KR20170015490A

KR20170015490A - 무선 통신 시스템

Info

Publication number: KR20170015490A
Application number: KR1020177000453A
Authority: KR
Inventors: 홍양 첸
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2017-02-08
Also published as: EP3171650A4; CN106538010A; JPWO2016009480A1; US20170118784A1; EP3171650A1; WO2016009480A1; JP6439216B2

Abstract

무선 통신 시스템은, D2D 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치 및 복수의 단말 장치를 제어하는 기지국을 갖고, 미리 허가되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공한다. 기지국은, 복수의 단말 장치로부터 수신하는 정보에 기초하여 1개 또는 소수의 단말 장치를 선택하고, 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시하는 측정 지시를 선택된 단말 장치에 송신한다. 선택된 단말 장치는, 측정 지시에 기초하여 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황을 측정하고, 그 측정 결과를 상기 기지국에 송신한다. 기지국은, 수신한 측정 결과에 기초하여, 면허 불필요 대역에 있어서 D2D 통신을 위해 사용 가능한 서브 밴드를 결정하고, 결정한 서브 밴드를 나타내는 정보를 D2D 통신을 행하는 단말 장치에 송신한다.

Description

무선 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 D2D(Device to Device) 통신을 행하는 무선 통신 시스템, 및 그 무선 통신 시스템에서 사용되는 기지국 및 단말 장치에 관한 것이다.

3GPP(Third Generation Partnership Project)는 이동 통신 방식의 표준화를 검토하고 있다. 예를 들어, LTE(Long Term Evolution) 등의 고속 무선 통신 방식에 대하여 3GPP에서 표준화가 행해지고 있다. 그리고, 3GPP 릴리스 12에 있어서, 새로운 무선 통신 방식의 하나로서, D2D 통신의 표준화가 진행되고 있다. 또한, D2D 통신은, LTE의 확장 사양의 하나이며, LTE Device to Device Proximity Services로 불리는 경우도 있다.

D2D 통신에 있어서는, 단말 장치는, 기지국을 통하지 않고, 직접적으로 다른 단말 장치와 통신을 행할 수 있다. 이 때문에, D2D 통신은 지연이 적은 통신이 기대되고 있다. 또한, 기지국의 전파가 도달하기 어려운 에리어(또는, 기지국이 존재하지 않는 에리어)에 있어서도 D2D 통신을 행하는 것이 가능하므로, D2D 통신은 셀 범위의 확대에 기여할 수 있다. 또한, 기지국을 사용할 수 없는 상황(예를 들어, 대지진이 발생하였을 때)에 있어서도 D2D 통신을 행하는 것이 가능하므로, D2D 통신은 재해 시의 통신의 확보에도 기여할 수 있다. 또한, D2D 통신을 위해 단말 장치 간에 설정되는 통신 링크는 D2D 링크로 불리는 경우가 있다.

D2D 통신은 셀룰러 통신 시스템을 이용하여 실현된다. 즉, D2D 통신은, 셀룰러 통신 시스템의 리소스(예를 들어, 주파수)를 사용한다. 여기서, 복수의 D2D 링크가 설정되는 경우, 복수의 D2D 링크에 대하여 동일한 리소스를 할당하는 것이 가능하다. 이 때문에, D2D 통신에 있어서는, 높은 스펙트럼 효율이 실현되어, 귀중한 리소스가 효율적으로 유저에게 할당된다.

그런데, 다수의 D2D 페어가 동시에 통신을 행하는 경우, 셀룰러 통신 시스템에 대하여 전용으로 허가(면허)되어 있는 통신 대역[이하, 허가 대역(licensed band) 또는 L 밴드]이 부족할지도 모른다. 이 문제는, 예를 들어 복수의 D2D 링크에 대하여 동일한 리소스를 할당하면 해결할 수 있다. 그런데, 서로 근접하는 D2D 링크에 대하여 동일한 리소스가 할당되어 있으면, 그들 D2D 링크 간에서 간섭이 발생할 우려가 있다.

이와 같은 배경에 있어서, 일정한 조건 하에서 다양한 무선 시스템에 의한 이용이 가능하고, 셀룰러 통신 시스템에 대하여 전용으로 허가(면허)되어 있는 것이 아닌 통신 대역[이하, 면허 불필요 대역(unlicensed band) 또는 U 밴드]을 D2D 통신을 위해 사용하는 방식이 검토되고 있다.

WO2014/050557

Overview of 3GPP Release 12 V0.1.2(2014/03), 21.8 Study on LTE Device to Device Proximity Services

그런데, D2D 통신은 새로운 기술이며, 면허 불필요 대역을 사용하여 어떻게 D2D 통신을 행할 것인지에 대하여 아직 3GPP에 있어서 충분히 검토되어 있지 않다. 즉, 면허 불필요 대역을 사용하여 D2D 통신을 행하는 시퀀스는 정해져 있지 않다. 또한, 이 문제는, 3GPP 릴리스 12에 기재되어 있는 D2D 통신에 한정되는 것은 아니고, 단말 장치 간에서 직접적으로 통신을 행할 수 있는 무선 통신 시스템에 있어서 발생할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 목적은, 면허 불필요 대역을 사용하여 효율적으로 D2D 통신을 행하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 형태의 무선 통신 시스템은, D2D(device to device) 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치와, 상기 복수의 단말 장치를 제어하는 기지국을 갖고, 미리 지정되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공한다. 상기 기지국은, 상기 복수의 단말 장치로부터 수신하는 정보에 기초하여 상기 복수의 단말 장치 중에서 1개 또는 소수의 단말 장치를 선택하고, 상기 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시하는 측정 지시를 상기 선택된 단말 장치에 송신한다. 상기 선택된 단말 장치는, 상기 측정 지시에 기초하여 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황을 측정하고, 그 측정 결과를 상기 기지국에 송신한다. 상기 기지국은, 상기 선택된 단말 장치로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 상기 면허 불필요 대역에 있어서 D2D 통신을 위해 사용 가능한 서브 밴드를 결정하고, 상기 결정한 서브 밴드를 나타내는 서브 밴드 정보를 D2D 통신을 행하는 단말 장치에 송신한다.

상술한 형태에 따르면, 면허 불필요 대역을 사용하여 효율적으로 D2D 통신을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 허가 대역 및 면허 불필요 대역에 대하여 설명하는 도면이다.
도 3은 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5의 (a)는 그룹 관리 테이블의 일례를 도시하는 도면, (b)는 서브 밴드 관리 테이블의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 서브 밴드의 사용률의 측정 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 제1 실시 형태에 의한 효과를 설명하는 도면이다.
도 8은 제1 실시 형태에 있어서 사용되는 기지국의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 제1 실시 형태에 있어서 사용되는 단말 장치의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 제3 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시하는 도면이다.

<제1 실시 형태>

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 도시한다. 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기지국(1) 및 복수의 단말 장치[2(2a∼2h)]를 포함한다.

기지국(1)은 이 실시예에서는, eNB(evolved Node B)이다. eNB는 LTE에 있어서 사용되는 기지국이다. 따라서, 기지국(1)은 LTE의 셀룰러 통신을 관리 및 제어한다. 즉, 기지국(1)은 단말 장치로부터 송신되는 셀룰러 통신의 데이터 신호 및 제어 신호를 수신하여 처리할 수 있다. 또한, 기지국(1)은 셀룰러 통신의 데이터 신호 및 제어 신호를 단말 장치에 송신할 수 있다.

또한, 기지국(1)은 단말 장치 간의 D2D 통신을 관리 및 제어한다. 즉, 기지국(1)은 셀 내에서 설정되는 D2D 링크를 관리한다. 예를 들어, 기지국(1)은 각 D2D 링크에 대하여 할당되는 리소스를 관리한다. 구체적으로는, 기지국(1)은 각 D2D 링크에 대하여 물리 리소스 블록(PRB)을 할당할 수 있다. 물리 리소스 블록은, 예를 들어 주파수 리소스에 의해 실현된다. 이 경우, 기지국(1)은 각 D2D 링크에 대하여 무선 주파수를 할당할 수 있다. 또한, D2D 통신이 시간 분할 다중으로 신호를 전송하는 케이스에서는, 기지국(1)은 각 D2D 링크에 대하여 타임 슬롯을 할당하도록 해도 된다. 또한, LTE에서는, 물리 리소스 블록은 주파수와 타임 슬롯의 양쪽에서 관리된다. 또한, 기지국(1)은 각 단말 장치(2)의 위치를 관리할 수 있다.

단말 장치(DUE : D2D User Equipment)(2)는, 셀룰러 통신 및 D2D 통신을 서포트한다. 즉, 단말 장치(2)는 기지국(1)을 통해 다른 단말 장치와 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 단말 장치(2)는 기지국(1)을 통하지 않고, D2D 링크를 통해 다른 단말 장치(2)와 직접적으로 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 셀룰러 통신 또는 D2D 통신으로 전송되는 데이터는 특별히 한정되는 것은 아니고, 음성 데이터, 화상 데이터, 동화상 데이터, 텍스트 데이터 등을 포함한다.

상기 구성의 무선 통신 시스템에 있어서, 사용할 수 있는 무선 주파수 대역은, 예를 들어 국가 등으로부터 허가된다. 예를 들어, 캐리어 통신 회사마다, 사용할 수 있는 무선 주파수 대역이 할당되어 있다. 이하에서는, 셀룰러 통신을 위해 국가 등으로부터 허가되어 있는 무선 주파수 대역을 「허가 대역(licensed band)」이라 부르는 경우가 있다. 또한, 허가 대역을 약칭하여 「L 밴드」로 표기하는 경우가 있다.

단말 장치(2)는 허가 대역을 사용하여, 기지국(1)에 신호를 송신하고, 기지국(1)으로부터 신호를 수신한다. 또한, 단말 장치(2)는 허가 대역을 사용하여, 다른 단말 장치(2)와의 사이에서 D2D 통신을 행할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치(2a, 2b)는 허가 대역을 이용하여 D2D 통신을 행하고 있다.

단말 장치(2)는 면허 불필요 대역(unlicensed band)을 사용하여 다른 단말 장치(2)와의 사이에서 D2D 통신을 행할 수도 있다. 예를 들어, 단말 장치(2e, 2g)는, 면허 불필요 대역을 이용하여 D2D 통신을 행하고 있다. 면허 불필요 대역은, 도 2에 도시한 바와 같이, 허가 대역과 상이한 주파수 대역이다. 또한, 면허 불필요 대역은, 예를 들어 어느 통신 시스템에 대해서도 전용으로 허가(면허)되어 있지 않은 주파수 대역, 일정한 기준을 만족시키는 무선 기기에 대하여 공중에게 개방되어 있는 주파수 대역 등에 의해 실현된다. 또한, 면허 불필요 대역을 약칭하여 「U 밴드」로 표기하는 경우가 있다.

본 발명의 실시 형태의 무선 통신 시스템이 면허 불필요 대역을 사용할 때는, 그 면허 불필요 대역 중에 복수의 서브 밴드가 설정된다. 도 2에 도시한 예에서는, 면허 불필요 대역 중에 서브 밴드 SB1∼SBn이 설정되어 있다. 서브 밴드 SB1∼SBn의 무선 주파수는 각각 f1∼fn이다. 또한, 도시하지 않지만, 허가 대역 중에도 복수의 서브 밴드가 설정되어 있어도 된다.

상기 구성의 무선 통신 시스템에 있어서, 기지국(1)은 허가 대역 내에서 설정되는 D2D 링크를 관리하고 있다. 그러나, 기지국(1)은 면허 불필요 대역 내에서 설정되는 D2D 링크에 대해서는, 반드시 관리하고 있지는 않다. 이 때문에, 단말 장치(2)는 면허 불필요 대역을 사용하여 D2D 통신을 행할 때는, 면허 불필요 대역 내에 설정되어 있는 서브 밴드의 사용 상황을 검출한다. 그리고, 단말 장치(2)는 사용 가능한 서브 밴드를 검출하면, 그 서브 밴드를 사용하여 D2D 통신을 개시한다.

도 3은 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시한다. 이 실시예에서는, 단말 장치(2i, 2j) 간에서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신이 행해지는 것으로 한다.

단말 장치(2i, 2j)는 각각 디스커버리 신호를 송신한다. 디스커버리 신호는, 디스커버리 신호를 생성한 단말 장치의 존재를 다른 단말 장치에 통지하기 위해 사용된다. 따라서, 디스커버리 신호는, 디스커버리 신호의 송신원 단말 장치의 식별 정보를 포함하는 메시지를 전송한다. 예를 들어, 단말 장치(2i)로부터 송신되는 디스커버리 신호는 「단말기 ID : 2i」를 전송한다. 디스커버리 신호의 시퀀스는, 예를 들어 PRACH(Physical Random Access Channel), SRS(Sounding Reference Signal), 및/또는 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)에 기초한다. 또한, 디스커버리 신호의 메시지는, 예를 들어 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 이용하여 전송된다.

단말 장치(2i, 2j)는, 각각 디스커버리의 결과를 기지국(1)에 통지한다. 예를 들어, 단말 장치(2i)는 단말 장치(2j)로부터 디스커버리 신호를 수신하였을 때는, 단말 장치(2j)의 식별 정보를 기지국(1)에 통지한다. 또한, 단말 장치(2j)는 단말 장치(2i)로부터 디스커버리 신호를 수신하였을 때는, 단말 장치(2i)의 식별 정보를 기지국(1)에 통지한다. 그렇게 하면, 기지국(1)은 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시하는 측정 지시를 단말 장치(2i, 2j)에 송신한다.

단말 장치(2i, 2j)는, 각각 기지국(1)으로부터 수신하는 측정 지시에 따라서, 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드의 사용 상황을 측정한다. 그리고, 단말 장치(2i, 2j)는, 각각 측정 결과를 기지국(1)에 송신한다. 그렇게 하면, 기지국(1)은 단말 장치(2i, 2j)로부터 수신하는 측정 결과에 기초하여, 단말 장치(2i, 2j) 간의 D2D 통신에 할당하는 서브 밴드를 결정한다. 그리고, 기지국(1)은 결정한 서브 밴드를 단말 장치(2i, 2j)에 통지한다. 이 통지에 의해, 단말 장치(2i, 2j)는 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시한다.

그러나, 도 3에 도시한 시퀀스에서는, 기지국(1)과 각 단말 장치(2) 사이의 오버헤드가 크고, 또한, 전체로서 단말 장치(2)의 처리량이 많다. 즉, 기지국(1)으로부터 각 단말 장치(2)에 측정 지시를 전송하기 위한 오버헤드 및 각 단말 장치(2)로부터 기지국(1)에 측정 결과를 전송하기 위한 오버헤드가 크다. 또한, 각 단말 장치(2)가 각각 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정한다. 따라서, 예를 들어 배터리 잔량이 적은 단말 장치(2)는 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 행함으로써, 단말 장치(2)의 동작 시간이 짧아질 우려가 있다.

도 4는 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시한다. 이 시퀀스는 도 3에 도시한 시퀀스의 문제점을 해결할 수 있다.

이 예에서는, 기지국(1)의 셀 내에 도 1에 도시한 단말 장치(2a∼2h)가 존재한다. 또한, 각 단말 장치(2a∼2h)는 GPS(Global Positioning System) 디바이스를 갖고 있다. 즉, 단말 장치(2a∼2h)는 자장치의 위치를 검출할 수 있다.

각 단말 장치(2a∼2h)는 GPS 디바이스를 이용하여 위치 정보를 생성하고, 기지국(1)에 송신한다. 위치 정보는, 각 단말 장치(2a∼2h)로부터 기지국(1)에 허가 대역을 이용하여 전송된다. 이에 의해, 기지국(1)은 각 단말 장치(2a∼2h)의 위치를 검출할 수 있다.

기지국(1)은 단말 장치(2a∼2h)로부터 수신하는 위치 정보에 기초하여, 서로 근접하고 있는 복수의 단말 장치가 속하는 그룹을 결정한다. 도 1에 도시한 예에서는, 단말 장치(2a∼2d)가 그룹화되고, 또한, 단말 장치(2e∼2h)가 그룹화된다. 이때, 기지국(1)은, 예를 들어 소정 반경의 원의 내측에 위치하는 단말 장치가 1개의 그룹에 속하도록 그룹화를 행해도 된다. 소정 크기의 정사각형의 내측에 위치하는 단말 장치가 1개의 그룹에 속하도록 그룹화가 행해지도록 해도 된다.

기지국(1)은 생성한 각 그룹에 대하여 그룹 ID를 부여한다. 예를 들어, 단말 장치(2a∼2d)가 속하는 그룹에 대하여 「그룹 ID : 1」이 부여되고, 단말 장치(2e∼2h)가 속하는 그룹에 대하여 「그룹 ID : 2」가 부여된다. 또한, 기지국(1)은 그룹마다 대표 단말 장치를 선택한다. 이 실시예에서는, 그룹 1에 있어서, 단말 장치(2a∼2d) 중에서 단말 장치(2b)가 대표 단말 장치로서 선택되고, 그룹 2에 있어서, 단말 장치(2e∼2h) 중에서 단말 장치(2e)가 대표 단말 장치로서 선택되는 것으로 한다. 또한, 대표 단말기는 1개의 그룹에 대하여 1개로 한정되는 것은 아니다.

기지국(1)은, 어떤 그룹으로부터 대표 단말 장치를 선택하는 경우, 그 그룹에 속하는 복수의 단말 장치가 위치하고 있는 에리어의 거의 중앙에 위치하고 있는 단말 장치를 대표 단말 장치로서 선택해도 된다. 이 경우, 기지국(1)은 각 단말 장치로부터 수신하는 위치 정보를 이용하여 대표 단말 장치를 선택한다. 또한, 기지국(1)은 어떤 그룹으로부터 대표 단말 장치를 선택하는 경우, 그 그룹에 속하는 단말 장치 중에서 배터리 잔량이 가장 많은 단말 장치를 대표 단말 장치로서 선택해도 된다. 이 경우, 각 단말 장치(2a∼2h)는 위치 정보와 함께 배터리의 잔량을 나타내는 배터리 정보를 기지국(1)에 송신한다.

기지국(1)은 상술한 바와 같이 하여 결정한 그룹을 도 5의 (a)에 도시한 그룹 관리 테이블을 사용하여 관리한다. 그룹 관리 테이블에는, 그룹 ID에 대하여 대표 단말 장치 및 그룹에 속하는 멤버가 기록된다.

기지국(1)은 선택한 대표 단말 장치에 측정 지시를 송신한다. 도 4에 도시한 실시예에서는, 단말 장치(2b) 및 단말 장치(2e)에 각각 측정 지시가 송신된다. 측정 지시는, 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시한다. 또한, 측정 지시는, 그룹 ID 및 대표 단말기 정보를 포함하도록 해도 된다. 이 경우, 단말 장치(2b)에 송신되는 측정 지시는 「그룹 ID : 1」 및 「대표 단말기 : 2b」를 포함하고, 단말 장치(2e)에 송신되는 측정 지시는 「그룹 ID : 2」 및 「대표 단말기 : 2e」를 포함한다. 또한, 측정 지시는, 허가 대역을 이용하여 기지국(1)으로부터 각 대표 단말 장치에 전송된다.

대표 단말 장치[여기서는, 단말 장치(2b, 2e)]는 측정 지시를 수신하면, 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정한다. 구체적으로는, 대표 단말 장치는, 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용률을 측정한다.

도 6은 서브 밴드의 사용률의 측정 방법의 일례를 도시한다. 이 실시예에서는, 대표 단말 장치는, 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 복수회의 캐리어 센싱을 행한다. 예를 들어, 도 2에 도시한 서브 밴드 SB1의 사용률을 측정할 때에는, 대표 단말 장치는, 정기적으로, 주파수 f1의 수신 전파 강도를 검지한다. 그리고, 주파수 f1의 수신 전파 강도가 소정의 역치 이상일 때는, 서브 밴드 SB1은 다른 단말 장치(2)에 의해 사용되고 있다고 판정된다. 한편, 주파수 f1의 수신 전파 강도가 소정의 역치보다도 낮을 때에는, 서브 밴드 SB1은 미사용이라고 판정된다. 도 6에 도시한 예에서는, 시각 T0, T3, T4, T6, T7, T9에 있어서 사용 중(Busy)으로 판정되고, 시각 T1, T2, T5, T8에 있어서 미사용(Free)으로 판정되어 있다. 이 경우, 대표 단말 장치는, 서브 밴드 SB1의 사용률이 60퍼센트인 것을 검출한다.

대표 단말 장치는, 마찬가지의 방법으로, 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용률을 측정한다. 그리고, 대표 단말 장치는, 측정 결과를 기지국(1)에 송신한다. 이때, 대표 단말 장치는, 측정 결과와 함께, 그룹 ID도 아울러 기지국(1)에 송신한다. 측정 결과는, 허가 대역을 이용하여 대표 단말 장치로부터 기지국(1)에 전송된다.

기지국(1)은, 대표 단말 장치로부터 수신하는 측정 결과에 기초하여, 서브 밴드 관리 테이블을 작성한다. 서브 밴드 관리 테이블은, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 그룹마다 작성된다. 또한, 서브 밴드 관리 테이블에는, 대표 단말 장치에 의해 측정된 각 서브 밴드의 사용률이 기록된다.

기지국(1)은 D2D 페어를 특정하고, 그 특정한 D2D 페어에 대하여 할당하는 서브 밴드를 결정한다. D2D 페어는, D2D 통신을 행하는 1조의 단말 장치(2)를 포함한다. 기지국(1)은, 예를 들어 단말 장치(2)로부터의 요구에 따라서 D2D 페어를 특정해도 된다. 단, D2D 페어는 그룹 내에서 구성되는 것이 바람직하다. 또한, D2D 페어에 대하여 할당하는 서브 밴드는, 각 서브 밴드의 사용률에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 기지국(1)은 서브 밴드 관리 테이블을 참조하여, 가장 사용률이 낮은 서브 밴드를 특정한 D2D 페어에 할당한다. 도 5의 (b)에 도시한 예에 있어서, 그룹 1 중의 D2D 페어에 대하여 서브 밴드를 할당할 때는, 기지국(1)은 서브 밴드 BS3을 선택한다. 단, 기지국(1)은 다른 폴리시에 기초하여 서브 밴드를 선택해도 된다. 예를 들어, 기지국(1)은 사용률이 소정의 역치보다도 낮은 서브 밴드 중에서 임의의 1개를 선택해도 된다.

이후, 기지국(1)은 특정한 D2D 페어를 구성하는 단말 장치(2)에 대하여, 대역 선택 정보 및 서브 밴드 정보를 송신한다. 대역 선택 정보는, 면허 불필요 대역이 사용 가능한지 여부를 나타낸다. 상술한 바와 같이 하여 면허 불필요 대역에 있어서 서브 밴드가 선택되었을 때는, 면허 불필요 대역이 사용 가능한 것을 나타내는 대역 선택 신호가 단말 장치(2)에 송신된다. 서브 밴드 정보는, D2D 페어가 사용하는 서브 밴드를 지시하는 정보를 포함한다. 도 4에 도시한 예에서는, 그룹 1에 있어서 단말 장치(2a, 2b)를 포함하는 D2D 페어가 특정되고, 또한, 그룹 2에 있어서 단말 장치(2e, 2g)를 포함하는 D2D 페어가 특정되어 있다. 이 경우, 기지국(1)은 단말 장치(2a, 2b) 간의 D2D 통신에서 사용하는 서브 밴드를 지시하는 서브 밴드 정보를 단말 장치(2a, 2b)에 송신한다. 또한, 기지국(1)은 단말 장치(2e, 2g) 간의 D2D 통신에서 사용하는 서브 밴드를 지시하는 서브 밴드 정보를 단말 장치(2e, 2g)에 송신한다.

단말 장치(2)는 기지국(1)으로부터 서브 밴드 정보를 수신하면, 그 서브 밴드 정보에 의해 지시된 면허 불필요 대역 내의 서브 밴드를 이용하여 D2D 통신을 개시한다. 단, 각 단말 장치(2)는 D2D 통신을 개시하기 전에, Listen Before Talk 방식으로, 지정된 서브 밴드의 수신 전파 강도를 검지하도록 해도 된다. 이 경우, 그 수신 전파 강도가 소정의 역치보다도 낮으면, 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신이 개시된다.

또한, 면허 불필요 대역 내의 모든 서브 밴드의 사용률이 역치보다도 높을 때는, 기지국(1)은 면허 불필요 대역을 사용하지 않고, 허가 대역을 이용하여 D2D 통신을 제공하는 것을 결정해도 된다. 이 경우, 기지국(1)은 면허 불필요 대역을 사용할 수 없는 것을 나타내는 대역 선택 정보, 및 허가 대역 내에서 사용해야 할 서브 밴드를 지정하는 정보를 대응하는 단말 장치(2)에 송신한다. 그렇게 하면, 단말 장치(2)는 허가 대역 내에서 지정된 서브 밴드를 이용하여 D2D 통신을 행한다.

이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 대표 단말 장치만이 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정한다. 따라서, 도 3에 도시한 방법과 비교하여, 제1 실시 형태의 방법에 의하면, 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스에 있어서, 각 단말 장치(대표 단말 장치를 제외함)의 소비 전력이 삭감된다. 또한, 기지국(1)과 각 단말 장치(2) 사이의 오버헤드가 적어진다.

도 7은 제1 실시 형태에 의한 효과를 설명하는 도면이다. 또한, 도 7에 있어서, 파선 화살표는 측정 지시의 전송을 나타내고, 실선 화살표는 측정 결과의 전송을 나타낸다.

도 3에 도시한 시퀀스에서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하는 경우, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 기지국(1)은 각 단말 장치(2)에 측정 지시를 송신한다. 그렇게 하면, 각 단말 장치(2)는 각각 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정하고, 그 측정 결과를 기지국(1)에 송신한다.

한편, 제1 실시 형태의 시퀀스에서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하는 경우에는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 기지국(1)은 그룹마다 선택되어 있는 대표 단말 장치에만 측정 지시를 송신한다. 그리고, 대표 단말 장치만이 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정하고, 그 측정 결과를 기지국(1)에 송신한다. 따라서, 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서는, 기지국(1)과 각 단말 장치(2) 사이의 오버헤드가 적어진다.

또한, 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정에 있어서, 단말 장치(2)에 의해 검지되는 수신 전파 강도는, 그 단말 장치(2)의 위치에 따라 상이하다. 예를 들어, 도 1에 도시한 무선 통신 시스템에 있어서, 단말 장치(2a)에 의해 검지되는 수신 전파 강도와 단말 장치(2b)에 의해 검지되는 수신 전파 강도는 동일하지 않다. 이 때문에, 기지국(1)의 셀 내의 모든 단말 장치(2)에 대하여 고정밀도로 면허 불필요 대역의 사용 상황을 검출하기 위해서는, 모든 단말 장치(2)가 각각 측정을 행하는 것이 바람직하다.

이에 반해, 제1 실시 형태에서는, 그룹마다 선택되는 대표 단말 장치가 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정한다. 여기서, 각 그룹은, 서로 근접하고 있는 단말 장치(2)를 포함한다. 또한, 서로 근접하고 있는 단말 장치(2)에 의해 검지되는 수신 전파 강도는 거의 동일한 것이 기대된다. 예를 들어, 도 1에 도시한 무선 통신 시스템에 있어서, 서로 근접하고 있는 단말 장치(2a∼2d)에 의해 검지되는 수신 전파 강도는 거의 동일한 것이 기대된다. 따라서, 그룹마다 1개의 단말 장치(즉, 대표 단말 장치)가 측정을 행함으로써, 그룹 내의 각 단말 장치에 대하여 정밀도가 좋은 측정 결과가 얻어진다. 그리고, 기지국(1)은 이 정밀도가 좋은 측정 결과를 참조하면, 다른 단말 장치에 의해 사용되고 있을 확률이 낮은 서브 밴드(즉, 새로운 D2D 링크를 확실하게 설정할 수 있는 서브 밴드)를 적절하게 선택하여 D2D 페어에 제공할 수 있다. 따라서, 제1 실시 형태의 방법에 의하면, 그룹마다 대표 단말 장치가 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 행함으로써, 기지국(1)은 그룹 내의 D2D 페어에 대하여 사용 가능한 서브 밴드를 적절하게 할당할 수 있다.

도 8은 제1 실시 형태에 있어서 사용되는 기지국의 구성의 일례를 도시한다. 기지국(1)은, 도 8에 도시한 바와 같이, RF 수신기(11), CP 제거부(12), FFT 회로(13), 채널 분리기(14), 데이터 신호 복조기(15), 채널 디코더(16), 제어 신호 복조기(17), 채널 디코더(18), 위치 관리부(19), 그룹 관리부(20), 대표 DUE 선택부(21), U 밴드 관리부(22), 서브 밴드 할당부(23), 제어 신호 생성기(24), IFFT 회로(25), CP 부가부(26), RF 송신기(27)를 갖는다. 또한, 기지국(1)은 다른 기능을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 기지국(1)은 도시하지 않지만, 단말 장치(2)에 데이터 신호를 송신하기 위한 기능을 갖고 있다.

RF 수신기(11)는 단말 장치(2)로부터 송신되는 셀룰러 신호를 수신한다. CP 제거부(12)는 수신 셀룰러 신호로부터 사이클릭 프리픽스(CP : Cyclic Prefix)를 제거한다. FFT 회로(13)는 수신 신호에 대하여 고속 푸리에 변환을 실행하여 주파수 영역 신호를 생성한다. 채널 분리기(14)는 주파수 영역에 있어서 수신 신호를 데이터 신호 및 제어 신호로 분리한다.

데이터 신호 복조기(15)는 수신한 데이터 신호를 복조하여 데이터를 재생한다. 채널 디코더(16)는 재생 데이터를 복호한다. 제어 신호 복조기(17)는 수신한 제어 신호를 복조한다. 채널 디코더(18)는 복조된 제어 신호를 복호하여 제어 정보를 재생한다. 제어 정보는, 각 단말 장치(2)의 위치를 나타내는 위치 정보를 포함한다. 또한, 제어 정보는, 대표 단말 장치에 의한 면허 불필요 대역의 사용 상황에 대한 측정 결과를 나타내는 측정 결과 정보를 포함한다.

위치 관리부(19)는 각 단말 장치(2)로부터 수신하는 위치 정보에 기초하여 각 단말 장치(2)의 위치를 관리한다. 그룹 관리부(20)는 각 단말 장치(2)의 위치에 기초하여, 셀 내의 단말 장치(2)를 그룹화한다. 대표 DUE 선택부(21)는 그룹마다 대표 단말 장치를 선택한다. 대표 단말 장치는, 예를 들어 각 단말 장치(2)의 위치 또는 각 단말 장치(2)의 배터리 잔량에 기초하여 선택된다. 그리고, 대표 DUE 선택부(21)는 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시하는 측정 지시를 생성한다. 측정 지시의 수신처는 대표 단말 장치이다. 또한, 도 5의 (a)에 도시한 그룹 관리 테이블은, 그룹 관리부(20) 및 대표 DUE 선택부(21)에 의해 작성된다.

U 밴드 관리부(22)는 대표 단말 장치로부터 수신하는 측정 결과 정보에 기초하여, 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드의 사용률을 관리한다. 각 서브 밴드의 사용률은 그룹마다 관리되는 것이 바람직하다. 또한, 도 5의 (b)에 도시한 서브 밴드 관리 테이블은, U 밴드 관리부(22)에 의해 작성된다. 서브 밴드 할당부(23)는 서브 밴드 관리 테이블을 참조하여, D2D 통신을 요구하는 단말 장치(2)에 대하여 면허 불필요 대역 내의 사용 가능한 서브 밴드를 할당한다. 이때, 서브 밴드 할당부(23)는, 예를 들어 가장 사용률이 낮은 서브 밴드를 D2D 페어에 할당한다. 또는, 서브 밴드 할당부(23)는 사용률이 소정의 역치보다도 낮은 복수의 서브 밴드 중에서 랜덤하게 선택되는 1개의 서브 밴드를 D2D 페어에 할당하도록 해도 된다. 그리고, 서브 밴드 할당부(23)는 D2D 페어가 사용해야 할 면허 불필요 대역 내의 서브 밴드를 지정하는 서브 밴드 정보를 생성한다.

제어 신호 생성기(24)는 예를 들어 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 이용하여, 제어 신호를 단말 장치(2)에 송신한다. 대표 DUE 선택부(21)에 의해 생성되는 측정 지시 및 서브 밴드 할당부(23)에 의해 생성되는 서브 밴드 정보는, 제어 신호 생성기(24)에 의해 단말 장치(2)에 송신된다.

IFFT 회로(25)는 제어 신호 및 도시하지 않은 데이터 신호에 대하여 역고속 푸리에 변환을 실행하여 시간 영역 신호를 생성한다. CP 부가부(26)는 IFFT 회로(25)로부터 출력되는 시간 영역 신호에 사이클릭 프리픽스를 부가한다. 그리고, RF 송신기(27)는 안테나를 통해 셀룰러 신호를 송신한다.

도 9는 제1 실시 형태에 있어서 사용되는 단말 장치의 구성의 일례를 도시한다. 단말 장치(2)는, 상술한 바와 같이, 셀룰러 통신 및 D2D 통신을 서포트한다. 또한, 단말 장치(2)는 도 9에 도시되어 있지 않은 다른 기능을 갖고 있어도 된다.

단말 장치(2)는 셀룰러 통신을 서포트하기 위해, 데이터 트래픽 처리부(31), 채널 인코더(32), 제어 트래픽 처리부(33), 채널 인코더(34), 채널 멀티플렉서(35), IFFT 회로(36), CP 부가부(37), RF 송신기(38), RF 수신기(39), L 밴드 복조기(40), 채널 복조기(41), U 밴드 복조기(42), 사용률 측정부(43)를 갖는다.

데이터 트래픽 처리부(31)는 셀룰러 통신에서 송신하는 데이터 트래픽을 생성한다. 또한, 후술하는 위치 계산기(53)에 의해 위치 정보가 생성되었을 때는, 데이터 트래픽 처리부(31)는 그 위치 정보를 데이터 트래픽 내에 설정한다. 또한, 후술하는 디스커버리 신호 검출기(51)에 의해 디스커버리 결과가 생성되었을 때는, 데이터 트래픽 처리부(31)는 그 디스커버리 결과를 데이터 트래픽 내에 설정한다. 채널 인코더(32)는 데이터 트래픽 처리부(31)로부터 출력되는 데이터 트래픽을 부호화한다.

제어 트래픽 처리부(33)는 셀룰러 통신에서 송신하는 제어 트래픽을 생성한다. 또한, 후술하는 사용률 측정부(43)에 의해 측정 결과가 제공되었을 때는, 제어 트래픽 처리부(33)는 그 측정 결과를 제어 트래픽 내에 설정한다. 채널 인코더(34)는 제어 트래픽 처리부(33)로부터 출력되는 제어 트래픽을 부호화한다.

채널 멀티플렉서(35)는 데이터 채널 및 제어 채널을 다중화한다. IFFT 회로(36)는 채널 멀티플렉서(35)의 출력 신호에 대하여 역고속 푸리에 변환을 실행하여 시간 영역 신호를 생성한다. CP 부가부(37)는 IFFT 회로(36)로부터 출력되는 시간 영역 신호에 사이클릭 프리픽스를 부가한다. 그리고, RF 송신기(38)는 안테나를 통해 셀룰러 신호를 송신한다. 또한, RF 송신기(38)는 허가 대역의 신호 및 면허 불필요 대역의 신호를 송신할 수 있다.

RF 수신기(39)는 기지국(1)으로부터 송신되는 셀룰러 신호를 수신한다. 또한, RF 수신기(39)는 허가 대역의 신호 및 면허 불필요 대역의 신호를 수신할 수 있다. 허가 대역의 수신 셀룰러 신호는 L 밴드 복조기(40)로 유도되고, 면허 불필요 대역의 수신 신호는 U 밴드 복조기(42)로 유도된다. L 밴드 복조기(40)는 허가 대역의 수신 셀룰러 신호를 복조한다. 그리고, 채널 복조기(41)는 L 밴드 복조기(40)에 의해 얻어지는 허가 대역의 셀룰러 신호에 있어서, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 및 PDCCH를 복조한다.

채널 복조기(41)는 기지국(1)으로부터 송신되는 측정 지시를 취득하였을 때는, 그 측정 지시를 사용률 측정부(43)에 제공한다. 또한, 채널 복조기(41)는 기지국(1)으로부터 송신되는 대역 선택 정보를 취득하였을 때는, 그 대역 선택 정보를 후술하는 L 밴드/U 밴드 스위치(44)에 제공한다. 또한, 채널 복조기(41)는 기지국(1)으로부터 송신되는 서브 밴드 정보를 취득하였을 때는, 그 서브 밴드 정보를 후술하는 D2D 스케줄러(45)에 제공한다.

U 밴드 복조기(42)는 면허 불필요 대역의 수신 신호를 복조한다. 사용률 측정부(43)는 채널 복조기(41)로부터 측정 지시가 제공되었을 때에, 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정한다. 구체적으로는, 사용률 측정부(43)는 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드의 수신 전파 강도를 정기적으로 검지함으로써, 각 서브 밴드의 사용률을 측정한다. 이 측정 결과는, 상술한 바와 같이, 제어 트래픽 처리부(33)에 건네진다. 또한, 측정 지시는, 모든 단말 장치(2)에 제공되는 것은 아니고, 대표 단말 장치에 제공된다. 따라서, 대표 단말 장치로서 선택된 단말 장치(2)에 있어서만, 면허 불필요 대역의 사용 상황이 측정된다.

단말 장치(2)는 D2D 통신을 서포트하기 위해, L 밴드/U 밴드 스위치(44), D2D 스케줄러(45), D2D 데이터 생성기(46), 디스커버리 신호 생성기(47), RF 송신기(48), RF 수신기(49), 데이터 신호 복조기(50), 디스커버리 신호 검출기(51)를 갖는다.

L 밴드/U 밴드 스위치(44)는 기지국(1)으로부터 송신되는 대역 선택 정보에 기초하여 D2D 통신을 행하는 대역(허가 대역 또는 면허 불필요 대역)을 선택한다. D2D 스케줄러(45)는 무선 통신 시스템에 의해 제공되는 리소스 또는 미리 준비되어 있는 리소스 중에서, D2D 통신을 위해 사용하는 리소스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 기지국(1)으로부터 서브 밴드 정보를 수신하였을 때는, D2D 스케줄러(45)는 그 서브 밴드 정보에 의해 지정되는 서브 밴드로 D2D 신호가 송신되도록, D2D 데이터 생성기(46) 및/또는 RF 송신기(48)를 제어한다. 또한, D2D 스케줄러(45)는 지정되는 서브 밴드로 D2D 신호를 수신하도록, RF 수신기(49) 및/또는 데이터 신호 복조기(50)를 제어해도 된다.

D2D 데이터 생성기(46)는 D2D 스케줄러(45)로부터의 제어에 따라서, D2D 통신의 송신 데이터를 생성한다. 디스커버리 신호 생성기(47)는 상술한 디스커버리 신호를 생성한다. 디스커버리 신호는, 자장치의 식별 정보를 전송한다. RF 송신기(48)는 안테나를 통해 D2D 신호(D2D 데이터 신호, 디스커버리 신호를 포함함)를 송신한다. 또한, RF 송신기(48)는 허가 대역의 D2D 신호 및 면허 불필요 대역의 D2D 신호를 송신할 수 있다.

RF 수신기(49)는 다른 단말 장치(2)로부터 송신되는 D2D 신호(D2D 데이터 신호, 디스커버리 신호를 포함함)를 수신한다. 또한, RF 수신기(49)는 허가 대역의 D2D 신호 및 면허 불필요 대역의 D2D 신호를 수신할 수 있다. 데이터 신호 복조기(50)는 수신한 D2D 데이터 신호를 복조하여 D2D 데이터를 재생한다.

디스커버리 신호 검출기(51)는 다른 단말 장치(2)로부터 송신되는 D2D 신호로부터 디스커버리 신호를 검출한다. 그리고, 디스커버리 신호 검출기(51)는 디스커버리 신호의 송신원의 단말 장치의 식별 정보를 포함하는 디스커버리 결과를 생성한다. 디스커버리 결과는, 상술한 바와 같이, 데이터 트래픽 처리부(31)에 건네진다.

단말 장치(2)는, GPS 수신기(52) 및 위치 계산기(53)를 더 갖는다. GPS 수신기(52)는 GPS 신호를 수신한다. 위치 계산기(53)는 GPS 수신기(52)에 의해 수신된 GPS 신호에 기초하여, 단말 장치(2)의 위치를 계산한다. 단말 장치(2)의 위치를 나타내는 위치 정보는, 상술한 바와 같이, 데이터 트래픽 처리부(31)에 건네진다.

이와 같이, 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서는, 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정은, 모든 단말 장치(2)에 의해 각각 행해지는 것은 아니고, 그룹마다 선택되는 대표 단말 장치에 의해서만 행해진다. 그리고, 이 측정 결과에 기초하여 면허 불필요 대역 내에서 사용 가능한 서브 밴드가 결정되고, 그 서브 밴드로 D2D 통신이 행해진다. 따라서, 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 행하는 단말 장치(2)의 수가 적고, 또한, 기지국(1)과 단말 장치(2) 사이의 오버헤드도 적다. 또한, 대표 단말 장치는, 서로 근접하고 있는 단말 장치(2)의 그룹 중에서 선택된다. 따라서, 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정의 오차는 작다.

<제2 실시 형태>

제1 실시 형태에서는, 각 단말 장치(2)의 위치 정보에 기초하여 단말 장치(2)가 그룹화되고, 그룹마다 대표 단말 장치가 선택된다. 단, 본 발명은 이 방법에 한정되는 것은 아니다. 즉, 단말 장치(2)는 다른 방법에 의해 그룹화되어도 된다. 제2 실시 형태의 무선 통신 시스템에서는, 단말 장치(2)끼리의 사이에서 행해지는 디스커버리의 결과에 기초하여 단말 장치(2)가 그룹화된다.

각 단말 장치(2)는 디스커버리 신호를 브로드캐스트한다. 디스커버리 신호는, 상술한 바와 같이, 디스커버리 신호를 생성한 단말 장치의 존재를 다른 단말 장치에 통지하기 위해 사용된다. 따라서, 디스커버리 신호는, 디스커버리 신호의 송신원 단말 장치의 식별 정보를 포함하는 메시지를 전송한다. 예를 들어, 단말 장치(2i)로부터 송신되는 디스커버리 신호는 「단말기 ID : 2i」를 전송한다.

디스커버리 신호를 수신한 단말 장치(2)는, 디스커버리 결과로서, 그 디스커버리 신호의 송신원 단말 장치의 식별 정보를 기지국(1)에 송신한다. 예를 들어, 도 1에 도시한 무선 통신 시스템에 있어서, 단말 장치(2a)는 단말 장치(2b, 2c, 2d)로부터 각각 디스커버리 신호를 수신한 것으로 한다. 이 경우, 이하의 기재에서는, 단말 장치(2a)로부터 기지국(1)에 송신되는 디스커버리 결과를 하기와 같이 표기하는 것으로 한다.

단말 장치(2a) : 2b, 2c, 2d

이 실시예에서는, 기지국(1)은 기지국(2a∼2h)으로부터 하기의 디스커버리 결과를 수신하는 것으로 한다.

단말 장치(2a) : 2b, 2c, 2d

단말 장치(2b) : 2a, 2c, 2d

단말 장치(2c) : 2a, 2b, 2d

단말 장치(2d) : 2a, 2b, 2c, 2e

단말 장치(2e) : 2d, 2f, 2g, 2h

단말 장치(2f) : 2e, 2g, 2h

단말 장치(2g) : 2e, 2f, 2h

단말 장치(2h) : 2e, 2f, 2g

기지국(1)은, 어떤 복수의 단말 장치의 중에서, 각 단말 장치가 다른 모든 단말 장치로부터 디스커버리 신호를 수신하고 있는 경우, 그들 단말 장치를 그룹화한다. 예를 들어, 단말 장치(2a∼2d)에 주목한 경우, 단말 장치(2a)는 다른 모든 단말 장치(2b, 2c, 2d)로부터 디스커버리 신호를 수신하고, 단말 장치(2b)는 다른 모든 단말 장치(2a, 2c, 2d)로부터 디스커버리 신호를 수신하고, 단말 장치(2c)는 다른 모든 단말 장치(2a, 2b, 2d)로부터 디스커버리 신호를 수신하고, 단말 장치(2d)는 다른 모든 단말 장치(2a, 2b, 2c)로부터 디스커버리 신호를 수신하고 있다. 여기서, 어떤 단말 장치로부터 송신되는 디스커버리 신호가 다른 단말 장치에 의해 검출되는 경우, 그들 단말 장치는 서로 근접하고 있다고 판정된다. 즉, 상술한 케이스에서는, 단말 장치(2a∼2d)는 서로 근접하고 있다고 생각된다. 따라서, 기지국(1)은 단말 장치(2a∼2d)를 그룹화한다. 마찬가지로, 단말 장치(2e∼2h)도 기지국(1)에 의해 그룹화된다.

또한, 상술한 예에서는, 단말 장치(2d)는 단말 장치(2a∼2c) 외에, 단말 장치(2e)로부터도 디스커버리 신호를 수신하고 있다. 즉, 단말 장치(2d, 2e)는 서로 근접하고 있다고 생각된다. 그러나, 단말 장치(2a, 2b, 2c)는, 단말 장치(2e)로부터 디스커버리 신호를 수신하고 있지 않다. 즉, 단말 장치(2e)는 단말 장치(2a, 2b, 2c)로부터 이격된 위치에 존재하고 있다고 생각된다. 따라서, 이 경우, 단말 장치(2e)는 단말 장치(2a∼2d)를 포함하는 그룹에는 속하지 않는다.

단말 장치(2)가, 디스커버리 결과로서, 그 디스커버리 신호의 송신원 단말 장치의 식별 정보를 기지국(1)에 송신할 때, 수신한 디스커버리 신호의 강도에 일정한 역치를 설정하고, 그 역치 이상의 강도로 수신한 디스커버리 신호의 송신원 단말 장치의 식별 정보를 기지국(1)에 송신하도록 해도 된다. 이와 같이 하면, 보다 정밀하게 그룹을 특정할 수 있다. 다른 방법으로서, 단말 장치(2)가 디스커버리 결과로서, 그 디스커버리 신호의 송신원 단말 장치의 식별 정보를 기지국(1)에 송신할 때, 수신한 디스커버리 신호의 강도에 관한 정보를 포함하도록 해도 된다. 이 경우, 기지국(1)은 신호 강도도 참고로 하여 그룹을 특정할 수 있다.

도 10은 제2 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시한다. 제2 실시 형태에서는, 단말 장치(2)끼리의 사이에서 행해지는 디스커버리의 결과가, 각 단말 장치(2)로부터 기지국(1)에 송신된다. 그렇게 하면, 기지국(1)은 각 단말 장치(2)로부터 수신하는 디스커버리 결과에 기초하여, 단말 장치(2)를 그룹화한다. 이후의 처리는, 제1 및 제2 실시 형태에 있어서 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 위치 관리부(19) 및 그룹 관리부(20)는 각 단말 장치(2)로부터 수신하는 디스커버리 결과에 기초하여, 단말 장치(2)를 그룹화한다. 또한, 단말 장치(2)는 도 9에 도시한 GPS 수신기(52) 및 위치 계산기(53)를 갖고 있지 않아도 된다.

이와 같이, 제2 실시 형태에 있어서는, 디스커버리 신호를 이용하여 단말 장치(2)의 그룹화 및 대표 단말 장치의 선택을 행할 수 있다. 즉, 단말 장치(2)가 GPS 수신기를 갖고 있지 않은 경우라도, 면허 불필요 대역을 이용하는 D2D 통신을 개시하는 시퀀스를 효율적으로 행할 수 있다.

<제3 실시 형태>

제1 및 제2 실시 형태에서는, 복수의 단말 장치 중에서 기지국에 의해 선택된 대표 단말 장치가 면허 불필요 대역의 사용 상황을 측정한다. 그러나, 기지국의 셀 범위 외에서 D2D 통신을 행하고 싶다고 하는 요구가 있다. 또한, 자연 재해 등에 기인하여 기지국이 동작할 수 없는 환경에 있어서는, D2D는 유효한 통신 방식이다. 따라서, 제3 실시 형태에 있어서는, 기지국의 제어없이, 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신이 설정된다.

도 11은 제3 실시 형태의 무선 통신 시스템에 있어서 면허 불필요 대역을 사용하는 D2D 통신을 개시하기 위한 시퀀스의 일례를 도시한다. 또한, 기지국(1)은 존재하고 있어도 되고, 존재하고 있지 않아도 된다. 어쨌든, 면허 불필요 대역 내의 서브 밴드의 할당은 기지국(1)의 관여없이 실행된다.

단말 장치(2)는, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 각각 디스커버리 신호를 브로드캐스트한다. 그리고, 디스커버리의 결과에 기초하여 단말 장치의 그룹화가 행해지고, 그룹마다 대표 단말 장치가 선택된다. 이 경우, 예를 들어 단말 장치(2)는 각각 디스커버리의 결과를 브로드캐스트한다. 이때, 디스커버리의 결과와 함께 배터리 잔량을 나타내는 정보가 브로드캐스트된다. 이에 의해, 복수의 단말 장치(2)에 의한 디스커버리의 결과 및 각 단말 장치(2)의 배터리 잔량을 나타내는 정보가, 복수의 단말 장치(2)에 의해 공유된다. 따라서, 단말 장치(2)는 제2 실시 형태와 마찬가지의 방법에 의해, 단말 장치(2)의 그룹화를 행할 수 있다. 또한, 예를 들어 단말 장치(2)는 그룹 내의 다른 단말 장치로부터 수신한 배터리 잔량을 나타내는 정보와 자기의 배터리 잔량을 비교한다. 그리고, 단말 장치(2)는 자기의 배터리 잔량이 그룹 내에서 가장 많거나, 또는, 자기의 배터리 잔량의 순위가 소정의 순위 이상이면, 자기 자신을 대표 단말 장치로서 선택한다.

또한, 단말 장치(2)는 각 단말 장치(2)의 위치 정보에 기초하여 단말 장치의 그룹화를 행하고, 그룹마다 대표 단말 장치를 선택해도 된다. 이 경우, 예를 들어 단말 장치(2)는 각각 자신의 위치 정보를 브로드캐스트한다. 또한, 그룹화된 복수의 단말 장치 중에서 중심 또는 거의 중심에 위치하고 있는 단말 장치가 대표 단말 장치로서 선택된다.

대표 단말 장치는, 그룹 내의 각 단말 장치(2)에 그룹 ID 및 대표 단말 장치를 식별하는 정보를 송신한다. 또한, 대표 단말 장치는, 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드의 사용률을 측정한다. 또한, 대표 단말 장치는, 각 서브 밴드의 사용률의 측정 결과에 기초하여, D2D 페어에 할당하는 서브 밴드를 결정한다. 또한, 제3 실시 형태에 있어서 대표 단말 장치가 D2D 페어에 할당하는 서브 밴드를 결정하는 방법은, 제1 또는 제2 실시 형태에 있어서 기지국(1)이 D2D 페어에 할당하는 서브 밴드를 결정하는 방법과 실질적으로 동일하다. 즉, 대표 단말 장치에 의해 서브 밴드 정보가 생성된다.

이후, 대표 단말 장치는, D2D 통신을 행하는 단말 장치(2)에 대하여 서브 밴드 정보를 송신한다. 이 서브 밴드 정보는, D2D 통신을 행하는 단말 장치(2)가 사용 가능한 서브 밴드를 지정한다. 이에 의해, 면허 불필요 대역 내의 지정된 서브 밴드를 사용하는 D2D 통신이 개시된다.

이와 같이, 제3 실시 형태에 있어서는, 기지국(1)의 셀이 존재하지 않는 에리어 또는 기지국(1)이 동작하고 있지 않은 에리어라도, 면허 불필요 대역을 이용하는 D2D 통신을 개시하는 시퀀스를 효율적으로 행할 수 있다.

<제4 실시 형태>

제4 실시 형태는, 기지국(1)과 셀룰러 단말기(CUE : Cellular User Equipment)의 통신에 관한 것이다. 제4 실시 형태에서는, 기지국(1)과 셀룰러 단말기 사이의 다운링크 통신 또는 업링크 통신도, 면허 불필요 대역을 이용할 수 있다. 예를 들어, 업링크 통신에 있어서, 셀룰러 단말기는, 기지국(1)에 업링크 데이터를 송신하기 전에, 면허 불필요 대역의 전파를 검지한다. 여기서, 소정의 에리어 내에서는, 면허 불필요 대역의 사용 상황은 거의 일정하다. 따라서, 제1∼제3 실시 형태와 마찬가지로, 이 에리어 내의 셀룰러 단말기를 그룹화할 수 있다. 그룹화가 행해진 후, 기지국(1)은 그룹 ID 및 대표 셀룰러 단말기를 식별하는 정보를, 그룹 내의 각 셀룰러 단말기에 송신한다. 그렇게 하면, 대표 셀룰러 단말기는, 이 그룹 내의 각 셀룰러 단말기를 위해, 면허 불필요 대역의 사용률을 측정한다. 대표 셀룰러 단말기는, 면허 불필요 대역의 사용률의 측정 결과를 기지국(1)에 통지한다.

기지국(1)은 면허 불필요 대역을 이용하여 이 그룹 내의 셀룰러 단말기와 통신을 행하고 싶을 때는, PDCCH를 통해 그 셀룰러 단말기에 제어 정보를 송신한다. 이 제어 정보는 허가 대역을 이용하여 전송된다. 또한, 이 제어 정보는, 앞서 측정된 면허 불필요 대역의 사용률에 따라서 정해지는 서브 밴드의 검지를 지시한다. 따라서, 셀룰러 단말기는, 면허 불필요 대역을 이용한 통신을 행할 때에, 면허 불필요 대역 내의 모든 서브 밴드의 캐리어 검지를 행할 필요는 없다.

Claims

미리 지정되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 통신 시스템으로서,
D2D(device to device) 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치와,
상기 복수의 단말 장치를 제어하는 기지국을 갖고,
상기 기지국은, 상기 복수의 단말 장치로부터 수신하는 정보에 기초하여 상기 복수의 단말 장치 중에서 1개 또는 소수의 단말 장치를 선택하고, 상기 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시하는 측정 지시를 상기 선택된 단말 장치에 송신하고,
상기 선택된 단말 장치는, 상기 측정 지시에 기초하여 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황을 측정하고, 그 측정 결과를 상기 기지국에 송신하고,
상기 기지국은, 상기 선택된 단말 장치로부터 수신한 측정 결과에 기초하여, 상기 면허 불필요 대역에 있어서 D2D 통신을 위해 사용 가능한 서브 밴드를 결정하고, 상기 결정한 서브 밴드를 나타내는 서브 밴드 정보를 D2D 통신을 행하는 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단말 장치는, 각각 자장치의 위치를 나타내는 위치 정보를 상기 기지국에 송신하고,
상기 기지국은, 상기 복수의 단말 장치로부터 수신하는 위치 정보에 기초하여 서로 근접하고 있는 복수의 단말 장치가 속하는 그룹을 생성하고, 그 그룹에 속하는 단말 장치 중에서 상기 측정을 행하는 단말 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제2항에 있어서,
상기 기지국은, 상기 복수의 단말 장치로부터 수신하는 위치 정보에 기초하여, 상기 그룹에 속하는 복수의 단말 장치의 거의 중앙에 위치하고 있는 단말 장치를 상기 측정을 행하는 단말 장치로서 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단말 장치는, 각각 단말 장치의 존재를 나타내는 디스커버리 신호를 송신하고,
상기 복수의 단말 장치는, 각각 다른 단말 장치로부터 송신되는 디스커버리 신호의 수신 상황을 나타내는 디스커버리 결과 정보를 상기 기지국에 송신하고,
상기 기지국은, 상기 복수의 단말 장치로부터 수신하는 디스커버리 결과 정보에 기초하여 서로 근접하고 있는 복수의 단말 장치가 속하는 그룹을 생성하고, 그 그룹에 속하는 단말 장치 중에서 상기 측정을 행하는 단말 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 복수의 단말 장치는, 각각 자장치의 배터리 잔량을 나타내는 정보를 상기 기지국에 송신하고,
상기 기지국은, 상기 그룹에 속하는 단말 장치 중에서 배터리 잔량이 많은 단말 장치를 상기 측정을 행하는 단말 장치로서 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택된 단말 장치는, 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 복수회의 캐리어 센싱을 행함으로써 각 서브 밴드의 사용률을 측정하고, 그 측정 결과를 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제6항에 있어서,
상기 기지국은, 사용률이 낮은 서브 밴드를 나타내는 서브 밴드 정보를 D2D 통신을 행하는 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제6항에 있어서,
상기 기지국은, 사용률이 소정의 역치보다도 낮은 서브 밴드 중에서 선택되는 1개의 서브 밴드를 나타내는 서브 밴드 정보를 D2D 통신을 행하는 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
D2D(device to device) 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치를 포함하고, 미리 지정되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 통신 시스템으로서,
서로 근접하고 있는 복수의 단말 장치가 속하는 그룹 중에서 1개 또는 소수의 단말 장치가 선택되고,
상기 선택된 단말 장치는, 상기 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황을 측정하고,
상기 선택된 단말 장치는, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 면허 불필요 대역에 있어서 D2D 통신을 위해 사용 가능한 서브 밴드를 결정하고, 상기 결정한 서브 밴드를 나타내는 서브 밴드 정보를 D2D 통신을 행하는 다른 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,
상기 그룹에 속하는 복수의 단말 장치의 거의 중앙에 위치하고 있는 단말 장치가 상기 측정을 행하는 단말 장치로서 선택되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,
상기 그룹에 속하는 단말 장치 중에서 배터리 잔량이 많은 단말 장치가 상기 측정을 행하는 단말 장치로서 선택되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
D2D(device to device) 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치를 포함하고, 미리 지정되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 통신 시스템에 있어서 사용되는 기지국으로서,
상기 복수의 단말 장치로부터 수신하는 정보에 기초하여 상기 복수의 단말 장치 중에서 1개 또는 소수의 단말 장치를 선택하고, 상기 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시하는 측정 지시를 상기 선택된 단말 장치에 송신하는 단말기 선택부와,
상기 선택된 단말 장치에 의해 측정된 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황에 기초하여, 상기 면허 불필요 대역에 있어서 D2D 통신을 위해 사용 가능한 서브 밴드를 결정하고, 상기 결정한 서브 밴드를 나타내는 서브 밴드 정보를 D2D 통신을 행하는 단말 장치에 송신하는 서브 밴드 할당부를 갖는 기지국.
D2D(device to device) 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치를 포함하고, 미리 지정되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 통신 시스템에 있어서 사용되는 단말 장치로서,
서로 근접하고 있는 복수의 단말 장치 중에서, 기지국에 의해 상기 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 행하는 대표 단말 장치로서 선택되었을 때에, 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황을 측정하는 측정부와,
상기 측정부에 의한 측정 결과를 상기 기지국에 송신하는 송신부를 갖는 단말 장치.
D2D(device to device) 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치를 포함하고, 미리 지정되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 통신 시스템에 있어서 기지국에 의해 행해지는 무선 통신 제어 방법으로서,
상기 복수의 단말 장치로부터 수신하는 정보에 기초하여 상기 복수의 단말 장치 중에서 1개 또는 소수의 단말 장치를 선택하고,
상기 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 지시하는 측정 지시를 상기 선택된 단말 장치에 송신하고,
상기 선택된 단말 장치에 의해 측정된 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황에 기초하여, 상기 면허 불필요 대역에 있어서 D2D 통신을 위해 사용 가능한 서브 밴드를 결정하고,
상기 결정한 서브 밴드를 나타내는 서브 밴드 정보를 D2D 통신을 행하는 단말 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제어 방법.
D2D(device to device) 통신을 서포트하는 복수의 단말 장치를 포함하고, 미리 지정되어 있는 허가 대역을 사용하여 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 통신 시스템에 있어서 단말 장치에 의해 행해지는 무선 통신 제어 방법으로서,
서로 근접하고 있는 복수의 단말 장치 중에서, 기지국에 의해 상기 허가 대역과 상이한 면허 불필요 대역의 사용 상황의 측정을 행하는 대표 단말 장치로서 선택되었을 때에, 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드에 대하여 사용 상황을 측정하고,
상기 측정 결과를 상기 기지국에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제어 방법.
기지국 및 허가 대역 및 면허 불필요 대역을 이용하는 통신을 행할 수 있는 복수의 셀룰러 단말기를 포함하는 무선 통신 시스템으로서,
상기 복수의 셀룰러 단말기 중에서 선택된 셀룰러 단말기는, 상기 면허 불필요 대역 내의 각 서브 밴드의 사용률을 측정하고, 그 측정 결과를 상기 기지국에 통지하고,
상기 기지국은, 허가 대역 내에 설정되는 PDCCH를 통해, 상기 측정 결과에 따라서 정해지는 서브 밴드의 검지를 지시하는 제어 정보를, 면허 불필요 대역을 이용하여 통신을 행하는 상대 셀룰러 단말기에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.