WO2016076395A1 - 無線制御装置、端末装置および通信方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a radio network controller, a terminal device, and a communication method, and specifically to a radio network controller, a terminal device, and a communication method for performing direct communication between terminal devices in a radio communication system. is there.
- UE User Equipment
- D2D communication Device to Device Communication
- D2D communication is executed using a part of radio resources used for uplink of cellular communication such as LTE, for example. It is said that the distance between terminal devices to which D2D communication can be applied is about several hundred meters.
- 3GPP (3rd Generation Partnership Project) Release 12 a method of detecting a terminal in the vicinity of a terminal device and a method of broadcasting data to an unspecified terminal device have been proposed (for example, Non-Patent Document 1). Or see 2.)
- a terminal device that is not under the control of the base station device (hereinafter also referred to as an out-of-service terminal) is replaced with a terminal device that is under the control of the base station device (hereinafter also referred to as a relay terminal). Via the wireless network.
- the terminal device under the base station device there is no means for the terminal device under the base station device to know the presence of the out-of-service terminal.
- the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a radio network controller and a communication method that enable an out-of-service terminal that is not under the control of a base station apparatus to be efficiently connected to a radio network. .
- a radio network controller can execute radio communication between a first terminal device in a state where radio communication can be performed with a predetermined base station device and a predetermined base station device A wireless control device that controls inter-terminal communication that directly performs wireless communication with a second terminal device that is not in a state without going through a predetermined base station device, wherein the first terminal device is a second terminal device A control unit that generates control information necessary for searching for a device, and a communication unit that transmits control information generated by the control unit to the first terminal device.
- the first terminal device may be a relay terminal
- the second terminal device may be an out-of-service terminal.
- the radio control apparatus notifies the first terminal apparatus of control information necessary for searching for the second terminal apparatus, and instructs the search to be performed, so that the first control apparatus is not under the control of the base station apparatus.
- the two terminal devices can be efficiently connected to the wireless network via the first terminal device.
- the radio control apparatus is a concept including, for example, E-UTRAN, including a base station apparatus or a host apparatus thereof.
- the control unit as control information, transmission setting information for transmitting a search signal from the first terminal device to the second terminal device, or standby for the first terminal device to wait for a search signal from the second terminal device.
- Information including setting information may be generated.
- the control unit includes the transmission setting information including a search signal transmission cycle and a timer related to the search signal transmission deadline, or the standby setting information includes radio resource information to be awaited and a timer related to the standby time limit. Also good.
- the 1st terminal device can search a 2nd terminal device efficiently.
- the communication unit may transmit the control information to the first terminal device by a notification signal.
- the communication unit includes information on the access type in the control information and transmits the control information to the terminal device, and the control unit determines whether the terminal device that has received the signal from the communication unit starts searching for the second terminal device.
- an access type that should be given to a terminal device that is permitted to search for the second terminal device may be set as the access type.
- the communication unit transmits the control information to all the first terminal devices located in the cell of the base station device, and to the terminal devices located in the neighboring cell and / or the neighboring neighboring cell of the cell of the base station device. You may send it.
- the communication unit determines whether the control information includes signal quality of a communication link for communication between terminals between the first terminal device and the second terminal device or signal quality of a communication link between the first terminal device and the base station device. You may transmit, when it becomes below a predetermined threshold value, or when communication between terminals terminates abnormally.
- the communication unit may transmit the control information to a terminal device that is to become a relay terminal newly in response to a terminal change request from the first terminal device.
- the base station apparatus can notify control information at a necessary timing, and can efficiently search for the second terminal apparatus.
- a terminal apparatus is directly connected to a relay terminal apparatus in a state in which wireless communication can be performed with the first base station apparatus without passing through the first base station apparatus.
- a terminal device capable of performing wireless communication with a second base station device capable of performing communication between terminals that perform wireless communication and communicating with the first base station device via a wired network.
- a communication unit that receives from the second base station device search information for searching for the relay terminal device that has been notified from the first base station device to the second base station device;
- a control unit that executes control for searching for a relay terminal device using the received search information.
- the communication unit receives, as search information, search information including a search signal transmission period, a transmission time limit timer related to a search signal transmission time limit, radio resource information to be awaited, and a standby time limit timer related to a waiting time limit.
- the control unit may control to transmit the search signal according to the transmission cycle and the transmission time limit timer, and may control to wait for a response signal to the search signal according to the radio resource information and the standby time limit timer.
- the control unit permits inter-terminal communication with the relay terminal device in advance.
- Control may be performed so that a search signal for the relay terminal apparatus is transmitted only when either or both of the above conditions are satisfied or a suitable connection destination cell is not found.
- a communication method is a state in which wireless communication can be performed between a first terminal device that is capable of performing wireless communication with a base station device and a base station device.
- a communication system comprising: a second terminal device that is not present; and a radio control device that controls inter-terminal communication that directly performs radio communication between the first terminal device and the second terminal device without going through the base station device It is a communication method.
- the wireless control device generates control information necessary for the first terminal device to search for the second terminal device, and transmits the generated control information to the first terminal device.
- the first terminal device receives the control information transmitted from the radio control device, and searches for the second terminal device according to the control information.
- the second terminal device responds to the control information received from the first terminal device.
- the first terminal device performs inter-terminal communication with the second terminal device when there is a response from the second terminal device during the standby period.
- the present invention it is possible to provide a wireless control device and a communication method that enable an out-of-service terminal that is not under the control of a base station device to be efficiently connected to a wireless network.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to a first embodiment.
- FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an operation example of the wireless communication system according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to a second embodiment.
- FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an operation example of the wireless communication system according to the second embodiment.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to a third embodiment.
- FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an operation example of the wireless communication system according to the third embodiment.
- FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an operation example of the wireless communication system according to the fourth embodiment. It is a figure which shows the structural example of the radio
- the present invention uses a D2D communication technique in which terminal devices directly perform wireless communication, and efficiently transmits out-of-service terminals that are not under the control of the base station device via the terminal devices that are under the control of the base station device.
- the radio control apparatus according to the present invention generates control information related to an operation for a terminal apparatus under the control of a base station apparatus to search for a terminal apparatus not under the control of the base station apparatus, and the generated control information is transmitted to the base station apparatus. Send to the subordinate terminal device.
- control information for example, a condition for transmitting a search signal from a terminal device subordinate to the base station device, or a search signal from a terminal device where the terminal device subordinate to the base station device is not subordinate to the base station device Including conditions for waiting.
- a condition for transmitting a search signal from a terminal device subordinate to the base station device or a search signal from a terminal device where the terminal device subordinate to the base station device is not subordinate to the base station device Including conditions for waiting.
- the terminal device under the base station device there is no means for the terminal device under the base station device to know the presence of the out-of-service terminal.
- out-of-service terminals cannot know the resource information for D2D communication used in the service area of the base station apparatus, and cannot know the existence of a relay terminal that enables connection to a wireless network. It was. For this reason, the base station apparatus and the terminal apparatus can only provide wireless access to the out-of-service area terminal by an inefficient and inaccurate method such as transmitting a search signal to the dark clouds.
- the present invention solves the above-described problems, and allows an out-of-service area terminal that is not under the control of a base station apparatus to efficiently search for an out-of-service area terminal by causing a terminal apparatus under the control of the base station apparatus to search for an out-of-service area terminal from the wireless network side. Can be connected.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
- the wireless communication system 100 includes a first terminal device 10, a second terminal device 20, and a base station device (E-UTRAN) 30.
- E-UTRAN base station device
- cellular communication is described as an example.
- the present invention is not limited thereto, and it is easily understood by those skilled in the art that the present invention can be applied to short-range wireless communication such as wireless LAN communication and infrared communication. By the way.
- the first terminal device 10 that is in a state capable of performing wireless communication with the base station device 30 and the second terminal that is not in a state capable of performing wireless communication with the base station device 30.
- the terminal device 20 includes a base station device 30 that controls D2D communication that directly performs wireless communication between the first terminal device 10 and the second terminal device 20 without using the base station device 30.
- the base station device 30 generates control information necessary for the first terminal device 10 to search for the second terminal device 20, transmits the generated control information to the first terminal device 10, and the first terminal
- the device 10 receives the control information transmitted from the base station device 30 and searches for the second terminal device 20 according to the control information.
- the second terminal device 20 performs the control information received from the first terminal device 10.
- the first terminal device 10 executes D2D communication with the second terminal device 20 when there is a response from the second terminal device 20 during the standby period.
- the first terminal apparatus 10 is under the control of the base station apparatus 30 and is in a state where cellular communication with the base station apparatus 30 can be performed.
- the second terminal device 20 is not under the control of the base station device 30, the second terminal device 20 is not in a state in which cellular communication with the base station device 30 can be performed and cannot be connected to the wireless network. Therefore, in the present embodiment, a method for searching for the second terminal device 20 that is an out-of-service terminal that is not under the control of the base station device 30 by using the first terminal device 10 under the control of the base station device 30 as a relay terminal is provided. To do.
- the first terminal device 10 is also referred to as a relay terminal
- the second terminal device 20 is referred to as an out-of-service terminal
- D2D communication between the first terminal device 10 and the second terminal device 20 is also referred to as relay communication.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of terminal devices used as the first terminal device 10 and the second terminal device 20 of FIG.
- the terminal device includes a communication unit 12, a control unit 14, a storage unit 16, and a user interface (user IF) 18.
- user IF user interface
- the communication unit 12 includes a cellular communication unit 122 and an inter-terminal communication unit 124.
- the cellular communication unit 122 performs wireless communication with the base station device 30.
- the inter-terminal communication unit 124 directly uses the radio resource for D2D communication allocated by the base station apparatus 30 and does not pass through the base station apparatus 30 with the terminal apparatus that is the partner of D2D communication. Communication. For these communication processes, known modulation / demodulation techniques and antenna techniques may be used.
- the storage unit 16 stores data transmitted from the base station device 30 or the D2D communication counterpart terminal device, and transmits the data to the base station device 30 or the D2D communication counterpart terminal device through the user IF 18.
- the obtained data may be stored.
- the user IF 18 may include a screen interface, an input interface that receives input from a user such as operation buttons and a touch panel, and an image capturing unit such as a camera.
- the control unit 14 is configured by a CPU, for example, and comprehensively controls each unit using information received from the cellular communication unit 122 or the terminal-to-terminal communication unit 124 or information stored in the storage unit 16.
- connection states There are two types of connection states between the terminal device and the base station device: a connection state (RRC_CONNECTED state) and an idle state (RRC_IDLE state) in RRC (Radio Resource Control) that controls the radio network.
- RRC_CONNECTED state a connection state
- RRC_IDLE state an idle state in RRC (Radio Resource Control) that controls the radio network.
- the RRC_IDLE state refers to a state in which radio resources are not managed by the base station apparatus, paging channel monitoring, reception of ETWS (Earthquake and Tsunami Warning System) information, measurement of radio quality of neighboring cells, cell selection / reselection, Only limited functions, such as acquisition of system information, are active, and power is not consumed as much as possible.
- ETWS Earthquake and Tsunami Warning System
- the RRC_CONNECTED state refers to a state in which radio resources are managed by the base station apparatus and the terminal apparatus can transmit and receive data.
- information transmission / reception information such as CQI (Channel Quality Indicator) Functions such as feedback to can be executed.
- CQI Channel Quality Indicator
- the first terminal device 10 receives, for example, control information related to an operation for searching for an out-of-service terminal from the base station device 30 when receiving a paging signal.
- the control information includes, for example, a condition for transmitting a search signal for searching for an out-of-service terminal or a condition for waiting for a search signal transmitted from an out-of-service terminal. Specifically, any combination of the following information can be included.
- Search signal transmission / standby cycle ⁇ Search signal transmission / waiting duration (timer value), Search signal transmission / standby resource location Search signal transmission / standby frequency band
- the control unit 14 When receiving the control information from the base station apparatus 30, the control unit 14 starts waiting for connection for relay communication, and transmits / waits for a search signal using the resource specified by the control information.
- the search signal transmission / standby cycle and the search signal transmission / standby duration are specified, the search signal transmission / standby can be performed periodically for a certain period of time.
- the first terminal device 10 When there is a response to the search signal from the second terminal device 20 during the standby period, the first terminal device 10 performs connection processing for executing D2D communication with the second terminal device 20.
- the control unit 14 When the relay communication connection process using the D2D link is completed with the searched out-of-service terminal, the control unit 14 performs a location registration procedure for the searched out-of-service terminal to the base station device 30.
- the control unit 14 relays a notification message or a control message from the base station device 30 to the out-of-service terminal of the other party of D2D communication.
- an out-of-service terminal that is not in a state capable of performing cellular communication with the base station apparatus 30 can indirectly receive the notification message and the control message from the base station apparatus 30.
- the control unit 14 indirectly receives a control message including radio resource information to be used for D2D communication from the base station device 30 by the cellular communication unit 122, the inter-terminal communication unit 124 uses the allocated radio resource. D2D communication is executed with the other party's terminal device.
- the control unit 14 uses the radio signal received by the cellular communication unit 122 to measure the downlink radio quality for each cell in the base station device 30 and surrounding base station devices. For example, in the LTE system, received signal power (RSRP: Reference Signal Received Power) and / or received signal quality (RSRQ: Reference Signal Received Quality) of a reference signal is measured as radio quality.
- RSRP Reference Signal Received Power
- RSS received signal quality
- the control unit 14 reports radio quality information including an identifier (ID) for each cell and the measured radio quality to the base station apparatus 30 by measurement report as necessary.
- ID identifier
- the second terminal device 20 that is an out-of-service terminal does not pass through the first base station device 30 with the relay terminal device in a state in which wireless communication can be performed with the first base station device 30.
- Wireless communication can be executed with a second base station device that can communicate with the first base station device 30 via a wired network while performing D2D communication that directly performs wireless communication. It may be.
- the wired network includes a logically defined connection line such as an X2 interface or an S1 interface, and also includes a public network such as an Internet line.
- the communication unit 12 uses the second base station apparatus to search for the search information for searching for the relay terminal apparatus 10 that has been notified from the first base station apparatus 30 to the second base station apparatus. Receive from. And as search information, even if search information including a search signal transmission cycle, a transmission time limit timer related to a search signal transmission time limit, radio resource information to be awaited, and a standby time limit timer related to a waiting time limit is received. Good.
- control unit 14 performs control for searching for the relay terminal device 10 using the search information received by the communication unit 12. Then, the search signal may be controlled to be transmitted according to the transmission cycle and the transmission time limit timer, and the response signal to the search signal may be controlled to be waited according to the radio resource information and the standby time limit timer.
- the control unit 14 communicates with the relay terminal apparatus 10.
- the search signal for the relay terminal apparatus 10 is transmitted only when the D2D communication between the terminals is permitted in advance, or when either or both of the conditions that an appropriate connection destination cell is not found are satisfied. You may control as follows.
- FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 30 of FIG.
- Base station apparatus 30 includes a communication unit 32, a control unit 34, and a storage unit 36.
- the communication unit 32 includes a wireless communication unit 322 and a network communication unit 324.
- the wireless communication unit 322 performs cellular wireless communication with a terminal device belonging to the communication area of the local station using a predetermined cellular system while the control unit 34 uses the information stored in the storage unit 36.
- the network communication unit 324 performs inter-base station communication with another adjacent or adjacent base station apparatus via the X2 interface, or performs communication with a host apparatus via the S1 interface.
- the communication unit 32 transmits control information generated by the control unit 34 to the first terminal device 10. This transmission may be performed by a notification signal. Further, the communication unit 32 may include information related to the access type in the control information and transmit it to the first terminal device 10. In addition, the communication unit 32 is located in the neighboring cell and / or the neighboring neighboring cell of the cell of the base station device 30 in addition to all the first terminal devices 10 located in the cell of the base station device 30. May be transmitted to the terminal device. Further, the communication unit 32 uses the control information as the signal quality of the communication link of the D2D communication between the first terminal device 10 and the second terminal device 20 or the communication link between the first terminal device 10 and the base station device 30.
- the communication part 32 may transmit control information with respect to the terminal device which should become a relay terminal newly according to the terminal change request from the 1st terminal device 10.
- the control unit 34 allocates part of the radio resources for cellular communication as D2D radio resources in response to an allocation request for D2D radio resources sent from a terminal device capable of performing D2D communication, and assigns the allocated D2D radio resources.
- a control message including information on resources (D2D resource pool information) is transmitted to the requesting terminal device.
- control unit 34 generates control information necessary for the first terminal device 10 to search for the second terminal device 20.
- the control information includes transmission setting information for transmitting a search signal from the first terminal device 10 to the second terminal device 20, or a wait for the first terminal device 10 to wait for a search signal from the second terminal device 20.
- Information including reception setting information is included.
- the transmission setting information may include a search signal transmission period and a timer related to the search signal transmission time limit, or the standby setting information may include radio resource information to be awaited and a timer related to the standby time limit.
- control unit 34 receives the signal from the communication unit 32, and in order to determine whether or not the first terminal device 10 starts searching for the second terminal device 20, the access type (hereinafter referred to as access class (Access)). Class)), an access type to be given to a terminal device permitted to search for the second terminal device 20 may be set. Details of the access class will be described later.
- access class access class
- control unit 34 transmits a paging signal for instructing a terminal device under the control of the local station to search for a non-serviceable terminal that is not under the control of the local station, and controls related to an operation for searching for the out-of-service terminal. Generate information and notify individually or by broadcast.
- Example 1 in order to search for a newly generated out-of-service terminal capable of D2D communication with a relay terminal device in a state in which the base station device is unpredictable, the base station device transmits to the relay terminal an out-of-service terminal A technique for transmitting a search signal for searching for a signal will be described.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the first wireless communication system 110 according to the first embodiment.
- the base station device 30 cannot directly know the presence of the second terminal device 20 that is not under its control. Further, the second terminal apparatus 20 that is not under the control of the base station apparatus 30 cannot know the D2D resource pool information of the first terminal apparatus 10 that is under the control of the base station apparatus 30. Therefore, in the first embodiment, when the second terminal device 20 suddenly occurs as a new out-of-service terminal, the first terminal device 10 to be a relay terminal is explicitly instructed to search for an out-of-service terminal ( In addition to paging processing, control information related to search signal transmission for searching for out-of-service terminals is notified individually or by broadcast. Alternatively, the base station apparatus 30 may notify the search period and the search execution time as the control information instead of explicitly instructing the search for the out-of-service area terminal.
- FIG. 5 is a sequence diagram illustrating the operation of the wireless communication system according to the first embodiment.
- the details of the paging process of S1a and the process of the out-of-service terminal in the second terminal device 20 will be described later. The same applies to the operation sequences according to the other embodiments.
- the first terminal apparatus 10 that can operate as a relay terminal receives control information from the base station apparatus 30 in response to reception of a paging signal from the base station apparatus 30 (S1a), and implements relay communication in the terminal.
- a relay terminal setting procedure is performed (S1b).
- the control information from the base station device 30 can include any combination of the following information.
- Control information related to search signal transmission (transmission setting information)) -Search signal transmission cycle-Search signal transmission duration (timer value) -Search signal transmission resource location-Search signal transmission frequency band-Search signal transmission power
- the transmission resource position of the search signal may be explicitly specified as an absolute position by a frequency offset value, a frequency index, or a time direction index, or a pattern of resources in the time frequency direction may be specified.
- the second terminal device 20 in the out-of-service state starts waiting for a search signal from the relay terminal (S1c).
- the first terminal apparatus 10 starts relay standby according to the received control information (S1d), and periodically transmits a search signal to the out-of-service area terminal (S1e).
- the second terminal device 20 responds to the first terminal device 10 and performs relay communication connection processing by D2D (S1f).
- the first terminal device 10 performs a location registration procedure for the second terminal device 20 with respect to the host device (S1g).
- the base station device 30 instructs the relay terminal to transmit a search signal
- a newly generated out-of-service terminal can be efficiently connected to the wireless network via the relay terminal. It becomes possible to connect to. Further, by periodically transmitting the search signal, low power consumption and low delay can be realized.
- Example 2 In the second embodiment, a method will be described in which a base station apparatus causes a relay terminal to wait for a search signal transmitted from an out-of-service area terminal in order to search for a newly generated out-of-service area terminal.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the second wireless communication system 120 according to the second embodiment.
- the base station device 30 cannot directly know the presence of the second terminal device 20 that is not under its control. Further, the second terminal apparatus 20 that is not under the control of the base station apparatus 30 cannot know the D2D resource pool information of the first terminal apparatus 10 that is under the control of the base station apparatus 30. Therefore, in the second embodiment, when the second terminal device 20 is generated as a new out-of-service terminal, the second terminal device 20 serving as a relay terminal is explicitly instructed to search for the out-of-service terminal (paging process). At the same time, the control information related to the operation for waiting for the search signal from the out-of-service terminal is notified individually or by broadcast. Alternatively, the base station apparatus 30 may notify the search period and the search execution time as the control information instead of explicitly instructing the search for the out-of-service area terminal.
- FIG. 7 is a sequence diagram illustrating the operation of the wireless communication system according to the second embodiment. As in the first embodiment, the details of the paging process in S2a and the process of the out-of-service terminal in the second terminal device 20 will be described later.
- the first terminal apparatus 10 operable as a relay terminal receives the paging signal from the base station apparatus 30 (S2a).
- the first terminal apparatus 10 receives the control information from the base station apparatus 30 in response to the reception of the paging signal, and performs a relay terminal setting procedure for performing relay communication in the terminal (S2b).
- the control information from the base station apparatus 30 can include any combination of the following information, for example.
- the standby resource position of the search signal may be explicitly specified as an absolute position by a frequency offset value, a frequency index, or a time direction index, or a pattern of the resource in the time frequency direction may be specified.
- the second terminal device 20 in the out-of-service state transmits a search signal periodically for a predetermined time (S2c).
- the first terminal apparatus 10 starts relay standby according to the received control information (S2d), and waits for a search signal from an out-of-service terminal for a certain period of time.
- the first terminal device 10 performs a D2D relay communication connection process with the first terminal device 20 (S2e).
- the first terminal device 10 performs a location registration procedure for the second terminal device 20 with respect to the host device (S2f).
- the base station apparatus instructs the relay terminal to wait for the search signal, so that the newly generated out-of-service terminal can be efficiently transferred to the wireless network via the relay terminal. It becomes possible to connect. Further, by periodically waiting for a search signal, low power consumption and low delay can be realized.
- Example 3 In the third embodiment, assuming that the relay communication with the relay terminal is interrupted by the movement of the out-of-service terminal during the relay communication during the execution of the relay communication as described in the first and second embodiments. Yes.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the third wireless communication system 130 according to the third embodiment.
- the second terminal device 20 was in a state where it can be connected to the wireless network via the first terminal device 10A operating as a relay terminal, but with the movement of the second terminal device 20 (or the first terminal device 10A), Assume that the relay communication with the first terminal device 10A is disconnected. At this time, it is necessary to set a new relay terminal for the second terminal device 20.
- the base station apparatus 30 disconnects the relay communication between the second terminal apparatus 20 and the first terminal apparatus 10A based on the quality report from the relay terminal, or the first terminal apparatus 10A and the base station apparatus 30.
- a connection procedure is started.
- the base station apparatus 30 can determine the disconnection of relay communication triggered by the following three conditions or conditions determined by any combination thereof.
- the value of RSRQ or RSRP can be used for the signal quality in (2).
- the base station device 30 can perform other relay communication when any of the relay communication meets the above condition. Cutting can also be determined.
- FIG. 9 shows an operation example when a relay terminal change instruction is issued in the base station apparatus. Details of the paging process of S3f and the process of the out-of-service terminal in the second terminal device 20 will be described as other examples at the end of the specification.
- the second terminal device 20 that is an out-of-service terminal performs D2D relay communication with the first terminal device 10A that operates as a relay terminal (S3a).
- the second terminal device 20 detects that the communication quality of the relay communication is equal to or lower than a predetermined threshold (detection of degration (abbreviation of degradation)) (S3b)
- the second terminal device 20 sets the communication quality information to the first level.
- the base station device 30 is notified via the one terminal device 10A (S3c).
- the base station apparatus 30 detects a decrease in relay communication based on the communication quality information (S3d)
- the base station apparatus 30 transmits a relay terminal change instruction to the second terminal apparatus 20 via the first terminal apparatus 10A (S3e).
- the base station device 30 performs a paging process on the first terminal device 10B, which is a terminal under the base station and can operate as a relay terminal (S3f), as described in the first or second embodiment.
- a relay terminal setting procedure control information related to an operation for searching for out-of-service terminals is notified (S3g).
- the first terminal apparatus 10B performs a search signal transmission or standby process as described in the first or second embodiment (S3h).
- the second terminal device 20 determines that the connection destination of the relay communication should be changed to the first terminal device 10B (S3i)
- the second terminal device 20 sets the relay communication with the first terminal device 10B as a new relay terminal (S3j). .
- a terminal capable of D2D communication with an out-of-service terminal and capable of cellular communication with the base station device 30 is selected.
- This selection may be selected from a relay terminal candidate list that is sequentially updated in the base station device 30 based on a quality report periodically transmitted from a terminal device under its control, or changed from an out-of-service terminal
- a candidate list of possible terminal devices it may be selected from among them.
- the base station apparatus sets a new relay terminal to continue the out-of-service area terminal. It becomes possible to connect to a wireless network.
- Example 4 In the fourth embodiment, as in the third embodiment, it is assumed that the out-of-service area terminal in relay communication moves and disconnects during execution of the relay communication as described in the first and second embodiments.
- the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the relay terminal performs relay terminal switching determination and transmits a relay terminal change request to the base station apparatus, and therefore, the description overlapping with the third embodiment is omitted. Different points will be described.
- FIG. 10 shows an operation example when a relay terminal change request is transmitted to the base station apparatus.
- the details of the paging process of S4i and the process of the out-of-service terminal in the second terminal device 20 will be described later as in the first embodiment.
- the relay terminal switching determination condition is notified in advance to the first terminal device 10A operable as a relay terminal (S4a).
- the switching determination condition can be, for example, a condition determined by the conditions (1) to (3) described in the third embodiment or any combination thereof.
- the first terminal apparatus 10A provides relay communication to a plurality of out-of-service terminals as relay terminals, when any relay communication satisfies the switching determination condition, disconnection of other relay communication is performed. Can also be judged.
- the second terminal device 20 that is an out-of-service terminal performs D2D relay communication with the first terminal device 10A that operates as a relay terminal (S4b).
- the second terminal device 20 detects that the communication quality of the relay communication is equal to or lower than a predetermined threshold (S4c)
- the second terminal device 20 notifies the first terminal device 10A of the communication quality information (S4d).
- the first terminal apparatus 10A determines the necessity of relay terminal switching based on the communication quality information and the relay terminal switching determination condition notified in S2a (S4e).
- the first terminal apparatus 10A determines that switching of the relay terminal is necessary in S2e, the first terminal apparatus 10A transmits a relay terminal change request to the base station apparatus 30 (S4f), and sends a relay terminal change instruction to the second terminal apparatus 30. Transmit (S4g).
- the base station device 30 When the base station device 30 detects a decrease in relay communication in response to a relay terminal change request from the first terminal device 10A (S4h), the base station device 30 is a terminal under the base station and can operate as a relay terminal.
- the terminal device 10B is subjected to paging processing (S4i), and as described in the first or second embodiment, the control information regarding the operation for searching for out-of-service terminals is notified as the relay terminal setting procedure (S2j).
- the first terminal apparatus 10B performs a search signal transmission or standby process as described in the first or second embodiment (S4k).
- the second terminal device 20 determines that the connection destination of the relay communication should be changed to the first terminal device 10B (S4l)
- the second terminal device 20 performs a relay communication setting procedure using the first terminal device 10B as a new relay terminal (S4m). .
- the base station apparatus sets a new relay terminal in response to a change request from the relay terminal even when the out-of-service terminal during relay communication is disconnected.
- the out-of-service terminal can be continuously connected to the wireless network.
- the paging processing for the relay terminal performed by the base station device 30 can be performed as A-1 to A-3 below depending on the state of the relay terminal.
- the base station apparatus 30 performs the relay terminal setting procedure for the relay terminal without performing the paging process of S1a.
- A-2 When individually paging for a terminal in the RRC_Idle state, The base station device 30 or the host device side determines whether or not the first terminal device 10 can operate as a relay terminal, and calls it individually when it becomes a target. As a selection criterion for a relay terminal to perform paging, paging is performed for a terminal whose RSRQ or RSRP notified by the measurement report from the terminal is equal to or less than a predetermined threshold, or a specific terminal that is set in advance as a relay terminal. Paging as the target terminal.
- the base station apparatus 30 performs broadcast-type paging for terminals in the RRC_Idle state that are within a certain range.
- the access class in the paging signal is set to a value different from that for a normal consumer terminal. This value is preset as an access class for a terminal that can operate as a relay terminal device. Accordingly, the terminal device can determine whether or not it should operate as a relay terminal by checking the access class in the paging signal. That is, even with broadcast-type paging, it is possible to reliably issue a paging command to a terminal device that can be a relay terminal device.
- the range of the target terminal for paging is selected from the cell, the cell and the adjacent cell or adjacent cell of the cell, or the entire system, and the connection of the out-of-service terminal to the relay terminal cannot be confirmed. Another range may be selected and paging performed again.
- FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the fourth wireless communication system 140 when an LTE base station apparatus 40 exists as a different frequency band network.
- the base station device 30 can communicate with the adjacent or adjacent base station device 40 via the X2 interface or the S1 interface.
- FIG. 12 shows a configuration example of the fifth wireless communication system 150 in the case where a base station device 50 that constructs a non-LTE network such as Wi-Fi (registered trademark) or WiMax (registered trademark) exists as a different frequency band network.
- the base station device 30 can communicate with the base station device 50 via the S1 interface and the public network.
- the second terminal device 20 that is not under the control of the base station device 30 transmits the control information regarding transmission or standby of the search signal transmitted from the base station device 30 to the base station device 40 at a different frequency or
- a search signal is transmitted or awaited, and after the search, D2D communication is started.
- the control information is the same as that described in the first or second embodiment.
- the control information may be managed for each base station device or each terminal device by a host device such as a network management device, and is notified to the base station device 50 from the host device or the base station device 30 in advance. May be.
- the out-of-service area terminal when the out-of-service area terminal is in relay communication, the out-of-service area terminal transmits the base station apparatus at the timing satisfying the conditions (1) to (3) described in the third embodiment.
- Control information relating to transmission or waiting for the search signal is received from the relay terminal 30 during relay communication, and transmission or waiting for the search signal is performed based on the control information.
- the notified control information is the same as that described in the first or second embodiment.
- the out-of-service terminal cannot receive any signal from the base station device 30, so that the terminal itself is permitted in advance for D2D communication.
- the state in RRC_Idle is Any_Cell_Selection state (a state where an appropriate connection destination cell cannot be found), and has continued for a certain period of time
- the search signal may be transmitted or awaited for a certain period. It is assumed that the search signal transmission / standby frequency band and the resource position are determined in advance.
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Abstract
基地局装置との間でセルラ通信を実行可能な状態にある第1端末装置と、基地局装置との間でセルラ通信を実行可能な状態にない第2端末装置との間で、基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を実行可能な通信システムにおいて、基地局装置は、第1端末装置が第2端末装置を探索するために必要な制御情報を生成し、生成した制御情報を第1端末装置へ送信する。
Description
本発明は、無線制御装置、端末装置および通信方法に関するものであり、具体的には、無線通信システムにおいて、端末装置間で直接通信を行うための無線制御装置、端末装置および通信方法に関するものである。
近年、E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)においては、複数の端末装置(User Equipment。以下、UEという。)が基地局装置を介さずに直接通信を行うための技術である端末間通信(Device to Device Communication。以下、D2D通信という。)について議論がなされている。
D2D通信は、例えば、LTEなどのセルラ通信のアップリンクに使用されている無線リソースの一部を用いて実行される。D2D通信が適用可能となる端末装置間の距離は、数100m程度と言われている。3GPP(3rd Generation Partnership Project) Release 12では、端末装置が近傍に位置する端末を検出する方法や、不特定の端末装置に対してデータをブロードキャストする手法が提案されている(たとえば、非特許文献1または2を参照。)。
3GPP TR23.703 Ver.0.4.1 "study on architecture enhancements to support proximity services (ProSe)" 2013年1月
3GPP TR36.843 Ver.12.0.1 "Study on LTE Device to Device Proximity Services" 2014年3月
上述したようなD2D通信の技術を用いることにより、基地局装置の配下に無い端末装置(以下、圏外端末ともいう)を、基地局装置の配下にある端末装置(以下、リレー端末ともいう)を介して無線ネットワークに接続することが可能になる。しかしながら、従来技術においては、基地局装置の配下にある端末装置が圏外端末の存在を知る手段がない。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基地局装置の配下に無い圏外端末を効率的に無線ネットワークに接続可能にする無線制御装置および通信方法を提供することにある。
本発明の一態様に係る無線制御装置は、所定の基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にある第1端末装置と、所定の基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にない第2端末装置との間で、所定の基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を制御する無線制御装置であって、第1端末装置が第2端末装置を探索するために必要な制御情報を生成する制御部と、制御部で生成される制御情報を第1端末装置へ送信する通信部とを備える。第1端末装置はリレー端末であってもよいし、第2端末装置は圏外端末であってもよい。
このような態様によると、無線制御装置が第1端末装置に第2端末装置を探索するために必要な制御情報を通知し、探索するように指示することで、基地局装置の配下にない第2端末装置を、第1端末装置を介して効率的に無線ネットワークに接続することが可能になる。なお、無線制御装置とは、たとえば、E-UTRANを含み、基地局装置、あるいは、その上位装置を含めた概念である。
制御部は、制御情報として、第1端末装置から第2端末装置へ探索信号を送信するための送信設定情報、または、第1端末装置が第2端末装置からの探索信号を待ち受けるための待受設定情報を含む情報を生成してもよい。また、制御部は、送信設定情報に、探索信号の送信周期と探索信号の送信期限に関するタイマとを含め、または、待受設定情報に、待ち受けるべき無線リソース情報と待ち受け期限に関するタイマとを含めてもよい。このような態様により、第1端末装置は効率的に第2端末装置を探索できる。
通信部は、制御情報を報知信号によって第1端末装置へ送信してもよい。また、通信部は、アクセス種別に関する情報を制御情報に含めて端末装置に送信し、制御部は、通信部からの信号を受信した端末装置において第2端末装置の探索を開始するか否かを判定させるために、アクセス種別として、第2端末装置を探索するための動作を許可されている端末装置に付与されるべきアクセス種別を設定してもよい。このような態様により、基地局装置は、効率的にリレー端末装置を指定できる。
また、通信部は、制御情報を、基地局装置のセルに在圏する全ての第1端末装置に加えて、基地局装置のセルの隣接セルおよび/または隣隣接セルに在圏する端末装置に送信してもよい。また、通信部は、制御情報を、第1端末装置と第2端末装置の間の端末間通信の通信リンクの信号品質もしくは第1端末装置と基地局装置との間の通信リンクの信号品質が所定の閾値以下となった場合、または端末間通信が異常終了した場合に送信してもよい。また、通信部は、制御情報を、第1端末装置からの端末変更要求に応じて、新たにリレー端末となるべき端末装置に対して送信してもよい。このような態様により、基地局装置は、必要なタイミングで制御情報を通知することができ、効率的に第2端末装置を探索できる。
本発明の別の一態様に係る端末装置は、第1の基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にあるリレー端末装置との間で第1の基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信をし、第1の基地局装置との間で有線網を介して通信可能な第2の基地局装置との間で無線通信を実行可能な端末装置であって、第1の基地局装置から第2の基地局装置に対して通知されていたリレー端末装置を探索するための探索情報を、第2の基地局装置から受信する通信部と、通信部によって受信された探索情報を用いて、リレー端末装置を探索するための制御を実行する制御部と、を備える。通信部は、探索情報として、探索信号の送信周期と、探索信号の送信期限に関する送信期限タイマと、待ち受けるべき無線リソース情報と、待ち受け期限に関する待受期限タイマとが含まれた探索情報を受信し、制御部は、送信周期と送信期限タイマに従って探索信号を送信するように制御し、また、無線リソース情報と待受期限タイマに従って探索信号に対する応答信号を待受けるように制御してもよい。また、第2の基地局装置が第1の基地局装置との間で有線網を介した通信ができない状態である場合、制御部は、リレー端末装置との間の端末間通信を事前に許可されていること、あるいは、適切な接続先セルが見つからない状態であることのいずれかまたは両方の条件を満たす場合に限り、リレー端末装置に対する探索信号を送信するように制御してもよい。このような態様により、圏外端末である第2端末装置においても、自らできる範囲においてリレー端末装置を探索することにより、結果的に、端末間装置における両端末装置を効率的に探索することができる。
本発明のさらに別の一態様に係る通信方法は、基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にある第1端末装置と、基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にない第2端末装置と、第1端末装置と第2端末装置の間で、基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を制御する無線制御装置とを備える通信システムにおける通信方法である。無線制御装置は、第1端末装置が第2端末装置を探索するために必要な制御情報を生成し、生成した制御情報を第1端末装置へ送信する。第1端末装置は、無線制御装置から送信される制御情報を受信し、制御情報にしたがって第2端末装置を探索する。第2端末装置は、第1端末装置から受信した制御情報に対して応答する。ここで、第1端末装置は、待受け期間中に第2端末装置からの応答があった場合に、第2端末装置との間で端末間通信を実行する。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、基地局装置の配下に無い圏外端末を効率的に無線ネットワークに接続可能にする無線制御装置および通信方法を提供できる。
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
図1の第1の端末装置の構成例を示す図である。
図1の基地局装置の構成例を示す図である。
実施例1にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
実施例1にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
実施例2にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
実施例2にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
実施例3にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
実施例3にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
実施例4にかかる無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
異周波数帯におけるネットワークが存在する場合の無線通信システムの構成例を示す図である。
異周波数帯におけるネットワークが存在する場合の無線通信システムの他の構成例を示す図である。
(本発明の概要)
本発明の実施例を説明する前に、まず、本発明の概要を述べる。本発明は、端末装置同士が直接的に無線通信を行うD2D通信の技術を用いて、基地局装置の配下に無い圏外端末を、基地局装置の配下にある端末装置を介して効率的に無線ネットワークに接続する手法を提供する。本発明にかかる無線制御装置は、基地局装置の配下にある端末装置が基地局装置の配下に無い端末装置を探索するための動作に関する制御情報を生成し、生成した制御情報を基地局装置の配下にある端末装置へ送信する。制御情報として、例えば、基地局装置の配下にある端末装置から探索信号を送信するための条件、または、基地局装置の配下にある端末装置が基地局装置の配下に無い端末装置からの探索信号を待ち受けるための条件を含む。これにより、基地局装置の配下にある端末装置をリレー端末として機能させることで、基地局装置の配下にない圏外端末はリレー端末を介して無線ネットワークに接続可能になる。
本発明の実施例を説明する前に、まず、本発明の概要を述べる。本発明は、端末装置同士が直接的に無線通信を行うD2D通信の技術を用いて、基地局装置の配下に無い圏外端末を、基地局装置の配下にある端末装置を介して効率的に無線ネットワークに接続する手法を提供する。本発明にかかる無線制御装置は、基地局装置の配下にある端末装置が基地局装置の配下に無い端末装置を探索するための動作に関する制御情報を生成し、生成した制御情報を基地局装置の配下にある端末装置へ送信する。制御情報として、例えば、基地局装置の配下にある端末装置から探索信号を送信するための条件、または、基地局装置の配下にある端末装置が基地局装置の配下に無い端末装置からの探索信号を待ち受けるための条件を含む。これにより、基地局装置の配下にある端末装置をリレー端末として機能させることで、基地局装置の配下にない圏外端末はリレー端末を介して無線ネットワークに接続可能になる。
従来技術においては、基地局装置の配下にある端末装置が圏外端末の存在を知る手段がなかった。また、圏外端末においても、基地局装置の圏内で使用されているD2D通信用のリソース情報などを知ることができず、無線ネットワークへの接続を可能にするリレー端末の存在を知ることができなかった。このため、基地局装置や端末装置は闇雲に探索信号を送信するなどの非効率で不正確な方法でしか、圏外端末に対して無線アクセスを提供できなかった。
本発明は、以上の課題を解決しており、無線ネットワーク側から基地局装置の配下にある端末装置に圏外端末を探索させることで、基地局装置の配下に無い圏外端末を効率的に無線ネットワークに接続可能となる。
(無線通信システムの構成例)
図1は、本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム100は、第1端末装置10と、第2端末装置20と、基地局装置(E-UTRAN)30とを含む。なお、説明の都合上、セルラ通信を例として説明するがこれに限らず、無線LAN方式による通信や赤外線通信などの近距離無線通信にも本発明を適用できることは当業者に容易に理解されるところである。
図1は、本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム100は、第1端末装置10と、第2端末装置20と、基地局装置(E-UTRAN)30とを含む。なお、説明の都合上、セルラ通信を例として説明するがこれに限らず、無線LAN方式による通信や赤外線通信などの近距離無線通信にも本発明を適用できることは当業者に容易に理解されるところである。
無線通信システム100においては、基地局装置30との間で無線通信を実行可能な状態にある第1端末装置10と、基地局装置30との間で無線通信を実行可能な状態にない第2端末装置20と、第1端末装置10と第2端末装置20の間で、基地局装置30を介さずに直接的に無線通信を行うD2D通信を制御する基地局装置30とを備える。ここで、基地局装置30は、第1端末装置10が第2端末装置20を探索するために必要な制御情報を生成し、生成した制御情報を第1端末装置10へ送信し、第1端末装置10は、基地局装置30から送信される制御情報を受信し、制御情報にしたがって第2端末装置20を探索し、第2端末装置20は、第1端末装置10から受信した制御情報に対して応答し、第1端末装置10は、待受け期間中に第2端末装置20からの応答があった場合に、第2端末装置20との間でD2D通信を実行する。
具体的には、第1端末装置10は、基地局装置30の配下にあり、基地局装置30との間でセルラ通信を実施可能な状態にある。一方、第2端末装置20は、基地局装置30の配下に無いため、基地局装置30との間でセルラ通信を実行可能な状態に無く、無線ネットワークに接続することができない。そこで、本実施形態では、基地局装置30の配下にある第1端末装置10をリレー端末として用いて、基地局装置30の配下にない圏外端末である第2端末装置20を探索する手法を提供する。この探索により、第1端末装置10と第2端末装置20との間で基地局装置30を経由しないD2D通信を行わせることで、第2端末装置20を第1端末装置10を介して無線ネットワークに接続可能にする。以下、便宜上、第1端末装置10をリレー端末、第2端末装置20を圏外端末、第1端末装置10と第2端末装置20との間のD2D通信をリレー通信とも呼ぶ。
(端末装置の構成例)
図2は、図1の第1端末装置10および第2端末装置20として用いられる端末装置の構成例を示す図である。端末装置は、通信部12と、制御部14と、記憶部16と、ユーザインタフェース(ユーザIF)18とを備える。
図2は、図1の第1端末装置10および第2端末装置20として用いられる端末装置の構成例を示す図である。端末装置は、通信部12と、制御部14と、記憶部16と、ユーザインタフェース(ユーザIF)18とを備える。
通信部12は、セルラ通信部122と、端末間通信部124とを含む。セルラ通信部122は、基地局装置30との間で無線により通信を行う。端末間通信部124は、基地局装置30によって割り当てられたD2D通信のための無線リソースを利用して、D2D通信の相手方となる端末装置との間で、基地局装置30を経由せずに直接的に通信を行う。これらの通信処理は、公知の変復調技術、アンテナ技術が用いられてもよい。
記憶部16は、基地局装置30もしくはD2D通信の相手方の端末装置から送信されたデータを記憶し、また、基地局装置30もしくはD2D通信の相手方の端末装置に対して送信すべき、ユーザIF18を通じて得たデータを記憶してもよい。ユーザIF18は、画面インタフェースと、操作ボタンやタッチパネルなどのユーザからの入力を受け付ける入力インタフェースと、カメラなどの画像撮像手段を含んでもよい。
制御部14は、例えば、CPUにより構成され、セルラ通信部122もしくは端末間通信部124から受信された情報、または記憶部16に記憶された情報を用いて、各部を統括的に制御する。
端末装置と、基地局装置との接続状態としては、無線ネットワークを制御するRRC(Radio Resource Control)における接続状態(RRC_CONNECTED状態)とアイドル状態(RRC_IDLE状態)との2種類がある。
RRC_IDLE状態は、基地局装置によって無線リソースが管理されていない状態を指し、ページングチャネルの監視、ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System)情報の受信、周辺セルの無線品質の測定、セル選択/再選択、システム情報の取得など、限られた機能のみがActiveとなっており、電力を極力消費しないような状態となっている。
RRC_CONNECTED状態とは、基地局装置によって無線リソースが管理され、端末装置がデータを送受信できる状態を指し、RRC_IDLE状態における処理の他、データの送受信、CQI(Channel Quality Indicator)などの情報の基地局装置へのフィードバックなどの機能が実行可能な状態となっている。RRC_IDLE状態からRRC_CONNECTED状態へは、ページング信号を受信することで状態遷移が発生することとなる。
第1端末装置10は、例えばページング信号の受信を契機として、基地局装置30から圏外端末を探索するための動作に関する制御情報を受信する。制御情報には、例えば、圏外端末を探索するための探索信号を送信するための条件、または、圏外端末から送信される探索信号を待ち受けるための条件が含まれている。具体的には、以下の情報の任意の組み合わせを含むことができる。
・探索信号の送信/待ち受け周期、
・探索信号の送信/待ち受け継続期間(タイマー値)、
・探索信号の送信/待ち受けリソース位置
・探索信号の送信/待ち受け周波数帯
・探索信号の送信/待ち受け継続期間(タイマー値)、
・探索信号の送信/待ち受けリソース位置
・探索信号の送信/待ち受け周波数帯
基地局装置30から制御情報を受信すると、制御部14は、リレー通信のための接続待ち受けを開始し、制御情報により指定されたリソースで探索信号の送信/待ち受けを行う。探索信号の送信/待ち受け周期および探索信号の送信/待ち受け継続期間が指定された場合には、探索信号の送信/待ち受けを一定時間周期的に行うことができる。第1端末装置10は、待受け期間中に第2端末装置20から探索信号に対する応答があった場合に、第2端末装置20との間でD2D通信を実行するための接続処理を実施する。制御部14は、探索された圏外端末との間でD2Dリンクによるリレー通信の接続処理が完了すると、基地局装置30へ探索された圏外端末の位置登録手続きを行う。
端末装置がリレー端末として機能する場合は、制御部14は、D2D通信の相手方の圏外端末に対して、基地局装置30からの報知メッセージや制御メッセージをリレーする。これにより、基地局装置30との間でセルラ通信を実行可能な状態にない圏外端末においても、基地局装置30からの報知メッセージや制御メッセージを間接的に受信できるようになる。制御部14は、基地局装置30からD2D通信に使用すべき無線リソース情報を含む制御メッセージをセルラ通信部122により間接的に受信すると、割り当てられた無線リソースを用いて、端末間通信部124により相手方の端末装置との間でD2D通信を実行する。
また、制御部14は、セルラ通信部122により受信した無線信号を用いて、基地局装置30および周辺の基地局装置におけるセル毎のダウンリンクの無線品質を測定する。例えば、LTEシステムにおいては、無線品質として、参照信号の受信信号電力(RSRP:Reference Signal Received Power)および/または受信信号品質(RSRQ:Reference Signal Received Quality)が測定される。制御部14は、必要に応じて、セル毎の識別子(ID)と測定した無線品質とを含む無線品質情報をmeasurement reportにより基地局装置30に報告する。
また、圏外端末である第2端末装置20は、第1の基地局装置30との間で無線通信を実行可能な状態にあるリレー端末装置との間で第1の基地局装置30を介さずに直接的に無線通信を行うD2D通信をしながら、かつ、第1の基地局装置30との間で有線網を介して通信可能な第2の基地局装置との間で無線通信を実行可能である場合がある。なお、有線網とは、X2インタフェースやS1インタフェースなどの論理的に定義される接続回線を含むほか、インターネット回線などの公衆網も含む。
このような場合、通信部12は、第1の基地局装置30から第2の基地局装置に対して通知されていたリレー端末装置10を探索するための探索情報を、第2の基地局装置から受信する。そして、探索情報として、探索信号の送信周期と、探索信号の送信期限に関する送信期限タイマと、待ち受けるべき無線リソース情報と、待ち受け期限に関する待受期限タイマとが含まれた探索情報を受信してもよい。
また、制御部14は、通信部12によって受信された探索情報を用いて、リレー端末装置10を探索するための制御を実行する。そして、送信周期と送信期限タイマに従って探索信号を送信するように制御し、また、無線リソース情報と待受期限タイマに従って探索信号に対する応答信号を待受けるように制御してもよい。
一方、上記とは逆に、第2の基地局装置が第1の基地局装置30との間で有線網を介した通信ができない状態である場合、制御部14は、リレー端末装置10との間のD2D通信を事前に許可されていること、あるいは、適切な接続先セルが見つからない状態であることのいずれかまたは両方の条件を満たす場合に限り、リレー端末装置10に対する探索信号を送信するように制御してもよい。
(基地局装置の構成例)
図3は、図1の基地局装置30の構成例を示す図である。基地局装置30は、通信部32と、制御部34と、記憶部36とを含む。
図3は、図1の基地局装置30の構成例を示す図である。基地局装置30は、通信部32と、制御部34と、記憶部36とを含む。
通信部32は、無線通信部322と、ネットワーク通信部324とを含む。無線通信部322は、記憶部36に記憶された情報を制御部34が使用しながら、自局の通信エリアに属する端末装置と、所定のセルラ方式を用いてセルラ無線通信を実行する。ネットワーク通信部324は、X2インタフェースを介して隣接または隣隣接する他の基地局装置との間における基地局間通信を行ったり、S1インタフェースを介して上位装置との間での通信を行う。
また、通信部32は、制御部34で生成される制御情報を第1端末装置10へ送信する。この送信は、報知信号によってなされてもよい。また、通信部32は、アクセス種別に関する情報を制御情報に含めて第1端末装置10に送信してもよい。また、通信部32は、制御情報を、基地局装置30のセルに在圏する全ての第1端末装置10に加えて、基地局装置30のセルの隣接セルおよび/または隣隣接セルに在圏する端末装置に送信してもよい。また、通信部32は、制御情報を、第1端末装置10と第2端末装置20の間のD2D通信の通信リンクの信号品質もしくは第1端末装置10と基地局装置30との間の通信リンクの信号品質が所定の閾値以下となった場合、またはD2D通信が異常終了した場合に送信してもよい。また、通信部32は、制御情報を、第1端末装置10からの端末変更要求に応じて、新たにリレー端末となるべき端末装置に対して送信してもよい。
制御部34は、D2D通信を実施可能な端末装置から送られてくるD2D用無線リソースの割当要求に応じて、セルラ通信の無線リソースの一部をD2D用無線リソースとして割り当て、割り当てたD2D用無線リソースに関する情報(D2Dリソースプール情報)を含む制御メッセージを、要求元の端末装置に対して送信する。
また、制御部34は、第1端末装置10が第2端末装置20を探索するために必要な制御情報を生成する。制御情報としては、第1端末装置10から第2端末装置20へ探索信号を送信するための送信設定情報、または、第1端末装置10が第2端末装置20からの探索信号を待ち受けるための待受設定情報を含む情報が含まれる。ここで、送信設定情報に、探索信号の送信周期と探索信号の送信期限に関するタイマとを含め、または、待受設定情報に、待ち受けるべき無線リソース情報と待ち受け期限に関するタイマとを含めてもよい。
また、制御部34は、通信部32からの信号を受信した第1端末装置10において第2端末装置20の探索を開始するか否かを判定させるために、アクセス種別(以下、アクセスクラス(Access Class)ともいう)として、第2端末装置20を探索するための動作を許可されている端末装置に付与されるべきアクセス種別を設定してもよい。アクセスクラスの詳細については後述する。
さらに、制御部34は、自局の配下にある端末装置に対し、自局の配下にない圏外端末の探索を指示するためのページング信号を送信すると共に、圏外端末を探索するための動作に関する制御情報を生成して個別にまたはブロードキャストで通知する。
次に、このように構成された無線通信システムの動作について、以下の各実施例、各変形例に従って説明する。各実施例、各変形例は説明の都合上において便宜的に分けているに過ぎず、それぞれが排他的な関係でないことに留意されたい。すなわち、各実施例や各変形例の各要素の任意の組み合わせで異なる実施例を構成することができることは当業者に容易に理解されるところである。なお、各実施例、各変形例において、既出の構成、動作については、同じ符号を用いることによってその説明を簡略化する。以下、本明細書において同様である。
(実施例1)
実施例1では、基地局装置が予見不可能な状態において、リレー端末装置とD2D通信することが可能な不意に新たに発生した圏外端末を探索するために、基地局装置がリレー端末に圏外端末を探索するための探索信号を送信させる手法について説明する。
実施例1では、基地局装置が予見不可能な状態において、リレー端末装置とD2D通信することが可能な不意に新たに発生した圏外端末を探索するために、基地局装置がリレー端末に圏外端末を探索するための探索信号を送信させる手法について説明する。
図4は、実施例1に係る第1無線通信システム110の構成例を示す図である。基地局装置30は、自局の配下にない第2端末装置20の存在を直接的に知ることができない。また、当該基地局装置30の配下に無い第2端末装置20は、基地局装置30の配下にある第1端末装置10のD2Dリソースプール情報を知ることができない。そこで、実施例1では、新たな圏外端末として第2端末装置20が唐突に発生したときに、リレー端末となるべき第1端末装置10に対して明示的に、圏外端末の探索を指示する(ページング処理)と共に、圏外端末を探索するための探索信号送信に関する制御情報を個別にまたはブロードキャストで通知する。または、基地局装置30は明示的に圏外端末の探索を指示する替わりに、制御情報として、当該圏外端末の探索を実施する周期と探索実施時間を通知してもよい。
図5は、実施例1に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。なお、図5において、S1aのページング処理の詳細と、第2端末装置20における圏外端末の処理については、後述することとする。これは、以降の他の実施例にかかる動作シーケンスにおいても同様である。
リレー端末として動作可能な第1端末装置10は、基地局装置30からのページング信号の受信(S1a)を契機として、基地局装置30からの制御情報を受信し、当該端末におけるリレー通信の実施のためのリレー端末の設定手続きを行う(S1b)。例えば、基地局装置30からの制御情報は、以下の情報の任意の組み合わせを含むことができる。
(探索信号の送信に関する制御情報(送信設定情報))
・探索信号の送信周期
・探索信号の送信継続期間(タイマー値)
・探索信号の送信リソース位置
・探索信号の送信周波数帯
・探索信号の送信電力
・探索信号の送信周期
・探索信号の送信継続期間(タイマー値)
・探索信号の送信リソース位置
・探索信号の送信周波数帯
・探索信号の送信電力
なお、探索信号の送信リソース位置は、明示的に絶対位置として、周波数オフセット値、周波数インデックス、時間方向インデックスにより指定されてもよいし、リソースの時間周波数方向のパターンが指定されてもよい。
圏外の状態にある第2端末装置20は、リレー端末からの探索信号の待ち受けを開始する(S1c)。第1端末装置10は、受信した制御情報に従って、リレー待ち受けを開始し(S1d)、圏外端末に対して探索信号を周期的に送信する(S1e)。第2端末装置20は、探索信号を受信すると、第1端末装置10にその旨を応答して、D2Dによるリレー通信の接続処理を行う(S1f)。リレー通信の接続が完了すると、第1端末装置10は、上位装置に対して第2端末装置20の位置登録手続きを行う(S1g)。
以上述べたように、実施例1によれば、基地局装置30がリレー端末に探索信号を送信させるように指示することで、新たに発生した圏外端末をリレー端末を介して効率的に無線ネットワークに接続することが可能になる。また、探索信号の送信を周期的に行うことで、低消費電力かつ低遅延に実現できる。
(実施例2)
実施例2では、新たに発生した圏外端末を探索するために、基地局装置がリレー端末に圏外端末から送信される探索信号を待ち受けさせる手法について説明する。
実施例2では、新たに発生した圏外端末を探索するために、基地局装置がリレー端末に圏外端末から送信される探索信号を待ち受けさせる手法について説明する。
図6は、実施例2に係る第2無線通信システム120の構成例を示す図である。基地局装置30は、自局の配下にない第2端末装置20の存在を直接的に知ることができない。また、当該基地局装置30の配下に無い第2端末装置20は、基地局装置30の配下にある第1端末装置10のD2Dリソースプール情報を知ることができない。そこで、実施例2では、新たな圏外端末として第2端末装置20が発生したときに、リレー端末となる第2端末装置20に対して明示的に、圏外端末の探索を指示する(ページング処理)と共に、圏外端末からの探索信号を待ち受けるための動作に関する制御情報を個別にまたはブロードキャストで通知する。または、基地局装置30は明示的に圏外端末の探索を指示する替わりに、制御情報として、当該圏外端末の探索を実施する周期と探索実施時間を通知してもよい。
図7は、実施例2に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。なお、実施例1と同様に、S2aのページング処理の詳細と、第2端末装置20における圏外端末の処理については後述する。
図7において、リレー端末として動作可能な第1端末装置10は、基地局装置30からのページング信号を受信する(S2a)。第1端末装置10は、このページング信号の受信を契機として、基地局装置30からの制御情報を受信し、当該端末におけるリレー通信の実施のためのリレー端末の設定手続きを行う(S2b)。ここでは、基地局装置30からの制御情報は、例えば、以下の情報の任意の組み合わせを含むことができる。
(探索信号の待ち受けに関する制御情報(待受設定情報))
・探索信号の待ち受け周期
・探索信号の待ち受け継続期間(タイマー値)
・探索信号の待ち受けリソース位置
・探索信号の待ち受け周波数帯
・探索信号の待ち受け周期
・探索信号の待ち受け継続期間(タイマー値)
・探索信号の待ち受けリソース位置
・探索信号の待ち受け周波数帯
なお、探索信号の待ち受けリソース位置は、明示的に絶対位置として、周波数オフセット値、周波数インデックス、時間方向インデックスにより指定されてもよいし、リソースの時間周波数方向のパターンが指定されてもよい。
圏外の状態にある第2端末装置20は、一定時間周期的に探索信号を送信している(S2c)。第1端末装置10は、受信した制御情報に従って、リレー待ち受けを開始し(S2d)、圏外端末からの探索信号を一定時間待ち受ける。第1端末装置10は、探索信号を受信すると、第1端末装置20との間でD2Dによるリレー通信の接続処理を行う(S2e)。リレー通信の接続が完了すると、第1端末装置10は、上位装置に対して第2端末装置20の位置登録手続きを行う(S2f)。
以上述べたように、実施例2によれば、基地局装置がリレー端末に探索信号を待ち受けさせるように指示することで、新たに発生した圏外端末をリレー端末を介して効率的に無線ネットワークに接続することが可能になる。また、探索信号の待ち受けを周期的に行うことで、低消費電力かつ低遅延に実現できる。
(実施例3)
実施例3では、上記実施例1、2で述べたようなリレー通信の実行中において、リレー通信中の圏外端末が移動することによりリレー端末とのリレー通信が断絶するような状態を想定している。
実施例3では、上記実施例1、2で述べたようなリレー通信の実行中において、リレー通信中の圏外端末が移動することによりリレー端末とのリレー通信が断絶するような状態を想定している。
図8は、実施例3に係る第3無線通信システム130の構成例を示す図である。第2端末装置20は、リレー端末として動作する第1端末装置10Aを介して無線ネットワークに接続可能な状態にあったが、第2端末装置20(または第1端末装置10A)の移動に伴い、第1端末装置10Aとの間のリレー通信が切断される場合を想定する。このとき、第2端末装置20に対して新たなリレー端末の設定が必要となる。
基地局装置30は、リレー端末からの品質報告をもとにして、第2端末装置20と第1端末装置10Aとの間のリレー通信の切断、あるいは、第1端末装置10Aと基地局装置30との間のセルラ通信の切断を検知すると、新たなリレー端末として動作可能な第1端末装置10Bと圏外端末である第2端末装置20との間の接続手続きを開始させる。例えば、以下の3つの条件またはこれらの任意の組み合わせによって決定される条件を契機にして、基地局装置30は、リレー通信の切断を判断することができる。
(1)D2Dによるリレー通信の信号品質が所定の閾値以下となった場合
(2)リレー端末と基地局装置30との間のセルラ通信の信号品質が所定の閾値以下となった場合
(3)D2Dによるリレー通信のセッションが送信中のデータを残して通信断となった場合
(2)リレー端末と基地局装置30との間のセルラ通信の信号品質が所定の閾値以下となった場合
(3)D2Dによるリレー通信のセッションが送信中のデータを残して通信断となった場合
なお、(2)における信号品質は、RSRQまたはRSRPの値を用いることができる。また、1台のリレー端末が複数の圏外端末に対してリレー通信を提供している場合は、基地局装置30は、いずれかのリレー通信が上記条件に該当する場合に、他のリレー通信の切断についても判断することができる。
図9に、基地局装置においてリレー端末の変更指示を行う場合の動作例を示す。なお、S3fのページング処理の詳細と、第2端末装置20における圏外端末の処理については、明細書の最後にその他の実施例として説明する。
図9において、圏外端末である第2端末装置20は、リレー端末として動作する第1端末装置10Aとの間でD2Dによるリレー通信を行っている(S3a)。この状態で、第2端末装置20は、リレー通信の通信品質が所定の閾値以下であることを検知する(デグレ(デグレード(劣化)の略)の検知)と(S3b)、通信品質情報を第1端末装置10Aを介して基地局装置30へ通知する(S3c)。基地局装置30は、通信品質情報によりリレー通信の低下を検知すると(S3d)、第2端末装置20へリレー端末の変更指示を第1端末装置10Aを介して送信する(S3e)。
基地局装置30は、当該基地局の配下にある端末であって、リレー端末として動作可能な第1端末装置10Bに対してページング処理を行い(S3f)、上記実施例1または2に記載したようにリレー端末の設定手続きとして、圏外端末を探索するための動作に関する制御情報を通知する(S3g)。この通知を契機にして、第1端末装置10Bは、上記実施例1または2で述べたように探索信号の送信または待ち受け処理を行う(S3h)。第2端末装置20は、リレー通信の接続先を第1端末装置10Bに変更すべきと判断すると(S3i)、第1端末装置10Bを新たなリレー端末としてリレー通信の設定手続きを行う(S3j)。なお、新たなリレー端末は、圏外端末とD2D通信可能であって、かつ、基地局装置30とセルラ通信可能な端末が選択される。この選択は、周期的に配下の端末装置から送信される品質報告をもとに、基地局装置30にて逐次アップデートしているリレー端末候補リストから選択されてもよいし、圏外端末から、変更可能な端末装置の候補リストを受信することで、その中から選択されてもよい。
以上述べたように、実施例3によれば、リレー通信中の圏外端末が通信断になるような場合でも、基地局装置が新たなリレー端末を設定することで、当該圏外端末を継続して無線ネットワークに接続することが可能になる。
(実施例4)
実施例4では、実施例3と同様に、上記実施例1、2で述べたようなリレー通信の実行中に、リレー通信中の圏外端末が移動して通信断するような場合を想定する。実施例4においては、リレー端末がリレー端末の切替判定を行い、リレー端末の変更要求を基地局装置に送信するという点が実施例3と異なるため、実施例3と重複する説明は省略し、異なる点について説明することとする。
実施例4では、実施例3と同様に、上記実施例1、2で述べたようなリレー通信の実行中に、リレー通信中の圏外端末が移動して通信断するような場合を想定する。実施例4においては、リレー端末がリレー端末の切替判定を行い、リレー端末の変更要求を基地局装置に送信するという点が実施例3と異なるため、実施例3と重複する説明は省略し、異なる点について説明することとする。
図10に、リレー端末の変更要求を基地局装置に送信する場合の動作例を示す。なお、実施例1等と同様に、S4iのページング処理の詳細と、第2端末装置20における圏外端末の処理については後述する。
図10において、リレー端末として動作可能な第1端末装置10Aには、あらかじめリレー端末の切替判定条件が通知されている(S4a)。この切替判定条件は、例えば、実施例3で述べた(1)~(3)の条件またはこれらの任意の組み合わせによって決定される条件とすることができる。なお、第1端末装置10Aがリレー端末として複数の圏外端末に対してリレー通信を提供している場合は、いずれかのリレー通信が上記切替判定条件に該当する場合に、他のリレー通信の切断についても判断することができる。
圏外端末である第2端末装置20は、リレー端末として動作する第1端末装置10Aとの間でD2Dによるリレー通信を行っている(S4b)。この状態で、第2端末装置20は、リレー通信の通信品質が所定の閾値以下であることを検知すると(S4c)、通信品質情報を第1端末装置10Aへ通知する(S4d)。第1端末装置10Aは、この通信品質情報と、S2aで通知されたリレー端末の切替判定条件とに基づいて、リレー端末切替の必要性を判断する(S4e)。第1端末装置10Aは、S2eでリレー端末切替が必要であると判断すると、リレー端末の変更要求を基地局装置30へ送信する(S4f)と共に、リレー端末の変更指示を第2端末装置30へ送信する(S4g)。
基地局装置30は、第1端末装置10Aからのリレー端末の変更要求によりリレー通信の低下を検知すると(S4h)、当該基地局の配下にある端末であって、リレー端末として動作可能な第1端末装置10Bに対してページング処理を行い(S4i)、上記実施例1または2に記載したようにリレー端末の設定手続きとして、圏外端末を探索するための動作に関する制御情報を通知する(S2j)。この通知を契機にして、第1端末装置10Bは、上記実施例1または2で述べたように探索信号の送信または待ち受け処理を行う(S4k)。第2端末装置20は、リレー通信の接続先を第1端末装置10Bに変更すべきと判断すると(S4l)、第1端末装置10Bを新たなリレー端末としてリレー通信の設定手続きを行う(S4m)。
以上述べたように、実施例4によれば、リレー通信中の圏外端末が通信断になるような場合でも、リレー端末からの変更要求に応じて基地局装置が新たなリレー端末を設定することで、当該圏外端末を継続して無線ネットワークに接続することが可能になる。
(変形例)
以下に、上記実施例の変形例として、A-1~A-3、B-1、B-2を例示する。
以下に、上記実施例の変形例として、A-1~A-3、B-1、B-2を例示する。
(A)ページング処理について
上記各実施例において、基地局装置30が行うリレー端末に対するページング処理は、リレー端末の状態によって、以下のA-1~A-3とすることができる。
上記各実施例において、基地局装置30が行うリレー端末に対するページング処理は、リレー端末の状態によって、以下のA-1~A-3とすることができる。
[A-1:リレー端末がRRC_Connected状態である場合]
基地局装置30は、S1aのページング処理を実施することなく、リレー端末の設定手続きを当該リレー端末に対して実施する。
基地局装置30は、S1aのページング処理を実施することなく、リレー端末の設定手続きを当該リレー端末に対して実施する。
[A-2:RRC_Idle状態の端末に対して個別ページングする場合]
基地局装置30または上位装置側において、第1端末装置10がリレー端末として動作可能かどうかを判断し、対象となる場合に個別に呼び出す。ページングを実施すべきリレー端末の選択基準としては、端末からのmeasurement reportにより通知されたRSRQまたはRSRPが一定閾値以下である端末に対してページング、または、あらかじめリレー端末として設定された特定の端末を対象端末としてページングを行う。
基地局装置30または上位装置側において、第1端末装置10がリレー端末として動作可能かどうかを判断し、対象となる場合に個別に呼び出す。ページングを実施すべきリレー端末の選択基準としては、端末からのmeasurement reportにより通知されたRSRQまたはRSRPが一定閾値以下である端末に対してページング、または、あらかじめリレー端末として設定された特定の端末を対象端末としてページングを行う。
[A-3:RRC_Idle状態の端末をブロードキャストページングする場合]
基地局装置30は、一定範囲内に在圏するRRC_Idle状態の端末に対してブロードキャスト型のページングを実施する。例えば、ページング信号内のAccess classを通常のコンシューマ向けの端末とは別の値に設定する。リレー端末装置として動作可能な端末は、この別の値がAccess classとして予め設定されている。これにより、端末装置は、ページング信号内のAccess classを確認することで、自己がリレー端末として動作すべきかどうかを自身で判定できる。すなわち、ブロードキャスト型のページングであっても、リレー端末装置となりうる端末装置に対して、確実に、ページング指令をすることが可能となる。なお、ページング対象端末の範囲は、当該セル、当該セルおよび当該セルの隣接セルまたは隣隣接セル、またはシステム全体のうちのいずれかで選択し、圏外端末のリレー端末への接続が確認できない場合に他の範囲を選択し、再度ページングを実施してもよい。
基地局装置30は、一定範囲内に在圏するRRC_Idle状態の端末に対してブロードキャスト型のページングを実施する。例えば、ページング信号内のAccess classを通常のコンシューマ向けの端末とは別の値に設定する。リレー端末装置として動作可能な端末は、この別の値がAccess classとして予め設定されている。これにより、端末装置は、ページング信号内のAccess classを確認することで、自己がリレー端末として動作すべきかどうかを自身で判定できる。すなわち、ブロードキャスト型のページングであっても、リレー端末装置となりうる端末装置に対して、確実に、ページング指令をすることが可能となる。なお、ページング対象端末の範囲は、当該セル、当該セルおよび当該セルの隣接セルまたは隣隣接セル、またはシステム全体のうちのいずれかで選択し、圏外端末のリレー端末への接続が確認できない場合に他の範囲を選択し、再度ページングを実施してもよい。
(B)圏外端末の処理について
上記各実施例において、圏外端末において探索信号の送信または待ち受けを実施するために、圏外端末のネットワーク接続状態によって、以下のB-1、B-2の場合が想定できる。
上記各実施例において、圏外端末において探索信号の送信または待ち受けを実施するために、圏外端末のネットワーク接続状態によって、以下のB-1、B-2の場合が想定できる。
[B-1:異周波数帯におけるネットワークが存在する場合]
B-1について、図11および図12を用いて説明する。図11は、異周波数帯ネットワークとしてLTEの基地局装置40が存在する場合の第4無線通信システム140の構成例を示す図である。基地局装置30は、X2インタフェースまたはS1インタフェースを介して、隣接または隣隣接する基地局装置40との間で通信することができる。図12は、異周波数帯ネットワークとして、Wi-Fi(登録商標)やWiMax(登録商標)等の非LTEネットワークを構築する基地局装置50が存在する場合の第5無線通信システム150の構成例を示す図である。この場合、基地局装置30は、S1インタフェースと公衆網とを介して基地局装置50との間で通信することができる。
B-1について、図11および図12を用いて説明する。図11は、異周波数帯ネットワークとしてLTEの基地局装置40が存在する場合の第4無線通信システム140の構成例を示す図である。基地局装置30は、X2インタフェースまたはS1インタフェースを介して、隣接または隣隣接する基地局装置40との間で通信することができる。図12は、異周波数帯ネットワークとして、Wi-Fi(登録商標)やWiMax(登録商標)等の非LTEネットワークを構築する基地局装置50が存在する場合の第5無線通信システム150の構成例を示す図である。この場合、基地局装置30は、S1インタフェースと公衆網とを介して基地局装置50との間で通信することができる。
図11または図12において、基地局装置30の配下にない第2端末装置20は、基地局装置30から送信される、探索信号の送信または待ち受けに関する制御情報を、異周波数における基地局装置40または基地局装置50を介して受信し、受信した制御情報に従い、リレー端末を探索するために、探索信号の送信、または待ち受けを行い、探索後、D2D通信を開始する。制御情報は、上記実施例1または2に記載のものと同様とする。また、この制御情報は、ネットワーク管理装置などの上位装置によって、基地局装置ごと、または端末装置ごとに管理されていてもよく、上位装置もしくは基地局装置30から基地局装置50に予め通知されていてもよい。
[B-2:異周波数帯におけるネットワークが存在しない場合]
上記実施例3,4のように、圏外端末がリレー通信中であった場合、実施例3で述べた(1)~(3)の条件などを満たしたタイミングで、圏外端末は、基地局装置30よりリレー通信中のリレー端末を介して探索信号の送信または待ち受けに関する制御情報を受信し、当該制御情報に基づいて、探索信号の送信また待ち受けを実施する。通知される制御情報は、上記実施例1または2に記載のものと同様とする。
上記実施例3,4のように、圏外端末がリレー通信中であった場合、実施例3で述べた(1)~(3)の条件などを満たしたタイミングで、圏外端末は、基地局装置30よりリレー通信中のリレー端末を介して探索信号の送信または待ち受けに関する制御情報を受信し、当該制御情報に基づいて、探索信号の送信また待ち受けを実施する。通知される制御情報は、上記実施例1または2に記載のものと同様とする。
一方、上記実施例1,2のように、新たな圏外端末が発生した場合、圏外端末は基地局装置30から一切の信号を受信することができないため、自身がD2D通信を事前に許可されている端末であることが、例えばPublic Safety capable bitなどにより設定されており、かつ、RRC_Idleにおける状態が、Any_Cell_Selection状態(適切な接続先セルが見つからない状態)で、一定時間継続している場合には、探索信号を一定期間送信または待ち受けてもよい。なお、探索信号の送信/待ち受け周波数帯およびリソース位置は、予め決められているものとする。
以上、本発明を、実施例をもとに説明した。本発明は上述した実施例並びに各実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。上記実施例は例示であり、各実施例を組み合わせるなどして、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
本願は、2014年11月14日提出の日本国特許出願特願2014-232178を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
Claims (11)
- 所定の基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にある第1端末装置と、前記所定の基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にない第2端末装置との間で、前記所定の基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を制御する無線制御装置であって、
前記第1端末装置が前記第2端末装置を探索するために必要な制御情報を生成する制御部と、
前記制御部で生成される制御情報を前記第1端末装置へ送信する通信部と
を備えることを特徴とする無線制御装置。 - 前記制御部は、前記制御情報として、前記第1端末装置から前記第2端末装置へ探索信号を送信するための送信設定情報、または、前記第1端末装置が前記第2端末装置からの探索信号を待ち受けるための待受設定情報を含む情報を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線制御装置。 - 前記制御部は、送信設定情報に、探索信号の送信周期と探索信号の送信期限に関するタイマとを含め、または、待受設定情報に、待ち受けるべき無線リソース情報と待ち受け期限に関するタイマとを含める
ことを特徴とする請求項2に記載の無線制御装置。 - 前記通信部は、前記制御情報を報知信号によって前記第1端末装置へ送信する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の無線制御装置。 - 前記通信部は、アクセス種別に関する情報を制御情報に含めて端末装置に送信し、
前記制御部は、前記通信部からの信号を受信した端末装置において前記第2端末装置の探索を開始するか否かを判定させるために、前記アクセス種別として、前記第2端末装置を探索するための動作を許可されている端末装置に付与されるべきアクセス種別を設定する
ことをさらに特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の無線制御装置。 - 前記通信部は、前記制御情報を、前記基地局装置のセルに在圏する全ての第1端末装置に加えて、前記基地局装置のセルの隣接セルおよび/または隣隣接セルに在圏する端末装置に送信する
ことを特徴とする請求項5に記載の無線制御装置。 - 前記通信部は、前記制御情報を、第1端末装置と第2端末装置の間の端末間通信の通信リンクの信号品質もしくは前記第1端末装置と基地局装置との間の通信リンクの信号品質が所定の閾値以下となった場合、または端末間通信が異常終了した場合に送信する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の無線制御装置。 - 前記通信部は、前記制御情報を、前記第1端末装置からの端末変更要求に応じて、新たにリレー端末となるべき端末装置に対して送信する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の無線制御装置。 - 第1の基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にあるリレー端末装置との間で前記第1の基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信をし、前記第1の基地局装置との間で有線網を介して通信可能な第2の基地局装置との間で無線通信を実行可能な端末装置であって、
前記第1の基地局装置から前記第2の基地局装置に対して通知されていたリレー端末装置を探索するための探索情報を、前記第2の基地局装置から受信する通信部と、
前記通信部によって受信された探索情報を用いて、リレー端末装置を探索するための制御を実行する制御部と、
を備え、
前記通信部は、探索情報として、探索信号の送信周期と、探索信号の送信期限に関する送信期限タイマと、待ち受けるべき無線リソース情報と、待ち受け期限に関する待受期限タイマとが含まれた探索情報を受信し、
前記制御部は、送信周期と送信期限タイマに従って探索信号を送信するように制御し、また、無線リソース情報と待受期限タイマに従って探索信号に対する応答信号を待受けることが可能な
ことを特徴とする端末装置。 - 前記第2の基地局装置が前記第1の基地局装置との間で有線網を介した通信ができない状態である場合、
前記制御部は、前記リレー端末装置との間の端末間通信を事前に許可されていること、あるいは、適切な接続先セルが存在しない場合であることのいずれかまたは両方の条件を満たす場合に限り、リレー端末装置に対する探索信号を送信可能である
ことを特徴とする請求項9に記載の端末装置。 - 基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にある第1端末装置と、前記基地局装置との間で無線通信を実行可能な状態にない第2端末装置と、前記第1端末装置と前記第2端末装置の間で、前記基地局装置を介さずに直接的に無線通信を行う端末間通信を制御する無線制御装置とを備える通信システムにおける通信方法であって、
前記無線制御装置は、
前記第1端末装置が前記第2端末装置を探索するために必要な制御情報を生成し、
生成した制御情報を前記第1端末装置へ送信し、
前記第1端末装置は、
前記無線制御装置から送信される前記制御情報を受信し、
前記制御情報にしたがって前記第2端末装置を探索し、
前記第2端末装置は、前記第1端末装置から受信した制御情報に対して応答し、
前記第1端末装置は、待受け期間中に前記第2端末装置からの応答があった場合に、前記第2端末装置との間で端末間通信を実行する
ことを特徴とする通信方法。
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