特許第6240189号(P6240189)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6240189無線通信システムにおけるD2D関連情報を送信する方法及び装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6240189
(24)【登録日】2017年11月10日
(45)【発行日】2017年11月29日
(54)【発明の名称】無線通信システムにおけるD2D関連情報を送信する方法及び装置
(51)【国際特許分類】
   H04W 48/08 20090101AFI20171120BHJP
   H04W 92/18 20090101ALI20171120BHJP
【FI】
   H04W48/08
   H04W92/18
【請求項の数】10
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2015-523018(P2015-523018)
(86)(22)【出願日】2013年7月22日
(65)【公表番号】特表2015-526983(P2015-526983A)
(43)【公表日】2015年9月10日
(86)【国際出願番号】KR2013006537
(87)【国際公開番号】WO2014014327
(87)【国際公開日】20140123
【審査請求日】2015年2月27日
(31)【優先権主張番号】61/673,739
(32)【優先日】2012年7月20日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100151459
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 健一
(72)【発明者】
【氏名】リ ヨンデ
(72)【発明者】
【氏名】パク ソンチュン
(72)【発明者】
【氏名】イ ソンチュン
(72)【発明者】
【氏名】チョン ソンフン
【審査官】 小林 正明
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2012/088470(WO,A1)
【文献】 特表2014−504814(JP,A)
【文献】 特表2013−534775(JP,A)
【文献】 特表2012−514435(JP,A)
【文献】 Ga'bor Fodor,et al.,Design aspects of network assisted device-to-device communications,IEEE Communications Magazine,IEEE,2012年 3月 5日,Volume:50,Issue:3,p.p.170-177
【文献】 Intel Corporation,Suggested D2D Terminologies (Operator Managed, Operator Assisted, Operator Free)[online], 3GPP TSG-SA WG1♯57 S1-120059,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_sa,2012年 2月17日
【文献】 Intel Corporation,Suggested D2D Terminologies (Operator Managed, Operator Assisted, Operator Free)[online], 3GPP TSG-SA WG1♯57 S1-120059,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_sa/WG1_Serv/TSGS1_57_Kyoto/docs/S1-120059.zip>,2012年 2月17日
【文献】 Electronics and Telecommunications Research Institute,A proposal for potential technologies for Release 12 and onwards[online], 3GPP workshop 2012-06-11_12_RAN_REL12 RWS-120026,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/workshop/2012-06-11_12_RAN_REL12/Docs/RWS-120026.zip>,2012年 6月12日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24−7/26
H04W 4/00−99/00
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−4
CT WG1,4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムにおける第1の端末(UE)による端末間(UE−to−UE)送信を行う方法であって、
進化はん用地上無線接続網(E−UTRAN)計画モード又はUE自律モードのうち、前記第1の端末がUE−to−UE送信のためにいずれのモードで動作すべきかに関する情報を進化ノードB(eNB)から受信するステップと、
前記受信された情報に基づいてUE−to−UE送信のためいずれのモードを利用するかを決定するステップと、
前記UE−to−UE送信のための前記決定したモードを利用して、第2の端末と前記UE−to−UE送信を実行するステップと、を有し、
前記E−UTRAN計画モードは、前記eNBが前記UE−to−UE送信のための無線リソースを制御するモードであり、
前記UE自律モードは、前記第1の端末が前記UE−to−UE送信のための無線リソースを制御するモードである、方法。
【請求項2】
前記eNBと前記eNBに接続された移動性管理エンティティ(MME)は、前記E−UTRAN計画モードでの前記第2の端末のコンテキストを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記eNBは前記UE自律モードでの前記第2の端末のコンテキストを有しない、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記情報は専用制御チャネル(DCCH)上の無線リソース制御(RRC)メッセージを介して受信される、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記RRCメッセージは前記UE−to−UE送信のための共通設定及び不連続受信(DRX)設定を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
無線通信システムにおける端末間(UE−to−UE)送信を実行するように構成される第1の端末であって、
無線信号を送信又は受信するように構成される無線周波(RF)部と、
前記RF部と接続されるプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
進化はん用地上無線接続網(E−UTRAN)計画モード又はUE自律モードのうち、前記第1の端末がUE−to−UE送信のためにいずれのモードで動作すべきかに関する情報を進化ノードB(eNB)から受信し、
前記受信された情報に基づいてUE−to−UE送信のためにいずれのモードを利用するかを決定し、
前記UE−to−UE送信のための前記決定したモードを利用して第2の端末と前記UE−to−UE送信を実行するように構成され、
前記E−UTRAN計画モードは、前記eNBが前記UE−to−UE送信のための無線リソースを制御するモードであり、
前記UE自律モードは、前記第1の端末が前記UE−to−UE送信のための無線リソースを制御するモードである、第1の端末。
【請求項7】
前記eNBと前記eNBに接続された移動性管理エンティティ(MME)は、前記E−UTRAN計画モードでの前記第2の端末のコンテキストを有する、
請求項6に記載の第1の端末。
【請求項8】
前記eNBは前記UE自律モードでの前記第2の端末のコンテキストを有しない、請求項6に記載の第1の端末。
【請求項9】
前記情報は専用制御チャネル(DCCH)上の無線リソース制御(RRC)メッセージを介して受信される、請求項6に記載の第1の端末。
【請求項10】
前記RRCメッセージは前記UE−to−UE送信のための共通設定及び不連続送信(DRX)設定を含む、請求項9に記載の第1の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおける機器間(device−to−device、D2D)関連情報を送信する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
はん用移動体通信システム(UMTS)は、ヨーロッパシステム、GSM(登録商標)及び一般パケット無線サービス(GPRS)に基づいてWCMDA(登録商標)で動作する第3世代非同期移動体通信システムである。UMTSの長期進化システム(LTE)がUMTSを標準化する第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)において論議中である。
【0003】
ユビキタス環境の到来と共に、装置を使用して、いつでもどこでもシームレスなサービスを受けようとする需要が急速に増加している。このような要求を満たすために、無線通信システムにおいて、D2D接続技術を導入してもよい。D2D接続技術は、端末(user equipment、UE)などの装置が互いに接続されており、基地局(base station、BS)を経由することなくデータを送信/受信する技術を意味する。すなわち、一装置は、基地局を介して他の装置と通信することもできるし、また、基地局を経由することなく他の装置と直接通信することもできる。D2D接続技術を使用することによって、低電力消費、処理量向上(throughput enhancement)などの効果を得ることができる。
【0004】
D2D接続のために、ネットワークと端末とがどのように動作すべきであるかを特定しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の技術的課題は、無線通信システムにおける装置間(device−to−device、D2D)関連情報を送信する方法及び装置を提供することにある。本発明は、D2D通信のために移動装置のネットワーク接続を知らせる方法を提供する。本発明は、D2D接続に関する情報をネットワークノード間に共有する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一態様において、無線通信システムにおける第1の移動装置によるD2D関連情報を送信する方法が提供される。方法は、ネットワークノードの識別子を第2の移動装置に送信するステップを含み、第1の移動装置及びネットワークノードは、第1の接続によって接続され、第1の移動装置及び第2の移動装置は、第2の接続によって接続される。
【0007】
ネットワークノードの識別子は、ネットワークノードによって制御されるセルのセル識別子である。
【0008】
第1の接続は無線リソース制御(RRC)接続であり、第2の接続はD2D接続である。
【0009】
方法は、ネットワークノードによって割り当てられた第1の移動装置の識別子を第2の移動装置に送信するステップを更に含む。
【0010】
第1の移動装置は第2の接続の主端末(master user equipment、M−UE)であり、第2の移動装置は第2の接続の従属端末(slave user equipment、S−UE)である。
【0011】
ネットワークノードの識別子は、D2D接続設定メッセージを介して送信される。
【0012】
第1の移動装置は第2の接続のS−UEであり、第2の移動装置は第2の接続のM−UEである。
【0013】
ネットワークノードの識別子は、D2D接続設定完了メッセージを介して送信される。
【0014】
他の態様において、無線通信システムにおける第1の移動装置によるD2D関連情報を送信する方法が提供される。方法は、第1の移動装置とネットワークノードとの間の第1の接続が設定されるか否かを第2の移動装置に知らせるステップを含み、第1の移動装置及び第2の移動装置は、第2の接続によって接続される。
【0015】
他の態様において、無線通信システムにおける基地局によるD2D関連情報を送信する方法が提供される。方法は、基地局に接続された移動装置間のD2D接続に関する情報を隣接ネットワークノードに送信するステップを含み、D2D接続に関する情報は、移動装置に関する情報及びD2Dモードのうち少なくとも一つを含む。
【0016】
移動装置に関する情報は、移動装置の識別子の目録を含む。
【0017】
D2D接続に関する情報は、D2D接続に関連しているパラメータ又は構成を含む。
【発明の効果】
【0018】
移動装置間に効率的にD2D接続を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】無線通信システムの構造を示す図である。
図2】制御平面に関する無線インタフェースプロトコル構造を示すブロック図である。
図3】ユーザ平面に関する無線インタフェースプロトコル構造を示すブロック図である。
図4】物理チャネルの構造の一例を示す図である。
図5】RRC接続設定手続を示す図である。
図6】初期セキュリティ活性化手続を示す図である。
図7】RRC接続再設定手続を示す図である。
図8】本発明の一実施例によるD2D関連情報を送信する方法の一例を示す図である。
図9】本発明の一実施例によるD2D関連情報を送信する方法の他の例を示す図である。
図10】本発明の一実施例によるE−UTRAN計画モードにおけるD2D接続設定の一例を示す図である。
図11】本発明の実施例が具現される無線通信システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下の技術は、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)などのような多様な無線通信システムに用いることができる。CDMAは、はん用地上無線接続(UTRA)又はCDMA2000のような無線技術で具現できる。TDMAは、GSM(登録商標)/一般パケット無線サービス(GPRS)/GSM(登録商標)進化用強化データ速度(EDGE)のような無線技術で具現できる。OFDMAは、IEEE802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802−20、進化UTRA(E−UTRA)などのような無線技術で具現できる。IEEE802.16mは、IEEE802.16eの進化形であり、IEEE802.16eに基づくシステムとの後方互換性を提供する。UTRAは、UMTSの一部である。第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)長期進化システム(LTE)は、E−UTRAを使用する進化UMTS(E−UMTS)の一部であり、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC−FDMAを採用する。高度LTE(LTE−A)は、3GPP LTEの進化形である。
【0021】
説明を明確にするために、LTE−Aを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。
【0022】
図1は、無線通信システムの構造を示す。
【0023】
図1の構造は、進化はん用地上無線接続網(E−UTRAN)のネットワーク構造の一例である。E−UTRANシステムは、3GPP LTE/LTE−Aシステムである。E−UTRANは、端末(UE)10に制御平面(control plane)及びユーザ平面(user plane)を提供する基地局20と、UE10とを含む。UE10は、固定されていてもよいし、移動性を有してもよく、移動機(mobile station、MS)、ユーザ端末(UT)、加入者局(SS)、移動端末(MT)、無線機器等、他の用語で呼ばれることもある。BS20は、一般的にUE10と通信する固定局(fixed station)を意味し、進化ノードB(eNB)、無線基地局装置(BTS)、アクセスポイント等、他の用語で呼ばれることもある。BS20のサービス範囲内に一つ以上のセルが存在する。一つのセルは、1.25、2.5、5、10及び20MHzなどの帯域幅のうち一つを有するように設定され、複数のUEにダウンリンク又はアップリンク送信サービスを提供できる。このとき、別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定できる。
【0024】
BS20間にはユーザ情報(トラヒック)又は制御情報の送信のためのインタフェースを使うことができる。BS20は、X2インタフェースを介して互いに接続される。BS20は、S1インタフェースを介して進化パケットコア網(EPC)と接続される。EPCは、移動性管理エンティティ(MME)、サービス提供ゲートウェイ(S−GW)、及びパケットデータ網ゲートウェイ(PDN−GW)で構成できる。MMEは、UEの接続情報又はUEの能力に関する情報を有し、このような情報は、主にUEの移動性管理に使われる。S−GWは、E−UTRANを終端点として有するゲートウェイであり、PDN−GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。BS20は、S1−MMEインタフェースを介してMME30と接続することができ、S1−Uインタフェースを介してS−GWと接続できる。S1インタフェースは、BS20とMME/S−GW30との間の多対多関係(many−to−many−relation)をサポートする。
【0025】
以下、ダウンリンク(DL)は、BS20からUE10への通信を意味し、アップリンク(UL)は、UE10からBS20への通信を意味する。ダウンリンクにおいて、送信器はBS20の一部であり、受信器はUE10の一部である。アップリンクにおいて、送信器はUE10の一部であり、受信器はBS20の一部である。
【0026】
図2は、制御平面に関する無線インタフェースプロトコル構造を示すブロック図である。図3は、ユーザ平面に関する無線インタフェースプロトコル構造を示すブロック図である。
【0027】
UEとE−UTRANとの間の無線インタフェースプロトコルの階層は、通信システムにおいて広く知られた開放型システム相互接続(OSI)モデルの下位3階層に基づいて第1層(L1)、第2層(L2)及び第3層(L3)に区分できる。UEとE−TURANとの間の無線インタフェースプロトコルは、水平的には、物理層、データリンク層及びネットワーク層に区分することができ、垂直的には、制御信号送信のためのプロトコルスタックである制御平面と、データ情報送信のためのプロトコルスタックであるユーザ平面とに区分できる。無線インタフェースプロトコルの階層は、UE及びE−UTRANにおいて対で存在する。
【0028】
L1に属する物理層(PHY)は、物理チャネルを介して上位階層に情報転送サービスを提供する。PHY階層は、上位階層である媒体接続制御(MAC)層及びトランスポートチャネルを介して接続される。トランスポートチャネルを介してMAC層とPHY層との間にデータが移動する。トランスポートチャネルは、無線インタフェースを介してデータがどのように、どのような特性で送信されるかによって分類される。別個のPHY層間、すなわち、送信器のPHY層と受信器のPHY層との間のデータは、物理チャネルを介して移動する。物理層は、直交周波数分割多重化(OFDM)方式で変調され、時間及び周波数を無線リソースとして活用する。
【0029】
PHY層は、物理制御チャネルを使用する。物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)は、呼出しチャネル(PCH)、ダウンリンク共有チャネル(DL−SCH)のリソース割当及びDL−SCHに関係しているハイブリッド自動再送要求(HARQ)情報をUEに通知する。PDCCHは、UL送信のリソース割当をUEに通知するためにUL許可を送信できる。物理制御フォーマット指示子チャネル(PCFICH)は、PDCCHのために使われるOFDMシンボルの個数をUEに通知し、サブフレームごとに送信される。物理HARQ指示子チャネル(PHICH)は、UL送信に対する応答としてHARQ肯定応答/否定応答(ACK/NACK)信号を伝送する。物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)は、DL送信に対するHARQ ACK/NACK、スケジュール要求、チャネル品質指示子(CQI)などのUL制御情報を伝送する。物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)は、アップリンク共有チャネル(UL−SCH)を伝送する。
【0030】
図4は、物理チャネルの構造の一例を示す。
【0031】
物理チャネルは、時間領域における複数のサブフレームと、周波数領域における複数の副搬送波とで構成される。一つのサブフレームは、時間領域における複数のシンボルで構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック(RB)で構成される。一つのリソースブロックは、複数のシンボルと複数の副搬送波とで構成される。また、各サブフレームは、PDCCHのために該当サブフレームの特定シンボルの特定副搬送波を利用できる。例えば、サブフレームの1番目のシンボルをPDCCHのために使うことができる。データが送信される単位時間である送信時間間隔(TTI)は、1個のサブフレームの長さと同じである。
【0032】
ネットワークからUEにデータを送信するDLトランスポートチャネルは、システム情報を送信する同報チャネル(BCH)、呼出しメッセージを送信するPCH、ユーザ情報又は制御信号を送信するDL−SCHなどを含む。システム情報は、一つ以上のシステム情報ブロックを伝送する。すべてのシステム情報ブロックは、同じ周期で送信できる。マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)の情報又は制御信号は、マルチキャストチャネル(MCH)を介して送信される。一方、UEからネットワークにデータを送信するULトランスポートチャネルは、初期制御メッセージを送信するランダム接続チャネル(RACH)、ユーザ情報又は制御信号を送信するUL−SCHなどを含む。
【0033】
L2に属するMAC層は、論理チャネルを介して上位階層である無線リンク制御(RLC)層にサービスを提供する。MAC層の機能は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の対応付けと、物理チャネル上のトランスポートチャネルと、論理チャネルに属するMACサービスデータユニット(SDU)のトランスポートブロックとの多重化/逆多重化とを含む。論理チャネルは、トランスポートチャネルの上位にあり、トランスポートチャネルに対応付けられる。論理チャネルは、制御平面の情報転送のための制御チャネルと、ユーザ平面の情報転送のための情報チャネルとに分けられる。論理チャネルは、同報制御チャネル(BCCH)、呼出し制御チャネル(PCCH)、共通制御チャネル(CCCH)、マルチキャスト制御チャネル(MCCH)、マルチキャスト情報チャネル(MTCH)などを含む。
【0034】
L2に属するRLC層は、高信頼データ伝送をサポートする。RLC層の機能は、RLC SDUの接続、分割(segmentation)及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラ(RB)が要求する多様なQoSを保証するために、RLC層は、透過モード(transparent mode、TM)、非確認モード(unacknowledged mode、UM)及び確認モード(acknowledged mode、AM)の三つの動作モードを提供する。AM RLCは、ARQを使用してエラー訂正を提供する。一方、RLC層の機能は、MAC層内部の機能ブロックで具現することができ、このとき、RLC層は存在しない。
【0035】
パケットデータ融合プロトコル(PDCP)層は、L2に属する。ユーザ平面におけるPDCP層の機能は、ユーザデータの転送、ヘッダ圧縮及び暗号化を含む。ヘッダ圧縮は、帯域幅が小さい無線区間で効率的な送信をサポートするために、相対的にサイズが大きく、かつ不要な制御情報を含んでいるIPパケットヘッダサイズを減らす機能を有する。制御平面におけるPDCP層の機能は、制御平面データの転送及び暗号化/完全性保護を含む。
【0036】
L3に属する無線リソース制御(RRC)層は、制御平面においてだけ定義される。RRC層は、UEとネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を遂行する。そのために、UE及びネットワークは、RRC層を介してRRCメッセージを交換する。RRC層は、RBの設定(configuration)、再設定(re−configuration)及び解放(release)と関係して論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、UEとネットワークとの間のデータ転送のために、L2によって提供される論理的経路である。RBが設定されるとは、特定サービスを提供するために、無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を決定することを意味する。RBは、信号通知RB(signaling RB、SRB)及びデータRB(data RB、DRB)の二つに区分できる。SRBは、制御平面でRRCメッセージを送信する通路として使われ、DRBは、ユーザ平面でユーザデータを送信する通路として使われる。
【0037】
RRC状態は、UEのRRCがネットワークのRRCと論理的に接続されているか否かを指示する。UEのRRC層とネットワークのRRC層との間のRRC接続が設定されている場合、UEは、RRC接続状態(RRC_CONNECTED)になり、RRC接続が設定されない場合、UEは、RRC待機状態(RRC_IDLE)になる。RRC_CONNECTEDのUEは、ネットワークとRRC接続が設定されているため、ネットワークは、RRC_CONNECTEDのUEの存在を把握することができ、UEを効果的に制御できる。一方、ネットワークは、RRC_IDLEのUEを把握することができず、コア網(CN)がセルより大きい領域である位置登録エリア(tracking area)単位でUEを管理する。すなわち、RRC_IDLEのUEは、大きい領域の単位で存在だけが把握され、音声又はデータ通信のような通常の移動体通信サービスを受けるために、UEは、RRC_CONNECTEDに移行しなければならない。
【0038】
ユーザがUEの電源を最初に入れたとき、UEは、まず、適切なセルを探索した後、該当セルでRRC_IDLEにとどまる。RRC接続を設定する必要があるとき、RRC_IDLEにとどまったUEは、RRC接続手続を介してネットワークのRRCとRRC接続を設定してRRC_CONNECTEDに移行できる。RRC_IDLEにとどまったUEは、ユーザの通話試行などの理由でアップリンクデータ送信が必要なとき、又はネットワークから呼出しメッセージを受信し、これに対する応答メッセージ送信が必要なときなどにネットワークとRRC接続を設定する必要がある。
【0039】
非接続層(non−access stratum、NAS)は、RRC層の上位階層に属し、セション管理及び移動性管理などの機能を遂行する。NASにおいてUEの移動性を管理するために、EPS移動性管理(EMM)登録状態(EMM−REGISTERED)及びEMM登録解除状態(EMM−DEREGISTERED)の二つの状態を定義できる。二つの状態は、UE及びMMEに適用できる。初期UEは、EMM−DEREGISTEREDになる。UEは、ネットワークに接続するために、初期接続(initial attach)手続を介して該当ネットワークに登録する手続を実行できる。初期接続手続が成功裏に実行されたとき、UE及びMMEは、EMM−REGISTEREDになる。
【0040】
また、UEとEPCとの間の信号通知接続を管理するために、ECM待機状態(ECM−IDLE)及びECM接続状態(ECM−CONNECTED)の二つの状態を定義できる。二つの状態は、UE及びMMEに適用できる。ECM−IDLEのUEがE−UTRANとRRC接続を設定したとき、UEは、ECM−CONNECTEDになる。ECM−IDLEのMMEがE−UTRANとS1接続を設定したとき、MMEは、ECM−CONNECTEDになる。UEがECM−IDLEになったとき、E−UTRANは、UEのコンテキストに関する情報を有していない。したがって、ECM−IDLEのUEは、ネットワークの命令を受けることなくセル選択又はセル再選択のようなUEベースの移動性関係手続を実行できる。ECM−IDLEのUEの位置と、ネットワークが知っている位置とが異なる場合、UEは、位置登録エリア更新手続を介してネットワークにUEの位置を通知できる。それに対し、ECM−CONNECTEDのUEの移動性は、ネットワークの命令によって管理できる。
【0041】
図5は、RRC接続設定(RRC connection establishment)手続を示す。詳細は3GPP TS 36.331 V10.5.0(2012−03)の5.3.3節を参照されたい。この手続の目的は、RRC接続を設定することにある。RRC接続設定は、SRB1設定を含むことができる。また、RRC接続設定手続は、UEからE−UTRANに初期NAS専用情報/メッセージを移動させるために使われる。E−UTRANは、SRB1だけを確立するためにRRC接続設定手続を適用できる。
【0042】
図5を参照すると、ステップS50において、UEは、RRC接続設要求メッセージ(RRCConnectionRequest)をE−UTRANに送信する。ステップS51において、E−UTRANは、RRC接続設定メッセージ(RRCConnectionSetup)をUEに送信する。ステップS52において、UEは、RRC接続設定完了メッセージ(RRCConnectionSetupComplete)をE−UTRANに送信する。
【0043】
図6は、初期セキュリティ活性化(initial security activation)手続を示す。詳細は3GPP TS 36.331 V10.5.0(2012−03)の5.3.4節を参照されたい。この手続の目的は、RRC接続設定による接続層(access stratum、AS)のセキュリティを活性化することにある。
【0044】
図6を参照すると、ステップS60において、E−UTRANは、セキュリティモード命令メッセージ(SecurityModeCommand)をUEに送信する。ステップS61において、UEは、セキュリティモード完了メッセージ(SecurityModeComplete)をE−UTRANに送信する。
【0045】
図7は、RRC接続再設定(RRC connection reconfiguration)手続を示す。詳細は3GPP TS 36.331 V10.5.0(2012−03)の5.3.5節を参照されたい。この手続の目的は、RRC接続を修正することにある。例えば、RBの設定/修正/解放、ハンドオーバ実行、測定の設定/修正/解放、2次セル(secondary cell、SCell)の追加/修正/解放などのためにRRC接続を修正できる。RRC接続再設定手続の一部として、NAS専用情報をE−UTRANからUEに送信できる。
【0046】
図7を参照すると、ステップS70において、E−UTRANは、RRC接続再設定メッセージ(RRCConnectionReconfiguration)をUEに送信する。ステップS71において、UEは、RRC接続再設定完了メッセージ(RRCConnectionReconfigurationComplete)をE−UTRANに送信する。
【0047】
以下、D2D接続について説明する。
【0048】
D2D接続は、一つの主UE(master UE、M−UE)と一つの従属UE(slave UE、S−UE)との間の接続である。すなわち、D2D接続は、UE間の直接接続である。M−UEは、自律的に(すなわち、UE自律モード)又はE−UTRANの全体的又は部分的な制御下に(すなわち、E−UTRAN計画モード(E−UTRAN planned mode))S−UEとのD2D接続を制御できる。一つのM−UEは、0個、1個又はそれ以上のD2D接続を設定できる。別個のS−UEには別個のD2D接続が設定できる。
【0049】
E−UTRANは、セルにおいて次の2個のD2Dモードを設定できる。特定セル、特定M−UE、特定S−UE又は一つのM−UEと一つのS−UEとの間の特定D2D接続に対し、一つのD2Dモードだけを設定できる。
【0050】
1)E−UTRAN計画モード:M−UEにサービスを提供するE−UTRAN(サービス提供eNBと呼ばれる)がD2D接続を維持する役割をする(無線リソース又はD2D接続に関するQoSの側面で)。サービス提供eNBは、M−UEに接続されるS−UEに関するS−UEコンテキストを有する。サービス提供eNBに接続されるMMEは、M−UEに接続されるS−UEに関するS−UEコンテキストを有する。
【0051】
2)UE自律モード:M−UEがD2D接続を維持する役割をする(無線リソース又はD2D接続に関するQoSの側面で)。サービス提供eNBは、M−UEに接続されるS−UEに関するS−UEコンテキストを有しない。サービス提供eNBに接続されるMMEは、M−UEに接続されるS−UEに関するS−UEコンテキストを有してもよいし、有しなくてもよい。
【0052】
S−UEは、二つのモードでサービス提供eNB又は他のeNBとRRC接続を有してもよいし、有しなくてもよい。
【0053】
また、D2Dハイブリッドモードを定義できる。D2Dハイブリッドモードにおいては、UE自律モード及びE−UTRAN計画モードが両方とも、一つのM−UEと一つのS−UEとの間の一つのD2D接続のために使われる。UE自律モード及びE−UTRAN計画モードのうちいずれのモードがD2D接続のために使われるかは、M−UEとS−UEとの間のD2D無線ベアラのQoSに依存する。例えば、音声又はビデオサービスのためのD2D DRBは、E−UTRAN計画モードに基づいて設定できる。データダウンロード/アップロードサービスのためのD2D DRBは、UE自律モードに基づいて設定できる。D2D接続上の半永続的スケジュール(SPS)送信は、E−UTRAN計画モードにおいてサービス提供eNBによって設定できる。UE自律モード及びE−UTRAN計画モードのうちいずれのモードがD2D接続のために使われるかは、サービス提供eNBによって決定できる。M−UEがS−UEとD2D接続を設定したとき、M−UEは、このD2D接続設定に関する情報をサービス提供eNBに送信できる。M−UEからこの情報を受信したサービス提供eNBは、このD2D接続に対してUE自律モード、E−UTRAN計画モード、又はハイブリッドモードのうちいずれのモードが設定されなければならないかをM−UEに通知できる。
【0054】
以下、サービス提供eNBは、M−UEをサービス提供するeNBであると仮定する。eNBがS−UEをサービス提供し、かつM−UEをサービス提供しない場合、このようなeNBは、以下、明確に“S−UEサービス提供eNB”と呼ばれる。S−UEをサービス提供するeNBが特定手続を表現するために使われるとき、“M−UEサービス提供eNB”も使うことがある。
【0055】
次の識別子は、D2D接続のために使われる識別子である。
M−CRNTI:M−UEに割り当てられるセルRNTI(C−RNTI)
S−CRNTI:S−UEに割り当てられるC−RNTI
S−UE識別子:S−UE識別子は、IMSI、S−TMSI、S−CRNTI又はS−UEに割り当てられた新しいUE識別子のうちいずれか一つに対応できる。S−UE識別子は、M−UE、M−UEサービス提供eNB、S−UEサービス提供eNB、又はMME/帰属位置レジスタ(HLR)のようなEPCノードによって割り当てることができる。
【0056】
次のチャネルは、D2D接続のために使われるチャネルである。
D2Dダウンリンク:M−UEからS−UEへの方向
D2Dアップリンク:S−UEからM−UEへの方向
D−BCCH:D2D接続に使われるD2Dダウンリンク同報制御チャネル。M−UEは、例えば、D2Dシステム情報を転送するために、又はS−UEがD2D接続のために他のUEを探すことを助けるために、D−BCCHを一つ以上のS−UEに同報する。
D−RACH:D2D接続に使われるD2Dアップリンクランダム接続チャネル。M−UEは、D−RACHのための無線リソースを割り当てることができる。S−UEは、D−BCCH上で情報を受信してD−RACHの構成を知ることができる。S−UEは、M−UEと接続され、又はM−UEにデータを送信するために、D−RACH上でM−UEにプリアンブル又はメッセージを送信できる。
D−CCCH:D2D接続に使われるD2Dアップリンク/ダウンリンク共通制御チャネル。
D−DCCH:D2D接続に使われるD2Dアップリンク/ダウンリンク専用制御チャネル。
D2D RB:M−UEとS−UEとの間のD2D接続に設定された無線ベアラ。DRB及びSRBはそれぞれ、D2Dユーザデータ及びD2D制御情報のために提供される。
【0057】
図8は、本発明の一実施例によるD2D関連情報を送信する方法の一例を示す。
【0058】
ステップS100において、第1の移動装置は、ネットワークノードとの接続に関する情報を第2の移動装置に送信する。
【0059】
第1の移動装置とネットワークノードとの間の接続に関する情報は、ネットワークノードの識別子である。ネットワークノードの識別子は、ネットワークノードによって制御されるセルのセル識別子である。このとき、第1の移動装置及びネットワークノードは、第1の接続によって接続される。第1の接続はRRC接続である。第1の移動装置及び第2の移動装置は、第2の接続によって接続される。第2の接続はD2D接続である。
【0060】
又は、第1の移動装置とネットワークノードとの間の接続に関する情報は、第1の移動装置とネットワークノードとの間の第1の接続が設定されるか否かを指示する指示子である。
【0061】
図8において、第1の移動装置はM−UEであり、第2の移動装置はS−UEである。又は、第1の移動装置はS−UEであり、第2の移動装置はM−UEである。
【0062】
図9は、本発明の一実施例によるD2D関連情報を送信する方法の他の例を示す。
【0063】
ステップS200において、基地局は、基地局に接続された移動装置間のD2D接続に関する情報を隣接ネットワークノードに送信する。D2D接続に関する情報は、移動装置に関する情報、例えば、UE識別子の目録、D2Dモード及びD2D接続に関連しているパラメータ/構成などを含むことができる。
【0064】
前述したように、eNBは、D2D接続に関する情報を交換することができる。また、eNBは、交換された情報を基地局に接続された移動装置と共有することができる。移動装置は、D2D接続設定のために隣接移動装置の検出にこの情報を利用することができる。
【0065】
図10は、本発明の一実施例によるE−UTRAN計画モードにおけるD2D接続設定の一例を示す。
【0066】
1.S−UEは、S−UEサービス提供eNBに接続され、M−UEは、M−UEサービス提供eNBに接続されると仮定する。したがって、S−UEとM−UEは、RRC_CONNECTEDにある。M−UEサービス提供eNBは、M−UEコンテキストを有する。S−UEサービス提供eNBは、S−UEコンテキストを有する。M−UEサービス提供eNBは、D−BCCHリソースのセット及びD2D RAPIDのセットを含むD2Dランダムアクセスリソースのセットを含むD2D制御情報を同報することができる。
【0067】
2a.eNBは、D2D接続に関する情報を交換することができる。例えば、M−UEサービス提供eNBは、M−UEサービス提供eNBに接続されたUEに関する情報(例えば、UE識別子の目録)及びD2DモードのようなD2D接続についてS−UEサービス提供eNBに知らせることができる。同様に、S−UEサービス提供eNBは、S−UEサービス提供eNBに接続されたUEに関する情報(例えば、UE識別子の目録)及びD2DモードのようなD2D接続についてM−UEサービス提供eNBに知らせることができる。
【0068】
2b.eNBは、交換された情報をeNBに接続されたUEと共有することができる。UEは、この情報をD2D接続設定のために隣接UEの検出に使用することができる。
【0069】
図9に示す本発明の一実施例がステップ2a及び2bに適用される。
【0070】
3.サービス提供eNBは、BCCH又はDCCH上のRRCメッセージを介してD2D接続のための一つ以上のUEを設定することができる。D2D接続を設定するとき、サービス提供eNBは、UEがUE自律モード又はE−UTRAN計画モードのうちいずれのD2Dモードに動作すべきであるかを指示することができる。ここで、E−UTRAN計画モードが設定されると仮定する。
【0071】
また、RRCメッセージは、D2D共通設定及びD2D DRX設定を含むことができる。D2D共通設定は、D−RACH、D−BCCH、D−CCCHのようなD2D接続に使われる共通チャネルの設定を含むことができる。D2D DRX設定は、一つ以上のD2D接続のために使われることができる可能なDRX設定を含むことができる。
【0072】
4.M−UEは、D2D制御情報に基づいてD2D共通設定に含まれているD−BCCH設定を利用してD−BCCH上に制御信号を同報する。D2D共通設定の一部はS−UEまでD−BCCH上で同報することができる。
【0073】
S−UEは、サービス提供eNB又は他のeNBからD2D制御情報を受信することができる。D2D制御情報を利用することによって、S−UEはD−BCCHを介してM−UEを検出することができる。S−UEは、D−RACH及びD−CCCHの設定のようなD2D共通設定の一部をD−BCCHから得ることができる。
【0074】
5a.S−UEがM−UEを検出したとき、S−UEのRRC層は、検出事実をS−UEの上位階層に通知する。S−UEのNASは、S−UEのRRC層にD2D接続を設定することを要求できる。S−UEは、D2D接続要求メッセージをM−UEに送信する。そして、S−UEは、D2D接続設定メッセージをM−UEから受信する。D2D接続設定メッセージは、S−CRNTI及びM−UEサービス提供セルIDを含むことができる。
【0075】
5b.E−UTRAN計画モードにおいて、M−UEは、S−UE識別子を含む受信されたD2D接続要求メッセージをサービス提供eNBに伝達することができる。そして、サービス提供eNBがD2D接続設定メッセージをM−UEに送信すると、M−UEは、受信されたD2D接続設定メッセージをS−UEに送信する。サービス提供eNBは、D2D接続設定メッセージを介してS−UEのためのS−CRNTIを割り当てることができる。M−UEは、S−UEを識別するために、このS−CRNTIを以後のメッセージで使用する。
【0076】
5c.M−UEからD2D接続設定メッセージを受信した後、S−UEは、D2D接続設定を完了するために、D2D接続設定完了メッセージをM−UEに送信する。D2D接続設定完了メッセージは、S−UEサービス提供セルIDを含むことができる。M−UEは、受信されたD2D接続設定完了メッセージをM−UEサービス提供eNBに転送する。
【0077】
図8に示す本発明の一実施例が前記ステップ5a及び5cに適用される。
【0078】
6a.S−UEサービス提供セルIDがS−UEからM−UEを経由して受信される場合、M−UEサービス提供eNBは、S−UEサービス提供セルIDを利用することによって、S−UEのためのS−UEサービス提供eNBを探し、D2D UEコンテキスト要求メッセージをS−UEサービス提供eNBに送信する。D2D UEコンテキスト要求メッセージは、S−UE識別子及びS−UEサービス提供セルIDを含むことができる。S−UEサービス提供セルID及びNAS S−UE初期メッセージがS−UEから受信されない場合、M−UEは、UE自律モードを設定し、これをM−UE/S−UEサービス提供eNBに知らせることができる。
【0079】
6b.D2D UEコンテキスト要求メッセージがM−UEサービス提供eNBから受信されたとき、S−UEサービス提供eNBは、S−UE識別子及びS−UEコンテキストを含むD2D UEコンテキスト応答メッセージをM−UEサービス提供eNBに送信する。M−UEサービス提供eNBは、受信されたS−UEコンテキストをM−UEに送信できる。登録されたUEのためにMMEに記憶される一般UEコンテキストのように、S−UEコンテキストは、QoS情報、セキュリティ情報、S−UE能力情報などを含むことができる。M−UEは、S−UEコンテキストをM−UEサービス提供eNBを経由してMMEから受信できる。
【0080】
7.サービス提供eNBは、このD2D接続のためにセキュリティモード命令手続及びDRB設定手続を初期化する。SMCメッセージ及びD2D接続再設定メッセージがサービス提供eNBからM−UEを経由してS−UEに送信される。サービス提供eNBは、SMCメッセージ及びD2D接続再設定メッセージを受信すべきS−UEを識別するために、S−CRNTIを利用する。この手続の結果として、S−UE及びM−UEは、安全なD2D接続のDRB上でD2D送信をするように準備する。
【0081】
図11は、本発明の実施例が具現される無線通信システムのブロック図である。
【0082】
eNB800は、プロセッサ810、メモリ820及び無線周波(RF)部830を含むことができる。プロセッサ810は、本明細書で説明された機能、手続及び/又は方法を具現するように構成できる。無線インタフェースプロトコルの階層は、プロセッサ810によって具現できる。メモリ820は、プロセッサ810と接続され、プロセッサ810を駆動するための多様な情報を記憶する。RF部830は、プロセッサ810と接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。
【0083】
UE900は、プロセッサ910、メモリ920及びRF部930を含むことができる。プロセッサ910は、本明細書で説明された機能、手続及び/又は方法を具現するように構成できる。無線インタフェースプロトコルの階層は、プロセッサ910によって具現できる。メモリ920は、プロセッサ910と接続され、プロセッサ910を駆動するための多様な情報を記憶する。RF部930は、プロセッサ910と接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。
【0084】
プロセッサ810、910は、特定用途集積回路(ASIC)、他のチップセット、論理回路及び/又はデータ処理装置を含むことができる。メモリ820、920は、ROM、RAM、フラッシュメモリ、メモリカード、記憶媒体及び/又は他の記憶装置を含むことができる。RF部830、930は、RF信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現されるとき、前述した技法は前述した機能を遂行するモジュール(手続、機能など)で具現できる。モジュールは、メモリ820、920に記憶され、プロセッサ810、910によって実行できる。メモリ820、920は、プロセッサ810、910の内部又は外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ810、910と接続できる。
【0085】
前述した例示的なシステムにおいて、前述された本発明の特徴によって具現できる方法を流れ図に基づいて説明した。便宜上、方法は、一連のステップ又はブロックで説明されたが、請求された本発明の特徴はステップ又はブロックの順序に限定されるものではなく、あるステップは異なるステップ及び前述と異なる順序で、又は同時に発生できる。また、当業者であれば、流れ図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれ、又は流れ図の一つ又はそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解できるであろう。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11