特許 6378420 Ｄ２Ｄ通信における端末のＤ２Ｄ信号送信方法及びそのための装置

(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】6378420

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】Ｄ２Ｄ通信における端末のＤ２Ｄ信号送信方法及びそのための装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 92/18 20090101AFI20180813BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H04W92/18

   H04W72/04 131

   H04W72/04 134

【請求項の数】14

【全頁数】42

(21)【出願番号】特願2017-505831(P2017-505831)

(86)(22)【出願日】2015年8月7日

(65)【公表番号】特表2017-532808(P2017-532808A)

(43)【公表日】2017年11月2日

(86)【国際出願番号】KR2015008321

(87)【国際公開番号】WO2016021999

(87)【国際公開日】20160211

【審査請求日】2017年2月2日

(31)【優先権主張番号】62/034,746

(32)【優先日】2014年8月7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】キム ヨンテ

(72)【発明者】

【氏名】ソ ハンピョル

(72)【発明者】

【氏名】チェ ヒョクチン

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 Fujitsu，Further analysis on control signal and Scheduling Assignment for D2D communication，3GPP TSG-RAN WG1♯76b R1-141229，フランス，3GPP，２０１４年 ３月２１日，Section 2

【文献】 CEWiT，On Scheduling Assignment Message Design，3GPP TSG-RAN WG1♯76b R1-141685，フランス，3GPP，２０１４年 ３月２１日，Section 3

【文献】 LG Electronics，Discussion on Signaling for D2D Communication Resource Allocation，3GPP TSG-RAN WG1♯77 R1-142147，フランス，3GPP，２０１４年 ５月１０日，Section 2.1

【文献】 Samsung，Correction to UE PUSCH Hopping procedure，3GPP TSG-RAN WG1#52b R1-081226，フランス，3GPP，２００８年 ３月２６日，Sections 8.4.1,8.4.2

(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】

端末間（Ｄ２Ｄ）通信における端末（ＵＥ）によるＤ２Ｄ信号送信方法であって、
予め定義されたホッピングパターンに基づいてリソースブロックプールにおける物理リソースブロック（ＰＲＢ）に対する周波数ホッピングを行うステップと、
前記周波数ホッピングされたＰＲＢ上でＤ２Ｄ信号を送信するステップと、を有し、
前記リソースブロックプールは、上位層シグナリングによって設定され、
前記Ｄ２Ｄ信号は、前記Ｄ２Ｄ信号を送信するＰＲＢがサブフレームにおいて連続する場合のみ送信される、Ｄ２Ｄ信号送信方法。

【請求項2】

前記上位層シグナリングは、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングである、請求項１に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。

【請求項3】

前記Ｄ２Ｄ信号は、前記Ｄ２Ｄ信号を送信するＰＲＢが前記サブフレームにおいて連続しない場合、ドロップされる、請求項１に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。

【請求項4】

前記ＰＲＢに対する周波数ホッピングには、インターサブフレームホッピングが使用される、請求項１に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。

【請求項5】

前記予め定義されたホッピングパターンは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）タイプ１物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）ホッピング又はＬＴＥタイプ２ＰＵＳＣＨホッピングによって設定される、請求項１に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。

【請求項6】

前記リソースブロックプールの構成は、二つのリソース領域に関する情報を有し、前記二つのリソース領域のそれぞれは、連続した物理リソースブロックで構成される、請求項１に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。

【請求項7】

前記二つのリソースブロック領域のうち一つのリソースブロック領域のリソースブロックは、他のリソースブロック領域のリソースブロックと連続しない、請求項６に記載のＤ２Ｄ信号送信方法。

【請求項8】

端末間（Ｄ２Ｄ）通信におけるＤ２Ｄ信号送信端末（ＵＥ）であって、
無線周波数（ＲＦ）ユニットと、
前記ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、さらに、
予め定義されたホッピングパターンに基づいてリソースブロックプールにおける物理リソースブロック（ＰＲＢ）に対する周波数ホッピングを行い、
前記周波数ホッピングされたＰＲＢ上でＤ２Ｄ信号を送信する、ように構成され、
前記リソースブロックプールは、上位層シグナリングによって設定され、
前記Ｄ２Ｄ信号は、前記Ｄ２Ｄ信号を送信するＰＲＢがサブフレームにおいて連続する場合のみ送信される、端末。

【請求項9】

前記上位層シグナリングは、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングである、請求項８に記載の端末。

【請求項10】

前記Ｄ２Ｄ信号は、前記Ｄ２Ｄ信号を送信するＰＲＢが前記サブフレームにおいて連続しない場合、ドロップされる、請求項８に記載の端末。

【請求項11】

前記ＰＲＢに対する周波数ホッピングには、インターサブフレームホッピングが使用される、請求項８に記載の端末。

【請求項12】

前記予め定義されたホッピングパターンは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）タイプ１物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）ホッピング又はＬＴＥタイプ２ＰＵＳＣＨホッピングによって設定される、請求項８に記載の端末。

【請求項13】

前記リソースブロックプールの構成は、二つのリソース領域に関する情報を有し、前記二つのリソース領域のそれぞれは、連続した物理リソースブロックで構成される、請求項８に記載の端末。

【請求項14】

前記二つのリソースブロック領域のうち一つのリソースブロック領域のリソースブロックは、他のリソースブロック領域のリソースブロックと連続しない、請求項１３に記載の端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システムに関し、Ｄ２Ｄ（Device to Device）通信における端末のＤ２Ｄ信号送信方法及びＤ２Ｄ通信における端末のＤ２Ｄ信号送信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォン及びタブレットＰＣが普及し、大容量（高容量）（high-capacity）マルチメディア通信が活性化されることにより、モバイルトラフィックが急増している。今後、モバイルトラフィックは毎年約２倍も増加すると予想される。このようなモバイルトラフィックの大部分が基地局を介して送信されていることから、通信サービス事業者は深刻なネットワーク負荷の問題に直面している。そこで、通信事業者は、増加するトラフィックを処理するためにネットワーク設備を増加し、モバイルＷｉＭＡＸ、ロングタームエボリューション（Long Term Evolution；ＬＴＥ）などの多量のトラフィックを効率的に処理可能な次世代移動通信標準の商用化を急いできた。しかしながら、今後より一層急増するトラフィックの量を処理するためには、更なる解決策が必要（な時点）である。

【0003】

上述した問題点を解決するために、端末間（Device to Device；Ｄ２Ｄ）通信が研究されている。Ｄ２Ｄ通信は、基地局などの基盤施設を利用しないで、隣接するノード間でトラフィックを直接伝達する分散型通信技術である。Ｄ２Ｄ通信環境において、携帯端末などの各ノードは、自体で物理的に隣接する他の端末を探し、通信セッションを設定した後、トラフィックを送信する。このように、Ｄ２Ｄ通信は、基地局に集中するトラフィックを分散させて、トラフィック過負荷の問題を解決できる点から、４Ｇ以降の次世代移動通信技術の要素技術として脚光を浴びている。このため、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）又はＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）などの標準化団体は、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）又はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）に基づいてＤ２Ｄ通信標準の制定を推進している。

【0004】

Ｄ２Ｄ通信は、移動通信システムの性能を高めることに寄与する他、新しい通信サービスを創出することも期待される。また、隣接性（adjacency）ベースのソーシャルネットワークサービスやネットワークゲームなどのサービスをサポートすることができる。Ｄ２Ｄリンクをリレーとして活用して陰影領域（地域）（shadow area）端末の接続性の問題を解決することもできる。このように、Ｄ２Ｄ技術は様々な分野で新しいサービスを提供すると予想される。

【0005】

一方、赤外線通信、ＺｉｇＢｅｅ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）とこれに基づくＮＦＣ（Near Field Communications）などの機器間通信技術は、既に広く用いられている。しかしながら、これらの技術はごく制限された距離（１ｍ内外）内で特殊な目的の通信だけをサポートするため、厳密には基地局のトラフィックを分散させるＤ２Ｄ通信技術として分類することは困難である。

【0006】

一方、Ｄ２Ｄ通信でリンク信頼性（link reliability）を高めるために、周波数ホッピング（frequency hopping）を用いることができる。しかし、Ｄ２Ｄ通信における周波数ホッピングの実行方法については具体的に提案されたことがない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の技術的課題は、Ｄ２Ｄ通信における周波数ホッピングの実行においてリソースブロックを決定するための方法を提供することにある。

【0008】

また、本発明の技術的課題は、不連続なＤ２Ｄリソースプール上で周波数ホッピングを行うための方法を提供することにある。

【0009】

本発明で遂げようとする技術的課題は、上記の技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の技術的課題を達成するための一実施形態であって、一実施例に係る端末間（Device-to-Device；Ｄ２Ｄ）通信における端末による（by a user equipment）Ｄ２Ｄ信号送信方法は、リソースブロックプール（resource block pool）内の物理リソースブロックを用いてＤ２Ｄ信号を送信するステップを有し、リソースブロックプールの構成は、上位層シグナリング（higher layer signaling）によって示され、Ｄ２Ｄ信号の送信は、連続した（contiguous）物理リソースブロック上でのみ行われる（発生する）（occurs）ことを特徴とする。

【0011】

また、一実施例に係る端末間（Device-to-Device；Ｄ２Ｄ）通信におけるＤ２Ｄ信号送信のための端末は、無線周波数（Radio Frequency；ＲＦ）ユニット（unit）と、該無線周波数ユニットを制御するように構成されたプロセッサと、を備え、プロセッサは、さらに、リソースブロックプール（resource block pool）内の物理リソースブロックを用いてＤ２Ｄ信号を送信するように構成され、リソースブロックプールの構成は、上位層シグナリング（higher layer signaling）によって示され、Ｄ２Ｄ信号の送信は、連続した（contiguous）物理リソースブロック上でのみ行われる（発生する）（occurs）ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明の実施例によれば、従来のＬＴＥタイプ１／２物理上りリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared Channel；ＰＵＳＣＨ）ホッピングを用いてＤ２Ｄ周波数ホッピングを行うことができる。

【0013】

本発明の実施例によれば、個別の周波数リソース間で周波数ホッピングを行って、改善された周波数ダイバーシチ（diversity）を得ることができる。

【0014】

本発明から得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】無線通信システムにおける基地局及び端末の構成を示すブロック図である。

【図2】下りリンク無線フレームの構造を示す図である。

【図3】下りリンクスロットにおけるリソースグリッド（resource grid）を示す図である。

【図4】下りリンクサブフレームの構造を示す図である。

【図5】上りリンクサブフレームの構造を示す図である。

【図6】一般的なマルチ（多重）アンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムの構成図である。

【図7】４個のアンテナを用いた下りリンク送信をサポート（支援）する（supporting）ＬＴＥシステムにおける一般ＣＰ（normal CP）に対する下りリンク参照信号の構造を示す図である。

【図8】４個のアンテナを用いた下りリンク送信をサポートするＬＴＥシステムにおける拡張ＣＰに対する下りリンク参照信号の構造を示す図である。

【図9】周期的ＣＳＩ−ＲＳ送信方式の一例を示す図である。

【図10】非周期的ＣＳＩ−ＲＳ送信方式の一例を示す図である。

【図11】簡略化したＤ２Ｄ通信ネットワークを示す図である。

【図12】一実施例に係るリソースユニットの構成を示す図である。

【図13】一実施例に係る周期的ＳＡリソースプールを示す図である。

【図14】タイプ１ＰＵＳＣＨホッピングの一例を示す図である。

【図15】タイプ２ＰＵＳＣＨホッピングの一例を示す図である。

【図16】一実施例に係るＤ２Ｄリソースプールを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に関する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

【0017】

以下の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合し（組み合わせ）たものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素又は特徴は、他の構成要素又は特徴と組み合わせない形態で実施してもよく、一部の構成要素及び／又は特徴を組み合わせて本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更してもよい。ある実施例の一部の構成又は特徴は、他の実施例に含めてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えてもよい。

【0018】

本明細書で、基地局は、端末と通信を直接行うネットワーク終端ノード（terminal node）としての意味を有する。本明細書において基地局で行われるとした特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（upper node）で行われてもよい。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（network nodes）で構成されるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局又はその他のネットワークノードで行うことができることは自明である。

【0019】

本明細書で「基地局（ＢＳ：Base Station）」は、固定局（fixed station）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）などの用語に置き代えてもよい。中継機は、中継ノード（Relay Node:ＲＮ）、中継局（Relay Station：ＲＳ）などの用語に置き代えてもよい。また、「端末（Terminal）」は、ＵＥ（User Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）、ＭＳＳ（Mobile Subscriber Station）、ＳＳ（Subscriber Station）などの用語に置き代えてもよい。

【0020】

以下の説明で使われる特定の用語は、本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定の用語は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態のものを使用してもよい。

【0021】

場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の重要な（核心）機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。

【0022】

本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）システム、並びに３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つにおいて開示された標準文書によって裏付ける（サポートする）（support）ことができる。すなわち、本発明の実施例において、本発明の技術的思想を明確にするために説明を省略した段階又は部分は、上記の文書によって裏付けることができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。

【0023】

また、本発明の実施例は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）などの様々な無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Universal Terrestrial Radio Access）又はＣＤＭＡ２０００などの無線技術（radio technology）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile communications）／ＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）／ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates for GSM Evolution）などの無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UTRA）などの無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）の一部である。３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）ＬＴＥ（Long Term Evolution）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳ（Evolved UMTS）の一部であり、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（Advanced）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ規格（Wireless MAN-OFDMA Reference System）及び発展したＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ規格（Wireless MAN-OFDMA Advanced system）によって説明することができる。明確性のために以下では３ＧＰＰ ＬＴＥ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。

【0024】

また、以下の説明で使われる特定の用語は、本発明の理解を助けるために提供されたものであり、これらの特定の用語は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態のものを使用してもよい。

【0025】

図１は、無線通信システム１００における基地局１０５及び端末１１０の構成を示すブロック図である。

【0026】

無線通信システム１００を簡略化して示すために、一つの基地局１０５及び一つの端末１１０（Ｄ２Ｄ端末を含む。）を示しているが、無線通信システム１００は、一つ又は複数の基地局及び／又は一つ又は複数の端末を含むことができる。

【0027】

図１を参照すると、基地局１０５は、送信（Ｔｘ）データプロセッサ１１５、シンボル変調器１２０、送信器１２５（ＲＦ）、送受信アンテナ１３０、プロセッサ１８０、メモリ１８５、受信器１９０（ＲＦ）、シンボル復調器１９５、受信（Ｒｘ）データプロセッサ１９７を含むことができる。そして、端末１１０は、送信（Ｔｘ）データプロセッサ１６５、シンボル変調器１７０、送信器１７５（ＲＦ）、送受信アンテナ１３５、プロセッサ１５５、メモリ１６０、受信器１４０（ＲＦ）、シンボル復調器１４５、受信（Ｒｘ）データプロセッサ１５０を含むことができる。同図では、基地局１０５及び端末１１０にそれぞれ一つの送受信アンテナ１３０，１３５が含まれているが、基地局１０５及び端末１１０は、複数の送受信アンテナを具備している。したがって、本発明に係る基地局１０５及び端末１１０は、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）システムをサポートする。また、本発明に係る基地局１０５は、ＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User-MIMO）方式も、ＭＵ−ＭＩＭＯ（Multi User-MIMO）方式もサポートすることができる。

【0028】

下りリンク上で、送信データプロセッサ１１５はトラフィックデータを受信し、受信したトラフィックデータをフォーマットして符号化（coding）し、符号化されたトラフィックデータをインタリーブして変調し（又は、シンボルマッピングし）（symbol map）、変調シンボル（“データシンボル”）を提供する。シンボル変調器１２０は、これらのデータシンボル及びパイロットシンボルを受信及び処理して、シンボルのストリームを提供する。

【0029】

シンボル変調器１２０は、データ及びパイロットシンボルを多重化し、これを送信器１２５に送信する。このとき、それぞれの送信シンボルは、データシンボル、パイロットシンボル、又はゼロの信号値であってもよい。それぞれのシンボル周期で、パイロットシンボルが連続して送信されてもよい。パイロットシンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、又はコード分割多重化（ＣＤＭ）シンボルであってもよい。

【0030】

送信器１２５は、シンボルのストリームを受信してこれを一つ又は複数のアナログ信号に変換し、また、このアナログ信号をさらに調整して（例えば、増幅、フィルタリング、及び周波数アップコンバート（upconverting）し、無線チャネルで送信するのに適合した下りリンク信号を生成する（発生させる）（generate）。すると、送信アンテナ１３０は、生成した下りリンク信号を端末に送信する。

【0031】

端末１１０の構成において、受信アンテナ１３５は、基地局からの下りリンク信号を受信し、受信した信号を受信器１４０に提供する。受信器１４０は、受信した信号を調整し（例えば、フィルタリング、増幅、及び周波数ダウンコンバート（downconverting））、調整された信号をデジタル化してサンプルを取得する。シンボル復調器１４５は、受信したパイロットシンボルを復調し、これをチャネル推定のためにプロセッサ１５５に提供する。

【0032】

また、シンボル復調器１４５は、プロセッサ１５５から下りリンクに対する周波数応答推定値を受信し、受信したデータシンボルに対してデータ復調を行って、（送信されたデータシンボルの推定値である）データシンボル推定値を取得し、データシンボル推定値を受信（Ｒｘ）データプロセッサ１５０に提供する。受信データプロセッサ１５０は、データシンボル推定値を復調（すなわち、シンボルデマッピング（demapping））し、デインタリーブし、デコードして、送信されたトラフィックデータを復元（復旧）する（recover）。

【0033】

シンボル復調器１４５及び受信データプロセッサ１５０による処理は、それぞれ、基地局１０５におけるシンボル変調器１２０及び送信データプロセッサ１１５による処理に対して相補的（complementary）である。

【0034】

端末１１０は、上りリンク上で、送信データプロセッサ１６５がトラフィックデータを処理してデータシンボルを提供する。シンボル変調器１７０は、データシンボルを受信して多重化し、変調を行って、シンボルのストリームを送信器１７５に提供することができる。送信器１７５は、シンボルのストリームを受信及び処理して、上りリンク信号を生成する。そして、送信アンテナ１３５は、生成した上りリンク信号を基地局１０５に送信する。

【0035】

基地局１０５で、端末１１０から上りリンク信号が受信アンテナ１３０を介して受信され、受信器１９０は、受信した上りリンク信号を処理してサンプルを取得する。続いて、シンボル復調器１９５はこのサンプルを処理して、上りリンクに対して受信されたパイロットシンボル及びデータシンボル推定値を提供する。受信データプロセッサ１９７は、データシンボル推定値を処理して、端末１１０から送信されたトラフィックデータを復元する。

【0036】

端末１１０及び基地局１０５のそれぞれのプロセッサ１５５，１８０は、それぞれ、端末１１０及び基地局１０５における動作を指示（例えば、制御、調整、管理など）する。それぞれのプロセッサ１５５，１８０は、プログラムコード及びデータを保存するメモリユニット１６０，１８５などに接続されることができる。メモリ１６０，１８５はプロセッサ１８０に接続されて、オペレーティングシステム、アプリケーション、及び一般的なファイル（general files）を保存する。

【0037】

プロセッサ１５５，１８０は、コントローラ（controller）、マイクロコントローラ（microcontroller）、マイクロプロセッサ（microprocessor）、マイクロコンピュータ（microcomputer）などと呼ぶこともできる。一方、プロセッサ１５５，１８０は、ハードウェア（hardware）又はファームウェア（firmware）、ソフトウェア、又はこれらの結合によって具現することができる。ハードウェアを用いて本発明の実施例を具現する場合には、本発明を実行するように構成されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＤＳＰＤ（Digital Signal Processing Device）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などをプロセッサ１５５，１８０に具備することができる。

【0038】

一方、ファームウェア又はソフトウェアを用いて本発明の実施例を具現する場合には、本発明の機能又は動作を実行するモジュール、手続又は関数などを含むようにファームウェア又はソフトウェアを構成することができ、本発明を実行できるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ１５５，１８０内に設けられてもよく、メモリ１６０，１８５に保存されてプロセッサ１５５，１８０によって駆動されてもよい。

【0039】

端末及び基地局と無線通信システム（ネットワーク）との間の無線インターフェースプロトコルのレイヤは、通信システムで周知であるＯＳＩ（Open System Interconnection）モデルにおける下位の３層に基づいて、第１レイヤ（Ｌ１）、第２レイヤ（Ｌ２）、及び第３レイヤ（Ｌ３）に分類することができる。物理レイヤは、第１レイヤに属し、物理チャネルで情報伝送サービスを提供する。無線リソース制御（Radio Resource Control；ＲＲＣ）レイヤは、第３レイヤに属し、ＵＥとネットワークとの間の制御無線リソースを提供する。端末及び基地局は、無線通信ネットワークとＲＲＣレイヤを介してＲＲＣメッセージを交換することができる。

【0040】

本明細書において、端末のプロセッサ１５５及び基地局のプロセッサ１８０は、それぞれ、端末１１０及び基地局１０５が信号を受送信する機能及び記憶（保存）する機能を除いて、信号及びデータを処理する動作を行うが、説明の便宜のために、以下では特別にプロセッサ１５５，１８０について言及しないものとする。プロセッサ１５５，１８０について特別に言及しなくても、プロセッサ１５５，１８０は、信号を受送信する機能及び保存する機能だけではなく、データ処理などの一連の動作を行うといえる。

【0041】

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａリソース構造／チャネル

【0042】

図２を参照して下りリンク無線フレームの構造について説明する。

【0043】

セルラＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上りリンク／下りリンクデータパケット送信は、サブフレーム（subframe）単位で行われ、一つのサブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定の時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準ではＦＤＤ（Frequency Division Duplex）に適用可能なタイプ１の無線フレーム（radio frame）構造、及びＴＤＤ（Time Division Duplex）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造をサポートする。特に、図２の（ａ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられるＦＤＤ（Frequency Division Duplex）用フレーム構造を示し、図２の（ｂ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられるＴＤＤ（Time Division Duplex）用フレーム構造を示している。

【0044】

図２の（ａ）は、タイプ１の無線フレームの構造を示す図である。無線フレーム（radio frame）は、１０ｍｓ（３２７２００×Ｔ_ｓ）の長さを有し、１０個の均等なサイズのサブフレーム（subframe）で構成されている。各サブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロット（slot）で構成されている。各スロットは０．５ｍｓ（１５３６０×Ｔ_ｓ）の長さを有する。ここで、Ｔ_ｓは、サンプリング時間を表し、Ｔ_ｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０^−８（約３３ｎｓ）と表現（表示）される（represented）。スロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（Resource Block；ＲＢ）を含む。ＬＴＥシステムにおいて、一つのリソースブロックは１２個の副搬送波×７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。１無線フレーム内で２０個のスロットは０から１９まで順次番号付け（ナンバリング）され（numbered）得る。各スロットは０．５ｍｓの長さを有する。一つのサブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）として定義される。時間リソースは、無線フレーム番号（或いは、無線フレームインデックスともいう。）とサブフレーム番号（或いは、サブフレーム番号ともいう。）、スロット番号（或いは、スロットインデックスともいう。）などによって区別され得る。

【0045】

図２の（ｂ）は、タイプ２の無線フレームの構造を示す図である。タイプ２無線フレームは、２個のハーフフレーム（half frame）で構成され、各ハーフフレームは、５個のサブフレーム、ＤｗＰＴＳ（Downlink Pilot Time Slot）、保護区間（ＧＰ：Guard Period）、及びＵｐＰＴＳ（Uplink Pilot Time Slot）で構成され、ここで、一つのサブフレームは２スロットで構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末の上り送信同期（transmission synchronization）とのために用いられる。保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間に下りリンク信号のマルチパス（多重経路）（multipath）遅延によって上りリンクで発生する干渉を除去するための区間である。一方、無線フレームのタイプにかかわらず、１個のサブフレームは２個のスロットで構成される。

【0046】

無線フレームは、デュプレックス（duplex）モードによって別々に設定（configure）され得る。例えば、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）モードにおいて、下りリンク送信及び上りリンク送信は周波数によって区別されるため、無線フレームは特定周波数帯域に対して下りリンクサブフレーム又は上りリンクサブフレームのいずれか一つだけを含む。ＴＤＤモードで下りリンク送信及び上りリンク送信は時間によって区別されるため、特定周波数帯域に対して無線フレームは下りリンクサブフレーム及び上りリンクサブフレームを含む。

【0047】

表１に、ＴＤＤモードにおける無線フレーム内サブフレームのＤＬ−ＵＬ設定（configuration）を例示する。

【0048】

〔表１〕

【表1】

【0049】

表１で、Ｄは下りリンクサブフレームを、Ｕは上りリンクサブフレームを、Ｓはスペシャル（特異）（special）サブフレームを表す。スペシャルサブフレームは、ＤｗＰＴＳ（Downlink Pilot Time Slot）、ＧＰ（Guard Period）、ＵｐＰＴＳ（Uplink Pilot Time Slot）の３つのフィールドを含む。ＤｗＰＴＳは、下りリンク送信用にリザーブ（留保）される（reserved）時間区間であり、ＵｐＰＴＳは、上りリンク送信用にリザーブされる時間区間である。表２には、スペシャルフレームの設定（configuration）を例示する。

【0050】

〔表２〕

【表2】

【0051】

上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、又はスロットに含まれるシンボルの数は様々に変更してもよい。

【0052】

図３は、下りリンクスロットにおけるリソースグリッド（resource grid）を示す図である。同図では、１個の下りリンクスロットが時間ドメインで７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１個のリソースブロック（ＲＢ）が周波数領域で１２個の副搬送波を含む例を示しているが、本発明がこれに制限されるものではない。例えば、一般ＣＰ（Cyclic Prefix）の場合には、一つのスロットが７個のＯＦＤＭシンボルを含むが、拡張ＣＰ（extended-CP）の場合には、一つのスロットが６個のＯＦＤＭシンボルを含むことができる。リソースグリッド上の各要素をリソース要素（resource element）と称する。一つのリソースブロックは１２×７個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの個数Ｎ^DLは下りリンク送信帯域幅にしたがう。上りリンクスロットの構造は下りリンクスロットの構造と同一であってもよい。

【0053】

図４は、下りリンクサブフレームの構造を示す図である。一つのサブフレーム内で一番目のスロットの先頭部における最大３個のＯＦＤＭシンボルは、制御チャネルが割り当てられる制御領域に該当する。残りのＯＦＤＭシンボルは、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared CHannel）が割り当てられるデータ領域に該当する。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで用いられる下りリンク制御チャネルには、例えば、物理制御フォーマット指示子チャネル（ＰＣＦＩＣＨ：Physical Control Format Indicator CHannel）、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control CHannel）、物理ＨＡＲＱ指示子チャネル（ＰＨＩＣＨ：Physical Hybrid automatic repeat request Indicator CHannel）などがある。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内の制御チャネルの送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を含む。ＰＨＩＣＨは、上りリンク送信の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ（ACKnowledgement）／ＮＡＣＫ（Negative ACK）信号を含む。ＰＤＣＣＨで送信される制御情報を下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）と呼ぶ。ＤＣＩは、上りリンクもしくは下りリンクスケジューリング情報を含んだり、又は任意の端末グループに対する上りリンク送信電力制御命令を含む。ＰＤＣＣＨは、下りリンク共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て及び送信フォーマット、上りリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）のリソース割り当て情報、ページングチャネル（ＰＣＨ）のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤ−ＳＣＨ上で送信されるランダムアクセス応答（Random Access Response）などの上位層制御メッセージのリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信電力制御命令のセット、送信電力制御情報、ＶｏＩＰ（Voice over IP）の活性化などを含むことができる。複数のＰＤＣＣＨは制御領域内で送信されてもよく、端末は複数のＰＤＣＣＨを監視することができる。ＰＤＣＣＨは、一つ又は複数の連続した制御チャネル要素（ＣＣＥ：Control Channel Element）の組合せ（aggregation）で送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に基づく符号化レート（率）（coding rate）でＰＤＣＣＨを提供するために用いる論理割り当て単位である。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループに対応する。ＰＤＣＣＨフォーマット及び利用可能なビット数は、ＣＣＥの個数とＣＣＥによって提供される符号化レートとの相関関係によって決定される。基地局は、端末に送信されるＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報に巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）を付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者又は用途によって、無線ネットワーク一時（臨時）識別子（ＲＮＴＩ：Radio Network Temporary Identifier）という識別子でマスクされる。ＰＤＣＣＨが特定の端末に対するものであれば、端末のＣｅｌｌ−ＲＮＴＩ（Ｃ−ＲＮＴＩ）識別子をＣＲＣにマスクすることができる。又は、ＰＤＣＣＨがページングメッセージに対するものであれば、ページング指示子識別子、例えば、Ｐ−ＲＮＴＩ（Paging-RNTI）をＣＲＣにマスクしてもよい。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的には、システム情報ブロック（ＳＩＢ：System Information Block））に対するものであれば、システム情報識別子及びシステム情報ＲＮＴＩ（ＳＩ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクしてもよい。端末のランダムアクセスプリアンブル（random access preamble）の送信に対する応答であるランダムアクセス応答（random access response）を示すために、ランダムアクセス−ＲＮＴＩ（ＲＡ−ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスクしてもよい。

【0054】

図５は、上りリンクサブフレームの構造を示す図である。上りリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに分ける（区別する）（divided）ことができる。制御領域には、上りリンク制御情報を含む物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control CHannel）が割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを含む物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared CHannel）が割り当てられる。単一搬送波の特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとを同時に送信しない。一つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレームでリソースブロック対（RB pair）に割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、２スロットに対して別個の副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対がスロット境界で周波数ホッピング（ホップ）（frequency-hopped）するという。

【0055】

マルチアンテナ（多重アンテナ）（Multiple Antenna）システム

【0056】

マルチアンテナ（Multiple-Input and Multiple-Output:ＭＩＭＯ）技術は、メッセージを受信するために単一アンテナ経路に依存せず、複数のアンテナから受信された断片的なデータ（データフラグメント）（data fragment）を一つにまとめて完成する技術を応用したものである。マルチアンテナ技術は、特定範囲でデータ送信速度を向上させたり、特定データ送信速度に対してシステム範囲を増加させることができることから、移動通信端末及び中継機などに広範囲に用い得る次世代移動通信技術であり、データ通信拡大などによって限界状況となった移動通信の送信量限界を克服できる次世代技術として関心を集めている。

【0057】

図６の（ａ）は、一般的なマルチアンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムの構成図である。図６の（ａ）に示すように、送信アンテナの数をＮ_Ｔ個に、受信アンテナの数をＮ_Ｒ個に同時に増やすと、送信機又は受信機のいずれか一方でのみ複数のアンテナを使用する場合とは違い、アンテナ数に比例して理論的にチャネル伝送容量が増加する。したがって、伝送レート（率）（transmission rate）を向上させ、周波数効率を画期的に向上させることが可能である。チャネル伝送容量の増加による伝送レートは、理論的に一つのアンテナを用いる場合の最大伝送レート（Ｒ_０）に下記の式１の増加率（Ｒ_ｉ）を掛けた分だけ増加し得る。

【0058】

〔式１〕

【数1】

【0059】

例えば、４個の送信アンテナ及び４個の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ通信システムでは、単一アンテナシステムに対して理論上４倍の伝送レートを得ることができる。このようなマルチアンテナシステムの理論的容量増加が９０年代半ばに証明されて以来、実質的なデータ伝送レートの向上を導くために様々な技術が現在まで活発に研究されており、それらのいくつかの技術は既に３世代移動通信及び次世代無線ＬＡＮなどの様々な無線通信の標準に反映されている。

【0060】

現在までのマルチアンテナ関連研究動向を見ると、様々なチャネル環境及び多重接続環境でのマルチアンテナ通信容量計算などに関連した情報理論側面の研究、マルチアンテナシステムの無線チャネル測定及びモデル導出の研究、そして送信信頼度向上及び伝送レート向上のための時空間信号処理技術の研究など、様々な観点で活発な研究が進行している。

【0061】

マルチアンテナシステムにおける通信方法をより具体的な方法で説明するためにそれを数学的にモデル化すると、次のように示すことができる。図６（ａ）に示すように、Ｎ_Ｔ個の送信アンテナ及びＮ_Ｒ個の受信アンテナが存在すると仮定する。まず、送信信号について説明すると、Ｎ_Ｔ個の送信アンテナがある場合、最大限に送信可能な情報はＮ_Ｔ個であるから、送信情報を下記の式２のようなベクトルで表すことができる。

【0062】

〔式２〕

【数2】

【0063】

【化1】

【0064】

〔式３〕

【数3】

【0065】

【化2】

【0066】

〔式４〕

【数4】

【0067】

【化3】

【0068】

〔式５〕

【数5】

【0069】

【化4】

【0070】

〔式６〕

【数6】

【0071】

一方、マルチアンテナ通信システムにおけるチャネルをモデル化する場合、チャネルを送受信アンテナインデックスによって区別することができ、送信アンテナｊから受信アンテナｉを経るチャネルをｈ_ijと表現するものとする。ここで、ｈ_ijのインデックスの順序は、受信アンテナインデックスが先で、送信アンテナのインデックスが後であることに留意されたい。

【0072】

これらのチャネルは、いくつかを一つにまとめてベクトル及び行列形態で表現してもよい。ベクトル表現の例を挙げて説明すると、次のとおりである。図６の（ｂ）は、Ｎ_Ｔ個の送信アンテナから受信アンテナｉへのチャネルを示す図である。

【0073】

図６の（ｂ）に示すように、合計Ｎ_Ｔ個の送信アンテナから受信アンテナｉに到着するチャネルは次のように表現することができる。

【0074】

〔式７〕

【数7】

【0075】

また、上記の式７のような行列表現によってＮ_Ｔ個の送信アンテナからＮ_Ｒ個の受信アンテナを経るチャネルを全て表すと、下記の式８のとおりである。

【0076】

〔式８〕

【数8】

【0077】

【化5】

【0078】

〔式９〕

【数9】

【0079】

上記の式を用いて求めた受信信号は、下記の式１０のとおりである。

【0080】

〔式１０〕

【数10】

【0081】

一方、チャネル状況を表すチャネル行列Ｈの行及び列の数は、送信アンテナ及び受信アンテナの個数によって決定される。チャネル行列Ｈにおいて行の数は、受信アンテナの個数（Ｎ_Ｒ）と同一であり、列の数は、送信アンテナの個数（Ｎ_Ｔ）と同一である。すなわち、チャネル行列Ｈは、Ｎ_Ｒ×Ｎ_Ｔ行列と表現され得る。一般に、行列のランクは、互いに独立した行の数と列の数のうち、相対的に小さい数によって定義される。したがって、行列のランクは行列の行の数又は列の数よりも大きい値を有することができない。チャネル行列Ｈのランクは、次の式１１によって表現することができる。

【0082】

〔式１１〕

【数11】

【0083】

マルチアンテナシステムの運用（運営）（operation）のために用いられるマルチアンテナ送受信方式（技法）（scheme）は、ＦＳＴＤ（Frequency Switched Transmit Diversity）、ＳＦＢＣ（Space Frequency Block Code）、ＳＴＢＣ（Space Time Block Code）、ＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）、ＴＳＴＤ（Time Switched Transmit Diversity）などを挙げることができる。ランク２以上では空間多重化（Spatial Multiplexing；ＳＭ）、ＧＣＤＤ（Generalized Cyclic Delay Diversity）、Ｓ−ＶＡＰ（Selective Virtual Antenna Permutation）などを用いることができる。

【0084】

ＦＳＴＤは、各マルチアンテナで送信される信号ごとに別個の周波数の副搬送波を割り当てることによってダイバーシチ利得を得る方式である。ＳＦＢＣは、空間領域及び周波数領域における選択性（selectivity）を効率的に適用して、該当の（対応する）（corresponding）次元でのダイバーシチ利得及びマルチ（多重）ユーザ（multi-user）スケジューリング利得を確保できる方式である。ＳＴＢＣは、空間領域及び時間領域で選択性を適用する方式である。ＣＤＤは、各送信アンテナ間の経路遅延を用いてダイバーシチ利得を得る方式である。ＴＳＴＤは、マルチアンテナで送信される信号を時間によって区別（区分）する（distinguishing）方式である。空間多重化は、アンテナ別に異なるデータを送信して伝送レートを高める方式である。ＧＣＤＤは、時間領域及び周波数領域における選択性を適用する方式である。Ｓ−ＶＡＰは、単一プリコーディング行列を用いる方式であり、空間ダイバーシチ又は空間多重化において複数の（多重）コードワードをアンテナ間で混ぜるＭＣＷ（Multi Codeword）Ｓ−ＶＡＰと、単一コードワードを用いるＳＣＷ（Single Code Word）Ｓ−ＶＡＰがある。

【0085】

参照信号受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）

【0086】

ＲＳＲＰは、測定される周波数帯域幅内のセル固有（特定）参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific RS）を搬送する（carry）リソース要素の電力の線形平均として定義される。端末は、特定リソース要素上にマッピングされて送信されるセル固有参照信号（ＣＲＳ）を検出してＲＳＲＰを決定することができる。ＲＳＲＰの計算には基本的に、アンテナポート０に対するセル固有参照信号（Ｒ０）を用いることができ、端末がアンテナポート１に対するセル固有参照信号（Ｒ１）を正確に検出できる場合には、Ｒ０に加えて、Ｒ１を用いてＲＳＲＰを決定してもよい。セル固有参照信号に関する具体的な内容は、標準文書（例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１）を参照することができる。

【0087】

ＬＴＥ搬送波受信信号強度指示子（インジケータ）（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）

【0088】

ＲＳＳＩは、端末によって観測された測定帯域内の同一（共同）（共有）チャネル（co-channel）サービング（serving）及び非サービング（non-serving）セル、隣接チャネルの干渉及び熱（列）雑音（thermal noise）などを含む全ソースからの受信広帯域電力の総和として定義することができる。ＲＳＳＩは、後述する参照信号受信品質（ＲＳＲＱ：Reference Signal Received Quality）に対する入力として用いることができる。

【0089】

参照信号受信品質（ＲＳＲＱ：Reference Signal Received Quality）

【0090】

ＲＳＲＱは、セル固有信号品質特性を提供するためのものであり、ＲＳＲＰに類似しているが、ＲＳＲＱは、各セルの信号品質に従って別個のＬＴＥ候補セルのランク付けを行う（順位を付ける）（rank）ために主に用いることができる。例えば、ＲＳＲＰ測定が信頼性の高い（安定した）移動性決定（reliable mobility determination）を行うのに十分でない情報を提供する場合に、ＲＳＲＱ測定値をハンドオーバ（handover）及びセル再選択決定のための入力として用いることができる。ＲＳＲＱは、測定される周波数帯域幅内のリソースブロックの個数（Ｎ）をＲＳＲＰに乗じた値を‘ＬＴＥ搬送波ＲＳＳＩ（LTE carrier RSSI）’で割った値として定義される（すなわち、ＲＳＲＱ＝Ｎ×ＲＳＲＰ／（E-UTRA carrier RSSI））。分子（Ｎ×ＲＳＲＰ）と分母（E-UTRA carrier RSSI）とは同じリソースブロックセットに対して測定される。ＲＳＲＰが所望の信号強度の指示子（インジケータ）（indicator）であるのに比べて、ＲＳＲＱは、ＲＳＳＩに含まれた干渉レベルを考慮することによって信号強度と干渉とが組み合わされた影響（効果）（effect）を効率的な方法で報告できるようにすることができる。

【0091】

参照信号（ＲＳ：Reference Signal）

【0092】

移動通信システムにおいてパケットは無線チャネルで送信されるため、信号の歪みが発生することがある。また、受信側で歪んだ信号を補正するためには受信側のチャネル情報を知っていなければならない。したがって、チャネル情報を知るために、送信側は、送信側及び受信側の両方が知っている信号を送信し、受信側は、受信した信号の歪んだ程度によってチャネルの情報を把握する方法が主に用いられる。この場合、送信側、受信側の両方で知っている信号をパイロット信号（pilot signal）又は参照信号（Reference Signal；ＲＳ）という。また、マルチアンテナ（ＭＩＭＯ）技術が適用された無線通信において、各送信アンテナ別に参照信号が存在する。

【0093】

移動通信システムにおいて、参照信号は、チャネル情報の取得のための参照信号と、データ復調のための参照信号とに分類できる。チャネル情報の取得のための参照信号は、端末が下りリンクのチャネル情報を取得することに目的があるため、広帯域で送信され、特定サブフレームで下りリンクデータを受信しない端末も、当該参照信号を受信して測定可能でなければならない。また、チャネル情報の取得のための参照信号は、ハンドオーバ（handover）のためのチャネル状態測定のためにも用いることができる。データ復調のための参照信号は、基地局が下りリンクデータを送る際に下りリンクリソースで共に送る参照信号であり、端末は参照信号を受信して、チャネル推定及びデータ復調を行うことができる。復調のための参照信号は、データが送信される領域で送信される。

【0094】

ＬＴＥシステムではユニキャスト（unicast）サービスのために２類種の下りリンク参照信号が定義される。チャネル状態に関する情報の取得及びハンドオーバなどの測定のための共通参照信号（Common RS；ＣＲＳ）と、データ復調のために用いられる端末固有（−特定）（UE-specific）参照信号がある。ＬＴＥシステムにおいて、端末固有参照信号はデータ復調用にのみ用いられ、ＣＲＳはチャネル情報の取得のためにもデータ復調のためにも用いられ得る。ＣＲＳは、セル固有信号であり、広帯域ではサブフレームごとに送信され得る。

【0095】

ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）において、最大８個の送信アンテナをサポート可能な参照信号が要求される。ＬＴＥシステムとの後方（逆方向）互換性（backward-compatibility）を維持しながら８個の送信アンテナをサポートするために、ＬＴＥで定義されたＣＲＳが全帯域でサブフレームごとに送信される時間−周波数領域において、８個の送信アンテナに対する参照信号がさらに定義される必要がある。しかし、ＬＴＥ−Ａシステムにおいて従来のＬＴＥのＣＲＳなどの方式で最大８個のアンテナに対する参照信号を追加すると、参照信号によるオーバーヘッド（overhead）が過度に増加する。したがって、ＬＴＥ−Ａでは、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）などの選択のためのチャネル測定目的の参照信号として、チャネル状態情報参照信号（Channel State Information-RS；ＣＳＩ−ＲＳ）とデータ復調のための復調（復号）参照信号（DeModulation Reference Signal；ＤＭ−ＲＳ）が導入された。既存のＣＲＳがチャネル測定、ハンドオーバなどの測定と同時にデータ復調に用いられるのに対し、ＣＳＩ−ＲＳは、チャネル状態に関する情報を得る目的でのみ送信される。したがって、ＣＳＩ−ＲＳはサブフレームごとに送信されなくてもよい。ＣＳＩ−ＲＳによるオーバーヘッドを減少させるために、ＣＳＩ−ＲＳは時間領域上で間欠的に送信され、データ復調のためには該当の端末に対するＤＭ−ＲＳが送信される。したがって、特定端末のＤＭ−ＲＳは、当該端末がスケジュールされた領域、すなわち、特定端末がデータを受信する時間−周波数領域でのみ送信される。

【0096】

図７及び図８は、４個のアンテナを用いた下りリンク送信をサポートするＬＴＥシステムにおける参照信号の構造を示す図である。特に、図７は、一般（normal）サイクリックプレフィックス（Cyclic Prefix：ＣＰ）である場合を示し、図８は、拡張（extended）ＣＰである場合を示す。

【0097】

図７及び図８を参照すると、格子に記載された０乃至３は、アンテナポート０乃至３のそれぞれに対応して、チャネル測定及びデータ復調のために送信されるセル固有参照信号であるＣＲＳ（Common Reference Signal）を意味し、このセル固有参照信号であるＣＲＳは、データ情報領域だけでなく制御情報領域全般にわたって端末に送信され得る。

【0098】

また、格子に記載された‘Ｄ’は、端末固有ＲＳである下りリンクＤＭ−ＲＳ（DeModulation-RS）を意味し、ＤＭ−ＲＳは、データ領域、すなわち、ＰＤＳＣＨを介して単一アンテナポート送信をサポートする。端末は、上記端末固有ＲＳであるＤＭ−ＲＳが存在するか否かのシグナリングを上位層で受け取る。図７及び図８は、アンテナポート５に対応するＤＭ−ＲＳを例示し、３ＧＰＰ標準文書３６．２１１では、アンテナポート７乃至１４、すなわち、合計８個のアンテナポートに対するＤＭ−ＲＳも定義している。

【0099】

例えば、リソースブロックへの参照信号マッピングの規則は、下記の式に従うことができる。

【0100】

ＣＲＳの場合、下記の式１２によって参照信号をマッピングすることができる。

【0101】

〔式１２〕

【数12】

【0102】

また、ＤＲＳ（Dedicated RS）の場合、下記の式１３によって参照信号をマッピングすることができる。

【0103】

〔式１３〕

【数13】

【0104】

式１２及び式１３において、ｋは副搬送波インデックスを、ｐはアンテナポートを表す。また、Ｎ_DL^RBは、下りリンクに割り当てられたリソースブロックの個数を、ｎ_ｓはスロットインデックスを、Ｎ_ID^cellはセルＩＤを表す。

【0105】

ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、基地局は全アンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳを送信する。上述したように、ＣＳＩ−ＲＳは、時間領域上で間欠的に送信され得る。例えば、ＣＳＩ−ＲＳは一つのサブフレームの整数倍の周期で周期的に送信されてもよく、特定送信パターンで送信されてもよい。この場合、ＣＳＩ−ＲＳが送信される周期／パターンは、基地局で設定することができる。ＣＳＩ−ＲＳを用いてチャネルを測定するために、端末は、自体が属するセルのＣＳＩ−ＲＳアンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳ送信サブフレームインデックス、送信サーフフレーム内のＣＳＩ−ＲＳリソース要素時間−周波数位置、及びＣＳＩ−ＲＳシーケンスなどの情報を知る必要がある。

【0106】

ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、個別のアンテナポートのＣＳＩ−ＲＳ送信のために用いられるリソースは互いに直交（orthogonal）する。一つの基地局が、個別のアンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳを送信する場合、各アンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳをそれぞれ異なるリソース要素にマッピングすることによって、周波数分割多重化（ＦＤＭ）／時分割多重化（ＴＤＭ）方式でこれらのリソースが互いに直交性を有するように割り当てることができる。また、基地局は、個別のアンテナポートに対するＣＳＩ−ＲＳを互いに直交するコードを用いてマッピングし、コード分割多重化方式でＣＳＩ−ＲＳを送信することができる。

【0107】

図９は、周期的ＣＳＩ−ＲＳ送信方式の一例を示す図である。図９において、ＣＳＩ−ＲＳは１０ｍｓの周期で送信され、オフセットは３である。複数（多数）の（multiple）セルのＣＳＩ−ＲＳが均一に分布し得るように、オフセット値は基地局ごとに異なる値を有してもよい。１０ｍｓの周期でＣＳＩ−ＲＳが送信される場合、基地局が有し得るオフセットは０〜９の１０個の値である。オフセットは、特定周期を有する基地局がＣＳＩ−ＲＳ送信を始めるサブフレームのインデックス値を示す。基地局がＣＳＩ−ＲＳの周期及びオフセット値を知らせると、端末は対応する（該当の）（corresponding）値を用いて対応する（該当の）位置で基地局のＣＳＩ−ＲＳを測定し、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの情報を基地局に報告する。ＣＳＩ−ＲＳに関連した情報はいずれもセル固有情報である。

【0108】

図１０は、非周期的ＣＳＩ−ＲＳ送信方式の一例を示す図である。図１０で、基地局は、サブフレームインデックス３、４でＣＳＩ−ＲＳを送信する。送信パターンは１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームでのＣＳＩ−ＲＳ送信の有無をビットインジケータ（bit indicator）で指定することができる。

【0109】

一般に、基地局が端末にＣＳＩ−ＲＳ設定を知らせる方法として二つの方法が考慮される。

【0110】

第一に（まず）（first）、基地局は、ＣＳＩ−ＲＳ設定情報を基地局が端末にブロードキャストするＤＢＣＨシグナリング（Dynamic Broadcast CHannel）を用いて、ＣＳＩ−ＲＳ設定を送信することができる。ＬＴＥシステムでシステム情報に関する内容を端末に知らせるためにＢＣＨ（Broadcasting CHannel）が用いられる。しかし、情報の量が多いことからＢＣＨで全て送信できない場合には、情報は一般データと同じ方式で送信され、データのＰＤＣＣＨを特定端末ＩＤではなくＳＩ−ＲＮＴＩ（System Information RNTI）でＣＲＣマスクして送信する。この場合、実際のシステム情報は一般ユニキャストデータと同様にＰＤＳＣＨ領域で送信される。セル内の全ての端末は、ＳＩ−ＲＮＴＩを用いてＰＤＣＣＨをデコードした後、当該ＰＤＣＣＨが示すＰＤＳＣＨをデコードしてシステム情報を取得することができる。このような方式のブロードキャスト方式を、一般的なブロードキャスト方式であるＰＢＣＨ（Physical BCH）と区別してＤＢＣＨと呼ぶこともできる。ＬＴＥシステムでブロードキャストされるシステム情報は、ＰＢＣＨで送信されるＭＩＢ（Master Information Block)と、ＰＤＳＣＨで一般ユニキャストデータと多重化して送信されるＳＩＢ（System Information Block）と、である。ＬＴＥ−Ａで新しく導入されたＳＩＢ９、ＳＩＢ１０などを用いてＣＳＩ−ＲＳ設定を送信することができる。

【0111】

また、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングを用いて基地局が端末にＣＳＩ−ＲＳ関連情報を送信することができる。端末が初期アクセスやハンドオーバを通じて基地局と接続を確立する過程で、基地局は端末にＲＲＣシグナリングを用いてＣＳＩ−ＲＳ設定を送信することができる。また、基地局は、ＣＳＩ−ＲＳ測定に基づくフィードバックを要求するＲＲＣシグナリングメッセージで端末にＣＳＩ−ＲＳ設定情報を送信することもできる。

【0112】

以下、端末が端末間直接通信（device to device communication；以下、Ｄ２Ｄ通信又はＤ２Ｄ直接通信という。）を行う様々な実施態様について説明する。以下では詳細な説明のために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを取り上げてＤ２Ｄ通信を説明するが、他の通信システム（ＩＥＥＥ ８０２．１６、ＷｉＭＡＸなど）にもＤ２Ｄ通信を適用することができる。

【0113】

Ｄ２Ｄ通信タイプ

【0114】

Ｄ２Ｄ通信は、ネットワークの制御下でＤ２Ｄ通信を行うか否かによって、ネットワーク協調Ｄ２Ｄ通信タイプ（Network coordinated D2D communication）と自律Ｄ２Ｄ通信タイプ（Autonomous D2D communication）とに分類（区別）する（classified）ことができる。ネットワーク協調Ｄ２Ｄ通信タイプはさらに、ネットワーク介入の程度によって、Ｄ２Ｄ端末がデータだけを送信するタイプ（Data only in D2D）とネットワークが接続制御だけを行うタイプ（Connection control only in network）とに分類することができる。説明の便宜のために、以下では、Ｄ２Ｄ端末がデータだけを送信するタイプを‘ネットワーク集中型Ｄ２Ｄ通信タイプ’といい、ネットワークが接続制御だけを行うタイプを‘分散型Ｄ２Ｄ通信タイプ’という。

【0115】

ネットワーク集中型Ｄ２Ｄ通信タイプでは、Ｄ２Ｄ端末間でデータだけを互いに交換し、Ｄ２Ｄ端末間の接続制御（connection control）及び無線リソース割り当て（grant message）はネットワークで行う。Ｄ２Ｄ端末は、ネットワークによって割り当てられた無線リソースを用いてデータ送受信又は特定の制御情報を送受信することができる。例えば、Ｄ２Ｄ端末間のデータ受信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック、又はチャネル状態情報（Channel State Information；ＣＳＩ）は、Ｄ２Ｄ端末間で直接交換されず、ネットワークを介して他のＤ２Ｄ端末に送信される。具体的には、ネットワークがＤ２Ｄ端末間のＤ２Ｄリンクを設定し、設定されたＤ２Ｄリンクに無線リソースを割り当てると、送信Ｄ２Ｄ端末及び受信Ｄ２Ｄ端末は、割り当てられた無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行うことができる。すなわち、ネットワーク集中型Ｄ２Ｄ通信タイプにおいて、Ｄ２Ｄ端末間のＤ２Ｄ通信はネットワークによって制御され、Ｄ２Ｄ端末は、ネットワークによって割り当てられた無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行うことができる。

【0116】

分散型Ｄ２Ｄ通信タイプにおけるネットワークは、ネットワーク集中型Ｄ２Ｄ通信タイプにおけるネットワークと比べて限定的な役割を担うことになる。分散型Ｄ２Ｄ通信タイプにおいて、ネットワークはＤ２Ｄ端末間の接続制御を行うが、Ｄ２Ｄ端末間の無線リソース割り当て（grant message）は、ネットワークを介さずにＤ２Ｄ端末同士が自体で競合によって（through contention）占有することができる。例えば、Ｄ２Ｄ端末間のデータ受信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック、又はチャネル状態情報を、ネットワークを介さずにＤ２Ｄ端末間で直接交換することができる。

【0117】

上述した例のように、Ｄ２Ｄ通信は、ネットワークのＤ２Ｄ通信への介入の程度によって、ネットワーク集中型Ｄ２Ｄ通信タイプと分散型Ｄ２Ｄ通信タイプとに分類することができる。このとき、ネットワーク集中型Ｄ２Ｄ通信タイプと分散型Ｄ２Ｄ通信タイプとの共通した特徴は、ネットワークがＤ２Ｄ接続制御を行うことができるという点である。

【0118】

具体的には、ネットワーク協調Ｄ２Ｄ通信タイプのネットワークは、Ｄ２Ｄ通信を行おうとするＤ２Ｄ端末間にＤ２Ｄリンクを設定することによって、Ｄ２Ｄ端末間接続（connection）を構築することができる。Ｄ２Ｄ端末間にＤ２Ｄリンクを設定するとき、ネットワークは、設定されたＤ２Ｄリンクに物理（フィジカル）（physical）Ｄ２ＤリンクＩＤ（Link IDentifier；ＬＩＤ）を与えることができる。物理Ｄ２ＤリンクＩＤは、複数のＤ２Ｄ端末間に複数のＤ２Ｄリンクが存在する場合、それぞれを識別するための識別子（Identifier）として用いることができる。

【0119】

自律Ｄ２Ｄ通信タイプでは、ネットワーク集中型及び分散型Ｄ２Ｄ通信タイプと違い、ネットワークの介入無しでＤ２Ｄ端末同士が自由にＤ２Ｄ通信を行うことができる。すなわち、自律Ｄ２Ｄ通信タイプでは、ネットワーク集中型及び分散型Ｄ２Ｄ通信と違い、接続制御及び無線リソースの占有などをＤ２Ｄ端末が独自で行う。必要な場合、ネットワークは、Ｄ２Ｄ端末に、該当のセルで使用可能なＤ２Ｄチャネル情報を提供することもできる。

【0120】

Ｄ２Ｄ通信リンクの設定

【0121】

本明細書では、説明の便宜のために、端末間直接通信であるＤ２Ｄ通信を実行する端末又は実行可能な端末を、Ｄ２Ｄ端末と呼ぶ。また、以下の説明において、“端末（ＵＥ）”はＤ２Ｄ端末を意味することができる。送信端と受信端とを区別する必要がある場合、Ｄ２Ｄ通信時にＤ２Ｄリンクに与えられた無線リソースを用いて他のＤ２Ｄ端末にデータを送信する或いは送信しようとするＤ２Ｄ端末を、送信Ｄ２Ｄ端末と呼び、送信Ｄ２Ｄ端末からデータを受信する或いは受信しようとする端末を受信Ｄ２Ｄ端末と呼ぶものとする。送信Ｄ２Ｄ端末からデータを受信する或いは受信しようとする受信Ｄ２Ｄ端末が複数である場合、複数の受信Ｄ２Ｄ端末は、‘第１乃至Ｎ’の接頭辞を付けて区別することもできる。さらに、説明の便宜のために、以下では、Ｄ２Ｄ端末間の接続制御又はＤ２Ｄリンクへの無線リソースの割り当てを行う基地局、Ｄ２Ｄサーバ及び接続／セッション管理サーバなどを含む、ネットワーク端の任意のノードを‘ネットワーク’と呼ぶものとする。

【0122】

Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末は、Ｄ２Ｄ通信を用いて他のＤ２Ｄ端末にデータを送信するとき、データを送受信可能な周辺のＤ２Ｄ端末の存在をあらかじめ確認する必要があり、そのために、Ｄ２Ｄピア探索（D2D peer discovery）を行う。Ｄ２Ｄ端末は探索区間（discovery interval）内でＤ２Ｄ探索を行い、全Ｄ２Ｄ端末は探索区間を共有してもよい。Ｄ２Ｄ端末は、探索区間内で探索領域の論理チャネル（logical channel）を監視して、他のＤ２Ｄ端末の送信するＤ２Ｄ探索信号を受信することができる。他のＤ２Ｄ端末の伝送（送信）（transmitted）信号を受信したＤ２Ｄ端末は、受信した信号を用いて、隣接するＤ２Ｄ端末のリストを作成する。また、探索区間内で自体の情報（すなわち、識別子）をブロードキャスト（放送）し（broadcast）、他のＤ２Ｄ端末は、このブロードキャストされたＤ２Ｄ探索信号を受信することによって、当該Ｄ２Ｄ端末がＤ２Ｄ通信を実行可能な範囲内に存在するということが分かる。

【0123】

Ｄ２Ｄ探索のための情報のブロードキャストは周期的に行われてもよい。また、このようなブロードキャストのタイミングは、プロトコルによってあらかじめ決定されてＤ２Ｄ端末に示されてもよい。また、Ｄ２Ｄ端末は、探索区間の一部で信号を送信／ブロードキャストすることができ、各Ｄ２Ｄ端末は、他のＤ２Ｄ端末によって潜在的に送信される信号を、Ｄ２Ｄ探索区間の残りでモニタすることができる。

【0124】

例えば、Ｄ２Ｄ探索信号はビーコン信号（beacon signal）であってもよい。また、Ｄ２Ｄ探索区間は複数のシンボル（例えば、ＯＦＤＭシンボル）を含むことができる。Ｄ２Ｄ端末は、Ｄ２Ｄ探索区間内の少なくとも一つのシンボルを選択してＤ２Ｄ探索信号を送信／ブロードキャストすることもできる。また、Ｄ２Ｄ端末は、Ｄ２Ｄ端末によって選択されたシンボル内の一つのトーン（tone）に対応する信号を送信することもできる。

【0125】

Ｄ２Ｄ端末がＤ２Ｄ探索手順（過程）（procedure）で互いを発見した後に、Ｄ２Ｄ端末は接続（connection）確立手順を行うことができる。例えば、図１で、第１機器１０２と第２機器１０６とは、接続手順によって互いにリンクされ得る。その後に、第１機器１０２は、Ｄ２Ｄリンク１０８を用いて第２機器１０６にトラフィックを送信することができる。第２機器１０６もＤ２Ｄリンク１０８を用いて第１機器１０２にトラフィックを送信することができる。

【0126】

図１１に、簡略化したＤ２Ｄ通信ネットワークを示す。

【0127】

図１１で、Ｄ２Ｄ通信をサポートする端末（ＵＥ１及びＵＥ２）間のＤ２Ｄ通信が行われる。一般に、端末（ユ―ザ機器）（User Equipment；ＵＥ）はユーザの端末を意味するが、ｅＮＢ（evolved Node B）などのネットワーク装備が端末間（ＵＥ１及びＵＥ２）の通信方式によって信号を送受信する場合には、ｅＮＢも一種の端末と見なしてもよい。

【0128】

ＵＥ１は、一連のリソースの集合を意味するリソースプール（resource pool）内で特定のリソースに該当するリソースユニット（resource unit）を選択し、当該リソースユニットを用いてＤ２Ｄ信号を送信するように動作することができる。これに対する受信端末であるＵＥ２は、ＵＥ１が信号を送信し得るリソースプールを設定（configure）され、当該プール内でＵＥ１の信号を検出することができる。例えば、ＵＥ１が基地局の接続範囲にある場合、リソースプールを当該基地局が知らせることができる。また、例えば、ＵＥ１が基地局の接続範囲外にある場合には、他の端末がリソースプールをＵＥ１に知らせてもよく、あらかじめ決定されたリソースに基づいてＵＥ１がリソースプールを決定してもよい。一般的にリソースプールは複数のリソースユニットで構成され、各端末は一つ或いは複数のリソースユニットを選定して自体のＤ２Ｄ信号送信に用いることができる。

【0129】

図１２には、一実施例に係るリソースユニットの構成を示す。

【0130】

図１２において、縦軸は周波数リソースを、横軸は時間リソースを意味する。また、無線リソースは、時間軸上でＮ_Ｔ個に分割されてＮ_Ｔ個のサブフレームを構成する。また、一つのサブフレーム上で周波数リソースはＮ_Ｆ個に分割されるため、一つのサブフレームはＮ_Ｔ個のシンボルを含むことができる。したがって、合計Ｎ_F＊Ｎ_T個のリソースユニットがリソースププールとして構成され得る。

【0131】

ユニット番号０に割り当てられたＤ２Ｄ送信リソースＵｎｉｔ＃０がＮ_T個のサブフレームごとに反復されるため、図１２の実施例において、リソースプールはＮ_T個のサブフレームの周期で（with a cycle of N_T subframes）反復され得る。図１２に示すように、特定リソースユニットは周期的に反復して現れてもよい。また、時間レベル又は周波数レベルにおけるダイバーシチ（diversity）効果を得るために、一つの論理リソースユニットがマッピングされる物理リソースユニットのインデックス（index）が、予め（既に）設定された（predetermined）パターンによって変化してもよい。例えば、論理リソースユニットは、実際に物理リソースユニット上で予め設定されたパターンに従って、時間及び／又は周波数軸上でホッピング（hopping）することができる。図１２で、リソースプールとは、Ｄ２Ｄ信号を送信しようとする端末が信号の送信に用い得るリソースユニットの集合を意味することができる。

【0132】

上述したリソースプールは複数のタイプに細分化して（subdivided）もよい。例えば、リソースプールは各リソースプールで送信されるＤ２Ｄ信号のコンテンツ（content）によって分類されてもよい。例えば、Ｄ２Ｄ信号のコンテンツは、下の説明のように分類することができ、それぞれに対して別途のリソースプールを設定してもよい。

【0133】

−スケジューリング割り当て（Scheduling Assignment；ＳＡ）：ＳＡ（又はＳＡ情報）は、各送信端末が後続するＤ２Ｄデータチャネルの送信のために用いるリソースの位置、その他のデータチャネルの復調のために必要な変調及び符号化方法（Modulation and Coding Scheme；ＭＣＳ）及び／又はＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）送信方式を含むことができる。また、ＳＡ情報は、各送信端末がデータを送信しようとするターゲット（目的）（target）端末の識別子（User Equipment Identifier）を含むこともできる。ＳＡ情報を含む信号は、同一のリソースユニット上でＤ２Ｄデータと共に多重化（multiplex）して送信されてもよく、この場合、ＳＡリソースプールは、スケジューリング割り当てがＤ２Ｄデータと共に多重化して送信されるリソースプールを意味することもできる。

【0134】

−Ｄ２Ｄデータチャネル：Ｄ２Ｄデータチャネルは、スケジューリング割り当てによって指定されたリソースを用いて送信端末がユーザデータを送信するために用いるリソースのプールを意味することができる。仮に、同一のリソースユニット上でＤ２Ｄリソースデータと共にスケジューリング割り当てが多重化して送信され得る場合、Ｄ２Ｄデータチャネルのためのリソースプールでは、スケジューリング割り当て情報を除外した形態のＤ２Ｄデータチャネルだけが送信されてもよい。すなわち、ＳＡリソースプール内の個別リソースユニット上で、スケジューリング割り当て情報を送信するためのリソース要素（element）がＤ２Ｄデータチャネルのリソースプール上でＤ２Ｄデータの送信のために用いられてもよい。

【0135】

−探索メッセージ（Discovery Message）：探索メッセージリソースプールは、送信端末が自体のＩＤ（IDentifier）などの情報を送信して、隣接する端末が送信端末自体を発見できるようにする探索メッセージを送信するためのリソースプールを意味することができる。

【0136】

上述したように、Ｄ２Ｄリソースプールは、Ｄ２Ｄ信号のコンテンツによって分類することもできる。しかし、Ｄ２Ｄ信号のコンテンツが同一であっても、Ｄ２Ｄ信号の送受信属性によって異なるリソースプールが用いられてもよい。例えば、同じＤ２Ｄデータチャネル又は探索メッセージであっても、Ｄ２Ｄ信号の送信タイミング決定方式（例えば、同期基準信号の受信時点で送信されるのか、又は受信時点で一定のタイミングアドバンス（先行タイミング）（timing advance）を適用して送信されるのか）、リソース割り当て方式（例えば、個別信号の送信リソースをｅＮＢが個別送信端末に指定するのか、又は個別送信端末がリソースプール内において自体（独自）で（itself）個別信号の送信リソースを選択するのか）、又は信号フォーマット（例えば、各Ｄ２Ｄ信号が一つのサブフレームで占めるシンボルの個数、又は一つのＤ２Ｄ信号の送信に用いられるサブフレームの個数）によって異なるリソースプールに分類されてもよい。

【0137】

上述したように、Ｄ２Ｄ通信を用いてデータを送信しようとする端末は、まず、ＳＡリソースプールから適切なリソースを選択して自体のスケジューリング割り当て（ＳＡ）情報を送信することができる。また、例えば、端末は、他の端末のＳＡ情報の送信のために用いられないリソース及び／又は他の端末のＳＡ情報の送信に後行（後続）する（following）サブフレームでデータ送信がないと予想されるリソースと関連付けられて（連動して）いる（associated with）ＳＡリソースをＳＡリソースプールとして選択することができる。また、端末は、干渉レベルが低いと予想されるデータリソースと関連付けられているＳＡリソースを選択してもよい。また、ＳＡ情報はブロードキャストされてもよい。したがって、Ｄ２Ｄ通信システム内の端末がブロードキャストされたＳＡ情報を受信することもできる。以下の説明において、“伝送”又は“送信”を“ブロードキャスト”に言い換えてもよい。

【0138】

図１３には、一実施例に係る周期的なＳＡリソースプールを示す。

【0139】

例えば、ＳＡリソースプールは一連のＤ２Ｄデータチャネルリソースプールに先行して現れ得る。端末はまず、ＳＡ情報の検出を試み、当該端末が受信すべきデータの存在が発見されると、自体と関連付けられているデータリソースでデータの受信を試みることができる。例えば、リソースプールは、図１３に示すように、先行するＳＡリソースプールと後行するデータチャネルリソースプールとで構成され得る。図１３に示すように、ＳＡリソースプールが周期的に現れてもよい。以下の説明において、ＳＡリソースプールが現れる周期をＳＡ周期（period）と呼ぶことができる。

【0140】

ＰＵＳＣＨ周波数ホッピング（frequency hopping）

【0141】

以下では、現在ＬＴＥ通信システムの上りリンクで用いられるＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）周波数ホッピング（frequency hopping）について説明する。

【0142】

【化6】

【0143】

〔式１４〕

【数14】

【0144】

〔表３〕

【表3】

【0145】

【化7】

【0146】

上位層から提供されるホッピングモード（hopping-mode）によって、ＰＵＳＣＨ周波数ホッピングが“インターサブフレーム（inter-subframe）”又は“イントラ及びインターサブフレーム（intra and inter-subframe）”であるかを決定することができる。ホッピングモード（hopping mode）がインターサブフレームモードである場合、ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＸ＿ＮＢ値が偶数である場合、ＰＵＳＣＨリソース割り当ては上述した一番目のスロットのリソース割り当てに従い、ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＸ＿ＮＢ値が奇数である場合、ＰＵＳＣＨリソース割り当ては上述した二番目のスロットのリソース割り当てに従う。ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＸ＿ＮＢは上位層シグナリングであって、送信ブロック（transport block）の送信回数を示す。

【0147】

図１４は、タイプ１ＰＵＳＣＨホッピングの一例示である。

【0148】

【化8】

【0149】

【化9】

【0150】

〔式１５〕

【数15】

【0151】

【化10】

【0152】

【化11】

【0153】

〔式１６〕

【数16】

【0154】

【化12】

【0155】

【化13】

【0156】

〔式１７〕

【数17】

【0157】

【化14】

【0158】

〔式１８〕

【数18】

【0159】

【化15】

【0160】

【化16】

【0161】

図１５は、タイプ２ホッピングの一例示である。

【0162】

【化17】

【0163】

【化18】

【0164】

＜実施例１＞

【0165】

Ｄ２Ｄ通信で周波数プールが設定されている場合、設定された周波数プール内でＤ２Ｄ信号が周波数ホッピングし得るように、上述したＬＴＥ ＰＵＳＣＨ周波数ホッピングの数式を変更することができる。例えば、Ｄ２Ｄ通信でＬＴＥタイプ１ＰＵＳＣＨホッピングパターン又はＬＴＥタイプ２ＰＵＳＣＨホッピングパターンが適用される場合、周波数ホッピングの帯域幅を、連続した周波数帯域を有するＤ２Ｄリソースプールの始点ＰＲＢから当該Ｄ２Ｄリソースプールの終点ＰＲＢまでに設定することができる。また、例えば、周波数ホッピングオフセットは、連続した周波数帯域幅を有するＤ２Ｄリソースプールの始点のＰＲＢの番号値の２倍に設定されてもよい。

【0166】

【化19】

【0167】

＜実施例１−１＞

【0168】

【化20】

【0169】

＜実施例１−２＞

【0170】

【化21】

【0171】

＜実施例１−３＞

【0172】

ＬＴＥタイプ２ＰＵＳＣＨホッピングパターンにおいて、上述した式１６を下記の式１９に代替することができる。

【0173】

〔式１９〕

【数19】

【0174】

【化22】

【0175】

＜実施例１−４＞

【0176】

【化23】

【0177】

＜実施例１−５＞

【0178】

【化24】

【0179】

図１６には、一実施例に係るＤ２Ｄリソースプールを示す。

【0180】

複数のＤ２Ｄリソースプールが一定時間で周波数ドメイン上に共に位置してもよい。例えば、図１６に示すように、２個のＤ２Ｄリソースプールが存在してもよい。２個のリソースプールは時間範囲Ｃ（time range C）で重なり合う。この場合、リソースプールＡ（resource pool A）及びリソースプールＢ（resource pool B）が自体のリソースプール内でのみ周波数ホッピングを行う場合、上述した実施例１乃至実施例１−５によって周波数ホッピングが行われてもよい。しかし、より高い周波数ダイバーシチを得るために、リソースプール内のデータが互いに異なる周波数プールに移りながらホッピングしてもよい。例えば、図１６で、リソースプールＡ内のデータがサブフレームごとにリソースプールＡとリソースＢとの間でホッピングしてもよい。

【0181】

＜実施例２＞

【0182】

【化25】

【0183】

＜実施例２−１＞

【0184】

【化26】

【0185】

＜実施例２−２＞

【0186】

【化27】

【0187】

また、他のリソースプールにホッピングしたデータに対して、ホッピングされたリソースプール内でミラーリングが適用されてもよい。また、他のリソースプールにホッピングしたデータに対して、実施例１乃至１−５と関連して上述した修正されたＬＴＥタイプ１／２ＰＵＳＣＨホッピングが適用されてもよい。

【0188】

＜実施例２−３＞

【0189】

【化28】

【0190】

【化29】

【0191】

【化30】

【0192】

＜実施例２−４＞

【0193】

【化31】

【0194】

＜実施例２−４−１＞

【0195】

【化32】

【0196】

＜実施例２−４−２＞

【0197】

【化33】

【0198】

＜実施例２−４−３＞

【0199】

【化34】

【0200】

＜実施例２−４−４＞

【0201】

ＬＴＥタイプ２ＰＵＳＣＨホッピングパターンにおいて、式１６を下記の式２０に代替することができる。

【0202】

〔式２０〕

【数20】

【0203】

【化35】

【0204】

＜実施例２−４−５＞

【0205】

【化36】

【0206】

＜実施例２−５＞

【0207】

【化37】

【0208】

【化38】

【0209】

【化39】

【0210】

〔式２１〕

【数21】

【0211】

上述したように修正された仮想のＰＲＢ番号はさらに実際のＰＲＢ番号にマッピングされ得る。例えば、ＰＲＢインデックス０，１は、上りリンク信号送信のために用いられ、ＰＲＢインデックス２，３，４は、Ｄ２Ｄリソースプール０に用いられ、ＰＲＢインデックス５，６，７は、上りリンク信号を送信するために用いられ、ＰＲＢインデックス８，９，１０は、Ｄ２Ｄリソースプール１に用いられてもよい。この場合、実際のＰＲＢインデックス２，３，４，８，９，１０に与えられた仮想のＰＲＢ番号０，１，２，３，４，５は、上記の修正されたＬＴＥタイプ１／２ＰＵＳＣＨホッピングに従ってホッピングして、修正された仮想のＰＲＢ番号に変換され得る。また、修正された仮想のＰＲＢ番号０，１，２，３，４，５は、実際のＰＲＢ番号２，３，４，８，９，１０にそれぞれマッピングされ得る。

【0212】

＜実施例３＞

【0213】

一方、Ｄ２Ｄ通信で周波数ホッピング規則に従うとき、ホッピングされた送信データがリソースプールを外れてもよい。この場合、周波数ホッピングによってリソースプールを外れた送信データは、ドロップ（落と）してもよい（drop）。すなわち、送信データは、該当の周波数リソース上でのみ送信されてもよい。

【0214】

また、Ｄ２Ｄ通信において周波数ホッピング規則にしだかってホッピングされたデータを連続する周波数リソース上で送信できない場合にも当該データをドロップすることができる。すなわち、データは、連続した周波数リソース上で送信されるように設定され得る。言い換えると、Ｄ２Ｄ通信における端末のデータ送信は、連続した周波数リソース（すなわち、連続したＰＲＢ）上でのみ行われ（発生し）てもよい。

【0215】

例えば、ＰＲＢインデックス０，１は、上りリンク信号送信のために用いられ、ＰＲＢインデックス２，３，４は、Ｄ２Ｄリソースプール０に用いられ、ＰＲＢインデックス５，６，７は、上りリンク信号を送信するために用いられ、ＰＲＢインデックス８，９，１０は、Ｄ２Ｄリソースプール１に用いられてもよい。この場合、ＰＲＢインデックス２，３，４のデータは、Ｄ２Ｄリソースプール０内でのみ送信されてもよい。すなわち、ホッピングされたＰＲＢインデックス２，３，４のデータが実際のＰＲＢインデックス５，６，７にマッピングされた場合、当該データの送信をドロップしてもよい。

【0216】

以上説明した実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合し（組み合わせ）た（combining）ものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素及び特徴は、他の構成要素及び特徴と結合しない形態で実施してもよい。また、一部の構成要素及び／又は特徴を組み合わせて本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明する動作の順序は、変更してもよい。ある実施例の一部の構成又は特徴を、他の実施例に含めてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えてもよい。特許請求の範囲で明示的な引用関係にない請求項を組み合わせて実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項として含めてもよいことは自明である。

【0217】

本発明は、本発明の精神及び必須の特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化（具現）可能であることは、通常の技術者にとって自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付する請求項の合理的解釈によって決定しなければならず、本発明の同等範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0218】

上述したようなＤ２Ｄ（Device-to-Device）通信における周波数ホッピング（frequency hopping）方法及びそのための装置は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他、様々な無線通信システムにも適用可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6(a)】

【図6(b)】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】