以下に図面を参照して、本発明にかかる無線通信方法、無線通信システム、基地局および端末の実施の形態を詳細に説明する。
(実施の形態)
図1は、実施の形態にかかる無線通信システムの一例を示す図である。図1に示すように、実施の形態にかかる無線通信システム100は、基地局110と、第1端末101と、第2端末102と、を含む。
セル111は、基地局110が形成するセルである。第1端末101および第2端末102は、セル111に位置しており、基地局110との間で無線により通信可能である。また、第1端末101および第2端末102は、互いに直接、無線により端末間通信(D2D通信)を行うことができる。
基地局110は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に使用可能な無線リソースの範囲として、第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲を設定する。第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の設定例については後述する(たとえば図5参照)。
そして、基地局110は、第1の場合に、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に第1無線リソース範囲の無線リソースを割り当てる。第1の場合は、たとえば、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が所定量以下である場合である。
また、基地局110は、第2の場合に、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の各無線リソースを割り当てる。第2の場合は、たとえば、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が所定量より多い場合である。
第1端末101は、たとえば無線通信機能を有するスマートフォンである。ただし、第1端末101は、スマートフォンに限らず、各種の無線通信端末とすることができる。第2端末102は、たとえば無線通信機能を有するタブレットである。ただし、第2端末102は、タブレットに限らず、各種の無線通信端末とすることができる。
本実施の形態においては、第1端末101と第2端末102との間で端末間通信を行う場合に、第1端末101が基地局110に対して端末間通信のための無線リソースを要求する場合について説明する。
なお、第2端末102は、たとえば基地局110とオペレータが異なる端末など、基地局110との間でデータ通信を行うことができない端末であってもよい。この場合も、第2端末102は、基地局110から送信される報知情報を傍受することは可能である。
(第1の場合における無線通信システムの動作例1)
図2Aは、第1の場合における無線通信システムの動作例1を示す図である。図2Aにおいては、第1の場合において第1端末101から第2端末102へのデータ送信を行う動作について説明する。図2Aに示すように、まず、基地局110は、設定した第1無線リソース範囲を示す第1無線リソース範囲情報を送信する(ステップS211)。第1端末101および第2端末102は、ステップS211によって送信される第1無線リソース範囲情報を受信する。
第1無線リソース範囲情報は、たとえばブロードキャストによって送信される報知情報である。ステップS211による第1無線リソース範囲情報の送信は、たとえばPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel:物理下りリンク共有チャネル)を使用して行うことができる。また、ステップS211による第1無線リソース範囲情報の送信は、PBCH(Physical Broadcast Channel:物理報知チャネル)を使用して行うこともできる。
つぎに、第1端末101において、第2端末102との間の端末間通信の実行要求が発生したとする。一例としては、第1端末101および第2端末102のそれぞれが、ユーザから端末間通信の実行操作を受け付けたとする。
これに対して、第1端末101が、第2端末102との間の端末間通信に使用するための無線リソースを要求するリソース要求信号を基地局110へ送信する(ステップS212)。なお、第1端末101および第2端末102のうちのいずれの端末がリソース要求信号を送信するかは、一例としてはユーザによる操作によって決定される。
ステップS212において、第1端末101は、たとえばRACH(Random Access Channel:ランダムアクセスチャネル)を使用してリソース要求信号を基地局110へ送信することができる。ただし、リソース要求信号の送信方法はこれに限らない。たとえば、第1端末101は、まずUL信号の送信用の無線リソースの割り当てを基地局110に要求し、基地局110から割り当てられた無線リソースを用いてリソース要求信号を基地局110へ送信してもよい。
リソース要求信号には、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信のために要求する無線リソースの割当量を示す情報が含まれていてもよい。この無線リソースの割当量は、一例としては、ユーザ操作によって決定されてもよいし、発生した実行要求にかかる端末間通信で送受信すべきデータの量に応じて第1端末101が決定してもよい。
また、リソース要求信号には、たとえば第1端末101の送信バッファに滞留しているデータ量を示すバッファステータスレポート(BSR:Buffer Status Report)が含まれていてもよい。また、第1端末101がリソース要求信号を基地局110へ送信した後に、基地局110が第1端末101にバッファステータスレポートを要求し、第1端末101がバッファステータスレポートを基地局110へ送信するようにしてもよい。
第1端末101からのリソース要求信号に対して、基地局110は、第1無線リソース範囲のみの無線リソースを割り当てるか、第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の各無線リソースを割り当てるかを判断する。この判断は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に要する無線リソースの割当量に基づいて行われる。第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に要する無線リソースの割当量は、たとえば、第1端末101からのリソース要求信号やバッファステータスレポートから判定することができる。
図2Aに示す例では、基地局110は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が所定量以下であると判断したとする(第1の場合)。この場合は、基地局110は、第1無線リソース範囲のみの無線リソースを割り当てる。所定量は、一例としては、たとえば第1無線リソース範囲の総量である。または、所定量は、たとえば、第1無線リソース範囲のうちの現在使用可能な空き無線リソースの総量としてもよい。
つぎに、基地局110は、割り当てた第1無線リソース範囲の無線リソースを示す割当情報を第1端末101へ送信する(ステップS213)。これにより、第1端末101は、第2端末102との間の端末間通信のための無線リソースが基地局110によって割り当てられたことを認識することができる。ステップS213の送信には、たとえばPDCCH(Physical Downlink Control Channel:物理下りリンク制御チャネル)などのDLの個別制御信号を用いることができる。
つぎに、第1端末101は、ステップS213によって送信された割当情報が示す第1無線リソース範囲の無線リソースを使用して、第2端末102へユーザデータを直接送信する(ステップS214)。ステップS214によって送信されるユーザデータには、第2端末102を識別する符号が含まれていてもよい。これにより、第2端末102は、たとえば上位レイヤの処理において受信データの解釈を行う前に、自端末宛の受信データを特定し、他端末宛の受信データを破棄することができる。
第2端末102は、ステップS214によって第1端末101から送信されたユーザデータを受信する。たとえば、第2端末102は、ユーザから端末間通信の実行操作を受け付けると、ステップS211によってブロードキャストにより送信された第1無線リソース範囲情報に基づいて第1無線リソース範囲の受信動作を行う。これにより、第2端末102は、ステップS214によって第1端末101から送信されたユーザデータを受信することができる。
なお、基地局110は、ステップS213において送信する割当情報に、端末間通信のための無線リソースを通知する割当情報であることを表すフィールドを設けてもよい(たとえば図6B参照)。または、第1端末101は、第1端末101から基地局110へのUL送信に割り当てた無線リソースを通知する制御信号と、端末間通信のための無線リソースを通知する割当情報とで、制御信号に使われる個別の識別符号として異なる識別符号を用いてもよい。これにより、第1端末101は、第1端末101から基地局110へのUL送信に割り当てた無線リソースを通知する制御信号と、端末間通信のための無線リソースを通知する割当情報と、を区別することができる。
また、第1端末101は、受信した割当情報が示す無線リソースが第1無線リソース範囲の無線リソースか否かを、ステップS211によって送信された第1無線リソース範囲情報に基づいて判断することができる。このため、割当情報には、割当情報が示す無線リソースが第1無線リソース範囲の無線リソースか否かを示す情報を付加しなくてもよい。
(第2の場合における無線通信システムの動作例1)
図2Bは、第2の場合における無線通信システムの動作例1を示す図である。図2Bにおいては、第2の場合において第1端末101から第2端末102へのデータ送信を行う動作について説明する。図2Bに示すステップS221〜S223は、図2Aに示したステップS211〜S213と同様である。ただし、図2Bに示す例では、基地局110が、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が所定量より多いと判断したとする(第2の場合)。
この場合は、基地局110は、第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の各無線リソースを割り当てる。そして、基地局110は、ステップS223において、割り当てた第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の各無線リソースを示す割当情報を第1端末101へ送信する。
つぎに、第1端末101は、ステップS223によって送信された割当情報が示す第2無線リソース範囲の無線リソースを示す制御情報を第2端末102へ送信する(ステップS224)。ステップS224による制御情報の送信は、ステップS223によって送信された割当情報が示す第1無線リソース範囲の無線リソースを使用して行われる。
これに対して、第2端末102は、ステップS224によって第1端末101から送信された制御情報を受信する。たとえば、第2端末102は、ステップS221によってブロードキャストにより送信された第1無線リソース範囲情報に基づいて第1無線リソース範囲の受信動作を行うことで、第1端末101から送信された制御情報を受信することができる。
つぎに、第1端末101は、ステップS221〜S223によって送信された割当情報が示す第2無線リソース範囲の無線リソースを使用して、第2端末102へユーザデータを直接送信する(ステップS225)。ステップS225によって送信されるユーザデータには、第2端末102を識別する符号が含まれていてもよい。これにより、第2端末102は、たとえば上位レイヤの処理において受信データの解釈を行う前に、自端末宛の受信データを特定し、他端末宛の受信データを破棄することができる。
第2端末102は、ステップS225によって第1端末101から送信されたユーザデータを受信する。たとえば、第2端末102は、ステップS224によって第1端末101から受信した制御情報に基づいて第2無線リソース範囲の受信動作を行う。これにより、第2端末102は、ステップS225によって第1端末101から送信されたユーザデータを受信することができる。
ステップS225において、第2無線リソース範囲の無線リソースを使用してユーザデータの送信を行う場合について説明したが、基地局110によって割り当てられた第1無線リソース範囲の無線リソースも併用してユーザデータの送信を行ってもよい。たとえば、第1端末101は、割り当てられた第1無線リソース範囲の無線リソースにおいて、ステップS224による制御情報の送信に用いる無線リソースの他に余りがある場合は、余りの無線リソースも併用してユーザデータの送信を行ってもよい。
この場合は、第2端末102は、第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の受信動作を行う。これにより、第2端末102は、ステップS225によって第1端末101から送信されたユーザデータを受信することができる。
(第1の場合における無線通信システムの動作例2)
図3Aは、第1の場合における無線通信システムの動作例2を示す図である。図3Aにおいては、第1の場合において第2端末102から第1端末101へのデータ送信を行う動作について説明する。図3Aに示すステップS311〜S313は、図2Aに示したステップS211〜S213と同様である。
ステップS313の後に、ステップS314へ移行する。すなわち、第1端末101は、基地局110からの割当情報が示す第1無線リソース範囲の無線リソースのうちの第1リソースを使用して、第2端末102の送信用の無線リソースを示す制御情報を第2端末102へ直接送信する(ステップS314)。第2端末102の送信用の無線リソースは、第1リソースと異なる第2リソースである。
これに対して、第2端末102は、ステップS311によってブロードキャストにより送信された第1無線リソース範囲情報に基づいて第1無線リソース範囲の受信動作を行う。これにより、ステップS314によって第1端末101から送信された制御情報を受信することができる。
第2端末102の送信用の無線リソースは、ステップS313によって送信された割当情報が示す第1無線リソース範囲の無線リソースに含まれる無線リソースである。また、第2端末102の送信用の無線リソースは、第1端末101が決定してもよいし、基地局110が決定してステップS313において第1端末101に通知してもよい。
つぎに、第2端末102は、ステップS314によって送信された制御情報が示す、第2端末102の送信用の無線リソースを使用して、第1端末101へユーザデータを直接送信する(ステップS315)。
(第2の場合における無線通信システムの動作例2)
図3Bは、第2の場合における無線通信システムの動作例2を示す図である。図3Bにおいては、第2の場合において第2端末102から第1端末101へのデータ送信を行う動作について説明する。図3Bに示すステップS321〜S324は、図2Bに示したステップS221〜S224と同様である。
ステップS324のつぎに、第2端末102は、ステップS324によって送信された制御情報が示す第2無線リソース範囲の無線リソースを使用して、第1端末101へユーザデータを直接送信する(ステップS325)。
(第1の場合における無線通信システムの動作例3)
図4Aは、第1の場合における無線通信システムの動作例3を示す図である。図4Aにおいては、第1の場合において第1端末101と第2端末102との間で双方向にデータ送信を行う動作について説明する。図4Aに示すステップS411〜S414は、図2Aに示したステップS211〜S214と同様である。
ステップS414のつぎのステップS415,S416は、図3Aに示したステップS314,S315と同様である。また、ステップS414による第1端末101から第2端末102へのデータ送信は、ステップS415,S416による第2端末102から第1端末101へのデータ送信の後に実行されてもよい。
(第2の場合における無線通信システムの動作例3)
図4Bは、第2の場合における無線通信システムの動作例3を示す図である。図4Bにおいては、第2の場合において第1端末101と第2端末102との間で双方向にデータ送信を行う動作について説明する。図4Bに示すステップS421〜S425は、図2Bに示したステップS221〜S225と同様である。
ただし、ステップS425においては、第1端末101から第2端末102へのデータ送信とともに、第2端末102から第1端末101へのデータ送信も行われる。第2端末102は、ステップS425において、ステップS424によって第1端末101から送信された制御情報が示す第2無線リソース範囲の無線リソースを使用して、第1端末101へユーザデータを直接送信する(ステップS425)。
たとえば、第1端末101は、ステップS424において、第2無線リソース範囲の無線リソースのうちの第1リソースおよび第2リソースを示す制御情報を第2端末102へ送信する。そして、第1端末101は、ステップS425において、第1リソースを用いて第2端末102へユーザデータ(信号)を送信する。
これに対して、第2端末102は、ステップS424において受信した制御情報が示す第1リソースに基づいて、ステップS425において第1端末101からのユーザデータ(信号)を受信する。また、第2端末102は、ステップS424において受信した制御情報が示す第2リソースを用いて、ステップS425において第1端末101へユーザデータ(信号)を送信する。
図2A,図3A,図4Aに示したように、第1の場合においては、基地局110が、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に割り当てた第1無線リソース範囲(第1範囲)の無線リソースを示す第1割当情報を第1端末101へ送信する。そして、第1端末101が、基地局110によって送信された第1割当情報が示す無線リソースを用いて第2端末102へユーザデータや制御信号などの信号を送信する。これに対して、第2端末102は、基地局110によって送信された第1無線リソース範囲情報(報知情報)に基づいて第1端末101からの信号を受信することができる。
また、図2B,図3B,図4Bに示したように、第2の場合においては、基地局110が、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に、第1無線リソース範囲の無線リソースおよび第2無線リソース範囲の無線リソースを割り当てる。そして、基地局110は、割り当てた無線リソースを示す第2割当情報を第1端末101へ送信する。第1端末101は、基地局110によって送信された第2割当情報が示す第1無線リソース範囲の無線リソースを用いて、第2割当情報が示す第2無線リソース範囲の無線リソースを示す制御情報を第2端末102へ送信する。これに対して、第2端末102は、基地局110によって送信された報知情報に基づいて第1端末101からの制御情報を受信することができる。また、第2端末102は、受信した制御情報に基づいて、第2無線リソース範囲の無線リソースを用いて第1端末101からの信号の受信および第1端末101への信号の送信の少なくとも一方を行うことができる。
図2A〜図4Bに示した例では、第1の場合は、端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が所定量以下の場合であり、第2の場合は、端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が所定量より多い場合である例について説明した。ただし、第1の場合および第2の場合はこれに限らず、たとえば、第1無線リソース範囲の無線リソースの空き状態や、第1端末101および第2端末102の種別などに応じた場合であってもよい。
(割当情報の情報量の低減について)
たとえば、第1無線リソース範囲が、時間軸上にnシンボル、周波数軸上にmブロックの範囲であるとする。nは、たとえば無線フレーム全体(基地局110のセル111に割り当てられた無線リソース範囲)の時間軸のシンボル数Nより小さい。mは、たとえば無線フレーム全体の周波数軸のブロック数Mより小さい。
無線フレーム全体における無線リソースの割当結果を第1端末101へ通知するためには、割当情報にN×M通りの情報を格納することになる。たとえばN=14、M=50とすると、時間軸上の位置を示すための4[bit]と、周波数軸上の位置を示すための6[bit]と、の合計10[bit]を要する。
これに対して、無線フレーム全体の一部である第1無線リソース範囲における無線リソースの割当結果を第1端末101へ通知する場合は、割当情報にn×m通りの情報を格納すればよい。たとえば、基地局110は、割り当てた第1無線リソース範囲の無線リソースの第1無線リソース範囲における相対的な位置を示す割当情報を第1端末101へ送信する。
これに対して、第1端末101は、基地局110からの第1無線リソース範囲情報が示す第1無線リソース範囲と、割当情報が示す相対的な位置と、に基づいて、基地局110が割り当てた第1無線リソース範囲の無線リソースを特定することができる。
一例としては、n=2、m=25とすると、時間軸上の位置を示すための1[bit]と、周波数軸上の位置を示すための5[bit]と、の合計6[bit]を要する。このため、割当情報の情報量が少なくなる。
また、第1端末101は、第1無線リソース範囲の無線リソースの第1無線リソース範囲における相対的な位置を示す制御信号を第2端末102へ送信してもよい。これに対して、第2端末102は、基地局110からの第1無線リソース範囲情報が示す第1無線リソース範囲と、制御信号が示す相対的な位置と、に基づいて、第1無線リソース範囲の無線リソースを特定することができる。これにより、制御信号の情報量を少なくすることができる。
基地局110は、第1の場合は第1無線リソース範囲のみの無線リソースを割り当て、第2の場合は第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の各無線リソースを割り当てる。これにより、たとえば第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の合計に相当する量の無線リソース範囲の中から常に無線リソースの割当を行う構成に比べて、割当結果を第1端末101へ通知する割当情報の情報量を少なくすることができる。
また、図2A〜図4Bにおいて、基地局110が第1無線リソース範囲情報をブロードキャストにより送信する場合について説明したが、基地局110は、第1無線リソース範囲情報に加えて第2無線リソース範囲情報をブロードキャストにより送信してもよい。第2無線リソース範囲情報は、第2無線リソース範囲を示す報知情報である。または、第2無線リソース範囲は、あらかじめ仕様として第1端末101や第2端末102に設定されていてもよい。
また、第2無線リソース範囲は、第1端末101や第2端末102が第1無線リソース範囲から特定可能な無線リソースの範囲であってもよい。たとえば、第2無線リソース範囲は、第1無線リソース範囲と隣接する範囲(たとえば図5参照)、または第1無線リソース範囲と所定の間隔を設けて設定された範囲などとすることができる。
この場合の第2無線リソース範囲の大きさは、第1無線リソース範囲の大きさの2倍または3倍など、第1無線リソース範囲の大きさから特定されるものであってもよいし、仕様としてあらかじめ設定された一定の大きさであってもよい。この場合は、たとえば、第1端末101や第2端末102は、報知情報から特定した第1無線リソース範囲から第2無線リソース範囲を特定することができる。これにより、第2無線リソース範囲を示す情報を報知しなくても、第1端末101や第2端末102において第2無線リソース範囲が特定可能になり、報知信号の情報量を低減することができる。
また、第2無線リソース範囲は無線フレーム全体であることもできるし、第1無線リソース範囲と同様に、無線フレーム全体の一部の範囲とすることもできる。後者の場合は、たとえば図2B,図3B,図4Bに示したように第2無線リソース範囲の無線リソースを割り当てる場合に、第2無線リソース範囲の無線リソースについても、割当結果を第1端末101へ通知する割当情報の情報量を少なくすることができる。
また、基地局110は、第1無線リソース範囲とともに第2無線リソース範囲も報知してもよい。この場合に、たとえば、基地局110は、割り当てた第2無線リソース範囲の無線リソースの第2無線リソース範囲における相対的な位置を示す割当情報を第1端末101へ送信する。
これに対して、第1端末101は、基地局110から報知された第2無線リソース範囲と、割当情報が示す相対的な位置と、に基づいて、基地局110が割り当てた第2無線リソース範囲の無線リソースを特定することができる。これにより、割当情報の情報量を少なくすることができる。
また、第1端末101は、第2無線リソース範囲の無線リソースの第2無線リソース範囲における相対的な位置を示す制御信号を第2端末102へ送信してもよい。これに対して、第2端末102は、基地局110から報知された第2無線リソース範囲と、制御信号が示す相対的な位置と、に基づいて、第2無線リソース範囲の無線リソースを特定することができる。これにより、制御信号の情報量を少なくすることができる。
(無線フレーム)
図5は、無線フレームの一例を示す図である。図5に示す無線フレーム500は、一例として、FDD(Frequency Division Duplex:周波数分割複信)におけるUL(Uplink:上りリンク)の周波数の無線リソースを示している。無線フレーム500において、横方向は時間を示し、縦方向は周波数を示す。
無線フレーム500には、たとえばUL制御情報用リソース501(UL制御情報)、ULデータ用リソース502(ULデータ)およびRACH503が含まれる。UL制御情報用リソース501は、第1端末101や第2端末102が基地局110へ制御信号を送信するための無線リソースである。ULデータ用リソース502は、第1端末101や第2端末102が基地局110へデータを送信するための無線リソースである。RACH503は、第1端末101や第2端末102が基地局110へのランダムアクセスを行うための無線リソースである。
また、無線フレーム500には、第1無線リソース範囲504や第2無線リソース範囲505が含まれる。第1無線リソース範囲504は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信の開始時に使用される無線リソースの範囲である。第1無線リソース範囲504は、たとえば基地局110がDLの報知情報によって第1端末101や第2端末102へ通知する無線リソースの範囲である。
第2無線リソース範囲505は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に要する無線リソースが多い場合に、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に使用される無線リソースの範囲である。第2無線リソース範囲505は、たとえば第1無線リソース範囲504より広い範囲とすることができる。
FDDにおいては、基地局110から各端末(第1端末101や第2端末102)へのDL(Downlink:下りリンク)と、各端末から基地局110へのULと、において異なる周波数の電波が使用される。
また、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信には、たとえば、DLの周波数リソースの一部、ULの周波数リソースの一部、またはDLおよびULの周波数リソースとは異なる第3の周波数リソースを用いることができる。ここでは、図5に示すように、ULの周波数リソース(第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505)を用いて端末間通信が行われる場合について説明する。
DLの周波数においては、基地局110から各端末へフレーム同期シンボルや報知情報を含む各種制御情報と、基地局110から各端末へ宛てられるユーザデータと、の送信が行われる。
基地局110からの報知情報には、DLの無線フレームのうちのあらかじめ決まった位置で送信されるものと、データチャネルの一部として全端末へ宛てて送信されるものとがある。3GPPによって規定されているセルラ無線の仕様では、前者の報知情報はMIB(Master Information Block)と呼ばれる。MIBは、DLの無線フレーム500において定義されるPBCH領域にて送信される。また、後者の報知情報はSIB(System Information Block)と呼ばれる。SIBは、全端末が受信する制御情報によって示されたPDSCHにて送信される。
ULの周波数では、無線フレーム500のように、無線リソースが分割され、基地局110から分割された無線リソースの割り当てを受けた各端末が基地局110へ制御情報やユーザデータの送信を行う。分割された無線リソースのうちの一部には、RACH503として特定の端末へ割り当てない無線リソースが確保されている。
RACH503は、たとえば各端末が新たな通信のための無線リソースを要求するための要求信号を送信するために使用される。たとえば、各端末は、電源がオフからオンになった場合や、他エリアから移動してきて基地局110へ接続を要求する場合に、RACH503を使用して基地局110へ要求信号を送信する。
たとえば、端末間通信を行わない従来の端末は、制御情報やユーザデータを受送信するために割り当てられた無線リソースや、各種要求信号を送信するランダムアクセスチャネルとして設定されている無線リソース以外は、受信をすることが不要であった。
これに対して、ULの周波数を用いた端末間通信を行う場合は、基地局110から各端末に、端末間通信のための受信を行う第1無線リソース範囲504が第1無線リソース範囲情報により通知される。この第1無線リソース範囲情報の送信は、たとえばDLの周波数で各端末へ送信される報知情報によって行われる。たとえば、第1無線リソース範囲情報は、SIBの一部として各端末が受信するPDSCHや、MIBの一部として各端末が受信するPBCHなどを使用して送信することができる。
端末間通信を行う各端末は、第1無線リソース範囲情報を受信すると、他端末からの無線信号を直接受信するために、第1無線リソース範囲情報が示す第1無線リソース範囲についての受信動作を有効にし、他端末からの信号を待ち受ける。
なお、基地局110が割り当てる第1無線リソース範囲の無線リソースは、干渉を避けるため、第1端末101や第2端末102あるいはそれ以外の端末が基地局110に信号を送信するために割り当てられる無線リソースと排他的であることが望ましい。ただし、基地局110は、端末間通信を行うために設定する第1無線リソース範囲の中の無線リソースであっても、従来同様に基地局110に信号を送信するための無線リソースとして他端末に割り当てることが可能である。
また、第2無線リソース範囲の無線リソースは、第1無線リソース範囲の無線リソースと同様に、端末間通信に排他的に使用しなくてもよく、基地局110に信号を送信するための通常の無線リソースとして他端末に割り当てることも可能である。この場合は、総無線リソース数が限られるという条件はあるが、第2無線リソース範囲の設定によって、無線通信システム100と第1端末101や第2端末102との間の通信への無線リソース割り当ての自由度は制限されるものではない。
図5に示した例では、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505が時間方向に分割された無線リソース範囲である場合について説明したが、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505はこれに限らない。たとえば、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505は、周波数方向、あるいは時間方向および周波数方向の組み合わせにより分割された無線リソース範囲としてもよい。
また、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505をFDDのULの無線リソース範囲に設定する場合について説明したが、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505をFDDのDLに設定してもよい。また、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505の一方をFDDのDL、他方をFDDのULに設定してもよい。第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505の一方あるいは両方を、基地局110と第1端末101や第2端末102との間の通信に用いる周波数帯と異なる周波数帯の無線リソース範囲に設定してもよい。
また、TDD(Time Division Duplex:時分割複信)において、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505を無線リソース範囲一部に設定してもよい。また、第1無線リソース範囲504および第2無線リソース範囲505の一方あるいは両方を、基地局110と第1端末101や第2端末102との間の通信に用いる周波数帯と異なる周波数帯の無線リソース範囲に設定してもよい。
(基地局が送信する第1無線リソース範囲情報のフォーマット)
図6Aは、基地局が送信する第1無線リソース範囲情報のフォーマットの一例を示す図である。基地局110は、たとえば図2AのステップS211において、第1無線リソース範囲情報として、たとえば図6Aに示すメッセージ610を送信する。
メッセージ610は、SIB識別子領域611と、無線リソース範囲情報識別子領域612と、シンボル領域613と、PRB番号領域614と、PRB数領域615と、を含むデータブロックである。
SIB識別子領域611には、メッセージ610がSIBであることを示す識別子が格納される。無線リソース範囲情報識別子領域612には、メッセージ610が第1無線リソース範囲を示す第1無線リソース範囲情報であることを示す識別子が格納される。
シンボル領域613には、第1無線リソース範囲の開始位置のシンボル番号が格納される。PRB番号領域614には、第1無線リソース範囲の開始位置のPRB(Physical Resource Block)番号が格納される。PRB数領域615には、第1無線リソース範囲のPRBの数が格納される。
基地局110は、メッセージ610を送信することにより、第1無線リソース範囲を第1端末101や第2端末102に報知することができる。たとえば、第1端末101や第2端末102は、シンボル領域613やPRB番号領域614が示す第1無線リソース範囲の開始位置と、PRB数領域615が示す第1無線リソース範囲のPRBの数と、に基づいて第1無線リソース範囲を特定することができる。
(基地局が送信する第2無線リソース範囲情報のフォーマット)
また、基地局110は、第2無線リソース範囲を示す第2無線リソース範囲情報を送信する場合に、第2無線リソース範囲情報としてメッセージ610を送信してもよい。この場合は、無線リソース範囲情報識別子領域612には、メッセージ610が第2無線リソース範囲を示す第2無線リソース範囲情報であることを示す識別子が格納される。
また、シンボル領域613には、第2無線リソース範囲の開始位置のシンボル番号が格納される。また、PRB番号領域614には、第2無線リソース範囲の開始位置のPRB番号が格納される。また、PRB数領域615には、第2無線リソース範囲のPRBの数が格納される。
(基地局が送信する割当情報のフォーマット)
図6Bは、基地局が送信する割当情報のフォーマットの一例を示す図である。基地局110は、たとえば図2AのステップS213において、割当情報としてたとえば図6Bに示すメッセージ620を第1端末101へ個別送信する。
メッセージ620は、リソース割当情報識別子領域621と、PRBビットマップ領域622と、追加無線リソース有無領域623と、シンボル領域624と、PRB番号領域625と、PRB数領域626と、PRBビットマップ領域627と、を含む。
リソース割当情報識別子領域621には、メッセージ620が端末間通信用の無線リソースの割当結果を示す割当情報であることを示す識別子が格納される。すなわち、リソース割当情報識別子領域621は、メッセージ620が、基地局110が端末間通信に割り当てた無線リソースを示す情報であることを示す情報である。
PRBビットマップ領域622には、図6Aに示したPRB数領域615が示すビット数のテーブルであって、第1無線リソース範囲のリソース割当の有無をPRB単位で示すテーブルが格納される。すなわち、PRBビットマップ領域622は、基地局110が割り当てた第1無線リソース範囲の無線リソースの第1無線リソース範囲における相対的な位置を示す情報である。
追加無線リソース有無領域623には、第2無線リソース範囲のリソース割当の有無を示す情報が格納される。シンボル領域624には、第2無線リソース範囲の開始位置のシンボル番号が格納される。PRB番号領域625には、第2無線リソース範囲の開始位置のPRB番号が格納される。
PRB数領域626には、第2無線リソース範囲のPRBの数が格納される。PRBビットマップ領域627には、PRB数領域626が示すビット数のテーブルであって、第2無線リソース範囲内のリソース割当の有無をPRB単位で示すテーブルが格納される。すなわち、PRBビットマップ領域627は、基地局110が割り当てた第2無線リソース範囲の無線リソースの第2無線リソース範囲における相対的な位置を示す情報である。
なお、第2無線リソース範囲のリソース割当がないことを示す情報が追加無線リソース有無領域623に格納されている場合は、シンボル領域624、PRB番号領域625およびPRB数領域626の情報はなくてもよい。
基地局110は、メッセージ620により、割り当てた第1無線リソース範囲の無線リソースを第1端末101へ通知することができる。たとえば、第1端末101は、図6Aに示したメッセージ610により特定した第1無線リソース範囲と、PRBビットマップ領域622と、に基づいて、基地局110から割り当てられた第1無線リソース範囲の無線リソースを特定することができる。たとえば、第1端末101は、第1無線リソース範囲に含まれる各PRBのうちの、PRBビットマップ領域622が割当有りを示しているPRBが、基地局110から割り当てられた第1無線リソース範囲の無線リソースであると判断することができる。
また、基地局110は、第2無線リソース範囲の無線リソースを割り当てた場合に、メッセージ620により、割り当てた第2無線リソース範囲の無線リソースを第1端末101へ通知することができる。たとえば、第1端末101は、シンボル領域624やPRB番号領域625が示す第2無線リソース範囲の開始位置と、PRB数領域626が示す第2無線リソース範囲のPRBの数と、に基づいて第2無線リソース範囲を特定することができる。そして、第1端末101は、特定した第2無線リソース範囲と、PRBビットマップ領域627と、に基づいて、基地局110から割り当てられた第2無線リソース範囲の無線リソースを特定することができる。たとえば、第1端末101は、第2無線リソース範囲に含まれる各PRBのうちの、PRBビットマップ領域627が割当有りを示しているPRBが、基地局110から割り当てられた第2無線リソース範囲の無線リソースであると判断することができる。
なお、基地局110が図6Aに示したメッセージ610によって第2無線リソース範囲を報知している場合は、第1端末101はメッセージ610によって第2無線リソース範囲を特定することができる。このため、この場合は、メッセージ620からシンボル領域624、PRB番号領域625およびPRB数領域626を省いてもよい。
(第1端末が第2端末へ送信する信号)
図6Cは、第1端末が第2端末へ送信する信号の一例を示す図である。第1端末101は、基地局110から第2無線リソース範囲の無線リソースが割り当てられず、第2端末102へのデータ送信を行う場合、たとえば図2Aに示したステップS214において、たとえば図6Cに示すメッセージ630を第2端末102へ送信する。
メッセージ630は、送信元端末識別子領域631と、送信先端末識別子領域632と、追加無線リソース情報有無領域633と、ユーザデータ領域634と、を含むデータブロックである。
送信元端末識別子領域631には、メッセージ630の送信元である第1端末101の識別子が格納される。送信先端末識別子領域632には、メッセージ630の送信先の端末である第2端末102の識別子が格納される。
追加無線リソース情報有無領域633には、第2無線リソース範囲の無線リソース情報の有無が格納される。たとえば、追加無線リソース情報有無領域633に“0”が格納された場合は、第2無線リソース範囲の無線リソース情報がないことを示す。また、追加無線リソース情報有無領域633に“1”が格納された場合は、第2無線リソース範囲の無線リソース情報があることを示す。
図6Cに示す例では、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に第2無線リソース範囲の無線リソースは割り当てられていないため(図2A参照)、追加無線リソース情報有無領域633には“0”が格納される。
ユーザデータ領域634には、第1端末101から第2端末102へのユーザデータ(通信内容データ)が格納される。
図6Dは、第1端末が第2端末へ送信する信号の他の例を示す図である。第1端末101は、基地局110によって第2無線リソース範囲の無線リソースが割り当てられ、第2端末102へのデータ送信を行う場合、たとえば図2Bに示したステップS224において、たとえば図6Dに示すメッセージ640を第2端末102へ送信する。メッセージ640のうちの図6Cに示したメッセージ630と同一の部分については説明を省略する。
メッセージ640は、送信元端末識別子領域631と、送信先端末識別子領域632と、追加無線リソース情報有無領域633と、を含む。また、メッセージ640は、シンボル領域641と、PRB番号領域642と、PRB数領域643と、PRBビットマップ領域644と、T/Rテーブル領域645と、ユーザデータ領域634と、を含む。
図6Dに示す例では、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に第2無線リソース範囲の無線リソースは割り当てられているため(図2B参照)、追加無線リソース情報有無領域633には“1”が格納される。この場合の追加無線リソース情報有無領域633は、メッセージ630が、第2無線リソース範囲の無線リソースを示す情報であることを示す情報である。
シンボル領域641には、第2無線リソース範囲の開始位置のシンボル番号が格納される。PRB番号領域642には、第2無線リソース範囲の開始位置のPRB番号が格納される。PRB数領域643には、第2無線リソース範囲のPRBの数が格納される。
PRBビットマップ領域644には、PRB数領域643が示すビット数のテーブルであって、第2無線リソース範囲内のリソース割当の有無をPRB単位で示すテーブルが格納される。すなわち、PRBビットマップ領域644は、基地局110が割り当てた第2無線リソース範囲の無線リソースの第2無線リソース範囲における相対的な位置を示す情報である。
T/Rテーブル領域645には、PRBビットマップ領域644によって割り当てが示されたPRB数のテーブルが格納される。T/Rテーブル領域645に格納されるテーブルは、割り当てのある各PRBについて、第1端末101の送信(T)に使うか、第1端末101の受信(R)すなわち第2端末102の送信に使うかを示すテーブルである。
たとえば、第2端末102は、シンボル領域641やPRB番号領域642が示す第2無線リソース範囲の開始位置と、PRB数領域643が示す第2無線リソース範囲のPRBの数と、に基づいて第2無線リソース範囲を特定することができる。
そして、第2端末102は、特定した第2無線リソース範囲と、PRBビットマップ領域644と、に基づいて、基地局110から割り当てられた第2無線リソース範囲の無線リソースを特定することができる。たとえば、第2端末102は、第2無線リソース範囲に含まれる各PRBのうちの、PRBビットマップ領域644が割当有りを示しているPRBが、基地局110から割り当てられた第2無線リソース範囲の無線リソースであると判断することができる。
また、第2端末102は、割り当てられた第2無線リソース範囲の無線リソースのうちの、第1端末101の送信に使う無線リソースと、第2端末102の送信に使う無線リソースと、をT/Rテーブル領域645に基づいて判定することができる。
なお、基地局110が図6Aに示したメッセージ610によって第2無線リソース範囲を報知している場合は、第2端末102はメッセージ610によって第2無線リソース範囲を特定することができる。このため、この場合は、メッセージ640からシンボル領域641、PRB番号領域642およびPRB数領域643を省いてもよい。
(基地局による処理)
図7は、基地局による処理の一例を示すフローチャートである。図7においては、たとえば図2A,図2Bに示した動作に対応する基地局110の処理について説明する。基地局110は、たとえば図7に示す各ステップを実行する。
まず、基地局110は、無線フレームを構成することにより、第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲を設定する(ステップS701)。ステップS701において構成される無線フレームは、たとえば図5に示した無線フレーム500を含む。
つぎに、基地局110は、ステップS701によって設定した第1無線リソース範囲を示す第1無線リソース範囲情報を端末(たとえば第1端末101や第2端末102)への報知情報として送信する(ステップS702)。
つぎに、基地局110は、第1端末101からのリソース要求信号を受信したか否かを判断し(ステップS703)、リソース要求信号を受信するまで待つ(ステップS703:Noのループ)。リソース要求信号は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に使用するための無線リソースの割当を基地局110に要求する信号である。
ステップS703において、リソース要求信号を受信すると(ステップS703:Yes)、基地局110は、第1端末101からのリソース要求信号に対して、第1無線リソース範囲の無線リソースで足りるか否かを判断する(ステップS704)。たとえば、基地局110は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に要する無線リソースの量が所定量を下回るか否かによってステップS704の判断を行うことができる。所定量は、一例としては、現在の第1無線リソース範囲における空きリソースの量とすることができる。
ステップS704において、第1無線リソース範囲の無線リソースで足りる場合(ステップS704:Yes)は、基地局110は、第1無線リソース範囲の無線リソースを第1端末101に割り当てる(ステップS705)。つぎに、基地局110は、第1端末101への無線リソースの割り当て結果を示す割当情報を第1端末101へ送信し(ステップS706)、ステップS703へ戻る。
ステップS704において、第1無線リソース範囲の無線リソースで足りない場合(ステップS704:No)は、基地局110は、第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の各無線リソースを第1端末101に割り当てる(ステップS707)。そして、基地局110は、ステップS706へ移行し、第1端末101への無線リソースの割り当て結果を示す割当情報を第1端末101へ送信する。
(第1端末による処理)
図8は、第1端末による処理の一例を示すフローチャートである。図8においては、たとえば図2A,図2Bに示した動作に対応する第1端末101の処理について説明する。第1端末101は、たとえば図8に示す各ステップを実行する。
まず、第1端末101は、基地局110からの報知情報を受信する(ステップS801)。つぎに、第1端末101は、ステップS801によって受信した報知情報から、第1無線リソース範囲を示す第1無線リソース範囲情報を取得する(ステップS802)。
つぎに、第1端末101は、第2端末102との端末間通信を開始する事象が発生したか否かを判断し(ステップS803)、端末間通信を開始する事象が発生するまで待つ(ステップS803:Noのループ)。端末間通信を開始する事象は、たとえば、第1端末101のユーザによる第1端末101に対する端末間通信の開始指示操作などである。第1端末101のユーザが直接に端末間通信の開始指示操作をする場合だけでなく、端末で実行されるアプリケーションプログラムが端末間通信の開始を要求する場合もある。
ステップS803において、端末間通信を開始する事象が発生すると(ステップS803:Yes)、第1端末101は、端末間通信に使用するための無線リソースの割当を要求するリソース要求信号を基地局110へ送信する(ステップS804)。
つぎに、第1端末101は、基地局110からの割当情報を受信したか否かを判断し(ステップS805)、割当情報を受信するまで待つ(ステップS805:Noのループ)。また、第1端末101は、図8には明示的に表示していないが所定時間経過しても割当情報を受信しない場合は、ステップS804へ戻ってリソース要求信号を再送してもよい。このような異常状態の処理は他のステップにおいても別途追加しうる。
ステップS805において、割当情報を受信すると(ステップS805:Yes)、第1端末101は、受信した割当情報に基づいて、基地局110によって第1無線リソース範囲の無線リソースのみが割り当てられたか否かを判断する(ステップS806)。
ステップS806において、第1無線リソース範囲の無線リソースのみが割り当てられた場合(ステップS806:Yes)は、第1端末101は、ステップS807へ移行する。すなわち、第1端末101は、受信した割当情報が示す第1無線リソース範囲の無線リソースを用いて第2端末102へユーザデータを送信する(ステップS807)。
つぎに、第1端末101は、第2端末102へ送信すべき全てのユーザデータを送信したか否かを判断する(ステップS808)。全てのユーザデータを送信していない場合(ステップS808:No)は、第1端末101は、ステップS804へ戻る。全てのユーザデータを送信した場合(ステップS808:Yes)は、第1端末101は、ステップS803へ戻る。
ステップS806において、第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の各無線リソースが割り当てられている場合(ステップS806:No)は、第1端末101は、ステップS809へ移行する。すなわち、第1端末101は、受信した割当情報が示す第1無線リソース範囲の無線リソースを用いて、第2無線リソース範囲の無線リソースを示す制御情報を第2端末102へ送信する(ステップS809)。
つぎに、第1端末101は、ステップS809によって送信した制御情報が示す第2無線リソース範囲の無線リソースを用いて第2端末102へユーザデータを送信し(ステップS810)、ステップS808へ移行する。
(第2端末による処理)
図9は、第2端末による処理の一例を示すフローチャートである。図9においては、たとえば図2A,図2Bに示した動作に対応する第2端末102の処理について説明する。第2端末102は、たとえば図9に示す各ステップを実行する。
まず、第2端末102は、基地局110からの報知情報を受信する(ステップS901)。つぎに、第2端末102は、ステップS901によって受信した報知情報から、第1無線リソース範囲を示す第1無線リソース範囲情報を取得する(ステップS902)。
つぎに、第2端末102は、ステップS902によって取得した第1無線リソース範囲情報が示す第1無線リソース範囲の受信動作を行う(ステップS903)。なお、第2端末102は、第1端末101との間の端末間通信を開始する事象が発生してからステップS903の処理を実行してもよい。端末間通信を開始する事象は、たとえば、第2端末102のユーザによる第2端末102に対する端末間通信の開始指示操作などである。第2端末102で実行されるアプリケーションプログラムが端末間通信の開始を要求する場合もある。
つぎに、第2端末102は、ステップS903による受信動作によって、第1端末101からの自端末宛の信号を受信したか否かを判断する(ステップS904)。第1端末101からの信号を受信していない場合(ステップS904:No)は、第2端末102は、ステップS903へ戻る。
ステップS904において、第1端末101からの信号を受信した場合(ステップS904:Yes)は、第2端末102は、受信した信号に、第2無線リソース範囲の無線リソースを示す制御情報が含まれていたか否かを判断する(ステップS905)。
ステップS905において、第2無線リソース範囲の無線リソースを示す制御情報が含まれていない場合(ステップS905:No)は、受信した信号は第1端末101からのユーザデータであると判断することができる。この場合は、第2端末102は、たとえば上位層の処理部において、受信した信号をユーザデータとして処理し(ステップS906)、ステップS903へ戻る。
ステップS905において、第2無線リソース範囲の無線リソースを示す制御情報が含まれていた場合(ステップS905:Yes)は、第2端末102は、受信した制御情報が示す第2無線リソース範囲の無線リソースの受信動作を行う(ステップS907)。
つぎに、第2端末102は、ステップS907による受信動作によって、第1端末101からの自端末宛の信号を受信したか否かを判断する(ステップS908)。第1端末101からの信号を受信していない場合(ステップS908:No)は、第2端末102は、ステップS907へ戻る。
ステップS908において、第1端末101からの信号を受信した場合(ステップS908:Yes)は、第2端末102は、たとえば上位層の処理部において、受信した信号をユーザデータとして処理し(ステップS909)、ステップS903へ戻る。
(基地局の構成)
図10Aは、基地局の構成の一例を示す図である。図10Bは、図10Aに示した基地局の構成における信号の流れの一例を示す図である。基地局110は、たとえば、図10A,図10Bに示すように、アンテナ1001と、無線信号処理部1002と、受信信号分解部1003と、リソース割当要求解析部1004と、リソース割当制御部1005と、ユーザ受信データ解析部1006と、を備える。また、基地局110は、制御信号解析部1007と、基地局機能制御部1008と、コアネットワークインタフェース1009と、フレーム構成設定部1010と、を備える。また、基地局110は、データ信号生成部1011と、報知情報生成部1012と、制御情報生成部1013と、送信信号作成部1014と、無線信号制御部1015と、を備える。
アンテナ1001は、基地局110とは異なる通信装置から無線送信された信号を受信し、受信した信号を無線信号処理部1002へ出力する。また、アンテナ1001は、無線信号処理部1002から出力された信号を、基地局110とは異なる通信装置へ無線送信する。基地局110とは異なる通信装置は、たとえば第1端末101や第2端末102などの端末である。
無線信号処理部1002は、無線信号制御部1015からの制御に従って、アンテナ1001から出力された信号の受信処理を行う。無線信号処理部1002による受信処理には、たとえば、増幅、RF(Radio Frequency:高周波)帯からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号への変換などが含まれる。無線信号処理部1002は、受信処理を行った信号を受信信号分解部1003へ出力する。
また、無線信号処理部1002は、無線信号制御部1015からの制御に従って、送信信号作成部1014から出力された信号の送信処理を行う。無線信号処理部1002による送信処理には、たとえば、デジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド帯からRF帯への周波数変換、増幅などが含まれる。無線信号処理部1002は、送信処理を行った信号をアンテナ1001へ出力する。
受信信号分解部1003は、フレーム構成設定部1010から出力されたフレーム構成の設定結果に基づいて、無線信号処理部1002から出力された信号の分解処理を行う。そして、受信信号分解部1003は、分解処理により得られたリソース要求信号をリソース割当要求解析部1004へ出力する。
また、受信信号分解部1003は、分解処理により得られたユーザデータをユーザ受信データ解析部1006へ出力する。また、受信信号分解部1003は、分解処理により得られた制御信号を制御信号解析部1007へ出力する。
リソース割当要求解析部1004は、受信信号分解部1003から出力されたリソース要求信号の解析を行い、解析結果をリソース割当制御部1005へ出力する。
リソース割当制御部1005は、基地局機能制御部1008からの制御に従って、リソース割当要求解析部1004から出力された解析結果に基づいて、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に要する無線リソースの割当量を判定する。たとえば、リソース割当制御部1005は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に要する無線リソースの割当量をリソース要求信号の解析結果から判定する。
そして、リソース割当制御部1005は、判定した割当量が所定量以下である場合は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に、第1無線リソース範囲の無線リソースのみを割り当てる。また、リソース割当制御部1005は、判定した割当量が所定量を超える場合は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に、第1無線リソースおよび第2無線リソースの各無線リソースを割り当てる。そして、リソース割当制御部1005は、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に割り当てた無線リソースを示す割当情報を制御情報生成部1013へ出力する。
ユーザ受信データ解析部1006は、受信信号分解部1003から出力されたユーザデータを解析し、解析したユーザデータをコアネットワークインタフェース1009へ出力する。ユーザデータには、たとえば、第1端末101や第2端末102から送信されたユーザデータが含まれる。
制御信号解析部1007は、受信信号分解部1003から出力された制御信号を解析し、解析結果を基地局機能制御部1008へ通知する。制御信号解析部1007が解析する制御信号には、たとえば第1端末101や第2端末102から送信された制御信号などが含まれる。
基地局機能制御部1008は、制御信号解析部1007からの通知結果に基づいて、リソース割当制御部1005、フレーム構成設定部1010、報知情報生成部1012、制御情報生成部1013および無線信号制御部1015の各制御を行う。また、基地局機能制御部1008による制御の処理は、たとえば、コアネットワークの上位システムからコアネットワークインタフェース1009を介して受信される制御信号により制御される。
コアネットワークインタフェース1009は、コアネットワークとの間で通信を行うためのインタフェースである。コアネットワークは、基地局110が属する移動体通信網のコアネットワークである。たとえば、コアネットワークインタフェース1009は、コアネットワークの上位システムから受信した基地局機能制御部1008に対する制御信号を基地局機能制御部1008へ出力する。
また、コアネットワークインタフェース1009は、ユーザ受信データ解析部1006から出力されたユーザデータをコアネットワークへ送信する。また、コアネットワークインタフェース1009は、コアネットワークから受信した信号をデータ信号生成部1011へ出力する。コアネットワークインタフェース1009がデータ信号生成部1011に出力する信号には、第1端末101や第2端末102へのユーザデータが含まれる。
フレーム構成設定部1010は、基地局機能制御部1008からの制御に従って、セル111におけるフレーム構成の設定を行う。フレーム構成は、たとえば図5に示した無線フレーム500を含むフレーム構成である。フレーム構成設定部1010は、フレーム構成の設定結果を受信信号分解部1003および送信信号作成部1014へ出力する。
データ信号生成部1011は、コアネットワークインタフェース1009から出力されたユーザデータを含むデータ信号を生成し、生成したデータ信号を送信信号作成部1014へ出力する。報知情報生成部1012は、基地局機能制御部1008からの制御に従って、基地局110が送信する報知情報を生成し、生成した報知情報を送信信号作成部1014へ出力する。
制御情報生成部1013は、基地局機能制御部1008からの制御に従って、基地局110から第1端末101や第2端末102へ送信すべき制御情報を生成し、生成した制御情報を送信信号作成部1014へ出力する。制御情報生成部1013が出力する制御情報には、リソース割当制御部1005から出力された割当情報が含まれる。
送信信号作成部1014は、データ信号生成部1011から出力されたデータ信号と、報知情報生成部1012から出力された報知情報と、制御情報生成部1013から出力された制御情報と、を含む信号を作成する。また、送信信号作成部1014は、フレーム構成設定部1010から出力されたフレーム構成の設定結果に基づいて各情報の信号への割り当てを行うことで信号を作成する。
また、送信信号作成部1014は、フレーム構成設定部1010から出力されたフレーム構成の設定結果に含まれる第1無線リソース範囲を示す第1無線リソース範囲情報を、作成する信号の報知情報に格納する。そして、送信信号作成部1014は、作成した信号を無線信号処理部1002へ出力する。
無線信号制御部1015は、基地局機能制御部1008からの制御に従って、無線信号処理部1002における受信処理を制御する。たとえば、無線信号制御部1015は、無線信号処理部1002によって受信される信号の周波数や増幅器のゲインなどの制御を行う。
また、無線信号制御部1015は、基地局機能制御部1008からの制御に従って、無線信号処理部1002における送信処理を制御する。たとえば、無線信号制御部1015は、無線信号処理部1002によって送信される信号の周波数や電力などの制御を行う。
図10A,図10Bに示した基地局110において、無線リソースの第1範囲を報知する報知情報を送信する報知部は、アンテナ1001、無線信号処理部1002、報知情報生成部1012および送信信号作成部1014により実現することができる。また、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に無線リソースを割り当てる割当部は、リソース割当制御部1005および基地局機能制御部1008により実現することができる。また、割当部によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を第1端末101へ送信する送信部は、アンテナ1001、無線信号処理部1002、制御情報生成部1013および送信信号作成部1014により実現することができる。
(基地局のハードウェア構成)
図11Aは、基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。図11Bは、図11Aに示した基地局のハードウェア構成における信号の流れの一例を示す図である。図11A,図11Bにおいて、図10A,図10Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。基地局110は、たとえば図11A,図11Bに示すように、アンテナ1001と、送受信号分離器1101と、受信RF回路1102と、受信BB回路1103と、セルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104と、を備える。また、基地局110は、コアネットワークインタフェース1009と、送信BB回路1105と、送信RF回路1106と、を備える。
送受信号分離器1101は、アンテナ1001から出力された信号を受信RF回路1102へ出力するとともに、送信RF回路1106から出力された信号をアンテナ1001へ出力することにより、アンテナ1001が送受信する各信号を分離する。
受信RF回路1102は、送受信号分離器1101から出力された信号のRF帯での受信処理を行い、RF帯での受信処理を行った信号を受信BB回路1103へ出力する。受信BB回路1103は、送受信号分離器1101から出力された信号のBB(Base Band:ベースバンド)帯での受信処理を行い、BB帯での受信処理を行った信号(受信信号)をセルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104へ出力する。
セルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104は、基地局110の全体の制御を司るプロセッサである。たとえば、セルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104は、制御信号を送信することにより、受信RF回路1102、受信BB回路1103、送信BB回路1105および送信RF回路1106をそれぞれ制御する。
また、セルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104は、受信BB回路1103から出力された受信データを、コアネットワークインタフェース1009を介してコアネットワークへ送信する。また、セルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104は、コアネットワークインタフェース1009を介してコアネットワークから受信した信号のうちの基地局110が送信すべき信号(送信信号)を送信BB回路1105へ出力する。
セルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104は、たとえばCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)やDSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサによって実現することができる。
送信BB回路1105は、セルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104から出力された信号のBB帯での送信処理を行い、BB帯での送信処理を行った信号を送信RF回路1106へ出力する。送信RF回路1106は、送信BB回路1105から出力された信号のRF帯での送信処理を行い、RF帯での送信処理を行った信号を送受信号分離器1101へ出力する。
図10A,図10Bに示した無線信号処理部1002は、たとえば受信RF回路1102、受信BB回路1103、送信BB回路1105および送信RF回路1106により実現することができる。図10A,図10Bに示した受信信号分解部1003、リソース割当要求解析部1004、リソース割当制御部1005およびユーザ受信データ解析部1006は、たとえばセルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104により実現することができる。
図10A,図10Bに示した制御信号解析部1007、基地局機能制御部1008、フレーム構成設定部1010およびデータ信号生成部1011は、たとえばセルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104により実現することができる。図10A,図10Bに示した報知情報生成部1012、制御情報生成部1013、送信信号作成部1014および無線信号制御部1015は、たとえばセルラ無線基地局動作制御プロセッサ1104により実現することができる。
(端末の構成)
図12Aは、端末の構成の一例を示す図である。図12Bは、図12Aに示した端末の構成における信号の流れの一例を示す図である。第1端末101および第2端末102のそれぞれは、たとえば図12A,図12Bに示す端末1200により実現することができる。端末1200は、アンテナ1201と、無線信号処理部1202と、受信信号分解部1203と、ユーザ受信データ解析部1204と、報知情報解析部1205と、制御信号解析部1206と、端末機能制御部1207と、を備える。また、端末1200は、端末制御上位プログラム実行部1208と、データ信号生成部1209と、制御情報生成部1210と、送信信号作成部1211と、無線信号制御部1212と、を備える。
アンテナ1201は、端末1200とは異なる通信装置から無線送信された信号を受信し、受信した信号を無線信号処理部1202へ出力する。また、アンテナ1201は、無線信号処理部1202から出力された信号を、端末1200とは異なる通信装置へ無線送信する。端末1200とは異なる通信装置は、たとえば他端末や基地局110である。
無線信号処理部1202は、無線信号制御部1212からの制御に従って、アンテナ1201から出力された信号の受信処理を行う。無線信号処理部1202による受信処理には、たとえば、増幅、RF帯からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号への変換などが含まれる。無線信号処理部1202は、受信処理を行った信号を受信信号分解部1203へ出力する。
また、無線信号処理部1202は、無線信号制御部1212からの制御に従って、送信信号作成部1211から出力された信号の送信処理を行う。無線信号処理部1202による送信処理には、たとえば、デジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド帯からRF帯への周波数変換、増幅などが含まれる。無線信号処理部1202は、送信処理を行った信号をアンテナ1201へ出力する。
受信信号分解部1203は、端末機能制御部1207からの制御に従って、無線信号処理部1202から出力された信号の分解処理を行う。たとえば、受信信号分解部1203は、端末機能制御部1207から通知されたDLのフレーム構成などに基づいて分解処理を行う。そして、受信信号分解部1203は、分解処理により得られたユーザデータをユーザ受信データ解析部1204へ出力する。また、受信信号分解部1203は、分解処理により得られた報知情報を報知情報解析部1205へ出力する。また、受信信号分解部1203は、分解処理により得られた制御信号を制御信号解析部1206へ出力する。
ユーザ受信データ解析部1204は、受信信号分解部1203から出力された各信号からユーザデータを解析し、解析を行ったユーザデータを端末制御上位プログラム実行部1208へ出力する。ユーザデータには、たとえば、基地局110から送信されたユーザデータや、他端末から端末間通信により送信されたユーザデータが含まれる。
報知情報解析部1205は、受信信号分解部1203から出力された各信号から報知情報を解析し、解析結果を端末機能制御部1207へ通知する。たとえば、報知情報解析部1205は、報知情報に含まれる第1無線リソース範囲情報を取得し、取得した第1無線リソース範囲情報が示す第1無線リソース範囲を端末機能制御部1207へ通知する。
制御信号解析部1206は、受信信号分解部1203から出力された各信号から制御信号の解析を行い、解析結果を端末機能制御部1207へ通知する。たとえば、制御信号解析部1206は、制御信号に含まれる割当情報や制御情報を取得し、取得した割当情報や制御情報が示す無線リソースを端末機能制御部1207へ通知する。
端末機能制御部1207は、報知情報解析部1205および制御信号解析部1206からの通知結果に基づいて、受信信号分解部1203、制御情報生成部1210、送信信号作成部1211および無線信号制御部1212の制御を行う。また、端末機能制御部1207による制御の処理は端末制御上位プログラム実行部1208によって制御される。端末機能制御部1207は、制御の処理結果を端末制御上位プログラム実行部1208へ通知する。
端末制御上位プログラム実行部1208は、端末1200における通信の上位層の処理を行う。たとえば、端末制御上位プログラム実行部1208は、ユーザ受信データ解析部1204から出力されたユーザデータに基づく処理を行う。また、端末制御上位プログラム実行部1208は、端末1200が他の通信装置へ送信すべきユーザデータをデータ信号生成部1209へ出力する。
データ信号生成部1209は、端末制御上位プログラム実行部1208から出力されたユーザデータを含むデータ信号を生成し、生成したデータ信号を送信信号作成部1211へ出力する。制御情報生成部1210は、端末機能制御部1207からの制御に従って、端末1200が他の通信装置へ送信すべき制御情報を生成し、生成した制御情報を送信信号作成部1211へ出力する。制御情報生成部1210が生成する制御信号には、たとえば上述したリソース要求信号が含まれる。
送信信号作成部1211は、端末機能制御部1207からの制御に従って、データ信号生成部1209から出力されたデータ信号と、制御情報生成部1210から出力された制御情報と、を含む、端末1200が送信すべき信号を作成する。たとえば、送信信号作成部1211は、端末機能制御部1207から通知されたULのフレーム構成などに基づいて信号を作成する。そして、送信信号作成部1211は、作成した信号を無線信号処理部1202へ出力する。
無線信号制御部1212は、端末機能制御部1207からの制御に従って、無線信号処理部1202における受信処理を制御する。たとえば、無線信号制御部1212は、無線信号処理部1202によって受信される信号の周波数や増幅器のゲインなどの制御を行う。
また、無線信号制御部1212は、無線信号処理部1202における、上述した特定の無線リソース範囲の受信動作を制御する。たとえば、無線信号制御部1212は、第1無線リソース範囲または第2無線リソース範囲の周波数成分のみを復調するように無線信号処理部1202を制御する。
また、無線信号制御部1212は、端末機能制御部1207からの制御に従って、無線信号処理部1202における送信処理を制御する。たとえば、無線信号制御部1212は、無線信号処理部1202によって送信される信号の周波数や電力などの制御を行う。
端末1200を第1端末101に適用する場合に、基地局110からの各割当情報を受信する受信部は、たとえばアンテナ1201、無線信号処理部1202、受信信号分解部1203および制御信号解析部1206により実現することができる。また、第2端末102との間で信号の受信を行う通信部は、たとえばアンテナ1201、無線信号処理部1202、受信信号分解部1203、ユーザ受信データ解析部1204および制御信号解析部1206により実現することができる。また、第2端末102との間で信号の送信を行う通信部は、たとえばアンテナ1201、無線信号処理部1202、データ信号生成部1209、制御情報生成部1210および送信信号作成部1211により実現することができる。
端末1200を第2端末102に適用する場合に、基地局からの報知情報を受信する受信部は、たとえばアンテナ1201、無線信号処理部1202、受信信号分解部1203および報知情報解析部1205により実現することができる。また、第1端末101との間で信号の送信を行う通信部は、たとえばアンテナ1201、無線信号処理部1202、データ信号生成部1209、制御情報生成部1210および送信信号作成部1211により実現することができる。
(端末のハードウェア構成)
図13Aは、端末のハードウェア構成の一例を示す図である。図13Bは、図13Aに示した端末のハードウェア構成における信号の流れの一例を示す図である。図13A,図13Bにおいて、図12A,図12Bに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図12A,図12Bに示した端末1200は、たとえば図13A,図13Bに示すように、アンテナ1201と、送受信号分離器1301と、受信RF回路1302と、受信BB回路1303と、セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304と、を備える。また、端末1200は、端末動作全体制御親プロセッサ1305と、送信BB回路1306と、送信RF回路1307と、を備える。
送受信号分離器1301は、アンテナ1201から出力された信号を受信RF回路1302へ出力するとともに、送信RF回路1307から出力された信号をアンテナ1201へ出力することにより、アンテナ1201が送受信する各信号を分離する。
受信RF回路1302は、送受信号分離器1301から出力された信号のRF帯での受信処理を行い、RF帯での受信処理を行った信号を受信BB回路1303へ出力する。受信BB回路1303は、送受信号分離器1301から出力された信号のBB帯での受信処理を行い、BB帯での受信処理を行った信号(受信信号)をセルラ無線端末動作制御プロセッサ1304へ出力する。
セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304は、端末1200による通信の制御を司るプロセッサである。たとえば、セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304は、制御信号を送信することにより、受信RF回路1302、受信BB回路1303、送信BB回路1306および送信RF回路1307をそれぞれ制御する。
また、セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304は、受信BB回路1303から出力された受信データに基づく処理を行う。また、セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304は、端末1200が送信すべき信号(送信信号)を送信BB回路1306へ出力する。
端末動作全体制御親プロセッサ1305は、セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304を制御する上位層(たとえばアプリケーション層)の処理を行うプロセッサである。セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304および端末動作全体制御親プロセッサ1305は、たとえばCPUやDSPなどのプロセッサによって実現することができる。
送信BB回路1306は、セルラ無線端末動作制御プロセッサ1304から出力された信号のBB帯での送信処理を行い、BB帯での送信処理を行った信号を送信RF回路1307へ出力する。送信RF回路1307は、送信BB回路1306から出力された信号のRF帯での送信処理を行い、RF帯での送信処理を行った信号を送受信号分離器1301へ出力する。
図12A,図12Bに示した無線信号処理部1202は、たとえば受信RF回路1302、受信BB回路1303、送信BB回路1306および送信RF回路1307により実現することができる。図12A,図12Bした受信信号分解部1203、ユーザ受信データ解析部1204、報知情報解析部1205、制御信号解析部1206および端末機能制御部1207は、たとえばセルラ無線端末動作制御プロセッサ1304により実現することができる。
図12A,図12Bに示した端末制御上位プログラム実行部1208、データ信号生成部1209および制御情報生成部1210は、たとえばセルラ無線端末動作制御プロセッサ1304により実現することができる。また、図12A,図12Bに示した送信信号作成部1211および無線信号制御部1212は、たとえばセルラ無線端末動作制御プロセッサ1304により実現することができる。
このように、実施の形態によれば、第1端末101と第2端末102との間の端末間通信に第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲が設定される。そして、第1の場合は第1無線リソース範囲のみの無線リソースを端末間通信に割り当て、第2の場合は第1無線リソース範囲および第2無線リソースの各無線リソースを端末間通信に割り当てることができる。
これにより、第1の場合は限定された第1範囲の中から無線リソースを指定することができる。また、第1,第2範囲の中から無線リソースを指定するのは第2の場合に限定することができる。このため、第1の場合および第2の場合の両方が生じる状況であれば、たとえば第1無線リソース範囲および第2無線リソース範囲の合計に相当する量の無線リソース範囲の中から常に無線リソースの割当を行う構成に比べて、割当結果を第1端末101へ通知する信号の情報量を少なくすることができる。
たとえば、従来、セルラ無線通信システムにおいては、通信サービスが供給される地域が多数の区画(セル)に区切られ、セルごとに基地局が設置される。ユーザ端末は自端末が属するセルの基地局と通信を行う。区画ごとに設置されている各基地局は、セルラ無線通信システムのコアネットワークに接続されており、コアネットワークはインターネットや別のセルラ通信事業者が経営するセルラ無線通信システムのコアネットワークに接続されている。
端末が直接通信を行うのはセルラ無線通信システムの基地局であるが、コアネットワークを通じてインターネットや別の基地局と通信をする別の端末、あるいは別のセルラ通信事業者と契約する別の端末との通信を行うことができる。セルラ無線通信システムでの端末と基地局との通信は、たとえば以下の手順で行われる。
まず、端末が、基地局が常時送信している同期信号を受信して、基地局が送信する無線フレームのタイミングを得る。そして、端末は、基地局が送信する報知情報を受信して、そのセルラ無線通信システムで使用されている設定パラメータの情報を得る。
つぎに、端末は、基地局に接続要求信号を送信する。端末からの接続要求信号を受け取った基地局は、端末の認証、位置登録、端末識別コードの交付など、接続状態を確立するために要する情報交換をするための無線リソースを確保し、その無線リソースを使って基地局と端末が情報交換を行って接続状態を確立する。
つぎに、送信すべきデータが発生した端末は、基地局に上り帯域割り当て要求信号を送信する。基地局は、端末に対して上り無線リソースを割り当て、端末はその無線リソースを用いて基地局にデータを送信する。
また、端末は、基地局からの下り制御信号を常時受信しており、自分宛の下りデータが送られてくる無線リソース情報を検知すると、その無線リソースで下りデータ受信動作を行い、基地局から送られてくるデータを受信する。
セルラ無線通信システムが端末と基地局の間で通信を行うためのこれらの手順は3GPP(3rd Generation Partnership Project)などで詳細に決められている。
しかしながら、これらの手順においては、端末同士が直接通信することが想定されていない。たとえば第1端末と第2端末が通信を行うとすると、まず、第1端末と、第1端末が属する基地局と、が通信を行い、コアネットワークを介して第2端末が属する基地局につながり、そこから第2端末に接続される。第1端末と第2端末が同じ基地局に属する場合でも、基地局内で両者を接続する機能がなく、いったんコアネットワークを経由してそこで接続してから再び同じ基地局を介して通信を行うことが一般的になっている。
第1端末と第2端末が異なるセルラ通信事業者と契約している場合は、第1端末が契約するセルラ通信事業者のコアネットワーク、第2端末が契約するセルラ通信事業者のコアネットワークを順次経由した接続となる。
近年、セルラ無線通信システムの端末同士に、基地局やコアネットワークを介さずに直接通信させる端末間通信が検討されている。この端末間通信は、災害などで基地局やコアネットワークが一時的に利用できなくなっている場合にも端末同士の通信を確保することを可能にする。また、この端末間通信は、自動販売機やゲーム機といった端末が直接通信を行うことができるにも関わらず基地局やコアネットワークを介した通信を行わざるを得ないことにより基地局やコアネットワークの処理負荷が増えることを軽減することができる。
また、近接する端末同士がそれぞれの基地局と通信を行うよりも少ない送信電力で直接通信ができるとすると、端末が通信のために使用する電力を軽減することもできる。ここで、セルラ無線通信システムの端末同士が通信を行う場合でも、基地局と通信を行う場合に準じた制御が必要となる。
第1に、端末が直接通信のために使用する無線リソースの情報を得なければならない。この情報がなければ端末はいつどこで送信をし、いつどこで受信をしてよいのかが定まらない。この情報は、端末の通信相手が必ず基地局であった通常のセルラ無線通信システムでは制御情報として基地局より与えられた。
第2に、その無線リソースは基本的には基地局で管理されるものでなければ、端末間直接通信のために端末が送信する信号が従来の手法に従い行われる基地局と端末の間の通信に干渉を与えたり、逆に端末間通信が従来の基地局端末間通信に干渉を受けたりする。
3GPP RAN WG1(たとえばR1−140771)においては、端末間のデータ通信に使われる無線リソースの情報を、SA pool(schedule assignment pool)と呼ばれる無線リソースを使って端末間通信を行う端末に通知する方法が検討されている。
基地局は、端末から端末間データ通信に使用する無線リソースの要求があった場合に、割り当てる無線リソースをこのSA pool内の無線リソースを使って通知する。SA pool自身に使われる無線リソースの情報は、基地局から報知情報として通知されるか、端末にあらかじめ設定しておくことが検討されている。
端末はSA pool内の無線リソースにおいて受信動作をし、そこで端末間データ通信に使用する無線リソース情報を得て端末間データ通信を実行する。端末間通信を行わない場合には、SA pool以外の無線リソースにおける受信動作を停止することができ、消費電力の低減を図ることができる。
ここで、基地局が無線リソースを管理できる場合に、基地局が端末間通信に使用可能な無線リソースを端末に通知し、端末間通信を行う端末はその無線リソースを使って端末間通信を行うことが望ましい。これにより、端末間通信と、端末と基地局の間の通信と、の間の相互の干渉や、2つ以上の異なる端末間通信の間の干渉を抑制することができる。
この場合に、端末間通信に使う無線リソース情報が基地局から端末間通信を行う端末に通知される。無線リソースの情報は、たとえば無線フレーム上の時間軸上の場所と周波数軸上の場所の組み合わせで指定される。時間軸上にNシンボル、周波数軸上においてMブロックで構成される無線フレームでは、無線リソース割り当て単位があるとすると、N×M通りの場所の中から指定することを要する。
端末間通信を行う端末のうち、基地局に無線リソースを要求した端末へは、その応答として許可される無線リソース情報が通知されうる。一方、相手方の端末への無線リソース情報の通知は、基地局が相手方の端末にも通知する方法の他、基地局から無線リソース情報を得た端末が端末間通信により相手方の端末に通知する方法がある。
いずれの方法にせよ、効率のよい通知方法が望まれる。通知する無線リソースが無線フレーム上のN×M通りの場所のいずれであっても通知できるように無線リソース情報伝達の方法を構成することは、フレーム構成上の柔軟性を確保するが、通知に必要な情報量が増大する場合がある。
これに対して、上述した実施の形態によれば、端末間通信に要する無線リソース量が少ない場合は第1範囲のみの無線リソースを端末間通信に割り当てることができる。また、端末間通信に要するリソース量が多い場合は第1,第2範囲の各無線リソースを端末間通信に割り当てることができる。これにより、端末間通信に要する無線リソース量が少ない場合は限定された第1範囲の中から無線リソースを指定することができる。また、端末間通信に要する無線リソース量が多い場合に限って第1,第2範囲の中から無線リソースを指定することができる。このため、割当リソースを端末へ通知する信号の情報量を減らすことが可能になる。
以上説明したように、無線通信方法、無線通信システム、基地局および端末によれば、無線リソースを通知する制御信号の情報量の削減を図ることができる。
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)基地局が、無線リソースの第1範囲を報知する報知情報を送信し、
第1の場合に、
前記基地局が、第1端末と第2端末との間の端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースを示す第1割当情報を前記第1端末へ送信し、
前記第1端末が、前記基地局によって送信された前記第1割当情報が示す無線リソースを用いて前記第2端末へ信号を送信し、
前記第2端末が、前記基地局によって送信された前記報知情報に基づいて前記第1端末からの前記信号を受信し、
前記第1の場合と異なる第2の場合に、
前記基地局が、前記端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースおよび前記第1範囲と異なる第2範囲の無線リソースを示す第2割当情報を前記第1端末へ送信し、
前記第1端末が、前記基地局によって送信された前記第2割当情報が示す前記第1範囲の無線リソースを用いて、前記第2割当情報が示す前記第2範囲の無線リソースを示す制御情報を前記第2端末へ送信し、
前記第2端末が、前記基地局によって送信された前記報知情報に基づいて前記第1端末からの前記制御情報を受信し、受信した前記制御情報に基づいて、前記第2範囲の無線リソースを用いて前記第1端末からの信号の受信および前記第1端末への信号の送信の少なくとも一方を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。
(付記2)前記第1の場合は、前記端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が所定量以下の場合であり、前記第2の場合は、前記端末間通信に割り当てるべき無線リソースの量が前記所定量より多い場合であることを特徴とする付記1に記載の無線通信方法。
(付記3)前記第1割当情報は、前記第1割当情報が、前記基地局が前記端末間通信に割り当てた無線リソースを示す情報であることを示す情報を含むことを特徴とする付記1または2に記載の無線通信方法。
(付記4)前記第1範囲は、前記基地局のセルに割り当てられた無線リソース範囲の一部であることを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記5)前記第2範囲は、前記基地局のセルに割り当てられた無線リソース範囲の一部あるいは全部であって、前記第1範囲より広い範囲であることを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記6)前記第1割当情報は、前記基地局が前記端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースの前記第1範囲における相対的な位置を示す情報であり、
前記第1端末は、前記第1の場合に、前記報知情報および前記第1割当情報に基づいて、前記基地局が前記端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースを特定する、
ことを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記7)前記基地局は、前記第2範囲を報知する報知情報を送信し、
前記第2割当情報は、前記基地局が前記端末間通信に割り当てた前記第2範囲の無線リソースの前記第2範囲における相対的な位置を示す情報であり、
前記第1端末は、前記第2の場合に、前記第2範囲を報知する報知情報および前記第2割当情報に基づいて、前記基地局が前記端末間通信に割り当てた前記第2範囲の無線リソースを特定する、
ことを特徴とする付記1〜6のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記8)前記制御情報は、前記第2範囲の無線リソースの前記第2範囲における相対的な位置を示す情報であり、
前記第2端末は、前記第2の場合に、前記第2範囲を報知する報知情報および前記制御情報に基づいて前記第2範囲の無線リソースを特定する、
ことを特徴とする付記7に記載の無線通信方法。
(付記9)前記第2範囲は、前記第1範囲に基づいて特定可能な範囲であり、
前記第1端末および前記第2端末は、前記第1範囲を報知する報知情報が示す前記第1範囲に基づいて前記第2範囲を特定する、
ことを特徴とする付記1〜8のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記10)前記制御情報は、前記制御情報が、前記第2範囲の無線リソースを示す情報であることを示す情報を含むことを特徴とする付記1〜9のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記11)前記第1の場合に、
前記第1端末は、前記第1範囲の無線リソースのうちの第1リソースを用いて、前記第1範囲の無線リソースのうちの前記第1リソースと異なる第2リソースを示す前記信号を前記第2端末へ送信し、
前記第2端末は、受信した前記信号が示す前記第2リソースを用いて前記第1端末へ信号を送信する、
ことを特徴とする付記1〜10のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記12)前記第2の場合に、
前記第1端末は、前記第1範囲の無線リソースを用いて、前記第2範囲の無線リソースのうちの第1リソースおよび前記第1リソースと異なる第2リソースを示す制御情報を前記第2端末へ送信し、前記第1リソースを用いて前記第2端末へ信号を送信し、
前記第2端末は、受信した前記制御情報が示す前記第1リソースに基づいて前記第1端末からの前記信号を受信し、受信した前記制御情報が示す前記第2リソースを用いて前記第1端末へ信号を送信する、
ことを特徴とする付記1〜10のいずれか一つに記載の無線通信方法。
(付記13)無線リソースの第1範囲を報知する報知情報を送信する基地局と、
互いに端末間通信を行う第1端末および第2端末と、
を含む無線通信システムであって、
前記基地局は、第1の場合に、前記端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースを示す第1割当情報を前記第1端末へ送信し、前記第1の場合と異なる第2の場合に、前記端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースおよび前記第1範囲と異なる第2範囲の無線リソースを示す第2割当情報を前記第1端末へ送信し、
前記第1端末は、前記第1の場合に、前記基地局によって送信された前記第1割当情報が示す無線リソースを用いて前記第2端末へ信号を送信し、前記第2の場合に、前記基地局によって送信された前記第2割当情報が示す前記第1範囲の無線リソースを用いて、前記第2割当情報が示す前記第2範囲の無線リソースを示す制御情報を前記第2端末へ送信し、
前記第2端末は、前記第1の場合に、前記基地局によって送信された前記報知情報に基づいて前記第1端末からの前記信号を受信し、前記第2の場合に、前記基地局によって送信された前記報知情報に基づいて前記第1端末からの前記制御情報を受信し、受信した前記制御情報に基づいて前記第2範囲の無線リソースを用いて前記第1端末からの信号の受信および前記第1端末への信号の送信の少なくとも一方を行う、
ことを特徴とする無線通信システム。
(付記14)無線リソースの第1範囲を報知する報知情報を送信する報知部と、
第1の場合に、第1端末と第2端末との間の端末間通信に前記第1範囲の無線リソースを割り当て、前記第1の場合と異なる第2の場合に、前記端末間通信に前記第1範囲の無線リソースおよび前記第1範囲と異なる第2範囲の無線リソースを割り当てる割当部と、
前記割当部によって割り当てられた無線リソースを示す割当情報を前記第1端末へ送信する送信部と、
を備えることを特徴とする基地局。
(付記15)無線リソースの第1範囲を報知する報知情報を送信する基地局と通信可能な端末であって、
第1の場合に、前記基地局が自端末と他端末との間の端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースを示す第1割当情報を前記基地局から受信し、前記第1の場合と異なる第2の場合に、前記基地局が前記端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースおよび前記第1範囲と異なる第2範囲の無線リソースを示す第2割当情報を前記基地局から受信する受信部と、
前記第1の場合に、前記受信部によって受信された前記第1割当情報が示す無線リソースを用いて前記他端末へ信号を送信し、前記第2の場合に、前記受信部によって受信された前記第2割当情報が示す前記第1範囲の無線リソースを用いて、前記第2割当情報が示す前記第2範囲の無線リソースを示す制御情報を前記他端末へ送信し、前記第2範囲の無線リソースを用いて前記他端末への信号の送信および前記他端末からの信号の受信の少なくとも一方を行う通信部と、
を備えることを特徴とする端末。
(付記16)無線リソースの第1範囲を報知する報知情報を送信する基地局から前記報知情報を受信する受信部と、
第1の場合に、前記基地局が自端末と他端末との間の端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースを用いて前記他端末が送信した信号を、前記受信部によって受信された前記報知情報に基づいて受信する通信部と、
を備え、前記通信部は、前記第1の場合と異なる第2の場合に、前記基地局が前記端末間通信に割り当てた前記第1範囲の無線リソースおよび前記第1範囲と異なる第2範囲の無線リソースのうちの前記第1範囲の無線リソースを用いて前記他端末が送信した制御情報であって前記第2範囲の無線リソースを示す制御情報を前記報知情報に基づいて受信し、受信した前記制御情報に基づいて、前記第2範囲の無線リソースを用いて前記他端末からの信号の受信および前記他端末への信号の送信の少なくとも一方を行う、
ことを特徴とする端末。