JP6685935B2 - 無線通信システムにおいて端末間の直接通信のための同期信号を受信する方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

以下の説明は無線通信システムに関するもので、より詳しくは無線通信システムにおいて端末間の直接通信のための同期信号を受信する方法及びそのための装置に関するものである。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という）通信システムに対して概略的に説明する。

図１は、無線通信システムの一例として、Ｅ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示した図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容は、それぞれ「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７とＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。

図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと接続されるアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。

一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．４４、３、５、１０、１５、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データに対して、基地局は、下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データに対して、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用できる時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局間では、ユーザトラフィック又は制御トラフィック送信のためのインターフェースを使うことができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧと、端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で端末の移動性を管理する。

無線通信技術は、ＷＣＤＭＡをベースにしてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は増加の一方である。また、他の無線アクセス技術が継続して開発されているので、将来に競合力を有するためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりの費用減少、サービス利用可能性の増大、融通性のある周波数帯域の使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度なパワー消費などが要求される。

本発明の目的は無線通信システムにおいて端末間の直接通信のための同期信号を送信又は受信する方法及びそのための装置を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は前記技術的課題に制限されなく、言及しなかった他の技術的課題は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に明らかに理解可能であろう。

前記技術的課題を解決するために、本発明の一実施例による無線通信システムにおいて端末間の直接通信のために同期信号を受信する方法は、第１タイプ装置から同期信号を受信して同期を獲得する段階と、前記第１タイプ装置から第１同期モード又は第２同期モードを指示する同期モードについての情報を受信する段階と、前記同期モードが前記第２同期モードの場合、第２タイプ装置から同期信号を受信して端末間の直接通信のための同期を獲得する段階と、を含むことができる。本発明の他の実施例による同期信号を受信する端末装置は、第１タイプ装置、第２タイプ装置又は前記端末間の直接通信の相手端末（相対端末）装置に対して信号を送受信するための送受信機と、前記信号を処理するためのプロセッサと、を含み、前記プロセッサは、第１タイプ装置から同期信号を受信して同期を獲得し、前記第１タイプ装置から第１同期モード又は第２同期モードを指示する同期モードについての情報を受信し、前記同期モードが前記第２同期モードの場合、第２タイプ装置から同期信号を受信して端末間の直接通信のための同期を獲得することを特徴とする。

前述した実施例に対しては以下の事項が共通して適用可能である。

前記同期モードが第１同期モードの場合、前記第１タイプ装置から受信した同期信号のみを用いて前記端末間の直接通信のための同期を獲得することができる。

前記同期モードが第２同期モードの場合、前記第２タイプ装置から受信した同期信号に基づいて前記端末間の直接通信のための時間同期を獲得し、前記第１タイプ装置から受信した同期信号に基づいて前記端末間の直接通信のための周波数同期を獲得することを特徴とする。

前記同期信号を受信する方法は、前記第１タイプ装置からリソース割当てについての情報を受信する段階をさらに含み、前記リソース割当てについての情報は、前記第２タイプ装置からの同期信号受信のためのリソースを指示する情報を含むことを特徴とする。

好ましくは、前記第１タイプ装置は、前記端末に対して無線通信を行う基地局であり、前記第２タイプ装置は、前記第１タイプ装置以外の装置であってもよい。

前記同期信号を受信する方法は、前記第１タイプ装置に前記第２同期モードのサポート能力についての情報を送信する段階をさらに含むことができる。

前記端末は既に設定された時点から所定サブフレームの間に前記第２タイプ装置から獲得した同期によって端末間通信を遂行することができる。

ここで、前記所定のフレーム内で前記第１タイプ装置への信号と前記端末間通信の相手端末への信号が同時にスケジューリングされる場合、前記相手端末への信号が前記第１タイプ装置への信号に優先することを特徴とする。

前記同期信号を受信する方法は、前記シーケンス生成ルートインデックスに基づいて端末間同期信号を生成する段階と、前記端末間の直接通信の相手端末に前記生成された端末間同期信号を送信する段階と、をさらに含み、前記シーケンス生成ルートインデックスは、前記第１同期モード及び前記第２同期モードに対して相異なる値に設定されることを特徴とする。

また、前記端末間の直接通信の相手端末にデータを送信する段階を含み、前記データに対するパラメーターは、前記第１同期モード及び前記第２同期モードに対して相異なる値に設定されることができる。ここで、前記データに対するパラメーターは、復調参照信号（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）シーケンス形成パラメーター及びスクランブリングシーケンス形成パラメーターの中で少なくとも一つを含む。

一方、前記同期信号受信方法は、特定のサブフレームを介して第１タイプ装置から下りリンク信号を受信する段階と、前記下りリンク信号に上りリンクグラントが含まれない場合、前記特定のサブフレームに対応する上りリンクサブフレームで端末間通信を行う段階と、を含むことができる。ここで、前記特定のサブフレームに後続する少なくとも一つのサブフレームで端末間通信を遂行することができる。

前述した本発明の実施態様は本発明の好適な実施例の一部に過ぎなく、本発明の技術的特徴が反映された多様な実施例が当該技術分野の通常的な知識を持った者によって以下に詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出されるか理解可能である。

本発明によると、無線通信システムにおいてＤ２Ｄ（ＤＥＶＩＣＥ−ＴＯ−ＤＥＶＩＣＥ）動作を効率的に遂行するための同期信号を受信することができる。具体的に、端末間の直接通信のための同期を効率的に獲得することができる。

本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されなく、言及しなかった他の効果は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者に明らかに理解可能であろう。

本発明の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図面は本発明の実施例を提供し、詳細な説明とともに本発明の技術的思想を説明する。
無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワークの構造を示す。 ３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格に基づいた端末とＥ−ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す。 ３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号伝送方法を示す。 ＬＴＥシステムで使われる無線フレームの構造を示す。 下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す。 上りリンクサブフレームの構造を例示する。 ＬＴＥで使われる下りリンクサブフレームの構造を示す。 本発明に適用可能な通信システムを例示する。 本発明による同期獲得方法が適用可能な環境の一例を示す。 本発明によるリソースを指定する方法の一例を示した図である。 本発明によるリソースを指定する方法の他の例を示した図である。 本発明の一例であって、同期を獲得する動作の概念図に相当する。 本発明によるＤ２Ｄ動作のための上りリンクスケジューリングの一例を示す。 本発明によるＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送を考慮したｅＮＢの上りリンクスケジューリングの一例を示す図である。 本発明によるＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送の一例を示す。 本発明の実施例に適用可能な通信装置のブロック図である。

以下の技術は、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）などの多様な無線アクセスシステムに使うことができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術によって実現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（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実現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ―Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２―２０、Ｅ―ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などの無線技術によって実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を使うＥ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であって、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の進化したバージョンである。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／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ことはない。また、以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。

図２は、３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格をベースにした端末とＥ―ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。制御プレーンは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザプレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位にある媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは送信チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。前記送信チャネルを介して媒体アクセス制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側と受信側の物理層間には、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクでＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクでＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

第２層の媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣの内部の機能ブロックで実現することもできる。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減少させるヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を行う。

第３層の最下部に位置した無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御プレーンでのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ―ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は、互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合、端末はＲＲＣ接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）に置かれ、そうでない場合、端末はＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）に置かれる。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。

基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．４、３、５、１０、１５、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。

ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りＳＣＨを介して送信されてもよく、又は別個の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマップされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

図３は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。

電源が消えた状態で再び電源が入ったり、新しくセルに進入したりしたユーザ機器は、段階Ｓ３０１で、基地局と同期を取る等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。そのために、ユーザ機器は、基地局からプライマリ同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｐ−ＳＣＨ）及びセカンダリ同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を取得する。その後、ユーザ機器は、基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信し、セル内の放送情報を取得することができる。一方、ユーザ機器は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、ＤＬ ＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終えたユーザ機器は、段階Ｓ３０２で、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）、及び物理下りリンク制御チャネル情報による物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）を受信し、より具体的なシステム情報を取得することができる。

その後、ユーザ機器は、基地局への接続を完了するために、以降の段階Ｓ３０３〜段階Ｓ３０６などのランダムアクセス過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。このために、ユーザ機器は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブルを送信し（Ｓ３０３）、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ３０４）。競合ベースのランダムアクセスの場合、追加的な物理ランダムアクセスチャネルの送信（Ｓ３０５）、及び物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ３０６）などの衝突解決手続（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上述の手続を行ったユーザ機器は、以降、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手続として、物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ３０７）、及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＣＣＨ）の送信（Ｓ３０８）を行うことができる。ユーザ機器が基地局に送信する制御情報を上りリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＵＣＩ）と称する。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ−ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを含む。本明細書において、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、簡単にＨＡＲＱ−ＡＣＫあるいはＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）と称される。ＨＡＲＱ−ＡＣＫは、ポジティブＡＣＫ（簡単に、ＡＣＫ）、ネガティブＡＣＫ（ＮＡＣＫ）、ＤＴＸ及びＮＡＣＫ／ＤＴＸのうちの少なくとも一つを含む。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。ＵＣＩは、一般にＰＵＣＣＨを介して送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されなければならない場合、ＰＵＳＣＨを介して送信され得る。また、ネットワークの要求／指示によって、ＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信することができる。

図４は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。

図４を参照すると、セルラー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単位で行われ、１サブフレームは、多数のＯＦＤＭシンボルを含む一定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の無線フレーム構造と、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。

図４の（ａ）は、タイプ１の無線フレームの構造を例示する。下りリンク無線フレームは１０個のサブフレームで構成され、１サブフレームは時間領域で２個のスロットで構成される。１サブフレームが送信されるのにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）と言う。例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓで、１スロットの長さは０．５ｍｓであり得る。一つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で多数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは下りリンクでＯＦＤＭＡを使うので、ＯＦＤＭシンボルが一つのシンボル区間を示す。また、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ―ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と称することもできる。リソース割当て単位としてのリソースブロック（ＲＢ）は、一つのスロットで複数の連続的な副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成によって変わり得る。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と一般ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般ＣＰによって構成された場合、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であり得る。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１ＯＦＤＭシンボルの長さが増加するので、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は一般ＣＰの場合より少ない。例えば、拡張ＣＰの場合、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であり得る。ユーザ機器が速い速度で移動する場合などのようにチャネル状態が不安定な場合、シンボル間の干渉をさらに減少させるために拡張ＣＰを使うことができる。

一般ＣＰが使用される場合、スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含むので、１サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームの最初の最大３個のＯＦＤＭシンボルはＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てることができる。

図４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の無線フレームは、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、２個のスロットを含む４個の一般サブフレーム、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）を含む特別サブフレームで構成される。

前記特別サブフレームにおいて、ＤｗＰＴＳは、ユーザ機器での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に使用される。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定とユーザ機器の上りリンク送信同期を取るのに使用される。すなわち、ＤｗＰＴＳは下りリンク送信に、ＵｐＰＴＳは上りリンク送信に使用され、特に、ＵｐＰＴＳは、ＰＲＡＣＨプリアンブルやＳＲＳ送信の用途で活用される。また、保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間において下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。

前記特別サブフレームに関して、現在の３ＧＰＰ標準文書では、下記の表１のように設定を定義している。表１において、Ｔ_ｓ＝１／（１５０００×２０４８）である場合のＤｗＰＴＳとＵｐＰＴＳを示し、残りの領域が保護区間として設定される。

一方、タイプ２の無線フレームの構造、すなわち、ＴＤＤシステムにおける上りリンク／下りリンクサブフレーム設定（ＵＬ／ＤＬ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、下記の表２の通りである。

上記の表２において、Ｄは下りリンクサブフレーム、Ｕは上りリンクサブフレームを表し、Ｓは特別サブフレームを表す。また、上記の表２は、それぞれのシステムでの上りリンク／下りリンクサブフレーム設定において下りリンク−上りリンクスイッチング周期も示している。

上述した無線フレームの構造は例示に過ぎなく、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、及びスロットに含まれるシンボルの数は多様に変更可能である。

図５は、下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示する。

図６は、本発明の実施例で使用できる上りリンクサブフレームの構造を示す。

図６を参照すると、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区別される。制御領域には、上りリンク制御情報を搬送するＰＵＣＣＨが割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを搬送するＰＵＳＣＨが割り当てられる。ＬＴＥシステムでは、単一搬送波特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信しない。しかし、ＬＴＥ−Ａシステムでは、キャリアアグリゲーション技術の導入によってＰＵＣＣＨ信号とＰＵＳＣＨ信号を同時に送信することができる。一つの端末に対するＰＵＣＣＨには、サブフレーム内にＲＢ対が割り当てられる。ＲＢ対に属する各ＲＢは、２個のスロットのそれぞれで異なる副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられたＲＢ対はスロット境界（ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ）で周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）するという。

図７は、本発明の実施例で使用できる下りリンクサブフレームの構造を示す。

図７を参照すると、サブフレーム内の第１スロットで、ＯＦＤＭシンボルインデックス０から最大３個のＯＦＤＭシンボルが、各制御チャネルを割り当てられる制御領域であり、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨが割り当てられるデータ領域である。３ＧＰＰ ＬＴＥで使用される下りリンク制御チャネルの例としては、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ―ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

ＰＣＦＩＣＨは物理制御フォーマット指示子チャネルであって、サブフレームごとにＰＤＣＣＨに使われるＯＦＤＭシンボルの個数を端末に知らせる。ＰＣＦＩＣＨは一番目ＯＦＤＭシンボルに位置し、ＰＨＩＣＨ及びＰＤＣＣＨに優先して設定される。ＰＣＦＩＣＨは４個のＲＥＧ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）で構成され、それぞれのＲＥＧはセルＩＤ（Ｃｅｌｌ ＩＤｅｎｔｉｔｙ）に基づいて制御領域内に分散される。一つのＲＥＧは４個のＲＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）で構成される。ＲＥは一つの副搬送波×一つのＯＦＤＭシンボルに定義される最小物理リソースを示す。ＰＣＦＩＣＨ値は帯域幅によって１〜３又は２〜４の値を指示し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。

ＰＨＩＣＨは物理ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅｑｕｅｓｔ）指示子チャネルであって、上りリンク伝送に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶのに使われる。すなわち、ＰＨＩＣＨはＵＬ ＨＡＲＱのためのＤＬＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が送信されるチャネルを示す。ＰＨＩＣＨは１個のＲＥＧで構成され、セル固有（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）にスクランブル（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ）される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは１ビットで指示され、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。変調されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは拡散率（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ；ＳＦ、拡散因子）＝２又は４で拡散される。同じリソースにマッピングされる複数のＰＨＩＣＨはＰＨＩＣＨグループを構成する。ＰＨＩＣＨグループに多重化されるＰＨＩＣＨの個数は拡散コードの数によって決定される。ＰＨＩＣＨ（グループ）は周波数領域及び／又は時間領域でダイバーシティ利得を得るために３回繰り返される（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）。

ＰＤＣＣＨは物理下りリンク制御チャネルであって、サブフレームの最初ｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数で、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは一つ以上のＣＣＥで構成される。ＰＤＣＣＨは伝送チャネルであるＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当てについての情報、上りリンクスケジューリンググラント（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）、ＨＡＲＱ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。ＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）はＰＤＳＣＨを介して送信される。よって、基地局と端末は一般的に特定の制御情報又は特定のサービスデータを除き、ＰＤＳＣＨを介してデータをそれぞれ送信及び受信する。

ＰＤＳＣＨのデータがどの端末（一つ又は複数の端末）に送信されるか、前記端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコード（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）すべきかについての情報などはＰＤＣＣＨに含まれて送信される。例えば、特定のＰＤＣＣＨが“Ａ”というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）でＣＲＣマスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）されており、“Ｂ”という無線リソース（例えば、周波数位置）及び“Ｃ”というＤＣＩフォーマット、つまり伝送形式情報（例えば、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など）を用いて送信されるデータについての情報が特定のサブフレームを介して送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は自分が持っているＲＮＴＩ情報を用いて検索領域でＰＤＣＣＨをモニタリング、つまりブラインドデコーディングし、“Ａ”ＲＮＴＩを持っている一つ以上の端末があれば、前記端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報を介して“Ｂ”と“Ｃ”によって指示されるＰＤＳＣＨを受信する。

同期信号

以下、同期信号について説明する。

ＵＥは、電源がオンされるかあるいは新たにセルに接続しようとする場合、前記セルに対する時間及び周波数の同期を獲得し、前記セルの物理層セル識別子（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）ＮｃｅｌｌＩＤを検出（ｄｅｔｅｃｔ）するなどのセル探索（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）過程（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を遂行する。このために、ＵＥは、ｅＮＢから同期信号、例えば１次同期信号（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＰＳＳ）及び２次同期信号（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＳＳＳ）を受信してｅＮＢに対する同期を取り、セル識別子などの情報を獲得することができる。

具体的に、ＰＳＳは、ＯＦＤＭシンボル同期、スロット同期などの時間ドメイン同期及び／又は周波数ドメイン同期を得るために、下記の数式１によって長さ６３のＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ）シーケンスが周波数ドメインで定義されてＰＳＳ ｄ（ｎ）として使われる。

前記数式１で、ｕはＺＣルートシーケンスインデックスを示し、現在ＬＴＥシステムでは下記の表３のように前記ｕを定義している。

次に、ＳＳＳはフレーム同期、セルグループＩＤ及び／又はセルのＣＰ設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）（すなわち、一般ＣＰ又は拡張ＣＰの使用情報）を得るために使われ、長さ３１の２個のバイナリーシーケンスのインターリービング結合によって構成される。すなわち、ＳＳＳシーケンスはｄ（０），…，ｄ（６１）であって、全長が６２となる。また、前記ＳＳＳシーケンスは下記の数式２のようにサブフレーム＃０で送信されるかあるいはサブフレーム＃５で送信されるかによって互いに異なるように定義される。ただ、数式２で、ｎは０以上かつ３０以下の整数である。

より具体的に、同期信号は、インターＲＡＴ（ｉｎｔｅｒ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）測定の容易さのために、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）フレーム長である４．６ｍｓを考慮して、サブフレーム＃０の一番目スロットとサブフレーム＃５の一番目スロットでそれぞれ送信される。特に、ＰＳＳはサブフレーム＃０の一番目スロットの最後のＯＦＤＭシンボルとサブフレーム＃５の一番目スロットの最後のＯＦＤＭシンボルでそれぞれ送信され、ＳＳＳはサブフレーム＃０の一番目スロットの終端で二番目ＯＦＤＭシンボルとサブフレーム＃５の一番目スロットの終端で二番目ＯＦＤＭシンボルでそれぞれ送信される。該当の無線フレームの境界はＳＳＳによって検出できる。ＰＳＳは該当のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルで送信され、ＳＳＳはＰＳＳ直前のＯＦＤＭシンボルで送信される。

ＳＳは３個のＰＳＳと１６８個のＳＳの組合せによって全５０４個の固有の物理層セル識別子（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｅｌｌ ＩＤ）を示すことができる。言い換えれば、前記物理層セルＩＤは、各物理層セルＩＤがただ一つの物理層セル識別子グループの部分となるように、各グループが３個の固有の識別子を含む１６８個の物理層セル識別子グループにグルーピングされる。よって、物理層セル識別子ＮｃｅｌｌＩＤは物理層セル識別子グループを示す０から１６７までの範囲内の番号Ｎ（１）ＩＤと前記物理層セル識別子グループ内の前記物理層識別子を示す０から２までの番号Ｎ（２）ＩＤによって固有に定義される。ＵＥはＰＳＳを検出して３個の固有の物理層識別子の中で一つが分かって、ＳＳＳを検出して前記物理層識別子に関連した１６８個の物理層セルＩＤの一つを識別することができる。

ＰＳＳは５ｍｓごとに送信されるので、ＵＥはＰＳＳを検出することによって該当のサブフレームがサブフレーム＃０及びサブフレーム＃５の一つであることが分かるが、該当のサブフレームがサブフレーム＃０及びサブフレーム＃５の中で具体的に何かは分からない。よって、ＵＥはＰＳＳのみでは無線フレームの境界を認知することができない。すなわち、ＰＳＳのみではフレーム同期を獲得することができない。ＵＥは、一無線フレーム内で二度送信されるが相異なるシーケンスで送信されるＳＳＳを検出して無線フレームの境界を検出する。

このように、セル探索／再探索のために、ＵＥはｅＮＢからＰＳＳ及びＳＳＳを受信してｅＮＢに対して同期を取り、セル識別子（ｉｄｅｎｔｉｔｙ、ＩＤ）などの情報を獲得することができる。その後、ＵＥはＰＢＣＨ上でｅＮＢによって管理されるセル（ｃｅｌｌ）内の放送情報を受信することができる。

機器間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信

前述したような無線通信システム（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム又は３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステム）にＤ２Ｄ通信が導入される場合、Ｄ２Ｄ通信を遂行するための具体的な方法について以下で説明する。

以下では本発明で使われる機器間通信環境について簡略に説明する。

機器間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信とは、その表現の通りに電子装置と電子装置の間の通信を意味する。広義では電子装置間の有線又は無線通信、あるいは人が制御する装置と機械の間の通信を意味する。しかし、近年には人の関与なしで行われる電子装置と電子装置の間の無線通信を指称することが一般的である。

図８はＤ２Ｄ通信を概念的に説明するための図である。図８はＤ２Ｄ通信の一例を示すもので、機器間（Ｄ２Ｄ）又は端末間（ＵＥ−ｔｏ−ＵＥ）通信方式を示すものであり、端末間のデータ交換が基地局を介せずに遂行できる。このように、装置間に直接設定されるリンクをＤ２Ｄリンク又はサイドリンク（ｓｉｄｅｌｉｎｋ）と名付けることができる。Ｄ２Ｄ通信は、既存の基地局中心の通信方式に比べ、遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）が減少し、より少ない無線リソースを必要とするなどの利点を有する。ここで、ＵＥはユーザの端末を意味するが、ｅＮＢのようなネットワーク設備がＵＥ間の通信方式によって信号を送受信する場合にはやはり一種のＵＥと見なすことができる。

Ｄ２Ｄ通信を遂行するためには、二つのＵＥの相互間に時間及び周波数の同期が獲得されなければならない。一般に、二つのＵＥがｅＮＢのカバレージ内にあれば、ｅＮＢが送信するＰＳＳ／ＳＳＳ又はＣＲＳなどに二つのＵＥが同期化され、二つのＵＥ間の直接信号送受信も可能な水準に時間／周波数同期化が維持できる。ここで、Ｄ２Ｄ通信のための同期化信号をＤ２ＤＳＳと名付ける。特定のｅＮＢに対して同期を取ったＵＥはｅＮＢ同期に基づいてＤ２ＤＳＳ（Ｄ２Ｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）を送信することができる。Ｄ２ＤＳＳはＵＥが他のＵＥとの同期をなすための目的で送信するＤ２Ｄ信号であって、他のＵＥはこれを検出することによって該当のＵＥとの同期を獲得することができる。特に、該当のＵＥが同期化したｅＮＢのカバレージの外部に存在するＵＥである場合（すなわち、他のｅＮＢに接続されているかｅＮＢに全然接続されていないＵＥの場合）、この動作による同期化が可能である。Ｄ２ＤＳＳはＬＴＥシステムのＰＳＳ／ＳＳＳのような信号で構成できる。このように、Ｄ２Ｄ通信のために送信されるＰＳＳ／ＳＳＳ（あるいはＰＳＳ／ＳＳＳの変形信号）をそれぞれＰＤ２ＤＳＳ（ｐｒｉｍａｒｙ Ｄ２Ｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）とＳＤ２ＤＳＳ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄ２Ｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）と名付ける。ＰＤ２ＤＳＳはＬＴＥシステムのＰＳＳのように概略的なタイミングを獲得するために使われることができ、ＺＣシーケンスに基づくものであってもよい。また、ＳＤ２ＤＳＳは、ＬＴＥシステムのＳＳＳのようにより正確な同期化のために使われることができ、ｍ−シーケンスに基づいたものであってもよい。物理Ｄ２Ｄ同期チャネル（ＰＤ２ＤＳＣＨ）はシステム帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）、無線フレーム及びサブフレームインデックスのような同期化に必要な情報を運ぶ物理チャネルを指称する。

一方、ｅＮＢカバレージの外部にあるＵＥもやはりＤ２ＤＳＳを送信して、他のＵＥにとって自分に同期を取るようにすることができる。Ｄ２ＤＳＳを検出するＵＥにとって該当のＤ２ＤＳＳがｅＮＢカバレージ内のＵＥに起因したものであるか外部のＵＥに起因したものであるかを区分するようにするために、Ｄ２ＤＳＳ送信ＵＥのカバレージ状態によって使うＤ２ＤＳＳの種類を前もって決定しておくことができる。

前述したＤ２Ｄ同期方式は、ネットワークが提供する同期に優先権を付与するという特徴がある。より具体的に、ＵＥは、自分の送信同期を決定するに際して、ｅＮＢが直接送信する同期信号を最も優先的に選択し、仮にＵＥがｅＮＢカバレージの外部に位置する場合にはｅＮＢカバレージ内のＵＥが送信するＤ２ＤＳＳに優先的に同期を取るものである。このような原理は、ＵＥができればネットワークが提供するタイミングに同期を取り、Ｄ２Ｄ動作が既存のネットワーク動作（ｅＮＢとＵＥ間の送受信動作）と円滑にマルチプレックシング（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）される効果を提供する。例えば、一サブフレームは既存のネットワーク動作を遂行するが、次のサブフレームはＤ２Ｄを遂行する場合である。

一方、前述した既存のＤ２Ｄ同期方式はネットワークタイミングを優先的に使うように規定されているため、ＵＥはネットワーク状況によって随時同期を変えなければならなく、この過程で同期獲得失敗の可能性がある問題がある。具体的に、ＵＥはサービングセルに対して取られた同期に基づいてＤ２Ｄ信号送信のタイミングを決定するため、ＵＥが移動してサービングセルが変われば時間同期も変わることになり、その過程で送信ＵＥがタイミングを変換し、これを再び受信ＵＥが把握するのに一定の遅延が発生することになる。特に、この遅延時間の間に送受信ＵＥは相互間の同期を失うことになるので、一時的なＤ２Ｄ送受信不能が発生することができる。

また、隣接したセルが時間同期されていない場合、一つのセルのＵＥが他のセルＵＥのＤ２Ｄ信号受信のためには、各セルのタイミングを別に追跡しながら複数の同期を維持しなければならない。このようなセル別の同期のためのＤ２ＤＳＳ送信はそのオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）問題のため、相対的に長い周期を有することになる。例えば、最小４０ｍｓの周期を有し、これはｅＮＢがＰＳＳ／ＳＳＳを送信する５ｍｓに比べて非常に長い周期に相当する。したがって、Ｄ２ＤＳＳ送信周期が長くなるにつれてＤ２ＤＳＳを用いた同期性能は減少する可能性が高く、これはＤ２Ｄ同期獲得時間の遅延につながる。

以下、本発明は、Ｄ２Ｄ同期過程の問題を解決するために、外部同期化ソースを導入し、Ｄ２Ｄ ＵＥがネットワークが提供するものから分離された外部同期化ソースを既に持っている状況でより速やかにＤ２Ｄ同期をなす方法について説明する。説明の便宜のため、ＵＥに既存の同期信号を送信する装置、例えば既存の同期化手順にしたがってＵＥに同期信号を送信するかＵＥが同期を取っている装置又は該当のＵＥにＤ２Ｄ同期信号を送信するかＵＥが同期を取っている装置を以下で第１タイプ装置と名付け、外部同期化ソースを以下で第２タイプ装置と名付ける。既存のＤ２Ｄ同期方式を第１同期モードと名付け、第２タイプ装置を活用する新たなＤ２Ｄ同期方式を第２同期モードと名付ける。

ここで、前記第１タイプ装置としてはｅＮＢ（又はネットワーク）、Ｄ２Ｄ端末などがあり、代表的な第２タイプ装置としてはＧＰＳがある。一例として、第２同期モードを用いるＵＥはＧＰＳ受信機を装着しているため、ＧＰＳ衛星が提供する信号に基づいて時間同期を獲得していると仮定する。ただ、前記第２タイプ装置はＧＰＳのような装置に制限されるものではない。場合によって、前記第１タイプ装置ではない他の基地局もこれに相当することができる。

図９は本発明による同期獲得方法が適用可能な環境の一例を示す。

特に、図９のように、自動車に装着されたＵＥの場合にはバッテリー消費の心配なしでいつもＧＰＳ受信機を駆動することができ、さらにＤ２Ｄ通信以外の他の目的、例えば自動車の場合にナビゲーションの目的で既にＧＰＳ受信機を駆動している確率が高いので、第２同期モードを用いるのに適すると見なすことができる。トンネルのように、衛星から直接ＧＰＳ信号を受信することができない陰影地域の場合には、ＧＰＳ信号を中継する設備を設置することで、第２タイプ装置が持続的に提供されるようにすることができる。

以下では前記提案する第２同期モードを動作するための具体的な方法を説明する。

第２同期モードを動作するためには第２タイプ装置が必要であるが、あるＵＥはＵＥ実装複雑度やバッテリー消費などの理由でこの機能を最初に実装しないか実装しても一時的に使わないこともあり得る。よって、第２同期モードを動作するために、ｅＮＢはそれぞれのＵＥが第２同期モードを動作する能力があるかを把握しなければならない。ＵＥは、ｅＮＢに能力についての情報として、当該ＵＥが第２同期モードを動作する能力があるか及び／又は現在第２同期モードを動作しているかについての情報を送信することができる。

ｅＮＢは、これに基づいて適切な動作を遂行することができる。例えば、ｅＮＢは第２同期モードを動作しているＵＥの数に基づいて当該同期に基づいたＤ２Ｄのためのリソースの量を調節することができる。若しくは、例えば、ｅＮＢは、第２同期モードを動作しているＵＥが後述するように第１タイプ装置によるネットワークタイミングとは違うサブフレーム境界を持ってＤ２Ｄを動作することができることを把握し、これを上りリンクスケジューリングに反映することができる。一般に、第２同期モードが第１同期モードに比べてもっと複雑な面があるので、第２同期モード同期が可能なＵＥは第１同期モードが可能であるように定義されることもあり得る。

第１タイプ装置（例えば、ｅＮＢ）は自分のカバレージ内で第２同期モード及びこれによるＤ２Ｄ信号送信を許すかをＵＥに知らせることができる。この場合、好ましくは、全てのＵＥに第２同期モードによるＤ２Ｄ信号送信を許すかをブロードキャスティングすることができる。ここで、前記第１タイプ装置は第１同期モード又は第２同期モードを指示する同期モードについての情報をＵＥに送信することができる。例えば、特定のセルに第２同期モードによってＤ２Ｄ信号を送信することができるＵＥが多く分布している状況では該当のＵＥの頻繁な伝送がセル同期に合わなくて上りリンク伝送と相当な確率で衝突すると判断される場合、ｅＮＢは、該当のセルでは第１同期モードにしたがってＤ２Ｄ信号を送信することを指示することができる。すなわち、第２同期モードによるＤ２Ｄ信号送信を中断又は禁止することを指示することができる。

許す場合には、第２同期モード及びこれによるＤ２Ｄ信号送信に活用するリソースもブロードキャスティングすることができる。この場合、前記第１タイプ装置は前記第２タイプ装置からの同期信号受信のためのリソースを指示する情報を含む、リソース割当て情報を送信することができる。同様に、前記第１タイプ装置は前記第２同期モードにしたがってＤ２Ｄ信号を送信するリソースを指示する情報をＵＥに送信することもできる。ただ、後述するように、前記第２同期モードにしたがってＤ２Ｄ信号を送信するリソースは、特定の時点を基準として既に設定されていることもあり得る。ここで、後述するように、第２同期モードを用いる場合、そのサブフレーム境界（以下、第２タイプ装置によるサブフレーム境界）はネットワークタイミングでのサブフレーム境界と一致しないことがあるので、周波数リソースのみを指定することが特徴であり得る。もちろん、ネットワークも第２タイプ装置を持って同期を取っている状況であれば、時間リソースも指定可能である。

図１０は特定のセルで第２同期モード及び／又はこれによるＤ２Ｄ信号送信に活用するリソースを指定する一例を示した図である。ここで、ネットワークは第２タイプ装置を持っていないと仮定し、その結果として、第２同期モードが定義するサブフレーム境界がｅＮＢが定義する境界と一致しなくなる。図１０を参照すると、前記特定のセルはＵＥが第２同期モード及び／又はこれによるＤ２Ｄ信号送信に活用するリソースを前記特定のセルの上りリンク帯域内に設定することができる。

図１１も特定のセルで第２同期モード及び／又はＤ２Ｄ信号送信に活用するリソースを指定する一例を示すもので、図１０と類似したリソース割当てを示す。これは、特徴的に第２同期モード及び／又はこれによるＤ２Ｄ信号送信に活用するリソースを該当のセルの上りリンク帯域の外部に設定した場合である。特に、このような設定は第２同期モードが上りリンクと同期されなくて一緒にマルチプレックシングされにくいときに有用であり得る。このような場合、第２同期モードを動作しようとするＵＥの立場では特定の下りリンクセル、特に下りリンクを介して第２同期モードのリソースを指定するセルに接続された上りリンクセルの帯域幅の外部に第２同期モードのリソースが現れる形態となる。図１１には示されていないが、第２同期モード及び／又はこれによるＤ２Ｄ信号送信に活用するリソースは上りリンクセルの帯域幅の両側外部に皆位置して互いに離隔した二つの周波数副領域で構成することもできる。ここで、Ｄ２Ｄチャネルが二つの周波数副領域をホッピング（ｈｏｐｐｉｎｇ）する形態で送信されて周波数ダイバーシティを獲得するように構成することも可能である。

以下、Ｄ２Ｄ ＵＥが第２同期モードを用いるとき、同期を獲得する方法を説明する。

まず、時間同期の場合、前述した第２タイプ装置を基にしてＵＥは皆同期されていると見なすことができる。したがって、第２タイプ装置が定義する時間上の特定時点を基準として所定時間単位で第２同期モードを用いるときのＤ２Ｄサブフレーム境界を決定することができる。ここで、基準となる特定時点は前もってＵＥに入力されることができる。以下、前記特定時点は外部同期化基準と名付ける。また、前記所定時間単位も前もって設定可能であり、例えば１ｍｓ単位で前記Ｄ２Ｄサブフレーム境界が決定されるように設定されることができる。これによると、第２同期モードを用いるＵＥは第２タイプ装置に接続されている一つのサブフレーム境界を含む時間同期を既に獲得しておいているものである。したがって、別個の同期過程なしでＵＥはどこからどこまでが特定のＤ２Ｄサブフレームであるかを把握し、これに合わせてＤ２Ｄ信号を送信するか受信することができる。

時間によって違うＤ２Ｄ信号が送信される場合、いつどの信号が送信されるかを予め決定しておくこともできる。例えば、前述した方式でサブフレームが決定されれば、その中でどこでＤ２ＤＳＳが送信されるかも予め決定しておくことができる。

Ｄ２Ｄ信号の周波数同期を得るために、次のような方法を用いることができる。第１方法として、信号同期と同様に第２タイプ装置を用いて周波数同期の基準信号を生成する方法を用いることができる。ただ、この場合には、別個の装置を必要とすることが一般的である。特に、無線信号送受信の無線周波数はネットワーク設定によって多様に現れることができるため、多様な周波数同期基準信号を第２タイプ装置から誘導する装置はそのコストが相対的に高いことがあり得る。一方、周波数同期は多少の誤差があっても時間同期に比べて動作に決定的に影響を与えるものはなく、ただ少しの性能劣化をきたすだけであるので、敢えて第２タイプ装置から誘導しなくても良い。この場合、第２方法として、時間同期は、前述したように、第２タイプ装置から誘導するが、周波数同期はネットワークから誘導するように動作する方法を用いることができる。特に、ＵＥがｅＮＢへの信号送信のためにはネットワークの周波数同期を取らなければならないので、これを再使用すれば別個の複雑な実装なしでも同期を完成することができる。また、同じ上りリンク帯域で特定時点には送信信号の周波数をｅＮＢの周波数に合わせて上りリンク伝送を遂行するが、他の時点には送信信号の周波数を第２タイプ装置から誘導する、周波数同期の動的転換が不要になるという利点がある。以下、Ｄ２Ｄ送信のための周波数同期を獲得する方法をより具体的に説明する。

図１２は本発明の一例を示すもので、時間同期は第２タイプ装置から獲得するが周波数同期はネットワークから獲得する動作の概念図に当たる。

図１２のように、第２同期モードで周波数同期をネットワークから誘導すれば、ネットワークカバレージの外部のＵＥとの同期化のためには依然としてＤ２ＤＳＳを送信する必要がある。ただ、ネットワークカバレージの外部のＵＥが第２タイプ装置を用いて時間同期は把握している状態であるので、これによって定義されたサブフレームでＤ２ＤＳＳの検出を直接試みることができる。その結果として、Ｄ２ＤＳＳを用いて時間同期を獲得する過程を省略することができ、ここで発生し得る検出エラーによる時間遅延を大きく減らすことができる。

第２同期モードで使うＤ２ＤＳＳの特徴として、Ｄ２ＤＳＳによって時間同期を獲得する必要がないので、その周波数位置が第１同期モードでより流動的であり得る。第１同期モードでは上りリンク帯域幅の中周波数領域のみをＤ２ＤＳＳが使うように規定され、最初にＵＥが時間同期を獲得するときに周波数リソース上での位置を固定させて同期獲得をより易しくしたが、第２同期モードではこの制約は不要であり得る。すなわち、上りリンク帯域幅の中央ではないとしても第２同期モードのＤ２ＤＳＳを送信することができるように許すことが可能であろう。

ただ、余りに高い可能性を排除するために、Ｄ２ＤＳＳが送信されることができる周波数リソースの候補は所定の数に制限されることができる。若しくは、第２同期モードの場合には、相異なるセルに位置するＵＥであると言っても同じ同期を維持するため、単一のＤ２ＤＳＳの送信リソース及び送信シーケンスを持ってネットワーク内の全てのＵＥが同じＤ２ＤＳＳを送受信するように動作することができる。ただ、全てのＵＥがいっぺんにＤ２ＤＳＳを送信すればこれを受信する機会がないので、各Ｄ２ＤＳＳ送信時点で各ＵＥが確率的に送信するように動作することができる。この際、連続的にＤ２ＤＳＳの送信のみ遂行するか受信のみ遂行する場合を防止するために、一度Ｄ２ＤＳＳを送信すれば、次回の送信確率を減らすことができる。若しくは、一度Ｄ２ＤＳＳを送信しなかったすると、次回の送信確率を高めるように動作することができる。

また、このような属性を有する第２同期モードのＤ２ＤＳＳは第１同期モードのＤ２ＤＳＳと区分されることが好ましいので、前記第１同期モード及び前記第２同期モードに対して互いに異なるシーケンスを使える。すなわち、第１同期モードのＤ２ＤＳＳでは使わないシーケンスを使うことが好ましい。一例として、第１同期モードＤ２ＤＳＳを生成するのに使ったシーケンス生成ルートインデックス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎルートインデックス）以外の数字を第２同期モードＤ２ＤＳＳ生成のルートインデックスとして活用することができる。

また、第２同期モードに基づいたＤ２Ｄデータチャネルに対する各種のパラメーターを第１同期モードに基づく場合と違って設定して両者間の区分が可能になるようにすることができる。一例として、ＤＭ ＲＳシーケンス形成パラメーター及び／又はＤ２Ｄデータチャネルスクランブリングシーケンス形成パラメーター及び／又はＤ２ＤデータチャネルのためのＣＲＣマスクなどを互いに異なるように設定することができる。

以下、第２同期モードを用いるときのＤ２Ｄ送信スケジューリング方法を説明する。

まず、一つのＵＥが同一時点で同時にＤ２Ｄに対するデータ送信を行うことは難しい。これは、基本的にＬＴＥの上りリンク送信信号は連続したＲＢを占有するように規定されるからである。したがって、同一時点でＤ２Ｄ信号送信と基地局への信号送信が衝突すれば、二つの中で一つのみを送信しなければならない。既存のＤ２Ｄでは基地局への信号送信に優先権を付与してＤ２Ｄ信号送信を中断するように設計された。しかし、前述したように、第２同期モードを用いるＤ２Ｄの場合には、その用途が非常に緊急な信号をＤ２Ｄのために早く伝達するためのものであるので、少なくとも一部の緊急なＤ２Ｄ信号の場合には、むしろ基地局への信号送信を中断し、Ｄ２Ｄを送信するように動作することができる。

具体的に、第２同期モードが適用される区間の間に前記第１タイプ装置への信号と前記端末間の通信の相手端末への信号が同時にスケジューリングされる場合、前記相手端末への信号が前記第１タイプ装置への信号（基地局と端末間の信号）に優先することができる。

この区分は時間次元、特に第２タイプ装置によって定義されたサブフレーム単位でなされることができる。一例として、特定のサブフレームセットでのＤ２Ｄ送信は基地局への信号送信に比べて優先権を有するが、残りのサブフレームセットでのＤ２Ｄ送信は基地局への信号送信が優先権を有するように動作することができる。

一方、図１０及び図１１に示したように、ｅＮＢが使うサブフレームと第２同期モードが使うサブフレームはその境界が一致しないこともあり得る。したがって、サブフレーム単位でｅＮＢへの信号送信とＤ２Ｄ信号送受信を交互に遂行することには難しさがある。

これを解決する一方法として、ｅＮＢに信号を送信するスケジューリングを遂行するに際して、ｅＮＢは少なくとも二つのサブフレームを連続的に空けることにより、つまり該当のＵＥが前記二つのサブフレームで何の上りリンク信号も送信しないようにスケジューリングすることにより、少なくとも一つのサブフレームではサブフレーム境界に関係なく完全な一つのＤ２Ｄサブフレームが現れるように動作することができる。ＵＥはこのように現れる連続的な空サブフレームを用いて他のＵＥのＤ２Ｄ信号を受信するかあるいは必要時に自分のＤ２Ｄ信号送信に活用することができる。

例えば、特定のサブフレームで送信される下りリンク信号に上りリンクグラントが含まれない場合、ＵＥは前記特定のサブフレームに対応する上りリンクサブフレームで端末間通信を遂行し、前記特定のサブフレームに後続する少なくとも一つのサブフレームで端末間通信を遂行することができる。一例として、ＤＬサブフレームｎで受信したＵＬグラントに対する基地局へのＰＵＳＣＨ送信がＵＬサブフレームｎ＋４で行われる場合、ＵＥはＤＬサブフレームｎで何のＵＬグラントも受信することができなかったとすると、ＵＬサブフレームｎ＋４でどの基地局へも信号送信がないことを把握し、ネットワークタイミング上でＵＬサブフレームｎ＋４の中間に始まるＤ２Ｄサブフレームｋを使ってＤ２Ｄ信号を送信する。ただ、このときには、ＤＬサブフレームｎ＋１でのＵＬグラントもｅＮＢが送信しなくてＵＬサブフレームｎ＋５も空けておくと仮定するものである。

図１３は本発明によるＤ２Ｄ動作のための上りリンクスケジューリング方法の一例を示す。

ＵＥがこのような仮定を基にしてより円滑にＤ２Ｄ信号を送信するようにするために、ｅＮＢはどのサブフレームでＵＬ送信をスケジューリングしないかをＵＥに知らせることができる。すると、ＵＥはスケジューリングされないと知られたサブフレームを優先的にＤ２Ｄ信号送信に活用することができる。

一方、このように動作する場合、ｅＮＢとＵＥ間の通信であるＷＡＮ通信の上りリンクをスケジューリングするｅＮＢはどのＵＥのどのサブフレームでＷＡＮ伝送とＤ２Ｄ伝送が重畳するかが分からない。ＷＡＮ伝送とＤ２Ｄ伝送が重畳すれば、たとえ二つの信号が相異なる周波数リソースを使ったとしてもＵＥの能力によっては両信号の中で一つのみを送信することができるという制約が発生し得る。例えば、連続しない副反送波を使って信号を送信する機能がないＵＥの場合には、両信号の中で一つのみを送信することができるであろう。この場合、Ｄ２Ｄ伝送を優先すればＷＡＮ伝送はドロップ（ｄｒｏｐ）され、その結果としてＷＡＮ性能が低下する。特に、ドロップされるＷＡＮ伝送がＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫ信号であれば、単にＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信することができない理由でＰＤＳＣＨが不必要に再送信されてリソースを浪費する問題が発生する。

以下、このような問題を解決するために、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送の場合、ｅＮＢの上りリンクスケジューリングについて説明する。

これを解決するために、一サブフレームで送信されたＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを多くのＵＬサブフレームの中で少なくとも一つのサブフレームで送信するように設計することができる。

既存のＬＴＥ ＦＤＤの場合、サブフレーム＃ｎで受信したＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫはサブフレーム＃ｎ＋４で送信される。このような状況でサブフレーム＃ｎ＋４の一部でＤ２Ｄ伝送がＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送と衝突する場合、サブフレーム＃ｎのＰＤＳＣＨ受信の成功可否をｅＮＢが分かりにくい状況が発生し得る。この際、このＨＡＲＱタイムラインを調整して、例えばサブフレーム＃ｎで受信したＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫはサブフレーム＃ｎ＋４とサブフレーム＃ｎ＋６で送信するように設定することができる。

特徴的に、一サブフレームでＰＤＳＣＨに対してＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信する複数のサブフレームは不連続であるという特徴を有し得る。これは、サブフレーム境界が合わない一サブフレームでのＤ２Ｄ伝送が連続した二つのサブフレームでのＨＡＲＱ−ＡＣＫと同時に衝突することを防止するためである。これによれば、サブフレーム＃ｎ＋４でのＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送がたとえＤ２Ｄ伝送との衝突によってドロップされてもサブフレーム＃ｎ＋６でＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信することができれば、前記ＰＤＳＣＨリソースの浪費の問題は解決することができる。Ｄ２Ｄリソースを適切に設定することにより、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送がＤ２Ｄ伝送との衝突によって皆ドロップされる場合を避けることができる。具体的に、外部同期化基準上で所定時間の間にＤ２Ｄ伝送サブフレームに設定し、その後の特定時間に当たるサブフレームをＤ２Ｄ伝送サブフレームに設定しないことがあり得る。例えば、外部同期化基準（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）上で１ｍｓに相当するサブフレームをＤ２Ｄ伝送サブフレームに設定し、少なくともその次の３ｍｓは同一のＵＥからのＤ２Ｄ伝送サブフレームに設定しないとすれば、前記例でサブフレーム＃ｎ＋４とサブフレーム＃ｎ＋６がＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送とＤ２Ｄ伝送の衝突によって皆ドロップされる場合は発生しなくなる。

図１４は本発明によるＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送を考慮したｅＮＢの上りリンクスケジューリングを示す図である。

ここで、外部基準サブフレーム＃ｋとサブフレーム＃ｋ＋４が単一ＵＥのＤ２Ｄ伝送に使われ、その間に３ｍｓのギャップが存在する場合を仮定する。図１４を参照すると、Ｃａｓｅ１、２、３及び４は、それぞれサブフレーム＃ｋ＋４の後部がサブフレーム＃ｎ＋６の前部と衝突する場合、サブフレーム＃ｋ＋４の前部がサブフレーム＃ｎ＋６の後部と衝突する場合、サブフレーム＃ｋの後部がサブフレーム＃ｎ＋４の前部と衝突する場合、及びサブフレーム＃ｋの前部がサブフレーム＃ｎ＋４の後部と衝突する場合に相当する。図１４を参照すると、どの場合であっても、サブフレーム＃ｎ＋４とサブフレーム＃ｎ＋６の両方でのＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送が皆衝突する場合は発生しない。もちろん、Ｄ２Ｄサブフレーム又はＷＡＮサブフレーム内の一部時間を伝送がないギャップ（ｇａｐ）に設定することにより、サブフレーム間のギャップをもっと減らす動作も可能である。

一ＰＤＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを複数のサブフレームで送信する場合、ＵＥの伝送動作をより具体的に以下で説明する。

まず、初めてＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信することができるサブフレーム（図１４のサブフレーム＃ｎ＋４）でＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送がドロップされなければ、その後にＨＡＲＱ−ＡＣＫドロップの可能性を排除することができないから、必ずＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信する。しかし、先にＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信したが、その後にさらにＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信することができるサブフレーム（図１４のサブフレーム＃ｎ＋６）でＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送が可能であれば、以下の２方法の一つを適用することができる。

−以前のＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送が十分であると見なし、該当のサブフレームで該当のＨＡＲＱ−ＡＣＫは送信しない。その結果として、該当のサブフレームでＷＡＮ伝送ビット数を減らすことができるので、他のＷＡＮ信号の伝送電力を減らすかカバレージを増やすことができる。

以前のＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送にエラーが発生し得るので、依然としてサブフレーム＃ｎ＋６で信号がドロップされない限り伝送を遂行する。ｅＮＢは複数のサブフレームにかけたＨＡＲＱ−ＡＣＫを結合してより信じられるＨＡＲＱ−ＡＣＫ受信を試みることができる。

一方、この原理が適用されれば、一サブフレームで複数のサブフレームに対するＰＤＳＣＨに相応するＨＡＲＱ−ＡＣＫを一緒に送信しなければならない場合が発生する。図１５は上りリンクスケジューリングによるＨＡＲＱ−ＡＣＫ伝送の一例を示す。図１５を参照すると、サブフレーム＃ｎ＋６ではサブフレーム＃ｎとサブフレーム＃ｎ＋２でのＨＡＲＱ−ＡＣＫを一緒に送信しなければならない。

以上で説明した本発明は第２タイプ装置がＤ２Ｄ信号を送信するキャリアに位置するセルではない場合として一般化して適用することもできる。その一例として、Ｄ２Ｄ信号を送信するキャリアではない他のキャリアに位置するセルからタイミングを獲得しＤ２Ｄ信号を送信する場合にもＤ２Ｄ送信サブフレームとＷＡＮ送信サブフレームの間に非同期が発生し得る。この時に発生する同一問題を解決するために、本発明を適用することができる。一方、前記Ｄ２Ｄ信号を送信するキャリアではない他のキャリアに位置するセルは、一例としてサービングセル以外の隣接セルであってもよい。このような隣接セルはＵＥがトンネルなどに位置してＧＰＳなどのソースから同期を獲得しにくい状況で有用であり得る。

図１６は本発明の一実施例による通信装置のブロック構成図を例示する。

図１６を参照すると、通信装置１６００は、プロセッサ１６１０、メモリ１６２０、ＲＦモジュール１６３０、ディスプレイモジュール１６４０及びユーザインターフェースモジュール１６５０を含む。

通信装置１６００は説明の便宜のために示したもので、一部のモジュールは省略することができる。また、通信装置１６００は所要モジュールをさらに含むことができる。また、通信装置１６００において一部のモジュールはより細分化したモジュールに区分できる。プロセッサ１６１０は図面に例示した本発明の実施例による動作を遂行するように構成される。具体的に、プロセッサ１６１０の詳細な動作は図１〜図３４に基づいて開示された内容を参照することができる。

メモリ１６２０はプロセッサ１６１０に接続され、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを記憶する。ＲＦモジュール１６３０はプロセッサ１６１０に接続され、基底帯域信号を無線信号に変換するかあるいは無線信号を基底帯域信号に変換する機能を果たす。このために、ＲＦモジュール１６３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数上向変換又はこれらの逆過程を遂行する。ディスプレイモジュール１６４０はプロセッサ１６１０に接続され、多様な情報を表示する。ディスプレイモジュール１６４０はこれに制限されるものではないが、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような周知の要素が使える。ユーザインターフェースモジュール１６５０はプロセッサ１６１０と接続され、キーパッド、タッチスクリーンなどの周知のユーザインターフェースの組合せで構成できる。

以上で説明した実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定形態に結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途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。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませることができ、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない請求項を組み合せて実施例を構成するか、出願後の補正によって新しい請求項として含ませ得ることは自明である。

本発明の実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって実装することができる。ハードウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって実装することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手続、関数などの形態に実装することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知の多様な手段によって前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。

本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。よって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、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、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

前述したような無線通信システムにおいて端末間の直接通信のための同期信号送受信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システム以外にも多様な無線通信システムに適用することが可能である。

Claims (11)

1. 無線通信システムにおいてＵＥ（user equipment）がＤ２Ｄ（device-to-device）通信のための同期を獲得する方法であって、
   ＢＳ（base station）に関連したセルのカバレージ内の前記ＵＥが、前記Ｄ２Ｄ通信のための同期化タイプに関する情報を受信する段階と、
   前記同期化タイプに関する前記情報に基づいて、同期化ソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信のための同期を獲得する段階と、を含み、
   前記同期化ソースは、ｉ）前記ＢＳに関連した前記セル、及び、ｉｉ）前記ＢＳと異なる外部同期化ソースの一つであり、
   前記同期化タイプに関する情報が前記ＢＳに関連する場合、前記セルは、前記同期化ソースとして用いられ、
   前記同期化タイプに関する前記情報が前記外部同期化ソースに関連する場合、前記外部同期化ソースは、前記同期化ソースとして用いられる、方法。
2. 前記同期化タイプに関する前記情報が前記ＢＳに関連する場合、前記Ｄ２Ｄ通信のための前記同期は、前記ＢＳから受信した同期信号のみを用いて獲得される、請求項１に記載の方法。
3. 前記同期化タイプに関する前記情報が前記外部同期化ソースに関連する場合、
   前記Ｄ２Ｄ通信のための時間同期は、前記外部同期化ソースから受信した同期信号に基づいて獲得され、
   前記Ｄ２Ｄ通信のための周波数同期は、前記ＢＳから受信した前記同期信号に基づいて獲得される、請求項１に記載の方法。
4. 前記ＢＳからリソース割当てに関する情報を受信する段階をさらに含み、
   前記リソース割当てに関する情報は、前記外部同期化ソースから同期信号を受信するためのリソースに関する情報を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ＵＥによって用いられる前記同期化ソースに関する情報を前記ＢＳに送信する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記Ｄ２Ｄ通信は、特定の時点から所定の時間の区間の間に、前記外部同期化ソースから獲得した同期に従って行われる、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＢＳのための信号と前記Ｄ２Ｄ通信の相手ＵＥのための信号が前記所定の時間の区間内で同時にスケジューリングされる場合、前記相手ＵＥのための前記信号は、前記ＢＳのための前記信号より優先される、請求項６に記載の方法。
8. シーケンス生成ルートインデックスに基づいて同期信号を生成する段階と、
   前記Ｄ２Ｄ通信の相手ＵＥに前記生成された同期信号を送信する段階と、をさらに含み、
   前記セルが前記同期化ソースとして用いられる場合、及び、前記外部同期化ソースが前記同期化ソースとして用いられる場合、前記シーケンス生成ルートインデックスは、異なる値に設定される、請求項１に記載の方法。
9. 前記Ｄ２Ｄ通信の相手ＵＥにデータを送信する段階をさらに含み、
   前記セルが前記同期化ソースとして用いられる場合、及び、前記外部同期化ソースが前記同期化ソースとして用いられる場合、前記データのパラメーターは、異なるように設定される、請求項１に記載の方法。
10. 前記データの前記パラメーターは、少なくとも復調参照信号シーケンス形成パラメーター又はスクランブリングシーケンス形成パラメーターを含む、請求項９に記載の方法。
11. 無線通信システムにおいてＤ２Ｄ（device-to-device）通信のための同期を獲得するＵＥ（user equipment）であって、
    ＢＳ（base station）、前記ＢＳと異なる外部同期化ソース又は前記Ｄ２Ｄ通信の相手ＵＥと信号を送受信するための送受信機と、
    前記信号を処理するためのプロセッサと、を含み、
    前記プロセッサは、
    前記ＢＳから前記送受信機を経由して、前記Ｄ２Ｄ通信のための同期化タイプに関する情報を受信し、前記ＵＥは、前記ＢＳに関連したセルのカバレージ内にあり、
    前記同期化タイプに関する前記情報に基づいて、同期化ソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信のための同期を獲得する、ように構成され、
    前記同期化ソースは、ｉ）前記ＢＳに関連した前記セル、及び、ｉｉ）前記ＢＳと異なる外部同期化ソースの一つであり、
    前記同期化タイプに関する情報が前記ＢＳに関連する場合、前記セルは、前記同期化ソースとして用いられ、
    前記同期化タイプに関する前記情報が前記外部同期化ソースに関連する場合、前記外部同期化ソースは、前記同期化ソースとして用いられる、ＵＥ。

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