JP6174110B2 - 移動通信システム、通信装置、及びｄ２ｄ端末 - Google Patents

Description

本発明は、Ｄ２Ｄ通信をサポートする移動通信システム、通信装置、及びＤ２Ｄ端末に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降の新機能として、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ：Ｄ２Ｄ）通信の導入が検討されている（非特許文献１参照）。なお、Ｄ２Ｄ通信は、Proximity Service (ProSe)と称されることもある。

Ｄ２Ｄ通信では、近接する複数のユーザ端末が、コアネットワークを介さずに直接的な通信を行う。すなわち、Ｄ２Ｄ通信のデータパスはコアネットワークを経由しない。一方、移動通信システムの通常の通信（セルラ通信）のデータパスはコアネットワークを経由する。

３ＧＰＰ技術報告 「ＴＲ ２２．８０３ Ｖ１．１．０」 ２０１２年１１月

ところで、移動通信システムにおいてセルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉を防止するためには、Ｄ２Ｄ通信を行うユーザ端末（Ｄ２Ｄ端末）に対して、セルラ通信と共用しない専用無線リソースを割り当てることが考えられる。

しかしながら、そのような方法では、セルラ通信を行うユーザ端末（セルラ端末）に割り当て可能な無線リソースが相対的に減少するため、移動通信システムにおける無線リソースの利用効率を改善することが困難である。

そこで、本発明は、干渉の影響を抑圧しつつ、無線リソースの利用効率を改善できる移動通信システムを提供する。

第１の特徴に係る移動通信システムは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする。前記移動通信システムは、前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる通信装置を有する。前記通信装置は、前記セルラ通信と共用しない専用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるか、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるかの割当判断を行う。

第２の特徴に係る移動通信システムは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする。前記移動通信システムは、基地局と、前記基地局のセルにおいて前記セルラ通信を行うセルラ端末と、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて、前記セルにおいて前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末と、を有する。前記基地局、前記セルラ端末、及び前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つである通信装置は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行う。

第３の特徴に係る移動通信システムは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする。前記移動通信システムは、通信装置と、前記セルラ通信を行うセルラ端末と、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末と、を有する。前記Ｄ２Ｄ端末は、前記Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報を前記通信装置に通知する。前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスに関連する情報に基づいて、前記セルラ端末、前記通信装置、又は前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つの送信電力を制御する。

第１実施形態乃至第３実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。 Ｄ２Ｄ通信における局所中継モードを説明するための図である。 第１実施形態乃至第３実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 専用リソース割当モードを説明するための図である。 共用リソース割当モードを説明するための図である。 第１実施形態の動作パターン３に係る具体的な判断方法を説明するための図である。 第１実施形態の動作パターン４に係る具体的な判断方法を説明するための図である。 第２実施形態の動作パターン１を説明するための図である。 第２実施形態の動作パターン２を説明するための図である。 第２実施形態の動作パターン３を説明するための図である。 第３実施形態の動作パターン１を説明するための図である。 第３実施形態の動作パターン２を説明するための図である。 第３実施形態の動作パターン３を説明するための図である。 第３実施形態の動作パターン４を説明するための図である。 マルチアンテナ伝送のサポート有無を考慮した場合の動作シーケンス図である。 隣接セルへの切り替えを考慮した場合の動作シーケンス図である。 端末同士を直接無線リンクでつないで通信を行なう方式(Direct方式)を説明するための図である。 ProSe用帯域を専用で用意する方法を説明するための図である。 セルラ通信帯域上に時間分割、周波数分割、あるいはその両方によってProSe用領域を用意する方法を説明するための図である。 セルラ通信帯域上のリソースに対して、ProSe用リソースを空間的に多重してリソース共用する方法を説明するための図である。 ProSe帯域をセルラ通信の下り帯域上に配置した場合を示す図である。 ProSe帯域をセルラ通信の上り帯域上に配置した場合を示す図である。

［実施形態の概要］
第１実施形態に係る移動通信システムは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする。前記移動通信システムは、前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる通信装置を有する。前記通信装置は、前記セルラ通信と共用しない専用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるか、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるかの割当判断を行う。

第１実施形態では、前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ端末が在圏するセルにおける無線リソースの使用量に基づいて前記割当判断を行う。

第１実施形態では、前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信の通信品質に基づいて前記割当判断を行う。

前記通信品質は、前記Ｄ２Ｄ通信が受ける干渉の状況を含む。前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ端末に対して干渉検出を指示する。前記Ｄ２Ｄ端末は、前記干渉検出の指示に基づいて、干渉検出結果を前記通信装置に報告する。

第１実施形態では、前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ端末と他の機器との間のパスロスに関連する情報に基づいて前記割当判断を行う。前記他の機器とは、前記セルラ通信を行うセルラ端末、前記Ｄ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる基地局、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手ではない他のＤ２Ｄ端末、又は前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末の何れかである。

前記Ｄ２Ｄ端末、前記セルラ端末、又は前記他のＤ２Ｄ端末は、前記パスロスに関連する情報を前記通信装置に送信する。前記通信装置は、前記パスロスに関連する情報を受信し、当該受信した情報に基づいて前記割当判断を行う。

第１実施形態に係る通信装置は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる。前記通信装置は、前記セルラ通信と共用しない専用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるか、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるかの割当判断を行う制御部を有する。

第１実施形態に係るプロセッサは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる通信装置に備えられる。前記プロセッサは、前記セルラ通信と共用しない専用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるか、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるかの割当判断を行う。

第１実施形態に係る通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる通信装置において、前記セルラ通信と共用しない専用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるか、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるかの割当判断を行うステップを含む。

第２実施形態に係る移動通信システムは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする。前記移動通信システムは、基地局と、前記基地局のセルにおいて前記セルラ通信を行うセルラ端末と、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて、前記セルにおいて前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末と、を有する。前記基地局、前記セルラ端末、及び前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つである通信装置は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行う。

第２実施形態では、前記Ｄ２Ｄ端末から前記基地局が受信する参照信号に基づいて、前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向ける前記ヌルステアリングを行う。

第２実施形態では、前記Ｄ２Ｄ端末は、前記基地局が前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向けるためのプリコーダ行列情報を前記基地局に送信する。前記プリコーダ行列情報に基づいて、前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向ける前記ヌルステアリングを行う。

第２実施形態では、前記Ｄ２Ｄ端末は、前記セルラ端末が前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向けるためのプリコーダ行列情報を生成する。前記プリコーダ行列情報に基づいて、前記セルラ端末は、前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向ける前記ヌルステアリングを行う。

第２実施形態に係る通信装置は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信装置は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行う制御部を有する。前記通信装置は、基地局、前記セルラ通信を行うセルラ端末、又は前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末である。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて行われる。

第２実施形態に係るプロセッサは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信装置に備えられる。前記プロセッサは、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行う処理を実行する。前記通信装置は、基地局、前記セルラ通信を行うセルラ端末、又は前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末である。前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて行われる。

第２実施形態に係る通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、セルラ端末が、基地局のセルにおいて前記セルラ通信を行うステップと、Ｄ２Ｄ端末が、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて、前記セルにおいて前記Ｄ２Ｄ通信を行うステップと、前記基地局、前記セルラ端末、及び前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つである通信装置が、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行うステップと、を有する。

第３実施形態に係る移動通信システムは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする。前記移動通信システムは、通信装置と、前記セルラ通信を行うセルラ端末と、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末と、を有する。前記Ｄ２Ｄ端末は、前記Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報を前記通信装置に通知する。前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスに関連する情報に基づいて、前記セルラ端末、前記通信装置、又は前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つの送信電力を制御する。

第３実施形態では、前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースに設けられる。前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、前記セルラ端末の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う。

第３実施形態では、前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースに設けられる。前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合に、前記Ｄ２Ｄ端末の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う。

第３実施形態では、前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の下りリンク無線リソースに設けられる。前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合に、前記Ｄ２Ｄ端末の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う。

第３実施形態では、前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の下りリンク無線リソースに設けられる。前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、前記通信装置の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う。

第３実施形態に係るＤ２Ｄ端末は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信を行うことができる。前記Ｄ２Ｄ端末は、前記Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報を通信装置に通知する制御部を有する。

第３実施形態に係るプロセッサは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信を行うことができるＤ２Ｄ端末に備えられる。前記プロセッサは、前記Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報を通信装置に通知する。

第３実施形態に係る通信装置は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報に基づいて、セルラ端末、前記通信装置、又は前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つの送信電力を制御する制御部を有する。

第３実施形態に係るプロセッサは、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる通信装置に備えられる。前記プロセッサは、Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報に基づいて、セルラ端末、前記通信装置、又は前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つの送信電力を制御する。

第３実施形態に係る通信制御方法は、データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。前記通信制御方法は、セルラ端末が、前記セルラ通信を行うステップと、Ｄ２Ｄ端末が、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信を行うステップと、前記Ｄ２Ｄ端末が、前記Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報を前記通信装置に通知するステップと、前記通信装置が、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスに関連する情報に基づいて、前記セルラ端末、前記通信装置、又は前記Ｄ２Ｄ端末のうち、少なくとも１つの送信電力を制御するステップと、を有する。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成される移動通信システム（ＬＴＥシステム）にＤ２Ｄ通信を導入する場合の実施形態を説明する。

（ＬＴＥシステム）
図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は無線アクセスネットワークに相当し、ＥＰＣ２０はコアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。

ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続を確立したセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを構成しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。

ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００により構成されるＥＰＣ２０は、ｅＮＢ２００を収容する。

ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。

次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。

アンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ１０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、アンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。

アンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。アンテナ２０１は、複数のアンテナ素子を含む。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、アンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。

物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））、及び割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。

ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）である。

ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。また、下りリンクにおいて、各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）などの参照信号が分散して配置される。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

（Ｄ２Ｄ通信）
第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、直接的なＵＥ間通信であるＤ２Ｄ通信をサポートする。ここでは、Ｄ２Ｄ通信を、ＬＴＥシステムの通常の通信（セルラ通信）と比較して説明する。

セルラ通信は、コアネットワークであるＥＰＣ２０をデータパスが経由する。データパスとは、ユーザデータ（ユーザプレーン）の通信経路である。これに対し、Ｄ２Ｄ通信は、ＵＥ間に設定されるデータパスがＥＰＣ２０を経由しない。よって、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できる。

ＵＥ１００は、近傍に存在する他のＵＥ１００を発見し、Ｄ２Ｄ通信を開始する。Ｄ２Ｄ通信には、直接通信モード及び局所中継モード（Ｌｏｃａｌｌｙ Ｒｏｕｔｅｄモード）が存在する。

図６は、Ｄ２Ｄ通信における直接通信モードを説明するための図である。図６に示すように、直接通信モードは、データパスがｅＮＢ２００を経由しない。相互に近接するＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて、低送信電力で直接的に無線通信を行う。よって、ＵＥ１００の消費電力の削減、及び隣接セルへの干渉の低減といったメリットが得られる。

図７は、Ｄ２Ｄ通信における局所中継モードを説明するための図である。図７に示すように、局所中継モードは、データパスがｅＮＢ２００を経由するもののＥＰＣ２０を経由しない。すなわち、ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいて、ＥＰＣ２０を介さずにｅＮＢ２００を介して無線通信を行う。局所中継モードは、ＥＰＣ２０のトラフィック負荷を削減できるものの、直接通信モードに比べてメリットが少ない。よって、第１実施形態では、直接通信モードを主として想定する。

（第１実施形態に係る動作）
（１）動作概要
第１実施形態では、周波数利用効率を改善する観点から、Ｄ２Ｄ通信がＬＴＥシステムの周波数帯域（ライセンスバンド）内で行われるケースを想定する。このようなケースでは、ネットワークの管理下でＤ２Ｄ通信が行われる。

図８は、第１実施形態に係る動作環境を説明するための図である。図８に示すように、ＵＥ１００−Ｃは、ｅＮＢ２００のセルにおいてセルラ通信を行うセルラＵＥ（セルラ端末）である。接続状態にあるＵＥ１００−Ｃは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、セルラ通信を行う。セルラ通信を行うＵＥ１００−Ｃは、ユーザデータ及び制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。

ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００のセルにおいてＤ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ ＵＥ（Ｄ２Ｄ端末）である。接続状態にあるＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ｅＮＢ２００から割り当てられる無線リソースを用いて、Ｄ２Ｄ通信を行う。Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄは、ユーザデータを相互に送受信し、制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。

このように、第１実施形態では、セルラＵＥ（ＵＥ１００−Ｃ）とＤ２Ｄ ＵＥ（ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄ）とが同一セルに在圏する。ただし、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ ＵＥ群に含まれる一部のＤ２Ｄ ＵＥは、他のセルに在圏してもよく、圏外であってもよい。例えば、ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２Ｄのうち一方は、他方のＤ２Ｄ ＵＥが在圏するセルとは異なるセルに在圏してもよく、圏外であってもよい。以下においては、セルラＵＥ１００−Ｃと同一セルに在圏するＤ２Ｄ ＵＥを適宜「Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ」と称する。

ＬＴＥシステムの周波数帯域内でＤ２Ｄ通信を行う場合に、Ｄ２Ｄ通信に割り当てる無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース）を確保するためには、専用リソース割当モード及び共用リソース割当モードの２通りのモードがある。

図９は、専用リソース割当モードを説明するための図である。図９に示すように、専用リソース割当モードでは、Ｄ２Ｄ無線リソースを、セルラ通信に割り当てる無線リソース（セルラ無線リソース）と共用させないモードである。図９の例では、３サブフレーム分の無線リソース（具体的には、時間・周波数リソース）のうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックがＤ２Ｄ無線リソースとして確保されている。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースは、Ｄ２Ｄ通信に専用の無線リソース（専用無線リソース）である。専用リソース割当モードによれば、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉を回避できるものの、セルラ無線リソースが相対的に減少するため、無線リソースの利用効率が悪いという問題がある。

図１０は、共用リソース割当モードを説明するための図である。図１０に示すように、共用リソース割当モードは、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させるモードである。図１０の例では、３サブフレーム分の無線リソースのうち、中央のサブフレームにおける中央の数リソースブロックは、セルラ無線リソースとして使用されるだけでなく、Ｄ２Ｄ無線リソースとしても使用される。この場合、Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ通信と共用の無線リソース（共用無線リソース）である。Ｄ２Ｄ無線リソースは、セルラ無線リソースと空間的に分離される。共用リソース割当モードによれば、無線リソースの利用効率が高いものの、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間で干渉が生じ易い、すなわち、通信品質が劣化し易いという問題がある。

そこで、第１実施形態に係るｅＮＢ２００は、専用リソース割当モード及び共用リソース割当モードを適切に使い分けることにより、干渉の影響を抑圧しつつ、無線リソースの利用効率を改善する。具体的には、ｅＮＢ２００は、セルラ通信と共用しない専用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる（専用リソース割当モード）か、セルラ通信と共用する共用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる（共用リソース割当モード）かの割当判断を行う。かかる割当判断を行う際の判断基準としては、様々な判断基準が適用できる。

以下の動作パターン１乃至５において、割当判断を行う際の判断基準の具体例を説明する。なお、動作パターン１乃至５は、別個独立に実施してもよく、２以上の動作パターンを組み合わせて実施してもよい。

（２）動作パターン１
第１実施形態の動作パターン１では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏するセルにおける無線リソースの使用量に基づいて割当判断を行う。この場合、ｅＮＢ２００は、割当判断を行う通信装置に相当する。無線リソースの使用量とは、例えばリソースブロック使用数又はリソースブロック使用率などである。

第１に、ｅＮＢ２００は、自セル内にＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏する場合に、当該セルの無線リソースの使用量を監視する。

第２に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏するセルの無線リソースの使用量を、閾値と比較する。閾値は、ｅＮＢ２００が予め保持していてもよく、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードからｅＮＢ２００に通知してもよい。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏するセルの無線リソースの使用量を閾値と比較した結果に応じて割当判断を行う。

ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏するセルの無線リソースの使用量が閾値を超えない場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、当該セルの無線リソースに余裕がある場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、干渉による通信品質の劣化に対処する。時間的変動も考慮して、当該無線リソースの使用量が閾値を超えておらず、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏するセルの無線リソースの使用量が閾値を超える場合には、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、当該セルの無線リソースが逼迫している場合には、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、無線リソースの利用効率を改善する。時間的変動も考慮して、当該無線リソースの使用量が閾値を超えており、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

第４に、ｅＮＢ２００は、割当判断の結果に応じてＤ２Ｄ ＵＥ１００−ＤにＤ２Ｄ無線リソースを割り当てる。専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、専用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。これに対し、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、共用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。

なお、第１実施形態の動作パターン１では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏するセルの全体的な無線リソースの使用量を判断基準としていたが、当該セルの上りリンク無線リソースと下りリンク無線リソースとを個別に判断基準としてもよい。ここで上りリンク無線リソースとは、上りリンクにおけるセルラ通信のために確保されている無線リソースである。下りリンク無線リソースとは、下りリンクにおけるセルラ通信のために確保されている無線リソースである。

上りリンク無線リソースと下りリンク無線リソースとを個別に判断する場合、ｅＮＢ２００は、上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設けるか、下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設けるかの判断をさらに行ってもよい。例えば、ｅＮＢ２００は、下りリンク無線リソースの使用量が上りリンク無線リソースの使用量に比べて多い場合に、上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設けると判断する。これに対し、上りリンク無線リソースの使用量が下りリンク無線リソースの使用量に比べて多い場合に、下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設けると判断する。

また、割当判断の判断主体は、ｅＮＢ２００に限らず、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードであってもよい。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが在圏するセルにおける無線リソースの使用量をネットワークノードに通知する。ネットワークノードは、当該通知に基づいて割当判断を行い、判断結果をｅＮＢ２００に通知する。この場合、ネットワークノードは、割当判断を行う通信装置に相当する。

さらに、Ｄ２Ｄ無線リソースの決定権の一部をＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが有する場合には、割当判断の判断主体は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄであってもよい。ｅＮＢ２００は、専用無線リソースとして使用可能なＤ２Ｄ無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース候補）と共用無線リソースとして使用可能なＤ２Ｄ無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース候補）とを予めＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに通知する。そして、ｅＮＢ２００は、適宜、セルの無線リソースの使用量をＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに通知する。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、通知された使用量に基づいて割当判断を行う。この場合、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、割当判断を行う通信装置に相当する。

（３）動作パターン２
第１実施形態の動作パターン２では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信の通信品質に基づいて割当判断を行う。この場合、ｅＮＢ２００は、割当判断を行う通信装置に相当する。Ｄ２Ｄ通信の通信品質とは、例えば、ＱｏＳ（パケットロス率、スループットなど）又は無線品質（ＳＮＲ、干渉電力など）である。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信の通信品質を測定し、Ｄ２Ｄ通信の通信品質をｅＮＢ２００に報告する。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信の通信品質を、所定のトリガでｅＮＢ２００に報告してもよく、定期的にｅＮＢ２００に報告してもよい。

第２に、ｅＮＢ２００は、報告されたＤ２Ｄ通信の通信品質を、閾値と比較する。閾値は、ｅＮＢ２００が予め保持していてもよく、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードからｅＮＢ２００に通知してもよい。閾値は、例えば、当該Ｄ２Ｄ通信に要求される通信品質（所要通信品質）にオフセットを加えた値とすることができる。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信の通信品質を閾値と比較した結果に応じて割当判断を行う。

ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信の通信品質が閾値を超えない場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ通信の通信品質を改善すべき場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、干渉による通信品質の劣化に対処する。時間的変動も考慮して、Ｄ２Ｄ通信の通信品質が閾値を超えておらず、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信の通信品質が閾値を超える場合には、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ通信の通信品質が十分に満たされている場合には、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、無線リソースの利用効率を改善する。時間的変動も考慮して、Ｄ２Ｄ通信の通信品質が閾値を超えており、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

第４に、ｅＮＢ２００は、割当判断の結果に応じてＤ２Ｄ ＵＥ１００−ＤにＤ２Ｄ無線リソースを割り当てる。専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、専用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。これに対し、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、共用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。

なお、割当判断の判断主体は、ｅＮＢ２００に限らず、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードであってもよい。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信の通信品質をネットワークノードに通知する。ネットワークノードは、当該通知に基づいて割当判断を行い、判断結果をｅＮＢ２００に通知する。この場合、ネットワークノードは、割当判断を行う通信装置に相当する。

さらに、Ｄ２Ｄ無線リソースの決定権の一部をＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが有する場合には、割当判断の判断主体は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄであってもよい。ｅＮＢ２００は、専用無線リソースとして使用可能なＤ２Ｄ無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース候補）と共用無線リソースとして使用可能なＤ２Ｄ無線リソース（Ｄ２Ｄ無線リソース候補）とを予めＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに通知する。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信の通信品質に基づいて割当判断を行う。この場合、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、割当判断を行う通信装置に相当する。

（４）動作パターン３
第１実施形態の動作パターン３では、上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設ける場合において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと他の機器との間のパスロスに基づいて割当判断を行う。本動作パターン３では、「他の機器」が主にセルラＵＥ１００−Ｃであるケースを説明する。上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設ける場合で、かつ、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの近傍にセルラＵＥ１００−Ｃが存在する場合には、セルラＵＥ１００−Ｃの送信信号（上りリンク信号）がＤ２Ｄ通信に大きな干渉を与える。よって、本動作パターン３では、そのような干渉を考慮した割当判断を行う。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、セルラＵＥ１００−Ｃとの間のパスロスを推定し、推定したパスロスをｅＮＢ２００に報告する。或いは、セルラＵＥ１００−Ｃは、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄとの間のパスロスを推定し、推定したパスロスをｅＮＢ２００に報告する。当該パスロス（Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間のパスロス）は、既知の送信電力と、測定した受信電力と、の差分を計算することにより推定できる。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ及び／又はセルラＵＥ１００−Ｃは、推定したパスロスを、所定のトリガでｅＮＢ２００に報告してもよく、定期的にｅＮＢ２００に報告してもよい。なお、パスロス自体を報告するのではなく、パスロスに関連する情報（例えば、受信電力、送信電力）を報告してもよい。

第２に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間のパスロスを、閾値と比較する。閾値は、ｅＮＢ２００が予め保持していてもよく、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードからｅＮＢ２００に通知してもよい。なお、パスロス自体の比較ではなく、パスロスに関連する情報（例えば、受信電力）の比較であってもよい。以下においても同様である。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間のパスロスを閾値と比較した結果に応じて割当判断を行う。

ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間のパスロスが閾値を超えない場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの近傍にセルラＵＥ１００−Ｃが存在するような状況下で、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、干渉による通信品質の劣化に対処する。時間的変動も考慮して、当該パスロスが閾値を超えておらず、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間のパスロスが閾値を超える場合には、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの近傍にセルラＵＥ１００−Ｃが存在しないような状況下で、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、無線リソースの利用効率を改善する。時間的変動も考慮して、当該パスロスが閾値を超えており、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

第４に、ｅＮＢ２００は、割当判断の結果に応じてＤ２Ｄ ＵＥ１００−ＤにＤ２Ｄ無線リソースを割り当てる。専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、専用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。これに対し、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、共用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。

ｅＮＢ２００は、さらに、ｅＮＢ２００を基準としたＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ及びセルラＵＥ１００−Ｃの相対的な位置に基づいて割当判断を行ってもよい。すなわち、ｅＮＢ２００から見て、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ及びセルラＵＥ１００−Ｃが一定幅の線上に位置しており、かつ、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤよりもセルラＵＥ１００−Ｃが遠方に位置する場合には、干渉が大きいため、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。具体的には、ｅＮＢ２００とＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄのなす角度と、ｅＮＢ２００とセルラＵＥ１００−Ｃのなす角度と、の差分が小さく、ｅＮＢ２００及びＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ間の距離に比べてｅＮＢ２００及びセルラＵＥ１００−Ｃ間の距離が大きい場合に、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ及びセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれの位置情報を取得し、位置情報に基づいて角度及び距離を推定してもよい。また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ及びセルラＵＥ１００−Ｃのそれぞれの信号到来方向を取得し、信号到来方向に基づいて角度を推定してもよい。さらに、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ及びセルラＵＥ１００−ＣのそれぞれとｅＮＢ２００との間のパスロスを取得し、パスロスに基づいて距離を推定してもよい。

ｅＮＢ２００は、さらに、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手ではない他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄも考慮して割当判断を行ってもよい。「Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手ではない他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ」とは、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ及びその通信相手からなるＤ２Ｄ ＵＥ群と別のＤ２Ｄ ＵＥ群に属するＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄである。

以上をまとめると、本動作パターン３では、以下の条件１が満たされ、かつ、以下の条件２が満たされない場合に、共用リソース割当モードが適用される。それ以外の場合には専用リソース割当モードが適用される。

条件１：Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと他のＵＥ（セルラＵＥ１００−Ｃ、又は、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手ではない他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ）との間のパスロス或いは距離が閾値を超える。

条件２：ｅＮＢ２００とＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄのなす角度と、ｅＮＢ２００と他のＵＥ（同上）のなす角度と、の差分が小さく、ｅＮＢ２００とＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄとの間の距離に比べてｅＮＢ２００と他のＵＥ（同上）との間の距離が大きい。

図１１は、本動作パターン３に係る具体的な判断方法を説明するための図である。

図１１に示すように、ＵＥ１００−１Ｄ乃至ＵＥ１００−８ＤのそれぞれはＤ２Ｄ ＵＥである。ＵＥ１００−１Ｃ及びＵＥ１００−２ＣのそれぞれはセルラＵＥである。ＵＥ１００−１ＤはＵＥ１００−２ＤとのＤ２Ｄ通信を行い、ＵＥ１００−３ＤはＵＥ１００−４ＤとのＤ２Ｄ通信を行い、ＵＥ１００−５ＤはＵＥ１００−６ＤとのＤ２Ｄ通信を行い、ＵＥ１００−７ＤはＵＥ１００−８ＤとのＤ２Ｄ通信を行っている。

ここで、ＵＥ１００−７Ｄ及びＵＥ１００−８ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群については、上記の条件１が満たされ、かつ、上記の条件２が満たされない。よって、ｅＮＢ２００は、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ群に対して共用リソース割当モードを適用すると判断する。

これに対し、ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群と、ＵＥ１００−３Ｄ及びＵＥ１００−４ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群と、については、上記の条件１が満たされない。よって、ｅＮＢ２００は、これらのＤ２Ｄ ＵＥ群に対して専用リソース割当モードを適用すると判断する。

また、ＵＥ１００−５Ｄ及びＵＥ１００−６ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群については、上記の条件２が満たされる。よって、ｅＮＢ２００は、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ群に対して専用リソース割当モードを適用すると判断する。

なお、割当判断の判断主体は、ｅＮＢ２００に限らず、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノード、又はＤ２Ｄ ＵＥであってもよい。ｅＮＢ２００は、各種の情報をネットワークノード又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに通知する。ネットワークノード又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、当該通知に基づいて割当判断を行う。この場合、ネットワークノード又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、割当判断を行う通信装置に相当する。

（５）動作パターン４
第１実施形態の動作パターン４では、下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設ける場合において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと他の機器との間のパスロスに基づいて割当判断を行う。本動作パターン４では、「他の機器」が主にｅＮＢ２００であるケースを説明する。下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソースを設ける場合で、かつ、ｅＮＢ２００の近傍にＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが存在する場合には、ｅＮＢ２００の送信信号（下りリンク信号）がＤ２Ｄ通信に大きな干渉を与える。よって、本動作パターン４では、そのような干渉を考慮した割当判断を行う。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、ｅＮＢ２００との間のパスロスを推定し、推定したパスロスをｅＮＢ２００に報告する。或いは、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄとの間のパスロスを推定する。当該パスロス（Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間のパスロス）は、既知の送信電力と、測定した受信電力と、の差分を計算することにより推定できる。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、推定したパスロスを、所定のトリガでｅＮＢ２００に報告してもよく、定期的にｅＮＢ２００に報告してもよい。

第２に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間のパスロスを、閾値と比較する。閾値は、ｅＮＢ２００が予め保持していてもよく、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードからｅＮＢ２００に通知してもよい。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間のパスロスを閾値と比較した結果に応じて割当判断を行う。

ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間のパスロスが閾値を超えない場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの近傍にｅＮＢ２００が存在するような状況下で、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、干渉による通信品質の劣化に対処する。時間的変動も考慮して、当該パスロスが閾値を超えておらず、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間のパスロスが閾値を超える場合には、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの近傍にｅＮＢ２００が存在しないような状況下で、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、無線リソースの利用効率を改善する。時間的変動も考慮して、当該パスロスが閾値を超えており、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

第４に、ｅＮＢ２００は、割当判断の結果に応じてＤ２Ｄ ＵＥ１００−ＤにＤ２Ｄ無線リソースを割り当てる。専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、専用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。これに対し、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、共用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。

ｅＮＢ２００は、さらに、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと他のＵＥ（セルラＵＥ１００−Ｃ、又は、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手ではない他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ）との間のパスロス或いは距離も考慮して割当判断を行ってもよい。すなわち、動作パターン３と同様に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと他のＵＥ（同上）との間のパスロス或いは距離が閾値を超えない場合には、専用リソース割当モードを適用する。

以上をまとめると、本動作パターン４では、以下の条件１及び２が満たされる場合に、共用リソース割当モードが適用される。それ以外の場合には専用リソース割当モードが適用される。

条件１：Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間のパスロス或いは距離が閾値を超える。

条件２：Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと他のＵＥ（セルラＵＥ１００−Ｃ、又は、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手ではない他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ）との間のパスロス或いは距離が閾値を超える。

図１２は、本動作パターン４に係る具体的な判断方法を説明するための図である。

図１２に示すように、ＵＥ１００−１Ｄ乃至ＵＥ１００−８ＤのそれぞれはＤ２Ｄ ＵＥである。ＵＥ１００−１Ｃ及びＵＥ１００−２ＣのそれぞれはセルラＵＥである。ＵＥ１００−１ＤはＵＥ１００−２ＤとのＤ２Ｄ通信を行い、ＵＥ１００−３ＤはＵＥ１００−４ＤとのＤ２Ｄ通信を行い、ＵＥ１００−５ＤはＵＥ１００−６ＤとのＤ２Ｄ通信を行い、ＵＥ１００−７ＤはＵＥ１００−８ＤとのＤ２Ｄ通信を行っている。

ここで、ＵＥ１００−７Ｄ及びＵＥ１００−８ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群については、上記の条件１及び２が満たされる。よって、ｅＮＢ２００は、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ群に対して共用リソース割当モードを適用すると判断する。

これに対し、ＵＥ１００−１Ｄ及びＵＥ１００−２ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群と、ＵＥ１００−３Ｄ及びＵＥ１００−４ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群と、ＵＥ１００−５Ｄ及びＵＥ１００−６ＤからなるＤ２Ｄ ＵＥ群と、については、上記の条件１又は２の少なくとも一方が満たされない。よって、ｅＮＢ２００は、これらのＤ２Ｄ ＵＥ群に対して専用リソース割当モードを適用すると判断する。

なお、割当判断の判断主体は、ｅＮＢ２００に限らず、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノード、又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄであってもよい。ｅＮＢ２００は、各種の情報をネットワークノード又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに通知する。ネットワークノード又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、当該通知に基づいて割当判断を行う。この場合、ネットワークノード又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、割当判断を行う通信装置に相当する。

さらに、上述した判断手法に代えて、次のような判断手法を適用してもよい。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、ｅＮＢ２００から受信する参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ）と、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手である他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄから受信する発見用信号の受信電力（ＤＳＲＰと称する）と、を測定する。発見用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）とは、Ｄ２Ｄ通信のために周辺のＵＥを発見（探索）するための信号である。

第２に、割当判断を行う通信装置（ｅＮＢ２００、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ、又はネットワークノード）は、ＲＳＲＰとＤＳＲＰとの比較により割当判断を行う。例えば、当該通信装置は、
ＲＳＲＰ≧ＤＳＲＰ＋α：専用リソース割当
ＲＳＲＰ＜ＤＳＲＰ＋α：共用リソース割当
と判断する。ここで「α」は所定のオフセットである。このような判断手法では、Ｄ２Ｄ通信における受信電力がｅＮＢ２００からの受信電力（すなわち、干渉電力）に比べて十分に高い場合には、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、無線リソースの利用効率を改善する。一方、それ以外の場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、干渉による通信品質の劣化に対処する。

（６）動作パターン５
第１実施形態の動作パターン３では、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと他の機器との間のパスロスに基づいて割当判断を行う。本動作パターン５では、「他の機器」が当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手である他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄであるケースを説明する。同一のＤ２Ｄ ＵＥ群に属するＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ間の距離（パスロス）が大きいほどＤ２Ｄ通信の送信電力が高くなり、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に与える干渉が大きくなる。よって、本動作パターン５では、そのような干渉を考慮した割当判断を行う。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、通信相手のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄとの間のパスロスを推定し、推定したパスロスをｅＮＢ２００に報告する。当該パスロス（同一のＤ２Ｄ ＵＥ群に属するＤ２Ｄ ＵＥ間のパスロス）は、既知の送信電力と、測定した受信電力と、の差分を計算することにより推定できる。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、推定したパスロスを、所定のトリガでｅＮＢ２００に報告してもよく、定期的にｅＮＢ２００に報告してもよい。

第２に、ｅＮＢ２００は、同一のＤ２Ｄ ＵＥ群に属するＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ間のパスロスを、閾値と比較する。閾値は、ｅＮＢ２００が予め保持していてもよく、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードからｅＮＢ２００に通知してもよい。

第３に、ｅＮＢ２００は、同一のＤ２Ｄ ＵＥ群に属するＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ間のパスロスを閾値と比較した結果に応じて割当判断を行う。

ｅＮＢ２００は、同一のＤ２Ｄ ＵＥ群に属するＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ間のパスロスが閾値を超えない場合には、共用リソース割当モードを当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの近傍に通信相手のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが存在するような状況下で、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、無線リソースの利用効率を改善する。時間的変動も考慮して、当該パスロスが閾値を超えておらず、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

また、ｅＮＢ２００は、同一のＤ２Ｄ ＵＥ群に属するＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ間のパスロスが閾値を超える場合には、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断する。これにより、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの遠方に通信相手のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが存在するような状況下で、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用し、干渉による通信品質の劣化に対処する。時間的変動も考慮して、当該パスロスが閾値を超えており、かつ、その持続時間が所定時間を超える場合に、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用すると判断してもよい。

第４に、ｅＮＢ２００は、割当判断の結果に応じてＤ２Ｄ ＵＥ１００−ＤにＤ２Ｄ無線リソースを割り当てる。専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、専用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。これに対し、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ無線リソースとして、共用無線リソースをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに割り当てる。

なお、割当判断の判断主体は、ｅＮＢ２００に限らず、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノード、又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄであってもよい。この場合、ネットワークノード又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、割当判断を行う通信装置に相当する。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について、上述した第１実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態では、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させるモード（共用リソース割当モード）を前提として、干渉に対する措置をとることにより、無線リソースの利用効率を高めつつ通信品質の劣化を防止する。

（１）動作概要
第２実施形態では、図８に示したように、セルラＵＥ１００−ＣとＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄとが同一セルに在圏する動作環境を想定する。また、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄには共用リソース割当モードが適用されることを前提とする。すなわち、第２実施形態に係るＬＴＥシステムは、ｅＮＢ２００と、ｅＮＢ２００のセルにおいてセルラ通信を行うセルラＵＥ１００−Ｃと、セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて、当該セルにおいてＤ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと、を有する。

ｅＮＢ２００、セルラＵＥ１００−Ｃ、及びＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄのうち、少なくとも１つである通信装置は、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行う。ここでヌルステアリングとは、複数のアンテナ素子を用いて形成される指向性パターンのヌル（不感点）を任意の方向に向ける制御を意味する。ヌルステアリング自体はよく知られた技術であるため、一般的なヌルステアリングの説明は省略する。

以下の動作パターン１乃至４において、第２実施形態に係るヌルステアリングの具体例を説明する。動作パターン１乃至４は、別個独立に実施してもよく、２以上の動作パターンを組み合わせて実施してもよい。

（２）動作パターン１
第２実施形態の動作パターン１は、上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースを想定する。

図１３は、本動作パターン１を説明するための図である。図１３に示すように、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信信号がｅＮＢ２００で受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間で干渉（図１３の干渉Ａ）が生じ得る。また、セルラＵＥ１００−Ｃの送信信号（上りリンク信号）がＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄで受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間で干渉（図１３の干渉Ｂ）が生じ得る。本動作パターン１は、干渉Ａの影響を抑圧するための動作パターンである。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信中に参照信号を送信する。参照信号は、既知の信号系列及び既知の無線リソースを用いて送信される。参照信号は、Ｄ２Ｄ通信用の参照信号であってもよく、セルラ通信用の参照信号であってもよい。セルラ通信用の参照信号としては、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を使用できる。

第２に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄからの参照信号を受信すると、受信した参照信号に基づいて、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに対してヌルを向けるヌルステアリングを行う。例えば、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄから受信する参照信号の受信電力（すなわち、干渉電力）が小さくなるようにアンテナウェイトを設定することでヌルステアリングを行う。アンテナウェイトは、ＬＴＥシステムにおいてプリコーダ行列と称される。ｅＮＢ２００は、少なくとも受信についてヌルステアリングを行うことで、図１３の干渉Ａの影響を抑圧できる。ただし、送信についても同様にヌルステアリングを行ってもよい。

（３）動作パターン２
第２実施形態の動作パターン２は、上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースにおいて、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間で干渉（図１３の干渉Ｂ）の影響を抑圧するための動作パターンである。

図１４は、本動作パターン２を説明するための図である。図１４に示すように、第１に、ｅＮＢ２００は、ＢＣＩ（Ｂｅｓｔ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ｐｒｅｃｏｒｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の送信を設定するためのＢＣＩ制御情報をＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに送信する（ステップＳ１０１）。ＢＣＩは、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄにヌルが向くプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報である。

第２に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、セルラＵＥ１００−Ｃの送信信号を受信すると、受信した送信信号に基づいてＢＣＩを選択する。セルラＵＥ１００−Ｃの送信信号としては、ＳＲＳを使用できる。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、複数のプリコーダ行列のそれぞれに対応するＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｒｄｅｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）からなるＰＭＩ群（コードブック）を保持しており、ＢＣＩとして、セルラＵＥ１００−Ｃからの受信電力（すなわち、干渉電力）が最も小さくなるＰＭＩをコードブックの中から選択する。

第３に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、選択したＢＣＩをｅＮＢ２００に送信する（ステップＳ１０３）。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤからのＢＣＩをセルラＵＥ１００−Ｃに転送する。ただし、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤからｅＮＢ２００を経由してセルラＵＥ１００−ＣにＢＣＩを通知する場合に限らず、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤからｅＮＢ２００を経由せずにセルラＵＥ１００−Ｃに直接的にＢＣＩを通知してもよい。

第４に、セルラＵＥ１００−Ｃは、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄから通知されたＢＣＩが示すプリコーダ行列を設定することで、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに対してヌルを向けるヌルステアリングを行う。セルラＵＥ１００−Ｃは、少なくとも送信についてヌルステアリングを行うことで、図１３の干渉Ｂの影響を抑圧できる。ただし、受信についても同様にヌルステアリングを行ってもよい。具体的には、当該ＢＣＩが示すプリコーダ行列を設定した上で送信を行うことで、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄにヌルを向ける。

（４）動作パターン３
第２実施形態の動作パターン３は、下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースを想定する。

図１５は、本動作パターン３を説明するための図である。図１５に示すように、ｅＮＢ２００の送信信号（下りリンク信号）がＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄで受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間で干渉（図１５の干渉Ａ）が生じ得る。また、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信信号がセルラＵＥ１００−Ｃで受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間で干渉（図１５の干渉Ｂ）が生じ得る。本動作パターン３は、干渉Ａの影響を抑圧するための動作パターンである。

第１に、ｅＮＢ２００は、セルラ通信用の参照信号を送信する。セルラ通信用の参照信号は、既知の信号系列及び既知の無線リソースを用いて送信される。セルラ通信用の参照信号としては、ＣＲＳ、又はＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を使用できる。

第２に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、ｅＮＢ２００からの参照信号を受信すると、受信した参照信号に基づいて、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに対してヌルを向けるためのＢＣＩ（プリコーダ行列情報）を選択する。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、複数のプリコーダ行列のそれぞれに対応するＰＭＩからなるＰＭＩ群（コードブック）を保持しており、ＢＣＩとして、ｅＮＢ２００からの受信電力（すなわち、干渉電力）が最も小さくなるＰＭＩをコードブックの中から選択する。

第３に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、選択したＢＣＩをｅＮＢ２００に通知する。

第４に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄから通知されたＢＣＩが示すプリコーダ行列を設定することで、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに対してヌルを向けるヌルステアリングを行う。ｅＮＢ２００は、少なくとも送信についてヌルステアリングを行うことで、図１５の干渉Ａの影響を抑圧できる。ただし、受信についても同様にヌルステアリングを行ってもよい。

なお、ｅＮＢ２００がセルラＵＥ１００−Ｃに対してビームフォーミングを行っている場合には、ビームフォーミングとヌルステアリングとを両立するために、以下の動作を追加すればよい。ここでビームフォーミングとは、複数のアンテナ素子を用いて形成される指向性パターンのビーム（メインローブ）を任意の方向に向ける制御を意味する。ビームフォーミング自体はよく知られた技術であるため、一般的なビームフォーミングの説明は省略する。

セルラＵＥ１００−Ｃは、ｅＮＢ２００からの参照信号を受信すると、受信した参照信号に基づいて、セルラＵＥ１００−Ｃに対してビームを向けるためのＰＭＩ（プリコーダ行列情報）を選択する。セルラＵＥ１００−Ｃは、複数のプリコーダ行列のそれぞれに対応するＰＭＩからなるＰＭＩ群（コードブック）を保持しており、ｅＮＢ２００からの受信電力（すなわち、所望波電力）が最も大きくなるＰＭＩをコードブックの中から選択する。そして、セルラＵＥ１００−Ｃは、選択したＰＭＩをｅＮＢ２００に通知する。実際には、複数のセルラＵＥ１００−Ｃから複数のＰＭＩがｅＮＢ２００に通知される。

ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤからのＢＣＩとセルラＵＥ１００−ＣからのＰＭＩとを受信する。そして、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄから通知されたＢＣＩと一致するＰＭＩを通知したセルラＵＥ１００−Ｃを特定し、特定したセルラＵＥ１００−Ｃ及びＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに対して同一の無線リソースを割り当てる。そして、ｅＮＢ２００は、一致したＢＣＩ（ＰＭＩ）を用いてセルラＵＥ１００−Ｃへの送信を行う。その結果、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄにはヌルが向き、かつ、セルラＵＥ１００−Ｃにはビームが向く指向性パターンが形成される。よって、ヌルステアリングとビームフォーミングとを両立できる。

（５）動作パターン４
第２実施形態の動作パターン４は、下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースにおいて、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間で干渉（図１５の干渉Ｂ）の影響を抑圧するための動作パターンである。

第１に、ｅＮＢ２００は、ＢＣＩ（Ｂｅｓｔ Ｃｏｍｐａｎｉｏｎ ｐｒｅｃｏｒｄｅｒ ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の送信を設定するためのＢＣＩ制御情報をセルラＵＥ１００−Ｃに送信する。ＢＣＩは、セルラＵＥ１００−Ｃにヌルが向くプリコーダ行列を示すプリコーダ行列情報である。

第２に、セルラＵＥ１００−Ｃは、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信信号を受信すると、受信した送信信号に基づいてＢＣＩを選択する。セルラＵＥ１００−Ｃは、複数のプリコーダ行列のそれぞれに対応するＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｒｄｅｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）からなるＰＭＩ群（コードブック）を保持しており、ＢＣＩとして、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄからの受信電力（すなわち、干渉電力）が最も小さくなるＰＭＩをコードブックの中から選択する。

第３に、セルラＵＥ１００−Ｃは、選択したＢＣＩをｅＮＢ２００に送信する。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤからのＢＣＩをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに転送する。ただし、セルラＵＥ１００−ＣからｅＮＢ２００を経由してＤ２Ｄ ＵＥ１００−ＤにＢＣＩを通知する場合に限らず、セルラＵＥ１００−ＣからｅＮＢ２００を経由せずにＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに直接的にＢＣＩを通知してもよい。

第４に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、セルラＵＥ１００−Ｃから通知されたＢＣＩが示すプリコーダ行列を設定することで、セルラＵＥ１００−Ｃに対してヌルを向けるヌルステアリングを行う。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、少なくとも送信についてヌルステアリングを行うことで、図１５の干渉Ｂの影響を抑圧できる。ただし、受信についても同様にヌルステアリングを行ってもよい。

［第３実施形態］
以下、第３実施形態について、上述した第１実施形態及び第２実施形態との相違点を主として説明する。第３実施形態では、Ｄ２Ｄ無線リソースをセルラ無線リソースと共用させるモード（共用リソース割当モード）を前提として、干渉に対する措置をとることにより、無線リソースの利用効率を高めつつ通信品質の劣化を防止する。

（１）動作概要
第３実施形態では、図８に示したように、セルラＵＥ１００−ＣとＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄとが同一セルに在圏する動作環境を想定する。また、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄには共用リソース割当モードが適用されることを前提とする。すなわち、第３実施形態に係るＬＴＥシステムは、ｅＮＢ２００と、ｅＮＢ２００のセルにおいてセルラ通信を行うセルラＵＥ１００−Ｃと、セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて、当該セルにおいてＤ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと、を有する。

Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手である他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと、の間のパスロスを示すＤ２Ｄ通信パスロスをｅＮＢ２００に通知する。なお、パスロス自体を通知するのではなく、パスロスに関連する情報（例えば、受信電力、送信電力）を通知してもよい。ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスに関連する情報に基づいて、セルラ通信とＤ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、セルラＵＥ１００−Ｃ、ｅＮＢ２００、又はＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄのうち、少なくとも１つの送信電力を制御する。また、Ｄ２Ｄ通信パスロスに基づいて、送信電力を制御するだけでなく、ＭＣＳを制御してもよい。

以下の動作パターン１乃至４において、第３実施形態に係る送信電力制御（及びＭＣＳ制御）の具体例を説明する。動作パターン１乃至４は、別個独立に実施してもよく、２以上の動作パターンを組み合わせて実施してもよい。

（２）動作パターン１
第３実施形態の動作パターン１は、上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースを想定する。

図１６は、本動作パターン１を説明するための図である。図１６に示すように、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信信号がｅＮＢ２００で受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間で干渉（図１６の干渉Ａ）が生じ得る。本動作パターン１は、干渉Ａの影響を抑圧するための動作パターンである。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと、当該Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの通信相手である他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスを推定する。Ｄ２Ｄ通信パスロスは、既知の送信電力と、測定した受信電力と、の差分を計算することにより推定できる。そして、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信パスロスをｅＮＢ２００に通知する（ステップＳ２０１）。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信パスロスを、所定のトリガでｅＮＢ２００に通知してもよく、定期的にｅＮＢ２００に通知してもよい。

第２に、ｅＮＢ２００は、通知されたＤ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較する。閾値は、ｅＮＢ２００が予め保持していてもよく、ＥＰＣ２０に含まれるネットワークノードからｅＮＢ２００に通知してもよい。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較した結果に応じて送信電力制御を行う。ここで、Ｄ２Ｄ通信パスロスが大きい場合、Ｄ２Ｄ通信における送信電力が高いため、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に与える干渉が大きいとみなすことができる。よって、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、セルラＵＥ１００−Ｃの送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う（ステップＳ２０２）。具体的には、送信電力を上昇させるための電力制御情報をセルラＵＥ１００−Ｃに送信する。電力制御情報は、送信電力の値を直接的に指定する情報であってもよく、現状の送信電力を基準とした変化分を指定する情報であってもよい。

第４に、セルラＵＥ１００−Ｃは、電力制御情報に従って送信電力を上昇させる。これにより、ｅＮＢ２００は、セルラＵＥ１００−Ｃの送信信号を高い電力で受信するため、干渉Ａの影響を打ち消す、すなわち、干渉Ａに対する耐性を高くすることができる。

ｅＮＢ２００は、セルラＵＥ１００−Ｃの送信電力を上昇させるだけでなく、セルラＵＥ１００−ＣのＭＣＳを低下させるようにＭＣＳ制御を行ってもよい。具体的には、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、ＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報をセルラＵＥ１００−Ｃに送信する。ＭＣＳ制御情報は、変更後のＭＣＳを示す情報である。なお、「ＭＣＳを低下させる」とは、現状のＭＣＳよりもデータレートの低いＭＣＳ（すなわち、干渉に対する耐性の高いＭＣＳ）に変更することを意味する。

このように、セルラＵＥ１００−Ｃは、干渉Ａに対する耐性を高くしつつ、セルラ通信を継続する。ただし、セルラＵＥ１００−Ｃの送信電力を上昇させると、隣接セルへの干渉も大きくなる。従って、ｅＮＢ２００は、セルラＵＥ１００−Ｃが自セルのセル端に位置すると判断した場合には、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合であっても、セルラＵＥ１００−Ｃの送信電力を上昇させないようにしてもよい。

（３）動作パターン２
第３実施形態の動作パターン２は、上りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースを想定する。

図１７は、本動作パターン２を説明するための図である。図１７に示すように、セルラＵＥ１００−Ｃの送信信号（上りリンク信号）がＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄで受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間で干渉（図１７の干渉Ｂ）が生じ得る。本動作パターン２は、干渉Ｂの影響を抑圧するための動作パターンである。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信パスロスをｅＮＢ２００に通知する（ステップＳ２１１）。かかる動作については、第３実施形態の動作パターン１と同様である。

第２に、ｅＮＢ２００は、通知されたＤ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較する。かかる動作については、第３実施形態の動作パターン１と同様である。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較した結果に応じて送信電力制御を行う。ここで、Ｄ２Ｄ通信パスロスが小さい場合、Ｄ２Ｄ通信における送信電力を上昇させる余裕があるとみなすことができる。よって、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う（ステップＳ２１２）。具体的には、ｅＮＢ２００は、送信電力を上昇させるための電力制御情報をＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに送信する。電力制御情報は、送信電力の値を直接的に指定する情報であってもよく、現状の送信電力を基準とした変化分を指定する情報であってもよい。

第４に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、電力制御情報に従って送信電力を上昇させる。これにより、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、通信相手の他のＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信信号を高い電力で受信するため、干渉Ｂの影響を打ち消す、すなわち、干渉Ｂに対する耐性を高くすることができる。

ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信電力を上昇させるだけでなく、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤのＭＣＳを低下させるようにＭＣＳ制御を行ってもよい。具体的には、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合に、ＭＣＳを低下させるためのＭＣＳ制御情報をＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに送信する。ＭＣＳ制御情報は、変更後のＭＣＳを示す情報である。なお、「ＭＣＳを低下させる」とは、現状のＭＣＳよりもデータレートの低いＭＣＳ（すなわち、干渉に対する耐性の高いＭＣＳ）に変更することを意味する。

このように、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、干渉Ｂに対する耐性を高くしつつ、Ｄ２Ｄ通信を継続する。ただし、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信電力を上昇させると、隣接セルへの干渉も大きくなる。従って、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄが自セルのセル端に位置すると判断した場合には、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合であっても、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信電力を上昇させないようにしてもよい。

（４）動作パターン３
第３実施形態の動作パターン３は、下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースを想定する。

図１８は、本動作パターン３を説明するための図である。図１８に示すように、ｅＮＢ２００の送信信号（下りリンク信号）がＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄで受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとｅＮＢ２００との間で干渉（図１８の干渉Ａ）が生じ得る。本動作パターン３は、干渉Ａの影響を抑圧するための動作パターンである。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信パスロスをｅＮＢ２００に通知する（ステップＳ２２１）。かかる動作については、第３実施形態の動作パターン１と同様である。

第２に、ｅＮＢ２００は、通知されたＤ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較する。かかる動作については、第３実施形態の動作パターン１と同様である。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較した結果に応じて送信電力制御を行う。ここで、Ｄ２Ｄ通信パスロスが小さい場合、Ｄ２Ｄ通信における送信電力を上昇させる余裕があるとみなすことができる。よって、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う（ステップＳ２２２）。また、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信電力を上昇させるだけでなく、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤのＭＣＳを低下させるようにＭＣＳ制御を行ってもよい。以降の動作（送信電力制御及びＭＣＳ制御に関する動作）については、第３実施形態の動作パターン２と同様である。

（５）動作パターン４
第３実施形態の動作パターン４は、下りリンク無線リソース内にＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を設けるケースを想定する。

図１９は、本動作パターン４を説明するための図である。図１９に示すように、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄの送信信号がセルラＵＥ１００−Ｃで受信される場合に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤとセルラＵＥ１００−Ｃとの間で干渉（図１９の干渉Ｂ）が生じ得る。本動作パターン４は、干渉Ｂの影響を抑圧するための動作パターンである。

第１に、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、Ｄ２Ｄ通信パスロスをｅＮＢ２００に通知する（ステップＳ２３１）。かかる動作については、第３実施形態の動作パターン１と同様である。

第２に、ｅＮＢ２００は、通知されたＤ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較する。かかる動作については、第３実施形態の動作パターン１と同様である。

第３に、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスを閾値と比較した結果に応じて送信電力制御を行う。ここで、Ｄ２Ｄ通信パスロスが大きい場合、Ｄ２Ｄ通信における送信電力が高いため、Ｄ２Ｄ通信からセルラ通信に与える干渉が大きいとみなすことができる。よって、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、ｅＮＢ２００の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行う（ステップＳ２３２）。これにより、セルラＵＥ１００−Ｃは、ｅＮＢ２００の送信信号を高い電力で受信するため、干渉Ｂの影響を打ち消す、すなわち、干渉Ｂに対する耐性を高くすることができる。ｅＮＢ２００は、送信電力を上昇させるだけでなく、セルラＵＥ１００−Ｃへの送信に適用するＭＣＳを低下させるようにＭＣＳ制御を行ってもよい。

ただし、ｅＮＢ２００の送信電力を上昇させると、隣接セルへの干渉も大きくなる。従って、ｅＮＢ２００は、隣接セルのセルラＵＥ１００−Ｃが自セルのセル端近傍に位置すると判断した場合には、Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合であっても、ｅＮＢ２００の送信電力を上昇させないようにしてもよい。

［その他の実施形態］
上述した第１実施形態乃至第３実施形態では、Ｄ２Ｄ通信に関連する制御を主としてｅＮＢ２００が行っていたが、Ｄ２Ｄ通信に関連する制御をＵＥ１００が行ってもよい。例えば、Ｄ２Ｄ通信を制御する制御ＵＥがｅＮＢ２００に代わってＤ２Ｄ通信に関連する制御を行ってもよい。よって、上述した第１実施形態乃至第３実施形態においては、ｅＮＢ２００を制御ＵＥと適宜読み替えてもよい。

上述した第１実施形態乃至第３実施形態は、別個独立に実施してもよく、２以上の実施形態を組み合わせて実施してもよい。

例えば、第２実施形態又は第３実施形態に係る干渉に対する措置の状況に基づいて、第１実施形態に係る割当判断を行ってもよい。すなわち、第２実施形態又は第３実施形態に係る干渉抑圧方法が不能である場合、又は、当該干渉抑圧方法によっても干渉が改善されない場合には、専用リソース割当モードを適用すると判断してもよい。

上述した第２実施形態は、干渉抑圧のためにＵＥ１００がマルチアンテナ伝送をサポートしている必要がある。よって、ＵＥ１００がマルチアンテナ伝送のサポート有無も考慮することが望ましい。図２０は、マルチアンテナ伝送のサポート有無を考慮した場合の動作シーケンス図である。図２０において、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、上りリンク無線リソース内に設けられたＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を用いてＤ２Ｄ通信を行っている（ステップＳ３０１）。セルラＵＥ１００−Ｃ及びＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄのそれぞれは、自身のマルチアンテナ伝送のサポート有無をｅＮＢ２００に通知する（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）。ここでは、セルラＵＥ１００−Ｃがマルチアンテナ伝送をサポートしていない（すなわち、ヌルステアリングを実施できない）と仮定して、説明を進める。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−ＤはセルラＵＥ１００−Ｃから大きな干渉を受けており（ステップＳ３０４）、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは干渉を検知し（ステップＳ３０５）、その旨をｅＮＢ２００に通知する（ステップＳ３０６）。ｅＮＢ２００は、下りリンク無線リソースを用いてＤ２Ｄ通信を行うようＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに指示する（ステップＳ３０７）。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、上りリンク無線リソース内に設けられたＤ２Ｄ無線リソース（共用無線リソース）を用いてＤ２Ｄ通信を行う（ステップＳ３０８）。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄはマルチアンテナ伝送をサポートしている（すなわち、ヌルステアリングを実施できる）ため、セルラＵＥ１００−Ｃへの干渉は小さく抑えることができる（ステップＳ３０９）。なお、このような上りリンク無線リソースと下りリンク無線リソースとの間でＤ２Ｄ無線リソースを変更する場合に限らず、コンポーネントキャリア単位でＤ２Ｄ無線リソースを変更してもよい。

上述した第１実施形態では、セル内の無線リソース使用量が閾値を超える場合に、共用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用する一例を説明した。しかしながら、隣接セルの無線リソース使用量が少ないのであれば、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄを当該隣接セルに切り替えた上で、専用リソース割当モードをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに適用してもよい。図２１は、隣接セルへの切り替えを考慮した場合の動作シーケンス図である。Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに専用リソース割当モードが適用されており（ステップＳ４０１）、かつセルの無線リソース使用量が閾値を超えた場合（ステップＳ４０２）、ｅＮＢ２００は、隣接セルを管理する他のｅＮＢ２００に対して当該隣接セルの無線リソース使用量を問い合わせて取得する（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。或いは、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに共用リソース割当モードが適用されており、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との間の干渉の発生を検知した場合に、隣接セルの無線リソース使用量を問い合わせて取得してもよい。ｅＮＢ２００は、自セルの無線リソース使用量よりも隣接セルの無線リソース使用量が少ない場合に、Ｄ２Ｄ通信を隣接セルに切り替えると判断する。或いは、隣接セルの無線リソース使用量を問い合わせることに代えて、Ｄ２Ｄ通信の収容要求を隣接セルに送信し、かかる判断を隣接セルで行ってもよい。ここでは、Ｄ２Ｄ通信を隣接セルに切り替えると判断したと仮定して、説明を進める。ｅＮＢ２００は、隣接セルの周波数帯域への切り替えをＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄに要求する（ステップＳ４０５）。そして、Ｄ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄは、隣接セルの周波数帯域でのＤ２Ｄ通信を開始する（ステップＳ４０６）。

上述した第３実施形態では、Ｄ２Ｄ通信パスロスの閾値判定結果に基づいて送信電力を上げる動作を主として説明した。しかしながら、Ｄ２Ｄ通信パスロスの閾値判定結果に基づいて送信電力を下げる（及びＭＣＳも下げる）という動作を適用してもよい。

上述した各実施形態では、１つのＤ２Ｄ ＵＥ群に含まれる全てのＤ２Ｄ ＵＥ１００−ＤがｅＮＢ２００との接続を確立している一例を説明した。しかしながら、１つのＤ２Ｄ ＵＥ群に含まれる１つのＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄ（いわゆる、アンカーＵＥ）のみがｅＮＢ２００との接続を確立してもよい。アンカーＵＥは、Ｄ２Ｄ ＵＥ群を代表して制御信号をｅＮＢ２００と送受信する。この場合、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ群に含まれる全てのＤ２Ｄ ＵＥ１００−Ｄと制御信号を送受信する必要はなく、アンカーＵＥに対してのみ制御信号を送受信すればよい。

上述した各実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用する一例を説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

［付記］
以下において、上述した実施形態の補足説明について付記する。

3rd Generation Partnership Project (3GPP)にて仕様化が行なわれているLTE-Advancedでは、近傍端末の発見、及び近傍端末間通信を可能とするProximity Service (ProSe)の検討が行われている。ProSeの導入には、1)新サービスの提供、2)周波数利用効率の向上及びコアネットワーク負荷の低減、3)端末の送信電力低減、4)緊急時セーフティネットワークの構築などの目的があるが、特に端末間直接通信による周波数利用効率の向上に注目し、ProSe実装の方式や課題について検討した結果を報告する。

1. はじめに
国内外の多くの移動体通信事業者が運用を開始、あるいは採用を表明しているLong Term Evolution (LTE) の高度化システムであるLTE-Advanced の技術仕様が、3rd Generation Partnership Project (3GPP) においてRelease 10、11として規格化され、現在では更なる高度化を目指してRelease 12の議論が継続して行われている。Release 12の検討アイテムの１つとして、LTE-Advanced ネットワーク上で、近傍のユーザ端末を発見し、コアネットワークを介さずに端末間で直接通信を行うProximity Service (ProSe)の技術仕様が検討されている。ProSeの導入目的としては、以下のようなものが想定されている。

・新たな付加価値・ユーザ体験の創出
近接ユーザを結びつけるソーシャルネットワークサービスへの応用や、近傍に接近した顧客への広告配信等、新たなアプリケーションをサポート。

・無線周波数有効利用・コアネットワーク負荷低減
空間的に離れた端末ペアが同一リソースを繰り返して利用して通信することによる周波数の有効利用や、コアネットワークを介さずに通信を行なうことによるコアネットワークの負荷低減を実現。

・端末の送信電力低減
遠方の基地局に送信する代わりに近傍の端末に直接送信することで、端末の送信電力を低減。副次的に隣接セルへの干渉電力も低減。

・Public Safety用途
大規模災害等、非常時のセーフティネットとしての利用。ネットワークダウン時の通信手段として、端末間直接通信を活用。

また、ProSeはLTE用のライセンスバンドを用いて提供されることが想定されており、以下のような要求が挙げられている。

・通信事業者による端末間通信の把握・制御
ライセンスバンドを保有する通信事業者による運用・保守・課金等の目的から、端末間通信を行なう場合であっても通信事業者による管理の下で行なわれることが要求されている。

・ネットワークによるデータパスの切り替え制御
ProSeが利用可能である場合、データセッションについては、従来のセルラ通信を用いるパスとProSeを用いるパスを、ネットワーク側から自由に切り替えられることが要求されている。

但し、Public Safety用途に関しては専用バンドでの運用も想定されており、またネットワークカバレッジ外においても動作することが求められているため、この場合は上記の限りではない。

以下では、無線周波数利用効率の改善の観点から、ProSeの機能の中でも特に端末間直接通信に注目し、その課題について検討を行なう。

2. ProSeにおける端末間通信
3GPPでは、ProSeでの端末間通信の方式について複数の方式が提案されている。以下に、その各方式について説明する。

2.1. Locally Routed方式
図７に示すように、端末同士の通信を行なう際に基地局が介在するが、ユーザデータがコアネットワークに抜けていかず、端末と基地局のみでパスが完結する方式がLocally Routed方式である。この方式では、端末-基地局間で通信を行なう必要があるため、無線周波数の利用効率は通常のセルラ通信とほぼ同等であるが、コアネットワークへの負荷を低減することが可能となっている。

2.2. Direct方式
一方、図２２に示すように、端末同士を直接無線リンクでつないで通信を行なう方式(Direct方式)も想定されている。この場合、前述のLocally Routed方式と同様にコアネットワークへの負荷を低減できることに加え、周波数利用効率の改善も可能となる。これは、
・端末#1-端末#2間で通信を行なう際、従来のセルラ通信では端末#1-基地局間及び基地局-端末#2間の2リンクが必要であったが、端末#1-端末#2間の1リンクのみで通信が可能
・空間的に離れた端末ペア(端末ペア#1と端末ペア#2)同士、さらにはセルラ通信(端末#5-基地局間)とも同一無線リソースを共有することにより、空間リソースの有効活用が可能
という仕組みに因る。

ただし、通信事業者が端末間通信を把握・制御する目的から、基地局が通信に直接介在するLocally Routed方式とは異なり、端末間で使用するリソースを基地局から指定する等の制御が必要であることに留意する。

以下では、無線周波数有効活用の観点から後者のDirect方式について議論を行なう。

3. 使用周波数帯域
次に、ProSeに用いられる周波数帯域について検討を行なう。ProSeに用いる周波数帯域の選択方法としては、ProSe用の専用帯域を用意する、セルラ用周波数リソースの一部をProSe用に転用する、あるいはセルラ用周波数リソースをProSeと共用する方式が考えられる。以下に、これらそれぞれについて述べる。

3.1. ProSe専用帯域での運用
図２３のように、ProSe用帯域を専用で用意する方法が、運用上最も簡易な方法である。この場合、ProSeとセルラ通信の間での干渉を考慮する必要がなく、そのため干渉を考慮したリソース割当についての動的な制御を行なう必要がない。しかし、周波数利用効率の観点からは望ましいとは言えず、また通信事業者がProSe用に新たに帯域を用意しなければならないという問題もある。

3.2. セルラ通信帯域上ProSe専用領域での運用
図２４は、セルラ通信帯域上に時間分割、周波数分割、あるいはその両方によってProSe用領域を用意する方法である。この方式では、オペレータがProSe用に新たに帯域を用意する必要はなく、特にセル内に限ってはProSeとセルラ通信との間の干渉は起こらない。またセルラ通信とProSeのトラフィック状況に応じて、ProSe用領域を可変とする構成も考えられる。一方で、ProSe用領域を増やした際に、セルラ通信用リソースが減少してしまうという問題がある。

3.3. セルラ通信帯域上ProSe兼用領域での運用
図２５に、セルラ通信帯域上のリソースに対して、ProSe用リソースを空間的に多重してリソース共用する方法を示す。この場合、セルラ通信用リソースを減らすことなくProSe用リソースを確保することが可能となるため、周波数利用効率の観点からは望ましいと言える。但し、セルラ-ProSe間での干渉が発生するため、これを適切に検出、及び制御する仕組みが必要である。以下に、具体的なセルラ-ProSe間干渉について検討を行なう。

3.3.1. セルラ通信の下り帯域上でのProSe運用
図２６に、ProSe帯域をセルラ通信の下り帯域上に配置した場合の図を示す。この場合、考慮すべき干渉は以下の通りとなる。

1)セルラ通信の基地局下り送信が、ProSeの受信に与える干渉
2)ProSeの送信が、セルラ通信の端末下り受信に与える干渉

1) については、ProSe端末が基地局近辺に存在する場合に特に影響が大きくなる。干渉の検出は、セルラ通信の下り受信をProSe端末が検出することにより可能であり、干渉を検出することで、
・セルラ通信及びProSeのスケジューリング
・セルラ通信及びProSeの送信電力制御
・セルラ通信のビームフォーミング
等の方法で干渉制御を行なうことが可能となる。

一方、2) については、ProSe端末とセルラ端末の距離に応じて影響の度合いが変化する。つまり、これはProSeと同じリソースに、どのセルラ端末の下り送信をスケジューリングするのかによって干渉の影響が変化することを意味する。しかし、この干渉の検出はセルラ端末が行なわなければならないが、既存の端末が行なうことは困難であると考えられる。また、ProSe端末の送信が発生したタイミングでのみ干渉が発生するということも、干渉の検出を困難にする一因となる。なお、この干渉検出が可能な場合、
・セルラ通信及びProSeのスケジューリング
・セルラ通信及びProSeの送信電力制御
・ProSeのビームフォーミング
等の方法で干渉制御を行なうことが可能である。

3.3.2. セルラ通信の上り帯域上でのProSe運用
図２７に、ProSe帯域をセルラ通信の上り帯域上に配置した場合の図を示す。この場合、考慮すべき干渉は以下の通りとなる。

1)セルラ通信の端末上り送信が、ProSeの受信に与える干渉
2)ProSeの送信が、セルラ通信の基地局上り受信に与える干渉

1) については、ProSe端末が基地局エリア端に存在する場合に特に影響が大きくなる。つまり、送信電力の大きいセルラのエリア端端末がProSe端末の近傍に存在し、かつこのセルラ端末とProSe端末が同一リソースにスケジューリングされた場合に、大きな干渉が発生する。干渉の検出は、セルラ通信の上り送信をProSe端末が検出することにより可能であり、干渉を検出することで、
・セルラ通信及びProSeのスケジューリング
・セルラ通信及びProSeの送信電力制御
・セルラ通信のビームフォーミング
等の方法で干渉制御を行なうことが可能となる。

一方、2) についてはProSe端末が基地局近傍に存在する場合に特に影響が大きいが、干渉を受ける対象が基地局であるため、干渉の検出は比較的容易であると考えられる。干渉制御の方法としては、
・セルラ通信及びProSeのスケジューリング
・ProSeの送信電力制御
・ProSeのビームフォーミング
等が可能である。

以上より、干渉検知の実現容易性の観点から、セルラ通信帯域上のProSe兼用領域での運用については上り帯域を用いることが好ましいと考えられる。以下では、セルラ通信の上り帯域をProSeに用いた場合の干渉制御についてより詳細な検討を行なう。

4. 干渉制御
以下では、セルラ通信の上り帯域をProSeに用いた場合の干渉制御について検討を行なう。

4.1. 干渉検出
干渉を制御するにあたり、まずは干渉の発生を検出することが重要である。検出すべき干渉、及びその検出方法について以下に述べる。

4.1.1. セルラ通信の端末上り送信が、ProSe受信に与える干渉
干渉源となる上り送信をスケジューリングされるセルラ端末は、サブフレーム毎に異なるため、干渉検出を行なうProSe端末は必要に応じて基地局からの指示で干渉検出を行なうことが望ましいと考えられる。つまり、ProSe領域にセルラ通信の端末上り送信をスケジューリングする場合に、このセルラ端末が用いるDemodulation Reference Signal (DMRS)の信号系列をProSe端末に通知することで、干渉の検出、及び干渉パスのチャネル推定を行なうことが可能である。ProSe端末は、検出された干渉電力やそのチャネル情報を基地局にフィードバックすることで、適切な干渉制御を行なうことが可能となる。なお、干渉検出に用いる信号は、データチャネルがスケジューリングされた端末のDMRSを用いる他、Sounding Reference Singnal (SRS)がスケジューリングされた端末のSRSを用いることも可能である。

4.1.2. ProSe送信が、セルラ通信の基地局上り受信に与える干渉
干渉を検出する主体が基地局であるため、ProSe通信のスケジューリングを基地局が把握している場合、検出すべきProSe端末の特定は容易である。個々のProSe端末からの干渉を検出するためには、各々のProSe端末に個別のDMRS、あるいはSRSのようなチャネル応答測定用の信号を割り振って送信させることで可能となる。上述のような干渉検出により、
1)被干渉、及び与干渉端末
2)干渉電力
3)干渉源からのチャネル応答、その共分散行列、あるいは干渉が小さくなる送信プレコーダ等
を推定することできる。この干渉検出結果を用いることで、スケジューリング、送信電力制御、あるいはビームフォーミング等の手段により干渉の制御を行なうことが可能となる。以下に、これらの干渉制御方法について検討を行なう。

4.2. スケジューリングによる干渉制御
スケジューリングによる干渉制御について、以下に述べる。

4.2.1. セルラ通信の端末上り送信が、ProSe受信に与える干渉
あるProSe端末 (端末A) に対して大きな干渉を与えるセルラ通信端末 (端末B) が特定されている場合、
・端末AのProSe通信と端末Bの上り送信を同一リソース上にスケジューリングしない
・端末Aと端末Bを同じリソース上にスケジューリングする場合には、端末Aの使用する変調方式を干渉耐性の高い方式に切り替える
ことで、ProSe通信への干渉の影響を抑圧することが可能である。

4.2.2. ProSe送信が、セルラ通信の基地局上り受信に与える干渉
基地局の上り受信に大きな干渉を与えるProSe端末 (端末C) が特定されている場合、
・端末Cが通信を行なうリソース上にセルラ通信の端末上り送信をスケジューリングしない、あるいはセルラ通信の端末上り送信がスケジューリングされているリソース上に端末Cの通信をスケジューリングしない
・端末Cとセルラ通信端末を同じリソース上にスケジューリングする場合には、セルラ通信端末の使用する変調方式を干渉耐性の高い方式に切り替える
ことで、セルラ通信への干渉の影響を抑圧することが可能である。

4.3. 送信電力制御による干渉制御
送信電力制御による干渉制御について、以下に述べる。

4.3.1. セルラ通信の端末上り送信が、ProSe受信に与える干渉
あるProSe端末 (端末D) に対して大きな干渉を与えるセルラ通信端末 (端末E) が特定されている場合、
・端末Dと端末Eを同じリソース上にスケジューリングする場合には、端末Dの送信電力を上げる、あるいは端末Eの送信電力を下げる
ことで、ProSe通信への干渉の影響を抑圧することが可能である。

4.3.2. ProSe送信が、セルラ通信の基地局上り受信に与える干渉
基地局の上り受信に大きな干渉を与えるProSe端末 (端末F) が特定されている場合、
・端末Fとセルラ端末を同じリソース上にスケジューリングする場合には、端末Fの送信電力を下げる、あるいはセルラ端末の送信電力を上げる
ことで、セルラ通信への干渉の影響を抑圧することが可能である。

ただし、上述の通り干渉低減するための送信電力制御は、注目する与干渉・被干渉の向きによって逆方向の制御となるため、ProSe通信とセルラ通信のどちらがどれだけ深刻な干渉を受けているのか、どれだけの通信品質を求められているのか等を総合的に勘案した上で制御を行なわなければ、適切な制御をすることは困難である。

4.4. ビームフォーミングによる干渉制御
ビームフォーミングによる干渉抑圧は、LTE-AdvancedにおいてもマルチユーザMIMOや協調ビームフォーミング型基地局間協調制御等で議論が行なわれている。ビームフォーミングによる干渉制御について、以下に述べる。

4.4.1. セルラ通信の端末上り送信が、ProSe受信に与える干渉
あるProSe端末 (端末G) に対して大きな干渉を与えるセルラ通信端末 (端末H) が特定されている場合、
・端末Gと端末Hを同じリソース上にスケジューリングする場合には、端末Hの送信が端末Gに与える干渉を低減するよう端末Hの送信プレコーダを制御する
ことで、ProSe通信への干渉を抑圧することが可能である。

4.4.2. ProSe送信が、セルラ通信の基地局上り受信に与える干渉
基地局の上り受信に大きな干渉を与えるProSe端末 (端末I) が特定されている場合、
・端末Iとセルラ通信端末を同じリソース上にスケジューリングする場合には、端末Iの送信が基地局に与える干渉を低減するよう端末Iの送信プレコーダを制御する
ことで、セルラ通信への干渉を抑圧することが可能である。

5. まとめ
上記のように、LTE-Advanced上での端末間直接通信に関して、無線周波数利用効率を向上させる観点から
・実現方式
・使用周波数帯域
・干渉制御
について検討を行なった。

基地局を介さない端末間直接通信をProSeに用い、セルラ通信とProSe通信でリソースを共有する方式は、無線周波数利用効率の観点から好ましいが、互いの干渉を適切に制御する必要があることについて述べた。また、干渉検出や干渉制御のために必要な仕組みについて検討を行ない、干渉検出の容易さの観点からセルラの上り帯域をProSe用に共用することが望ましいこと、またその場合の干渉制御の方法としてスケジューリング、送信電力制御、あるいはビームフォーミング等の手法が利用可能であることを明らかにした。なお、ProSe通信同士の干渉については議論していないが、これについてはセルラ通信とProSe通信間の干渉と同様に扱うことができると考えられる。

［相互参照］
米国仮出願第６１／７６３５８７（２０１３年２月１２日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

本発明は、無線通信分野において有用である。

Claims (15)

1. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムであって、
   前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる通信装置を有し、
   前記通信装置は、前記セルラ通信と共用しない専用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるか、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるかの割当判断を行い、
   前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ端末が在圏するセルにおける無線リソースの使用率が所定の閾値を超える場合に、前記共有無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てることを特徴とする移動通信システム。
2. 前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ通信の通信品質に基づいて前記割当判断を行うことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記通信品質は、前記Ｄ２Ｄ通信が受ける干渉の状況を含み、
   前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ端末に対して干渉検出を指示し、
   前記Ｄ２Ｄ端末は、前記干渉検出の指示に基づいて、干渉検出結果を前記通信装置に報告することを特徴とする請求項２に記載の移動通信システム。
4. 前記通信装置は、前記Ｄ２Ｄ端末と他の機器との間のパスロスに関連する情報に基づいて前記割当判断を行い、
   前記他の機器とは、前記セルラ通信を行うセルラ端末、前記Ｄ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる基地局、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手ではない他のＤ２Ｄ端末、又は前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
5. 前記Ｄ２Ｄ端末、前記セルラ端末、又は前記他のＤ２Ｄ端末は、前記パスロスに関連する情報を前記通信装置に送信し、
   前記通信装置は、前記パスロスに関連する情報を受信し、当該受信した情報に基づいて前記割当判断を行うことを特徴とする請求項４に記載の移動通信システム。
6. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて、前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末に無線リソースを割り当てる通信装置であって、
   前記セルラ通信と共用しない専用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるか、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てるかの割当判断を行う制御部を有し、
   前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ端末が在圏するセルにおける無線リソースの使用率が所定の閾値を超える場合に、前記共有無線リソースを前記Ｄ２Ｄ端末に割り当てることを特徴とする通信装置。
7. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムであって、
   基地局と、
   前記基地局のセルにおいて前記セルラ通信を行うセルラ端末と、
   前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて、前記セルにおいて前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末と、を有し、
   前記セルラ端末は、前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行い、
   前記Ｄ２Ｄ端末は、前記基地局からの指示に応じて、前記セルラ端末が前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向けるためのプリコーダ行列情報を前記基地局に送信し、
   前記基地局は、前記プリコーダ行列情報を前記セルラ端末に送信し、
   前記セルラ端末は、前記プリコーダ行列情報を設定することで前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向ける前記ヌルステアリングを行うことを特徴とする移動通信システム。
8. 前記Ｄ２Ｄ端末から前記基地局が受信する参照信号に基づいて、前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向ける前記ヌルステアリングを行うことを特徴とする請求項７に記載の移動通信システム。
9. 前記Ｄ２Ｄ端末は、前記基地局が前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向けるためのプリコーダ行列情報を前記基地局に送信し、
   前記プリコーダ行列情報に基づいて、前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向ける前記ヌルステアリングを行うことを特徴とする請求項７に記載の移動通信システム。
10. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられるセルラ端末であって、
    前記セルラ通信と前記Ｄ２Ｄ通信との間の干渉の影響を抑圧するように、ヌルステアリングを行う制御部を有し、
    前記移動通信システムには、前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末が含まれ、
    前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて行われ、
    前記制御部は、前記セルラ端末が前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向けるためのプリコーダ行列情報を基地局から受信し、
    前記制御部は、前記プリコーダ行列情報を設定することで前記Ｄ２Ｄ端末に対してヌルを向ける前記ヌルステアリングを行い、
    前記プリコーダ行列情報は、前記基地局からの指示に応じて、前記Ｄ２Ｄ端末から前記基地局に送信されることを特徴とするセルラ端末。
11. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムであって、
    基地局と、
    前記セルラ通信を行うセルラ端末と、
    前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて前記Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄ端末と、を有し、
    前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースに設けられ、
    前記Ｄ２Ｄ端末は、前記Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報を前記基地局に通知し、
    前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、前記セルラ端末の送信電力を上昇させるよう制御することを特徴とする移動通信システム。
12. 前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の上りリンク無線リソースに設けられ、
    前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合に、前記Ｄ２Ｄ端末の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の移動通信システム。
13. 前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の下りリンク無線リソースに設けられ、
    前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも小さい場合に、前記Ｄ２Ｄ端末の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の移動通信システム。
14. 前記共用無線リソースは、前記セルラ通信の下りリンク無線リソースに設けられ、
    前記基地局は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、前記基地局の送信電力を上昇させるように送信電力制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の移動通信システム。
15. データパスがコアネットワークを経由するセルラ通信と、データパスがコアネットワークを経由しない直接的な端末間通信であるＤ２Ｄ通信と、をサポートする移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、
    Ｄ２Ｄ端末と、前記Ｄ２Ｄ端末の通信相手である他のＤ２Ｄ端末と、の間のパスロスであるＤ２Ｄ通信パスロスに関連する情報に基づいて、セルラ端末の送信電力を制御する制御部を有し、
    前記Ｄ２Ｄ通信は、前記セルラ通信と共用する共用無線リソースを用いて行われ、
    前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ通信パスロスが閾値よりも大きい場合に、前記セルラ端末の送信電力を上昇させるよう制御することを特徴とする基地局。

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