本開示は、サイドリンク制御期間中にサイドリンクインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク送信を実行するための、送信側ユーザ機器への無線リソースの割当てメカニズムに関する。この点において、本開示は、割当てメカニズムの方法と、本明細書に記載されている割当てメカニズムを適用するユーザ機器とを定義する。
<ロングタームエボリューション(LTE)>
WCDMA(登録商標)無線アクセス技術をベースとする第3世代の移動通信システム(3G)は、世界中で広範な規模で配備されつつある。この技術を機能強化または発展・進化させるうえでの最初のステップとして、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)と、エンハンストアップリンク(高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)とも称する)とが導入され、これにより、極めて競争力の高い無線アクセス技術が提供されている。
ユーザからのますます増大する需要に対応し、新しい無線アクセス技術に対する競争力を確保する目的で、3GPPは、ロングタームエボリューション(LTE)と称される新しい移動通信システムを導入した。LTEは、今後10年間にわたり、データおよびメディアの高速伝送ならびに大容量の音声サポートに要求されるキャリアを提供するように設計されている。高いビットレートを提供する能力は、LTEにおける重要な方策である。
LTE(ロングタームエボリューション)に関する作業項目(WI)の仕様は、E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access(UTRA):進化したUMTS地上無線アクセス)およびUTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network(UTRAN):UMTS地上無線アクセスネットワーク)と称され、最終的にリリース8(LTEリリース8)として公開される。LTEシステムは、パケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークであり、IPベースの全機能を低遅延かつ低コストで提供する。LTEでは、与えられた周波数帯を用いてフレキシブルなシステム配備を達成するために、スケーラブルな複数の送信帯域幅(例えば、1.4MHz、3.0MHz、5.0MHz、10.0MHz、15.0MHz、および20.0MHz)が指定されている。ダウンリンクには、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、かかる無線アクセスは、低いシンボルレートのため本質的にマルチパス干渉(MPI)を受けにくく、また、サイクリックプレフィックス(CP)を使用しており、さらに、さまざまな送信帯域幅の構成に対応可能だからである。アップリンクには、SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access:シングルキャリア周波数分割多元接続)をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、ユーザ機器(UE)の送信出力が限られていることを考えれば、ピークデータレートを向上させるよりも広いカバレッジエリアを提供することが優先されるからである。LTEリリース8/9では、数多くの主要なパケット無線アクセス技術(例えば、MIMO(多入力多出力)チャネル伝送技術)が採用され、高効率の制御シグナリング構造が達成されている。
<LTEのアーキテクチャ>
図1は、LTEの全体的なアーキテクチャを示している。E-UTRANはeNodeBから構成され、eNodeBは、ユーザ機器(UE)に向かう、E-UTRAのユーザプレーン(PDCP/RLC/MAC/PHY)プロトコルおよび制御プレーン(RRC)プロトコルを終端させる。eNodeB(eNB)は、物理(PHY)レイヤ、媒体アクセス制御(MAC)レイヤ、無線リンク制御(RLC)レイヤ、およびパケットデータ制御プロトコル(PDCP)レイヤ(これらのレイヤはユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む)をホストする。eNBは、制御プレーンに対応する無線リソース制御(RRC)機能も提供する。eNBは、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉によるアップリンクサービス品質(QoS)の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化/復号化、ダウンリンク/アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/復元など、多くの機能を実行する。複数のeNodeBは、X2インタフェースによって互いに接続されている。
また、複数のeNodeBは、S1インタフェースによってEPC(Evolved Packet Core:進化したパケットコア)、より具体的には、S1-MMEによってMME(Mobility Management Entity:移動管理エンティティ)、S1-Uによってサービングゲートウェイ(SGW:Serving Gateway)に接続されている。S1インタフェースは、MME/サービングゲートウェイとeNodeBとの間の多対多関係をサポートする。SGWは、ユーザデータパケットをルーティングして転送する一方で、eNodeB間のハンドオーバー時におけるユーザプレーンのモビリティアンカーとして機能し、さらに、LTEと別の3GPP技術との間のモビリティのためのアンカー(S4インタフェースを終端させ、2G/3GシステムとPDN GWとの間でトラフィックを中継する)として機能する。SGWは、アイドル状態のユーザ機器に対しては、ダウンリンクデータ経路を終端させ、そのユーザ機器へのダウンリンクデータが到着したときにページングをトリガーする。SGWは、ユーザ機器のコンテキスト(例えばIPベアラサービスのパラメータ、またはネットワーク内部ルーティング情報)を管理および格納する。さらに、SGWは、合法傍受(lawful interception)の場合にユーザトラフィックの複製を実行する。
MMEは、LTEのアクセスネットワークの主要な制御ノードである。MMEは、アイドルモードのユーザ機器の追跡およびページング手順(再送信を含む)の役割を担う。MMEは、ベアラのアクティブ化/非アクティブ化プロセスに関与し、さらには、最初のアタッチ時と、コアネットワーク(CN)ノードの再配置を伴うLTE内ハンドオーバー時とに、ユーザ機器のSGWを選択する役割も担う。MMEは、(HSSと対話することによって)ユーザを認証する役割を担う。非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)シグナリングはMMEにおいて終端され、MMEは、一時的なIDを生成してユーザ機器に割り当てる役割も担う。MMEは、サービスプロバイダの公衆陸上移動網(PLMN:Public Land Mobile Network)に入るためのユーザ機器の認証をチェックし、ユーザ機器のローミング制約を実施する。MMEは、NASシグナリングの暗号化/完全性保護においてネットワーク内の終端点であり、セキュリティキーの管理を行う。シグナリングの合法傍受も、MMEによってサポートされる。さらに、MMEは、LTEのアクセスネットワークと2G/3Gのアクセスネットワークとの間のモビリティのための制御プレーン機能を提供し、SGSNからのS3インタフェースを終端させる。さらに、MMEは、ローミングするユーザ機器のためのホームHSSに向かうS6aインタフェースを終端させる。
<LTEにおけるコンポーネントキャリア構造>
3GPP LTEシステムのダウンリンクコンポーネントキャリアは、いわゆるサブフレームにおける時間-周波数領域でさらに分割される。3GPP LTEで、各サブフレームは、図2に示すように2つのダウンリンクスロットに分割され、そこにおいて、第1のダウンリンクスロットは、第1のOFDMシンボル内の制御チャネル領域(PDCCH領域)を備える。各サブフレームは、時間領域内の所与の数のOFDMシンボルで構成され(3GPP LTE(リリース8)では12個または14個のOFDMシンボル)、各OFDMシンボルはコンポーネントキャリアの帯域幅全体に広がる。したがって、OFDMシンボルそれぞれは、それぞれのサブキャリアで送信されるいくつかの変調シンボルで構成される。LTEでは、各スロットにおける送信信号は、NDL
RB×NRB
sc本のサブキャリアとNDL
symb個のOFDMシンボルのリソースグリッドによって記述される。NDL
RBは、帯域幅の中のリソースブロックの数である。数NDL
RBは、セルにおいて設定されているダウンリンク送信帯域幅に依存し、Nmin,DL
RB≦NDL
RB≦Nmax,DL
RBを満たし、この場合、Nmin,DL
RB=6およびNmax,DL
RB=110は、それぞれ、現在のバージョンの仕様によってサポートされている最小ダウンリンク帯域幅および最大ダウンリンク帯域幅である。NRB
scは、1個のリソースブロックの中のサブキャリアの数である。通常のサイクリックプレフィックスのサブフレーム構造の場合、NRB
sc=12、NDL
symb=7である。
例えば3GPPロングタームエボリューション(LTE)において使用されるような、例えばOFDMを使用する、マルチキャリア通信システムを想定すると、スケジューラによって割り当てることができるリソースの最小単位は、1つの「リソースブロック」である。物理リソースブロック(PRB)は、図2に例示したように、時間領域における連続するOFDMシンボル(例えば7個のOFDMシンボル)および周波数領域における連続するサブキャリア(例えばコンポーネントキャリアの12本のサブキャリア)として定義される。したがって3GPP LTE(リリース8)では、物理リソースブロックはリソースエレメントから構成され、時間領域における1つのスロットおよび周波数領域における180kHzに対応する(ダウンリンクリソースグリッドに関するさらなる詳細は、例えば非特許文献1の6.2節(3GPPのウェブサイトで入手可能であり、参照により本明細書に組み込まれている)を参照)。
1つのサブフレームは、2つのスロットで構成され、したがって、いわゆる「通常の」CP(サイクリックプレフィックス)が使用されるときにはサブフレーム内に14個のOFDMシンボルが存在し、いわゆる「拡張」CPが使用されるときにはサブフレーム内に12個のOFDMシンボルが存在する。専門用語を目的として、以下で、サブフレーム全体に広がる同じ連続するサブキャリアと同等の時間-周波数リソースは、「リソースブロックペア」または同意義の「RBペア」もしくは「PRBペア」と呼ばれる。
「コンポーネントキャリア」という用語は、周波数領域におけるいくつかのリソースブロックの組合せを示す。LTEでは、用語「コンポーネントキャリア」はもはや使用されず、代わりにこの専門用語は、ダウンリンクリソースおよびオプションでアップリンクリソースの組合せを意味する「セル」に変更される。ダウンリンクリソースのキャリア周波数とアップリンクリソースのキャリア周波数との間のリンク付けは、ダウンリンクリソースで送信されるシステム情報において指示される。
コンポーネントキャリアの構造に関する同様の想定は、以降のリリースにも適用される。
<より広い帯域幅のサポートのためのLTE-Aにおけるキャリアアグリゲーション>
世界無線通信会議2007(WRC-07)において、IMT-Advancedの周波数スペクトルが決定された。IMT-Advancedのための全体的な周波数スペクトルは決定されたが、実際に利用可能な周波数帯域幅は、地域や国によって異なる。しかしながら、利用可能な周波数スペクトルのアウトラインの決定に続いて、3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)において無線インタフェースの標準化が開始された。3GPP TSG RAN #39会合において、「Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)」に関する検討項目の記述が承認された。この検討項目は、E-UTRAを進化・発展させるうえで(例えば、IMT-Advancedの要求条件を満たすために)考慮すべき技術要素をカバーしている。
LTEアドバンストシステムがサポートすることができる帯域幅は100MHzであり、一方、LTEシステムは20MHzのみをサポートすることができる。今日、無線周波数帯の欠如がワイヤレスネットワークの開発のボトルネックになり、結果として、LTEアドバンストシステムのために十分広い周波数帯域を見つけることは困難である。したがって、より広い無線周波数帯域を獲得するための方法を見つけることは急務であり、ここにおいて、可能性のある答えは、キャリアアグリゲーション機能である。
キャリアアグリゲーションでは、最大で100MHzのより広い送信帯域幅をサポートする目的で、2つ以上のコンポーネントキャリアがアグリゲートされる。LTE-Advancedシステムでは、LTEシステムにおけるいくつかのセルが、より広い1つのチャネルにアグリゲートされ、このチャネルは、たとえLTEにおけるこれらのセルが異なる周波数帯域にある場合でも100MHzに対して十分に広い。
少なくとも、コンポーネントキャリアの帯域幅が、LTEリリース8/9のセルのサポートされる帯域幅を超えないときには、すべてのコンポーネントキャリアをLTEリリース8/9互換であるように設定することができる。ユーザ機器によってアグリゲートされるすべてのコンポーネントキャリアが必ずしもLTEリリース8/9互換でなくてよい。リリース8/9のユーザ機器がコンポーネントキャリアにキャンプオンすることを回避するため、既存のメカニズム(例:バーリング)を使用することができる。
ユーザ機器は、自身の能力に応じて1つまたは複数のコンポーネントキャリア(複数のサービングセルに対応する)を同時に受信または送信することができる。キャリアアグリゲーションのための受信能力および/または送信能力を備えた、LTE-Aリリース10のユーザ機器は、複数のサービングセル上で同時に受信する、および/または送信することができ、これに対して、LTEリリース8/9のユーザ機器は、コンポーネントキャリアの構造がリリース8/9の仕様に従う場合、1つのみのサービングセル上で受信および送信を行うことができる。
キャリアアグリゲーションは、連続するコンポーネントキャリアおよび不連続なコンポーネントキャリアの両方においてサポートされ、各コンポーネントキャリアは、(3GPP LTE(リリース8/9)の計算方式(numerology)を使用して)周波数領域における最大110個のリソースブロックに制限される。
同じeNodeB(基地局)から送信される、場合によってはアップリンクおよびダウンリンクにおいて異なる帯域幅の異なる数のコンポーネントキャリアをアグリゲートするように、3GPP LTE-A(リリース10)互換のユーザ機器を構成することが可能である。設定することのできるダウンリンクコンポーネントキャリアの数は、ユーザ機器のダウンリンクのアグリゲーション能力に依存する。逆に、設定することのできるアップリンクコンポーネントキャリアの数は、ユーザ機器のアップリンクのアグリゲーション能力に依存する。現時点では、ダウンリンクコンポーネントキャリアよりもアップリンクコンポーネントキャリアが多い状態に移動端末を設定することはできない。一般的なTDD配備では、コンポーネントキャリアの数および各コンポーネントキャリアの帯域幅は、アップリンクとダウンリンクとで同じである。同じeNodeBから送信されるコンポーネントキャリアは、同じカバレッジを提供する必要はない。
連続的にアグリゲートされるコンポーネントキャリアの中心周波数の間隔は、300kHzの倍数である。これは、3GPP LTE(リリース8/9)の100kHzの周波数ラスターとの互換性を保つと同時に、15kHz間隔のサブキャリアの直交性を維持するためである。アグリゲーションのシナリオによっては、連続するコンポーネントキャリアの間に少数の使用されないサブキャリアを挿入することによって、n×300kHzの間隔あけを容易にすることができる。
複数のキャリアをアグリゲートする影響は、MAC層に及ぶのみである。MAC層には、アップリンクおよびダウンリンクの両方において、アグリゲートされるコンポーネントキャリアごとに1つのHARQエンティティが要求される。コンポーネントキャリアあたりのトランスポートブロックは最大1個である(アップリンクにおけるSU-MIMOを使用しない場合)。トランスポートブロックおよびそのHARQ再送信(発生時)は、同じコンポーネントキャリアにマッピングする必要がある。
キャリアアグリゲーションが設定されているとき、移動端末はネットワークとの1つのRRC接続のみを有する。RRC接続の確立/再確立時、1つのセルが、LTEリリース8/9と同様に、セキュリティ入力(1つのECGI、1つのPCI、および1つのARFCN)と、非アクセス層(NAS)モビリティ情報(例:TAI)とを提供する。RRC接続の確立/再確立の後、そのセルに対応するコンポーネントキャリアは、ダウンリンクプライマリセル(PCell)と称される。接続状態では、ユーザ機器あたりつねに1つのダウンリンクPCell(DL PCell)および1つのアップリンクPCell(UL PCell)が設定される。コンポーネントキャリアの設定されたセットおいて、他のセルはセカンダリセル(SCell)と呼ばれ、SCellのキャリアはダウンリンクセカンダリコンポーネントキャリア(DL SCC)およびアップリンクセカンダリコンポーネントキャリア(UL SCC)である。1基のUEに対して、最大5つのサービングセル(PCellを含む)を設定することができる。
ダウンリンクPCellおよびアップリンクPCellの特徴は以下のとおりである。
・ 各SCellごとに、ダウンリンクリソースに加えてアップリンクリソースのユーザ機器による使用を設定することができる(したがって、設定されるDL SCCの数はUL SCCの数よりもつねに大きいかまたは等しく、アップリンクリソースのみを使用するようにSCellを設定することはできない)。
・ ダウンリンクPCellは、SCellとは異なり非アクティブ化することはできない。
・ ダウンリンクPCellにおいてレイリーフェージング(RLF)が発生すると再確立がトリガーされるが、ダウンリンクSCellにRLFが発生しても再確立はトリガーされない。
・ 非アクセス層情報はダウンリンクPCellから取得される。
・ PCellは、ハンドオーバー手順(すなわちセキュリティキー変更およびRACH手順)によってのみ変更することができる。
・ PCellは、PUCCHの送信に使用される。
・ アップリンクPCellは、第1層のアップリンク制御情報の送信に使用される。
・ UEの観点からは、各アップリンクリソースは1つのサービングセルにのみ属する。
コンポーネントキャリアの設定および再設定、ならびに追加および削除は、RRCによって実行することができる。アクティブ化および非アクティブ化は、MAC制御要素を介して行われる。LTE内ハンドオーバー時、RRCによって、ターゲットセルで使用するためのSCellを追加、削除、または再設定することもできる。新しいSCellを追加するときには、SCellのシステム情報(送信/受信に必要である)を送るために専用のRRCシグナリングが使用される(LTEリリース8/9におけるハンドオーバー時と同様)。1基のUEにSCellが追加されるとき、各SCellにはサービングセルインデックスが設定される。PCellはつねにサービングセルインデックス0を有する。
キャリアアグリゲーションを使用するようにユーザ機器が設定されているとき、アップリンクコンポーネントキャリアとダウンリンクコンポーネントキャリアの少なくとも一対がつねにアクティブである。この対のうちのダウンリンクコンポーネントキャリアは、「ダウンリンクアンカーキャリア」と称されることもある。同じことはアップリンクについてもあてはまる。
キャリアアグリゲーションが設定されているとき、同時に複数のコンポーネントキャリアについてユーザ機器をスケジューリングすることができるが、同時に進行させることのできるランダムアクセス手順は最大で1つである。クロスキャリアスケジューリング(cross-carrier scheduling)では、コンポーネントキャリアのPDCCHによって別のコンポーネントキャリアのリソースをスケジューリングすることができる。この目的のため、それぞれのDCI(ダウンリンク制御情報)フォーマットにコンポーネントキャリア識別フィールド(「CIF」と称する)が導入されている。
クロスキャリアスケジューリングが行われていないときには、アップリンクコンポーネントキャリアとダウンリンクコンポーネントキャリアのリンク(RRCシグナリングによって確立される)によって、グラントが適用されるアップリンクコンポーネントキャリアを識別することができる。アップリンクコンポーネントキャリアへのダウンリンクコンポーネントキャリアのリンクは、必ずしも1対1である必要はない。言い換えれば、同じアップリンクコンポーネントキャリアに2つ以上のダウンリンクコンポーネントキャリアをリンクすることができる。一方で、1つのダウンリンクコンポーネントキャリアは、1つのアップリンクコンポーネントキャリアのみにリンクすることができる。
<LTEにおけるアップリンクアクセス方式>
アップリンク送信では、カバレッジを最大にするため、ユーザ端末は高い電力効率で送信する必要がある。E-UTRAのアップリンク送信方式としては、シングルキャリア伝送と、動的な帯域幅割当てのFDMAとを組み合わせた方式が選択されている。シングルキャリア伝送が選択された主たる理由は、マルチキャリア信号(OFDMA)と比較して、ピーク対平均電力比(PAPR)が低く、これに対応して電力増幅器の効率が改善され、カバレッジも改善されるためである(与えられる端末ピーク電力に対してデータレートがより高い)。各時間間隔において、NodeBは、ユーザデータを送信するための固有の時間/周波数リソースをユーザに割り当て、これによってセル内の直交性が確保される。アップリンクにおける直交多元接続によって、セル内干渉が排除されることでスペクトル効率が高まる。マルチパス伝搬に起因する干渉については、送信信号にサイクリックプレフィックスを挿入することにより基地局(NodeB)において対処する。
データを送信するために使用される基本的な物理リソースは、1つの時間間隔(例えば0.5msのサブフレーム)にわたるサイズBWgrantの周波数リソースから構成される(符号化された情報ビットはこのリソースにマッピングされる)。なお、サブフレーム(送信時間間隔(TTI)とも称する)は、ユーザデータを送信するための最小の時間間隔である。しかしながら、サブフレームを連結することにより、1TTIより長い時間にわたる周波数リソースBWgrantをユーザに割り当てることも可能である。
<LTEにおけるアップリンクのスケジューリング方式>
LTEにおけるアップリンク方式では、スケジューリングされるアクセス(scheduled access)(すなわちeNBによって制御される)と、競合ベースのアクセスの両方が許可される。
スケジューリングされるアクセスの場合、アップリンクデータを送信するための特定の時間にわたる特定の周波数リソース(すなわち時間/周波数リソース)が、eNBによってUEに割り当てられる。いくらかの時間/周波数リソースを競合ベースのアクセス用に割り当てることができ、UEは、最初にeNBによってスケジューリングされることなくこの時間/周波数リソースの中で送信することができる。UEが競合ベースのアクセスを行う1つのシナリオは、例えばランダムアクセスであり、すなわちUEがあるセルへの最初のアクセスを行うとき、またはアップリンクリソースを要求するときである。
スケジューリングされるアクセスの場合、NodeBのスケジューラが、アップリンクデータ送信のための一意の時間-周波数リソースをユーザに割り当てる。より具体的には、スケジューラは以下を決定する。
・ 送信を許可する(1基または複数基の)UE
・ 物理チャネルリソース
・ 移動端末が送信に使用するべきトランスポートフォーマット(変調・符号化方式(MCS:Modulation Coding Scheme))
次に、第1層/第2層制御チャネルで送られるスケジューリンググラントを介して、割当て情報がUEにシグナリングされる。以下では、説明を簡潔にするため、このチャネルをアップリンクグラントチャネルと称する。したがって、スケジューリンググラントメッセージには、情報として、周波数帯域のうちUEによる使用を許可する部分と、グラントの有効期間と、これから行うアップリンク送信にUEが使用しなければならないトランスポートフォーマットとが含まれる。最も短い有効期間は1サブフレームである。グラントメッセージには、選択される方式に応じて追加の情報も含めることができる。アップリンク共有チャネル(UL-SCH)で送信する権利を許可するグラントとしては、「各UEに対する」グラントのみが使用される(すなわち、「各UEにおける各無線ベアラごとの」グラントは存在しない)。したがってUEは、割り当てられたリソースを何らかの規則に従って無線ベアラの間で配分する必要がある。トランスポートフォーマットは、HSUPAの場合とは異なり、ユーザ機器側では選択しない。eNBが、何らかの情報(例えば、報告されたスケジューリング情報およびQoS情報)に基づいてトランスポートフォーマットを決定し、ユーザ機器は、選択されたトランスポートフォーマットに従わなければならない。HSUPAでは、NodeBが最大限のアップリンクリソースを割り当てて、UEは、それに応じてデータ送信用の実際のトランスポートフォーマットを選択する。
無線リソースのスケジューリングは、サービス品質(QoS)を決めるうえで、共有チャネルアクセスネットワークにおいて最も重要な機能であるため、効率的なQoS管理を可能にする目的で、LTEにおけるアップリンクスケジューリング方式が満たしているべき要件がいくつかある。
・ 優先順位の低いサービスのリソース不足を避けるべきである。
・ スケジューリング方式によって、無線ベアラ/サービスのQoSの明確な区別がサポートされるべきである。
・ どの無線ベアラ/サービスのデータが送信されるのかをeNBのスケジューラが識別できるように、アップリンク報告において、きめ細かいバッファ報告(例えば、無線ベアラごとの報告、または無線ベアラグループごとの報告)を行うことができるべきである。
・ 異なるユーザのサービスの間でQoSを明確に区別できるようにするべきである。
・ 無線ベアラごとに最小限のビットレートを提供できるようにするべきである。
上に挙げた一連の条件から理解できるように、LTEのスケジューリング方式の1つの重要な側面は、事業者が、自身の総セル容量を、QoSクラスの異なる無線ベアラの間で分配することを制御できるメカニズムを提供することである。無線ベアラのQoSクラスは、前述したようにサービングゲートウェイからeNBにシグナリングされる対応するSAEベアラのQoSプロファイルによって識別される。事業者は、自身の総セル容量のうちの特定の量を、特定のQoSクラスの無線ベアラに関連付けられる総トラフィックに割り当てることができる。クラスに基づくこのアプローチを採用する主たる目的は、パケットの処理を、パケットが属するQoSクラスに応じて区別できるようにすることである。
<第1層/第2層制御シグナリング>
スケジューリング対象のユーザに、ユーザの割当て状態、トランスポートフォーマット、およびその他の送信関連情報(例:HARQ情報、送信電力制御(TPC)コマンド)を知らせる目的で、第1層/第2層制御シグナリングがデータと一緒にダウンリンクで送信される。第1層/第2層制御シグナリングは、サブフレーム内にダウンリンクデータと一緒に多重化される(ユーザ割当てがサブフレーム単位で変化しうるものと想定する)。なお、ユーザ割当てをTTI(送信時間間隔)ベースで実行することもでき、その場合、TTI長をサブフレームの倍数とすることができることに留意されたい。TTI長は、サービスエリア内ですべてのユーザに対して一定とする、または異なるユーザに対して異なる長さとする、さらにはユーザ毎に動的とすることもできる。第1層/第2層制御シグナリングは、一般的にはTTIあたり1回送信するのみでよい。以下では、一般性を失うことなく、TTIが1サブフレームに等しいものと想定する。
第1層/第2層制御シグナリングは、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)で送信される。PDCCHは、ダウンリンク制御情報(DCI)としてメッセージを伝え、DCIには、ほとんどの場合、移動端末またはUEのグループを対象とするリソース割当ておよびその他の制御情報が含まれる。一般的には、いくつかのPDCCHを1つのサブフレーム内で送信することができる。
なお、3GPP LTEでは、アップリンクデータ送信のための割当て(アップリンクスケジューリンググラントまたはアップリンクリソース割当てとも称する)も、PDCCHで送信されることに留意されたい。さらに、3GPPリリース11ではEPDCCHが導入され、EPDCCHは基本的にPDCCHと同じ機能を果たし(すなわち第1層/第2層制御シグナリングを伝える)、ただし送信方法の細部はPDCCHとは異なる。さらなる詳細については、特に、非特許文献1および非特許文献2(参照により本明細書に組み込まれている)の現在のバージョンに記載されている。したがって、背景技術および実施形態の中で概説したほんどの項目は、特に明記しない限り、PDCCHおよびEPDCCH、または第1層/第2層制御シグナリングを伝える他の手段にあてはまる。
アップリンク無線リソースまたはダウンリンク無線リソースを割り当てる目的で第1層/第2層制御シグナリングで送られる情報は(特にLTE(-A)リリース10)、一般的には以下の項目に分類することができる。
- ユーザ識別情報: 割り当てる対象のユーザを示す。この情報は、一般には、CRCをユーザ識別情報によってマスクすることによってチェックサムに含まれる。
- リソース割当て情報: ユーザに割り当てられるリソース(例:リソースブロック(RB))を示す。あるいはこの情報はリソースブロック割当て(RBA)と称される。なお、ユーザに割り当てられるリソースブロック(RB)の数は動的とすることができる。
- キャリアインジケータ: 第1のキャリアで送信される制御チャネルが、第2のキャリアに関連するリソース(すなわち第2のキャリアのリソースまたは第2のキャリアに関連するリソース)を割り当てる場合に使用される(クロスキャリアスケジューリング)。
- 変調・符号化方式: 採用される変調方式および符号化率を決める。
- HARQ情報: データパケットまたはその一部の再送信時に特に有用である、新規データインジケータ(NDI)や冗長バージョン(RV)など。
- 電力制御コマンド: 割当て対象のアップリンクのデータまたは制御情報の送信時の送信電力を調整する。
- 基準信号情報: 割当ての対象の基準信号の送信または受信に使用される、適用されるサイクリックシフトや直交カバーコードインデックスなど。
- アップリンク割当てインデックスまたはダウンリンク割当てインデックス: 割当ての順序を識別するために使用され、TDDシステムにおいて特に有用である。
- ホッピング情報: 例えば、周波数ダイバーシチを増大させる目的でリソースホッピングを適用するかどうか、および適用方法の指示情報。
- CSI要求: 割り当てられるリソースにおいてチャネル状態情報を送信するようにトリガーするために使用される。
- マルチクラスタ情報: シングルクラスタ(リソースブロックの連続的なセット)またはマルチクラスタ(連続的なリソースブロックの少なくとも2つの不連続なセット)で送信を行うかを指示して制御するために使用されるフラグである。マルチクラスタ割当ては、3GPP LTE-(A)リリース10によって導入された。
なお上のリストは、すべてを網羅したものではなく、また、使用されるDCIフォーマットによっては、リストした情報項目すべてを各PDCCH送信に含める必要はないことに留意されたい。
ダウンリンク制御情報はいくつかのフォーマットの形をとり、これらのフォーマットは、全体のサイズと、上述したフィールドに含まれる情報とが異なる。LTEにおいて現在定義されている異なるDCIフォーマットは、以下のとおりであり、非特許文献3の5.3.3.1節(現在のバージョン12.4.0が3GPPのウェブサイトで入手可能であり、参照により本明細書に組み込まれている)に詳しく記載されている。さらに、DCIフォーマットと、DCIにおいて送信される具体的な情報に関するさらなる詳細については、上に挙げた技術規格、または非特許文献4の9.3節(参照により本明細書に組み込まれている)を参照されたい。
- フォーマット0: DCIフォーマット0は、アップリンク送信モード1または2におけるシングルアンテナポート送信を使用するPUSCHのためのリソースグラントを送信するのに使用される。
- フォーマット1: DCIフォーマット1は、単一コードワードPDSCHの送信(ダウンリンク送信モード1,2,7)のためのリソース割当てを送信するのに使用される。
- フォーマット1A: DCIフォーマット1Aは、単一コードワードPDSCH送信のためのリソース割当てをコンパクトにシグナリングする目的と、競合のないランダムアクセスのために専用プリアンブルシグネチャ(dedicated preamble signature)を移動端末に割り当てる目的とに使用される(すべての送信モード)。
- フォーマット1B: DCIフォーマット1Bは、ランク1送信による閉ループプリコーディングを使用してのPDSCH送信(ダウンリンク送信モード6)のためのリソース割当てをコンパクトにシグナリングするのに使用される。送信される情報はフォーマット1Aと同じであるが、それに加えて、PDSCHの送信に適用されるプリコーディングベクトルのインジケータが送信される。
- フォーマット1C: DCIフォーマット1Cは、PDSCH割当てを極めてコンパクトに送信するのに使用される。フォーマット1Cが使用されるとき、PDSCH送信は、QPSK変調の使用に制約される。このフォーマットは、例えば、ページングメッセージをシグナリングしたり、システム情報メッセージをブロードキャストするために使用される。
- フォーマット1D: DCIフォーマット1Dは、マルチユーザMIMOを使用してのPDSCH送信のためのリソース割当てをコンパクトにシグナリングするのに使用される。送信される情報は、フォーマット1Bの場合と同じであるが、プリコーディングベクトルのインジケータのビットのうちの1つの代わりに、データシンボルに電力オフセットが適用されるかを示すための1個のビットが存在する。この構成は、2基のユーザ機器の間で送信電力が共有されるか否かを示すために必要である。LTEの今後のバージョンでは、この構成は、より多くの数のユーザ機器の間で電力を共有する場合に拡張されうる。
- フォーマット2: DCIフォーマット2は、閉ループMIMO動作の場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するのに使用される(送信モード4)。
- フォーマット2A: DCIフォーマット2Aは、開ループMIMO動作の場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するのに使用される。送信される情報はフォーマット2の場合と同じであるが、異なる点として、eNodeBが2つの送信アンテナポートを有する場合、プリコーディング情報は存在せず、4つのアンテナポートの場合、送信ランクを示すために2ビットが使用される(送信モード3)。
- フォーマット2B: リリース9において導入され、デュアルレイヤ・ビームフォーミングの場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するために使用される(送信モード8)。
- フォーマット2C: リリース10において導入され、閉ループシングルユーザMIMO動作またはマルチユーザMIMO動作(最大8レイヤ)の場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するために使用される(送信モード9)。
- フォーマット2D: リリース11において導入され、最大8レイヤの送信に使用され、主としてCoMP(協調マルチポイント)において使用される(送信モード10)。
- フォーマット3および3A: DCIフォーマット3および3Aは、それぞれ、2ビットまたは1ビットの電力調整を有する、PUCCHおよびPUSCHのための電力制御コマンドを送信するのに使用される。これらのDCIフォーマットは、ユーザ機器のグループのための個々の電力制御コマンドを含む。
- フォーマット4: DCIフォーマット4は、アップリンク送信モード2における閉ループ空間多重化送信を使用する、PUSCHのスケジューリングに使用される。
- フォーマット5: DCIフォーマット5は、PSCCH(物理サイドリンク制御チャネル:Physical Sidelink Shared Control Channel)のスケジューリングに使用され、さらに、PSSCH(物理サイドリンク共有チャネル:Physical Sidelink Shared Channel)のスケジューリングに使用されるSCI(サイドリンク制御情報)フォーマット0のいくつかのフィールドを含む。特定のサーチスペースにマッピングされるDCIフォーマット5における情報ビットの数は、同じサービングセルをスケジューリングするためのフォーマット0のペイロードサイズより少なく、フォーマット5のペイロードサイズが、フォーマット0に付加されたパディングビットを含むフォーマット0のペイロードサイズに等しくなるまで、フォーマット5に0が付加される。
3GPP技術規格である非特許文献3(現在のバージョン12.4.0)の5.4.3節(参照により本明細書に組み込まれている)には、サイドリンクの制御情報が定義されている(サイドリンクに関して詳しくは後述する)。
SCI(サイドリンク制御情報)は、1つの宛先IDのためのサイドリンクスケジューリング情報を伝えることができる。SCIフォーマット0は、PSSCHのスケジューリングに使用するために定義されている。次の情報は、SCIフォーマット0によって送信される。
・ 周波数ホッピングフラグ:1ビット
・ リソースブロック割当ておよびホッピングリソース割当て
・ 時間リソースパターン:7ビット
・ 変調・符号化方式:5ビット
・ タイミングアドバンス指示情報:11ビット
・ グループ宛先ID:8ビット
論理チャネル優先順位付け(LCP)手順
アップリンクの場合、割り当てられた無線リソースを使用して送信するMAC PDUをUEが作成するプロセスは、完全に標準化されている。このプロセスは、UEの異なる実装の間でも最適かつ一貫した方式で、設定されている各無線ベアラのQoSをUEが満たすように設計されている。UEは、新しいMAC PDUに含める、各論理チャネルのデータ量を、PDCCHでシグナリングされるアップリンク送信リソースグラントメッセージに基づいて決定しなければならず、必要な場合、さらにMAC制御要素のためのスペースを割り当てなければならない。
複数の論理チャネルからのデータによってMAC PDUを構築するとき、最も簡単かつ最も直感的な方法は、絶対的な優先順位に基づく方法であり、この方法では、MAC PDUのスペースを、論理チャネルの優先順位の降順に論理チャネルに割り当てる。すなわち、最も高い優先順位の論理チャネルからのデータをMAC PDUにおいて最初に処理し、続いて、次に高い優先順位の論理チャネルからのデータを処理し、MAC PDUのスペースがすべて占有されるまで続ける。絶対的な優先順位に基づく方法は、UEの実装の観点において極めて単純であるが、場合によっては低い優先順位の論理チャネルからのデータのリソース不足につながることがある。リソース不足とは、高い優先順位の論理チャネルからのデータがMAC PDUのスペースすべてを占有するため、低い優先順位の論理チャネルからのデータを送信できないことを意味する。
LTEでは、重要度の順にデータを送信し、ただし低い優先順位のデータのリソース不足も回避する目的で、各論理チャネルに優先ビットレート(PBR:Prioritized Bit Rate)が定義される。PBRは、論理チャネルに対して保証される最小データレートである。たとえ論理チャネルの優先順位が低い場合でも、PBRを保証するため少なくとも少量のMAC PDUスペースが割り当てられる。したがってリソース不足の問題は、PBRを使用することによって回避することができる。
PBRを使用してMAC PDUを構築するステップは、2つのサブステップから構成される。最初のサブステップでは、各論理チャネルを、論理チャネルの優先順位の降順に処理し、ただしMAC PDUに含める各論理チャネルからのデータ量を、最初は、その論理チャネルに設定されているPBR値に対応する量に制限する。すべての論理チャネルをそれぞれのPBR値まで処理した後、MAC PDUに残りのスペースがある場合、第2のサブステップを実行する。第2のサブステップでは、各論理チャネルを再び優先順位の降順に処理する。最初のサブステップと比較して第2のサブステップの大きな違いとして、高い優先順位の論理チャネルすべてにおいて、送信するデータがそれ以上存在しない場合にのみ、低い優先順位の各論理チャネルにMAC PDUスペースを割り当てることができる。
MAC PDUは、設定されている各論理チャネルからのMAC SDUのみならず、MAC CEも含むことができる。MAC CEは、パディングBSRを除いて、論理チャネルからのMAC SDUより高い優先順位を有し、なぜならMAC CEはMAC層の動作を制御するためである。したがって、MAC PDUを構築するとき、MAC CE(存在する場合)が最初に含められ、残りのスペースが論理チャネルからのMAC SDUに使用される。次に、さらなるスペースが残っており、それがBSRを含めるのに十分に大きい場合、パディングBSRがトリガーされてMAC PDUに含められる。新しい送信が実行されるたびに、論理チャネル優先順位付け(LCP)手順が適用される。
論理チャネル優先順位付けは、例えば非特許文献5(現在のバージョン12.5.0)の5.4.3.1節(参照により本明細書に組み込まれている)に標準化されている。
RRCは、各論理チャネルについて以下をシグナリングすることによってアップリンクデータのスケジューリングを制御する。
・ 優先順位(priority): 優先順位の値が大きいほど低い優先順位レベルを示す)
・ prioritisedBitRate: 優先ビットレート(PBR)を設定する
・ bucketSizeDuration: バケットサイズ期間(BSD)を設定する
UEは、論理チャネルjごとに変数Bjを維持する。Bjは、関連する論理チャネルが確立されるときに0に初期化され、TTIごとに積PBR×TTI時間長だけインクリメントされていく(PBRは論理チャネルjの優先ビットレートである)。ただし、Bjの値はバケットサイズを超えることはできず、Bjの値が論理チャネルjのバケットサイズより大きくなると、Bjの値はバケットサイズに設定される。論理チャネルのバケットサイズは、PBR(優先ビットレート)×BSD(バケットサイズ期間)に等しく、PBRおよびBSDは上位層によって設定される。
<LTEの装置間(D2D)近傍サービス(ProSe)>
近傍性に基づくアプリケーションおよびサービスは、ソーシャル技術の新しいトレンドである。識別される分野としては、事業者およびユーザにとって関心のある商用サービスおよび公共安全に関連するサービスが挙げられる。LTEに近傍サービス(ProSe)機能を導入することにより、3GPP業界は、この成長の見込まれる市場にサービスを提供することができると同時に、連係してLTEを使用するいくつかの公共安全コミュニティの緊急なニーズに応えることができる。
装置間(D2D)通信は、LTEリリース12における技術要素である。装置間(D2D)通信技術によって、セルラーネットワークに対するアンダーレイ(下層)としてのD2Dにおいてスペクトル効率を高めることができる。例えば、セルラーネットワークがLTEである場合、データを伝えるすべての物理チャネルは、D2DシグナリングにおいてSC-FDMAを使用する。D2D通信では、ユーザ機器は、無線基地局を経由せずに、セルラーリソースを使用する直接的なリンクを通じて互いにデータ信号を送信する。本発明全体を通じて、用語「D2D」、「ProSe」、および「サイドリンク」は同義である。
<LTEにおけるD2D通信>
LTEにおけるD2D通信は、ディスカバリおよび通信という2つの分野に焦点をあてている。
ProSe(近傍サービス)直接ディスカバリ(ProSe Direct Discovery)は、ProSe対応ユーザ機器が、近傍の別の(1基または複数基の)ProSe対応ユーザ機器を、PC5インタフェースを介してE-UTRA直接無線信号を使用して発見するために使用される手順と定義されている。図3は、装置間の直接ディスカバリのためのPC5インタフェースを概略的に示している。図4は、ProSe直接ディスカバリのための無線プロトコルスタック(AS)を概略的に示している。
D2D通信では、UEは、基地局(BS)を経由せずに、セルラーリソースを使用して直接的なリンクを通じて互いにデータ信号を送信する。D2Dユーザは、直接通信するが、基地局の制御下のままである(少なくともeNBのカバレッジ内にあるとき)。したがってD2Dでは、セルラーリソースを再利用することによってシステム性能を改善することができる。
D2Dは、アップリンクLTE周波数帯(FDDの場合)において動作する、またはカバレッジを提供しているセルのアップリンクサブフレーム(TDDの場合、ただしカバレッジ外のときを除く)において動作するものと想定する。さらに、D2D送信/受信では、与えられたキャリアにおいて全二重を使用しない。個々のユーザ機器の観点からは、与えられたキャリアにおいて、D2D信号受信およびLTEアップリンク送信が全二重を使用しない(すなわちD2D信号受信およびLTEアップリンク送信を同時に行うことはできない)。
D2D通信では、特定の1基のUE1が送信の役割であるとき(送信側ユーザ機器または送信側端末)、UE1がデータを送り、別のUE2(受信側ユーザ機器)がそれを受信する。UE1およびUE2は、送信の役割と受信の役割を交換することができる。UE1からの送信は、UE2に類似する1基または複数基のUEによって受信することができる。
ユーザプレーンのプロトコルに関して、D2D通信の観点からの合意部分を以下に示す(非特許文献6(現在のバージョン12.0.1)の9.2.2節(参照により本明細書に組み込まれている)も参照)。
・ PDCP:
- 1:M D2Dブロードキャスト通信データ(すなわちIPパケット)は、通常のユーザプレーンデータとして扱うべきである。
- 1:M D2Dブロードキャスト通信データには、PDCPにおけるヘッダ圧縮/圧縮解除を適用することができる。
・ 公共安全に関連するD2Dブロードキャスト動作では、PDCPにおけるヘッダ圧縮にUモードを使用する。
・ RLC:
- 1:M D2Dブロードキャスト通信にはRLC UMを使用する。
- セグメント化および再構築はRLC UMによって第2層においてサポートされる。
- 受信側UEは、送信側のピアUEあたり少なくとも1つのRLC UMエンティティを維持する必要がある。
- 最初のRLC UMデータユニットを受信する前に受信機のRLC UMエンティティを設定する必要はない。
- 現在のところ、ユーザプレーンデータを送信するD2D通信においてRLC AMまたはRLC TMの必要性は認識されていない。
・ MAC:
- 1:M D2Dブロードキャスト通信ではHARQフィードバックを想定しない。
- 受信側UEは、受信機のRLC UMエンティティを識別する目的で送信元IDを認識する必要がある。
- MACヘッダには、MAC層におけるパケットフィルタリングを可能にするレイヤ2(L2)送信先IDが含まれる。
- レイヤ2(L2)送信先IDは、ブロードキャストアドレス、グループキャストアドレス、またはユニキャストアドレスとすることができる。
・ レイヤ2(L2)グループキャスト/ユニキャスト: MACヘッダにおいて伝えられるレイヤ2(L2)送信先IDによって、受信されたRLC UM PDUを、たとえそれを受信機のRLCエンティティに渡す前であっても破棄することが可能となる。
・ レイヤ2(L2)ブロードキャスト: 受信側UEは、すべての送信機からの受信されたすべてのRLC PDUを処理し、再構築してIPパケットを上位層に渡す。
- MACサブヘッダには、(複数の論理チャネルを区別するために)LCID(論理チャネルID)が含まれる。
- D2Dでは、少なくとも多重化/逆多重化、優先順位の処理、およびパディングが有用である。
<ProSe直接通信に関連する識別情報>
非特許文献7(現在のバージョン12.5.0)の8.3節には、ProSe直接通信に使用するための次の識別情報が定義されている。
・ SL-RNTI: (サイドリンク無線ネットワーク一時識別子:SideLink-Radio Network Temporary Identifier) ProSe直接通信のスケジューリングに使用される一意の識別情報
・ 送信元レイヤ2 ID: サイドリンクProSe直接通信におけるデータの送信者を識別する。送信元レイヤ2 IDは24ビット長であり、受信機におけるRLC UMエンティティおよびPDCPエンティティを識別するためのProSeレイヤ2宛先IDおよびLCIDと一緒に使用される。
・ 宛先レイヤ2 ID: サイドリンクProSe直接通信におけるデータの対象者を識別する。宛先レイヤ2 IDは24ビット長であり、MAC層において2つのビットストリングに分割される。
・ 一方のビットストリングは、宛先レイヤ2 IDの最下位部分(8ビット)であり、サイドリンク制御レイヤ1 IDとして物理層に転送される。これは、サイドリンク制御における意図するデータの対象者を識別し、物理層におけるパケットのフィルタリングに使用される。
・ 2番目のビットストリングは、宛先レイヤ2 IDの最上位部分(16ビット)であり、MACヘッダ内で伝えられる。これは、MAC層におけるパケットのフィルタリングに使用される。
グループの形成と、UEにおける送信元レイヤ2 ID、宛先レイヤ2 ID、およびサイドリンク制御L1 IDを設定するのに、非アクセス層シグナリングが要求される。これらの識別情報は、上位層によって提供される、または上位層によって提供される識別情報から導かれる。グループキャストおよびブロードキャストの場合、上位層によって提供されるProSe UE IDが送信元レイヤ2 IDとして直接使用され、上位層によって提供されるProSeレイヤ2グループIDが、MAC層において宛先レイヤ2 IDとして直接使用される。
<近傍サービスにおける無線リソース割当て>
送信側UEの観点からは、近傍サービスに対応するUE(ProSe対応UE)は、リソース割当ての以下の2つのモードで動作することができる。
モード1は、eNBがリソース割当てをスケジューリングする方式を意味し、この場合、UEは、eNB(またはリリース10の中継ノード)からの送信リソースを要求し、それに応えてeNodeB(またはリリース10の中継ノード)は、UEが「直接」データおよび「直接」制御情報(DCI)(例:スケジューリング割当て)を送信するために使用するリソースをスケジューリングする。UEは、データを送信するためにはRRC_CONNECTED状態にある必要がある。具体的には、UEは、D2Dスケジューリング要求(D-SR(専用スケジューリング要求)またはランダムアクセス)をeNBに送り、次いでバッファ状態報告(BSR)を通常の方法で送る(次節「D2D通信における送信手順」も参照)。eNBは、BSRに基づいて、UEがProSe直接通信によって送信するデータを有するものと判断し、送信に必要なリソースを推定することができる。
これに対して、モード2は、UEが自律的にリソースを選択する方式を意味し、この場合、UEは、「直接」データおよび「直接」制御情報(すなわちSA(スケジューリング割当て))を送信するためのリソース(時間および周波数)を、(1つまたは複数の)リソースプールから自身で選択する。1つのリソースプールは、例えばSIB18の内容によって(すなわちcommTxPoolNormalCommonフィールドによって)定義され、この特定のリソースプールがセル内でブロードキャストされ、そのセル内の依然としてRRC_IDLE状態にあるすべてのUEに共通して利用可能である。実際には、eNBは、このプールの最大4つの異なるインスタンス(すなわちSAメッセージおよび「直接」データの送信用の4つのリソースプール)を定義することができる。しかしながらUEは、たとえ自身に複数のリソースプールが設定された場合でも、リスト内に定義されている最初のリソースプールをつねに使用する。
これに代えて、eNBが別のリソースプールを定義してSIB18で(すなわちcommTxPoolExceptionalフィールドを使用することによって)シグナリングし、UEは例外的なケースにおいてこのリソースプールを使用することができる。
UEがどちらのリソース割当てモードを使用するかは、eNBによって設定可能である。さらに、UEがD2Dデータ通信用にどちらのリソース割当てモードを使用するかは、RRC状態(すなわちRRC_IDLEまたはRRC_CONNECTED)と、UEのカバレッジ状態(すなわちカバレッジ内またはカバレッジ外)によっても決まるようにすることができる。UEがサービングセルを有する(すなわちUEがRRC_CONNECTED状態にある、またはRRC_IDLE状態において特定のセルにキャンプオンしている)場合、そのUEはカバレッジ内にあるとみなされる。
リソース割当てモードに関する次の規則がUEに適用される。
・ UEがカバレッジ外である場合、そのUEはモード2のみを使用することができる。
・ UEがカバレッジ内にある場合、UEがモード1を使用できるようにeNBによって設定されていれば、そのUEはモード1を使用することができる。
・ UEがカバレッジ内にある場合、UEがモード2を使用できるようにeNBによって設定されていれば、そのUEはモード2を使用することができる。
・ 例外条件が存在しないときには、モードを変更するようにeNBによってUEが設定される場合にのみ、UEはモード1からモード2に、またはモード2からモード1に変更することができる。UEがカバレッジ内にある場合、例外的なケースの1つが発生しない限り、UEはeNBの設定によって示されるモードのみを使用する。
・ 例えばT311またはT301が実行中である間、UEは、自身を例外条件下にあるものとみなす。
・ 例外的なケースが発生したとき、UEは、たとえモード1を使用するように設定されていても一時的にモード2を使用することが許可される。
UEは、E-UTRAセルのカバレッジエリア内にある間は、そのセルによって割り当てられるリソースにおいてのみアップリンクキャリアでのProSe直接通信送信を実行する(たとえそのキャリアのリソースが例えばUICC(汎用ICカード:Universal Integrated Circuit Card)において事前設定されている場合でも)。
RRC_IDLE状態にあるUEに対しては、eNBは次のオプションの一方を選択することができる。
・ eNBは、モード2の送信リソースプールをSIB(システム情報ブロック)において提供する。ProSe直接通信が許可されているUEは、RRC_IDLE状態においてProSe直接通信用にこれらのリソースを使用する。
・ eNBは、自身がD2DをサポートしているがProSe直接通信用のリソースを提供しないことをSIBにおいて示す。UEは、ProSe直接通信送信を実行するためにはRRC_CONNECTED状態に入る必要がある。
RRC_CONNECTED状態にあるUEに関しては、次のようにすることができる。
・ RRC_CONNECTED状態にありProSe直接通信送信を実行することが許可されているUEは、ProSe直接通信送信を実行する必要があるとき、ProSe直接通信送信の実行を希望することをeNBに示す。
・ eNBは、RRC_CONNECTED状態にあるUEがProSe直接通信送信を許可されているかを、MMEから受信されるUEコンテキストを使用して確認する。
・ eNBは、RRC_CONNECTED状態にあるUEに対して、そのUEがRRC_CONNECTED状態である間は制約なしで使用することのできるモード2リソース割当て方式の送信リソースプールを、専用シグナリングによって設定することができる。これに代えて、eNBは、RRC_CONNECTED状態にあるUEに対して、例外的なケースにおいてのみそのUEが使用することのできるモード2リソース割当て方式の送信リソースプールを、専用シグナリングによって設定することができ、例外的なケースでない場合、UEはモード1に従う。
UEがカバレッジ外であるときのスケジューリング割当てのためのリソースプールは、以下のように設定することができる。
・ 受信に使用されるリソースプールは、事前設定される。
・ 送信に使用されるリソースプールは、事前設定される。
UEがカバレッジ内にあるときのスケジューリング割当てのためのリソースプールは、以下のように設定することができる。
・ 受信に使用されるリソースプールは、eNBによってRRCを介して(専用シグナリングまたはブロードキャストシグナリングにおいて)設定される。
・ 送信に使用されるリソースプールは、モード2のリソース割当てが使用される場合、eNBによってRRCを介して設定される。
・ 送信に使用されるSCI(サイドリンク制御情報)リソースプール(スケジューリング割当て(SA)リソースプールとも称する)は、モード1のリソースプールが使用される場合、UEには認識されない。
・ モード1のリソース割当てが使用される場合、サイドリンク制御情報(スケジューリング割当て)の送信に使用するための特定のリソースをeNBがスケジューリングする。eNBによって割り当てられる特定のリソースは、UEに提供されるSCIの受信用のリソースプール内である。
図5は、オーバーレイ(LTE)システムおよびアンダーレイ(D2D)システムにおける送信/受信リソースの使用を示している。
UEがモード1の送信を適用するかモード2の送信を適用するかは、基本的にはeNodeBが制御する。UEは、D2D通信を送信(または受信)することのできるリソースを認識すると、現在の最新の技術においては、対応するリソースを、対応する送信/受信にのみ使用する。例えば図5において、D2Dサブフレームは、D2D信号を受信または送信する目的にのみ使用される。D2D装置としてのUEは、半二重モードで動作するため、任意の時点においてD2D信号の受信または送信のいずれかを行うことができる。同様に、図5に示したそれ以外のサブフレームは、LTE(オーバーレイ)の送信および/または受信に使用することができる。
<D2D通信における送信手順>
D2Dデータの送信手順は、リソース割当てモードに応じて異なる。上述したように、モード1の場合には、スケジューリング割当ておよびD2Dデータを伝えるためのリソースを、UEからの対応する要求の後にeNBが明示的にスケジューリングする。具体的には、D2D通信は基本的に許可されるがモード2のリソース(すなわちリソースプール)が提供されないことを、eNBがUEに通知することができる。この通知は、例えば、UEによるD2D通信関心通知(D2D communication Interest Indication)と、対応する応答であるD2D通信応答(D2D Communication Response)を交換することによって、行うことができ、この場合、上述した対応する例示的なProseCommConfig情報要素にcommTxPoolNormalCommonが含まれず、すなわち、送信を含む直接通信の開始を望むUEは、個々の送信ごとにリソース割当てをE-UTRANに要求しなければならない。したがってこのような場合、UEは、個々の送信それぞれのリソースを要求しなければならず、以下に、このモード1のリソース割当ての場合の要求/割当て手順の一連のステップを例示的に示す。
- ステップ1 UEがSR(スケジューリング要求)をPUCCHを介してeNBに送る。
- ステップ2 eNBが、(UEがBSR(バッファ状態報告)を送るための)アップリンクリソースを、C-RNTIによってスクランブルされたPDCCHを介して許可する。
- ステップ3 UEが、バッファの状態を示すD2D BSRをPUSCHを介して送る。
- ステップ4 eNBが、(UEがデータを送るための)D2Dリソースを、SL-RNTIによってスクランブルされたPDCCHを介して割り当てる。
- ステップ5 D2D送信側UEが、ステップ4で受信したグラントに従って、SA(スケジューリング割当て)/D2Dデータを送信する。
スケジューリング割当て(SA)(SCI(サイドリンク制御情報)とも称する)は、制御情報(例えば対応するD2Dデータを送信するための時間-周波数リソースを指すポインタ、変調・符号化方式、グループ宛先ID)を含むコンパクトな(低ペイロードの)メッセージである。SCIは、1つの(ProSE)宛先IDのサイドリンクスケジューリング情報を伝える。SA(SCI)の内容は、基本的には上のステップ4で受信されるグラントに従う。D2DグラントおよびSAの内容(すなわちSCIの内容)は、特に、背景技術のセクションで前述したSCIフォーマット0を定義している非特許文献3(現在のバージョン12.4.0)の5.4.3節(参照により本明細書に組み込まれている)に定義されている。
これに対して、モード2のリソース割当ての場合、上のステップ1~4は基本的に不要であり、UEは、SAおよびD2Dデータを送信するためのリソースを、eNBによって設定および提供される(1つまたは複数の)送信リソースプールから自律的に選択する。
図6は、2基のUE(UE-AおよびUE-B)の場合のスケジューリング割当ておよびD2Dデータの送信を例示的に示している。スケジューリング割当てを送るためのリソースは周期的であり、D2Dデータの送信に使用されるリソースは、対応するスケジューリング割当てによって示される。
図7は、1つのSA/データ期間(SC期間(サイドリンク制御期間)としても知られている)中の、モード2(自律的スケジューリング)のD2D通信タイミングを示している。図8は、1つのSA/データ期間中の、モード1(eNBが割り当てをスケジューリングする)のD2D通信タイミングを示している。SC期間は、スケジューリング割当ておよびその対応するデータの送信から構成される時間枠である。
図7から理解できるように、UEは、SAオフセット時間の後、モード2におけるスケジューリング割当て用の送信プールリソース(SA_Mode2_Tx_pool)を使用して、スケジューリング割当てを送信する。SAの最初の送信の後、同じSAメッセージを例えば3回再送信する。次いでUEは、(SA_offsetによって与えられる)SAリソースプールの最初のサブフレームから、いくらかの設定されているオフセット(Mode2data_offset)の後に、D2Dデータ送信を(すなわちより具体的には送信の時間リソースパターン(すなわちT-RPTビットマップ/パターン)を使用して)開始する。
MAC PDUの1回のD2Dデータ送信は、その最初の送信と、何回かの再送信とから構成される。図7(および図8)の図解においては、3回の再送信(すなわち同じMAC PDUの2回目、3回目、および4回目の送信)が実行されるものと想定している。モード2のT-RPTビットマップ(送信の時間リソースパターン(T-RPT))は、基本的に、MAC PDUの送信(最初の送信)およびその再送信(2回目、3回目、および4回目の送信)のタイミングを定義する。
1つのSA/データ期間中、UEは複数のトランスポートブロックを(サブフレーム(TTI)あたり1つのみ、すなわち順々に)送信することができるが、1つのProSe宛先グループのみに送信できる。さらに、1つのトランスポートブロックの再送信は、次のトランスポートブロックの最初の送信が開始される前に完了しなければならず、すなわち複数のトランスポートブロックの送信に1つのHARQプロセスのみが使用される。
図8から明らかであるように、eNBによってスケジューリングされるリソース割当てモード(モード1)の場合、D2Dデータ送信(すなわちより具体的にはT-RPTパターン/ビットマップ)は、SAリソースプール内でのSA送信の最後の繰り返し後の次のULサブフレームにおいて開始される。図7ですでに説明したように、モード1のT-RPTビットマップ(送信の時間リソースパターン(T-RPT))は、基本的に、MAC PDUの送信(最初の送信)およびその再送信(2回目、3回目、および4回目の送信)のタイミングを定義する。
<ProSeネットワークアーキテクチャおよびProSeエンティティ>
図9は、非ローミングの場合の高レベルの例示的なアーキテクチャを示しており、UE AおよびUE Bにおける異なるProSeアプリケーションと、ネットワーク内のProSeアプリケーションサーバおよびProSe機能を含む。図9のアーキテクチャの例は、非特許文献8の4.2節「Architectural Reference Model(アーキテクチャ基準モデル)」(参照により本明細書に組み込まれている)からの引用である。
これらの機能エンティティは、非特許文献8の4.4節「Functional Entities(機能エンティティ)」(参照により本明細書に組み込まれている)に提示および詳しく説明されている。ProSe機能は、ProSeに要求されるネットワーク関連動作に使用される論理機能であり、ProSeの特徴それぞれにおいて異なる役割を果たす。ProSe機能は、3GPPのEPC(進化したパケットコア)の一部であり、近傍サービスに関係する認可、認証、データ処理など、関連するネットワークサービスすべてを提供する。
ProSe直接ディスカバリおよび直接通信において、UEは、固有のProSe UE識別情報、他の設定情報、および認証を、ProSe機能からPC3基準点(PC3 reference point)を通じて取得することができる。ネットワーク内に複数のProSe機能を配備することができるが、説明を容易にするため、1つのProSe機能を示してある。ProSe機能は、ProSeの特徴に応じた異なる役割を実行する3つのメインのサブ機能、すなわち直接提供機能(DPF:Direct Provision Function)、直接ディスカバリネーム管理機能(Direct Discovery Name Management Function)、およびEPCレベルディスカバリ機能(EPC-level Discovery Function)、から構成されている。DPFは、ProSe直接ディスカバリおよびProSe直接通信を使用する目的で必要なパラメータをUEに提供するために使用される。
この文脈において使用される用語「UE」は、例えば以下のProSe機能をサポートするProSe対応UEを意味する。
・ ProSe対応UEとProSe機能との間でPC3基準点を通じてProSe制御情報を交換する。
・ PC5基準点を通じた別のProSe対応UEのオープンProSe直接ディスカバリの手順。
・ PC5基準点を通じた1対多のProSe直接通信の手順。
・ ProSe UE-ネットワーク中継器として動作するための手順。遠隔のUEは、PC5基準点を通じてProSe UE-ネットワーク中継器と通信する。ProSe UE-ネットワーク中継器は、レイヤ3パケット転送を使用する。
・ 例えばUE-ネットワーク中継器の検出およびProSe直接ディスカバリのため、PC5基準点を通じてProSe UEの間で制御情報を交換する。
・ 別のProSe対応UEとProSe機能との間でPC3基準点を通じてProSe制御情報を交換する。ProSe UE-ネットワーク中継器の場合、遠隔のUEは、この制御情報を、LTE-Uuインタフェースを通じてProSe機能に中継されるようにPC5ユーザプレーンを通じて送る。
・ パラメータ(例えば、IPアドレス、ProSeレイヤ2グループID、グループセキュリティマテリアル(Group security material)、無線リソースパラメータを含む)を設定する。これらのパラメータは、UEにおいて事前設定することができ、または、カバレッジ内にある場合、PC3基準点を通じたシグナリングによってネットワーク内のProSe機能に提供することができる。
ProSeアプリケーションサーバは、EPC ProSeユーザIDおよびProSe機能IDの格納と、アプリケーション層ユーザIDとEPC ProSeユーザIDのマッピングをサポートする。ProSeアプリケーションサーバ(AS)は、3GPPの範囲外のエンティティである。UEにおけるProSeアプリケーションは、アプリケーション層基準点PC1を介してProSe ASと通信する。ProSe ASは、PC2基準点を介して3GPPネットワークに接続されている。
<D2DにおけるUEのカバレッジ状態>
前にすでに言及したように、D2D通信におけるリソース割当て方法は、RRC状態(すなわちRRC_IDLEおよびRRC_CONNECTED)以外に、UEのカバレッジ状態(すなわちカバレッジ内、カバレッジ外)にも依存する。UEがサービングセルを有する場合(すなわちUEがRRC_CONNECTED状態にある、またはUEがRRC_IDLE状態においてセルにキャンプオンしている)、そのUEはカバレッジ内にあるとみなされる。
ここまでに言及した2つのカバレッジ状態(すなわちカバレッジ内(IC)およびカバレッジ外(OOC))は、さらにD2Dにおけるサブ状態に区別される。図10は、D2D UEを関連付けることのできる4種類の状態を示しており、これらの状態は以下のように要約することができる。
・ 状態1: UE1は、アップリンクカバレッジおよびダウンリンクカバレッジを有する。この状態においては、ネットワークが各D2D通信セッションを制御する。さらにネットワークは、UE1がリソース割当てモード1を使用するべきかリソース割当てモード2を使用するべきかを設定する。
・ 状態2: UE2は、ダウンリンクカバレッジを有するがアップリンクカバレッジを有さない(すなわちDLカバレッジのみ)。ネットワークは、(競合ベースの)リソースプールをブロードキャストする。この状態においては、送信側UEは、SAおよびデータに使用するリソースを、ネットワークによって設定されるリソースプールから選択する。このような状態では、D2D通信用のモード2によるリソース割当てのみが可能である。
・ 状態3: UE3はアップリンクカバレッジおよびダウンリンクカバレッジを有さず、したがってUE3はカバレッジ外(OOC)とみなされる。しかしながらUE3は、それ自体がセルのカバレッジ内にある何基かのUE(例:UE1)のカバレッジ内にあり、すなわちこれらのUEをCP中継UEと称することもできる。したがって、図10における状態3のUEの領域は、CP UE中継カバレッジエリアと称することができる。この状態3のUEは、OOC(カバレッジ外)状態3 UEとも称される。この状態では、UEは、セルに固有ないくつかの情報を受信し、これらの情報は、eNB(SIB)によって送られて、セルのカバレッジ内のCP UE中継UEによってPD2DSCHを介してOOC状態3 UEに転送される。ネットワークによって制御される(競合ベースの)リソースプールがPD2DSCHによってシグナリングされる。
・ 状態4: UE4はカバレッジ外であり、セルのカバレッジ内にある別のUEからPD2DSCHを受信しない。この状態(状態4 OOC(カバレッジ外)とも称する)においては、送信側UEは、データ送信に使用するリソースを、事前設定される(競合ベースの)リソースプールから選択する。
状態3 OOCと状態4 OOCとを区別する理由は、主として、カバレッジ外の装置からのD2D送信と、レガシーE-UTRA送信との間に発生しうる干渉を回避するためである。一般的にD2D対応UEは、カバレッジ外であるときに使用するための、D2D SAおよびデータの送信用の事前設定されるリソースプールを有する。これらのカバレッジ外のUEが、これらの事前設定されるリソースプールを使用してセルの境界において送信すると、そのD2D送信と、カバレッジ内のレガシー送信との間の干渉が、セル内の通信に悪影響を及ぼすことがある。
カバレッジ内のD2D対応UEが、セル境界付近のこれらのカバレッジ外の装置にD2Dリソースプールの設定を転送するならば、カバレッジ外のUEは、自身の送信を、eNodeBによって指定されるこれらのリソースに制限することができ、したがってカバレッジ内のレガシー送信との干渉を最小にすることができる。したがってRAN1は、カバレッジ内のUEが、リソースプール情報およびD2Dに関連する他の設定を、カバレッジエリアのすぐ外側の装置(状態3のUE)に転送するメカニズムを導入した。
カバレッジ内D2Dリソースプールに関するこの情報をネットワーク内で近傍に位置するUEに伝える目的には、物理D2D同期チャネル(PD2DSCH)が使用され、したがってネットワークの近傍の範囲内のリソースプールが調整される。
<D2D(サイドリンク)論理チャネルに対するLCP手順>
D2DにおけるLCP(論理チャネル優先順位付け)手順は、「通常の」LTEデータの場合の上に示したLCP手順とは異なる。以下の情報は、ProSeにおけるLCPについて記述した非特許文献5の5.14.1.3.1節(その全体が参照により本明細書に組み込まれている)からの引用である。
UEは、新しい送信が実行されるとき、次の論理チャネル優先順位付け手順を実行する。
・ UE(例:MACエンティティ)は、以下の規則に従ってリソースをサイドリンク論理チャネルに割り当てる。
- RLC SDU全体(または部分的に送信されるSDU)が残りのリソースに収まる場合、UEはSDU(または部分的に送信されるSDU)を分割するべきではない。
- UEは、サイドリンク論理チャネルからのRLC SDUを分割する場合、グラントをできる限り満たすようにセグメントのサイズを最大にする。
- UEは、データの送信を最大にするべきである。
- UEが送信可能な状態のデータを有するときに、10バイトに等しいかまたはそれより大きいサイドリンクグラントサイズが与えられる場合、UEはパディングのみを送信しない。
注: 上の規則では、サイドリンク論理チャネルが処理される順序は、UEの実装に委ねられることを意味する。
一般的にMACエンティティは、1つのPDUにおいて、同じ送信元レイヤ2 IDと宛先レイヤ2 IDのペアを有する論理チャネルのみを考慮し、すなわちUEにおけるMACエンティティは、1つのPDUにおいて、同じProSe宛先グループの(すなわち同じ宛先グループIDを有する)論理チャネルのみを考慮する。UEは、LCP手順時にProSe宛先グループを選択する。さらに、リリース12においては、D2D送信側UEは、1つのSA/データ期間中、1つのProSe宛先グループにデータを送信できるのみである。
すべてのD2D(サイドリンク)論理チャネル(例えばSTCH(サイドリンクトラフィックチャネル:Sidelink Traffic CHannel))は、同じ論理チャネルグループ(LCG)(すなわちLCGIDが「11」に設定されたLCG)に割り当てられる(非特許文献5の5.14.1.4節「Buffer Status Reporting(バッファ状態報告)」を参照)。リリース12においては、D2D(サイドリンク)論理チャネル/グループのための優先順位付けメカニズムは存在しない。本質的に、すべてのサイドリンク論理チャネルは、UEの観点からは同じ優先順位を有し、すなわちサイドリンク論理チャネルが処理される順序はUEの実装に委ねられる。
リリース13においては、さらに高度な優先順位付けメカニズムが考慮され、このメカニズムでは、各サイドリンク論理チャネルに論理チャネル優先順位(PPPP(Proseパケットごとの優先順位:ProSe per packet priority)とも称する)が関連付けられる。UEは、この論理チャネル優先順位に基づいて、与えられたサイドリンクグラントのProSe宛先グループを選択し(すなわち最も高い優先順位の論理チャネルによってProSe宛先グループが決まる)、選択されたProSe宛先グループに属す論理チャネルに(優先順位の降順に)リソースをさらに割り当てる。
説明のみを目的として、以下の例示的なシナリオを考える。すなわちユーザ機器において3つのProSe論理チャネルLCH#1、LCH#2、およびLCH#3が確立されており、3つのすべてが同じProSe LCG(例:「11」)に関連付けられている。例示的に、LCH#1およびLCH#2はProSe宛先グループ1に割り当てられており、LCH#3はProSe宛先グループ2に割り当てられているものと想定する。このシナリオは図12に示してある。
<ProSeにおけるバッファ状態報告>
バッファ状態報告もProSeに適合化されており、現在、リリース12では、非特許文献5(バージョン12.5.0)の5.14.1.4節「Buffer Status Reporting(バッファ状態報告)」(参照により本明細書に組み込まれている)に定義されている。
(D2D)サイドリンクバッファ状態報告手順は、UEのサイドリンクバッファ内の、送信可能な状態のサイドリンクデータの量に関する情報をサービングeNBに提供するために使用される。RRCは、2つのタイマーPeriodic-ProseBSR-TimerおよびRetxProseBSR-Timerを設定することによって、サイドリンクBSR報告を制御する。各サイドリンク論理チャネル(STCH)は、LCGIDが「11」に設定されたLCGに割り当てられ、ProSe宛先グループに属する。
サイドリンクバッファ状態報告(BSR)は、いくつかの特定のイベントが起きた場合(非特許文献5の5.14.1.4節に詳しく規定されている)にトリガーされる。
さらに、非特許文献5(バージョン12.5.0)の6.1.3.1a節(参照により本明細書に組み込まれている)には、ProSe BSR MAC制御要素と、その対応する内容が、次のように定義されている。ProSeバッファ状態報告(BSR)のMAC制御要素は、報告されるD2D宛先グループあたり、1つのグループインデックスフィールドと、1つのLCG IDフィールドと、1つの対応するバッファサイズフィールドとから構成されている。より詳細には、含まれるProSe宛先グループごとに、以下のフィールドが定義される。
・ グループインデックス: グループインデックスフィールドは、ProSe宛先グループを識別する。このフィールドの長さは4ビットである。値は、destinationInfoListにおいて報告される宛先識別情報のインデックスに設定される。
・ LCG ID: 論理チャネルグループIDフィールドは、バッファ状態が報告される(1つまたは複数の)論理チャネルのグループを識別する。フィールドの長さは2ビットであり、「11」に設定される。
・ バッファサイズ: バッファサイズフィールドは、TTIに対するMAC PDUすべてが構築された後の、ProSe宛先グループの論理チャネルすべてにわたる利用可能なデータの合計量を識別する。データ量はバイト数で示される。
・ R: 予約ビットであり、「0」に設定される。
図11は、偶数N(ProSe宛先グループの数)の場合のProSe BSRのMAC制御要素を示している(非特許文献5の6.1.3.1a節からの引用)。
上に説明したように、装置間通信における送信方式は、データの可能なコンテンツを識別するためのProSe宛先グループの使用を含めて、通常のLTE方式とは異なる。現在定義されているメカニズムのいくつかは、かなり非効率的である。
本発明を制限することのない例示的な実施形態は、送信側ユーザ機器がサイドリンクインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てる改良された方法、を提供する。独立請求項は、本発明を制限することのない例示的な実施形態を提供する。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
いくつかの態様によれば、特に、送信側ユーザ機器において、複数のサイドリンク宛先グループを送信先とするデータが送信可能な状態であるシナリオ(ただしこれに限定されない)の場合に、送信側ユーザ機器による直接通信送信の実行が改良される。
1つの一般的な第1の態様においては、本明細書に開示されている技術は、通信システムにおいてSLインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てる送信側ユーザ機器、を提供する。サイドリンク制御(SC)期間内の無線リソースの割当ては、SC期間において、送信側ユーザ機器に設定されているSLプロセスの最大数によって制限される。送信側ユーザ機器のプロセッサは、次のSC期間のための複数のSLグラントを取得し、取得されたSLグラントのうち、次のSC期間の開始より前に最も最近に取得されたある特定の数のSLグラントを選択するように、構成されており、選択されるSLグラントの数は、1つのSC期間に対して設定されているSLプロセスの最大数を超えない。さらに、プロセッサは、次のSC期間における複数のSLプロセスを、複数のSLプロセスそれぞれが、次のSC期間内の無線リソースを割り当てるための選択された数のSLグラントのうちの異なる1つのSLグラントに関連付けられるように、関連付けるように構成されている。さらに、プロセッサは、複数のSLプロセスそれぞれに対して、1基または複数基の受信側ユーザ機器のうちの1基への複数のSL送信の1つを実行するための、次のSC期間内の無線リソースを、それぞれのSLプロセスが関連付けられている選択されたSLグラントに従って割り当てるように、構成されている。複数のSL送信それぞれは、SLインタフェースを通じての少なくとも1つのサイドリンク制御情報(SCI)の送信および少なくとも1つのデータ送信を含む。
1つの一般的な第2の態様においては、本明細書に開示されている技術は、通信システムにおいてSLインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てる送信側ユーザ機器、を提供する。サイドリンク制御(SC)期間内の無線リソースの割当ては、SC期間において、送信側ユーザ機器に設定されているSLプロセスの最大数によって制限される。プロセッサは、次のSC期間のために、次のSC期間の開始より前に異なるサブフレームにおいて複数のサイドリンク(SL)グラントを取得するように構成されており、この場合、関連付け方式(association scheme)を適用することにより、取得されるSLグラントそれぞれが、SLグラントが取得されるサブフレームに基づいて、最大数のSLプロセスのうちの1つのプロセスに関連付けられ、関連付け方式では、最大数のSLプロセスそれぞれが、複数の異なるサブフレームのセットからのSLグラントに関連付けられ、セットの中のサブフレームそれぞれが、事前定義された数のサブフレームだけ互いにオフセットされている。さらに、プロセッサは、複数の最大数のSLプロセスそれぞれを、複数の異なるサブフレームのそれぞれのセットにおいて取得されかつ次のSC期間の開始より前に最も最近に取得された1つのSLグラント、に関連付けるように構成されている。さらに、プロセッサは、複数のSLプロセスそれぞれに対して、1基または複数基の受信側ユーザ機器のうちの1基への複数のSL送信の1つを実行するための、次のSC期間内の無線リソースを、それぞれのSLプロセスが関連付けられているSLグラントに従って割り当てるように、構成されている。複数のSL送信それぞれは、SLインタフェースを通じての少なくとも1つのサイドリンク制御情報(SCI)の送信および少なくとも1つのデータ送信を含む。
1つの一般的な第3の態様においては、本明細書に開示されている技術は、通信システムにおいてサイドリンク制御(SC)期間内にSLインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てる送信側ユーザ機器、を提供する。送信側ユーザ機器のプロセッサは、複数のSL送信用のSLグラントを異なるリソースプールから自律的に選択するように構成されており、各リソースプールが、通信システム内でのSL送信用に設定されており利用可能にされている。プロセッサは、複数のSL送信それぞれのために、異なるSLプロセスに、設定されている異なるリソースプールから選択されたSLグラントを関連付けるように構成されている。さらに、プロセッサは、関連付けられているSLグラントを有する複数のSLプロセスそれぞれに対して、相異なる宛先グループIDへの論理チャネルを考慮するのみである個別の論理チャネル優先順位付け(LCP)手順、を実行するように構成されている。さらに、プロセッサは、複数のSLプロセスそれぞれに対して、複数のSL送信を実行するための無線リソースを、それぞれのSLプロセスが関連付けられている自律的に選択されたSLグラントに従って同じSC期間内に割り当てるように構成されている。複数のSL送信それぞれは、SLインタフェースを通じての少なくとも1つのサイドリンク制御情報(SCI)の送信および少なくとも1つのデータ送信を含む。
1つの一般的な第4の態様においては、本明細書に開示されている技術は、通信システムにおいて送信側ユーザ機器がSLインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てる方法、を提供する。サイドリンク制御(SC)期間内の無線リソースの割当ては、SC期間において、送信側ユーザ機器に設定されているSLプロセスの最大数によって制限される。次のSC期間のための複数のSLグラントが取得される。取得されたSLグラントのうち、次のSC期間の開始より前に最も最近に取得されたある特定の数のSLグラントが選択され、選択されるSLグラントの数は、1つのSC期間に対して設定されているSLプロセスの最大数を超えない。次いで、次のSC期間における複数のSLプロセスを、複数のSLプロセスそれぞれが、次のSC期間内の無線リソースを割り当てるための選択された数のSLグラントのうちの異なる1つのSLグラントに関連付けられるように、関連付ける。その後、複数のSLプロセスそれぞれに対して、1基または複数基の受信側ユーザ機器のうちの1基への複数のSL送信の1つを実行するための、次のSC期間内の無線リソースを、それぞれのSLプロセスが関連付けられている選択されたSLグラントに従って割り当てる。複数のSL送信それぞれは、SLインタフェースを通じての少なくとも1つのサイドリンク制御情報(SCI)の送信および少なくとも1つのデータ送信を含む。
1つの一般的な第5の態様においては、本明細書に開示されている技術は、通信システムにおいて送信側ユーザ機器がSLインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てる方法、を提供する。サイドリンク制御(SC)期間内の無線リソースの割当ては、SC期間において、送信側ユーザ機器に設定されているSLプロセスの最大数によって制限される。次のSC期間のために、次のSC期間の開始より前に異なるサブフレームにおいて複数のサイドリンク(SL)グラントを取得し、この場合、関連付け方式を適用することにより、取得されるSLグラントそれぞれが、SLグラントが取得されるサブフレームに基づいて、最大数のSLプロセスのうちの1つのプロセスに関連付けられ、関連付け方式では、最大数のSLプロセスそれぞれが、複数の異なるサブフレームのセットからのSLグラントに関連付けられ、セットの中のサブフレームそれぞれが、事前定義された数のサブフレームだけ互いにオフセットされている。次いで、複数の最大数のSLプロセスそれぞれを、複数の異なるサブフレームのそれぞれのセットにおいて取得されかつ次のSC期間の開始より前に最も最近に取得された1つのSLグラント、に関連付ける。その後、複数のSLプロセスそれぞれに対して、1基または複数基の受信側ユーザ機器のうちの1基への複数のSL送信の1つを実行するための、次のSC期間内の無線リソースを、それぞれのSLプロセスが関連付けられているSLグラントに従って割り当てる。複数のSL送信それぞれは、SLインタフェースを通じての少なくとも1つのサイドリンク制御情報(SCI)の送信および少なくとも1つのデータ送信を含む。
1つの一般的な第6の態様においては、本明細書に開示されている技術は、通信システムにおいて送信側ユーザ機器がサイドリンク制御(SC)期間内にSLインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てる方法、を提供する。複数のSL送信用のSLグラントを異なるリソースプールから自律的に選択し、各リソースプールが、通信システム内でのSL送信用に設定されており利用可能にされている。次いで、複数のSL送信それぞれのために、異なるSLプロセスに、設定されている異なるリソースプールから選択されたSLグラントを関連付ける。その後、関連付けられているSLグラントを有する複数のSLプロセスそれぞれに対して、相異なる宛先グループIDへの論理チャネルを考慮するのみである個別の論理チャネル優先順位付け(LCP)手順、を実行する。最後に、複数のSLプロセスそれぞれに対して、複数のSL送信を実行するための無線リソースを、それぞれのSLプロセスが関連付けられている自律的に選択されたSLグラントに従って同じSC期間内に割り当てる。複数のSL送信それぞれは、SLインタフェースを通じての少なくとも1つのサイドリンク制御情報(SCI)の送信および少なくとも1つのデータ送信を含む。
開示されている実施形態のさらなる恩恵および利点は、本明細書および図面から明らかであろう。これらの恩恵および/または利点は、本明細書および図面による開示内容のさまざまな実施形態および特徴によって個別に提供することができ、これらの恩恵および/または利点の1つまたは複数を得るためにすべてを設ける必要はない。
これらの一般的な態様および具体的な態様は、システム、方法、コンピュータプログラム、またはこれらの任意の組合せ、を使用して実施することができる。
以下では、例示的な実施形態について、添付の図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
3GPP LTEシステムの例示的なアーキテクチャを示している。
3GPP LTE(リリース8/9)において定義されているサブフレームのダウンリンクスロットの例示的なダウンリンクリソースグリッドを示している。
装置間の直接ディスカバリのためのPC5インタフェースを概略的に示している。
ProSe直接ディスカバリのための無線プロトコルスタックを概略的に示している。
オーバーレイ(LTE)およびアンダーレイ(D2D)システムにおける送信/受信リソースの使用を示している。
2基のUEの場合のスケジューリング割当て(SA)およびD2Dデータの送信を示している。
UEが自律的にスケジューリングするモード2におけるD2D通信タイミングを示している。
eNBがスケジューリングするスケジューリングモード1におけるD2D通信タイミングを示している。
非ローミングシナリオにおけるProSeの例示的なアーキテクチャのモデルを示している。
D2D UEを関連付けることのできる4つの異なる状態に関するセルカバレッジを示している。
標準規格に定義されているProSeバッファ状態報告のMAC制御要素を示している。
例示的なシナリオにおける、ProSe論理チャネルと、ProSe LCGと、ProSe宛先グループとの間の対応関係を示している。
第1の実施形態の第1のバリエーションによる、eNBによってスケジューリングされる2つのD2D送信におけるD2D通信タイミングを示している。
第1の実施形態の第2のバリエーションによる、eNBによってスケジューリングされる2つのD2D送信におけるD2D通信タイミングを示している。
ユーザ機器(UE)、移動局、移動ノード、またはユーザ端末は、通信システム内の物理エンティティである。ユーザ機器は、自身が通信システム内で例えば別のユーザ機器と媒体を介して通信することを可能にするインタフェースを含む、いくつかの機能要素を有することができる。同様に、進化型NodeB(eNB)、基地局、ネットワークノード、またはネットワーク端末は、自身が通信システム内で同じ媒体を介して例えばユーザ機器と通信することを可能にするインタフェースを含む、いくつかの機能要素を有する。
用語「無線リソース」は、本明細書の文脈においては、上述したようにユーザ機器および/または進化型NodeBが通信媒体として使用するための時間-周波数リソース(例えばリソース要素(RE)またはリソースブロック(RB))などの物理無線リソースを広義に意味するものとして使用されている。
用語「(直接)サイドリンク(SL)送信」は、本明細書の文脈においては、2基のユーザ機器の間の(すなわち進化型NodeB(eNB)を介さない)直接的な通信を広義に意味するものとして使用されている。サイドリンク送信を交換する2基のユーザ機器の間にサイドリンク通信が確立される。用語「(直接)サイドリンク通信」は、以下では装置間(D2D)通信またはProSe通信と同義に使用されている。
さらに、直接サイドリンク送信は、「サイドリンク(SL)インタフェース」を通じて実行され、「サイドリンク(SL)インタフェース」は、サイドリンク送信を提供するユーザ機器の機能を広義に意味するものとして本明細書の文脈において使用されている用語である。3GPP LTEの専門用語では、サイドリンクインタフェースは、背景技術のセクションで説明したようにPC5インタフェースである。
用語「サイドリンク(SL)プロセス」は、本明細書の文脈においては、サイドリンクグラントに関連付けることのできる、ユーザ機器内に設定されるプロセスを広義に意味するものとして使用されている。このようなサイドリンクプロセスは、SC期間単位でSLグラントをサイドリンクプロセスに関連付ける能力を提供する対応するユーザ機器に対して設定されると表現される。3GPP LTEの専門用語では、サイドリンクプロセスは、背景技術のセクションで説明したように、サイドリンク共有チャネル(SL-SCH)での送信用に、MACエンティティにおけるサイドリンクHARQエンティティによって維持される。
しかしながら本明細書の文脈においては、サイドリンクプロセスは、この点に制限されない。そうではなく、サイドリンクプロセスは、関連付けられるサイドリンクグラントまたはサイドリンクグラント情報が格納および維持される、ユーザ機器内のメモリ領域のみに関与することもある。このようなメモリ領域は、ユーザ機器によって管理され、例えばユーザ機器は、新たに受信されたサイドリンクグラント情報をメモリ領域に関連付ける(または格納する)、または前に関連付けられたサイドリンクグラント情報を削除する目的でメモリ領域を(再)初期化する(または消去する)。
用語「サイドリンク制御(SC)期間」は、本明細書の文脈においては、ユーザ機器がサイドリンク送信を実行する期間を広義に意味するものとして使用されている。各サイドリンク送信は、少なくとも1つのスケジューリング割当て(サイドリンク制御情報)の送信および少なくとも1つの対応するデータ送信を含む。言い換えれば、「サイドリンク制御期間」は、サイドリンクグラントが有効である期間とみなすこともできる。3GPP LTEの専門用語では、「サイドリンク制御期間」は、SA/データ期間、またはSC(サイドリンク制御)期間である。
用語「ProSe宛先グループ」または「サイドリンク宛先グループ」は、本明細書全体を通じて、例えば、3GPP LTEの専門用語に定義されている1つの送信元レイヤ2 IDと宛先レイヤ2 IDのペアを意味するものとして使用されている。
表現「(サイドリンク)グラントを取得する」、「(サイドリンク)グラントを受信する」、および類似する表現は、ユーザ機器が、その責務を担う進化型NodeBから(サイドリンク)グラントを取得/受信すること(すなわちモード1の機能)を広義に意味する。逆に、表現「(サイドリンク)グラントを自律的に選択する」および類似する表現は、UEが(サイドリンク)グラントを自身で識別する、すなわちグラントのリソースを、(1つまたは複数の)適切な送信リソースプールから自律的に選択する(すなわちモード2の機能)(すなわちUEが内部的にグラントを受信する)ことを広義に意味する。
D2D通信に使用される、現在標準化されている送信方式(モード1に関連する(すなわちeNBによってスケジューリングされる)送信方式およびモード2に関連する(自律的に選択する)送信方式)は、いずれも背景技術のセクションに説明してある。
現時点では、UEは、サイドリンク制御期間(SC期間)あたり1つの(有効な)サイドリンクグラント(SLグラント)のみを有することができる。したがって現在のところ、UEには、同じグラントに関連付けられている1つのSLプロセスのみが設定される。たとえeNBがモード1においていくつかのグラントをUEに発行する場合でも、UEは、最も最近に(すなわち最後に)受信された1つのグラントのみを、そのSC期間の有効なSLグラントとみなす。特に、SLプロセスは、前に受信された(1つまたは複数の)SLグラントを上書きし、したがってSLプロセスは、最も最近に受信されたSLグラントにのみ関連付けられる。
したがって、SC期間あたり利用可能なSLグラントは1つのみであるため、UEは、SC期間あたり1つのスケジューリング割当て(SA)(すなわちサイドリンク制御情報(SCI))を送信できるのみである。さらに送信側UEは、スケジューリング割当て(SA)(すなわちスケジューリング制御情報(SCI))あたり、1つのProSe宛先グループの1基または複数基の受信側UEにのみデータを送信することができる。
より具体的には、送信側UEは、1つのSCIに関連付けられている(1つまたは複数の)MACパケットデータユニット(PDU)において、同じ送信元レイヤ2 IDと宛先レイヤ2 IDのペアを有する論理チャネルのみを考慮する。現在標準化されているこのD2D送信方式では、いくつかの不都合が生じる。
UEが自身の(1つまたは複数の)バッファ内に、2つ以上のProSe宛先グループへのデータを有する場合、その送信側UEは、SC期間あたり1つのProSe宛先グループのみにデータを送信するように制限される。したがって、(1つまたは複数の)残りのProSe宛先グループのデータは、少なくとも1つのさらなるSC期間だけ遅延する。言い換えれば、スケジューリング割当て(SA)(すなわちサイドリンク制御情報(SCI))の送信によって、1つのProSe宛先グループのみを示すことができ、対応するデータ送信は、同じProSe宛先グループのみに制限される。
設定されているSC周期と、1つのProSe宛先グループにすべてのデータを送信するのに要求されるSC期間の数によっては、遅延が大きくなることがあり、結果としてサイドリンク通信特性が低下する。このことは、最初に処理されるProSe宛先グループより多くのデータを送信できる十分な無線リソースの場合にもあてはまる。
さらに、送信側UEは、データ送信用に進化型NodeB(eNB)によって割り当てられたD2D送信リソースを、非効率的にしか利用することができない。進化型NodeB(eNB)は、送信側UEが必要とするよりも多くのD2D送信リソースを(SLグラントによって)割り当てることがある。しかしながら、1つのProSe宛先グループのみに制限されているため、例えばその1つのProSe宛先グループへの十分なデータがUEのバッファに入っていない場合、送信側UEは、割り当てられた無線リソースすべてを利用することができない。この状況は、例えば、送信側UEによってeNBにシグナリングされるバッファ状態情報が不正確である、または古いときに、起こりうる。この場合、割り当てられた無線リソースの一部は使用されないままであり、なぜなら同じSC期間内に別のProSe宛先グループのデータを送信する目的にはこれらのリソースを使用できないためである。
本発明者は、上に説明した問題点を軽減する目的で、以下の例示的な実施形態を着想した。
これらの例示的な実施形態のいくつかは、3GPP標準規格によって与えられる、一部が背景技術のセクションで説明されている幅広い仕様の中で実施され、さまざまな実装形態に関連する特に重要な特徴が、以下に説明するように追加される。なお、これらの実施形態は、例えば、背景技術のセクションで説明した3GPP LTE-A(リリース10/11/12/13)などの移動通信システムにおいて有利に使用することができるが、これらの実施形態はこの特定の例示的な通信ネットワークでの使用に限定されないことに留意されたい。
以下の説明は、本開示の範囲を制限するものとしてではなく、本開示を深く理解するための実施形態の単なる例として理解されたい。当業者には、特許請求の範囲に記載されている本開示の一般的な原理を、さまざまなシナリオに、本明細書に明示的には記載されていない方法で適用できることが認識されるであろう。したがって以下のシナリオは、さまざまな実施形態を説明する目的で想定されており、実施形態をそのようなシナリオに限定するものではない。
第1の実施形態
以下では、上の問題点を解決するための第1の実施形態を詳しく説明する。第1の実施形態の実装形態について、図13に関連して説明する。説明を目的としていくつかの想定を行うが、これらの想定は実施形態の範囲を制限しないものとする。
第一に、ProSe通信(すなわちeNode Bを経由しない、UE間の直接的なD2D送信)を実行することが可能にされているユーザ機器(ProSe対応UE)が想定されている。さらに、UEは、複数のサイドリンク宛先グループ(すなわちProSe宛先グループ)を送信先とする、送信可能な状態のデータを有するものとし、ただし、この第1の実施形態による改良された直接サイドリンク送信メカニズムは、UEにおいて1つのサイドリンク宛先グループのデータのみが送信可能な状態である場合にも適用される。
第1の実施形態では、UE内の(複数の)サイドリンクプロセスにサイドリンクグラントを1対1に割り当てることができるというコンセプトを導入することによって、直接サイドリンク送信を改良する。言い換えれば、UEは、各サイドリンクグラントに対応するサイドリンクプロセスを動作させることによって、複数のサイドリンクグラントを扱うことができる。サイドリンクプロセスは、対応する識別情報(以下では例示的にサイドリンクプロセスIDと称する)の使用によってアドレッシングすることができる。
現在標準化されている移動通信システムでは、UEはサイドリンク制御(SC)期間あたり1つの有効なサイドリンクグラント(前に受信された(1つまたは複数の)サイドリンクグラントは上書きされ、最も最近のサイドリンクグラント)を利用することが許可されるのみであるのに対して、第1の実施形態は、UEが同じ1つのSC期間あたり2つ以上の有効なサイドリンクグラントを有することを許可することによって、D2D通信を改良する。
言い換えれば、第1の実施形態によれば、送信側UEは、サイドリンクプロセスあたり1つの有効なサイドリンクグラントを有することが許可され、したがって、複数のサイドリンクプロセスが設定されている送信側UEは、SC期間のための同じ数の有効なサイドリンクグラントを有することができる。したがってUEにおいて、そのサイドリンク通信能力は、サイドリンクプロセスの最大数によって制限される。
第二に、この実施形態のユーザ機器には、最大数のサイドリンクプロセスが設定されているものと想定する。SLプロセスのこの最大数は、実装に固有とすることができ、したがってユーザ機器内に事前に設定される。最大数はUEに固有とすることもでき、したがってUEは、自身がカバレッジ内にある進化型NodeBによって設定される。あるいはこの数をネットワークに固有とすることもでき、したがって同じネットワーク内のすべてのUEに、サイドリンクプロセスの同じ最大数が設定される。UEに固有な設定またはネットワークに固有な設定のメカニズムでは、RRCシグナリングを必要とすることがある。
特に、サイドリンク送信は1基の(送信側)UEから1基または複数基の(受信側)UEへの直接送信ではあるが、このようなサイドリンク送信に関与するすべてのUEに同じ最大数のサイドリンクプロセスが設定されている必要はない。
そうではなく、送信側UEのサイドリンク送信の宛先である1基または複数基の受信側UEの最大数よりも大きい最大数のSLプロセスを、送信側UEに設定することができる。さらには、送信側UEからのSL送信のすべてを、サイドリンク宛先グループ内の1基または複数基の受信側UEによって受信できるようにすればよい。この点において、送信側UEのみならず1基または複数基の受信側UEにも、十分な数のサイドリンクプロセスが設定される。
しかしながら、送信側UEおよび受信側UEの設定を単純化する目的で、サイドリンクプロセスの最大数はネットワークに固有であるものと想定する。例えば、サイドリンクプロセスの最大数をm={2,4,8}とすることができ、以下の例は、通信システム内で各UEにm=2(2つ)のサイドリンクプロセスが設定されている場合について述べる。したがって、このような例示的なUEは、同時に2つの異なるサイドリンクグラントを扱うことができる(したがってUEはSC期間内に利用可能な2つの有効な(「設定された」とも称する)サイドリンクグラントを有する)。
全体としては、UEは、同じSC期間内の、対応するサイドリンクグラントを有する各サイドリンクプロセスのD2D送信動作を、例えば背景技術のセクションで説明した、D2D送信を実行するためのすでに標準化されているコンセプト、にそれぞれ従って実行する。具体的には、UEは、自身に利用可能な各サイドリンクグラントに対して(すなわち各サイドリンクプロセスに対して)、1つのサイドリンク宛先グループを決定し、決定したサイドリンク宛先グループを送信先とするデータを含む対応するトランスポートブロックを生成する。D2D送信用の無線リソースは、それぞれのサイドリンクグラントに従って割り当てられる。UEは、自身に利用可能な各サイドリンクグラントに対して(すなわち各サイドリンクプロセスに対して)、サイドリンク宛先グループと、対応するD2D送信用に割り当てられた無線リソースとを識別する対応するサイドリンク制御情報を生成し、各サイドリンクグラント(プロセス)に対するサイドリンク制御情報および対応するデータのD2D送信を、それぞれのサイドリンクグラントの割り当てられた無線リソースを使用して実行する。
D2D送信を実行するためのこれらのステップの詳細についてはここでは省き、代わりに、本出願の背景技術のセクションの対応する部分を参照されたい。
第1の実施形態の基礎をなす上述した原理は、さまざまな利点をもたらす。この点において、すでに確立されている手順を修正せずに再利用することができる。例えば、サイドリンク制御情報を送信するのに同じSCIフォーマット0を使用することができ、なぜなら追加の情報を伝える必要がないためである。さらに、各サイドリンクプロセスのD2D送信が、現在標準化されているD2D送信と比較して変更されないままであるため、受信側UEは、1つのサイドリンクプロセスにおいて第1の実施形態に従って実行されるD2D送信と、現在の標準規格に従って実行されるD2D送信とを区別しない(実際に区別する必要がない)。したがって、受信側におけるUEの挙動を適合させる必要がない。
さらには、第1の実施形態では、SC期間内により多くのデータを送信することが可能であり、したがってD2D送信のデータレートが高まる。
これに加えて、第1の実施形態では、例えばさまざまなサイドリンクプロセスそれぞれに対して異なるサイドリンク宛先グループを選択することによって、いくつかのサイドリンク宛先グループを送信先とするデータを同じSC期間内に送信することが可能である。したがって、特定のサイドリンク宛先グループのリソース不足を回避することができる。
ここまでは一般的に、UEが、利用可能ないくつかのサイドリンクグラントを有するものと想定し、UEがこれらのサイドリンクグラントを最初にどのように取得したかについては注意を払ってこなかった。以下ではこの点についてさらに詳しく説明する。
第1のバリエーション
第1のバリエーションでは、送信側UEは、この第1の実施形態において、自身に設定されている最大数のサイドリンクプロセスのうちの少なくともいくつかのための複数のサイドリンクグラントを取得する。これら複数のサイドリンクグラントは、標準化されているシグナリング方式を適用して(例えばPDCCHを介して)進化型NodeBによってシグナリングされ、UEがそれを受信する。
送信側UEは、これらの取得された複数のサイドリンクグラントの中から、ある特定の数のサイドリンクグラントを選択する。UEによって選択されるサイドリンクグラントの数は、例えば、n={2,4,8)とすることができ、図示した例は、UEがn=2(2つ)のサイドリンクグラントを選択するように構成されている場合を示している。言い換えれば、送信側UEは、進化型NodeBによってシグナリングされた後にUEによって取得されたサイドリンクグラントのすべてを格納または維持せずに、ある特定の数のサイドリンクグラントのみを格納または維持する。
特に、送信側UEは、取得した複数のサイドリンクグラントの中から、サイドリンク制御期間の開始より前に最も最近に取得された特定の数のサイドリンクグラントを選択する。サイドリンク制御期間は特定のサブフレームにおいて始まるものと想定すると、送信側UEは、その特定のサブフレームより前に最後に取得した複数のサイドリンクグラントを選択する。
しかしながらこのことは、送信側UEがその特定の数のサイドリンクグラントの選択をサイドリンク制御期間の開始時に実行できるのみであることを意味するものではない。そうではなくUEは、複数のサイドリンクプロセスそれぞれを、より最近に取得したサイドリンクグラントに(交互に)(再び)関連付けることによって(例えば関与するメモリ領域を上書きすることによって)、サイドリンクグラントのこの選択を達成することができる。
したがってUEは、より最近の新しいサイドリンクグラントを取得するたびに、その新たに取得したサイドリンクグラントを、複数のサイドリンクプロセスのうち、最も古いサイドリンクグラントを有するサイドリンクプロセスに割り当てることができ、これによってサイドリンク制御期間の開始時に、特定の数の最も最近のサイドリンクグラントがUEによって選択されている。この点においてUEは、最も最近に取得したサイドリンクグラントをサイドリンクプロセスに割り当てるとき、複数のサイドリンクプロセスを交互に配置することができる。
次に、図13に示した例を参照する。この例では、UEには、選択するべきサイドリンクグラントの数n=2(2つ)と、サイドリンクプロセスの最大数m=2(2つ)が設定されている。UEは、サブフレームNにおいてサイドリンク制御期間の開始まで(正確には、サイドリンク制御期間の開始より4つのサブフレームだけ前(サブフレームN-4)まで)、サイドリンクグラントを取得する。
(例えばサブフレームN-13において)最初に取得されるサイドリンクグラントが、m=2(2つ)の設定されているサイドリンクプロセスのうちの最初のサイドリンクプロセスに関連付けられ、(例えばサブフレームN-11において)次に取得されるサイドリンクグラントが、これら2つの設定されているサイドリンクプロセスのうちの2番目のサイドリンクプロセスに関連付けられる。言い換えれば、サイドリンクグラントは、設定されているサイドリンクプロセスに周期的に関連付けられる。
(例えばサブフレームN-8において)さらなるサイドリンクグラントが取得されると、UEは、自身がn=2(2つ)のサイドリンクグラントのみを選択するように設定されていることを認識しており、したがってUEは続いて(または周期的に)、その新たに取得されたサイドリンクグラントを、m=2(2つ)の設定されているサイドリンクプロセスのうちの最初のサイドリンクプロセスに(再び)関連付ける。言い換えれば、サブフレームN-13において取得され、2つの設定されているサイドリンクプロセスのうちの(同じく)最初のサイドリンクプロセスに前に関連付けられたサイドリンクグラントが、上書きされる。
特に、設定されているサイドリンクプロセスへのこの周期的な関連付けは、選択されるサイドリンクグラントの数(n=2)に依存し、UEに設定されているサイドリンクプロセスの最大数(m=2)には依存しない。さらに、選択されるサイドリンクグラントの数(n=2)は、設定されているサイドリンクプロセスの最大数(m=2)を超えてはならない(n<=m)。
最後に、(例えばサブフレームN-6において)さらなるサイドリンクグラントがUEによって取得されると、このサイドリンクグラントは、m=2(2つ)の設定されているサイドリンクプロセスのうちの2番目のサイドリンクプロセスに再び関連付けられる。したがって、サブフレームN-11において取得され、2つの設定されているサイドリンクプロセスのうちの(同じく)2番目のサイドリンクプロセスに前に関連付けられたサイドリンクグラントが、上書きされる。
要約すれば、上述した挙動を適用することによって、送信側UEは、複数のサイドリンクグラントを取得し、サイドリンク制御期間の開始時に(より正確には開始より4つのサブフレームだけ前には)、そのサイドリンク制御期間の開始よりも前に最も最近に取得されたある特定の数のサイドリンクグラントが選択されている。さらに、n=2(2つ)の選択されたサイドリンクグラントそれぞれが、m=2(2つ)の設定されているサイドリンクプロセスのうちの異なる1つのサイドリンクプロセスに関連付けられる。
有利な実装形態においては、送信側UEは、最も最近に取得された新しいサイドリンクグラントを、設定されているサイドリンクプロセスのうちの対応する1つのサイドリンクプロセスに関連付ける前に、この新たに取得されたサイドリンクグラントが、複数の設定されているサイドリンクプロセスのうちの別の1つのサイドリンクプロセスにすでに関連付けられている別のサイドリンクグラントに一致するか否かを判定する。別のサイドリンクグラントに一致しており、かつ2つの取得されたサイドリンクグラントが、複数のサイドリンク送信用の同じ無線リソースを示している(すなわち無線リソースの衝突につながる)場合、新たに受信された同じサイドリンクグラントを破棄する(すなわち新たに取得されたサイドリンクグラントを対応するサイドリンクプロセスに関連付けない)。これによって、設定されているサイドリンクプロセスへの周期的な関連付けが維持される。
上述したメカニズムは単純ではあるが、これらのメカニズムは上記の挙動を利用して、送信側UEにサイドリンクグラントをシグナリングするために進化型NodeBによって使用される媒体(すなわちPDCCH)における干渉や歪みを抑制することができ、これは有利である。
従来、進化型NodeBは、送信側UEに同じサイドリンクグラントを複数回シグナリングすることによって、(例えばPDCCHにおける)干渉や歪みに対処する。UEは、干渉や歪みによって影響されていないサイドリンクグラントのみを取得する。したがって、進化型NodeBによって同じサイドリンクグラントが繰り返しシグナリングされるたびに、送信側UEにおいてサイドリンクグラントが正常に取得される確率が向上する。従来の送信側UEは、SLグラントが正常に取得されるたびにSLグラントを上書きする。このアプローチは、同じサイドリンクグラントがシグナリングされる限りは、簡単かつ堅牢である。
送信側UEと1基または複数基の受信側UEとの間の(複数の)異なるサイドリンク送信用の無線リソースを示す複数の異なるサイドリンクグラントにこのアプローチを適用する場合、挙動が明らかではない。さらに、進化型NodeBは、複数の異なるサイドリンクグラントのうちどのサイドリンクグラントが送信側UEによって正常に取得され、どのサイドリンクグラントが正常に取得されないかを認識しない。言い換えれば、進化型NodeBは、複数の異なるサイドリンクグラントのうちの1つまたは別のサイドリンクグラントをSC期間の開始前に再送信する必要があるか否かを評価することができない。
第1のバリエーションにおける送信側UEは、(複数の)異なるサイドリンクグラントが繰り返しシグナリングされるものと想定し、複数のサイドリンクグラントを正常に取得した時点で、取得したサイドリンクグラントのうち、サイドリンク期間の開始より前に最も最近に取得されたある特定の数のサイドリンクグラントを選択する。さらには、次のSC期間より前に(したがって次のSC期間のための)サイドリンクグラントが、UEによって取得される。
このアプローチは、以下の理由で有利である。すなわち、進化型NodeBによってシグナリングされたすべてのサイドリンクグラントをUEが正常に取得する場合には、最も最近に取得したある特定の数のサイドリンクグラントを選択する結果として、その送信側UEに(複数の)異なるサイドリンクグラントが提供される。したがって送信側UEは、1基または複数基の受信側UEへの複数の(異なる)サイドリンク送信を実行することができる。
また、進化型NodeBによってシグナリングされた最後のその特定の数のサイドリンクグラントのみをUEが正常に取得する場合にも、最も最近に取得したグラントを選択する結果として、その送信側UEに(複数の)異なるグラントが提供される。したがって、最後のその特定の数のシグナリングされたサイドリンクグラントが送信側UEによって正常に取得される限りは、最後のその特定の数のシグナリングされたサイドリンクグラント以外のすべてのサイドリンクグラントは正常に取得されなくてもよい。
しかしながら、例えば、進化型NodeBによってシグナリングされたサイドリンクグラントのうち最後のグラントがUEによって正常に(まったく)取得されない場合、UEは、正常に取得されなかった最後のサイドリンクグラント以外の、正常に取得されたある特定の数のサイドリンクグラントを選択する。この場合にも、以下の考察から明らかになるように、結果として送信側UEはある特定の数の異なるサイドリンクグラントを取得する。
(複数の)異なるサイドリンクグラントを繰り返しシグナリングするものと想定すると、たとえこの場合にも、進化型NodeBによる繰り返されるシグナリングによって、その選択された数のサイドリンクグラントが相異なることが確保されるため、送信側UEは(複数の)異なるサイドリンクグラントを正常に取得し、したがって送信側UEはこれらのサイドリンクグラントを使用して、1基または複数基の受信側UEへの複数の(異なる)サイドリンク送信を実行することができる。
さらには、進化型NodeBによって最初と最後の間にシグナリングされたサイドリンクグラントの1つが、UEによって正常に取得されない(すなわち取得されない)場合でも、送信側UEによって正常に取得される最も最近に取得される複数のサイドリンクグラントの範囲内に、進化型NodeBが余分な数の異なるサイドリンクグラント(「予備の」サイドリンクグラント)をシグナリングするならば、最も最近に受信された特定の数のサイドリンクグラントを選択する結果として、やはり(複数の)異なるサイドリンクグラントが取得される。言い換えれば、送信側UEによって取得されるサイドリンクグラントの数に対して、進化型NodeBによって異なるサイドリンクグラントが繰り返しシグナリングされる周期を増やすことによって、少なくとも最も最近に取得されたサイドリンクグラントがUEによって正常に取得されることを確保することができる。
要約すれば、送信側UEによって最も最近に取得されたある特定の数のサイドリンクグラントを選択することにより、従来のアプローチの一部としての、干渉や歪みが良好に排除されるという利点を失うことなく、UEが1基または複数基の受信側UEへの複数の(異なる)サイドリンク送信を実行することを可能にするメカニズムが提供される。
さらに、このアプローチは、送信側UEに設定されている最大数のサイドリンクプロセスのうちの1つに、取得されたサイドリンクグラントを関連付けるための識別情報を、サイドリンクグラントに含めることが要求されないことにおいて、有利である。したがって、取得したサイドリンクグラントを、最大数のサイドリンクプロセスのうちの対応するプロセスにUEが個別に関連付けることによって、シグナリングされるサイドリンクグラントそれぞれの情報(したがってサイズ)を、最小限に維持することができる。
UEによって選択されるサイドリンクグラントの数は、そのサイドリンク制御期間に対してUEに設定されているサイドリンクプロセスの最大数を超えてはならない。これによって、サイドリンク制御期間内の無線リソースを割り当てるため、UEによって選択されるサイドリンクグラントすべてを、選択された数のサイドリンクプロセスのうちの異なる1つに関連付けることができるようにすることができる。UEは、選択されたサイドリンクグラントのうちの異なる1つのサイドリンクグラントに関連付けられているサイドリンクプロセスそれぞれにおいて、1基または複数基の受信側UEへの複数のサイドリンク送信のうちのそれぞれの1つの送信を実行するために、サイドリンクグラントが受信された対象のサイドリンク制御期間内の無線リソースを、関連付けられているサイドリンクグラントに従って割り当てる。
例示的な実装形態によれば、UEによって選択されるサイドリンクグラントの数は、サイドリンクプロセスの最大数に一致する(UEにはサイドリンク期間に対してこの最大数以内のサイドリンクプロセスが設定される)。これによって、設定されている最大数のサイドリンクプロセスすべてを、サイドリンク制御期間内の無線リソースを割り当てるための選択された数のサイドリンクグラントのうちの異なる1つのサイドリンクグラントに関連付けることができる。
第1のバリエーションの上述した原理を適用する例示的な実装形態は、非特許文献5(現在のバージョン12.7.0)における関連する3GPP技術規格に対する以下の変更を伴う。簡潔さの理由から、関連する節のみを以下に記載するが、この非特許文献5の他のすべての節も、参照により本明細書に組み込まれている。
5.14 SL-SCHデータ伝送
5.14.1 SL-SCHデータ送信
5.14.1.1 SLグラントの受信およびSCIの送信
SL-SCHで送信するためには、MACエンティティはサイドリンクグラントを有さなければならない。MACエンティティは、最大x個のサイドリンクグラントを有することができる。サイドリンクグラントは、以下のように選択される。
- MACエンティティが、サイドリンクグラントをPDCCHまたはEPDCCHにおいて動的に受信するように構成されており、現在のSC期間内に送信できるよりも多くのデータがSTCH(サイドリンクトラフィックチャネル)において利用可能である場合、MACエンティティは、以下を行うものとする。
- 受信したサイドリンクグラントを使用して、SCIの送信および第1のトランスポートブロックの送信が行われるサブフレームのセットを、[2](非特許文献2)の14.2.1節に従って決定する。
- 最初の利用可能なSC期間の先頭のサブフレームより4つのサブフレームだけ前(4つ前のサブフレームを含む)までに受信された最後のx個のサイドリンクグラントを、サイドリンクグラントが受信されたサブフレームより少なくとも4つのサブフレームだけ後から始まる最初の利用可能なSC期間の先頭から始まるサブフレームに存在する設定されたサイドリンクグラントとみなし、同じSC期間内に存在する、前に設定されたサイドリンクグラント(利用可能な場合)を上書きする。
- 設定されたサイドリンクグラントを、対応するSC期間の終了時にクリアする。
- そうではなく、MACエンティティが、[8](非特許文献9)の5.10.4節に記載されているようにリソースのプールを使用して送信するように上位層によって設定されており、現在のSC期間内に送信できるよりも多くのデータがSTCHにおいて利用可能であり、かつMACエンティティが、設定されているサイドリンクグラントを有さない場合、MACエンティティは、以下を行うものとする。
- 上位層によって設定されたリソースプールからサイドリンクグラントをランダムに選択する。ランダム関数は、許可される選択肢[2]それぞれを等しい確率で選ぶことができるようなものとする。
- 選択したサイドリンクグラントを使用して、SCIの送信および第1のトランスポートブロックの送信が行われるサブフレームのセットを、[2](非特許文献2)の14.2.1節に従って決定する。
- 選択されたサイドリンクグラントを、サイドリンクグラントが選択されたサブフレームより少なくとも4つのサブフレームだけ後に始まる最初の利用可能なSC期間の先頭から始まるサブフレームにおいて存在する設定されたサイドリンクグラントとみなす。
- 設定されたサイドリンクグラントを、対応するSC期間の終了時にクリアする。
注: 設定されたサイドリンクグラントがクリアされた後には、SL-SCHでの再送信を行うことはできない。
MACエンティティは、各サブフレームに対して、以下を行うものとする。
- MACエンティティが、そのサブフレーム内に存在する設定されたサイドリンクグラントを有する場合、
- 設定されたサイドリンクグラントが、SCIの送信に対応する場合には、
- 設定されたサイドリンクグラントに対応するSCIを送信するように物理層に指示する。
- そうではなく、設定されたサイドリンクグラントが、第1のトランスポートブロックの送信に対応する場合には、
- 設定されたサイドリンクグラントおよび関連付けられるHARQ情報を、そのサブフレームに対するサイドリンクHARQエンティティに渡す。
5.14.1.2 サイドリンクHARQ動作
5.14.1.2.1 サイドリンクHARQエンティティ
SL-SCHでの送信用に、MACエンティティにおける1つのサイドリンクHARQエンティティが存在し、サイドリンクHARQエンティティは、1つのX個のサイドリンクプロセスを維持する。
SL-SCHの各サブフレームに対して、サイドリンクHARQエンティティは、以下を行うものとする。
- サイドリンクプロセスのためのサイドリンクグラントが示されており、送信可能な状態のSLデータが存在する場合、
- 「多重化およびアセンブリ(Multiplexing and assembly)」エンティティからMAC PDUを取得する。
- MAC PDUならびにサイドリンクグラントおよびHARQ情報をサイドリンクプロセスに渡す。
- 新しい送信をトリガーするようにサイドリンクプロセスに指示する。
- そうではなく、そのサブフレームが、サイドリンクプロセスにおける再送信機会に対応する場合、
- 再送信をトリガーするようにサイドリンクプロセスに指示する。
注: 再送信機会のためのリソースは、[2](非特許文献2)の14.2.1節に規定されている。
代替実装形態によれば、SC期間に関連付けられるサイドリンクグラント受信ウィンドウが導入され、サイドリンクグラント受信ウィンドウは、受信されるサイドリンクグラントが、対応するSC期間用とみなされる期間を意味する。SC期間nに関連付けられるサイドリンクグラント受信ウィンドウは、サブフレームy-3から始まり(サブフレームyは、SC期間n-1(前のSC期間)の先頭のサブフレームを意味する)、SC期間nの先頭のサブフレームより4つのサブフレームだけ前で終わる。第1のバリエーションの場合、UEは、サイドリンクグラント受信ウィンドウ内で受信された最後のx個のサイドリンクグラント(利用可能な場合)を、対応するSC期間用に設定されたサイドリンクグラントとみなす。
第2のバリエーション
第2のバリエーションでは、送信側UEは、この第1の実施形態において、自身に設定されている最大数のサイドリンクプロセスのうち少なくともいくつかのプロセスのための複数のサイドリンクグラントを取得する。これら複数のサイドリンクグラントは、標準化されているシグナリング方式を適用して(例えばPDCCHを介して)進化型NodeBによってシグナリングされ、UEがそれを受信する。
この第2のバリエーションにおいて重要な点として、サイドリンクグラントは、サイドリンク制御期間の開始より前に(正確には開始より4つのサブフレームだけ前までに)、異なるサブフレームにおいて取得される。言い換えれば、送信側UEは、サイドリンクグラントが取得されるときのサブフレームに応じて、設定されている最大数のサイドリンクプロセス(例えば上のm={2,4,8}を参照)の1つにサイドリンクグラントを割り当てるときに異なる挙動を(潜在的に)とる。
特に、この第2のバリエーションでは、前のバリエーションのように、設定されている最大数m個のサイドリンクプロセスのサブセットに対応するある特定の数n個のサイドリンクグラントをUEが選択する(およびしたがって関連付ける)ことはできない。さらに、UEは、複数の取得されたサイドリンクグラントのうち、最大数m個の取得されたサイドリンクグラントを、送信側UE内に設定されている対応する最大数m個のサイドリンクプロセスに関連付けるように構成されている。この挙動の場合、明らかに、UEは最大数m個のサイドリンクグラントを実際に取得する必要がある。
上に述べたように、サイドリンクグラントが取得されるときのサブフレームによって、そのサイドリンクグラントが関連付けられるサイドリンクプロセスが送信側UEの中で決まる。より具体的には、複数のサイドリンクグラントがシグナリングされ、したがってサイドリンク制御期間の開始より前に(正確には開始前4つのサブフレームより前までに)異なるサブフレームにおいて取得されるため、取得されたサイドリンクグラントそれぞれを、設定されている最大数のサイドリンクプロセスの1つに関連付けるための一義的な割当てが、サブフレームによって可能になる。
送信側UEは、取得したサイドリンクグラントを最大数の設定されているサイドリンクプロセスの1つに関連付けるために関連付け方式を適用する。この関連付け方式は、次のように定義される。すなわち、最大数のSLプロセスそれぞれが、複数の異なるサブフレームのセットからのサイドリンクグラントに関連付けられ、対応するセット内のサブフレームそれぞれが、事前定義される数(例:o個)のサブフレームだけ互いにオフセットされている。
言い換えれば、サイドリンクグラントが取得される複数の異なるサブフレームのセットそれぞれは、これらのサイドリンクグラントについて、設定されているサイドリンクプロセスのうちの1つのプロセスとの関連付けを定義する。セットそれぞれが異なるサブフレームを含むため、サブフレームのセットは互いに別個である。さらに、各セットのサブフレームは、互いに対してオフセットされている。これによって、連続するサブフレームは、その中で取得されるサイドリンクグラントを、最大数の設定されているサイドリンクプロセスのうちの異なる1つのプロセスに関連付けることができる。言い換えれば、異なるサイドリンクプロセスに関連付けられる複数のサイドリンクグラントは、インターリーブ式に送信され、かつ同期したタイミングを有する。
要約すれば、送信側UEがサイドリンクグラントを取得するときに各サブフレームに対して関連付け方式を適用することによって、送信側UEは、(例えば関与するメモリ領域を上書きすることによって)最大数のサイドリンクプロセスのうちの1つのプロセスを、最も最近に取得されたサイドリンクグラントに(再び)関連付けることができる。この点において、最大数の設定されているサイドリンクプロセスそれぞれが、複数の異なるサブフレームのそれぞれのセットにおいて取得されかつ次のサイドリンク制御期間の開始より前に最も最近に取得されたサイドリンクグラント、に関連付けられる。
次に、図14に示した例を参照する。この例では、UEに最大数m=2(2つ)のサイドリンクプロセスが設定されており、セット内の異なるサブフレーム間のオフセットが、事前定義された数o=2(2つ)のサブフレームに対応するものと想定する。この例は、基礎をなすコンセプトを制限するようには解釈されないものとし、なぜなら以下から明らかになるように、例えばo={2,4,8}のオフセットも可能であるためである。UEは、サイドリンク制御期間のサブフレームNの開始まで(正確には、サイドリンク制御期間の開始より4つのサブフレームだけ前(N-4)まで)、サイドリンクグラントを取得する。
上から明らかであるように、セット内の異なるサブフレーム間のオフセット(例:o=2)は、設定されているサイドリンクプロセスの最大数(例:m=2)に一致する、またはこの最大数より大きくすることができる(これによって中間のサブフレームが、最大数のサイドリンクプロセスのうちの1つまたは別のプロセスに割り当てられないままとなる)。
さらに、セット内の異なるサブフレーム間のオフセット(例:o=2)と、設定されているサイドリンクプロセスの最大数(例:m=2)を一致するように定義することによって、サイドリンクグラントをシグナリングするための媒体(例:PDCCH)が最も効率的に利用され、これに対して、最大数よりオフセットが大きい場合には、送信側UEによる同じ媒体の監視が減少し、これによって送信側UEのバッテリ効率が向上する。
図示した例に加えて、関連付け方式は、最大数m=2のサイドリンクプロセスのうちの最初のプロセスに対して、複数の異なるサブフレームの第1のセット(サブフレームN-14,N-12,N-10,N-8,N-6,N-4を含む)に基づく関連付けを定義する。この関連付け方式は、最大数m=2のサイドリンクプロセスのうちの2番目のプロセスに対しては、複数の異なるサブフレームの第2のセット(サブフレームN-13,N-11,N-9,N-7,N-5を含む)に基づく関連付けを定義する。いずれのセットに関しても、異なるサブフレームが、事前定義された数o=2(2つ)のサブフレームだけ互いにオフセットされている。
例えばサブフレームN-13においてUEによって取得される最初のサイドリンクグラントは、m=2(2つ)の設定されているサイドリンクプロセスのうちの2番目のプロセスに関連付けられ、なぜならUEは、上に説明した関連付け方式を適用することによって、このサイドリンクグラントが、複数の異なるサブフレームの第2のセットに属するサブフレームにおいて取得されることを求め、したがってUEは、このサイドリンクグラントが最大数m=2のサイドリンクプロセスのうちの2番目のプロセスに関連付けられるものと想定するためである。
次に、例えばサブフレームN-11においてUEによって取得されるさらなるサイドリンクグラントも、2つの設定されているサイドリンクプロセスのうちの2番目のプロセスに関連付けられ、なぜならこのサイドリンクグラントも、サブフレームの第2のセットに属するサブフレームにおいて取得されるためである。UEは、前のサイドリンクグラントには関係なく、(例えばN-11において)新たに取得されたサイドリンクグラントを、m=2(2つ)の設定されているサイドリンクプロセスのうちの2番目のプロセスに(再び)関連付ける。言い換えれば、サブフレームN-13において取得されて2つの設定されているサイドリンクプロセスのうちの(同じく)2番目のプロセスに前に関連付けられたサイドリンクグラントが、上書きされる。
その後、例えばサブフレームN-8においてUEによって取得される別のサイドリンクグラントは、m=2(2つ)の設定されているサイドリンクプロセスのうちの最初のプロセスに関連付けられ、なぜならUEは、上に説明した関連付け方式を適用することによって、このサイドリンクグラントが、異なるサブフレームの第1のセットに属するサブフレームにおいて取得されることを求め、したがってUEは、このサイドリンクグラントが最大数m=2のサイドリンクプロセスのうちの最初のプロセスに関連付けられるものと想定するためである。
最後に、例えばサブフレームN-6においてUEによって取得されるさらなるサイドリンクグラントも、2つの設定されているサイドリンクプロセスのうちの最初のプロセスに関連付けられ、なぜならこのサイドリンクグラントも、サブフレームの第1のセットに属するサブフレームにおいて取得されるためである。サブフレームN-8において取得されて2つの設定されているサイドリンクプロセスのうちの(同じく)最初のプロセスに前に関連付けられたサイドリンクグラントが、上書きされる。
要約すれば、送信側UEは、上に説明した挙動を適用することによって、複数のサイドリンクグラントを取得し、関連するサイドリンク制御期間の開始時には(より正確には開始より4つのサブフレームだけ前には)、最大数m=2の複数のサイドリンクプロセスそれぞれが、複数の異なるサブフレームのそれぞれのセットにおいて取得されかつ次のサイドリンク制御期間の開始より前に最も最近に取得されたサイドリンクグラント、に関連付けられている。
送信側UEは、複数のSLプロセスそれぞれに対して、1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数のサイドリンク送信の1つを実行するための、次のサイドリンク制御期間内の無線リソースを、それぞれのサイドリンクプロセスが関連付けられているサイドリンクグラントに従って割り当てる。
第1のバリエーションまたは第2のバリエーションに関連する例示的な実装形態によれば、送信側UEは、ある(すなわち次の)サイドリンク制御期間のためのサイドリンクグラントを、そのサイドリンク制御期間の開始より4つのサブフレームだけ前までに取得する。これによって、最も最近のサイドリンクグラントがいつまでにUEによって取得され得るかの正確な情報が、進化型NodeBに提供される。言い換えれば、進化型NodeBは、サイドリンクグラントの適切なシグナリングを事前に計画することができる。
第1のバリエーションまたは第2のバリエーションに関連するさらなる例示的な実装形態においては、複数のサイドリンクプロセスそれぞれが、その(すなわち次の)サイドリンク制御期間の開始より前に再初期化され(またはフラッシュされ)、その後にサイドリンクプロセスを、さらに後の(すなわち次の次の)サイドリンク制御期間に関連付けることが可能になる。サイドリンク制御期間の開始より4つのサブフレームだけ前までにサイドリンクグラントを取得できるものと想定すると、その後できる限り早く(すなわちサイドリンク制御期間の開始より3つのサブフレームだけ前に)、複数のサイドリンクプロセスが再初期化される。これによって、取得されたサイドリンクグラントを、さらに後の(すなわち次の次の)サイドリンク制御期間を対象に、できる限り早くサイドリンクプロセスに関連付けることができるようにすることができ、このことは第2のバリエーションにおいて特に有利であり、しかしながらこれに限定されない。
第1のバリエーションおよび第2のバリエーションに関連するさらに別の例示的な実装形態によれば、送信側UEは、選択したサイドリンクグラントそれぞれを複数のサイドリンクプロセスのうちの異なる1つのプロセスに関連付けた後、関連付けられたサイドリンクプロセスそれぞれに対して、論理チャネル優先順位付け(LCP)手順を実行する。LCP手順それぞれによって異なるProSe宛先グループが識別された後、複数のサイドリンク送信それぞれが、1基または複数基の異なる受信側UE宛てに実行されるようにすることができる。
第2のバリエーションの上述した原理を適用する例示的な実装形態は、非特許文献5(現在のバージョン12.7.0)における関連する3GPP技術規格に対する以下の変更を伴う。簡潔さの理由から、関連する節のみを以下に記載するが、この非特許文献5の他のすべての節も、参照により本明細書に組み込まれている。
5.14 SL-SCHデータ伝送
5.14.1 SL-SCHデータ送信
5.14.1.1 SLグラントの受信およびSCIの送信
SL-SCHで送信するためには、MACエンティティはサイドリンクグラントを有さなければならない。MACエンティティは、最大x個のサイドリンクグラントを有することができる。サイドリンクグラントは、以下のように選択される。
- MACエンティティが、サイドリンクグラントをPDCCHまたはEPDCCHにおいて動的に受信するように構成されており、現在のSC期間内に送信できるよりも多くのデータがSTCH(サイドリンクトラフィックチャネル)において利用可能である場合、MACエンティティは、以下を行うものとする。
- 受信したサイドリンクグラントを使用して、SCIの送信および第1のトランスポートブロックの送信が行われるサブフレームのセットを、[2](非特許文献2)の14.2.1節に従って決定する。
- 受信されたサイドリンクグラントを、そのサイドリンクグラントが受信されたサブフレームより少なくとも4つのサブフレームだけ後から始まる最初の利用可能なSC期間の先頭から始まるサブフレームに存在する設定されたサイドリンクグラントとみなし、サイドリンクグラントが受信されたサブフレームよりX個のサブフレームだけ前に受信された、同じSC期間内に存在する前に設定されたサイドリンクグラント(利用可能な場合)、を上書きする。
- 設定されたサイドリンクグラントを、対応するSC期間の終了時にクリアする。
- そうではなく、MACエンティティが、[8](非特許文献9)の5.10.4節に記載されているようにリソースのプールを使用して送信するように上位層によって設定されており、現在のSC期間内に送信できるよりも多くのデータがSTCHにおいて利用可能であり、かつMACエンティティが、設定されているサイドリンクグラントを有さない場合、MACエンティティは、以下を行うものとする。
- 上位層によって設定されたリソースプールからサイドリンクグラントをランダムに選択する。ランダム関数は、許可される選択肢[2](非特許文献2)それぞれを等しい確率で選ぶことができるようなものとする。
- 選択したサイドリンクグラントを使用して、SCIの送信および第1のトランスポートブロックの送信が行われるサブフレームのセットを、[2](非特許文献2)の14.2.1節に従って決定する。
- 選択されたサイドリンクグラントを、サイドリンクグラントが選択されたサブフレームより少なくとも4つのサブフレームだけ後に始まる最初の利用可能なSC期間の先頭から始まるサブフレームにおいて存在する設定されたサイドリンクグラントとみなす。
- 設定されたサイドリンクグラントを、対応するSC期間の終了時にクリアする。
注: 設定されたサイドリンクグラントがクリアされた後には、SL-SCHでの再送信を行うことはできない。
MACエンティティは、各サブフレームに対して、以下を行うものとする。
- MACエンティティが、そのサブフレーム内に存在する設定されたサイドリンクグラントを有する場合、
- 設定されたサイドリンクグラントが、SCIの送信に対応する場合には、
- 設定されたサイドリンクグラントに対応するSCIを送信するように物理層に指示する。
- そうではなく、設定されたサイドリンクグラントが、第1のトランスポートブロックの送信に対応する場合には、
- 設定されたサイドリンクグラントおよび関連付けられるHARQ情報を、そのサブフレームに対するサイドリンクHARQエンティティに渡す。
5.14.1.2 サイドリンクHARQ動作
5.14.1.2.1 サイドリンクHARQエンティティ
SL-SCHでの送信用に、MACエンティティにおける1つのサイドリンクHARQエンティティが存在し、サイドリンクHARQエンティティは、1つのX個のサイドリンクプロセスを維持する。
SL-SCHの各サブフレームに対して、サイドリンクHARQエンティティは、以下を行うものとする。
- サイドリンクプロセスのためのサイドリンクグラントが示されており、送信可能な状態のSLデータが存在する場合、
- 「多重化およびアセンブリ」エンティティからMAC PDUを取得する。
- MAC PDUならびにサイドリンクグラントおよびHARQ情報をサイドリンクプロセスに渡す。
- 新しい送信をトリガーするようにサイドリンクプロセスに指示する。
- そうではなく、そのサブフレームが、サイドリンクプロセスにおける再送信機会に対応する場合、
- 再送信をトリガーするようにサイドリンクプロセスに指示する。
注: 再送信機会のためのリソースは、[2](非特許文献2)の14.2.1節に規定されている。
別の実装形態によれば、与えられたTTIにおいて、このTTI内にサイドリンクグラントが受信される場合、UEは、そのサイドリンクグラントが関連付けられるサイドリンクプロセスを識別する。サブフレームnにおいて受信されるサイドリンクグラントが、サブフレームn-X(Xは事前定義される整数値を意味する)において受信されたサイドリンクグラントを上書きする。
第2の実施形態
以下では、上の問題点を解決するための第2の実施形態を詳しく説明する。この実施形態は、特に、モード2のリソース割当てモードの場合の複数のサイドリンク送信に焦点をあてている(ただしこれに限定されない)。さらにこの点において、通信システムにおいてサイドリンク制御(SC)期間内にSLインタフェースを通じて1基または複数基の受信側ユーザ機器への複数の直接サイドリンク(SL)送信を実行するための無線リソースを割り当てることを可能にするメカニズムが工夫されている。
さらに詳しくは、送信側UEは、異なるリソースプールから複数のSL送信用のSLグラントを自律的に選択し、各リソースプールが、通信システム内のSL送信用に設定されており利用可能にされている。さらに、UEは、複数のSL送信それぞれを対象に、異なるSLプロセスに、設定されている異なるリソースプールから選択されるSLグラントを関連付けなければならない。
送信側UEは、関連付けられているSLグラントを有する複数のSLプロセスそれぞれに対して、個別の論理チャネル優先順位付け(LCP)手順を実行し、このLCP手順は、相異なる宛先グループIDへの論理チャネルを考慮するのみである。したがってUEは、複数のSLプロセスそれぞれに対して、同じかまたは重なり合うSC期間内に、それぞれのSLプロセスが関連付けられている自律的に選択されたSLグラントに従って無線リソースを割り当てる。
これによって、送信側UEを、同じサイドリンク制御期間内に複数のSL送信を実行するように構成することができ、複数のSL送信それぞれが、1基または複数基の受信側UEを送信先とする。さらに、(送信側UEが異なる送信リソースプールにおいてSL送信を実行する場合に)同じSC期間または重なり合うSC期間内で異なるProSe宛先グループへのSL送信のみが許可されるように制限することによって、MAC層内でのトランスポートブロック(TB)を再順序付けする(reordering)追加のメカニズムの必要がなく、これは有利である。言い換えれば、この実施形態ではProSe通信が強制的に正しい順序で渡される。
例示的な実装形態によれば、送信側UEは、SC期間内の各サブフレームについて、割り当てられた無線リソースが同じサブフレーム内の複数のSL送信用に配置されるかをさらに判定する。具体的には、ProSe通信は、アップリンク帯域ではシングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)方式を適用して行われるため、以下から明らかになるように、複数のSL送信は、シングルキャリア特性を満たさなければならない。
SC-FDMA方式から明らかであるように、送信側UEは、送信時間間隔(TTI)あたり1つのトランスポートブロック(TB)の送信を実行できるのみである。しかしながら、同じSC期間内の複数のSL送信用に自律的に選択される無線リソースは、この特性を満たさないことがある。言い換えれば、同じ複数のSL送信用に無線リソースを割り当てることができない。
送信側UEは、送信時間間隔それぞれについて、割り当てられる無線リソースが適切に配置されていない(すなわち上述したシングルキャリア特性を満たさない)ものと判定する場合、SL送信の論理チャネルの優先順位のランクが低いSLプロセスのそれぞれのSCIおよび/またはデータの送信をスキップすることができ、またはUEは、低ランクのリソースプールが関連付けられているSLプロセスのそれぞれのSCIおよび/またはデータの送信をスキップすることができる。
論理チャネルの優先順位は、SL送信のうちデータ送信部分を対象とする。さらに、リソースプールのランクによっても、SL送信のデータ送信部分の優先順位が確立される。さらには、個別の送信をスキップしても、一般にシステム性能にほとんど影響せず、なぜなら上述したようにリソースプールそれぞれによって多数の再送信が行われるためである。
要約すれば、この有利な実装形態では、同じSC期間内に複数のSL送信(各SL送信は1基または複数基の受信側UEを送信先とする)を実行するとき、複数のSL送信とSC-FDMA方式の互換性が送信側UEによって強制される。これによって、異なるリソースプールから自律的に選択されるSLグラント間の互換性を定義することを回避することができる。
なお、eNBによって発行されるSLグラントの結果として、SC期間内で、割り当てられた無線リソースが同じサブフレーム内の複数のSL送信用に配置される場合には、eNBによって制御されるリソース割当てモード(モード1)においても、それぞれのSCIおよび/またはデータの送信のいくつかをスキップすることが必要となりうることに留意されたい。
<ハードウェアおよびソフトウェアによる本開示の実施>
別の例示的な実施形態は、上述したさまざまな実施形態を、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアと協働するソフトウェアを使用して実施することに関する。これに関連して、ユーザ端末(移動端末)およびeNodeB(基地局)を提供する。ユーザ端末および基地局は、本明細書に記載されている方法を実行するように構成されており、これらの方法に適切に関与する対応するエンティティ(受信機、送信機、プロセッサなど)を含む。
さまざまな実施形態は、コンピューティングデバイス(プロセッサ)を使用して実施または実行され得るものとさらに認識される。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または、その他プログラマブルロジックデバイスなどである。さまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによっても実行または具体化され得る。特に、上に説明した各実施形態の説明において使用される各機能ブロックは、集積回路としてのLSIによって実施することができる。これらの機能ブロックは、チップとして個別に形成する、または、機能ブロックの一部またはすべてが含まれるように1個のチップを形成することができる。これらのチップは、自身に結合されているデータ入出力部を含むことができる。LSIは、集積度の違いに応じて、IC、システムLSI、スーパーLSI、またはウルトラLSIとも称される。しかしながら、集積回路を実施する技術は、LSIに限定されず、専用回路または汎用プロセッサを使用することによって達成することができる。さらには、LSIの製造後にプログラムすることのできるFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、あるいはLSI内部に配置されている回路セルの接続および設定を再設定できるリコンフィギャラブルプロセッサを使用することもできる。
さらに、さまざまな実施形態は、ソフトウェアモジュールによっても実施され得る。これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行され、または、ハードウェアにおいて直接実行される。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、RAMやEPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、CD-ROM、DVDなどに格納され得る。さらには、複数の異なる実施形態の個々の特徴は、個々に、または任意の組合せにおいて、別の実施形態の主題とすることができることに留意されたい。
具体的な実施形態に示した本開示には、広義に記載されている本発明の概念または範囲から逸脱することなく、さまざまな変更および/または修正を行うことができることが、当業者には理解されるであろう。したがって、本明細書に示した実施形態は、あらゆる点において例示的であり、本発明を制限するものではないものとみなされる。