JP6412872B2 - ユーザ端末、方法及びプロセッサ - 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において用いられる通信制御方法及びユーザ端末に関する。

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）。

Ｄ２Ｄ通信では、近接する複数のユーザ端末からなる端末グループ内で、ネットワークを介さずに直接的な端末間通信を行う。一方、移動通信システムの通常の通信であるセルラ通信では、ユーザ端末がネットワークを介して通信を行う。

Ｄ２Ｄ通信は、近接するユーザ端末間で低送信電力の無線通信を行うことができるため、セルラ通信に比べて、ユーザ端末の消費電力及びネットワークの負荷を削減できる。

３ＧＰＰ技術報告書 「ＴＲ ２２．８０３ Ｖ１２．２．０」 ２０１３年６月

移動通信システムのカバレッジ外のユーザ端末を少なくとも一部に含む端末グループであっても、Ｄ２Ｄ通信が許容されることが想定される。

そこで、本発明は、カバレッジ内のユーザ端末とカバレッジ外のユーザ端末とが混在する環境においてもＤ２Ｄ通信を適切に制御できる通信制御方法及びユーザ端末を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る第１のユーザ端末は、制御部を備える。前記第１のユーザ端末が通信ネットワークのカバレッジ外である場合において、前記制御部は、第２のユーザ端末から第１のＤｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ２Ｄ）同期情報を直接的に受信する処理と、前記第１のＤ２Ｄ同期情報は、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であるか否かを示すカバレッジ情報を含み、前記カバレッジ情報に基づいて、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であるか否か判断する処理と、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であることに応じて、前記第２のユーザ端末を前記第１のユーザ端末の同期基準として選択する処理と、を実行する。

第２の特徴に係る方法は、第１のユーザ端末が実行する方法である。前記方法は、前記第１のユーザ端末が通信ネットワークのカバレッジ外である場合において、第２のユーザ端末から第１のＤｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ２Ｄ）同期情報を直接的に受信し、前記第１のＤ２Ｄ同期情報は、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であるか否かを示すカバレッジ情報を含み、前記カバレッジ情報に基づいて、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であるか否か判断し、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であることに応じて、前記第２のユーザ端末を前記第１のユーザ端末の同期基準として選択する。

第３の特徴に係るプロセッサは、第１のユーザ端末に備えられる。前記プロセッサは、前記第１のユーザ端末が通信ネットワークのカバレッジ外である場合において、第２のユーザ端末から第１のＤｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ（Ｄ２Ｄ）同期情報を直接的に受信する処理と、前記第１のＤ２Ｄ同期情報は、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であるか否かを示すカバレッジ情報を含み、前記カバレッジ情報に基づいて、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であるか否か判断する処理と、前記第２のユーザ端末が前記カバレッジ内であることに応じて、前記第２のユーザ端末を前記第１のユーザ端末の同期基準として選択する処理と、を実行する。

第１実施形態及び第２実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係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。 第１実施形態及び第２実施形態に係る無線フレームの構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信を説明するための図である。 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。 第１実施形態に係る動作フロー図である。 第１実施形態に係るＩｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作を示すシーケンス図である。 図９の変形例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＯｕｔ ｏｆｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＰａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＤ２ＤグループへのＵＥ参加動作を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信動作を説明するためのタイミング図である。 第３実施形態及び第４実施形態に係るカバレッジ内及びカバレッジ外の各シナリオを説明するための図である。 第３実施形態に係る動作の概要を説明するための図である。 第３実施形態に係るＤ２Ｄ同期元ＵＥの動作を示すシーケンス図である。 第３実施形態に係るＤ２Ｄ非同期元ＵＥの動作を示すシーケンス図である。 第４実施形態に係るカバレッジ外シナリオにおけるマルチホップ同期方式を示す図である。 第４実施形態に係る部分的カバレッジシナリオにおけるマルチホップ同期方式を示す図である。 第４実施形態に係るマルチホップ同期方式におけるブロードキャスト同期情報（Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨ）の転送方法を説明するための図である。 第４実施形態に係るＰＤ２ＤＳＣＨ間の干渉を抑制する方法を説明するための図である。

［実施形態の概要］
第１実施形態乃至第４実施形態に係る通信制御方法は、複数のユーザ端末により行われるＤ２Ｄ通信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、前記複数のユーザ端末に含まれるユーザ端末が、前記複数のユーザ端末に含まれる他のユーザ端末から、前記他のユーザ端末に関する情報を受信するステップＡと、前記ユーザ端末が、前記他のユーザ端末に関する情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の中から、Ｄ２Ｄ通信を制御するための制御ユーザ端末を選出するステップＢと、を有する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記他のユーザ端末に関する情報は、前記他のユーザ端末がＤ２Ｄ通信において利用可能な無線リソースに関するＤ２Ｄ利用可能リソース情報である。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記ステップＢにおいて、前記ユーザ端末は、前記複数のユーザ端末のそれぞれのＤ２Ｄ利用可能リソースに基づいて、Ｄ２Ｄ通信がセルラ通信に与える干渉が少なくなるように前記制御ユーザ端末を選出する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記ステップＢにおいて、前記ユーザ端末は、前記複数のユーザ端末のうち、Ｄ２Ｄ通信において利用可能な無線リソースが相対的に少ないユーザ端末を前記制御ユーザ端末として選出する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記ステップＡにおいて、前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末から、前記他のユーザ端末が前記移動通信システムのカバレッジ内であるか否かに関するカバレッジ関連情報をさらに受信する。前記ステップＢにおいて、前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報及び前記カバレッジ関連情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の中から前記制御ユーザ端末を選出する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記ステップＡにおいて、前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末から、前記他のユーザ端末が利用する電源に関する電源関連情報をさらに受信する。前記ステップＢにおいて、前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、前記カバレッジ関連情報、及び前記電源関連情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の中から前記制御ユーザ端末を選出する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、前記カバレッジ関連情報、及び前記電源関連情報のうち少なくとも１つは、近傍ユーザ端末の発見に使用される発見用信号に含まれる。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記ステップＢにおいて、前記ユーザ端末は、前記複数のユーザ端末の全てが前記カバレッジ内、又は前記複数のユーザ端末の全てが前記カバレッジ外である場合に、前記複数のユーザ端末のうち、駆動可能時間が相対的に長い電源を有するユーザ端末を前記制御ユーザ端末として選出する。

第１実施形態及び第２実施形態では、前記通信制御方法は、前記複数のユーザ端末の中から選出された前記制御ユーザ端末が、Ｄ２Ｄ通信のための報知信号を送信するステップＣをさらに有する。前記報知信号は、前記複数のユーザ端末間で同期をとるための同期信号、前記制御ユーザ端末がＤ２Ｄ通信において利用可能な無線リソースに関するＤ２Ｄ利用可能リソース情報、当該利用可能な無線リソースの中から割り当てた割当リソース情報、端末グループへの参加要求の送信に利用可能な無線リソースを示す情報のうち、少なくとも１つを含む。

第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行う端末グループが形成されていない場合において、前記端末グループを形成する際に前記ステップＡ及び前記ステップＢが行われる。

第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行う端末グループが形成されている場合において、前記端末グループに新たなユーザ端末が参加する際に前記ステップＡ及び前記ステップＢが行われる。

第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行う端末グループが形成されている場合において、前記端末グループを形成する一部のユーザ端末が離脱したことを確認する際に前記ステップＡ及び前記ステップＢが行われる。

第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行う端末グループが形成されていない場合において、前記ユーザ端末は、発見用信号を送信する送信タイミング、及び他のユーザ端末から送信される発見用信号を監視する監視タイミングを制御するステップＤをさらに有する。前記ステップＤにおいて、前記ユーザ端末は、基地局から送信される同期信号若しくは参照信号（ｐｒｅａｍｂｌｅ信号など）、又は自ユーザ端末で設定している動作タイミングに基づいて、前記送信タイミング及び前記監視タイミングを制御する。

第２実施形態では、前記監視タイミングにおいて前記発見用信号を受信した場合に、前記ユーザ端末が、当該発見用信号の受信タイミングに基づいたタイミングで、端末グループへの参加要求を送信するステップをさらに有する。

第２実施形態では、前記発見用信号の送信に利用可能な第１の無線リソースが予め規定されている。Ｄ２Ｄ通信を行う端末グループが形成されていない場合において、前記発見用信号の送信に利用可能な第２の無線リソースが基地局から許可された場合に、前記ユーザ端末が、前記監視タイミングで前記第１の無線リソース及び前記第２の無線リソースのそれぞれについて前記発見用信号を監視するステップをさらに有する。

第３実施形態及び第４実施形態では、前記制御ユーザ端末は、Ｄ２Ｄ同期元である。前記他のユーザ端末に関する情報は、前記他のユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ同期元に適合する度合いを示す優先度情報である。

第１実施形態乃至第４実施形態に係るユーザ端末は、複数のユーザ端末により行われるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて、前記複数のユーザ端末に含まれる。前記ユーザ端末は、前記複数のユーザ端末に含まれる他のユーザ端末から、前記他のユーザ端末がＤ２Ｄ通信において利用可能な無線リソースに関するＤ２Ｄ利用可能リソース情報を受信する受信部と、前記Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報に基づいて、前記複数のユーザ端末の中から、Ｄ２Ｄ通信を制御する制御ユーザ端末を選出する制御部と、を有する。

第３実施形態に係るユーザ端末は、ネットワークを介さない直接的な端末間通信を可能とするＤ２Ｄ近傍サービスをサポートする。前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに利用可能な無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報を記憶する記憶部と、前記ネットワークのカバレッジ外において自ユーザ端末がＤ２Ｄ同期元となった場合、前記記憶部が記憶している前記Ｄ２Ｄリソース情報をブロードキャストで送信する制御部と、を有する。自ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ同期元に同期するＤ２Ｄ非同期元となった場合、前記制御部は、前記Ｄ２Ｄ同期元から受信する前記Ｄ２Ｄリソース情報により、前記記憶部が記憶している前記Ｄ２Ｄリソース情報を書き換える。

第３実施形態では、前記ユーザ端末は、前記Ｄ２Ｄ同期元に適合する度合いを示す優先度情報を他のユーザ端末から受信する受信部をさらに有する。前記制御部は、前記受信した優先度情報を所定情報と比較することにより、前記他のユーザ端末を前記Ｄ２Ｄ同期元とするか、又は自ユーザ端末を前記Ｄ２Ｄ同期元とするかを判断する。

第３実施形態では、前記所定情報は、自ユーザ端末の優先度情報、又は前記ネットワークから取得した基準値である。

第３実施形態では、自ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ同期元に適合する度合いを示す優先度情報をブロードキャストで送信する送信部をさらに有する。自ユーザ端末の前記優先度情報は、自ユーザ端末のスペック、自ユーザ端末の移動状態、前記記憶部に記憶している前記Ｄ２Ｄリソース情報の信頼度のうち、少なくとも１つに基づく。

第３実施形態に係る方法は、ネットワークを介さない直接的な端末間通信を可能とするＤ２Ｄ近傍サービスをサポートするユーザ端末における方法である。前記方法は、前記Ｄ２Ｄ近傍サービスに利用可能な無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報を記憶するステップと、前記ネットワークのカバレッジ外において自ユーザ端末がＤ２Ｄ同期元となった場合、前記記憶しているＤ２Ｄリソース情報をブロードキャストで送信するステップと、自ユーザ端末が前記Ｄ２Ｄ同期元に同期するＤ２Ｄ非同期元となった場合、前記Ｄ２Ｄ同期元から受信する前記Ｄ２Ｄリソース情報により、前記記憶しているＤ２Ｄリソース情報を書き換えるステップと、を有する。

第４実施形態に係るユーザ端末は、ネットワークを介さない直接的な端末間通信を可能とするＤ２Ｄ近傍サービスをサポートする。前記ユーザ端末は、Ｄ２Ｄ同期元からマルチホップ転送されるブロードキャスト同期情報を受信する受信部と、前記受信したブロードキャスト同期情報に対応する送信ブロードキャスト同期情報を他のユーザ端末に転送する制御を行う制御部と、を有する。前記制御部は、前記受信したブロードキャスト同期情報に適用されている送信パラメータとは異なる送信パラメータを前記送信ブロードキャスト同期情報に適用する。前記送信パラメータは、信号系列又は時間・周波数リソースのうち少なくとも一方である。

第４実施形態では、前記送信パラメータは、前記Ｄ２Ｄ同期元からの前記ブロードキャスト同期情報のホップ数と関連付けられている。前記受信したブロードキャスト同期情報は、前記Ｄ２Ｄ同期元からのホップ数の情報を含む。前記制御部は、前記ホップ数の情報に応じた前記送信パラメータを前記送信ブロードキャスト同期情報に適用する。

第４実施形態では、前記制御部は、他のユーザ端末から送信されるブロードキャスト同期情報をスキャンすることにより、前記送信ブロードキャスト同期情報に適用する前記送信パラメータを決定する。

第４実施形態に係る方法は、ネットワークを介さない直接的な端末間通信を可能とするＤ２Ｄ近傍サービスをサポートするユーザ端末における方法である。前記方法は、Ｄ２Ｄ同期元からマルチホップ転送されるブロードキャスト同期情報を受信するステップと、前記受信したブロードキャスト同期情報に対応する送信ブロードキャスト同期情報を他のユーザ端末に転送する制御を行うステップと、を有する。前記制御を行うステップは、前記受信したブロードキャスト同期情報に適用されている送信パラメータとは異なる送信パラメータを前記送信ブロードキャスト同期情報に適用するステップを含む。前記送信パラメータは、信号系列又は時間・周波数リソースのうち少なくとも一方である。

［第１実施形態］
以下において、本発明をＬＴＥシステムに適用する場合の実施形態を説明する。

（システム構成）
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、第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０を備える。

ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、ｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。

ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「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。

ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０によりＬＴＥシステムのネットワークが構成される。ＥＰＣ２０は、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などを行う。ＳＧＷは、ユーザデータの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、複数のアンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。無線送受信機１１０及びプロセッサ１６０は、送信部及び受信部を構成する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。メモリ１５０は、記憶部に相当する。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。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（送信信号）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（受信信号）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により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。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、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。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。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（送信信号）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（受信信号）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により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。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参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。

物理層は、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の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＭＡＣ層は、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層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、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）、ＵＥ１００への割当リソースブロックを決定（スケジューリング）するスケジューラを含む。

ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、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との間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ接続状態）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣアイドル状態）である。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、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（ＤＬ）にはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンク（ＵＬ）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る。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。各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。１つのサブキャリア及び１つのシンボルによりリソースエレメントが構成される。

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構成され、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により構成される。

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、主に下りリンク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）として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの部分は、主に下りリンク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。

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、主に上りリンク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）として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主に上りリンク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、直接的な端末間通信（ＵＥ間通信）であるＤ２Ｄ通信をサポートする。図６は、第１実施形態に係るＤ２Ｄ通信を説明するための図である。

ここでは、Ｄ２Ｄ通信を、ＬＴＥシステムの通常の通信であるセルラ通信と比較して説明する。セルラ通信は、データパスがネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０、ＥＰＣ２０）を経由する通信形態である。データパスとは、ユーザデータの伝送経路である。

これに対し、図６に示すように、Ｄ２Ｄ通信は、ＵＥ間に設定されるデータパスがネットワークを経由しない通信形態である。相互に近接する複数のＵＥ１００（ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２）は、低送信電力で直接的に無線通信を行う。

このように、近接する複数のＵＥ１００が低送信電力で直接的に無線通信を行うことにより、セルラ通信と比べて、ＵＥ１００の消費電力を削減し、かつ、隣接セルへの干渉を低減できる。なお、第１及び第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信は、後述する発見処理（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を含んでもよい。

（第１実施形態に係る動作）
（１）動作環境
図７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７では、Ｄ２Ｄ通信を行う端末グループ（以下、「Ｄ２Ｄグループ」という）のそれぞれが２つのＵＥ１００により形成されているが、１つのＤ２Ｄグループを形成するＵＥ１００の数は３つ以上であってもよい。

図７に示すように、Ｄ２ＤグループＧ１乃至Ｄ２ＤグループＧ３が形成されている。

Ｄ２ＤグループＧ１は、ｅＮＢ２００のカバレッジ（以下、単に「カバレッジ」という
）内のＵＥ１００−１１及びＵＥ１００−１２により形成されるＤ２Ｄグループである。以下において、Ｄ２Ｄグループを形成する各ＵＥ１００がカバレッジ内に位置するケースを「Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ」という。

Ｄ２ＤグループＧ２は、カバレッジ外のＵＥ１００−２１及びＵＥ１００−２２により形成されるＤ２Ｄグループである。以下において、Ｄ２Ｄグループを形成する各ＵＥ１００がカバレッジ外に位置するケースを「Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ」という。

Ｄ２ＤグループＧ３は、カバレッジ内のＵＥ１００−３１及びカバレッジ外のＵＥ１００−３２により形成されるＤ２Ｄグループである。以下において、Ｄ２Ｄグループのうち一部のＵＥ１００がカバレッジ内であり、かつ残りのＵＥ１００がカバレッジ外に位置するケースを「Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ」という。

このように、Ｄ２Ｄグループには３種類のケースが想定されるため、これら３種類のケースにおいて、共通の方法でＤ２Ｄ通信を制御できることが望まれる。

また、Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅケース及びＰａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅケースのように、ｅＮＢ２００が制御不能なＵＥ１００がＤ２Ｄグループ内に存在するケースでは、Ｄ２Ｄグループ内でＤ２Ｄ通信を制御する制御ＵＥ（制御ユーザ端末）を選出し、制御ＵＥによりＤ２Ｄ通信を制御することが望まれる。

制御ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信において利用可能な無線リソース（以下、「Ｄ２Ｄ利用可能リソース」という）の中から、Ｄ２Ｄグループ内に含まれるＵＥ１００に対して無線リソース（周波数、時間）を割り当てる。ここで、カバレッジ内のＵＥ１００については、セルラ通信との干渉を防止するために、Ｄ２Ｄ利用可能リソースがｅＮＢ２００から指定される。これに対し、カバレッジ外のＵＥ１００については、Ｄ２Ｄ利用可能リソースが指定されないため、全ての無線リソースをＤ２Ｄ利用可能リソースとすることができる。

また、制御ＵＥは、Ｄ２Ｄグループ内に含まれるＵＥ１００間で送受信されるデータを中継してもよい。さらに、制御ＵＥは、Ｄ２Ｄグループ内に含まれるＵＥ１００の同期の基準（Ｄ２Ｄ同期元）であってもよい。第１実施形態では、Ｄ２Ｄグループ内に含まれるＵＥ１００間で送受信されるデータを制御ＵＥが中継する通信形態を想定する。よって、「Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケース」においても制御ＵＥの存在が必須である。

（２）動作概要
第１実施形態に係る通信制御方法は、複数のＵＥ１００により行われるＤ２Ｄ通信をサポートする移動通信システムにおいて用いられる。通信制御方法は、複数のＵＥ１００に含まれるＵＥ１００−１が、当該複数のＵＥ１００に含まれる他のＵＥ１００−ｎから、他のＵＥ１００−ｎがＤ２Ｄ利用可能リソースに関するＤ２Ｄ利用可能リソース情報を受信するステップＡと、ＵＥ１００−１が、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報に基づいて、当該複数のＵＥ１００の中から、Ｄ２Ｄ通信を制御する制御ＵＥを選出するステップＢと、を有する。Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報は、Ｄ２Ｄ利用可能リソースを構成する周波数リソース（リソースブロック、周波数バンドなど）のそれぞれの識別子、及び／又はＤ２Ｄ利用可能リソースを構成する時間リソース（サブフレーム、無線フレームなど）のそれぞれの識別子である。或いは、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報は、Ｄ２Ｄ利用可能リソースを構成する周波数リソースの数、及び／又はＤ２Ｄ利用可能リソースを構成する時間リソースの数であってもよい。

これにより、Ｄ２Ｄ利用可能リソースが指定されたＵＥ１００が当該複数のＵＥ１００に含まれる場合に、指定されたＤ２Ｄ利用可能リソースを考慮して制御ＵＥを選出できる。また、第１実施形態では、ステップＢにおいて、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ通信がセルラ通信に与える干渉が少なくなるように、制御ＵＥを選出する。例えば、ステップＢにおいて、Ｄ２Ｄ利用可能リソースが相対的に少ないＵＥ１００を制御ＵＥとして選出することにより、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との間の干渉を効率的に防止できる。

第１実施形態では、ステップＡにおいて、ＵＥ１００−１は、他のＵＥ１００−ｎから、他のＵＥ１００−ｎが移動通信システムのカバレッジ内であるか否かに関するカバレッジ関連情報をさらに受信する。ステップＢにおいて、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報及びカバレッジ関連情報に基づいて、複数のＵＥ１００の中から制御ＵＥを選出する。カバレッジ関連情報は、他のＵＥ１００−ｎが在圏するセルのセル識別子（或いはｅＮＢの識別子）を含んでもよい。

これにより、「Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケース」、「Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅケース」、「Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅケース」の何れに該当するかを考慮して制御ＵＥを選出できる。

第１実施形態では、ステップＡにおいて、ＵＥ１００−１は、他のＵＥ１００−ｎから、他のＵＥ１００−ｎが利用する電源に関する電源関連情報をさらに受信する。ステップＢにおいて、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、カバレッジ関連情報、及び電源関連情報に基づいて、複数のＵＥ１００の中から制御ＵＥを選出する。電源関連情報は、電源の種別（ＡＣ電源、バッテリなど）を示す情報、及び／又は電源の供給可能な電力量（バッテリ残量など）である。

これにより、電源の種別や状態に応じて定められる駆動可能時間を考慮して制御ＵＥを選出できる。

なお、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、カバレッジ関連情報、及び電源関連情報のうち少なくとも１つは、近傍ＵＥ１００の発見に使用される発見用信号（以下、「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号」という）に含まれてもよい。これにより、Ｄ２Ｄグループを形成する処理と制御ＵＥを選出する処理とを一部共通化し、効率化を図ることができる。

第１実施形態では、ステップＢにおいて、ＵＥ１００−１は、複数のＵＥ１００の全てがカバレッジ内、又は複数のＵＥ１００の全てがカバレッジ外である場合に、複数のＵＥ１００のうち、駆動可能時間が相対的に長い電源を有するＵＥ１００を制御ＵＥとして選出する。これにより、駆動可能時間が短いＵＥ１００が駆動不能（動作停止）になることを防止できる。

第１実施形態では、通信制御方法は、複数のＵＥ１００の中から選出された制御ＵＥが、Ｄ２Ｄ通信のための報知信号（報知情報）を送信するステップＣをさらに有する。報知信号は、制御ＵＥのＤ２Ｄ利用可能リソースに関するＤ２Ｄ利用可能リソース情報を含む。Ｄ２Ｄグループに含まれる各ＵＥ１００は、制御ＵＥのＤ２Ｄ利用可能リソースの範囲内でＤ２Ｄ通信を行う。或いは、報知信号は、当該利用可能な無線リソースの中から割り当てた割当リソースを示す情報を含んでもよい。また、報知信号は、複数のＵＥ１００間で同期をとるための同期信号を含んでもよい。さらに、報知信号は、Ｄ２Ｄグループへの参加要求の送信に利用可能な無線リソースを示す情報を含んでもよい。これにより、制御ＵＥがＤ２Ｄグループを適切に制御できる。

（３）動作具体例
次に、第１実施形態に係る動作の具体例について説明する。

（３．１）動作フロー
図８は、第１実施形態に係る動作フロー図である。

図８に示すように、ステップＳ１１において、ＵＥ１００−１は、周囲のＵＥ１００（ＵＥ１００−ｎ）との情報交換を行う。具体的には、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、カバレッジ関連情報、及び電源関連情報（以下、これらを併せて「Ｄ２Ｄ ＵＥ情報」という）を交換する。なお、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報は、送信元ＵＥの識別子を含む。

ステップＳ１２において、ＵＥ１００−１は、カバレッジ関連情報に基づいて、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−ｎが何れもカバレッジ外であるか否かを判定する。ステップＳ１２で「ＹＥＳ」の場合はＯｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅケースに相当する。

ステップＳ１２で「ＮＯ」の場合、ステップＳ１３において、ＵＥ１００−１は、カバレッジ関連情報に基づいて、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−ｎが同一のセル（或いはｅＮＢ２００）に在圏するか否かを判定する。なお、セルがセクタ分割されている場合には、同一のセクタに在圏するか否かを判定してもよい。

なお、ステップＳ１３で「ＹＥＳ」の場合は、同一セル内でのＩｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケースに相当する。また、ステップＳ１３で「ＮＯ」の場合は、Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅケース、又は異なるセルでのＩｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケース相当する。

ステップＳ１２で「ＹＥＳ」の場合又はステップＳ１３で「ＹＥＳ」の場合、ステップＳ１４において、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−ｎの何れも制御ＵＥの候補とする。

一方、ステップＳ１３で「ＮＯ」の場合、ステップＳ１５において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報に基づいて、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−ｎのうち、カバレッジ内（ｅＮＢ配下）のＵＥ１００を制御ＵＥの候補とする。

ステップＳ１６において、ＵＥ１００−１は、制御ＵＥの候補の中から、電源関連情報に基づいて設定される優先度が高いＵＥ１００を制御ＵＥとして選出する。具体的には、電源関連情報に対応する駆動可能時間が相対的に長いＵＥ１００を制御ＵＥとして選出する。

（３．２）Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作
図９は、第１実施形態に係るＩｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作を示すシーケンス図である。図９において、ＵＥ１００−１１乃至ＵＥ１００−１３は、何れも同一のセルに在圏している。

図９に示すように、ステップＳ１０１において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信への利用を許可する無線リソース「Ｓ１」をＵＥ１００−１１乃至ＵＥ１００−１３に通知する。当該通知は、ブロードキャストで行われる。ＵＥ１００−１１乃至ＵＥ１００−１３のそれぞれのＤ２Ｄ利用可能リソースは、いずれも無線リソース「Ｓ１」である。なお、一旦制御ＵＥが決定された後は、Ｄ２Ｄグループにおいて制御ＵＥ以外の各ＵＥ１００がＤ２Ｄ利用可能リソース情報を制御ＵＥに通知し、制御ＵＥが当該各ＵＥ１００の利用可能リソースを判断し、判断した利用可能リソースを当該各ＵＥ１００に通知してもよい。

ステップＳ１０２乃至Ｓ１０４において、ＵＥ１００−１１乃至ＵＥ１００−１３のそれぞれは、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報を相互に通知し合う。当該通知は、ブロードキャストで行われる。

ステップＳ１０５において、ＵＥ１００−１１乃至ＵＥ１００−１３のそれぞれは、上述した動作フローに沿って制御ＵＥを選出する。ここでは、ＵＥ１００−１１乃至ＵＥ１００−１３が何れも同一のセルに在圏しており、かつ、ＵＥ１００−１１の電源（バッテリ）の駆動可能時間が最も長いため、ＵＥ１００−１１が制御ＵＥとして選出される。

ステップＳ１０６において、制御ＵＥとして選出されたＵＥ１００−１１は、報知信号を送信する。

なお、図９においては、制御ＵＥがＤ２Ｄグループの同期基準となることを想定しているが、Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅケースでは、ｅＮＢ２００がＤ２Ｄグループの同期基準となってもよい。図１０は、図９の変形例を示すシーケンス図である。図１０に示すように、ステップＳ１１１乃至Ｓ１１５は図９と同様であるが、ステップＳ１１６において、ｅＮＢ２００がＵＥ１００−１１乃至ＵＥ１００−１３に対して同期信号を送信する点で図９とは異なっている。

（３．３）Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作
図１１は、第１実施形態に係るＯｕｔ ｏｆｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作を示すシーケンス図である。図１１において、ＵＥ１００−２１乃至ＵＥ１００−２３は、何れもカバレッジ外である。

図１１に示すように、ステップＳ１２１乃至Ｓ１２３において、ＵＥ１００−２１乃至ＵＥ１００−２３のそれぞれは、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報を相互に通知し合う。当該通知は、ブロードキャストで行われる。

ステップＳ１２４において、ＵＥ１００−２１乃至ＵＥ１００−２３のそれぞれは、上述した動作フローに沿って制御ＵＥを選出する。ここでは、ＵＥ１００−２１乃至ＵＥ１００−２３が何れもカバレッジ外であり、かつ、ＵＥ１００−２１の電源（バッテリ）の駆動可能時間が最も長いため、ＵＥ１００−２１が制御ＵＥとして選出される。

ステップＳ１２５において、制御ＵＥとして選出されたＵＥ１００−２１は、報知信号を送信する。

（３．４）Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作
図１２は、第１実施形態に係るＰａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅケースの動作を示すシーケンス図である。図１２において、ＵＥ１００−３１はｅＮＢ２００のセルに在圏しており、ＵＥ１００−３２及びＵＥ１００−３３は、何れもカバレッジ外である。

図１２に示すように、ステップＳ１３１において、ｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ通信への利用を許可する無線リソース「Ｓ１」をＵＥ１００−１１に通知する。当該通知は、ブロードキャストで行われる。ＵＥ１００−１１のＤ２Ｄ利用可能リソースは、無線リソース「Ｓ１」である。これに対し、ＵＥ１００−３２及びＵＥ１００−３３のそれぞれは、全ての無線リソース「Ｓ２（＞Ｓ１）」を利用可能である。

ステップＳ１３２乃至Ｓ１３４において、ＵＥ１００−３１乃至ＵＥ１００−３３のそれぞれは、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報を相互に通知し合う。当該通知は、ブロードキャストで行われる。

ステップＳ１３５において、ＵＥ１００−３１乃至ＵＥ１００−３３のそれぞれは、上述した動作フローに沿って制御ＵＥを選出する。ここでは、ＵＥ１００−３１のＤ２Ｄ利用可能リソースが最も少ないため、ＵＥ１００−３１が制御ＵＥとして選出される。

ステップＳ１３６において、制御ＵＥとして選出されたＵＥ１００−３１は、報知信号を送信する。

（第１実施形態のまとめ）
第１実施形態では、Ｄ２Ｄ利用可能リソースが相対的に少ないＵＥ１００（すなわち、Ｄ２Ｄ利用可能リソースが指定されたＵＥ１００）を制御ＵＥとして選出することにより、Ｄ２Ｄ通信とセルラ通信との間の干渉を効率的に防止できる。

また、第１実施形態では、複数のＵＥ１００の全てがカバレッジ内、又は複数のＵＥ１００の全てがカバレッジ外である場合に、複数のＵＥ１００のうち、駆動可能時間が相対的に長い電源を有するＵＥ１００を制御ＵＥとして選出する。これにより、駆動可能時間が短いＵＥ１００が駆動不能（動作停止）になることを防止できる。

［第２実施形態］
第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態は、システム構成及び動作環境については第１実施形態と同様である。

第１実施形態では制御ＵＥを選出する方法について説明したが、第２実施形態では、Ｄ２Ｄグループを形成及び管理する方法について説明する。

（第２実施形態に係る動作）
（１）Ｄ２Ｄグループの初期形成
第２実施形態では、Ｄ２Ｄグループが形成されていない場合において、Ｄ２Ｄ通信を開始しようとするＵＥ１００が、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信する送信タイミング、及び他のＵＥ１００−２から送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を監視する監視タイミングを制御するステップＤをさらに有する。Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信及び監視を交互に行う場合、例えば１秒間に１回Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信し、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を送信していない間にＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を監視する。

ステップＤにおいて、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００から送信される同期信号、又は自ＵＥ１００で設定している動作タイミングに基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信タイミング及び監視タイミングを制御する。具体的には、カバレッジ内である場合には、ｅＮＢ２００から送信される同期信号に基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信タイミング及び監視タイミングを制御する。これに対し、カバレッジ外である場合には、自ＵＥ１００で設定している動作タイミングに基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信タイミング及び監視タイミングを制御する。

監視タイミングにおいてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を受信したＵＥ１００は、当該Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の受信タイミングに基づいたタイミングで、参加要求を送信する。これにより、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信側との同期をとることができる。そして、参加要求の送受信をトリガとして、上述した第１実施形態に係る動作（ステップＡ及びステップＢ）が行われる。参加要求は、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報を含む。或いは、上述したように、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号がＤ２Ｄ ＵＥ情報を含んでもよい。

（２）Ｄ２ＤグループへのＵＥ参加
第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄグループが形成されている場合において、Ｄ２Ｄグループに新たなＵＥ１００が参加する際に、上述した第１実施形態に係る動作（ステップＡ及びステップＢ）が行われる。これにより、新たなＵＥ１００の方が制御ＵＥとして相応しい場合には、当該新たなＵＥ１００を制御ＵＥとして交替することができる。なお、Ｄ２Ｄグループ内の全ＵＥ１００でＤ２Ｄ ＵＥ情報を交換する必要はなく、新たなＵＥ１００と制御ＵＥとの間でＤ２Ｄ ＵＥ情報を交換すればよい。

図１３は、第２実施形態に係るＤ２ＤグループへのＵＥ参加動作を示すシーケンス図である。初期状態において、ＵＥ１００−４２乃至ＵＥ１００−４４がＤ２Ｄグループを形成しており、そのうちのＵＥ１００−４２が制御ＵＥである。また、Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅケースを想定している。

図１３に示すように、ステップＳ４０１において、ＵＥ１００−４１は、参加要求をブロードキャストで送信する。参加要求は、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報（Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、カバレッジ関連情報、電源関連情報）を含む。

ステップＳ４０２において、参加要求を受信したＵＥ１００−４２は、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報をブロードキャストで送信する。

ステップＳ４０３において、ＵＥ１００−４１乃至ＵＥ１００−４４のそれぞれは、上述した第１実施形態に係る動作フローに沿って制御ＵＥを選出する。ここでは、ＵＥ１００−４１の方がＵＥ１００−４２よりも駆動可能時間が長いため、ＵＥ１００−４１が制御ＵＥとして選出される。

ステップＳ４０４において、制御ＵＥとして選出されたＵＥ１００−４１は、報知信号を送信する。

（３）Ｄ２ＤグループからのＵＥ離脱確認
第２実施形態では、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄグループが形成されている場合において、Ｄ２Ｄグループを形成する一部のＵＥ１００が離脱したことを確認する際に、上述した第１実施形態に係る動作（ステップＡ及びステップＢ）が行われる。これにより、Ｄ２Ｄ通信のための特別なコネクションが設定されない場合でも、一部のＵＥ１００が離脱したか否かを確認できる。

例えば、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄグループが形成されている場合において、制御ＵＥは、制御ＵＥの設定要求（更新要求）を周期的にブロードキャストで送信する。制御ＵＥの設定要求を受信したＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報を送信する。制御ＵＥは、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報の受信状況に応じて、一部のＵＥ１００が離脱したか否かを確認する。また、制御ＵＥの設定要求を周期的に行うことにより、状況に応じて適切な制御ＵＥに更新できる。

或いは、Ｄ２Ｄ通信を行うＤ２Ｄグループが形成されている場合において、制御ＵＥは、Ｄ２Ｄ通信における他のＵＥ１００の送信頻度を監視しており、当該送信頻度の変動度合いに基づいて、制御ＵＥの設定要求（更新要求）をブロードキャストで送信する。例えば、送信頻度が急激に低下したＵＥ１００を検知した場合に、制御ＵＥの設定要求（更新要求）をブロードキャストで送信する。

（４）Ｄ２Ｄ通信動作
上述したように、制御ＵＥは、Ｄ２Ｄグループに含まれるＵＥ１００間で送受信されるデータを中継する。また、制御ＵＥはＤ２Ｄグループ内のＵＥ数を報知信号に含めており、各ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄグループ内のＵＥ数と自身がＤ２Ｄグループに参加した順番とに基づいて送信タイミングを決定する。例えば、各ＵＥ１００は、制御ＵＥを基準として、２つの場合、制御ＵＥを１番、ＵＥ２を２番、次に新たな参加があったら、そのＵＥは、優先順位として３番目といったように送信タイミングを決定する。或いは、制御ＵＥが個々の順番を定めて、報知信号にて通知してもよい。

図１４は、第２実施形態に係るＤ２Ｄ通信動作を説明するためのタイミング図である。

図１４に示すように、Ｄ２Ｄグループを形成するＵＥ１００の数が３である場合、時間ｔ０は制御ＵＥ、時間ｔ２はＵＥ１、時間ｔ４はＵＥ２の送信タイミングとする。時間ｔ１、ｔ３、ｔ５は、制御ＵＥが他のＵＥの送信データを中継する（送信し直す）タイミングとする。時間ｔ０とｔ１は何れも制御ＵＥの送信タイミングとなる。この時間ｔ０を、報知信号（同期、リソース、UE数など）の送信タイミング、或いは新たなＵＥの参加要求の送信タイミングとする。

［第１及び第２実施形態の変更例］
上述した第１及び第２実施形態では、ｅＮＢ２００が、Ｄ２Ｄ通信への利用を許可する無線リソースの通知をブロードキャストで行っていたが、ユニキャスト又はマルチキャストであってもよい。また、Ｄ２Ｄグループ内でのＤ２Ｄ ＵＥ情報の交換をブロードキャストで行っていたが、ユニキャスト又はマルチキャストであってもよい。

上述した第１及び第２実施形態では、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報は、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、カバレッジ関連情報、電源関連情報の３種類の情報を含んでいた。しかしながら、Ｄ２Ｄ ＵＥ情報は、Ｄ２Ｄ利用可能リソース情報、カバレッジ関連情報、電源関連情報の何れか１つのみであってもよい。

上述した第１及び第２実施形態では、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信に利用可能な無線リソース（周波数、時間）について特に触れなかったが、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信に利用可能な無線リソース（第１の無線リソース）は、予め規定されていてもよい。また、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号の送信に利用可能な第２の無線リソースがｅＮＢ２００から別途許可された場合には、ＵＥ１００が、監視タイミングで第１の無線リソース及び第２の無線リソースのそれぞれについてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を監視することが好ましい。

上述した第１及び第２実施形態では、移動通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、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。

［第３実施形態］
第３実施形態について、第１及び第２実施形態との相違点を主として説明する。

Ｄ２Ｄ近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ）は、同期がとられた複数のユーザ端末からなる同期クラスタ内で、ネットワークを介さない直接的な通信を可能とするサービスである。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、近傍端末を発見するための発見処理（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、直接的な通信を行う通信処理（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と、を含む。

ところで、移動通信システムでは、ネットワークからの制御（又は補助）によりユーザ端末が通信を行うことが一般的である。しかしながら、Ｄ２Ｄ近傍サービスは、ネットワークのカバレッジ外においても利用可能であることが想定されている。ネットワークのカバレッジ外においては、ネットワークからの制御（又は補助）が不能であるため、Ｄ２Ｄ近傍サービスを適切に利用することが困難である。そこで、以下の実施形態では、ネットワークのカバレッジ外においてもＤ２Ｄ近傍サービスを適切に利用可能とするユーザ端末及び方法を提供する。

（Ｄ２Ｄ近傍サービス）
以下において、Ｄ２Ｄ近傍サービス（Ｄ２Ｄ ＰｒｏＳｅ）の概要について説明する。

第３実施形態に係るＬＴＥシステムは、Ｄ２Ｄ近傍サービスをサポートする。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、同期がとられた複数のユーザ端末からなる同期クラスタ内で、ネットワークを介さない直接的な通信を可能とするサービスである。Ｄ２Ｄ近傍サービスは、近傍端末を発見するための発見処理（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）と、直接的な通信を行う通信処理（Ｄ２Ｄ通信）と、を含む。Ｄ２Ｄ通信は、Ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎとも称される。

同期クラスタを形成する全ＵＥ１００がセルカバレッジ内に位置するシナリオを「カバレッジ内（Ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。同期クラスタを形成する全ＵＥ１００がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「カバレッジ外（Ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。同期クラスタのうち一部のＵＥ１００がセルカバレッジ内に位置し、残りのＵＥ１００がセルカバレッジ外に位置するシナリオを「部分的カバレッジ（Ｐａｒｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）」という。

図１５は、カバレッジ内及びカバレッジ外の各シナリオを説明するための図である。

図１５に示すように、カバレッジ内では、ｅＮＢ２００がＤ２Ｄ同期元となる。第３実施形態では、Ｄ２Ｄ同期元とは、Ｄ２Ｄ同期信号を送信しているノード（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）を指す。また、Ｄ２Ｄ非同期元とは、Ｄ２Ｄ同期信号を送信せずにＤ２Ｄ同期元に同期するノード（Ｕｎ−ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）を指す。

カバレッジ内では、Ｄ２Ｄ同期元であるｅＮＢ２００は、Ｄ２Ｄ近傍サービスに利用可能な無線リソースを示すＤ２Ｄリソース情報を、ブロードキャスト信号により送信する。Ｄ２Ｄリソース情報は、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ用の無線リソース（以下、「Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙリソース」という）を示す情報及びＤ２Ｄ通信用の無線リソース（以下、「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎリソース」という）を示す情報を含む。

Ｄ２Ｄ非同期元であるＵＥ１００−１は、ｅＮＢ２００から受信するＤ２Ｄリソース情報に基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ及びＤ２Ｄ通信を行う。

一方、カバレッジ外では、ｅＮＢ２００が上述の動作をすることができないため、あるＵＥ１００（図１５ではＵＥ１００−２）がＤ２Ｄ同期元となる。Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄリソース情報をブロードキャスト信号により送信する。Ｄ２Ｄ非同期元であるＵＥ１００−３は、ｅＮＢ２００から受信するＤ２Ｄリソース情報に基づいて、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ及びＤ２Ｄ通信を行う。

ここで、カバレッジ外では、ＵＥ１００がｅＮＢ２００からＤ２Ｄリソース情報を取得することができないため、カバレッジ外で用いるＤ２Ｄリソース情報をどのようにして決定するかが問題になる。

カバレッジ外で用いるＤ２Ｄリソース情報を決定するための方法として、ＵＥ１００が、カバレッジ内でｅＮＢ２００から割り当てられたＤ２Ｄリソース情報を記憶し、カバレッジ外で当該Ｄ２Ｄリソース情報を使用する方法が考えられる。

しかしながら、カバレッジ外には、異なるｅＮＢ２００より異なるＤ２Ｄリソース情報を割り当てられたＵＥ１００が複数存在することが想定される。例えばＵＥ１００同士が別のＤｉｓｃｏｖｅｒｙリソース情報に基づいてＤｉｓｃｏｖｅｒｙを実施すると、送信と受信で別のＤｉｓｃｏｖｅｒｙリソースを用いることとなり、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ受信の複雑性の増加、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙの失敗が懸念される。よって、カバレッジ外においてＤ２Ｄ近傍サービスを適切に利用することが困難である。

（ブロードキャスト同期情報）
以下において、Ｄ２Ｄ同期元が送信するブロードキャスト同期情報について説明する。ブロードキャスト同期情報は、同期（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ、及びＤ２Ｄ通信を行うために必要な情報である。

第３実施形態では、ブロードキャスト同期情報は、Ｄ２Ｄ同期信号（Ｄ２ＤＳＳ）及び物理Ｄ２Ｄ同期チャネル（ＰＤ２ＤＳＣＨ）を含む。

Ｄ２ＤＳＳは、時間・周波数の同期基準を提供する信号である。Ｄ２ＤＳＳは、Ｄ２Ｄ同期元の識別子又は種別を識別可能に構成されていてもよい。Ｄ２ＤＳＳは、プライマリＤ２ＤＳＳ（ＰＤ２ＤＳＳ）及びセカンダリＤ２ＤＳＳ（ＳＤ２ＤＳＳ）を含んでもよい。

ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２ＤＳＳよりも多くの情報を運搬する物理チャネルである。ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２Ｄ同期元の識別子又は種別、及び上述したＤ２Ｄリソース情報を運搬する。或いは、Ｄ２ＤＳＳにＤ２Ｄリソース情報を関連付けることにより、ＰＤ２ＤＳＣＨを不要としてもよい。

（第３実施形態に係る動作）
（１）動作概要
第３実施形態では、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ同期元（ｅＮＢ２００又はＵＥ１００）から受信したＤ２Ｄリソース情報を記憶する。ＵＥ１００は、カバレッジ外において自ＵＥ１００がＤ２Ｄ同期元となった場合に、当該記憶しているＤ２Ｄリソース情報をブロードキャストで送信する。詳細には、上述したブロードキャスト同期情報にＤ２Ｄリソース情報を含めて送信する。

一方、ＵＥ１００は、自ＵＥ１００がＤ２Ｄ同期元に同期するＤ２Ｄ非同期元となった場合に、当該Ｄ２Ｄ同期元から受信するＤ２Ｄリソース情報により、記憶しているＤ２Ｄリソース情報を書き換える。詳細には、Ｄ２Ｄ同期元から受信するブロードキャスト同期情報に含まれるＤ２Ｄリソース情報により、記憶しているＤ２Ｄリソース情報を書き換えて、書き換えたＤ２Ｄリソース情報に基づいてＤｉｓｃｏｖｅｒｙ（及びＤ２Ｄ通信）を行う。

これにより、カバレッジ外で、Ｄ２Ｄ非同期元である自ＵＥ１００が記憶しているＤ２Ｄリソース情報が、Ｄ２Ｄ同期元である他のＵＥ１００が記憶しているＤ２Ｄリソース情報と異なる場合であっても、Ｄ２Ｄ同期元である他のＵＥ１００が記憶しているＤ２Ｄリソース情報に従ってＤｉｓｃｏｖｅｒｙ（及びＤ２Ｄ通信）を行うことができる。例えば、ＵＥ１００同士が同じＤｉｓｃｏｖｅｒｙリソース情報に基づいてＤｉｓｃｏｖｅｒｙを実施し、送信及び受信で同じＤｉｓｃｏｖｅｒｙリソースを用いることが可能となる。

なお、ＵＥ１００は、カバレッジ外で、自ＵＥ１００がＤ２Ｄ同期元となるか、Ｄ２Ｄ非同期元となるかを決定する必要がある。

第３実施形態では、ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ同期元に適合する度合いを示す優先度情報を他のＵＥ１００から受信する。ＵＥ１００は、受信した優先度情報を所定情報と比較することにより、他のＵＥ１００をＤ２Ｄ同期元とするか、又は自ＵＥ１００をＤ２Ｄ同期元とするかを判断する。所定情報は、自ＵＥ１００の優先度情報、又はネットワークから取得した基準値である。

また、第３実施形態では、自ＵＥ１００がＤ２Ｄ同期元に適合する度合いを示す優先度情報をブロードキャストで送信する。自ＵＥ１００の優先度情報は、自ＵＥ１００のスペック、自ＵＥ１００の移動状態、記憶部に記憶しているＤ２Ｄリソース情報の信頼度のうち、少なくとも１つに基づく。

図１６は、第３実施形態に係る動作の概要を説明するための図である。

図１６に示すように、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−３のそれぞれは、初期状態ではＤ２Ｄ同期元としてブロードキャスト同期情報を送信している。また、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−３のそれぞれは、自ＵＥ１００の優先度情報をブロードキャスト同期情報に含めて送信する。

ＵＥ１００−１の優先度情報は「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ １０」であり、ＵＥ１００−２の優先度情報は「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ １」であり、ＵＥ１００−３の優先度情報は「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ ５」である。ＵＥ１００−４は、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−３のそれぞれからブロードキャスト同期情報を受信する。

ＵＥ１００−４は、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−３のそれぞれの優先度情報を比較し、最も優先度が高いＵＥ１００を選択する。「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ １０」を有するＵＥ１００−１の優先度が最も高いため、ＵＥ１００−１を選択し、自ＵＥ１００のＤ２Ｄ同期元としてＵＥ１００−１を設定する。なお、ここでは、ＵＥ１００−４の優先度情報は考慮していない。

この場合、ＵＥ１００−４は、自ＵＥ１００で記憶しているＤ２Ｄリソース情報を、ＵＥ１００−１のブロードキャスト同期情報に含まれるＤ２Ｄリソース情報で書き換える。ＵＥ１００−４は、ＵＥ１００−１のブロードキャスト同期情報に含まれるＤ２Ｄリソース情報に従ってＤｉｓｃｏｖｅｒｙ（及びＤ２Ｄ通信）を行う。

なお、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−４により１つの同期クラスタが構成され、ＵＥ１００−１は、当該同期クラスタにおける同期元ＵＥ（同期クラスタヘッド、制御ＵＥ）となる。

また、優先度情報をブロードキャスト同期情報に含めるケースを例示したが、優先度情報をブロードキャスト同期情報に含めることに代えて、又は優先度情報をブロードキャスト同期情報に含めることに加えて、優先度情報をＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号に含めてもよい。

（２）優先度情報
ＵＥ１００の優先度情報は、ＵＥ１００のスペック、ＵＥ１００の移動状態、記憶部に記憶しているＤ２Ｄリソース情報の信頼度のうち、少なくとも１つに基づく。詳細には、優先度情報を決定するためには、以下のパラメータのうち少なくとも１つを利用する。

・カバレッジ内かどうか： カバレッジ内ＵＥ１００については、カバレッジ外ＵＥ１００に比べて優先度を高くする。

・カバレッジ内Ｄ２Ｄ同期元（ｅＮＢ２００、カバレッジ内ＵＥ１００）からＤ２Ｄリソース情報を取得した時間： カバレッジ内Ｄ２Ｄ同期元からＤ２Ｄリソース情報を取得した時間からの経過時間が長いほど、優先度を低下させる。

・ＵＥ ＩＤ、Ｐｒｏｓｅ ＩＤ、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＩＤ： ＵＥ ＩＤ、ＰｒｏＳｅ ＩＤに関しては、特定のＵＥ ＩＤ（ＰｒｏＳｅ ＩＤ）を有するＵＥ１００、例えば、軍隊の司令官のＵＥ、消防隊の隊長のＵＥなどを同期元として優先する設定に利用する。また、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＩＤに関しては、例えば、Ｐｕｂｌｉｃ Ｓａｆｅｔｙや通話などの特定のＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎを実施する予定の場合には、優先して同期元となるよう、優先度を上げる。

・ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ＵＥかどうか： 最大送信電力が大きいＵＥ１００については、優先度を高くする。

・カバレッジ外のＤ２Ｄ同期元につながった回数： カバレッジ外のＤ２Ｄ同期元につながった回数が多いほど、Ｄ２Ｄリソース情報の信頼度低いと考えられるため、優先度を低くする。また、カバレッジ内のＤ２Ｄ同期元からＤ２Ｄリソース情報を取得するとリセットする。

・ＧＰＳを持っているかどうか： ＧＰＳ（ＧＮＳＳ）を持っているＵＥ１００については、時間精度が高いと考えられるため、優先度を高くする。

・ＵＥ ｃａｔｅｇｏｒｙ： 通信能力が高いカテゴリに属するＵＥ１００については、優先度を高くする。

・対応リリース： ＵＥ１００が準拠する規格のリリースが新しいほど、優先度を高くする。

・移動状態（速度情報）： ＵＥ１００の移動速度が高いほど、優先度を低くする。

（３）Ｄ２Ｄリソース情報書き換え判断
ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄリソース情報書き換え判断を、下記のタイミングのうち少なくとも１つにおいて実施する。

・Ｅ１００がｅＮＢ２００からブロードキャスト同期情報（Ｄ２Ｄ同期信号及びＤ２Ｄリソース情報）を受信したタイミング、すなわちカバレッジ内になったタイミング。

・ＵＥ１００が他のＵＥ１００からブロードキャスト同期情報を受信したタイミング。

・ＵＥ１００が他のＵＥ１００からＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号を受信したタイミング。

なお、Ｄ２Ｄ通信を実行しているＤ２Ｄ同期元のＵＥ１００は、Ｄ２Ｄリソース情報を更新しなくてもよい。この場合、通信中はＤ２Ｄ同期元であり続ける。通信終了後、一定時間以上新規のＤ２Ｄ通信が発生しなかった場合に、Ｄ２Ｄリソース情報を更新する。

（４）Ｄ２Ｄ同期元の動作
Ｄ２Ｄ同期元のＵＥ１００は、送信又は受信を行わないタイミングで、他のＵＥ１００から優先度情報を受信し、Ｄ２Ｄ同期元（すなわち、ブロードキャスト同期情報の送信）を継続するか中止するかを判断してもよい。

図１７は、第３実施形態に係るＤ２Ｄ同期元のＵＥ１００の動作を示すシーケンス図である。図１７の初期状態において、ＵＥ１００−１及びＵＥ１００−２のそれぞれはＤ２Ｄ同期元であり、ブロードキャスト同期情報を送信している。

図１７に示すように、ステップＳ５０１において、ＵＥ１００−２は、自ＵＥ１００−２の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｂ」を送信する。ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｂ」を受信する。

ステップＳ５０２において、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｂ」を、自ＵＥ１００−１の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ａ」と比較する。ここでは、ＵＥ１００−２の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｂ」が、自ＵＥ１００−１の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ａ」よりも高いと仮定して、説明を進める。

ステップＳ５０３において、ＵＥ１００−１は、Ｄ２Ｄ同期元を中止する、すなわちブロードキャスト同期情報の送信を中止する。

ステップＳ５０４において、ＵＥ１００−１は、ＵＥ１００−２を自ＵＥ１００−１の同期元ＵＥとして設定し、ＵＥ１００−２に同期する。

なお、本シーケンスでは、他ＵＥの優先度情報を自身の優先度情報と比較しているが、自身の優先度情報との比較に限らず、ネットワークから取得した基準値と比較してもよい。ネットワークから取得した基準値とは、例えばＡＳ、ＮＡＳなどであらかじめ設定された閾値である。

（５）Ｄ２Ｄ非同期元の動作
Ｄ２Ｄ非同期元のＵＥ１００は、カバレッジ内のＤ２Ｄ同期元からＤ２Ｄリソース情報を取得していない場合に、まずブロードキャスト同期情報（及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）のサーチを実施する。或いは、Ｄ２Ｄ非同期元のＵＥ１００は、サーチ前にＤ２Ｄ同期元となり、ブロードキャスト同期情報（及びＤｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を送信することが禁止される。

Ｄ２Ｄ非同期元のＵＥ１００は、受信した優先度情報を基に、又は他のＵＥ１００からのブロードキャスト同期情報を受信できなかった場合に、自身がＤ２Ｄ同期元になるかどうかを判断してもよい。

図１８は、第３実施形態に係るＤ２Ｄ非同期元のＵＥ１００の動作を示すシーケンス図である。図１８の初期状態において、ＵＥ１００−１はＤ２Ｄ同期元であり、ＵＥ１００−２はＤ２Ｄ非同期元である。

図１８に示すように、ステップＳ６０１において、ＵＥ１００−１は、自ＵＥ１００−１の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ａ」を送信する。ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ａ」を受信する。

ステップＳ６０２において、ＵＥ１００−２は、ＵＥ１００−１の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ａ」を、自ＵＥ１００−２の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｂ」と比較する。ここでは、ＵＥ１００−２の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ｂ」が、自ＵＥ１００−１の優先度情報「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ Ａ」よりも高いと仮定して、説明を進める。

ステップＳ６０３において、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ同期元となる、すなわちブロードキャスト同期情報の送信を開始する。

ステップＳ６０４において、ＵＥ１００−２は、ブロードキャスト同期情報を送信する。

なお、本シーケンスでは、他ＵＥの優先度情報を自身の優先度情報と比較しているが、自身の優先度情報との比較に限らず、ネットワークから取得した基準値と比較してもよい。ネットワークから取得した基準値とは、例えばＡＳ、ＮＡＳなどであらかじめ設定された閾値である。

［第４実施形態］
以下において、第４実施形態について、第１乃至第３実施形態との相違点を主として説明する。

（マルチホップ同期方式）
上述したように、Ｄ２Ｄ同期元であるＵＥ１００、すなわち同期クラスタヘッド（ＳＣＨ）ＵＥ１００は、Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨを用いて、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ及びＤ２Ｄ通信の実施に必要な情報を提供する。ＵＥ１００は、Ｄ２Ｄ同期元（ＳＣＨ）から送信されるＤ２ＤＳＳを受信することで、時間・周波数同期基準を取得する。さらに、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ・Ｄ２Ｄ通信の実施の際には、ＵＥ１００は近接している他のＵＥ１００が使用しているリソースを知っておく必要がある。そのため、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ・Ｄ２Ｄ通信の無線リソース（リソースプール）が提供される必要がある。また、ＵＥ１００は、異なるＳＣＨから送信される複数のＤ２ＤＳＳを受信する可能性があるため、ＳＣＨに関する情報が送信されるべきである。ＳＣＨに関する情報とは、Ｄ２Ｄ同期元識別子、Ｄ２Ｄ同期元種別が考えられる。これらの情報は、Ｄ２Ｄ同期元からＤ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ、及びそれ以外の手段で通知されるべきである。表１に、Ｄ２Ｄ同期元が提供すべき情報を列挙する。

第４実施形態では、マルチホップ同期方式を導入するケースについて説明する。マルチホップ同期方式とは、ＵＥ１００が、ｅＮＢ２００又はＳＣＨ ＵＥ１００から取得したブロードキャスト同期情報（Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨ）をマルチホップ転送するものである。

図１９は、カバレッジ外シナリオにおけるマルチホップ同期方式を示す図である。図１９に示すように、複数の同期クラスタ１乃至３のそれぞれにおいて、ＳＣＨ ＵＥが送信するブロードキャスト同期情報は、当該同期クラスタ内の他ＵＥにより転送される。その結果、ＳＣＨ ＵＥから直接ブロードキャスト同期情報を受信できないＵＥでも、当該ＳＣＨ ＵＥの配下のＵＥと同期し、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ・Ｄ２Ｄ通信を実施可能となる。

図２０は、部分的カバレッジシナリオにおけるマルチホップ同期方式を示す図である。図２０に示すように、ｅＮＢ１が送信するブロードキャスト同期情報は、カバレッジ内ＵＥにより転送される。その結果、ｅＮＢ１から直接ブロードキャスト同期情報を受信できないカバレッジ外ＵＥでも、当該ｅＮＢ１の配下のＵＥと同期し、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ・Ｄ２Ｄ通信を実施可能となる。

（第４実施形態に係る動作）
（１）動作概要
図２１は、マルチホップ同期方式におけるブロードキャスト同期情報（Ｄ２ＤＳＳ及びＰＤ２ＤＳＣＨ）の転送方法を説明するための図である。

図２１に示すように、ブロードキャスト同期情報を転送する場合には、転送前のブロードキャスト同期情報と転送後のブロードキャスト同期情報との間で干渉が発生すると考えられる。図２１では、Ｄ２Ｄ同期元（ＳＣＨ）であるＵＥ１００−１が送信するブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ１）とＵＥ１００−２が転送するブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ２）との間で干渉が生じている。また、ＵＥ１００−２が転送するブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ２）とＵＥ１００−３が転送するブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ３）との間で干渉が生じている。そのため、干渉を考慮した転送方法を導入することが好ましい。

以下において、第４実施形態に係るブロードキャスト同期情報の転送方法について説明する。まずＵＥ１００−２に着目して説明する。

第１に、ＵＥ１００−２は、Ｄ２Ｄ同期元（ＳＣＨ ＵＥ１００−１）からマルチホップ転送されるブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ１）を受信する。

第２に、ＵＥ１００−２は、受信したブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ１）に対応する送信ブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ２）を他のＵＥ１００−３に転送する。ここで、ＵＥ１００−２は、受信したブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ１）に適用されている送信パラメータとは異なる送信パラメータを送信ブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ２）に適用する。送信パラメータは、信号系列又は時間・周波数リソースのうち少なくとも一方である。

詳細には、ブロードキャスト同期情報の送信パラメータは、Ｄ２Ｄ同期元（ＳＣＨ ＵＥ１００−１）からのブロードキャスト同期情報のホップ数と関連付けられている。また、ＵＥ１００−２が受信したブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ１）は、Ｄ２Ｄ同期元からのホップ数の情報を含む。ＵＥ１００−２は、ホップ数に応じた送信パラメータを送信ブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ２）に適用する。

ＵＥ１００−３も、ＵＥ１００−２と同様の動作を行う。詳細には、ＵＥ１００−３が受信したブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ２）は、Ｄ２Ｄ同期元からのホップ数の情報を含む。ＵＥ１００−２は、ホップ数に応じた送信パラメータを送信ブロードキャスト同期情報（ｈｏｐ３）に適用する。

（２）Ｄ２ＤＳＳ
次に、ブロードキャスト同期情報のうちＤ２ＤＳＳに適用される送信パラメータの具体例を説明する。

Ｄ２ＤＳＳ間の干渉を抑制する一つの方法は、例えばホップ毎にＤ２ＤＳＳの信号系列（直交系列）を変えることである。信号系列とは、Ｚａｄｏｆｆ Ｃｈｕ系列又はＭ系列などである。これにより、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−３が送信するＤ２ＤＳＳの信号系列を異ならせることができるため、符号分割多重によりＤ２ＤＳＳを多重化可能になる。

（３）ＰＤ２ＤＳＣＨ
次に、ブロードキャスト同期情報のうちＰＤ２ＤＳＣＨに適用される送信パラメータの具体例を説明する。

ＰＤ２ＤＳＣＨ間の干渉を抑制する方法は、ホップ毎にＰＤ２ＤＳＣＨの送信リソースを変えることである。図２２は、ＰＤ２ＤＳＣＨ間の干渉を抑制する方法を説明するための図である。

図２２に示すように、ホップ数に応じてＰＤ２ＤＳＣＨの送信周期のオフセットを変える。例えば、ＰＤ２ＤＳＣＨの送信周期は、Ｄ２ＤＳＳの送信周期の整数倍に設定されており、ホップ数ごとに異なるオフセットをＰＤ２ＤＳＣＨの送信タイミングに付与する。これにより、ＵＥ１００−１乃至ＵＥ１００−３のＰＤ２ＤＳＣＨ送信タイミングを異ならせることができるため、時間分割割多重によりＤ２ＤＳＳを多重化可能になる。

［第３及び第４実施形態の変更例］
第４実施形態では、ＵＥ１００は、他のＵＥ１００から送信されるブロードキャスト同期情報をスキャンすることにより、送信ブロードキャスト同期情報に適用する送信パラメータを決定してもよい。例えば、他のＵＥ１００から送信されるブロードキャスト同期情報をスキャンし、当該ブロードキャスト同期情報の送信パラメータを判別し、当該送信パラメータとは異なる送信パラメータを選択する。そして、選択した送信パラメータを適用してブロードキャスト同期情報を送信する。

上述した第３及び第４実施形態は、第１及び第２実施形態と組み合わせて実施してもよい。

上述した第３及び第４実施形態では、移動通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、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。

［相互参照］
日本国特許出願第２０１３−２０２７６７号（２０１３年９月２７日出願）及び日本国特許出願第２０１４−０１４９１５号（２０１４年１月２９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、移動通信分野において有用である。

Claims (3)

1. 制御部を備えるユーザ端末であって、
   前記ユーザ端末が基地局のカバレッジ内である場合において、前記制御部は、
   前記基地局からブロードキャストされ、Ｄ２Ｄ利用可能リソースを構成する周波数バンドに関する情報及びＤ２Ｄ利用可能リソースを構成するサブフレームに関する情報を受信する処理と、
   前記基地局から受信した前記周波数バンドに関する情報及び前記サブフレームに関する情報を、カバレッジ外のユーザ端末が受信できるようにブロードキャストする処理と、を実行する
   ユーザ端末。
2. ユーザ端末が実行する方法であって、
   前記ユーザ端末が基地局のカバレッジ内である場合において、
   前記基地局からブロードキャストされ、Ｄ２Ｄ利用可能リソースを構成する周波数バンドに関する情報及びＤ２Ｄ利用可能リソースを構成するサブフレームに関する情報を受信し、
   前記基地局から受信した前記周波数バンドに関する情報及び前記サブフレームに関する情報を、カバレッジ外のユーザ端末が受信できるようにブロードキャストする
   方法。
3. ユーザ端末に備えられるプロセッサであって、
   前記ユーザ端末が基地局のカバレッジ内である場合において、
   前記基地局からブロードキャストされ、Ｄ２Ｄ利用可能リソースを構成する周波数バンドに関する情報及びＤ２Ｄ利用可能リソースを構成するサブフレームに関する情報を受信する処理と、
   前記基地局から受信した前記周波数バンドに関する情報及び前記サブフレームに関する情報を、カバレッジ外のユーザ端末が受信できるようにブロードキャストする処理と、を実行する
   プロセッサ。

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