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WO2015097908A1 - 基地局装置、端末装置および無線アクセスシステム - Google Patents

基地局装置、端末装置および無線アクセスシステム Download PDF

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Publication number
WO2015097908A1
WO2015097908A1 PCT/JP2013/085259 JP2013085259W WO2015097908A1 WO 2015097908 A1 WO2015097908 A1 WO 2015097908A1 JP 2013085259 W JP2013085259 W JP 2013085259W WO 2015097908 A1 WO2015097908 A1 WO 2015097908A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
terminal device
base station
unit
terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/085259
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大介 新田
山本 智
Original Assignee
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士通株式会社 filed Critical 富士通株式会社
Priority to PCT/JP2013/085259 priority Critical patent/WO2015097908A1/ja
Priority to JP2015554483A priority patent/JP6269684B2/ja
Publication of WO2015097908A1 publication Critical patent/WO2015097908A1/ja
Priority to US15/191,979 priority patent/US20160308600A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00Network data management
    • H04W8/005Discovery of network devices, e.g. terminals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/02Buffering or recovering information during reselection ; Modification of the traffic flow during hand-off
    • H04W36/026Multicasting of data during hand-off
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • HELECTRICITY
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    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
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    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a base station device, a terminal device, and a radio access system.
  • each terminal directly performs wireless communication without going through the base station, and thus there is a problem that the base station cannot manage direct wireless communication between terminal devices.
  • an object of the present invention is to allow a base station to manage direct wireless communication between terminal devices.
  • a receiving unit that receives a request for starting direct wireless communication between a first terminal device and a second terminal device from the first terminal device; and After the start request is received, a control signal for causing the first terminal device and the second terminal device to transmit signals to each other to establish the direct wireless communication is transmitted to the first terminal.
  • a base station device, a terminal device, and a radio access system having a device and a transmitter for transmitting to the second terminal device are proposed.
  • the base station can manage direct communication between terminal devices.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the radio access system.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a wireless access system.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram (part 1) of an overview of communication in the wireless access system according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram (part 2) of an overview of communication in the wireless access system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram of a specific example of a functional configuration of the wireless access system according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram (part 1) of an example of a communication path in the wireless access system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the format of the search signal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the radio access system.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a wireless access system.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram (part 1) of an overview of communication in the
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a format of the usage status of D2D communication.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram (part 2) of an example of a communication path in the wireless access system according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram (part 3) of an example of a communication path in the wireless access system according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a message for confirming whether alternative communication can be connected to another base station.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a connection permission / prohibition message for D2D communication from another base station.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the computer apparatus.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the computer apparatus.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of an algorithm for determining line switching based on communication quality.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of an operation of starting D2D communication between terminal devices and switching from D2D communication between terminal devices to communication by the own base station.
  • FIG. 15 is a sequence diagram illustrating an example of an operation of starting D2D communication between terminal devices and switching from D2D communication between terminal devices to communication by another base station.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of an outline of communication in the wireless access system according to the second embodiment.
  • FIG. 17A is an explanatory diagram of an example of a communication path in the wireless access system according to the second embodiment.
  • FIG. 17B is an explanatory diagram illustrating an example of a resource status format.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of an algorithm for establishing a line based on free resources.
  • FIG. 19 is a sequence diagram illustrating an example of an operation of starting D2D communication between terminal devices and establishing two communications of base station communication and D2D communication.
  • FIG. 20A is an explanatory diagram (part 1) of an overview of communication in the wireless access system according to the third embodiment.
  • FIG. 20B is an explanatory diagram (part 2) of an overview of communication in the wireless access system according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of an example of a communication path in the wireless access system according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example algorithm for querying a search signal.
  • FIG. 20A is an explanatory diagram (part 1) of an overview of communication in the wireless access system according to the third embodiment.
  • FIG. 20B is an explanatory diagram (part 2) of an overview of communication in the wireless access system according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is an ex
  • FIG. 23 is a sequence diagram showing an example of an operation for starting alternative communication in the own base station.
  • FIG. 24 is a sequence diagram showing an example of an operation for starting alternative communication in the own base station and other base stations.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of an outline of communication in the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 26 is a block diagram of a specific example of a functional configuration of the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 27A is an explanatory diagram of an example (part 1) of the communication path in the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 27B is an explanatory diagram of an example (part 2) of the communication path in the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 28 is a sequence diagram illustrating an example of an operation of causing a terminal device that performs D2D communication to communicate with a terminal device that does not support D2D communication.
  • Embodiments 1 to 4 of a base station device, a terminal device, and a radio access system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the radio access system.
  • the radio access system 100 includes a base station device 110 and a terminal device 120.
  • the base station apparatus 110 includes a reception unit 111, a transmission unit 112, an acquisition unit 113, and a relay unit 114.
  • the reception unit 111 receives a request for starting direct wireless communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b from the first terminal device 120a.
  • the direct wireless communication is, for example, D2D (Device To Device) communication.
  • direct wireless communication for example, a frequency band different from a communication method for base station communication such as RRC (Radio Resource Control) is used.
  • the transmission unit 112 transmits a control signal to the first terminal device 120a and the second terminal device 120b after the start request is received by the reception unit 111.
  • the control signal is a signal for causing the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus 120b to transmit signals to each other to establish direct wireless communication.
  • the signal transmitted between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b is, for example, a search signal or a signal for handshaking.
  • the transmission unit 112 may transmit a control signal to the first terminal device 120a and the second terminal device 120b, for example, according to conditions for each of the first terminal device 120a and the second terminal device 120b.
  • the condition for each of the first terminal device 120a and the second terminal device 120b is, for example, a condition that the first terminal device 120a and the second terminal device 120b have authority to perform direct wireless communication.
  • first terminal device 120a and the second terminal device 120b When the first terminal device 120a and the second terminal device 120b receive the control signal, they transmit signals to each other to establish direct wireless communication.
  • the first terminal device 120a and the second terminal device 120b transmit signals to each other by, for example, the same communication method as direct wireless communication.
  • the first terminal device 120a includes a transmission unit 121, a reception unit 122, and a control unit 123.
  • Transmitting section 121 transmits a request for starting direct wireless communication between the own apparatus and another terminal apparatus to base station apparatus 110.
  • the reception unit 122 receives a control signal for establishing direct wireless communication from the base station apparatus 110.
  • the control unit 123 transmits a signal between itself (the first terminal device 120a) and another terminal device (the second terminal device 120b). And establish direct wireless communication. Specifically, the control unit 123 establishes direct wireless communication on the condition that the control signal is received by the receiving unit 122. If the control signal is not received by the receiving unit 122, the direct wireless communication is established. Does not establish. For example, the control unit 123 transmits a search signal indicating the target terminal name and the source terminal name between the own device and another terminal device, and inquires about the target terminal name and the source terminal name. To establish direct wireless communication.
  • the base station apparatus 110 can manage to give permission for direct wireless communication to be performed.
  • the transmitting unit 121 transmits information on the result of the direct wireless communication to the base station apparatus 110.
  • Information related to the result of direct wireless communication includes start information indicating that direct wireless communication has been established, and end information indicating that direct wireless communication has ended when direct wireless communication has ended.
  • information on the result of direct wireless communication includes the amount of data transmitted and received between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b, communication time, and direct wireless communication. It may be information indicating the communication quality.
  • the transmission unit 121 may collectively transmit information related to the result of direct wireless communication when direct wireless communication is terminated.
  • the information on the result of direct wireless communication from the transmission unit 121 to the base station apparatus 110 is not limited to the transmission, and the information on the result of direct wireless communication is transmitted from the second terminal apparatus 120b to the base station apparatus 110. May be.
  • the base station apparatus 110 can perform management such that the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus 120b grasp the contents of communication for direct wireless communication.
  • the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus 120b indicate, for example, information indicating the radio propagation quality between each other and the radio propagation quality between the base station apparatus 110 and other base station apparatuses. Information is transmitted to the outside as a sequential search signal.
  • the base station device 110 receives the received search signal between the terminal devices 120a and 120b, between the first terminal device 120a and the base station device 110, between the second terminal device 120b and the base station device 110, Wireless propagation quality can be obtained.
  • the acquisition part 113 acquires the information which shows the radio
  • the information indicating the radio propagation quality between the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus 120b is, for example, the reception intensity of radio waves between the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus 120b. Yes, it is information indicating whether direct wireless communication can be performed.
  • the relay unit 114 does not execute direct wireless communication when the wireless propagation quality indicated by the information acquired by the acquisition unit 113 does not satisfy a predetermined condition.
  • the case where the predetermined condition is not satisfied is, for example, a case where the distance between the terminal devices 120a and 120b is large and the reception intensity of the radio wave between the terminal devices 120a and 120b becomes a predetermined value or less, that is, direct wireless communication This is a case where communication is difficult.
  • the relay unit 114 When the predetermined condition is not satisfied, the relay unit 114 performs wireless communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by a predetermined communication method, and thereby the first terminal device 120a and the second terminal device 120b. Relay communication with the second terminal device 120b.
  • the predetermined communication method is the same communication method as direct wireless communication. Specifically, the same communication method is communication using a signal having the same frequency as a signal in D2D communication or using a signal of the same type as the signal in D2D communication. Relaying communication performed by the relay unit 114 is referred to as alternative communication.
  • direct wireless communication when direct wireless communication cannot be performed, alternative communication that is the same communication method as direct wireless communication is performed, so that communication equivalent to direct wireless communication can be performed.
  • the alternative communication by the base station device 110 has higher radio wave strength than the direct wireless communication between the terminal devices 120a and 120b, and therefore can perform higher quality communication than the direct wireless communication. Further, since direct radio communication uses a frequency band different from the communication method for base station communication, it is possible to prevent other frequency bands from being compressed.
  • the relay unit 114 starts alternative communication without starting direct wireless communication when the radio propagation quality when the start request is received by the receiving unit 111 does not satisfy a predetermined condition.
  • the transmission unit 112 does not need to transmit the control signal described above to the first terminal device 120a and the second terminal device 120b, or the direct wireless communication is not performed.
  • a signal for stopping communication may be transmitted.
  • the acquisition unit 113 acquires information indicating the radio propagation quality during direct wireless communication.
  • the acquisition unit 113 acquires information indicating the radio propagation quality by receiving information indicating the radio propagation quality from the terminal device 120a and the terminal device 120b by the same radio scheme as the direct radio scheme.
  • the relay unit 114 terminates the direct wireless communication and starts the alternative communication when the wireless propagation quality does not satisfy the predetermined condition during the direct wireless communication. Specifically, the relay unit 114 starts alternative communication when the radio wave reception intensity between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b becomes a predetermined value or less.
  • the transmission unit 112 transmits, for example, a signal for stopping the direct wireless communication to the terminal device 120a and the terminal device 120b.
  • the terminal devices 120a and 120b perform alternative communication that is the same communication method as the direct wireless communication. It is possible to continue communication without disconnecting the communication between them.
  • the relay unit 114 may end the alternative communication and start the direct wireless communication when the wireless propagation quality satisfies a predetermined condition during the alternative communication. That is, when the radio propagation quality between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b is improved, the alternative communication may be terminated. Thereby, for example, it is possible to easily secure a free line for performing alternative communication, and direct wireless communication with reduced radio propagation quality can be preferentially switched to alternative communication.
  • the base station apparatus 110 obtains each radio propagation quality from the search signals received by the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus 120b, and shares each radio propagation quality with other base station apparatuses. For example, it is assumed that the base station apparatus 110 receives a request for starting direct wireless communication with the second terminal apparatus 120b from the first terminal apparatus 120a. In this case, the base station apparatus 110 includes a search signal for the first terminal apparatus 120a and a search signal for the second terminal apparatus 120b transmitted from another base station when the terminal apparatus 120b is not present in the base station. , Query.
  • the first terminal device 120a and the second terminal device 120b As a result of the inquiry, for example, when the target terminal name and the source terminal name match each other, communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b is established. Specifically, communication is performed between the base station apparatus 110 and the first terminal apparatus 120a using the same communication method as direct wireless communication, and between the other base station apparatus and the second terminal apparatus 120b. Communication using the same communication method as direct wireless communication is performed. By connecting the base station device 110 and another base station device, communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b is established.
  • the acquisition unit 113 performs the first radio propagation quality between the own device (base station device 110) and the second terminal device 120b, and between the other base station device and the second terminal device 120b.
  • Information indicating the second radio propagation quality is acquired.
  • the relay unit 114 switches between the first relay and the second relay when the radio propagation quality between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b does not satisfy a predetermined condition. Specifically, the relay unit 114 performs the first relay and the second relay according to the comparison result between the first radio propagation quality and the second radio propagation quality based on the information acquired by the acquisition unit 113. Switch to relay.
  • the own device performs wireless communication with the first terminal device 120a, and communicates with the second terminal device 120b via another base station device. Is a relay of communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b.
  • communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b is performed when the own device wirelessly communicates between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b. It is a relay.
  • the first relay is performed via another base station.
  • the second relay is performed only by the own base station.
  • the base station device 110 and other base station devices are connected by communication different from the communication between the terminal devices 120a and 120b, and are connected by a network such as a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide Area Network).
  • LAN Local Area Network
  • WAN Wide Area Network
  • Other base station apparatuses have a function of alternative communication like the base station apparatus 110, and perform alternative communication with the second terminal apparatus 120b.
  • the first terminal apparatus is performed by performing the first relay via another base station. 120a and the second terminal device 120b can be connected for communication. Also, another base station device performs alternative communication with the second terminal device 120b, so that the other base station device has the same communication method as the direct wireless communication with the second terminal device 120b. Communication can be performed. Thus, when direct wireless communication is performed, for example, even when the second terminal device 120b is located in the vicinity of another base station, the communication between the terminal devices 120a and 120b is continued without being disconnected. Can communicate.
  • the relay unit 114 does not start direct wireless communication according to the comparison result between the first wireless propagation quality and the second wireless propagation quality when the start request is received by the receiving unit 111.
  • the first relay via another base station device or the second relay using only the own base station is started.
  • the first terminal apparatus is performed by performing the first relay via another base station. Communication between 120a and the second terminal device 120b can be started. Also, another base station device performs alternative communication with the second terminal device 120b, so that the other base station device has the same communication method as the direct wireless communication with the second terminal device 120b. Can start communication. The details of communication when the radio propagation quality when the start request is received by the receiving unit 111 does not satisfy a predetermined condition will be described in Embodiment 3.
  • the acquisition unit 113 acquires information indicating the first wireless propagation quality and the second wireless propagation quality during direct wireless communication.
  • the relay unit 114 terminates the direct wireless communication and performs the first communication via the other base station apparatus according to the comparison result between the first wireless propagation quality and the second wireless propagation quality during the direct wireless communication. Or the second relay by only the own base station is started.
  • the first relay performs the first relay.
  • Communication between the terminal device 120a and the second terminal device 120b can be continued.
  • another base station device performs alternative communication with the second terminal device 120b, so that the other base station device has the same communication method as the direct wireless communication with the second terminal device 120b. Communication can be continued.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a wireless access system.
  • the radio access system 100 includes a terminal device 201, a base station device 202, and an operator station building device 203.
  • the terminal device 201 corresponds to the first terminal device 120a and the second terminal device 120b in FIG.
  • Base station apparatus 202 corresponds to base station apparatus 110 of FIG.
  • the terminal device 201 is a UE (User Equipment), and is a computer device used by a user such as a smartphone, a tablet terminal, or a mobile phone.
  • the terminal device 201 corresponds to a communication standard of the LTE-A method (Long Term Evolution-Advance). LTE (Long Term Evolution) is a registered trademark.
  • the terminal device 201 can perform D2D communication that performs direct communication with another terminal device 201 without using the base station device 202. In D2D communication, data can be transmitted and received and a call can be performed.
  • the base station apparatus 202 is a base station that supports the LTE-A communication standard.
  • the base station device 202 is, for example, a femtocell small base station, and constructs a communication area having a radius of about several tens of meters.
  • the terminal apparatus 201 and the base station apparatus 202 can communicate with each other according to the LTE-A communication standard.
  • the operator station device 203 is a computer device installed in the mobile operator station.
  • the base station apparatus 202 and the operator station building apparatus 203 are connected to each other by a fixed communication network 210 so that they can communicate with each other.
  • FIG. 3A is an explanatory diagram (part 1) of an overview of communication in the wireless access system according to the first embodiment.
  • the radio access system 100 includes a plurality of base station apparatuses 202a and 202b.
  • the base station apparatus 202a has a communication area 320a.
  • the base station apparatus 202b has a communication area 320b.
  • Each base station apparatus 202a, 202b has a base station function unit 301, a D2D proxy function unit 302, and a D2D function unit 303.
  • the base station function unit 301 is a function unit that communicates with the apparatus 203 in the operator station via the fixed communication network 210.
  • the base station function unit 301 performs communication using a communication method for base station communication.
  • the communication system for base station communication is, for example, RRC.
  • the D2D proxy function unit 302 is a functional unit that performs communication using a communication method for D2D communication different from the communication method for base station communication.
  • the frequency band is narrower than that for base station communication, and the communication speed is lower than that for base station communication.
  • the D2D proxy function unit 302 of the base station apparatus 202a does not connect to the operator station apparatus 203, but connects to the D2D proxy of another base station apparatus 202b (202a) in the communication area via the fixed communication network 210.
  • the D2D function unit 303 is a function unit that communicates with the terminal devices 201 a and 201 b using the same communication method as the D2D communication performed between the terminal devices 201.
  • the base station apparatus 202a is appropriately referred to as “own base station”
  • the base station apparatus 202b is appropriately referred to as “other base station”.
  • the operator station equipment 203 includes an EPC device 311 (EPC: Evolved Packet Core), a SIP AS / HSS 312 (SIP AS: Session Initiation Protocol Application Server, HSS: Home Subscriber, and Server).
  • EPC Evolved Packet Core
  • SIP AS Session Initiation Protocol Application Server
  • HSS Home Subscriber, and Server
  • the EPC device 311 is an LTE core device defined in 3GPP (3rd Generation Partnership Project). 3GPP is a trademark registration.
  • the EPC device 311 has a function of terminating the S1 interface from the base station device 202.
  • the SIP AS / HSS 312 is a functional unit that relays a connection control signal between the terminal devices 201 for performing D2D communication.
  • the SIP AS / HSS 312 has a SIP AS and an HSS.
  • the SIP AS performs signaling / session processing and management between the terminal devices 201.
  • the HSS manages subscriber information.
  • the fixed communication network 210 is a wide area Ethernet network, an optical fiber network, or the like that connects the base station function unit 301 and the EPC device 311. Ethernet is a registered trademark.
  • a plurality of terminal apparatuses 201a and 201b are performing D2D communication in the communication area 320a of the base station apparatus 202a.
  • the terminal device 201a and the terminal device 201b are located in each other within the D2D communication area constructed by each.
  • the terminal device 201b is located in the D2D communication area 330 of the terminal device 201a. Since the radio field intensity of the terminal apparatus 201 is weaker than the radio field intensity of the base station apparatus 202, for example, the D2D communication area 330 of the terminal apparatus 201a is a range smaller than the communication area 320a of the base station apparatus 202a.
  • the terminal device 201b has moved out of the D2D communication area 330 in the communication area 320a from the state where the terminal device 201b is located in the D2D communication area 330 of the terminal device 201a. Then, since the radio wave intensity becomes weak between the terminal device 201a and the terminal device 201b, it is difficult to perform D2D communication. Therefore, the base station apparatus 202a performs the function of D2D communication instead.
  • the D2D function unit 303 performs communication continuously by relaying communication (alternative communication) between the terminal device 201a and the terminal device 201b using the same communication method as D2D communication. As a result, even when D2D communication cannot be performed between the terminal device 201a and the terminal device 201b, communication between the terminal devices 201a and 201b is performed in order to perform alternative communication that is the same communication method as D2D communication. Communication can be continued without disconnection.
  • FIG. 3B is an explanatory diagram (part 2) of an overview of communication in the wireless access system according to the first embodiment.
  • FIG. 3B illustrates a case where the terminal device 201b moves outside the communication area 320a of the base station device 202a and moves to the communication area 320b of the base station device 202b.
  • the terminal device 201b has moved from the state of being located in the D2D communication area 330 of the terminal device 201a to the communication area 320b of the base station device 202b. In this case, it is difficult to perform D2D communication between the terminal device 201a and the terminal device 201b. Therefore, the base station apparatus 202a and the base station apparatus 202b perform the D2D communication function instead.
  • each D2D proxy function unit 302 and each D2D function unit 303 of the base station device 202a and the base station device 202b perform communication between the terminal device 201a and the terminal device 201b using the same communication method as that of D2D communication.
  • Relay alternative communication
  • FIG. 4 is a block diagram of a specific example of a functional configuration of the wireless access system according to the first embodiment.
  • the base station apparatus 202a includes a base station radio unit 401, a traffic offload unit 402, a D2D radio transmission / reception unit 403, a SIP processing unit 404, a D2D proxy unit 405, and a status notification / management. 406 and a wired I / F unit 407 (I / F: Inter Face).
  • the base station radio unit 401 is a radio transmission / reception unit for connecting to the terminal devices 201a and 201b by the LTE-A method.
  • the LTE-A system includes an FDD (Frequency Division Duplex) system and a TDD (Time Division Duplex) system.
  • the base station radio unit 401 is connected to the traffic offload unit 402 and the base station radio unit 411 of the terminal device 201 and is also connected to the EPC device 311 via the wired I / F unit 407.
  • the traffic offload unit 402 corresponds to SIPTO (Selected IP Traffic Offload), which is a 3GPP standard, and offloads communication contents (user traffic) of the user terminal to the D2D proxy unit 405.
  • SIPTO Select IP Traffic Offload
  • the traffic offload unit 402 does not perform traffic offload, all user terminals are connected to the EPC device 311.
  • the traffic offload unit 402 is connected to the base station radio unit 401 and the D2D proxy unit 405.
  • the D2D wireless transmission / reception unit 403 is a wireless transmission / reception unit for establishing alternative communication with the terminal devices 201a and 201b compatible with D2D communication.
  • the D2D wireless transmission / reception unit 403 supports a wireless method such as TDD.
  • the D2D wireless transmission / reception unit 403 is connected to the SIP processing unit 404, the D2D proxy unit 405, the status notification / management unit 406, and the D2D wireless transmission / reception unit 412 of the terminal device 201.
  • the SIP processing unit 404 performs SIP signaling for D2D communication in order to realize direct data communication with, for example, a terminal device 201 that does not support D2D, which will be described later, and terminal devices 201a and 201b that support D2D. Specifically, the SIP processing unit 404 performs SIP signaling with the SIP AS / HSS 312 of the operator station apparatus 203.
  • the SIP processing unit 404 is connected to the D2D wireless transmission / reception unit 403, the D2D proxy unit 405, and the wired I / F unit 407.
  • the D2D proxy unit 405 relays user data and SIP signaling in order to perform D2D communication with the terminal devices 201a and 201b in the communication area of the own base station and the terminal devices 201a and 201b in the communication area of the other base station. To do.
  • the D2D proxy unit 405 is connected to the traffic offload unit 402, the D2D wireless transmission / reception unit 403, the SIP processing unit 404, the status notification / management unit 406, and the wired I / F unit 407.
  • the status notification / management unit 406 has a function of collecting and managing information on resource statuses of the terminal devices 201a and 201b in the communication area of the own base station, a function of notifying information of resource status to other base stations, And receiving and managing notifications from the station.
  • the resource status is, for example, a connection terminal name, the number of connected lines, a communication band usage rate, and the like.
  • the status notification / management unit 406 is connected to the base station radio unit 401, the D2D radio transmission / reception unit 403, the D2D proxy unit 405, and the wired I / F unit 407.
  • the wired I / F unit 407 is an interface for communicating with the operator station building device 203 and the base station device 202b via the fixed communication network 210.
  • the wired I / F unit 407 is connected to the base station radio unit 401, the SIP processing unit 404, the D2D proxy unit 405, the status notification / management unit 406, and the fixed communication network 210.
  • Each of the terminal devices 201a and 201b includes a base station radio unit 411, a D2D radio transmission / reception unit 412, a SIP processing unit 413, and a D2D application 414.
  • the base station radio unit 411 is a communication unit compatible with the FDD or TDD LTE-A scheme, and transmits and receives data to and from the base station radio unit 401 of the base station apparatus 202 by radio.
  • the base station radio unit 411 is connected to the SIP processing unit 413 and the D2D application 414.
  • the D2D wireless transmission / reception unit 412 transmits / receives data to / from the D2D wireless transmission / reception unit 403 of the base station device 202 and the D2D wireless transmission / reception unit 412 of the other terminal device 201 by LTE-A D2D communication.
  • the D2D wireless transmission / reception unit 412 is connected to the SIP processing unit 413 and the D2D application 414.
  • the SIP processing unit 413 performs SIP signaling for performing D2D communication. Specifically, the SIP processing unit 413 performs SIP signaling with the SIP AS / HSS 312 of the operator station apparatus 203.
  • the SIP processing unit 413 is connected to the base station radio unit 411, the D2D radio transmission / reception unit 412, and the D2D application 414.
  • the D2D application 414 is an application that is executed when D2D communication is performed in the application execution area of the terminal devices 201a and 201b.
  • the D2D application 414 is connected to the D2D wireless transmission / reception unit 412 and the SIP processing unit 413, and can transmit and receive data by D2D communication. Further, the D2D application 414 may be configured to connect to the base station radio unit 411 and directly transmit / receive data to / from the base station radio unit 401 of the base station device 202a by the same communication method as the D2D communication.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram (part 1) of an example of a communication path in the wireless access system according to the first embodiment.
  • the names of the functional units are blank.
  • the terminal device 201a passes through the base station radio unit 411 ⁇ the base station radio unit 401 ⁇ the wired I / F 407 ⁇ the EPC device 311 as indicated by an arrow 501 by the function of the SIP processing unit 413 of the terminal device 201a.
  • the SIP AS / HSS 312 is accessed.
  • the operator station internal device 203 is connected to the terminal via the EPC device 311 ⁇ wired I / F 407 ⁇ base station radio unit 401 ⁇ base station radio unit 411 ⁇ SIP processing unit 413.
  • the device 201b is called.
  • the base station apparatus 202a transmits a control signal for establishing D2D communication to the terminal apparatus 201a and the terminal apparatus 201b.
  • the terminal device 201b called the source terminal device 201a transmits and receives a search signal (see FIG. 6) by the functions of both D2D wireless transmission / reception units 412 and performs handshaking.
  • D2D communication D2D bearer
  • the D2D application 414 of the terminal device 201b notifies the status notification / management unit 406 of the use status of the D2D communication, as indicated by arrows 504 and 505. Specifically, the D2D application 414 performs D2D communication with the state notification / management unit 406 via the base station radio unit 411 ⁇ the base station radio unit 401 ⁇ the traffic offload unit 402 ⁇ the D2D proxy unit 405. Notify the usage status of.
  • the base station device 202a can manage the call time and the packet amount by the function of the state notification / management unit 406.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the format of the search signal.
  • the search signal format 600 includes a signal name, a target terminal name, a source terminal name, and a D2D service name.
  • the signal name is, for example, a signal name indicating a request for a D2D communication service by searching the target terminal device 201.
  • the target terminal name is identification information indicating the terminal device 201b on the receiving side, for example.
  • the source terminal name is identification information indicating the terminal device 201a on the transmission side, for example.
  • the D2D service name indicates the type of service that the user subscribes to, for example, a service with a fast communication speed or a slow service according to the usage amount.
  • Such a format 600 is transmitted from the terminal device 201a to the terminal device 201b, and from the terminal device 201a to the base station devices 202a and 202b.
  • a similar format 600 is also transmitted from the terminal device 201b to the terminal device 201a and the base station devices 202a and 202b.
  • the receiving terminal device 201 and the base station devices 202a and 202b can detect the strength of the search signal. Based on the format 600 and the received intensity, the terminal device 201a and the terminal device 201b perform D2D communication.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a format of the usage status of D2D communication.
  • the format 700 of the usage status of D2D communication includes the D2D communication status, the D2D communication quality information, the communication quality information of the own base station, and the other base stations. Communication quality information.
  • the format 700 is sequentially received from the terminal device 201.
  • the D2D communication status indicates whether communication by D2D communication is performed in the terminal device 201a.
  • the D2D communication quality information indicates, for example, the reception intensity level of radio waves between the terminal device 201a and the terminal device 201b in D2D communication between the terminal devices 201a and 201b.
  • the communication quality information of the own base station indicates the reception intensity level of each radio wave from the terminal apparatus 201a and the terminal apparatus 201b.
  • the communication quality information of the other base station indicates the base station ID and the reception intensity level of each radio wave from the other base station received by the terminal apparatus 201a.
  • the base station apparatus 202 can also obtain the format 700 based on a signal such as a search signal that is sequentially received from the terminal apparatus 201.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram (part 2) of an example of a communication path in the wireless access system according to the first embodiment.
  • the base station device 202a (own base station) confirms the wireless quality status of the D2D communication between the two terminal devices 201a and 201b using the format 700 (see FIG. 7) indicating the usage status of the D2D communication.
  • D2D communication quality information reception strength level
  • communication quality information between base stations communication quality information of own base station
  • the D2D between the terminal devices 201a and 201b is terminated, Switch to D2D communication with the base station apparatus 202a. That is, when the terminal device 201b is located outside the D2D communication area 330 (see FIG. 3A) of the terminal device 201a but is located within the communication area 320a of the base station device 202a, the terminal device 201b is connected via the base station device 202a. Switch to alternative communication.
  • the state notification / management unit 406 establishes communication (bearer) between the D2D wireless transmission / reception unit 403 and the D2D wireless transmission / reception unit 412 with respect to the two terminal devices 201a and 201b as indicated by an arrow 801. And switch to alternative communication via the base station apparatus 202a.
  • communication between the terminal devices 201a and 201b is performed in order to perform alternative communication that is the same communication method as D2D communication. Communication can be continued without disconnection.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram (part 3) of an example of a communication path in the wireless access system according to the first embodiment.
  • the base station device 202a (own base station) confirms the wireless quality status of the D2D communication between the two terminal devices 201a and 201b using the format 700 (see FIG. 7) of the usage status of D2D communication.
  • the terminal device 201b is located outside the communication area 320a of the own base station (base station device 202a), and another base station (base station device 202b) (See FIG. 3B). In this case, the communication is switched to alternative communication via another base station.
  • the status notification / management unit 406 uses the predetermined message (see FIG. 10) to It is confirmed whether or not alternative communication connection with the station apparatus 202b is possible.
  • the status notification / management unit 406 disconnects the alternative communication with the own base station. . Then, another base station is requested to establish alternative communication with the terminal device 201b. On the other hand, communication from the terminal device 201a that is continuously performing D2D communication with the base station device 202a is performed as shown by an arrow 901 in the D2D wireless transmission / reception unit 403 ⁇ D2D proxy unit 405 ⁇ wired I / F unit 407, Is continued by transferring to the base station apparatus 202b via.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a message for confirming whether alternative communication can be connected to another base station.
  • the message 1000 includes a signal name, a target terminal name, a source terminal name, and a D2D service name.
  • the signal name is a signal name indicating a connection confirmation request for requesting connection of D2D communication.
  • the target terminal name is identification information indicating the terminal device 201b, for example.
  • the source terminal name is identification information indicating the terminal device 201a, for example.
  • the D2D service name indicates, for example, the type of service.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a connection permission / prohibition message for D2D communication from another base station.
  • the message 1100 includes a signal name and a confirmation result.
  • the signal name is a signal name indicating a confirmation result for answering the confirmation result of the D2D communication.
  • the confirmation result indicates whether or not D2D communication is possible.
  • Such a message 1100 is transmitted from another base station to its own base station.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the computer apparatus.
  • a computer apparatus 1200 such as a terminal apparatus 201, a base station apparatus 202, and an operator station building apparatus 203 includes a CPU (Central Processing Unit) 1201, a memory 1202, a user interface 1203, and a communication interface 1204. And.
  • the CPU 1201, the memory 1202, the user interface 1203, and the communication interface 1204 are connected by a bus 1209.
  • the CPU 1201 controls the entire computer device 1200.
  • the memory 1202 includes, for example, a main memory and an auxiliary memory.
  • the main memory is, for example, a RAM (Random Access Memory).
  • the main memory is used as a work area for the CPU 1201.
  • the auxiliary memory is a non-volatile memory such as a magnetic disk, an optical disk, or a flash memory.
  • Various programs for operating the computer device 1200 are stored in the auxiliary memory. The program stored in the auxiliary memory is loaded into the main memory and executed by the CPU 1201.
  • the user interface 1203 includes, for example, an input device that receives an operation input from the user, an output device that outputs information to the user, and the like.
  • the input device can be realized by, for example, a touch panel, a key (for example, a keyboard), a remote controller, or the like.
  • the output device can be realized by, for example, a touch panel, a display, a speaker, or the like.
  • the user interface 1203 is controlled by the CPU 1201.
  • the communication interface 1204 is a communication interface that performs communication with an external device of the computer device 1200 by, for example, wireless or wired communication.
  • the communication interface 1204 is controlled by the CPU 1201.
  • the function is realized by causing the CPU 1201 to execute it or by using the user interface 1203.
  • the processing result of each functional unit is stored in the memory 1202.
  • the function is realized by causing the CPU 1201 to execute the program stored in 1202 or the memory 1202.
  • the base station radio unit 401, the D2D radio transceiver unit 403, the wired I / F unit 407, the base station radio unit 411, and the D2D radio transceiver unit 412 illustrated in FIG. 4 are realized by the communication interface 1204.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of an algorithm for determining line switching based on communication quality.
  • the base station apparatus 202a determines whether or not D2D communication between the terminal apparatuses 201a and 201b has started (step S1301).
  • the base station apparatus 202a waits until D2D communication between the terminal apparatuses 201a and 201b starts (step S1301: No).
  • step S1301: Yes the base station device 202a determines whether or not the quality of the D2D communication is good (step S1302).
  • step S1302 with reference to the D2D communication quality information in the format 700 (see FIG. 7), for example, it is determined whether or not the reception intensity level of the radio wave between the terminal device 201a and the terminal device 201b is ⁇ 100 dBm or less.
  • step S1302 Yes
  • the base station device 202a continues the D2D communication (step S1303), and proceeds to step S1309.
  • the base station device 202a determines whether or not the communication quality between the own base station and the terminal devices 201a and 201b is good (step S1304). ).
  • the base station apparatus 202a refers to the communication quality information of its own base station in the format 700 (see FIG. 7), for example, the reception intensity level of each radio wave from the terminal apparatuses 201a and 201b. Determine whether it is ⁇ 100 dBm or less.
  • step S1304 When the communication quality between the own base station and the terminal devices 201a and 201b is good (step S1304: Yes), the base station device 202a establishes alternative communication (step S1305), and proceeds to step S1309.
  • the alternative communication is the same communication method as the communication method of D2D communication with the own base station (base station device 202a) interposed.
  • step S1304: No When the communication quality of either the own base station and the terminal device 201a or the own base station and the terminal device 201b is not good (step S1304: No), the base station device 202a has a good communication quality with other base stations. It is determined whether or not there is (step S1306).
  • step S1306 it is determined whether or not the communication quality between the terminal device 201 whose communication quality with the own base station is not good and another base station is good.
  • the base station apparatus 202a refers to the communication quality information of the other base station in the format 700 (see FIG. 7), and the reception intensity level in the other base station for each of the radio waves of the terminal apparatuses 201a and 201b is ⁇ 100 dBm or less. Determine whether or not. If the communication quality between the terminal device 201 whose communication quality with the own base station is not good and the other base station is good (step S1306: Yes), the base station device 202a has the same communication method as the D2D communication. The alternative communication by the base station is established (step S1307), and the process proceeds to step S1309.
  • step S1306 When the communication quality between the terminal device 201 whose communication quality with the own base station is not good and the other base station is not good (step S1306: No), the base station device 202a ends the communication (step S1308), A series of processes according to the flowchart ends.
  • step S1309 the base station apparatus 202a determines whether or not D2D communication is being performed between the terminal apparatuses 201a and 201b (step S1309).
  • step S1309: Yes When the D2D communication is being performed between the terminal devices 201a and 201b (step S1309: Yes), the base station device 202a proceeds to step S1302.
  • step S1309: No the base station apparatus 202a determines whether or not the alternative communication is being performed by the own base station (step S1310).
  • step S1310: Yes the base station device 202a proceeds to step S1304.
  • step S1310: No that is, when the alternative communication is being performed by another base station
  • the base station apparatus 202a proceeds to step S1306.
  • step S1308 a step of determining whether or not the communication quality with the own base station is good is inserted immediately before step S1308, and if good, the process proceeds to step S1305, and if not good, the process proceeds to step S1308. That's fine. Further, when the communication quality between the terminal devices 201a and 201b is recovered, the D2D communication between the terminal devices 201a and 201b may be resumed.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an example of an operation of starting D2D communication between terminal devices and switching from D2D communication between terminal devices to communication by the own base station.
  • the terminal device 201a issues a connection request for D2D communication to the operator station apparatus 203 via the base station device 202a (step S1401).
  • the operator station apparatus 203 makes a D2D connection request to the terminal apparatus 201b (step S1402).
  • the base station apparatus 202a transmits a control signal for establishing D2D communication to the terminal apparatus 201a and the terminal apparatus 201b.
  • cell search and handshake are performed between the terminal device 201a and the terminal device 201b by a search signal including the format 600 (see FIG. 6) (step S1403) to establish D2D communication.
  • the terminal device 201a and the terminal device 201b notify the base station device 202a of the usage status and the radio quality, respectively (step S1404).
  • the base station apparatus 202a acquires the format 700 (see FIG. 7) using the usage status and the notification result of the radio quality, and confirms the radio quality (step S1405).
  • the base station device 202a requests the operator station apparatus 203 to connect to an alternative communication using the same communication method as the D2D communication via its own base station. (Step S1406).
  • the operator station apparatus 203 makes a connection request for alternative communication to the terminal device 201a and the terminal device 201b (step S1407). Then, the terminal device 201a, the base station device 202a, the terminal device 201b, and the base station device 202a perform cell search and handshake, respectively (step S1408).
  • the radio access system 100 establishes alternative communication and extends the communication distance.
  • the communication is continued (step S1409).
  • D2D communication cannot be performed between the terminal device 201a and the terminal device 201b
  • communication between the terminal devices 201a and 201b is performed in order to perform alternative communication that is the same communication method as D2D communication. It is possible to continue communication without disconnecting.
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing an example of an operation of starting D2D communication between terminal devices and switching from D2D communication between terminal devices to communication by another base station.
  • portions having the same contents as those described in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the base station apparatus 202a confirms whether or not alternative communication can be connected to the other base station (base station apparatus 202b) with respect to the terminal apparatus 201b using the message 1000 (step S1501).
  • the other base station When the other base station can perform the alternative communication with reference to the format 700, the other base station makes a connection request for the alternative communication by the other base station to the operator station apparatus 203 (step S1502). In response, the operator station apparatus 203 makes an alternative communication connection request to the terminal apparatus 201b (step S1503). Then, the terminal device 201b and the other base station perform cell search and handshake, respectively (step S1504).
  • the radio access system 100 establishes alternative communication by the own base station and alternative communication by another base station, extends the communication distance, and continues communication (step S1409). Thus, even when one terminal apparatus 201 is located outside the communication area of the own base station and cannot perform alternative communication by the own base station, the alternative communication by the other base station is performed. Communication can be continued without disconnecting communication.
  • the first embodiment it is possible to stabilize the communication between the terminal device 201a and the terminal device 201b using the communication method of D2D communication, and not to compress other frequency bands.
  • the frequency band can be used effectively.
  • the relay unit 114 shown in FIG. 1 relays communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b using the first line and the second line simultaneously.
  • the first line is formed by performing wireless communication with each of the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by a predetermined communication method.
  • the predetermined communication method is a communication method of D2D communication.
  • the second line is formed by performing wireless communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by a communication method different from the predetermined communication method.
  • the communication method different from the predetermined communication method is a communication method for base station communication such as RRC.
  • the base station apparatus 110 can use the first line and the second line independently and simultaneously, or can combine the first line and the second line and use them simultaneously.
  • the relay of communication using the first line and the second line at the same time is, for example, relay by carrier aggregation.
  • the acquisition unit 113 is a free space for performing communication (alternative communication) between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by the same predetermined communication method as direct wireless communication.
  • Acquires information indicating the presence or absence of a line is, for example, information on the number of free lines.
  • the relay unit 114 Based on the information acquired by the acquisition unit 113, the relay unit 114 relays communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b when each has a free line. In this case, the relay unit 114 performs wireless communication with each of the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by a predetermined communication method.
  • direct wireless communication can be switched to alternative communication regardless of the radio propagation quality between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b. Therefore, high-quality communication can be performed as compared with direct wireless communication.
  • the acquisition unit 113 acquires information indicating whether or not there is a free line for performing communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by a communication method different from the predetermined communication method. . Further, the relay unit 114 relays communication using a plurality of (two) lines simultaneously when the following condition is satisfied based on the information acquired by the acquisition unit 113.
  • the condition is that there is an empty line for performing communication by a predetermined communication method and there is an empty line for performing communication by a communication method different from the predetermined communication method. Specifically, the condition is that there are two free lines corresponding to the first terminal device 120a and the second terminal device 120b for each communication method.
  • One of the two lines is wirelessly communicated between the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus 120b by a predetermined communication method, thereby the first terminal apparatus 120a and the second terminal apparatus. This is the first line that relays communication with 120b.
  • the other line communicates wirelessly between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by a communication method different from the same communication method, whereby the first terminal device 120a and the second terminal device 120b. 2 is a second line that relays communication between and.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of an outline of communication in the wireless access system according to the second embodiment.
  • a plurality of terminal apparatuses 201a and 201b are performing D2D communication in the communication area 320a of the base station apparatus 202a.
  • the base station apparatus 202a has two or more lines available in the line for performing communication with the base station in the base station function unit 301 and the line for performing alternative communication in the D2D function unit 303, respectively. To do. That is, it is assumed that there are two vacant spaces for each line, that is, the terminal device 201a and the terminal device 201b. In this case, each of the terminal device 201a and the terminal device 201b establishes new communication by the base station device 202a. Thereby, broadband communication combining the two communications of the communication with the base station via the base station function unit 301 and the alternative communication via the D2D function unit 303 can be performed.
  • FIG. 17A is an explanatory diagram of an example of a communication path in the wireless access system according to the second embodiment.
  • the name of each functional unit is left blank. It is assumed that D2D communication is established between the terminal device 201a and the terminal device 201b by the procedure shown in FIG. In this situation, the base station device 202a confirms the resource status, and determines whether both the base station communication and the D2D communication can be established.
  • the state notification / management unit 406 sequentially acquires the communication resource status (see FIG. 17B) from the base station radio unit 401 and the D2D radio transmission / reception unit 403 (see arrow 1711 and arrow 1712). Then, the status notification / management unit 406 determines whether each of the base station radio unit 401 and the D2D radio transmission / reception unit 403 has free resources.
  • the communication resource status is, for example, a value that can obtain the number of remaining lines that can be used, and is, for example, each of the maximum number of lines that can be used and the number of lines that are currently in use.
  • the free resource is, for example, that there are two or more usable lines.
  • the base station apparatus 202a When there is a free resource, the base station apparatus 202a establishes the communication with the base station and the D2D communication at the same time.
  • the D2D proxy unit 405 can perform broadband communication by combining the respective communications.
  • the status notification / management unit 406 establishes two communications with the two terminal devices 201a and 201b.
  • the two communications are base station communication (bearer) between the base station radio unit 401 and the base station radio unit 411 indicated by an arrow 1701, and a D2D radio transmission / reception unit 403 and a D2D radio transmission / reception unit 412 indicated by an arrow 1702. D2D communication between.
  • a signal for communication with the base station is transmitted through a route of a traffic offload unit 402 ⁇ D2D proxy unit 405 ⁇ D2D wireless transmission / reception unit 403.
  • the two terminal devices 201a and 201b can communicate with each other by broadband communication that combines two communications of base station communication and D2D communication.
  • FIG. 17B is an explanatory diagram illustrating an example of a resource status format.
  • the resource status format 1720 includes a communication resource type and a value.
  • the communication resource type indicates the base station radio unit 401 or the D2D radio transceiver unit 403.
  • the value is a value that can obtain the number of remaining lines that can be used.
  • the value indicates the maximum number of lines that can be used and the value that indicates the number of lines that are currently in use.
  • the base station apparatus 202a can establish two communications of base station communication and alternative communication when there are two or more vacancy in each.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of an algorithm for establishing a line based on free resources.
  • the base station apparatus 202a determines whether or not D2D communication between the terminal apparatuses 201a and 201b has started (step S1801).
  • the base station apparatus 202a waits until D2D communication between the terminal apparatuses 201a and 201b starts (step S1801: No).
  • the base station device 202a determines whether there are two or more vacant lines in the base station radio unit 401 (step S1802).
  • step S1802 When there are not two or more vacant lines in the base station radio unit 401 (step S1802: No), the base station apparatus 202a continues D2D communication between the terminal apparatuses 201a and 201b (step S1803). Next, the base station apparatus 202a determines whether or not the D2D communication between the terminal apparatuses 201a and 201b has ended (step S1804).
  • step S1804 If the D2D communication has not ended (step S1804: No), the base station apparatus 202a proceeds to step S1802. When the D2D communication ends (step S1804: Yes), the base station device 202a ends the series of processes according to this flowchart. In step S1802, if there are two or more vacant lines in the base station radio unit 401 (step S1802: Yes), it is determined whether or not there are two or more vacant lines in the D2D radio transceiver unit 403 (step S1805).
  • step S1805: No When there are not two or more vacant lines in the D2D wireless transmission / reception unit 403 (step S1805: No), the base station apparatus 202a proceeds to step S1803.
  • step S1805: Yes the base station device 202a establishes two communications, that is, communication with the base station and D2D communication (step S1806). Even when there are two or more vacant lines in the D2D wireless transmission / reception unit 403, for example, depending on the name of the D2D service to which the user subscribes (see the format 700 in FIG. 7), the terminal apparatuses 201a and 201b are connected. D2D communication may be continued.
  • the base station apparatus 202a determines whether or not the communication has ended (step S1807).
  • the base station apparatus 202a waits until the communication is completed (step S1807: No). When the communication is completed (step S1807: Yes), the series of processes according to this flowchart is terminated. Even if the base station radio section 401 has two or more free resources, if the quality of the D2D communication between the terminal devices 201a and 201b decreases, the D2D radio transmission / reception section 403 has two free resources. If it is more, alternative communication may be performed.
  • FIG. 19 is a sequence diagram illustrating an example of an operation of starting D2D communication between terminal devices and establishing two communications of base station communication and D2D communication.
  • D2D communication is established through steps S1401 to S1404.
  • the base station apparatus 202a performs resource confirmation (step S1901).
  • the base station device 202a issues a connection request for performing alternative communication via the base station device 202a. This is performed (step S1406).
  • each of the steps S1407 to S1408 described above is performed to start broadband communication that combines the two communications of the communication with the base station via the base station function unit 301 and the alternative communication via the D2D function unit 303. (Step S1902).
  • the communication speed can be improved.
  • Embodiment 3 Next, Embodiment 3 will be described.
  • a configuration will be described in which the terminal device 201a and the terminal device 201b are separated to the extent that D2D communication cannot be performed, and alternative communication is started via the base station device 202a or the base station device 202b.
  • alternative communication is started when the terminal device 201a and the terminal device 201b are separated to the extent that a search signal does not reach each other.
  • FIG. 20A is an explanatory diagram (part 1) of an overview of communication in the wireless access system according to the third embodiment.
  • both terminal device 201a and terminal device 201b are located in communication area 320a of base station device 202a.
  • the terminal device 201b is located outside the D2D communication area 330 of the terminal device 201a.
  • the terminal device 201a and the terminal device 201b do not receive search signals from each other and cannot perform D2D communication. Therefore, the base station device 202a performs alternative communication, so that the terminal device 201a and the terminal device 201b can communicate with each other using the same communication method as the D2D communication method.
  • FIG. 20B is an explanatory diagram (part 2) of an overview of communication in the wireless access system according to the third embodiment.
  • the terminal device 201a is located in the communication area 320a of the base station device 202a.
  • the terminal device 201b is located in the communication area 320b of the base station device 202b.
  • the base station apparatuses 202a and 202b perform alternative communication, so that the terminal apparatus 201a and the terminal apparatus 201b can communicate with each other using the same communication method as the D2D communication method.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of an example of a communication path in the wireless access system according to the third embodiment.
  • the name of each functional unit is left blank.
  • the terminal device 201a passes through the base station radio unit 411 ⁇ the base station radio unit 401 ⁇ the wired I / F 407 ⁇ the EPC device 311 as indicated by an arrow 501 by the function of the SIP processing unit 413 of the terminal device 201a.
  • the SIP AS / HSS 312 is accessed.
  • the operator station internal device 203 When the terminal device 201b is located in the communication area of the own base station, the operator station internal device 203, as indicated by the arrow 502, the EPC device 311 ⁇ wired I / F 407 ⁇ base station radio unit 401 ⁇ opposite base station radio unit 411 ⁇ Calls the terminal device 201b by the SIP processing unit 413.
  • the own base station transmits / receives a search signal (see FIG. 6) from the terminal apparatuses 201a and 201b by the function of the D2D wireless transmission / reception unit 412.
  • the search signal includes the target terminal name, source terminal name, D2D service content, and the like.
  • the target terminal name and the source terminal name are unique IDs such as IMSI (International Mobile Subscriber Identity), for example.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • the base station confirms the relationship between the terminal device 201a and the terminal device 201b in the communication area 320a.
  • the status notification / management unit 406 inquires each of search signal information received in the communication area of the own base station, and determines whether or not the relationship between the target terminal name and the source terminal name matches. Check. If they match, an alternative communication is established.
  • the state notification / management unit 406 establishes communication (bearer) between the D2D wireless transmission / reception unit 403 and the D2D wireless transmission / reception unit 412 for the target terminal device 201a and the terminal device 201b, respectively. To establish alternative communication.
  • the state notification / management unit 406 establishes communication (bearer) between the D2D wireless transmission / reception unit 403 and the D2D wireless transmission / reception unit 412 for the two terminal devices 201a and 201b, Alternative communication is performed via the base station apparatus 202a. As a result, it is possible to establish communication by extending the communication distance between the two terminal devices 201a and 201b in the own base station that are separated to the extent that D2D communication cannot be performed by alternative communication.
  • the terminal device 201b When the terminal device 201b is located in the communication area of another base station, the operator station internal device 203, as indicated by an arrow 2101, the EPC device 311 ⁇ the wired I / F of the other base station, the base station radio unit ⁇ the base station
  • the terminal unit 201b is called by the wireless unit 411 ⁇ the SIP processing unit 413.
  • the terminal device 201b called the source terminal device 201a transmits and receives a search signal (see FIG. 6) by the functions of both D2D wireless transmission / reception units 412.
  • the search signal is received by the base station apparatus 202a and the base station apparatus 202b.
  • Base station apparatus 202a and base station apparatus 202b transfer the received search signals to each other. Specifically, as indicated by an arrow 2102, the base station apparatus 202 a receives a search signal from the terminal apparatus 201 a by the D2D wireless transmission / reception unit 403.
  • the state notification / management unit 406 After receiving the search signal by the D2D wireless transmission / reception unit 403, the state notification / management unit 406 transmits the search information to another base station via the wired I / F unit 407.
  • the other base station is, for example, all other base stations based on a pre-designated list, such as other base stations that are automatically detected, other base stations based on adjacent base stations of the LTE standard, and the like.
  • the own base station receives the search signal from the other base station and confirms the relationship with the D2D terminal in the communication area. Specifically, the status notification / management unit 406 receives search information (target terminal name, source terminal name, D2D service content, etc.) transmitted from another base station via the wired I / F unit 407. .
  • search information target terminal name, source terminal name, D2D service content, etc.
  • the status notification / management unit 406 inquires the search signal received from the other base station and the information of the search signal received within the communication area of the own base station, and the relationship between the target terminal name and the source terminal name matches. Check if it is. If they match, the base station that is the transmission source of the received search signal is notified to establish D2D communication.
  • alternative communication is established between the terminal device 201b in the communication area of the other base station and the terminal device 201a in the communication area of the own base station.
  • the state notification / management unit 406 controls the target terminal device 201a to establish communication (bearer) between the D2D wireless transmission / reception unit 403 and the D2D wireless transmission / reception unit 412, and the base station device Establish alternative communication via 202a.
  • the base station apparatus 202b establishes alternative communication with the terminal apparatus 201b.
  • the communication content from the terminal device 201b that performs alternative communication with another base station is transmitted via the wired I / F unit 407 ⁇ D2D proxy unit 405 ⁇ D2D wireless transmission / reception unit 403, as indicated by an arrow 901 in FIG. Communication is performed by being transferred to the base station. Therefore, it is possible to establish communication by extending the communication distance between the two terminal devices 201a and 201b that are separated to the extent that D2D communication cannot be performed by alternative communication.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example algorithm for querying a search signal.
  • the base station apparatus 202a determines whether or not the terminal apparatus 201a has received an instruction to start D2D communication (step S2201). Whether or not an instruction to start D2D communication has been received means, for example, whether or not the D2D application 414 has been executed.
  • the base station apparatus 202a waits until receiving an instruction to start D2D communication (step S2201: No).
  • the base station apparatus 202a refers to the search signal, and whether the target terminal name of the search signal from the other terminal is the source terminal name of the search signal in the own terminal. It is determined whether or not (step S2202).
  • the own terminal is, for example, one (for example, the terminal device 201a) that serves as a reference in making a search signal inquiry.
  • the other terminal is, for example, the other (terminal device 201b) to be compared with the own terminal.
  • step S2202: No When the target terminal name of the search signal from the other terminal is not the source terminal name of the search signal in the own terminal (step S2202: No), the relationship is not established (step S2203), and the series of processes according to this flowchart is terminated as it is.
  • the target terminal name of the search signal from the other terminal is the source terminal name of the search signal in the own terminal (step S2202: Yes)
  • the source terminal name of the search signal from the other terminal is the target terminal name of the search signal in the own terminal. It is determined whether or not (step S2204).
  • step S2204: No When the source terminal name of the search signal from the other terminal is not the target terminal name of the search signal in the own terminal (step S2204: No), the base station apparatus 202a moves to step S2203.
  • step S2204: Yes When the source terminal name of the search signal from the other terminal is the name of the target terminal of the search signal in its own terminal (step S2204: Yes), the relationship is established and alternative communication is established (step S2205). The process ends.
  • FIG. 23 is a sequence diagram showing an example of an operation for starting alternative communication in the own base station.
  • the terminal apparatus 201a makes a connection request for D2D communication to the operator station apparatus 203 via the base station apparatus 202a (step S1401).
  • the operator station apparatus 203 makes a D2D connection request to the terminal apparatus 201b (step S1402).
  • the base station apparatus 202a transmits a control signal for establishing D2D communication to the terminal apparatus 201a and the terminal apparatus 201b.
  • the terminal device 201a transmits a cell search signal to the base station device 202a (step S2301). Specifically, the base station apparatus 202a intercepts the cell search signal transmitted from the terminal apparatus 201a.
  • the terminal device 201b transmits a cell search signal to the base station device 202a (step S2302). Specifically, the base station apparatus 202a intercepts the cell search signal transmitted from the terminal apparatus 201b. Note that the terminal device 201a and the terminal device 201b are separated from each other and cannot intercept each other's cell search signals.
  • the base station apparatus 202a inquires of the cell search signal and confirms the relationship between the target terminal name and the source terminal name (step S2303). When the relationship between the target terminal name and the source terminal name matches, the base station apparatus 202a makes a connection request for alternative communication to the operator station apparatus 203 (step S1406).
  • step S2304 the communication is extended to establish communication by performing alternative communication within the own base station.
  • the D2D communication cannot be started between the terminal device 201a and the terminal device 201b, the alternative communication of the same communication method as the D2D communication method can be started.
  • FIG. 24 is a sequence diagram showing an example of an operation for starting alternative communication in the own base station and other base stations.
  • the terminal device 201a transmits a cell search signal to the base station device 202a (step S2301).
  • the terminal device 201b transmits a cell search signal to the base station device 202b (step S2401). Note that the terminal device 201a and the terminal device 201b are separated from each other and cannot intercept each other's cell search signals.
  • Base station apparatus 202a and base station apparatus 202b notify each other of a cell search signal (step S2402).
  • each of the base station apparatus 202a and the base station apparatus 202b inquires the cell search signal, and confirms the relationship between the target terminal name and the source terminal name (step S2303).
  • the base station apparatus 202a and the base station apparatus 202b make a connection request for alternative communication to the operator station apparatus 203 (step S1406).
  • step S2304 the communication distance is extended to establish communication by performing alternative communication in the own base station and other base stations.
  • the alternative communication that is the same communication method as the D2D communication can be started.
  • the third embodiment even when the quality of radio propagation between the terminal device 201a and the terminal device 201b is low and D2D communication cannot be started, alternative communication that is the same communication method as D2D communication can be performed. Therefore, even if the search signal does not reach between the terminal device 201a and the terminal device 201b, the alternative communication of the same communication method as the D2D communication can be started, and the communication area of the same communication method as the D2D communication can be expanded. Can do.
  • the fourth embodiment assumes a case where the second terminal apparatus 120b does not have a function of performing direct wireless communication.
  • the relay unit 114 performs wireless communication with the first terminal device 120a by a predetermined communication method (D2D communication) that is the same as direct wireless communication without executing direct wireless communication. I do.
  • D2D communication predetermined communication method
  • the relay unit 114 performs wireless communication with the second terminal device 120b by a communication method (versus base station communication) different from a predetermined communication method.
  • the relay unit 114 has a function of converting between a communication system for D2D communication and a communication system for base station communication. Specifically, the relay unit 114 converts the communication method for base station communication into the communication method for D2D communication and transmits the communication method to the second terminal device 120b, and changes the communication method for base station communication to the communication method for D2D communication. And is transmitted to the first terminal device 120a.
  • the relay unit 114 when the second terminal device 120b is connected to another base station device, the relay unit 114 does not execute direct wireless communication, and communicates with the first terminal device 120a by a predetermined communication method. Wireless communication between them. Further, the relay unit 114 performs communication between the first terminal device 120a and the second terminal device 120b by performing communication with the second terminal device 120b via another base station device. Relay. Thus, even when the second terminal device 120b that does not have the D2D communication function is located in the communication area of another base station device, the first terminal performs communication using the same communication method as the D2D communication. Can communicate with device 120a.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of an outline of communication in the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • the terminal device 201c does not support D2D communication, and specifically does not have a functional unit that performs D2D communication.
  • the terminal device 201a is compatible with D2D communication, and can perform D2D communication between the terminal devices 201 and alternative communication via the base station device 202a.
  • Both the terminal device 201a and the terminal device 201c are assumed to be located in the communication area 320a of the base station device 202a. Since the terminal device 201c does not support D2D communication, the terminal device 201a and the terminal device 201c cannot perform D2D communication between the terminal devices 201a and 201c. Therefore, the base station device 202a substitutes the D2D communication function of the terminal device 201c, thereby enabling communication with the terminal device 201a that performs alternative communication.
  • the terminal device 201c is connected to the base station function unit 301 and communicates with a communication system for base station communication.
  • the base station function unit 301 outputs the data received from the terminal device 201c to the D2D proxy function unit 302.
  • the D2D proxy function unit 302 converts the signal received from the base station function unit 301 into a communication method for D2D communication.
  • the D2D proxy function unit 302 outputs the converted signal for D2D communication to the D2D function unit 303.
  • the D2D function unit 303 is connected to the terminal device 201a and communicates using a communication method of D2D communication.
  • the D2D function unit 303 is connected to the terminal device 201a and communicates using a communication method of D2D communication.
  • the D2D function unit 303 outputs the signal received from the terminal device 201a to the D2D proxy function unit 302.
  • the D2D proxy function unit 302 converts the data received from the D2D function unit 303 into a communication system for base station communication.
  • the D2D proxy function unit 302 outputs the converted signal for base station communication to the base station function unit 301.
  • the base station function unit 301 performs communication using a communication system for base station communication.
  • FIG. 26 is a block diagram of a specific example of a functional configuration of the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • the terminal device 201c is, for example, a computer device compatible with the LTE method or the LTE-A method, and is a mobile terminal such as a smartphone.
  • the terminal device 201c has an application execution area.
  • the terminal device 201c includes a base station radio unit 411 and a D2D application 414.
  • the D2D application 414 is an application arranged in the application execution area of the terminal device 201c.
  • the D2D application 414 is installed to communicate with the terminal device 201a that performs alternative communication.
  • the D2D application 414 is connected to the D2D proxy unit 405 via the base station radio unit 411, the base station radio unit 401, and the traffic offload unit 402.
  • the SIP processing unit 404 performs SIP signaling processing, and communicates with the D2D compatible terminal device 201a in the communication area of the own base station via the D2D wireless transmission / reception unit 403 in the communication method of D2D communication. It is also possible to communicate with the D2D compatible terminal device 201 in the communication area of another base station using the communication method of D2D communication. In this case, communication is performed via the wired I / F unit 407.
  • FIG. 27A is an explanatory diagram of an example (part 1) of the communication path in the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • the names of the functional units are blank.
  • the terminal device 201c accesses the SIP processing unit 404 via the base station radio unit 411 ⁇ the base station radio unit 401 ⁇ the traffic offload unit 402 ⁇ the D2D proxy unit 405, A connection request for D2D communication is made.
  • the SIP processing unit 404 accesses the SIP AS / HSS 312 via the wired I / F unit 407 ⁇ EPC device 311.
  • the operator station internal device 203 is connected to the terminal device 201b via the EPC device 311 ⁇ wired I / F 407 ⁇ base station wireless unit 401 ⁇ counter base station wireless unit 411 ⁇ SIP processing unit 413. Make a call. Thereby, communication is established.
  • FIG. 27B is an explanatory diagram of an example (part 2) of the communication path in the wireless access system according to the fourth embodiment.
  • the name of each functional unit is left blank.
  • the data is communicated via the D2D proxy unit 405.
  • the signal from the terminal device 201c is transmitted from the terminal device 201a via the base station wireless unit 401 ⁇ the traffic offload unit 402 ⁇ D2D proxy unit 405 ⁇ D2D wireless transmission / reception unit 403. Sent to.
  • a signal from the terminal device 201a follows the reverse path and is transmitted to the terminal device 201c.
  • FIG. 28 is a sequence diagram illustrating an example of an operation of causing a terminal device that performs D2D communication to communicate with a terminal device that does not support D2D communication.
  • the terminal device 201c makes a connection request for D2D communication to the base station device 202a (step S2801).
  • the terminal device 201c appears to perform D2D communication on the application, since it does not support either D2D communication or alternative communication, the terminal device 201c does not perform D2D communication and alternative communication.
  • Communication between the terminal device 201c and the base station device 202a is always performed using a communication method for base station communication.
  • the base station device 202a Upon receiving the D2D communication connection request from the terminal device 201c, the base station device 202a makes a D2D communication connection request to the operator station apparatus 203 (step S2802).
  • the operator station internal device 203 makes a D2D connection request to the terminal device 201a (step S2803).
  • the terminal device 201a and the base station device 202a perform cell search and handshake (step S2804), and perform alternative communication.
  • the wireless access system 100 starts communication between the terminal device 201a that performs alternative communication and the terminal device 201c that does not support D2D communication (step S2805). Therefore, even in the terminal device 201c that does not support D2D communication, by installing the D2D application 414, compatibility with D2D communication can be obtained, and it can be seen as if D2D communication is being performed.
  • the fourth embodiment it is possible to cause a terminal device 201 that performs alternative communication using the same communication method as D2D communication and a terminal device 201 that does not support D2D communication to communicate with each other. Therefore, compatibility between the terminal devices 201a and 201c can be obtained. In addition, the terminal device 201 that performs alternative communication using the same communication method as the D2D communication can perform communication using the wireless band effectively.

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Abstract

 基地局装置(110)は、受信部(111)と、送信部(112)と、を有する。受信部(111)は、第1の端末装置(120a)と、第2の端末装置(120b)との間の直接の無線通信の開始要求を第1の端末装置(120a)から受信する。送信部(112)は、受信部(111)によって開始要求が受信された後に、第1の端末装置(120a)と第2の端末装置(120b)との間で相互に信号を送信させて直接の無線通信を確立させるための制御信号を第1の端末装置(120a)および第2の端末装置(120b)へ送信する。

Description

基地局装置、端末装置および無線アクセスシステム
 本発明は、基地局装置、端末装置および無線アクセスシステムに関する。
 従来、端末間で通信可能なM2M(Machine To Machine)端末の通信プロトコルを変換して、基地局が提供するネットワークに接続する技術が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。また、M2M端末と接続する機能およびM2M非対応端末と接続する機能を有する基地局に関する技術が知られている(例えば、下記特許文献2参照。)。
特開2012-124602号公報 特表2013-506387号公報
 しかしながら、従来技術では、各端末が基地局を介さずに直接無線通信を行うため、端末装置間の直接の無線通信を基地局が管理することができないという問題がある。
 1つの側面では、本発明は、端末装置間の直接の無線通信を基地局が管理することを目的とする。
 本発明の一側面によれば、第1の端末装置と第2の端末装置との間の直接の無線通信の開始要求を前記第1の端末装置から受信する受信部と、前記受信部によって前記開始要求が受信された後に、前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間で相互に信号を送信させて前記直接の無線通信を確立させるための制御信号を前記第1の端末装置および前記第2の端末装置へ送信する送信部と、を有する、基地局装置、端末装置および無線アクセスシステムが提案される。
 本発明の一態様によれば、端末装置間の直接通信を基地局が管理することができるという効果を奏する。
図1は、無線アクセスシステムの機能的構成を示すブロック図である。 図2は、無線アクセスシステムの一例を示す説明図である。 図3Aは、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その1)である。 図3Bは、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その2)である。 図4は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムの機能的構成の具体例を示すブロック図である。 図5は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図(その1)である。 図6は、サーチ信号のフォーマットの一例を示す説明図である。 図7は、D2D通信の利用状況のフォーマットの一例を示す説明図である。 図8は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図(その2)である。 図9は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図(その3)である。 図10は、他基地局に対して代替通信の接続が可能か確認するメッセージの一例を示す説明図である。 図11は、他基地局からのD2D通信の接続可否メッセージの一例を示す説明図である。 図12は、コンピュータ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 図13は、通信品質に基づく回線の切替え判断のアルゴリズム例を示すフローチャートである。 図14は、端末装置間のD2D通信を開始して、端末装置間のD2D通信から自基地局による通信に切替える動作の一例を示すシーケンス図である。 図15は、端末装置間のD2D通信を開始して、端末装置間のD2D通信から他基地局による通信に切替える動作の一例を示すシーケンス図である。 図16は、実施の形態2にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図である。 図17Aは、実施の形態2にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図である。 図17Bは、リソース状況のフォーマットの一例を示す説明図である。 図18は、空きリソースに基づく回線の確立のアルゴリズム例を示すフローチャートである。 図19は、端末装置間のD2D通信を開始して、対基地局通信とD2D通信の2つの通信を確立させる動作の一例を示すシーケンス図である。 図20Aは、実施の形態3にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その1)である。 図20Bは、実施の形態3にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その2)である。 図21は、実施の形態3にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図である。 図22は、サーチ信号の照会のアルゴリズム例を示すフローチャートである。 図23は、自基地局内において代替通信を開始させる動作の一例を示すシーケンス図である。 図24は、自基地局および他基地局においてそれぞれ代替通信を開始させる動作の一例を示すシーケンス図である。 図25は、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図である。 図26は、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムの機能的構成の具体例を示すブロック図である。 図27Aは、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例(その1)を示す説明図である。 図27Bは、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例(その2)を示す説明図である。 図28は、D2D通信を行う端末装置と、D2D通信に未対応の端末装置とを通信させる動作の一例を示すシーケンス図である。
 以下に図面を参照して、本発明にかかる基地局装置、端末装置および無線アクセスシステムの実施の形態1~4を詳細に説明する。
(実施の形態1)
(無線アクセスシステムの機能的構成の一例)
 図1は、無線アクセスシステムの機能的構成を示すブロック図である。図1において、無線アクセスシステム100は、基地局装置110と、端末装置120と、を有する。基地局装置110は、受信部111と、送信部112と、取得部113と、中継部114と、を有する。
 受信部111は、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の直接の無線通信の開始要求を第1の端末装置120aから受信する。直接の無線通信とは、例えば、D2D(Device To Device)通信である。直接の無線通信では、例えばRRC(Radio Resource Control)などの対基地局通信の通信方式とは異なる周波数帯域が用いられる。
 送信部112は、受信部111によって開始要求が受信された後に、制御信号を第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bへ送信する。制御信号は、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間で相互に信号を送信させて直接の無線通信を確立させるための信号である。第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間で相互に送信される信号は、例えば、サーチ信号やハンドシェイクを行うための信号である。
 送信部112は、例えば、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120b毎の条件に応じて、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bへ制御信号を送信してもよい。第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120b毎の条件とは、例えば、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bが直接の無線通信を行う権限を有するといった条件である。
 第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bは、制御信号を受信すると、相互に信号を送信して直接の無線通信を確立する。第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bは、例えば、直接の無線通信と同一の通信方式により相互に信号を送信する。
 具体的には、第1の端末装置120aは、送信部121と、受信部122と、制御部123と、を有する。送信部121は、自装置と他の端末装置との間の直接の無線通信の開始要求を基地局装置110へ送信する。受信部122は、送信部121によって開始要求が送信された後に、基地局装置110から、直接の無線通信を確立させるための制御信号を受信する。
 制御部123は、受信部122によって制御信号が受信されることにより、自装置(第1の端末装置120a)と他の端末装置(第2の端末装置120b)との間で相互に信号を送信して直接の無線通信を確立する。具体的には、制御部123は、受信部122によって制御信号が受信されることを条件に、直接の無線通信を確立し、受信部122によって制御信号が受信されない場合には、直接の無線通信を確立しない。例えば、制御部123は、自装置と他の端末装置との間で相互にターゲット端末名とソース端末名とを示したサーチ信号を送信して、ターゲット端末名とソース端末名とを照会することによって、直接の無線通信を確立する。
 これにより、基地局装置110は、直接の無線通信が行われることについて、許可を与えるという管理を行うことができる。
 送信部121は、直接の無線通信を確立した場合に、直接の無線通信の結果に関する情報を基地局装置110へ送信する。直接の無線通信の結果に関する情報とは、直接の無線通信が確立した旨を示す開始情報や、直接の無線通信が終了した場合には直接の無線通信が終了した旨を示す終了情報などである。また、直接の無線通信の結果に関する情報は、このほかにも、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間で送受したデータ量、通信時間、直接の無線通信を行った際の通信品質を示す情報としてもよい。
 送信部121は、直接の無線通信が終了した場合に、直接の無線通信の結果に関する情報をまとめて送信してもよい。また、送信部121から基地局装置110へ直接の無線通信の結果に関する情報を送信することに限らず、第2の端末装置120bから基地局装置110へ直接の無線通信の結果に関する情報を送信してもよい。
 これにより、基地局装置110は、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bが直接の無線通信について、通信の内容を把握するという管理を行うことができる。
 ここで、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bは、例えば、相互間の無線伝搬品質を示す情報や、基地局装置110や他の基地局装置との間の無線伝搬品質を示す情報を逐次サーチ信号として外部に送信する。基地局装置110は、受信したサーチ信号から端末装置120a,120b間や、第1の端末装置120aと基地局装置110との間や、第2の端末装置120bと基地局装置110との間、の無線伝搬品質を得ることができる。
 また、取得部113は、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の無線伝搬品質を示す情報を取得する。第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の無線伝搬品質を示す情報とは、例えば、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の電波の受信強度であり、直接の無線通信を行うことができるか否かを示す情報である。
 中継部114は、取得部113によって取得された情報が示す無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合に、直接の無線通信を実行させない。所定の条件を満たさない場合とは、例えば、端末装置120a,120b間の距離が離れて、端末装置120a,120b間の電波の受信強度が所定値以下となる場合であり、すなわち、直接の無線通信を行うことが困難な場合である。
 所定の条件を満たさない場合、中継部114は、所定の通信方式によって第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ無線通信することにより、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継を行う。所定の通信方式は、直接の無線通信と同一の通信方式である。同一の通信方式とは、具体的には、D2D通信における信号と同一周波数の信号を用いたり、D2D通信における信号と同一種別の信号を用いたりする通信である。中継部114が行う通信の中継を代替通信という。
 これにより、直接の無線通信を行えない場合に、直接の無線通信と同一の通信方式である代替通信を行うため、直接の無線通信と同等の通信を行うことができる。基地局装置110による代替通信は、端末装置120a,120b間の直接の無線通信に比べて電波の強度が高いため、直接の無線通信に比べて高品質の通信を行うことができる。また、直接の無線通信では、対基地局通信の通信方式とは異なる周波数帯域を用いるため、他の周波数帯域を圧迫しないようにすることができる。
 中継部114は、受信部111によって開始要求が受信された際の無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合に、直接の無線通信を開始させずに代替通信を開始する。直接の無線通信を開始させないようにするためには、送信部112は、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bへ、上述の制御信号を送信しなくてもよいし、直接の無線通信を中止させるための信号を送信してもよい。
 これにより、直接の無線通信を開始できない場合に、直接の無線通信と同一の通信方式である代替通信を行うため、直接の無線通信と同等の通信を開始することができる。なお、受信部111によって開始要求が受信された際の無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合の通信の詳細については、実施の形態3にて説明する。
 取得部113は、直接の無線通信中に無線伝搬品質を示す情報を取得する。取得部113は、端末装置120aおよび端末装置120bからそれぞれ直接の無線方式と同一の無線方式により無線伝搬品質を示す情報を受信することにより、無線伝搬品質を示す情報を取得する。
 中継部114は、直接の無線通信中に無線伝搬品質が所定の条件を満たさなくなった場合に、直接の無線通信を終了させて代替通信を開始する。具体的には、中継部114は、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の電波の受信強度が所定値以下となった場合に代替通信を開始する。直接の無線通信を終了させるために、送信部112は、例えば直接の無線通信を中止させるための信号を端末装置120aおよび端末装置120bへ送信する。
 これにより、直接の無線通信を行っている際に、直接の無線通信を行うことができなくなった場合に、直接の無線通信と同一の通信方式である代替通信を行うため、端末装置120a,120b間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。
 また、中継部114は、代替通信中に無線伝搬品質が所定の条件を満たすようになった場合に、代替通信を終了させて直接の無線通信を開始させるようにしてもよい。つまり、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の無線伝搬品質が改善した場合には、代替通信を終了させるようにしてもよい。これにより、例えば、代替通信を行うための空き回線を確保しやすくすることができ、無線伝搬品質が低下した直接の無線通信を優先して代替通信に切替えることができる。
 ここで、基地局装置110は、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120b受信したサーチ信号から各無線伝搬品質を得て、各無線伝搬品質を他の基地局装置と共有する。例えば、基地局装置110は、第2の端末装置120bとの直接の無線通信の開始要求を第1の端末装置120aから受信したとする。この場合、基地局装置110は、第1の端末装置120aのサーチ信号と、端末装置120bが自基地局内に存在しない場合には他基地局から送信される第2の端末装置120bのサーチ信号と、を照会する。
 照会の結果、例えばターゲット端末名とソース端末名とが相互に一致する場合には、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信を確立する。具体的には、基地局装置110と第1の端末装置120aとの間で直接の無線通信と同一の通信方式による通信を行い、他の基地局装置と第2の端末装置120bとの間で直接の無線通信と同一の通信方式による通信を行う。基地局装置110と他の基地局装置とを接続することにより、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信が確立する。
 例えば、取得部113は、自装置(基地局装置110)と第2の端末装置120bとの間の第1の無線伝搬品質と、他の基地局装置と第2の端末装置120bとの間の第2の無線伝搬品質と、を示す情報を取得する。
 中継部114は、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合に、第1の中継と、第2の中継と、を切替える。具体的には、中継部114は、取得部113によって取得された情報に基づく第1の無線伝搬品質と第2の無線伝搬品質との比較結果に応じて、第1の中継と、第2の中継と、を切替える。
 第1の中継は、自装置(基地局装置110)が、第1の端末装置120aとの間で無線通信を行い、他の基地局装置を介して第2の端末装置120bとの間で通信を行うことによる第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継である。第2の中継は、自装置が第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ無線通信することによる第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継である。
 具体的には、第1の無線伝搬品質が第2の無線伝搬品質よりも悪い場合、他の基地局を介した第1の中継を行う。第1の無線伝搬品質が第2の無線伝搬品質よりも良好な場合、自基地局のみによる第2の中継を行う。基地局装置110と他の基地局装置とは、端末装置120a,120b間の通信とは異なる通信により接続され、例えばLAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)などのネットワークによって接続される。他の基地局装置は、基地局装置110と同様に代替通信の機能を有しており、第2の端末装置120bとの間で代替通信を行う。
 これにより、第2の端末装置120bと基地局装置110との間の第1の無線伝搬品質が悪い場合でも、他の基地局を介した第1の中継を行うことにより、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとを通信接続させることができる。また、他の基地局装置が第2の端末装置120bとの間で代替通信を行うことにより、他の基地局装置が第2の端末装置120bとの間で直接の無線通信と同一の通信方式による通信を行うことができる。これにより、直接の無線通信を行っている際に、例えば第2の端末装置120bが他の基地局の近傍に位置した場合でも、端末装置120a,120b間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。
 また、中継部114は、受信部111によって開始要求が受信された際の第1の無線伝搬品質と第2の無線伝搬品質との比較結果に応じて、直接の無線通信を開始させずに、他の基地局装置を介した第1の中継、または自基地局のみによる第2の中継を開始する。
 これにより、第2の端末装置120bと基地局装置110との間の第1の無線伝搬品質が悪い場合でも、他の基地局を介した第1の中継を行うことにより、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの通信を開始させることができる。また、他の基地局装置が第2の端末装置120bとの間で代替通信を行うことにより、他の基地局装置が第2の端末装置120bとの間で直接の無線通信と同一の通信方式による通信を開始させることができる。なお、受信部111によって開始要求が受信された際の無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合の通信の詳細については、実施の形態3にて説明する。
 また、取得部113は、直接の無線通信中に第1の無線伝搬品質と第2の無線伝搬品質とを示す情報を取得する。中継部114は、直接の無線通信中に第1の無線伝搬品質と第2の無線伝搬品質との比較結果に応じて、直接の無線通信を終了させて他の基地局装置を介した第1の中継または自基地局のみによる第2の中継を開始する。
 これにより、直接の無線通信中に、第2の端末装置120bと基地局装置110との間の第1の無線伝搬品質が悪くなった場合でも、第1の中継を行うことにより、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの通信を継続できる。また、他の基地局装置が第2の端末装置120bとの間で代替通信を行うことにより、他の基地局装置が第2の端末装置120bとの間で直接の無線通信と同一の通信方式による通信を継続することができる。
(無線アクセスシステムの一例)
 図2は、無線アクセスシステムの一例を示す説明図である。図2に示すように、無線アクセスシステム100は、端末装置201と、基地局装置202と、オペレータ局舎内装置203と、を有する。端末装置201は、図1の第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bに相当する。基地局装置202は、図1の基地局装置110に相当する。
 端末装置201は、UE(User Equipment)であり、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、などのユーザが使用するコンピュータ装置である。端末装置201は、LTE-A方式(Long Term Evolution-Advance)の通信規格に対応している。LTE(Long Term Evolution)は登録商標である。端末装置201は、基地局装置202を介さずに、他の端末装置201と直接通信を行うD2D通信を行うことが可能である。D2D通信では、データの送受や通話を行うことができる。
 基地局装置202は、LTE-A方式の通信規格に対応する基地局である。基地局装置202は、例えばフェムトセル小型基地局であり、半径数十メートル程度の通信エリアを構築する。端末装置201と基地局装置202とは、LTE-A方式の通信規格により通信可能である。オペレータ局舎内装置203は、モバイルオペレータの局舎内に設置されるコンピュータ装置である。基地局装置202とオペレータ局舎内装置203とは、固定通信網210によって通信可能に接続されている。
(無線アクセスシステムの動作の一例)
 図3Aは、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その1)である。図3Aに示すように、無線アクセスシステム100は、複数の基地局装置202a,202bを有する。基地局装置202aは、通信エリア320aを有する。基地局装置202bは、通信エリア320bを有する。
 それぞれの基地局装置202a,202bは、基地局機能部301と、D2Dプロキシ機能部302と、D2D機能部303と、を有する。基地局機能部301は、固定通信網210を介して、オペレータ局舎内装置203と通信を行う機能部である。基地局機能部301は、対基地局通信の通信方式にて通信を行う。対基地局通信の通信方式とは、例えばRRCである。
 D2Dプロキシ機能部302は、対基地局通信の通信方式とは異なるD2D通信の通信方式にて通信を行う機能部である。D2D通信は、例えば、周波数帯域が対基地局通信に比べて狭く、対基地局通信に比べて通信速度が遅い。
 基地局装置202a(202b)のD2Dプロキシ機能部302は、オペレータ局舎内装置203に接続することなく固定通信網210を介して、通信エリア内の他の基地局装置202b(202a)のD2Dプロキシ機能部302に接続する。D2D機能部303は、端末装置201間にて行われるD2D通信と同じ通信方式にて、端末装置201a,201bと通信を行う機能部である。以下において、基地局装置202aを適宜「自基地局」と称し、基地局装置202bを適宜「他基地局」と称する。
 オペレータ局舎内装置203は、EPC装置311(EPC:Evolved Packet Core)と、SIP AS/HSS312(SIP AS:Session Initiation Protocol Application Server、HSS:Home Subscriber Server)と、を有する。
 EPC装置311は、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において規定されるLTEコア装置である。3GPPは商標登録である。EPC装置311は、基地局装置202からのS1インタフェースを終端する機能を有する。
 SIP AS/HSS312は、D2D通信を行うための端末装置201間の接続制御信号を中継する機能部である。SIP AS/HSS312は、SIP ASと、HSSと、を有する。SIP ASは、端末装置201間のシグナリング/セッション処理および管理を行う。HSSは、加入者情報を管理する。固定通信網210は、基地局機能部301とEPC装置311とを接続する、広域Ethernet網や光ファイバ網などである。Ethernetは登録商標である。
 ここで、複数の端末装置201a,201bが、基地局装置202aの通信エリア320aにおいて、D2D通信を行っているものとする。D2D通信を行うにあたり、端末装置201aおよび端末装置201bは、それぞれが構築するD2D通信エリア内に、相互に位置する。例えば、端末装置201bは、端末装置201aのD2D通信エリア330に位置している。端末装置201の電波強度は、基地局装置202の電波強度よりも弱いため、例えば、端末装置201aのD2D通信エリア330は、基地局装置202aの通信エリア320aよりも小さい範囲である。
 端末装置201bが、端末装置201aのD2D通信エリア330に位置している状態から、通信エリア320a内のD2D通信エリア330の外に移動したとする。すると、端末装置201aと、端末装置201bと、の間では電波強度が弱くなるため、D2D通信を行うことが困難になる。そこで、基地局装置202aがD2D通信の機能を代わりに行う。
 具体的には、D2D機能部303が、D2D通信と同じ通信方式にて端末装置201aおよび端末装置201bとの間における通信の中継(代替通信)を行うことにより、継続して通信を行う。これにより、端末装置201aと端末装置201bとの間でD2D通信を行うことができなくなった場合でも、D2D通信と同一の通信方式である代替通信を行うため、端末装置201a,201b間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。
 図3Bは、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その2)である。図3Bでは、端末装置201bが、基地局装置202aの通信エリア320a外であり、基地局装置202bの通信エリア320bに移動した場合について説明する。
 図3Bに示すように、端末装置201bが、端末装置201aのD2D通信エリア330に位置している状態から、基地局装置202bの通信エリア320bに移動したとする。この場合、端末装置201aと、端末装置201bと、の間ではD2D通信を行うことが困難になる。そこで、基地局装置202aおよび基地局装置202bがD2D通信の機能を代わりに行う。
 具体的には、基地局装置202aおよび基地局装置202bの各D2Dプロキシ機能部302および各D2D機能部303が、D2D通信と同じ通信方式にて端末装置201aおよび端末装置201bとの間における通信の中継(代替通信)を行う。これにより、端末装置201aと端末装置201bとの間でD2D通信を行うことができなくなった場合でも、代替通信を行うため、端末装置201a,201b間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。
(実施の形態1にかかる無線アクセスシステムの機能的構成の具体例)
 図4は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムの機能的構成の具体例を示すブロック図である。図4に示すように、基地局装置202aは、基地局無線部401と、トラフィックオフロード部402と、D2D無線送受信部403と、SIP処理部404と、D2Dプロキシ部405と、状態通知/管理部406と、有線I/F部407(I/F:Inter Face)を有する。
 基地局無線部401は、端末装置201a,201bと、LTE-A方式で接続するための無線送受信部である。LTE-A方式には、FDD(周波数分割複信:Frequency Division Duplex)方式や、TDD(時分割複信:Time Division Duplex)方式がある。基地局無線部401は、トラフィックオフロード部402や、端末装置201の対基地局無線部411に接続するとともに、有線I/F部407を介してEPC装置311に接続する。
 トラフィックオフロード部402は、3GPPの標準規格であるSIPTO(Selected IP Traffic Offload)などに対応しており、ユーザ端末の通信内容(ユーザトラフィック)をD2Dプロキシ部405へオフロードする。トラフィックオフロード部402がトラフィックオフロードを行わない場合は、全てのユーザ端末はEPC装置311へ接続されることになる。トラフィックオフロード部402は、基地局無線部401およびD2Dプロキシ部405に接続する。
 D2D無線送受信部403は、D2D通信に対応している端末装置201a,201bとの間で代替通信を成立させるための無線送受信部である。例えば、D2D無線送受信部403は、TDD等の無線方式に対応している。D2D無線送受信部403は、SIP処理部404と、D2Dプロキシ部405と、状態通知/管理部406と、端末装置201のD2D無線送受信部412と、に接続する。
 SIP処理部404は、例えば後述するD2D未対応の端末装置201と、D2D対応の端末装置201a,201bと直接のデータ通信を実現するために、D2D通信向けのSIPシグナリングを行う。具体的にはSIP処理部404は、オペレータ局舎内装置203のSIP AS/HSS312とSIPシグナリングを行う。SIP処理部404は、D2D無線送受信部403と、D2Dプロキシ部405と、有線I/F部407と、に接続する。
 D2Dプロキシ部405は、自基地局の通信エリア内の端末装置201a,201bおよび他基地局の通信エリア内の端末装置201a,201bとのD2D通信を行うために、ユーザデータおよびSIPシグナリングの中継をする。D2Dプロキシ部405は、トラフィックオフロード部402と、D2D無線送受信部403と、SIP処理部404と、状態通知/管理部406と、有線I/F部407と、に接続する。
 状態通知/管理部406は、自基地局の通信エリア内の端末装置201a,201bのリソース状況の情報を収集し管理する機能と、リソース状況の情報を他基地局に通知する機能と、他基地局からの通知を受信して管理する機能と、を有する。リソース状況は、例えば、接続端末名、回線の接続数、通信帯域使用率などである。状態通知/管理部406は、基地局無線部401と、D2D無線送受信部403と、D2Dプロキシ部405と、有線I/F部407と、に接続する。
 有線I/F部407は、固定通信網210を介して、オペレータ局舎内装置203や基地局装置202bと通信するためのインタフェースである。有線I/F部407は、基地局無線部401と、SIP処理部404と、D2Dプロキシ部405と、状態通知/管理部406と、固定通信網210と、に接続される。
 端末装置201a,201bは、それぞれ、対基地局無線部411と、D2D無線送受信部412と、SIP処理部413と、D2Dアプリケーション414と、を有する。対基地局無線部411は、FDD方式またはTDD方式のLTE-A方式に対応した通信部であり、基地局装置202の基地局無線部401との間で、無線によりデータの送受を行う。対基地局無線部411は、SIP処理部413およびD2Dアプリケーション414に接続される。
 D2D無線送受信部412は、基地局装置202のD2D無線送受信部403や、他の端末装置201のD2D無線送受信部412との間で、LTE-A方式のD2D通信によりデータの送受を行う。D2D無線送受信部412は、SIP処理部413およびD2Dアプリケーション414に接続する。
 SIP処理部413は、D2D通信を行う上でのSIPシグナリングを行う。具体的には、SIP処理部413は、オペレータ局舎内装置203のSIP AS/HSS312とSIPシグナリングを行う。SIP処理部413は、対基地局無線部411と、D2D無線送受信部412と、D2Dアプリケーション414と、に接続する。
 D2Dアプリケーション414は、端末装置201a,201bのアプリケーション実行領域において、D2D通信を行う際に実行されるアプリケーションである。D2Dアプリケーション414は、D2D無線送受信部412およびSIP処理部413に接続され、D2D通信によりデータ送受が可能である。また、D2Dアプリケーション414は、対基地局無線部411と接続し、基地局装置202aの基地局無線部401とD2D通信と同じ通信方式により直接データを送受する構成とすることも可能である。
(無線アクセスシステムにおける通信経路の一例)
 図5は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図(その1)である。なお、図5において、各機能部の名称は空欄にしている。例えば、D2D通信を行うために、端末装置201aにおいて、ユーザの操作によりD2Dアプリケーション414が実行したとする。すると、端末装置201aは、端末装置201aのSIP処理部413の機能により、矢印501に示すように、対基地局無線部411→基地局無線部401→有線I/F407→EPC装置311、を経由して、SIP AS/HSS312にアクセスする。
 そして、オペレータ局舎内装置203は、矢印502に示すように、EPC装置311→有線I/F407→基地局無線部401→対基地局無線部411→SIP処理部413、を経由して、端末装置201bの呼び出しを行う。このとき、基地局装置202aは、D2D通信を確立させるための制御信号を端末装置201aおよび端末装置201bに送信する。発信元の端末装置201aと呼び出された端末装置201bは、端末装置201aから制御信号を受信すると、双方のD2D無線送受信部412の機能によりサーチ信号(図6参照)を送受し、ハンドシェイクを行った後にD2D通信(D2Dベアラ)を確立する(図5の矢印503)。
 D2D通信が確立すると、端末装置201bのD2Dアプリケーション414が、矢印504,505に示すように、状態通知/管理部406に対してD2D通信の利用状況を通知する。具体的には、D2Dアプリケーション414が、対基地局無線部411→基地局無線部401→トラフィックオフロード部402→D2Dプロキシ部405、を経由して、状態通知/管理部406に対してD2D通信の利用状況を通知する。これにより、端末装置201aと端末装置201bとの間で、D2D通信を行う場合、基地局装置202aは、状態通知/管理部406の機能によって通話時間やパケット量を管理することができる。
(サーチ信号のフォーマットの一例)
 図6は、サーチ信号のフォーマットの一例を示す説明図である。図6に示すように、サーチ信号のフォーマット600は、信号名と、ターゲット端末名と、ソース端末名と、D2Dサービス名と、を含む。信号名は、例えば、ターゲットとなる端末装置201をサーチして、D2D通信のサービスの要求を示す信号名称である。ターゲット端末名は、例えば着信側の端末装置201bを示す識別情報である。ソース端末名は、例えば発信側の端末装置201aを示す識別情報である。D2Dサービス名は、ユーザが加入するサービスの種別を示しており、例えば利用金額に応じて通信速度が速いサービスや遅いサービスなどがある。
 このようなフォーマット600が、端末装置201aから端末装置201bへ、また、端末装置201aから基地局装置202a,202bへ、送信される。また、端末装置201bからも同様のフォーマット600が端末装置201aや基地局装置202a,202bへ送信される。また、受信側の端末装置201や基地局装置202a,202bでは、サーチ信号の強度を検出することができる。このようなフォーマット600や受信強度を基に、端末装置201aおよび端末装置201bは、D2D通信を行う。
(D2D通信の利用状況のフォーマットの一例)
 図7は、D2D通信の利用状況のフォーマットの一例を示す説明図である。図7に示すように、D2D通信の利用状況のフォーマット700は、図6のフォーマット600に加えて、D2D通信状況と、D2D通信品質情報と、自基地局の通信品質情報と、他基地局の通信品質情報と、を含む。フォーマット700は、端末装置201から逐次受信する。
 D2D通信状況は、端末装置201aにおいてD2D通信による通信が行われているか否かを示す。D2D通信品質情報は、例えば、端末装置201a,201b同士のD2D通信において、端末装置201aおよび端末装置201b間の電波の受信強度レベルを示す。自基地局(基地局装置202a)の通信品質情報は、端末装置201aや端末装置201bからのそれぞれの電波の受信強度レベルを示す。
 他基地局(基地局装置202b)の通信品質情報は、端末装置201aが受信する他基地局からの、基地局IDと、それぞれの電波の受信強度レベルと、を示す。基地局装置202は、端末装置201から逐次受信するサーチ信号などの信号を基にフォーマット700を得ることもできる。
 図8は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図(その2)である。基地局装置202a(自基地局)は、D2D通信の利用状況を示すフォーマット700(図7参照)を用いて、2台の端末装置201a,201b間のD2D通信の無線品質状況を確認する。例えば、状態通知/管理部406が受信した2台の端末装置201a,201bの利用状況からD2D通信品質情報(受信強度レベル)や、対基地局間の通信品質情報(自基地局の通信品質情報や他基地局(端末装置201b)の通信品質情報)を確認する(図7参照)。
 端末装置201a,201b間のD2D通信の通信品質が低下しており、自基地局と2台の端末装置201a,201bの通信品質が良好な場合、端末装置201a,201b間のD2Dを終了させ、基地局装置202aとの間でのD2D通信に切替える。つまり、端末装置201bが、端末装置201aのD2D通信エリア330(図3A参照)の外に位置したものの、基地局装置202aの通信エリア320a内に位置している場合、基地局装置202aを介した代替通信に切替える。
 具体的には、状態通知/管理部406が2台の端末装置201a,201bに対し、矢印801に示すように、D2D無線送受信部403とD2D無線送受信部412の間で通信(ベアラ)を確立させ、基地局装置202aを介した代替通信に切替える。これにより、端末装置201aと端末装置201bとの間でD2D通信を行うことができなくなった場合でも、D2D通信と同一の通信方式である代替通信を行うため、端末装置201a,201b間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。
 図9は、実施の形態1にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図(その3)である。基地局装置202a(自基地局)は、D2D通信の利用状況のフォーマット700(図7参照)を用いて、2台の端末装置201a,201b間のD2D通信の無線品質状況を確認する。
 例えば、基地局装置202aを介した代替通信に切替えた後、さらに、端末装置201bが自基地局(基地局装置202a)の通信エリア320aの外に位置し、他基地局(基地局装置202b)の通信エリア320b内に位置したとする(図3B参照)。この場合、他基地局を介した代替通信に切替える。
 具体的には、状態通知/管理部406が受信した端末装置201a,201bの利用状況から対基地局間の通信品質状況(自基地局の通信品質情報や他基地局の通信品質情報)を参照する。その結果、端末装置201bについて、自基地局との通信品質が低下しており、他基地局との通信品質が高い場合、状態通知/管理部406は、所定のメッセージ(図10参照)により基地局装置202bとの代替通信の接続が可能か否かの確認を行う。
 そして、所定のメッセージ(図11参照)により、基地局装置202bからリソース状況などに問題がない旨の通知を受けた場合、状態通知/管理部406は、自基地局との代替通信を切断する。そして、他基地局に端末装置201bとの代替通信を確立するよう依頼する。一方で、基地局装置202aと継続してD2D通信を行っている端末装置201aからの通信は、矢印901に示すように、D2D無線送受信部403→D2Dプロキシ部405→有線I/F部407、を経由して基地局装置202bに転送することにより継続する。
 これにより、端末装置201aと端末装置201bとの間でD2D通信を行うことができなくなった場合や、基地局装置202aと端末装置201bとの間の通信品質が低下した場合に、他基地局においても代替通信を行うことができる。そのため、D2D通信を開始した後に、D2D通信の品質が低下した後も、端末装置201a,201b間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。ここで、他基地局(基地局装置202b)に対してD2D通信の接続が可能か確認するメッセージの一例を以下に示す。
(他基地局に対して代替通信の接続が可能か確認するメッセージの一例)
 図10は、他基地局に対して代替通信の接続が可能か確認するメッセージの一例を示す説明図である。図10に示すように、メッセージ1000は、信号名と、ターゲット端末名と、ソース端末名と、D2Dサービス名と、を有する。信号名は、D2D通信の接続を依頼するための、接続の確認要求を示す信号名称である。ターゲット端末名は、例えば端末装置201bを示す識別情報である。
 ソース端末名は、例えば端末装置201aを示す識別情報である。D2Dサービス名は、例えばサービスの種別を示す。自基地局と1台の端末装置201bとの通信品質が低下している場合、メッセージ1000が自基地局から他基地局へ送信される。
(他基地局からのD2D通信の接続可否メッセージの一例)
 図11は、他基地局からのD2D通信の接続可否メッセージの一例を示す説明図である。図11に示すように、メッセージ1100は、信号名と、確認結果と、を有する。信号名は、D2D通信の確認結果を回答するための、確認結果を示す信号名称である。確認結果は、D2D通信が可能か否かを示す。このようなメッセージ1100が他基地局から自基地局へ送信される。
(端末装置、基地局装置およびオペレータ局舎内装置等のコンピュータ装置のハードウェア構成の一例)
 図12は、コンピュータ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図12に示すように、端末装置201、基地局装置202およびオペレータ局舎内装置203等のコンピュータ装置1200は、CPU(Central Processing Unit)1201と、メモリ1202と、ユーザインタフェース1203と、通信インタフェース1204と、を備えている。CPU1201、メモリ1202、ユーザインタフェース1203および通信インタフェース1204は、バス1209によって接続されている。
 CPU1201は、コンピュータ装置1200の全体の制御を司る。メモリ1202には、例えばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、例えばRAM(Random Access Memory)である。メインメモリは、CPU1201のワークエリアとして使用される。補助メモリは、例えば磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、コンピュータ装置1200を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてCPU1201によって実行される。
 ユーザインタフェース1203は、例えば、ユーザからの操作入力を受け付ける入力デバイスや、ユーザへ情報を出力する出力デバイスなどを含む。入力デバイスは、例えば、タッチパネルやキー(例えばキーボード)やリモコンなどによって実現することができる。出力デバイスは、例えば、タッチパネルやディスプレイやスピーカなどによって実現することができる。ユーザインタフェース1203は、CPU1201によって制御される。
 通信インタフェース1204は、例えば、無線や有線によってコンピュータ装置1200の外部装置との間で通信を行う通信インタフェースである。通信インタフェース1204は、CPU1201によって制御される。
 図1に示した、受信部111と、送信部112と、取得部113と、中継部114と、送信部121と、受信部122と、制御部123とは、メモリ1202に記憶されたプログラムをCPU1201に実行させることにより、または、ユーザインタフェース1203により、その機能を実現する。また、各機能部の処理結果は、メモリ1202に記憶される。
 また、図4に示したEPC装置311およびSIP AS/HSS312、トラフィックオフロード部402、SIP処理部404、D2Dプロキシ部405、状態通知/管理部406、SIP処理部413、D2Dアプリケーション414は、メモリ1202に記憶されたプログラムをCPU1201に実行させることにより、またはメモリ1202によりその機能を実現する。また、図4に示した、基地局無線部401、D2D無線送受信部403、有線I/F部407、対基地局無線部411およびD2D無線送受信部412は、通信インタフェース1204によって実現される。
(通信品質に基づく回線の切替え判断のアルゴリズム例)
 図13は、通信品質に基づく回線の切替え判断のアルゴリズム例を示すフローチャートである。図13に示すように、基地局装置202aは、端末装置201a,201b間のD2D通信が開始したか否かを判断する(ステップS1301)。基地局装置202aは、端末装置201a,201b間のD2D通信が開始するまで待機する(ステップS1301:No)。端末装置201a,201b間のD2D通信が開始すると(ステップS1301:Yes)、基地局装置202aは、D2D通信の品質が良好であるか否かを判断する(ステップS1302)。
 ステップS1302では、フォーマット700(図7参照)のD2D通信品質情報を参照し、例えば、端末装置201aおよび端末装置201b間の電波の受信強度レベルが-100dBm以下であるか否かを判断する。D2D通信の品質が良好である場合(ステップS1302:Yes)、基地局装置202aは、D2D通信を継続させ(ステップS1303)、ステップS1309に移行する。
 D2D通信の品質が良好ではない場合(ステップS1302:No)、基地局装置202aは、自基地局と端末装置201a,201bとの通信品質がいずれも良好であるか否かを判断する(ステップS1304)。ステップS1304では、具体的には、基地局装置202aは、フォーマット700(図7参照)の自基地局の通信品質情報を参照し、例えば、端末装置201a,201bからの各電波の受信強度レベルが-100dBm以下であるか否かを判断する。
 自基地局と端末装置201a,201bとの通信品質がいずれも良好である場合(ステップS1304:Yes)、基地局装置202aは、代替通信を確立させ(ステップS1305)、ステップS1309に移行する。代替通信は、自基地局(基地局装置202a)を介在させてD2D通信の通信方式と同一の通信方式である。自基地局と端末装置201aまたは自基地局と端末装置201bのいずれか一方の通信品質が良好ではない場合(ステップS1304:No)、基地局装置202aは、他基地局との通信品質が良好であるか否かを判断する(ステップS1306)。
 ステップS1306では、具体的には、自基地局との通信品質が良好ではない端末装置201と他基地局との通信品質が良好であるか否かを判断する。例えば、基地局装置202aは、フォーマット700(図7参照)の他基地局の通信品質情報を参照し、端末装置201a,201bの電波のそれぞれについて他基地局における受信強度レベルが-100dBm以下であるか否かを判断する。自基地局との通信品質が良好ではない端末装置201と他基地局との通信品質が良好である場合(ステップS1306:Yes)、基地局装置202aは、D2D通信と同一の通信方式である他基地局による代替通信を確立させ(ステップS1307)、ステップS1309に移行する。
 自基地局との通信品質が良好ではない端末装置201と他基地局との通信品質が良好ではない場合(ステップS1306:No)、基地局装置202aは、通信を終了させ(ステップS1308)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。ステップS1309において、基地局装置202aは、端末装置201a,201b間のD2D通信中であるか否かを判断する(ステップS1309)。
 端末装置201a,201b間のD2D通信中である場合(ステップS1309:Yes)、基地局装置202aは、ステップS1302に移行する。端末装置201a,201b間のD2D通信中ではない場合(ステップS1309:No)、基地局装置202aは、自基地局による代替通信中であるか否かを判断する(ステップS1310)。自基地局による代替通信中である場合(ステップS1310:Yes)、基地局装置202aは、ステップS1304に移行する。自基地局による代替通信中ではない場合(ステップS1310:No)、すなわち、他基地局による代替通信中である場合、基地局装置202aは、ステップS1306に移行する。
 上述した処理では、自基地局による代替通信から他基地局による代替通信への遷移を示したが、例えば自基地局による通信品質が回復した場合に、他基地局による代替通信から自基地局による代替通信へ遷移させてもよい。例えば、ステップS1308の直前に「自基地局との通信品質が良好か否か」の判断のステップを挿入し、良好な場合にステップS1305に移行させ、良好ではない場合にステップS1308に移行させればよい。また、端末装置201a,201b間の通信品質が回復した場合には、端末装置201a,201b間のD2D通信を再開させてもよい。
(実施の形態1にかかる無線アクセスシステムの動作シーケンスの一例)
 図14は、端末装置間のD2D通信を開始して、端末装置間のD2D通信から自基地局による通信に切替える動作の一例を示すシーケンス図である。図14に示すように、端末装置201aは、基地局装置202aを介してオペレータ局舎内装置203にD2D通信の接続要求を行う(ステップS1401)。
 これを受けて、オペレータ局舎内装置203は、端末装置201bにD2D接続要求を行う(ステップS1402)。このとき、基地局装置202aは、D2D通信を確立させるための制御信号を端末装置201aおよび端末装置201bに送信する。そして、端末装置201aおよび端末装置201b相互間で、フォーマット600(図6参照)を含むサーチ信号により、セルサーチおよびハンドシェイクを行って(ステップS1403)、D2D通信を確立する。次に、端末装置201aおよび端末装置201bは、それぞれ、利用状況および無線品質を基地局装置202aに通知する(ステップS1404)。
 基地局装置202aは、利用状況および無線品質の通知結果を用いて、フォーマット700(図7参照)を取得し、無線品質の確認を行う(ステップS1405)。無線品質の確認の結果、D2D通信の品質が低下した場合、基地局装置202aは、オペレータ局舎内装置203に、自基地局を介するD2D通信と同一の通信方式の代替通信の接続要求を行う(ステップS1406)。
 接続要求があると、オペレータ局舎内装置203は、端末装置201aおよび端末装置201bに代替通信の接続要求を行う(ステップS1407)。そして、端末装置201aおよび基地局装置202a、端末装置201bおよび基地局装置202aは、それぞれ、セルサーチおよびハンドシェイクを行う(ステップS1408)。
 そして、端末装置201aと自基地局との間および端末装置201bと自基地局との間の通信品質がいずれも良好である場合、無線アクセスシステム100は、代替通信を確立し、通信距離を延長してコミュニケーションを継続する(ステップS1409)。このように、端末装置201aと端末装置201bとの間でD2D通信を行うことができなくなった場合でも、D2D通信と同一の通信方式である代替通信を行うため、端末装置201a,201b間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。
 図15は、端末装置間のD2D通信を開始して、端末装置間のD2D通信から他基地局による通信に切替える動作の一例を示すシーケンス図である。図15の説明において、図14において説明した内容と同内容の箇所については、同一の符号を付すとともに、説明を省略する。
 図15に示すステップS1408のセルサーチおよびハンドシェイクの結果、自基地局と端末装置201a,201bのうちのいずれか一方(端末装置201b)との間の通信品質が低下しており、いずれか一方と代替通信を行えない場合がある。この場合、基地局装置202aは、他基地局(基地局装置202b)に、メッセージ1000により端末装置201bについて代替通信の接続可否確認を行う(ステップS1501)。
 他基地局は、フォーマット700を参照して代替通信が可能な場合、オペレータ局舎内装置203に、他基地局による代替通信の接続要求を行う(ステップS1502)。これを受けて、オペレータ局舎内装置203は、端末装置201bに代替通信接続要求を行う(ステップS1503)。そして、端末装置201bおよび他基地局は、それぞれ、セルサーチおよびハンドシェイクを行う(ステップS1504)。
 無線アクセスシステム100は、自基地局による代替通信および他基地局による代替通信を確立し、通信距離を延長してコミュニケーションを継続する(ステップS1409)。このように、一方の端末装置201が自基地局の通信エリア外に位置し、自基地局による代替通信を行うことができない場合でも、他基地局による代替通信を行うため、端末装置201間の通信を切断することなく、継続して通信を行うことができる。
 このように、実施の形態1によれば、D2D通信の通信方式を用いた端末装置201aと端末装置201bとの通信の安定化を図ることができるとともに、他の周波数帯域を圧迫しないようにすることができ、周波数帯域を有効活用することができる。
(実施の形態2)
 次に、実施の形態2について説明する。実施の形態2では、端末装置201間のD2D通信を行っている際に、自基地局の通信回線に空きがある場合、自基地局を介した代替通信および対基地局通信を行う構成について説明する。なお、以下の説明において、実施の形態1において説明した内容については同様の符号を付し、説明を省略する。
 まず、図1を参照し、実施の形態2の概要について説明する。図1に示す中継部114は、第1の回線と第2の回線とを同時に用いて第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継を行う。第1の回線は、所定の通信方式によって第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ無線通信することによって形成される。所定の通信方式とは、D2D通信の通信方式である。
 第2の回線は、所定の通信方式とは異なる通信方式によって第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ無線通信することによって形成される。所定の通信方式とは異なる通信方式とは、RRCなどの対基地局通信の通信方式である。基地局装置110は、例えば、第1の回線および第2の回線をそれぞれ独立して同時に使用することもできるし、第1の回線および第2の回線を結合して同時に使用することもできる。第1の回線および第2の回線を同時に用いた通信の中継は、例えば、キャリアアグリゲーションによる中継である。
 具体的には、取得部113は、直接の無線通信と同一の所定の通信方式により第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ通信(代替通信)を行うための空き回線の有無を示す情報を取得する。空き回線の有無を示す情報とは、例えば、空き回線数の情報である。
 中継部114は、取得部113によって取得された情報に基づいて、それぞれに空き回線がある場合に、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継を行う。この場合、中継部114は、所定の通信方式によって第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ無線通信する。
 これにより、空き回線がある場合には、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の無線伝搬品質にかかわらず、直接の無線通信を代替通信に切替えることができる。したがって、直接の無線通信に比べて高品質の通信を行うことができる。
 また、取得部113は、所定の通信方式とは異なる通信方式により第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ通信を行うための空き回線の有無を示す情報を取得する。また、中継部114は、取得部113によって取得された情報に基づいて、次の条件を満たす場合に、複数(2つ)の回線を同時に用いて通信の中継を行う。
 条件とは、所定の通信方式による通信を行うための空き回線があり且つ所定の通信方式とは異なる通信方式による通信を行うための空き回線があることである。具体的には、条件は、通信方式毎に、第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bに対応する2つの空き回線があるということである。
 2つの回線のうち一方の回線は、所定の通信方式によって第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ無線通信することにより第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継を行う第1の回線である。
 他方の回線は、同一通信方式とは異なる通信方式によって第1の端末装置120aおよび第2の端末装置120bとの間でそれぞれ無線通信することにより第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継を行う第2の回線である。
 図16は、実施の形態2にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図である。図16において、複数の端末装置201a,201bが、基地局装置202aの通信エリア320aにおいて、D2D通信を行っているものとする。
 この状態において、基地局装置202aは、基地局機能部301における対基地局通信を行うための回線、および、D2D機能部303における代替通信を行うための回線、にそれぞれ2回線以上空きがあるとする。すなわち、各回線について、端末装置201aと、端末装置201bとの分の、2つずつの空きがあるとする。この場合、端末装置201aおよび端末装置201bは、それぞれ、基地局装置202aによる新たな通信を確立する。これにより、基地局機能部301を介した対基地局通信と、D2D機能部303を介した代替通信と、の2つの通信を結合した広帯域通信を行うことができる。
(無線アクセスシステムにおける通信経路の一例)
 図17Aは、実施の形態2にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図である。なお、図17Aにおいて、各機能部の名称は空欄にしている。図5に示した手順により、端末装置201aと端末装置201bとの間で、D2D通信が確立しているものとする。この状況において、基地局装置202aがリソース状況を確認し、対基地局通信とD2D通信の双方を確立できるか判断する。
 状態通知/管理部406が基地局無線部401およびD2D無線送受信部403から逐次、通信リソース状況(図17B参照)を取得する(矢印1711および矢印1712参照)。そして、状態通知/管理部406は、基地局無線部401およびD2D無線送受信部403のそれぞれに空きリソースがあるか否かを判断する。通信リソース状況は、例えば、使用可能な残りの回線数を得ることができる値であり、例えば、使用可能な最大の回線数と、現在使用中の回線数と、の各値である。空きリソースとは、例えば、使用可能な回線が2本以上あることである。
 空きリソースがある場合、基地局装置202aは、対基地局通信とD2D通信とを同時に確立する。D2Dプロキシ部405は、それぞれの通信を結合することにより、広帯域の通信とすることができる。
 例えば、状態通知/管理部406は、2台の端末装置201a,201bとの2つの通信を確立させる。2つの通信とは、矢印1701に示す基地局無線部401と対基地局無線部411との対基地局通信(ベアラ)、および、矢印1702に示すD2D無線送受信部403とD2D無線送受信部412との間のD2D通信、である。
 対基地局通信の信号は、矢印1703に示すように、トラフィックオフロード部402→D2Dプロキシ部405→D2D無線送受信部403、の経路で伝送される。これにより、2台の端末装置201a,201bは、対基地局通信とD2D通信の2つの通信を結合した広帯域通信でコミュニケーションを取ることが可能になる。
(リソース状況のフォーマットの一例)
 図17Bは、リソース状況のフォーマットの一例を示す説明図である。図17Bに示すように、リソース状況のフォーマット1720は、通信リソース種別と、値と、を含む。通信リソース種別は、基地局無線部401またはD2D無線送受信部403を示す。値は、使用可能な残りの回線数を得ることができる値であり、例えば、使用可能な最大の回線数を示す値と、現在使用中の回線数を示す値と、である。基地局装置202aは、このようなフォーマット1720を参照することにより、それぞれに2つ以上空きがある場合に、対基地局通信と代替通信との2つの通信を確立させることができる。
(空きリソースに基づく回線の確立のアルゴリズム例)
 図18は、空きリソースに基づく回線の確立のアルゴリズム例を示すフローチャートである。図18に示すように、基地局装置202aは、端末装置201a,201b間のD2D通信が開始したか否かを判断する(ステップS1801)。基地局装置202aは、端末装置201a,201b間のD2D通信が開始するまで待機する(ステップS1801:No)。端末装置201a,201b間のD2D通信が開始すると(ステップS1801:Yes)、基地局装置202aは、基地局無線部401の空き回線が2回線以上あるか否かを判断する(ステップS1802)。
 基地局無線部401の空き回線が2回線以上ない場合(ステップS1802:No)、基地局装置202aは、端末装置201a,201b間のD2D通信を継続させる(ステップS1803)。次に、基地局装置202aは、端末装置201a,201b間のD2D通信が終了したか否かを判断する(ステップS1804)。
 D2D通信が終了していない場合(ステップS1804:No)、基地局装置202aは、ステップS1802に移行する。D2D通信が終了した場合(ステップS1804:Yes)、基地局装置202aは、本フローチャートによる一連の処理を終了する。ステップS1802において、基地局無線部401の空き回線が2回線以上ある場合(ステップS1802:Yes)、D2D無線送受信部403の空き回線が2回線以上あるか否かを判断する(ステップS1805)。
 D2D無線送受信部403の空き回線が2回線以上ない場合(ステップS1805:No)、基地局装置202aは、ステップS1803に移行する。D2D無線送受信部403の空き回線が2回線以上ある場合(ステップS1805:Yes)、基地局装置202aは、対基地局通信とD2D通信の2つの通信を確立させる(ステップS1806)。なお、D2D無線送受信部403の空き回線が2回線以上ある場合であっても、例えば、ユーザが加入するD2Dサービス名(図7のフォーマット700参照)などに応じて、端末装置201a,201b間のD2D通信を継続させてもよい。次に、基地局装置202aは、通信が終了したか否かを判断する(ステップS1807)。
 基地局装置202aは、通信が終了するまで待機し(ステップS1807:No)、通信が終了すると(ステップS1807:Yes)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。なお、基地局無線部401に空きリソースが2回線以上ない場合であっても、端末装置201a,201b間のD2D通信の品質が低下した場合には、D2D無線送受信部403に空きリソースが2回線以上あれば、代替通信を行ってもよい。
(実施の形態2にかかる無線アクセスシステムの動作シーケンスの一例)
 図19は、端末装置間のD2D通信を開始して、対基地局通信とD2D通信の2つの通信を確立させる動作の一例を示すシーケンス図である。図19に示すように、ステップS1401~S1404により、D2D通信が確立する。D2D通信が確立すると、基地局装置202aは、リソースの確認を行う(ステップS1901)。リソースを確認した結果、基地局無線部401およびD2D無線送受信部403にそれぞれ2つずつの空きがあると、基地局装置202aは、基地局装置202aを介した代替通信を行うための接続要求を行う(ステップS1406)。
 そして、上述したステップS1407~S1408の各ステップを行い、基地局機能部301を介した対基地局通信と、D2D機能部303を介し代替通信と、の2つの通信を結合した広帯域通信を開始する(ステップS1902)。
 実施の形態2によれば、対基地局通信と代替通信との2つを結合した広帯域の通信を行うことができるため、通信速度を向上させることができる。
(実施の形態3)
 次に、実施の形態3について説明する。実施の形態3では、端末装置201aおよび端末装置201bがD2D通信を行うことができない程度に離れており、基地局装置202aまたは基地局装置202bを介した代替通信を開始させる構成について説明する。具体的には、端末装置201aおよび端末装置201bが相互にサーチ信号が届かない程度に離れている場合に、代替通信を開始させる構成について説明する。
 図20Aは、実施の形態3にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その1)である。図20Aにおいて、端末装置201aおよび端末装置201bが、いずれも基地局装置202aの通信エリア320aに位置しているものとする。また、端末装置201bは、端末装置201aのD2D通信エリア330の外に位置している。この状態では、端末装置201aと端末装置201bとは、相互にサーチ信号が届かず、D2D通信を行うことができない。そこで、基地局装置202aが、代替通信を行うことにより、D2D通信の通信方式と同一の通信方式にて、端末装置201aおよび端末装置201bが通信できる。
 図20Bは、実施の形態3にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図(その2)である。図20Bにおいて、端末装置201aが、基地局装置202aの通信エリア320aに位置しているものとする。また、端末装置201bが、基地局装置202bの通信エリア320bに位置しているものとする。この状態でも、図20Aと同様に、端末装置201aと端末装置201bとは、相互にサーチ信号が届かず、D2D通信を行うことができない。そこで、基地局装置202a,202bが、代替通信を行うことにより、D2D通信の通信方式と同一の通信方式にて、端末装置201aおよび端末装置201bが通信できる。
(無線アクセスシステムにおける通信経路の一例)
 図21は、実施の形態3にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例を示す説明図である。なお、図21において、各機能部の名称は空欄にしている。端末装置201aにおいて、ユーザの操作によりD2Dアプリケーション414が実行したとする。すると、端末装置201aは、端末装置201aのSIP処理部413の機能により、矢印501に示すように、対基地局無線部411→基地局無線部401→有線I/F407→EPC装置311、を経由して、SIP AS/HSS312にアクセスする。
 端末装置201bが自基地局の通信エリアに位置する場合、オペレータ局舎内装置203は、矢印502に示すように、EPC装置311→有線I/F407→基地局無線部401→対基地局無線部411→SIP処理部413により端末装置201bを呼び出す。自基地局は、端末装置201a,201bから、D2D無線送受信部412の機能によりサーチ信号(図6参照)を送受する。
 サーチ信号は、ターゲット端末名、ソース端末名、D2Dサービス内容等を含む。ターゲット端末名とソース端末名は、例えば、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)等のユニークなIDである。自基地局は、サーチ信号を受信すると、通信エリア320a内の端末装置201aおよび端末装置201bの関係を確認する。具体的には、状態通知/管理部406は、自基地局の通信エリア内で受信したサーチ信号の情報をそれぞれ照会し、ターゲット端末名とソース端末名との関係が一致しているか否かを確認する。一致していた場合は、代替通信を確立する。
 具体的には、ターゲット端末名とソース端末名との関係が一致していた場合、端末装置201aと端末装置201bとの間で、代替通信を確立する。より具体的には、状態通知/管理部406が対象の端末装置201aおよび端末装置201bに対し、それぞれ、D2D無線送受信部403とD2D無線送受信部412との間で通信(ベアラ)を確立させる制御を行って、代替通信を確立する。
 図8の矢印801に示すように、状態通知/管理部406が2台の端末装置201a,201bに対し、D2D無線送受信部403とD2D無線送受信部412の間で通信(ベアラ)を確立させ、基地局装置202aを介した代替通信が行われる。これにより、D2D通信が行うことができない程度に離れている自基地局内の2台の端末装置201a,201bを代替通信によって通信距離を拡張してコミュニケーションを確立することが可能になる。
 端末装置201bが他基地局の通信エリアに位置する場合、オペレータ局舎内装置203は、矢印2101のように、EPC装置311→他基地局の有線I/F、基地局無線部→対基地局無線部411→SIP処理部413、により端末装置201bを呼び出す。発信元の端末装置201aと呼び出された端末装置201bは、双方のD2D無線送受信部412の機能によりサーチ信号(図6参照)を送受する。
 サーチ信号は、基地局装置202aおよび基地局装置202bにおいて受信される。基地局装置202aおよび基地局装置202bは、受信したサーチ信号を互いに転送する。具体的には、矢印2102に示すように、基地局装置202aは、端末装置201aからのサーチ信号をD2D無線送受信部403にて受信する。
 D2D無線送受信部403にてサーチ信号を受信後、状態通知/管理部406は、有線I/F部407を介して、他基地局へサーチ情報を送信する。他基地局とは、例えば、事前に指定されたリストに基づく全ての他基地局であり、自動検知した周囲の他基地局、LTE規格の隣接基地局間に基づく他基地局、などである。
 自基地局は、他基地局からサーチ信号を受信し、通信エリア内のD2D端末との関係を確認する。具体的には、状態通知/管理部406は、他基地局から送信されたサーチ情報(ターゲット端末名、ソース端末名、D2Dサービス内容など)を、有線I/F部407を経由して受信する。
 状態通知/管理部406は、他基地局から受信したサーチ信号と、自基地局の通信エリア内で受信したサーチ信号の情報とを照会し、ターゲット端末名とソース端末名との関係が一致しているか否かを確認する。一致していた場合は、受信したサーチ信号の送信元となる基地局に対してD2D通信を確立するように通知する。
 関係が一致していた場合、他基地局の通信エリア内の端末装置201bと、自基地局の通信エリア内の端末装置201aとの間で、代替通信を確立する。具体的には、状態通知/管理部406が対象の端末装置201aに対し、D2D無線送受信部403とD2D無線送受信部412との間で通信(ベアラ)を確立させる制御を行って、基地局装置202aを介した代替通信を確立する。同様に、基地局装置202bにおいても、端末装置201bと代替通信を確立する。
 また、他基地局と代替通信を行う端末装置201bからの通信内容は、図9の矢印901に示すように、有線I/F部407→D2Dプロキシ部405→D2D無線送受信部403を経由して自基地局に転送されることにより、通信が行われる。そのため、D2D通信が行うことができない程度に離れている2台の端末装置201a,201bを代替通信によって通信距離を拡張してコミュニケーションを確立することが可能になる。
(サーチ信号の照会のアルゴリズム例)
 図22は、サーチ信号の照会のアルゴリズム例を示すフローチャートである。図22に示すように、基地局装置202aは、端末装置201aにおいてD2D通信開始の指示を受け付けたか否かを判断する(ステップS2201)。D2D通信開始の指示を受け付けたか否かということは、例えば、D2Dアプリケーション414が実行されたか否かということである。
 基地局装置202aは、D2D通信開始の指示を受け付けるまで待機する(ステップS2201:No)。D2D通信開始の指示を受け付けると(ステップS2201:Yes)、基地局装置202aは、サーチ信号を参照し、他端末からのサーチ信号のターゲット端末名が自端末におけるサーチ信号のソース端末名であるか否かを判断する(ステップS2202)。自端末とは、例えば、サーチ信号の照会を行う上で基準となる一方(例えば端末装置201a)である。他端末とは、例えば、自端末と比較させる他方(端末装置201b)である。
 他端末からのサーチ信号のターゲット端末名が自端末におけるサーチ信号のソース端末名ではない場合(ステップS2202:No)、関係不成立となり(ステップS2203)、そのまま本フローチャートによる一連の処理を終了する。他端末からのサーチ信号のターゲット端末名が自端末におけるサーチ信号のソース端末名である場合(ステップS2202:Yes)、他端末からのサーチ信号のソース端末名が自端末におけるサーチ信号のターゲット端末名であるか否かを判断する(ステップS2204)。
 他端末からのサーチ信号のソース端末名が自端末におけるサーチ信号のターゲット端末名ではない場合(ステップS2204:No)、基地局装置202aは、ステップS2203に移行する。他端末からのサーチ信号のソース端末名が自端末におけるサーチ信号のターゲット端末名である場合(ステップS2204:Yes)、関係が成立し、代替通信を確立し(ステップS2205)、本フローチャートによる一連の処理を終了する。
(実施の形態3にかかる無線アクセスシステムの動作シーケンスの一例)
 図23は、自基地局内において代替通信を開始させる動作の一例を示すシーケンス図である。図23に示すように、端末装置201aは、基地局装置202aを介してオペレータ局舎内装置203にD2D通信の接続要求を行う(ステップS1401)。これを受けて、オペレータ局舎内装置203は、端末装置201bにD2D接続要求を行う(ステップS1402)。このとき、例えば、基地局装置202aは、D2D通信を確立させるための制御信号を端末装置201aおよび端末装置201bに送信する。
 端末装置201aは、基地局装置202aにセルサーチ信号を送信する(ステップS2301)。具体的には、基地局装置202aは、端末装置201aから送信されたセルサーチ信号を傍受する。端末装置201bは、基地局装置202aにセルサーチ信号を送信する(ステップS2302)。具体的には、基地局装置202aは、端末装置201bから送信されたセルサーチ信号を傍受する。なお、端末装置201aおよび端末装置201bは、互いに離れており、お互いのセルサーチ信号を傍受できない。
 基地局装置202aは、セルサーチ信号を照会し、ターゲット端末名とソース端末名との関係を確認する(ステップS2303)。ターゲット端末名とソース端末名との関係が一致していた場合、基地局装置202aは、オペレータ局舎内装置203に、代替通信の接続要求を行う(ステップS1406)。
 そして、上述したステップS1407~S1408の各ステップを行い、自基地局内において代替通信を行うことにより、通信距離を拡張してコミュニケーションを確立する(ステップS2304)。このように、端末装置201aと端末装置201bとの間でD2D通信を開始できない場合でも、D2D通信の通信方式と同一の通信方式の代替通信を開始させることができる。
 図24は、自基地局および他基地局においてそれぞれ代替通信を開始させる動作の一例を示すシーケンス図である。図24に示すように、ステップS1401,S1402の後、端末装置201aは、基地局装置202aにセルサーチ信号を送信する(ステップS2301)。端末装置201bは、基地局装置202bにセルサーチ信号を送信する(ステップS2401)。なお、端末装置201aおよび端末装置201bは、互いに離れており、お互いのセルサーチ信号を傍受できない。基地局装置202aおよび基地局装置202bは相互にセルサーチ信号を通知する(ステップS2402)。
 そして、基地局装置202aおよび基地局装置202bにおいて、それぞれセルサーチ信号を照会し、ターゲット端末名とソース端末名との関係を確認する(ステップS2303)。ターゲット端末名とソース端末名との関係が一致していた場合、基地局装置202aおよび基地局装置202bは、オペレータ局舎内装置203に、代替通信の接続要求を行う(ステップS1406)。
 そして、上述したステップS1407~S1408の各ステップを行い、自基地局および他基地局において代替通信を行うことにより、通信距離を拡張してコミュニケーションを確立する(ステップS2304)。このように、端末装置201aと端末装置201bとの間でD2D通信を開始できない場合でも、D2D通信と同一の通信方式である代替通信を開始させることができる。
 実施の形態3によれば、端末装置201aと端末装置201bとの間の無線伝搬品質が低く、D2D通信を開始できない場合でも、D2D通信と同一の通信方式である代替通信を行うことができる。したがって、端末装置201aと端末装置201bとの間でサーチ信号が届かなくても、D2D通信と同じ通信方式の代替通信を開始させることができ、D2D通信と同じ通信方式の通信エリアを拡大することができる。
(実施の形態4)
 次に、実施の形態4について説明する。実施の形態4では、代替通信を行う端末装置201と、D2D通信に未対応の端末装置201とを通信させる構成について説明する。具体的に補足すると、一方の端末装置201がD2D通信に対応していない場合には、せっかく他方の端末装置201がD2D通信に対応したとしても、D2D通信の通信方式と同一の通信方式を用いた無線帯域を有効活用した通信を行うことができない。そこで、実施の形態4では、D2D通信の通信方式と同一の通信方式を用いた代替通信を行う端末装置201と、D2D通信に未対応の端末装置201とを通信させる場合について説明する。
 まず、図1を参照し、実施の形態4の概要について説明する。実施の形態4は、第2の端末装置120bが直接の無線通信を行う機能を有していない場合を想定している。図1に示すように、中継部114は、直接の無線通信を実行させずに、直接の無線通信と同一の所定の通信方式(D2D通信)によって第1の端末装置120aとの間で無線通信を行う。
 また、中継部114は、所定の通信方式とは異なる通信方式(対基地局通信)によって第2の端末装置120bとの間で無線通信を行う。中継部114は、D2D通信の通信方式と対基地局通信の通信方式とを変換する機能を有する。具体的には、中継部114は、対基地局通信の通信方式をD2D通信の通信方式に変換して第2の端末装置120bへ送信し、対基地局通信の通信方式をD2D通信の通信方式に変換して第1の端末装置120aへ送信する。
 また、中継部114は、第2の端末装置120bが他の基地局装置に接続している場合に、直接の無線通信を実行させずに、所定の通信方式によって第1の端末装置120aとの間で無線通信を行う。また、中継部114は、他の基地局装置を介して第2の端末装置120bとの間で通信を行うことにより、第1の端末装置120aと第2の端末装置120bとの間の通信の中継を行う。これにより、D2D通信の機能を有していない第2の端末装置120bが、他の基地局装置の通信エリアに位置する場合にも、D2D通信と同一の通信方式によって通信を行う第1の端末装置120aと通信することができる。
 図25は、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムにおける通信の概要を示す説明図である。図25において、端末装置201cは、D2D通信に未対応であり、具体的には、D2D通信を行う機能部を有していない。端末装置201aは、D2D通信に対応しており、端末装置201同士のD2D通信および基地局装置202aを介した代替通信を行うことができる。
 端末装置201aおよび端末装置201cは、いずれも基地局装置202aの通信エリア320aに位置しているものとする。端末装置201cは、D2D通信に未対応であるため、端末装置201aと端末装置201cとは、端末装置201a,201c間同士のD2D通信を行うことができない。そこで、基地局装置202aが、端末装置201cのD2D通信の機能を代替することにより、代替通信を行う端末装置201aとの通信を可能にする。
 具体的には、端末装置201cは、基地局機能部301と接続し、対基地局通信の通信方式にて通信する。基地局機能部301は、端末装置201cから受信したデータをD2Dプロキシ機能部302へ出力する。D2Dプロキシ機能部302は、基地局機能部301から受信した信号をD2D通信の通信方式に変換する。D2Dプロキシ機能部302は、変換したD2D通信用の信号をD2D機能部303へ出力する。D2D機能部303は、端末装置201aと接続し、D2D通信の通信方式にて通信する。
 D2D機能部303は、端末装置201aと接続し、D2D通信の通信方式にて通信する。D2D機能部303は、端末装置201aから受信した信号をD2Dプロキシ機能部302へ出力する。D2Dプロキシ機能部302は、D2D機能部303から受信したデータを対基地局通信の通信方式に変換する。D2Dプロキシ機能部302は、変換した対基地局通信用の信号を基地局機能部301へ出力する。基地局機能部301は、対基地局通信の通信方式にて通信する。
(実施の形態4にかかる無線アクセスシステムの機能的構成の具体例)
 図26は、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムの機能的構成の具体例を示すブロック図である。図26に示すように、端末装置201cは、例えば、LTE方式またはLTE-A方式に対応したコンピュータ装置であり、例えばスマートフォンなどのモバイル端末である。端末装置201cは、アプリケーション実行領域を有する。端末装置201cは、対基地局無線部411と、D2Dアプリケーション414と、を有する。
 D2Dアプリケーション414は、端末装置201cのアプリケーション実行領域に配置されるアプリケーションである。D2Dアプリケーション414は、代替通信を行う端末装置201aと通信を行うためにインストールされている。D2Dアプリケーション414は、対基地局無線部411、基地局無線部401、トラフィックオフロード部402を介して、D2Dプロキシ部405に接続される。
 SIP処理部404は、SIPシグナリング処理を行い、D2D無線送受信部403を介して、自基地局の通信エリア内のD2D対応の端末装置201aとD2D通信の通信方式にて通信する。また、他基地局の通信エリア内のD2D対応の端末装置201とD2D通信の通信方式にて通信することも可能であり、この場合は有線I/F部407を介して通信が行われる。
(無線アクセスシステムにおける通信経路の一例)
 図27Aは、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例(その1)を示す説明図である。なお、図27Aにおいて、各機能部の名称は空欄にしている。端末装置201cにおいて、ユーザの操作によりD2Dアプリケーション414が実行したとする。すると、端末装置201cは、矢印2701に示すように、対基地局無線部411→基地局無線部401→トラフィックオフロード部402→D2Dプロキシ部405を経由して、SIP処理部404にアクセスし、D2D通信の接続要求を行う。SIP処理部404は、有線I/F部407→EPC装置311を経由して、SIP AS/HSS312にアクセスする。
 オペレータ局舎内装置203は、矢印502に示すように、EPC装置311→有線I/F407→基地局無線部401→対基地局無線部411→SIP処理部413、を経由して、端末装置201bの呼び出しを行う。これにより、通信が確立する。
 図27Bは、実施の形態4にかかる無線アクセスシステムにおける通信経路の一例(その2)を示す説明図である。なお、図27Bにおいて、各機能部の名称は空欄にしている。通信が確立した後、データは、D2Dプロキシ部405を介して、通信が行われる。具体的には、矢印2710に示すように、端末装置201cからの信号は、基地局無線部401→トラフィックオフロード部402→D2Dプロキシ部405→D2D無線送受信部403、を経由して端末装置201aへ送信される。端末装置201aからの信号は、逆の経路を辿って端末装置201cへ送信される。
(実施の形態4にかかる無線アクセスシステムの動作シーケンスの一例)
 図28は、D2D通信を行う端末装置と、D2D通信に未対応の端末装置とを通信させる動作の一例を示すシーケンス図である。図28に示すように、端末装置201cは、基地局装置202aにD2D通信の接続要求を行う(ステップS2801)。なお、端末装置201cは、アプリケーション上、D2D通信を行うように見せるが、D2D通信および代替通信のいずれにも対応していないため、端末装置201cがD2D通信および代替通信を行うことはない。端末装置201cと基地局装置202aとの間では、常に対基地局通信の通信方式にて通信が行われる。
 端末装置201cからD2D通信の接続要求を受けると、基地局装置202aは、オペレータ局舎内装置203にD2D通信の接続要求を行う(ステップS2802)。オペレータ局舎内装置203は、端末装置201aにD2D接続要求を行う(ステップS2803)。そして、端末装置201aおよび基地局装置202aは、セルサーチおよびハンドシェイクを行って(ステップS2804)、代替通信を行う。
 これにより、無線アクセスシステム100は、代替通信を行う端末装置201aと、D2D通信に未対応の端末装置201cとの間で通信を開始する(ステップS2805)。したがって、D2D通信に未対応の端末装置201cにおいても、D2Dアプリケーション414をインストールすることにより、D2D通信との互換性を得ることができ、あたかもD2D通信を行っているように見せることができる。
 実施の形態4によれば、D2D通信と同一の通信方式の代替通信を行う端末装置201と、D2D通信に未対応の端末装置201とを通信させることができる。したがって、端末装置201a,201c間の互換性を得ることができる。また、D2D通信と同一の通信方式の代替通信を行う端末装置201については、無線帯域を有効活用した通信を行うことができる。
 100 無線アクセスシステム
 110,202a,202b 基地局装置
 111,122 受信部
 112,121 送信部
 113 取得部
 114 中継部
 120a,120b,201a,201b 端末装置
 123 制御部
 203 オペレータ局舎内装置
 301 基地局機能部
 302 D2Dプロキシ機能部
 303 D2D機能部
 311 EPC装置
 312 SIP AS/HSS
 401 基地局無線部
 402 トラフィックオフロード部
 403,412 D2D無線送受信部
 404,413 SIP処理部
 405 D2Dプロキシ部
 406 状態通知/管理部
 407 有線I/F部
 411 対基地局無線部
 414 D2Dアプリケーション
 1200 コンピュータ装置
 1201 CPU
 1202 メモリ
 1203 ユーザインタフェース
 1204 通信インタフェース

Claims (10)

  1.  第1の端末装置と第2の端末装置との間の直接の無線通信の開始要求を前記第1の端末装置から受信する受信部と、
     前記受信部によって前記開始要求が受信された後に、前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間で相互に信号を送信させて前記直接の無線通信を確立させるための制御信号を前記第1の端末装置および前記第2の端末装置へ送信する送信部と、
     を有することを特徴とする基地局装置。
  2.  前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の無線伝搬品質を示す情報を取得する取得部と、
     前記取得部によって取得された前記情報が示す前記無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合に、前記直接の無線通信を実行させずに、前記直接の無線通信と同一の所定の通信方式によって前記第1の端末装置および前記第2の端末装置との間でそれぞれ無線通信することにより、前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の通信の中継を行う中継部と、
     を有することを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。
  3.  前記中継部は、前記受信部によって前記開始要求が受信された際の前記無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合に、前記直接の無線通信を開始させずに前記中継を開始することを特徴とする請求項2に記載の基地局装置。
  4.  前記取得部は、前記直接の無線通信中に前記無線伝搬品質を示す情報を取得し、
     前記中継部は、前記直接の無線通信中に前記無線伝搬品質が所定の条件を満たさなくなった場合に、前記直接の無線通信を終了させて前記中継を開始することを特徴とする請求項2または3に記載の基地局装置。
  5.  前記取得部は、自装置と前記第2の端末装置との間の第1の無線伝搬品質と、他の基地局装置と前記第2の端末装置との間の第2の無線伝搬品質と、を示す情報を取得し、
     前記中継部は、
     前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の無線伝搬品質が所定の条件を満たさない場合に、前記取得部によって取得された情報に基づく前記第1の無線伝搬品質と前記第2の無線伝搬品質との比較結果に応じて、
     自装置が、前記第1の端末装置との間で無線通信を行い、前記他の基地局装置を介して前記第2の端末装置との間で通信を行うことによる前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の通信の中継と、
     自装置が前記第1の端末装置および前記第2の端末装置との間でそれぞれ無線通信することによる前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の通信の中継と、
     を切替えることを特徴とする請求項2~4のいずれか一つに記載の基地局装置。
  6.  前記直接の無線通信と同一の所定の通信方式により前記第1の端末装置および前記第2の端末装置との間でそれぞれ通信を行うための空き回線の有無を示す情報を取得する取得部と、
     前記取得部によって取得された情報に基づいて、前記空き回線がある場合に、前記所定の通信方式によって前記第1の端末装置および前記第2の端末装置との間でそれぞれ無線通信することにより、前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の通信の中継を行う中継部と、
     を有することを特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載の基地局装置。
  7.  前記直接の無線通信と同一の所定の通信方式によって前記第1の端末装置および前記第2の端末装置との間でそれぞれ無線通信することによる第1の回線と、
     前記所定の通信方式とは異なる通信方式によって前記第1の端末装置および前記第2の端末装置との間でそれぞれ無線通信することによる第2の回線と、
     を同時に用いて前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の通信の中継を行う中継部を有することを特徴とする請求項1~6のいずれか一つに記載の基地局装置。
  8.  前記第2の端末装置が前記直接の無線通信を行う機能を有していない場合に、前記直接の無線通信を実行させずに、前記直接の無線通信と同一の所定の通信方式によって前記第1の端末装置との間で無線通信を行い、前記所定の通信方式とは異なる通信方式によって前記第2の端末装置との間で無線通信を行うことにより、前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間の通信の中継を行う中継部を有することを特徴とする請求項1~7のいずれか一つに記載の基地局装置。
  9.  自装置と他の端末装置との間の直接の無線通信の開始要求を基地局装置へ送信する送信部と、
     前記送信部によって前記開始要求が送信された後に、前記直接の無線通信を確立させるための制御信号を前記基地局装置から受信する受信部と、
     前記受信部によって前記制御信号が受信されることにより、自装置と前記他の端末装置との間で相互に信号を送信して前記直接の無線通信を確立する制御部と、
     を有することを特徴とする端末装置。
  10.  第1の端末装置と第2の端末装置との間の直接の無線通信の開始要求を基地局装置へ送信する前記第1の端末装置と、
     前記開始要求を前記第1の端末装置から受信した後に、前記直接の無線通信を確立させるための制御信号を前記第1の端末装置および前記第2の端末装置へ送信する基地局装置と、
     を有し、
     前記第1の端末装置は、前記制御信号を前記基地局装置から受信することにより、前記第1の端末装置と前記第2の端末装置との間で相互に信号を送信して前記直接の無線通信を確立することを特徴とする無線アクセスシステム。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7233834B2 (ja) * 2017-10-10 2023-03-07 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理装置の制御方法及びプログラム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012144545A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信方法、無線基地局及び移動局
WO2013157541A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、通信制御装置及び通信制御方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2396775B (en) * 2002-12-23 2005-04-13 Motorola Inc Method and apparatus for establishing direct communication for mobiles in a radio communication system
JP4506829B2 (ja) * 2007-12-26 2010-07-21 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法、およびプログラム
JP4475328B2 (ja) * 2007-12-26 2010-06-09 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法、およびプログラム
WO2011109027A1 (en) * 2010-03-05 2011-09-09 Nokia Corporation Handover of direct peer to peer communication
KR101879593B1 (ko) * 2010-12-27 2018-07-19 한국전자통신연구원 단말간 직접 통신 및 단말 릴레잉 방법
US9288729B2 (en) * 2011-08-31 2016-03-15 Lg Electronics Inc. Method for performing a change of mode in devices directly communicating with each other in a wireless connection system, and apparatus for same
WO2013048296A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement for handling device-to-device communication in a wireless communications network
WO2013162345A1 (ko) * 2012-04-27 2013-10-31 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 장치-대-장치 통신을 수행하는 방법 및 장치
US9578665B2 (en) * 2012-06-06 2017-02-21 Nec (China) Co., Ltd. Method and apparatus for performing D2D communication
US20130336230A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Alcatel-Lucent Usa Inc. Methods and apparatus for opportunistic offloading of network communications to device-to-device communication
EP2903390B1 (en) * 2012-09-27 2018-01-03 Kyocera Corporation Mobile communication system
CN103813454B (zh) * 2012-11-15 2017-08-29 上海贝尔股份有限公司 进行设备至设备通信的方法以及相应的控制方法
US9407302B2 (en) * 2012-12-03 2016-08-02 Intel Corporation Communication device, mobile terminal, method for requesting information and method for providing information
EP2941038B1 (en) * 2012-12-30 2018-05-09 LG Electronics Inc. Methods for performing device-to-device communication in wireless communication system
CN105122886B (zh) * 2013-03-08 2019-03-08 诺基亚技术有限公司 用于设备到设备通信的切换的方法和装置
EP2790456B1 (en) * 2013-04-10 2015-10-21 Fujitsu Limited D2D communication in wireless networks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012144545A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信方法、無線基地局及び移動局
WO2013157541A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、通信制御装置及び通信制御方法

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