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WO2020031346A1 - 通信装置、基地局装置、および通信方法 - Google Patents

通信装置、基地局装置、および通信方法 Download PDF

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WO2020031346A1
WO2020031346A1 PCT/JP2018/029980 JP2018029980W WO2020031346A1 WO 2020031346 A1 WO2020031346 A1 WO 2020031346A1 JP 2018029980 W JP2018029980 W JP 2018029980W WO 2020031346 A1 WO2020031346 A1 WO 2020031346A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
data
base station
control information
communication device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/029980
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English (en)
French (fr)
Inventor
フィテン チェン
ジヤンミン ウー
紅陽 陳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2020535442A priority Critical patent/JPWO2020031346A1/ja
Priority to PCT/JP2018/029980 priority patent/WO2020031346A1/ja
Priority to CN201880096351.3A priority patent/CN112514503A/zh
Publication of WO2020031346A1 publication Critical patent/WO2020031346A1/ja
Priority to US17/167,138 priority patent/US20210168763A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/02—Selection of wireless resources by user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
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    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
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    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1268—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of uplink data flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a communication device, a base station device, a communication system including the communication device and the base station device, and a communication method between the communication device and the base station.
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • Massive MTC Machine Type Communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • V2X is being studied as an example of D2D communication.
  • V2X includes V2V, V2P, and V2I.
  • V2V represents inter-vehicle communication.
  • V2P represents communication between a car and a pedestrian.
  • V2I represents communication between the vehicle and road infrastructure such as signs. The rules regarding V2X are described in, for example, Non-Patent Document 39.
  • centralized resource allocation In-coverage @ RRC_CONNECTED @ UEs
  • distributed resource allocation In-coverage @ RRC_IDLE @ UEs @ or @ out-of-coverage @ UEs
  • low-delay D2D communication is required depending on the usage pattern.
  • a procedure for realizing low-latency D2D communication has not been determined.
  • a resource allocation procedure for V2X communication has not been determined.
  • An object according to one aspect of the present invention is to reduce a delay in a resource allocation procedure for D2D communication.
  • the communication device supports D2D (Device-to-Device) communication.
  • the communication device requests a resource for transmitting D2D data, a control unit that generates control information related to the D2D data, a transmission unit that transmits the control information to a base station, and transmits the D2D data by D2D communication.
  • a receiving unit that receives information indicating allocation of resources to be transmitted from the base station. Then, the transmitting unit transmits the D2D data to the destination device by D2D communication according to the information indicating the resource allocation.
  • the delay in the resource allocation procedure for D2D communication is reduced.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of resource allocation by 4G (LTE).
  • FIG. 3 is a diagram showing a delay in the procedure shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a case where 4G resource allocation is performed in a 5G wireless communication system.
  • FIG. 5 is a diagram showing a delay in the procedure shown in FIG. 4.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a base station.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a wireless communication device.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the wireless communication device.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a V2X communication sequence.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of processing of a VUE.
  • 9 is a flowchart illustrating an example of a process of a base station.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of resource allocation according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a delay in the procedure shown in FIG. 12.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example (part 1) of a case where a plurality of VUEs request side link communication.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example (part 2) of a case where a plurality of VUEs request side link communication.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of processing of a VUE according to the second embodiment.
  • 9 is a flowchart illustrating an example of processing of a base station according to the second embodiment. It is a figure showing an example of resource allocation in a 3rd embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram showing a delay in the procedure shown in FIG. 18.
  • FIG. 1 shows an example of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system 100 includes a base station 10 and a plurality of wireless communication devices 20, as shown in FIG. In this embodiment, each wireless communication device 20 is mounted on a vehicle.
  • the base station 10 controls the cellular communication (uplink / downlink communication via the Uu interface) of the wireless communication device 20. That is, the base station 10 receives an uplink signal (a control signal and a data signal) from the wireless communication device 20. Further, the base station 10 transmits a downlink signal (a control signal and a data signal) to the wireless communication device 20.
  • an uplink signal a control signal and a data signal
  • a downlink signal a control signal and a data signal
  • the wireless communication device 20 can communicate with another communication device via the base station 10.
  • the wireless communication device 20 can also communicate with another wireless communication device without passing through the base station 10. That is, the wireless communication device 20 supports D2D (Device-to-Device) communication.
  • the D2D communication transmits a signal via the PC5 interface.
  • D2D communication may be called “side link communication”.
  • the wireless communication device 20 may be referred to as “UE (User @ Equipment)” or “VUE (Vehicle @ UE)”.
  • V2X includes V2V, V2P, and V2I.
  • V2V represents inter-vehicle communication.
  • V2P represents communication between a car and a pedestrian.
  • V2I represents communication between the vehicle and road infrastructure such as signs.
  • the allocation of resources for side link communication is controlled by the base station 10 in this embodiment.
  • resource allocation for side link communication is controlled by scheduled ⁇ resource ⁇ allocation ⁇ mode ⁇ (sidelink transmission # mode3).
  • the wireless communication device 20 requests the base station 10 for resources for side link communication.
  • the base station 10 performs resource allocation for realizing the requested side link communication.
  • time slot # 4 is assigned to V2X communication.
  • resources allocated to V2X communication include resources for transmitting V2X data and resources for transmitting control information SCI of V2X data.
  • the control information SCI indicates subcarriers, symbols, modulation schemes, codes, and the like for transmitting V2X data.
  • FIG. 2 shows an example of resource allocation by 4G (LTE).
  • the wireless communication device 20 requests the base station 10 for a resource for transmitting V2X data by side link communication.
  • resource allocation is performed according to scheduled resource allocation mode (sidelink transmission mode3).
  • the length of the subframe is 1 ms.
  • V2X data is generated by the application of the wireless communication device 20 in the subframe s1.
  • the wireless communication device 20 transmits a scheduling request (SR: Scheduling @ Request) to the base station 10 in the subframe s2.
  • SR Scheduling @ Request
  • the scheduling request SR requests uplink resources.
  • the base station 10 generates an uplink grant in accordance with the scheduling request.
  • the uplink permission includes information indicating a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) resource. Then, the base station 10 transmits an uplink grant to the wireless communication device 20 in the subframe s3.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • the wireless communication device 20 transmits a side link buffer status report (BSR: Buffer Status Report) to the base station 10 using the resource notified by the uplink permission.
  • BSR Buffer Status Report
  • the side link buffer status report BSR is transmitted using the PUSCH in the subframe s4.
  • the side link buffer status report BSR indicates the amount of V2X data stored in the buffer memory of the wireless communication device 20.
  • the base station 10 determines resources for V2X communication based on the side link buffer status report BSR. That is, the resources of the PSCCH (Physical Sidelink Control Channel) and the resources of the PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) are determined. PSCCH resources are allocated to control signals for controlling V2X communication. PSSCH resources are allocated to V2X data. Then, the base station 10 transmits a side link grant (Sidelink @ grant) to the wireless communication device 20 in the subframe s5.
  • the side link grant includes information indicating the resources of the PSCCH and the PSSCH.
  • the wireless communication device 20 transmits the V2X data to the destination device by using the resource notified by the side link permission.
  • V2X data is transmitted in subframe s6.
  • the time (that is, the delay) required from when the V2X data is generated to when the V2X data is transmitted is the sum of t 1 to t 4 and t s1 to t s6 shown in FIG. Is equivalent to Therefore, in 4G (LTE), the delay associated with transmitting V2X data is about 17.5 ms.
  • V2X service includes the following four usage patterns.
  • Vehicle platooning (2) Advanced driving (3) Extended sensors (4) Remote driving
  • the vehicle platoon allows a plurality of vehicles to travel in a platoon. Advanced operation allows semi-automatic or fully automatic operation.
  • the extension sensor enables exchange of a sensor mounted on a vehicle, a roadside unit (RSU: Roadside Unit), data output from a device possessed by a pedestrian, or live video data of a V2X application server.
  • Remote driving allows driving of the vehicle by a driver at a remote location or by a V2X application.
  • a very small delay may be required depending on the usage mode. For example, some applications for advanced driving or extended sensors may require a maximum end-to-end delay of 3 ms.
  • FIG. 4 shows an example of a case where 4G resources are allocated in a 5G wireless communication system.
  • resource allocation is performed in scheduled ⁇ resource ⁇ allocation ⁇ mode ⁇ (mode3).
  • the length of the slot is 0.5 ms.
  • the time domain of each slot is composed of 14 symbols. In the embodiment shown in FIG. 4, three symbols are assigned to the downlink (data and control information). Eight symbols are assigned to the uplink (data). Two symbols are assigned to the uplink (control information). Further, a guard section of one symbol is provided.
  • the time (that is, delay) required from when the V2X data is generated to when the V2X data is transmitted corresponds to the sum of t 1 to t 5 and t s1 to t s5 shown in FIG. Therefore, the delay associated with the transmission of V2X data is estimated to be 3.32 to 3.82 ms. In other words, simply applying the 4G (LTE) resource allocation procedure to the 5G (NR) wireless communication system may not be able to satisfy the 5G V2X service delay requirement.
  • LTE Long Term Evolution
  • FIG. 6 shows an example of the configuration of a base station.
  • the base station 10 is, for example, a next generation base station device (gNB: Next generation Node B).
  • the base station 10 includes a control unit 11, a storage unit 12, a network interface 13, a wireless transmission unit 14, and a wireless reception unit 15, as shown in FIG.
  • the base station 10 may include other circuits or functions not shown in FIG.
  • the control unit 11 controls the cellular communication provided by the base station 10.
  • the control unit 11 can allocate resources to D2D communication (that is, side link communication) performed by the wireless communication device 20.
  • the control unit 11 is realized by a processor.
  • the control unit 11 provides a function of controlling cellular communication and a function of allocating resources to D2D communication by executing a software program stored in the storage unit 12.
  • some of the functions of the control unit 11 may be realized by a hardware circuit.
  • the storage unit 12 stores a software program executed by the processor.
  • the storage unit 12 stores data necessary for controlling the operation of the base station 10.
  • the storage unit 12 is realized by, for example, a semiconductor memory.
  • the network interface 13 provides an interface for connecting to a core network. That is, the base station 10 can be connected to another base station 10 or a network management system that controls the base station 10 via the network interface 13.
  • the radio transmission unit 14 transmits a radio signal for cellular communication according to an instruction given from the control unit 11. That is, the wireless transmission unit 14 transmits a downlink signal to the wireless communication device 20 in the cell.
  • Wireless receiving section 15 receives a wireless signal of cellular communication according to an instruction given from control section 11. That is, the wireless receiving unit 15 receives an uplink signal transmitted from the wireless communication device 20 in the cell.
  • the cellular communication is provided using, for example, the 2.4 GHz band and / or the 4 GHz band.
  • FIG. 7A shows an example of a wireless communication device.
  • the wireless communication device 20 supports cellular communication and D2D communication.
  • D2D communication is implemented using a different frequency band from cellular communication.
  • D2D communication is provided using a 6 GHz band.
  • the D2D communication may share the same frequency band as the uplink of the cellular communication.
  • the wireless communication device 20 includes a control unit 21, a storage unit 22, a wireless transmission unit 23, a wireless reception unit 24, a wireless transmission unit 25, and a wireless reception unit 26. Note that the wireless communication device 20 may include other circuits or functions not shown in FIG. 7A.
  • the wireless communication unit for cellular communication and the wireless communication unit for D2D communication are provided separately from each other, but the wireless communication device 20 is not limited to this configuration. Absent.
  • a wireless communication unit for cellular communication and a wireless communication unit for D2D communication may be shared.
  • the wireless transmission unit 23 transmits the cellular signal and the D2D signal
  • the wireless transmission unit 24 receives the cellular signal and the D2D signal.
  • the control unit 21 controls the cellular communication and the D2D communication provided by the wireless communication device 20.
  • the control unit 21 is realized by a processor.
  • the control unit 21 provides a function of controlling cellular communication and D2D communication by executing a software program stored in the storage unit 22.
  • some of the functions of the control unit 21 may be realized by a hardware circuit.
  • the storage unit 22 stores a software program executed by the processor.
  • the storage unit 22 stores data and information necessary for controlling the operation of the wireless communication device 20.
  • the storage unit 22 is realized by, for example, a semiconductor memory.
  • the radio transmission unit 23 transmits a radio signal for cellular communication according to an instruction given from the control unit 21. That is, the wireless transmission unit 23 transmits an uplink signal to the base station 10.
  • Wireless receiving section 24 receives a wireless signal of cellular communication according to an instruction given from control section 21. That is, the wireless reception unit 24 receives a downlink signal transmitted from the base station 10.
  • the wireless transmission unit 25 transmits a wireless signal of D2D communication according to an instruction given from the control unit 21. That is, the wireless transmission unit 25 transmits the D2D signal to another wireless communication device using the resources allocated by the base station 10.
  • the wireless receiving unit 26 receives a wireless signal of D2D communication according to an instruction given from the control unit 21. That is, the wireless receiving unit 26 receives a D2D signal transmitted from another wireless communication device.
  • the D2D signal includes V2X data and V2X data control information in this embodiment.
  • FIG. 8 shows an example of a V2X communication sequence.
  • the wireless communication system includes a base station (gNB) 10 and a plurality of wireless communication devices (VUE) 20.
  • the VUE 20a transmits data to the VUE 20b by V2X communication.
  • the VUE 20a may transmit data to a plurality of VUEs 20 including the VUE 20b by V2X communication. It is assumed that at least the VUE 20a among the plurality of VUEs 20 is located within the cell of the base station 10.
  • the VUE 20a is assumed to be mounted on the vehicle.
  • the other VUE 20 may be mounted on a vehicle, carried by a pedestrian, or incorporated in a road infrastructure.
  • the VUE 20a transmits information indicating that the VUE 20a is a terminal that performs V2X communication to the base station 10. Then, the base station 10 transmits system information relating to V2X communication to the VUE 20a.
  • This system information includes, for example, the mapping information shown in FIG.
  • the mapping information indicates the correspondence between the side link control information SL_UCI and the attribute of V2X traffic / service.
  • the side link control information SL_UCI is represented by 4 bits in this example.
  • V2X traffic / service attributes include, in this example, communication type, payload size, reliability, minimum communication distance, and delay.
  • the communication type identifies broadcast, groupcast, or unicast.
  • the payload size represents the size of data transmitted in V2X communication.
  • Reliability represents the reliability required by V2X traffic / service.
  • the minimum communication distance indicates a transmission distance required by V2X traffic / service.
  • the delay (ie, latency) represents an allowable amount of time (ie, end-to-end delay) required from when the V2X data is generated to when the V2X data is received.
  • the side link control information SL_UCI may be associated with the quality of service (QoS) of V2X traffic / service.
  • the base station 10 does not need to transmit the mapping information to the VUE 20a.
  • the mapping information is not limited to the example illustrated in FIG. 9, and other information may be assigned to the side link control information SL_UCI.
  • the side link control information SL_UCI may represent each usage mode of the V2X communication (vehicle platoon, advanced driving, extended sensor, remote driving).
  • the side link control information SL_UCI may represent each scenario described in 3GPP ⁇ TS ⁇ 22.186 ⁇ V15.2.0 (Table 5.2-1, Table 5.3-1 and Table 5.4-1).
  • the VUE 20a When transmitting data by V2X communication, the VUE 20a determines the attribute of the data (ie, V2X data). The attribute of the V2X data is notified to the control unit 21 of the VUE 20a from, for example, the application that generated the V2X data. Further, the VUE 20a generates the side link control information SL_UCI based on the attribute of the V2X data. In the case where the mapping information shown in FIG. 9 is used, the VUE 20a determines the value of SL_UCI corresponding to the attribute of V2X data. Then, the VUE 20a transmits the side link control information SL_UCI to the base station 10.
  • the side link control information SL_UCI is transmitted from the VUE 20a to the base station 10 using, for example, a resource specified in advance in the PUCCH.
  • the resources specified in advance for transmitting the side link control information SL_UCI are indicated by control information broadcast from the base station to each UE or individual control information (for example, RRC_DEDICATED).
  • the base station 10 Upon receiving the side link control information SL_UCI, the base station 10 determines resources to be allocated to the V2X communication requested by the VUE 20a based on the value of SL_UCI. At this time, the base station 10 determines resources to be allocated to the requested V2X communication, for example, according to the mapping information shown in FIG. Specifically, resources for V2X communication are determined so as to satisfy the data size and the maximum delay corresponding to the value of SL_UCI. As described above, the side link control information SL_UCI is used as resource request information for requesting a resource for V2X communication.
  • the base station 10 generates side link permission information indicating the resource allocated to the requested V2X communication, and transmits the generated side link permission information to the VUE 20a.
  • the side link permission information includes information indicating a PSSCH resource for transmitting V2X data and information indicating a PSCCH resource for transmitting V2X data control information.
  • the side link permission information is an example of resource allocation information indicating resources permitted by the base station 10 for D2D communication or side link communication.
  • the side link permission information is included in, for example, the downlink control information DCI and transmitted from the base station 10 to the VUE 20a.
  • the VUE 20a generates a side link transport block and control information SCI.
  • the side link transport block is generated based on the side link permission information. For example, a symbol and a subcarrier for transmitting a side link transport block are determined based on the side link permission information.
  • V2X data is stored in the side link transport block.
  • the control information SCI indicates the arrangement of V2X data (symbols and subcarriers), modulation scheme, code, and the like. The control information SCI is used when the wireless communication device that has received the V2X data decodes the V2X data.
  • VUE 20a transmits V2X data to VUE 20b using the resource notified by the side link permission information.
  • the control information SCI is transmitted using the PSCCH specified by the side link permission information.
  • V2X data is transmitted using the PSSCH specified by the side link permission information.
  • the VUE 20 transmits the side link control information SL_UCI to the base station 10
  • the resource allocation for the V2X communication is performed in the base station 10, and the base station 10
  • the side link permission information is transmitted to the VUE 20. That is, the base station 10 notifies the VUE 20 of the side link permission information indicating the resource for the V2X communication without transmitting the buffer status report BSR from the VUE 20 to the base station 10 via the PUSCH. Therefore, according to the first embodiment, the delay for transmitting V2X data is reduced as compared with the procedure shown in FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the processing of the VUE. The processing of this flowchart is executed when V2X data arrives at the VUE 20 from the application.
  • control unit 21 acquires V2X data generated by an application for V2X communication.
  • the control unit 21 determines the value of SL_UCI based on the attribute of the acquired V2X data. For example, when the mapping information shown in FIG. 9 is set in the VUE 20, 4-bit SL_UCI is generated based on the attribute of the V2X data. Then, the control unit 21 generates side link control information SL_UCI including the SL_UCI.
  • the wireless transmission unit 23 transmits the side link control information SL_UCI to the base station 10.
  • the side link control information SL_UCI is transmitted from the VUE 20 to the base station 10 using the PUCCH.
  • the resources (symbols and subcarriers) for transmitting the side link control information SL_UCI are predetermined between the base station 10 and the VUE 20, for example.
  • the base station 10 When receiving the side link control information SL_UCI, the base station 10 performs resource allocation for V2X communication and generates side link permission information.
  • the side link permission information includes information indicating a PSSCH resource for transmitting V2X data and information indicating a PSCCH resource for transmitting V2X data control information SCI.
  • the wireless receiving unit 24 receives the side link permission information transmitted from the base station 10.
  • the side link permission information is transmitted from the base station 10 to the VUE 20 using the PDCCH.
  • resources symbols and subcarriers for transmitting the sidelink permission information are predetermined between the base station 10 and the VUE 20, for example.
  • the wireless transmission unit 25 transmits the V2X data according to the side link permission information.
  • control information SCI for decoding the V2X data is transmitted together with the V2X data.
  • the V2X data is transmitted using a PSSCH resource specified by the side link permission information.
  • the control information SCI is transmitted using a PSCCH resource specified by the side link permission information. Note that the control information SCI is generated by the control unit 21 based on the side link permission information.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of the processing of the base station. Note that the processing of this flowchart is executed by the base station 10 shown in FIG.
  • the wireless receiving unit 15 receives the side link control information SL_UCI transmitted from the VUE 20.
  • the side link control information SL_UCI is transmitted from the VUE 20 to the base station 10 using the PUCCH as described above. Further, resources (symbols and subcarriers) for transmitting the side link control information SL_UCI are predetermined between the base station 10 and the VUE 20, for example.
  • the control unit 11 performs resource allocation based on the side link control information SL_UCI.
  • the control unit 11 manages one or a plurality of data resource pools for V2X data and one or a plurality of control resource pools for V2X data control information SCI.
  • the data resource pool and the control resource pool are uniquely associated with each other.
  • the control unit 11 recognizes the attribute of the V2X data based on the value of SL_UCI and estimates the size of the V2X data. Then, the control unit 11 selects one resource pool D from the data resource pool according to the attribute of the V2X data and the estimated data size, and selects a resource for the V2X data from the resource pool D. Further, the control unit 11 selects a control resource pool C corresponding to the resource pool D from the control resource pool, and selects a resource for the control information SCI from the control resource pool C.
  • the side link permission information includes information indicating a PSSCH resource for transmitting V2X data and information indicating a PSCCH resource for transmitting V2X data control information SCI.
  • the wireless transmission unit 14 transmits the side link permission information to the VUE 20.
  • the side link permission information is transmitted from the base station 10 to the VUE 20 using the PDCCH.
  • resources symbols and subcarriers for transmitting the sidelink permission information are predetermined between the base station 10 and the VUE 20, for example.
  • FIG. 12 shows an example of resource allocation in the first embodiment.
  • the length of the slot is 0.5 ms, as in the example shown in FIG. Therefore, the time domain of each slot is composed of 14 symbols.
  • three symbols are allocated to downlink D (data and control information). Eight symbols are allocated to the uplink U (data). Two symbols are allocated to the uplink U (control information). Further, a guard section G of one symbol is provided.
  • the VUE 20 transmits the side link control information SL_UCI to the base station 10 using the uplink (PUCCH).
  • the waiting time of the PUCCH corresponds to the time from when the V2X data arrives at the VUE 20 to when the PUCCH is first obtained after the arrival of the V2X data. Therefore, the average waiting time t1 of the PUCCH is one half of the slot period. In each slot, two symbols are allocated to the PUCCH. Therefore, the time t s1 required to transmit the side link control information SL_UCI to the base station 10 corresponds to the time required to transmit two symbols.
  • the base station 10 allocates resources for V2X communication based on the side link control information SL_UCI, and transmits the side link permission information to the VUE 20.
  • the side link permission information is transmitted from the base station 10 to the VUE 20 using a downlink (for example, PDCCH).
  • a downlink for example, PDCCH
  • three symbols are assigned to the downlink. Therefore, the time ts2 required to receive the side link permission information from the base station 10 corresponds to the time required to transmit three symbols.
  • the period t 2 until the receiving side link permission information is substantially the same as the slot period.
  • the base station 10, in the period t 2 performs resource allocation on the basis of the side link control information SL_UCI, generates a side links permission information.
  • the VUE 20 After receiving the side link permission information from the base station 10, the VUE 20 transmits the V2X data in the slot s3. Therefore, the time t s3 required to transmit the V2X data is substantially the same as the slot period. Also, the VUE 20 decodes the side link permission information from when the side link permission information is received via the downlink until the start time of a new slot. Therefore, the period t 3 for decoding the side link permission information corresponds to the time required for transmitting 11 symbols. However, depending on the processing capacity of the VUE 20, one more slot period may be required to decode the side link permission information.
  • the time (that is, the delay) required from when the V2X data is generated to when the V2X data is transmitted is t 1 to t 3 and t s1 to t s3 shown in FIG. Is equivalent to the sum of In this case, the delay is between 1.82 and 2.32 ms. That is, according to the first embodiment, the delay of V2X communication is reduced to 3 ms or less. Therefore, it is possible to satisfy the requirement relating to the usage form of the V2X service in 5G.
  • the side link control information SL_UCI is transmitted from the VUE 20 to the base station 10 instead of the scheduling request SR as compared with the procedure shown in FIG.
  • the procedure for transmitting the buffer status report BSR is unnecessary.
  • the time related to the transmission of the scheduling request SR and the time related to the transmission of the side link control information SL_UCI are substantially the same. Therefore, in comparison with the procedure shown in FIG. 4, in the first embodiment, the time related to the transmission of the buffer status report BSR (including the time for determining the PUSCH resource for transmitting the buffer status report BSR) Will be reduced.
  • the side link control information SL_UCI indicates the attribute of V2X data with a plurality of bits, but the embodiment of the present invention is not limited to this configuration.
  • the VUE 20 sets the attribute of the V2X data. There is no need to notify the base station 10. That is, in these cases, the VUE 20 may request a resource for V2X communication using the 1-bit side link control information SL_UCI.
  • base station 10 having received side link control information SL_UCI performs resource allocation according to a predetermined service or a predetermined data size.
  • parameters (data size and the like) related to resource allocation are set in the base station 10 in advance or given to the base station 10 from the network management system.
  • FIGS. 14 and 15 show an embodiment of a case where a plurality of VUEs request side link communication.
  • the VUE transmits the side link control information SL_UCI to the base station 10 using the PUCCH as described above.
  • a plurality of VUEs are multiplexed by time division multiplexing.
  • the Short @ PUCCH format is used.
  • the Short @ PUCCH format one or two symbols are allocated to the PUCCH in each slot. Then, the side link control information SL_UCI of VUE # 1 is transmitted using the PUCCH of slot # 1, and the side link control information SL_UCI of VUE # 2 is transmitted using the PUCCH of slot # 2.
  • the LongLPUCCH format is used.
  • 4 to 14 symbols are allocated to the PUCCH in each slot.
  • the 1st to 14th symbols in each slot are used as PUCCH.
  • the first to seventh PUCCH symbols and the eighth to fourteenth PUCCH symbols are transmitted using different frequencies (that is, different subcarriers).
  • the side link control information SL_UCI of VUE # 1 is transmitted using the first, third, eighth, and tenth PUCCH symbols of slot # 1.
  • Other PUCCH symbols transmit, for example, DMRS (Demodulation Reference Signal) or other uplink control information of VUE # 1.
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • the DMRS is transmitted using the second, fourth, sixth, ninth, eleventh, and thirteenth PUCCH symbols
  • the SR is transmitted using the fifth, seventh, twelfth, and fourteenth PUCCH symbols.
  • the side link control information SL_UCI of VUE # 2 is transmitted using the first, third, eighth, and tenth PUCCH symbols of slot # 2.
  • Other PUCCH symbols transmit DMRS of VUE # 2 or other uplink control information.
  • a plurality of VUEs are multiplexed by frequency division multiplexing.
  • the Short @ PUCCH format is used.
  • side link control information SL_UCI of VUE # 1 and side link control information SL_UCI of VUE # 2 are transmitted using mutually different frequencies (ie, different subcarriers).
  • the Long PUCCH format is used. Then, the side link control information SL_UCI of VUE # 1 and the side link control information SL_UCI of VUE # 2 are transmitted using different frequencies.
  • a plurality of VUEs may transmit the corresponding side link control information SL_UCI using different DMRS base sequences (base @ sequence).
  • the VUE that has acquired the V2X data immediately transmits the side link control information SL_UCI to the base station.
  • the VUE selects a sequence for requesting a side link resource according to the maximum delay required by V2X data.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of processing of the VUE according to the second embodiment.
  • V2X data arrives at the VUE 20 from the V2X communication application in S1.
  • the control unit 21 determines whether the delay required by the V2X data is equal to or smaller than the threshold or smaller than the threshold.
  • the required delay is notified, for example, from the application.
  • the required delay may be predetermined for the application generating the V2X data.
  • the threshold value may be autonomously determined by the VUE.
  • the threshold value may be indicated by control information broadcast from the base station or individual control information (for example, RRC_DEDICATED).
  • the control unit 21 If the required delay is equal to or less than the threshold value or smaller than the threshold value, the control unit 21 generates the side link control information SL_UCI and transmits it to the base station 10 in S22.
  • the process of S22 corresponds to S2 to S3 shown in FIG. Therefore, when the processing of S22 is performed in the VUE 20, the base station 10 performs resource allocation according to the side link control information SL_UCI, and transmits the side link permission information to the VUE 20.
  • the control unit 21 executes the processing of S23 to S25.
  • the processing of S23 to S25 is realized by the same procedure as the existing resource allocation method shown in FIG. That is, in S23, the wireless transmission unit 23 transmits the scheduling request SR to the base station 10. In this case, the base station 10 returns an uplink grant indicating a usable uplink resource to the VUE 20. Therefore, the VUE 20 receives this uplink permission in S24. Then, in S25, the wireless transmission unit 23 transmits the buffer status report BSR to the base station 10 using the resource specified by the uplink permission.
  • the buffer status report is generated by the control unit 21 based on the size of the V2X data and the like.
  • the VUE 20 transmits the side link control information SL_UCI or the buffer status report BSR to the base station 10 based on the maximum delay required by the V2X data.
  • the base station 10 can generate the side link permission information by executing the resource allocation, regardless of whether the base station 10 receives the side link control information SL_UCI or the buffer status report BSR. Then, the side link permission information is transmitted from the base station 10 to the VUE 20. Therefore, the VUE 20 transmits V2X data according to the side link permission information in S4 to S5.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a process performed by the base station according to the second embodiment. In the process of this flowchart, it is assumed that the side link control information SL_UCI or the scheduling request SR is transmitted from the VUE 20 by the method in FIG.
  • the base station 10 When the wireless receiving unit 15 receives the side link control information SL_UCI from the VUE 20 (S31: Yes), the base station 10 performs the processing of S12 to S13. That is, in S12, the control unit 11 executes resource allocation based on the side link control information SL_UCI, and generates side link permission information. Then, in S13, the wireless transmission unit 14 transmits the side link permission information to the VUE 20.
  • the radio transmitting unit 14 transmits an uplink permission to the VUE 20 in S33.
  • the VUE 20 transmits the buffer status report BSR using the resource specified by the uplink permission. Therefore, the wireless receiving unit 15 receives the buffer status report BSR in S34.
  • the control unit 11 performs resource allocation based on the buffer status report BSR and generates side link permission information. Thereafter, the side link permission information generated in S35 is transmitted to the VUE 20 in S13.
  • the side link control information SL_UCI when V2X communication with a small maximum delay is requested, the side link control information SL_UCI is transmitted, and in other cases, the scheduling request SR is transmitted.
  • both the side link control information SL_UCI and the scheduling request SR are transmitted via the PUCCH. Therefore, assuming that the number of bits of the side link control information SL_UCI is larger than the number of bits of the scheduling request SR, when the side link control information SL_UCI is transmitted for all V2X communication, the overhead of the PUCCH increases. . Therefore, in the second embodiment, the reduction of the PUCCH overhead is realized by transmitting the scheduling request SR to the V2X communication in which the request for delay is not severe.
  • SL_UCI is 4 bits.
  • the scheduling request SR may be 1 bit.
  • the side link control information SL_UCI and the scheduling request SR are both transmitted from the VUE 20 to the base station 10 using the PUCCH. Therefore, both the side link control information SL_UCI and the scheduling request SR are transmitted using the resources represented by the shaded areas shown in FIG. 14 or FIG.
  • the configuration of slots can be dynamically changed.
  • the base station can select a desired slot from a slot of 1 second, a slot of 0.5 ms, and a slot of 0.25 ms.
  • the base station can also select a “minislot” having 2 to 13 symbols.
  • a “minislot” is sometimes called “non-slot based transmission / scheduling”.
  • the slot configuration is dynamically changed in the procedure for allocating resources for V2X communication. As a result, the delay in the resource allocation procedure for V2X communication is reduced.
  • FIG. 18 shows an example of resource allocation in the third embodiment.
  • the VUE 20 when the V2X data is generated, the VUE 20 transmits a scheduling request SR to the base station 10.
  • the scheduling request SR requests uplink resources in the same manner as the 4G procedure shown in FIG.
  • the base station 10 Upon receiving the scheduling request SR, the base station 10 generates an uplink grant in the same manner as the 4G procedure shown in FIG. However, in the third embodiment, configuration change information is generated in addition to uplink permission.
  • the configuration change information includes an instruction to shorten the slot length.
  • the configuration change information includes the following information. Slot length: 0.5 ms slot ⁇ 0.125 ms 7-symbol mini-slot SCS: 60 kHz Downlink: 7 symbol guard interval: 1 symbol Uplink (data): 6 symbols Uplink (control information): 1 symbol And uplink permission and configuration change information are notified from the base station 10 to the VUE 20 via the PDCCH. You.
  • the VUE 20 When the VUE 20 receives the configuration change information from the base station 10, it changes the configuration of the subsequent slots. Then, the VUE 20 transmits the buffer status report BSR to the base station 10 in the mini slot s3. Note that an uplink resource for transmitting the buffer status report BSR to the base station 10 is specified by the above-described uplink permission.
  • the base station 10 allocates resources to the requested V2X communication according to the buffer status report BSR. At this time, a PSSCH resource for transmitting V2X data and a PSCCH resource for transmitting control information SCI are determined. Then, the base station 10 transmits the side link permission information indicating the resource allocation to the VUE 20.
  • the VUE 20 receives the side link permission information in the mini slot s4. Then, VUE 20 transmits V2X data and control information SCI based on the side link permission information. In the example shown in FIG. 18, V2X data is transmitted via the side link in the mini slot s5.
  • the time (that is, the delay) required from when the V2X data is generated to when the V2X data is transmitted is the sum of t 1 to t 5 and t s1 to t s5 shown in FIG. Is equivalent to In this embodiment, the delay associated with the transmission of V2X data is between 2.68 and 2.93 ms.
  • the slot configuration is dynamically changed in the procedure for allocating resources to V2X communication.
  • it is possible to reduce the delay related to resource allocation for V2X communication as compared with the procedure shown in FIG.
  • base station eNB or gNB
  • control unit 14 wireless transmission unit 15 wireless reception unit 20 wireless communication device (UE or VUE) 21 control unit 23 wireless transmission unit (cellular) 24 Wireless receiver (cellular) 25 Wireless transmitter (D2D) 26 Wireless receiver (D2D) 100 wireless communication system
  • UE or VUE wireless communication device
  • control unit 23 wireless transmission unit (cellular) 24 Wireless receiver (cellular) 25 Wireless transmitter (D2D) 26 Wireless receiver (D2D) 100 wireless communication system

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Abstract

通信装置は、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信をサポートし、制御部、送信部、受信部を備える。制御部は、Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースを要求する、Ｄ２Ｄデータに関する制御情報を生成する。送信部は、制御情報を基地局に送信する。受信部は、Ｄ２Ｄ通信でＤ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を、基地局から受信する。送信部は、リソースの割当てを表す情報に従ってＤ２Ｄ通信でＤ２Ｄデータを宛先装置に送信する。

Description

通信装置、基地局装置、および通信方法
　本発明は、通信装置、基地局装置、通信装置および基地局装置を含む通信システム、および通信装置と基地局との間の通信方法に係わる。
　現在、ネットワークのリソースの多くは、モバイル端末（スマートフォンまたはフューチャーフォンを含む）が使用するトラフィックにより占有されている。また、モバイル端末が使用するトラフィックは、今後も拡大していくと考えられる。
　一方、ＩｏＴ（Internet of things）サービス（例えば、交通システム、スマートメータ、装置等の監視システム）の展開にあわせて、様々な要求条件を持つサービスに対応することが求められている。このため、第５世代移動体通信（５Ｇ（ＮＲ：New Radio））の通信規格では、第４世代移動体通信（４Ｇ（ＬＴＥ：Long Term Evolution））の標準技術（例えば、非特許文献１～１２）に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、第５世代通信規格については、３ＧＰＰの作業部会（例えば、ＴＳＧ－ＲＡＮ　ＷＧ１、ＴＳＧ－ＲＡＮ　ＷＧ２等）で検討されている（例えば、非特許文献１３～３８）。
　５Ｇにおいては、多種多様なサービスに対応するために、ｅＭＢＢ（Enhanced Mobile BroadBand）、Ｍａｓｓｉｖｅ　ＭＴＣ（Machine Type Communications)、およびＵＲＬＬＣ（Ultra－Reliable and Low Latency Communication）に分類されるユースケースのサポートが想定されている。
　また、３ＧＰＰの作業部会では、Ｄ２Ｄ（Device to Device）通信についても議論されている。Ｄ２Ｄ通信は、サイドリンク通信と呼ばれることもある。また、Ｄ２Ｄ通信の一例として、Ｖ２Ｘが検討されている。Ｖ２Ｘは、Ｖ２Ｖ、Ｖ２Ｐ、Ｖ２Ｉを含む。Ｖ２Ｖは、自動車間通信を表す。Ｖ２Ｐは、自動車と歩行者との間の通信を表す。Ｖ２Ｉは、自動車と標識等の道路インフラとの間の通信を表す。Ｖ２Ｘに関する規定は、例えば、非特許文献３９に記載されている。なお、４ＧのＶ２Ｘにおいては、集中的なリソース割当て（In-coverage RRC_CONNECTED UEs）および分散的なリソース割当て(In-coverage RRC_IDLE UEs or out-of-coverage UEs)が規定されている。
3GPP　TS　36.211　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.212　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.213　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.300　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.321　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.322　V15.0.1（2018-04） 3GPP　TS　36.323　V14.5.0（2017-12） 3GPP　TS　36.331　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.413　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.423　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　36.425　V14.1.0（2018-03） 3GPP　TS　37.340　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.201　V15.0.0（2017-12） 3GPP　TS　38.202　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.211　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.212　V15.1.1（2018-04） 3GPP　TS　38.213　V15.1.0（2018-0312） 3GPP　TS　38.214　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.215　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.300　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.321　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.322　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.323　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.331　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.401　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.410　V0.9.0（2018-04） 3GPP　TS　38.413　V0.8.0（2018-04） 3GPP　TS　38.420　V0.8.0（2018-04） 3GPP　TS　38.423　V0.8.0（2018-04） 3GPP　TS　38.470　V15.1.0（2018-03） 3GPP　TS　38.473　V15.1.1（2018-04） 3GPP　TR　38.801　V14.0.0（2017-04） 3GPP　TR　38.802　V14.2.0（2017-09） 3GPP　TR　38.803　V14.2.0（2017-09） 3GPP　TR　38.804　V14.0.0（2017-03） 3GPP　TR　38.900　V14.3.1（2017-07） 3GPP　TR　38.912　V14.1.0（2017-06） 3GPP　TR　38.913　V14.3.0（2017-06） 3GPP　TS　22.186　V15.2.0（2017-09）
　５Ｇにおいては、使用形態によっては、低遅延のＤ２Ｄ通信が要求される。ところが、低遅延のＤ２Ｄ通信を実現するための手順は決められていない。例えば、Ｖ２Ｘ通信のためのリソース割当て手順は決められていない。
　本発明の１つの側面に係わる目的は、Ｄ２Ｄ通信のためのリソース割当て手順の遅延を削減することである。
　本発明の１つの態様の通信装置は、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信をサポートする。この通信装置は、Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースを要求する、前記Ｄ２Ｄデータに関する制御情報を生成する制御部と、前記制御情報を基地局に送信する送信部と、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を、前記基地局から受信する受信部と、を備える。そして、前記送信部は、前記リソースの割当てを表す情報に従ってＤ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを宛先装置に送信する。
　上述の態様によれば、Ｄ２Ｄ通信のためのリソース割当て手順の遅延が削減される。
無線通信システムの一例を示す図である。 ４Ｇ（ＬＴＥ）によるリソース割当ての一例を示す図である。 図２に示す手順における遅延を示す図である。 ５Ｇの無線通信システムにおいて４Ｇのリソース割当てが行われるケースの一例を示す図である。 図４に示す手順における遅延を示す図である。 基地局の構成の一例を示す図である。 無線通信装置の一例を示す図である。 無線通信装置の他の例を示す図である。 Ｖ２Ｘ通信のシーケンスの一例を示す図である。 サイドリンク制御情報とＶ２Ｘトラヒック／サービスの属性との対応関係の一例を示す図である。 ＶＵＥの処理の一例を示すフローチャートである。 基地局の処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるリソース割当ての一例を示す図である。 図１２に示す手順における遅延を示す図である。 複数のＶＵＥがそれぞれサイドリンク通信を要求するケースの実施例（その１）を示す図である。 複数のＶＵＥがそれぞれサイドリンク通信を要求するケースの実施例（その２）を示す図である。 第２の実施形態におけるＶＵＥの処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態における基地局の処理の一例を示すフローチャートである。 第３の実施形態におけるリソース割当ての一例を示す図である。 図１８に示す手順における遅延を示す図である。
　図１は、本発明の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す。無線通信システム１００は、図１（ａ）に示すように、基地局１０および複数の無線通信装置２０を備える。この実施例では、各無線通信装置２０は、それぞれ車両に搭載されている。
　基地局１０は、無線通信装置２０のセルラ通信（Ｕｕインタフェースを介する上りリンク／下りリンク通信）を制御する。すなわち、基地局１０は、無線通信装置２０から上りリンク信号（制御信号およびデータ信号）を受信する。また、基地局１０は、無線通信装置２０に下りリンク信号（制御信号およびデータ信号）を送信する。
　無線通信装置２０は、基地局１０を介して他の通信装置と通信を行うことができる。また、無線通信装置２０は、基地局１０を介することなく他の無線通信装置と通信を行うこともできる。すなわち、無線通信装置２０は、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信をサポートする。Ｄ２Ｄ通信は、ＰＣ５インタフェースを介して信号を送信する。また、Ｄ２Ｄ通信は「サイドリンク通信」と呼ばれることもある。また、無線通信装置２０を「ＵＥ（User Equipment）」または「ＶＵＥ（Vehicle UE）」と呼ぶことがある。
　無線通信装置２０は、上述したように、車両に搭載されている。よって、無線通信装置２０は、この実施例では、Ｖ２Ｘ通信を行うことができる。Ｖ２Ｘは、Ｖ２Ｖ、Ｖ２Ｐ、Ｖ２Ｉを含む。Ｖ２Ｖは、自動車間通信を表す。Ｖ２Ｐは、自動車と歩行者との間の通信を表す。Ｖ２Ｉは、自動車と標識等の道路インフラとの間の通信を表す。
　サイドリンク通信のためのリソースの割当ては、この実施例では、基地局１０により制御される。以下の記載では、scheduled resource allocation mode (sidelink transmission mode3)によりサイドリンク通信のためのリソース割当てが制御されるものとする。この場合、無線通信装置２０は、サイドリンク通信のためのリソースを基地局１０に要求する。基地局１０は、要求されたサイドリンク通信を実現するためのリソース割当てを行う。図１（ｂ）に示す例では、Ｖ２Ｘ通信に対してタイムスロット＃４が割り当てられている。ここで、Ｖ２Ｘ通信に割り当てられるリソースは、Ｖ２Ｘデータを送信するためのリソース、およびＶ２Ｘデータの制御情報ＳＣＩを送信するためのリソースを含む。制御情報ＳＣＩは、Ｖ２Ｘデータを伝送するためのサブキャリア、シンボル、変調方式、符号などを表す。そして、このリソース割当てにより、in-coverage RRC_CONNECTED V-UEsのためのサイドリンク通信が実現される。なお、サイドリンク通信のためのリソース割当て方法は、たとえば、3GPP TS 36.300または3GPP TS 36.213に記載されている。
　図２は、４Ｇ（ＬＴＥ）によるリソース割当ての一例を示す。この例では、無線通信装置２０は、サイドリンク通信でＶ２Ｘデータを送信するためのリソースを基地局１０に要求するものとする。また、scheduled resource allocation mode (sidelink transmission mode3)でリソース割当てが行われる。なお、４Ｇにおいては、サブフレームの長さは１ｍ秒である。
　サブフレームｓ１において、無線通信装置２０のアプリケーションによりＶ２Ｘデータが生成されるものとする。この場合、無線通信装置２０は、サブフレームｓ２において、スケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling Request）を基地局１０に送信する。スケジューリング要求ＳＲは、上りリンクのリソースを要求する。
　基地局１０は、スケジューリング要求に応じて上りリンク許可（Uplink grant）を生成する。上りリンク許可は、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）のリソースを表す情報を含む。そして、基地局１０は、サブフレームｓ３において、上りリンク許可を無線通信装置２０に送信する。
　無線通信装置２０は、上りリンク許可により通知されたリソースを利用して、サイドリンクバッファ状態報告（ＢＳＲ：Buffer Status Report）を基地局１０に送信する。この例では、サブフレームｓ４においてＰＵＳＣＨを使用してサイドリンクバッファ状態報告ＢＳＲが送信される。なお、サイドリンクバッファ状態報告ＢＳＲは、無線通信装置２０のバッファメモリに格納されているＶ２Ｘデータの量を表す。
　基地局１０は、サイドリンクバッファ状態報告ＢＳＲに基づいて、Ｖ２Ｘ通信のためのリソースを決定する。即ち、ＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control Channel）のリソースおよびＰＳＳＣＨ（Physical Sidelink Shared Channel）のリソースが決定される。ＰＳＣＣＨのリソースは、Ｖ２Ｘ通信を制御する制御信号に割り当てられる。ＰＳＳＣＨのリソースは、Ｖ２Ｘデータに割り当てられる。そして、基地局１０は、サブフレームｓ５において、サイドリンク許可（Sidelink grant）を無線通信装置２０に送信する。サイドリンク許可は、ＰＳＣＣＨおよびＰＳＳＣＨのリソースを表す情報を含む。
　無線通信装置２０は、サイドリンク許可により通知されたリソースを利用して、Ｖ２Ｘデータを宛先装置に送信する。この例では、サブフレームｓ６においてＶ２Ｘデータが送信されている。
　図２に示す手順において、Ｖ２Ｘデータが生成されたときからそのＶ２Ｘデータが送信されるまでに要する時間（すなわち、遅延）は、図３に示すｔ1～ｔ4、ｔs1～ｔs6の総和に相当する。したがって、４Ｇ（ＬＴＥ）においては、Ｖ２Ｘデータの送信に係わる遅延は約17.5ｍ秒である。
　５Ｇ（ＮＲ：New Radio）においては、Ｖ２Ｘ通信についての様々な使用形態が規定されている。具体的には、Ｖ２Ｘサービスは、下記の４つの使用形態を含む。
（１）車両隊列（Vehicle platooning）
（２）先進運転（Advanced driving）
（３）拡張センサ（Extended sensors）
（４）遠隔運転（Remote driving）
車両隊列は、複数の車両が隊列を組んで走行することを可能にする。先進運転は、準自動運転または全自動運転を可能にする。拡張センサは、車両に搭載されているセンサ、道路側装置（ＲＳＵ：Roadside Unit）、歩行者が有する装置から出力されるデータ、或いはＶ２Ｘアプリケーションサーバのライブ映像データの交換を可能にする。遠隔運転は、遠隔地にいる運転者またはＶ２Ｘアプリケーションによる車両の運転を可能にする。
　ここで、使用形態によっては、非常に小さい遅延が要求されることがある。例えば、先進運転または拡張センサのためのアプリケーションによっては、３ｍ秒の最大エンド・ツー・エンド遅延が要求されることがある。
　ところが、５Ｇにおいては、Ｖ２Ｘ通信のためのリソース割当て手順が未だ決められていない。そこで、図２に示す４Ｇの手順を５ＧのＶ２Ｘ通信に適用するケースについて検討する。
　図４は、５Ｇの無線通信システムにおいて４Ｇのリソース割当てが行われるケースの一例を示す。この例では、scheduled resource allocation mode (mode3)でリソース割当てが行われるものとする。
　スロットの長さは0.5ｍ秒である。また、各スロットの時間領域は、１４個のシンボルで構成される。なお、図４に示す実施例では、下りリンク（データおよび制御情報）に対して３個のシンボルが割り当てられる。上りリンク（データ）に対して８個のシンボルが割り当てられる。上りリンク（制御情報）に対して２個のシンボルが割り当てられる。さらに、１シンボルのガード区間が設けられる。
　この場合、Ｖ２Ｘデータが生成されたときからそのＶ２Ｘデータが送信されるまでに要する時間（すなわち、遅延）は、図５に示すｔ1～ｔ5、ｔs1～ｔs5の総和に相当する。よって、Ｖ２Ｘデータの送信に係わる遅延は、3.32～3.82ｍ秒と推定される。すなわち、４Ｇ（ＬＴＥ）のリソース割当て手順を５Ｇ（ＮＲ）の無線通信システムに適用するだけでは、５ＧのＶ２Ｘサービスの遅延についての要求を満足できないことがある。
　＜第１の実施形態＞
　図６は、基地局の構成の一例を示す。基地局１０は、例えば、次世代基地局装置（ｇＮＢ：Next generation Node B）である。そして、基地局１０は、図６に示すように、制御部１１、記憶部１２、ネットワークインタフェース１３、無線送信部１４、無線受信部１５を備える。なお、基地局１０は、図６に示していない他の回路または機能を備えていてもよい。
　制御部１１は、基地局１０により提供されるセルラ通信を制御する。また、制御部１１は、無線通信装置２０により行われるＤ２Ｄ通信（すなわち、サイドリンク通信）に対してリソースを割り当てることができる。なお、制御部１１は、この実施例では、プロセッサにより実現される。この場合、制御部１１は、記憶部１２に記憶されているソフトウェアプログラムを実行することにより、セルラ通信を制御する機能およびＤ２Ｄ通信にリソースを割り当てる機能を提供する。ただし、制御部１１の機能の一部は、ハードウェア回路で実現してもよい。
　記憶部１２には、プロセッサにより実行されるソフトウェアプログラムが記憶される。また、記憶部１２には、基地局１０の動作を制御するために必要なデータおよびが記憶される。なお、記憶部１２は、例えば、半導体メモリにより実現される。ネットワークインタフェース１３は、コアネットワークに接続するためのインタフェースを提供する。すなわち、基地局１０は、ネットワークインタフェース１３を介して他の基地局１０または基地局１０を制御するネットワーク管理システムに接続することができる。
　無線送信部１４は、制御部１１から与えられる指示に従って、セルラ通信の無線信号を送信する。すなわち、無線送信部１４は、セル内の無線通信装置２０に下りリンク信号を送信する。無線受信部１５は、制御部１１から与えられる指示に従って、セルラ通信の無線信号を受信する。すなわち、無線受信部１５は、セル内の無線通信装置２０から送信される上りリンク信号を受信する。なお、セルラ通信は、例えば、２．４ＧＨｚ帯および／または４ＧＨｚ帯を使用して提供される。
　図７Ａは、無線通信装置の一例を示す。無線通信装置２０は、セルラ通信およびＤ２Ｄ通信をサポートする。Ｄ２Ｄ通信は、セルラ通信とは異なる周波数帯を使用して実現される。例えば、Ｄ２Ｄ通信は、６ＧＨｚ帯を使用して提供される。ただし、Ｄ２Ｄ通信は、セルラ通信の上りリンクと同じ周波数帯を共有してもよい。そして、無線通信装置２０は、制御部２１、記憶部２２、無線送信部２３、無線受信部２４、無線送信部２５、無線受信部２６を備える。なお、無線通信装置２０は、図７Ａに示していない他の回路または機能を備えていてもよい。
　なお、図７Ａに示す例では、セルラ通信のための無線通信部およびＤ２Ｄ通信のための無線通信部が互いに分離して設けられているが、無線通信装置２０はこの構成に限定されるものではない。例えば、図７Ｂに示すように、セルラ通信のための無線通信部およびＤ２Ｄ通信のための無線通信部が共用されるようにしてもよい。この場合、無線送信部２３は、セルラ信号およびＤ２Ｄ信号を送信し、無線送信部２４は、セルラ信号およびＤ２Ｄ信号を受信する。
　制御部２１は、無線通信装置２０により提供されるセルラ通信およびＤ２Ｄ通信を制御する。なお、制御部２１は、この実施例では、プロセッサにより実現される。この場合、制御部２１は、記憶部２２に記憶されているソフトウェアプログラムを実行することにより、セルラ通信およびＤ２Ｄ通信を制御する機能を提供する。ただし、制御部２１の機能の一部は、ハードウェア回路で実現してもよい。
　記憶部２２には、プロセッサにより実行されるソフトウェアプログラムが記憶される。また、記憶部２２には、無線通信装置２０の動作を制御するために必要なデータおよび情報が記憶される。なお、記憶部２２は、例えば、半導体メモリにより実現される。
　無線送信部２３は、制御部２１から与えられる指示に従って、セルラ通信の無線信号を送信する。すなわち、無線送信部２３は、基地局１０に上りリンク信号を送信する。無線受信部２４は、制御部２１から与えられる指示に従って、セルラ通信の無線信号を受信する。すなわち、無線受信部２４は、基地局１０から送信される下りリンク信号を受信する。
　無線送信部２５は、制御部２１から与えられる指示に従って、Ｄ２Ｄ通信の無線信号を送信する。すなわち、無線送信部２５は、基地局１０により割り当てられるリソースを使用して、他の無線通信装置にＤ２Ｄ信号を送信する。無線受信部２６は、制御部２１から与えられる指示に従って、Ｄ２Ｄ通信の無線信号を受信する。すなわち、無線受信部２６は、他の無線通信装置から送信されるＤ２Ｄ信号を受信する。Ｄ２Ｄ信号は、この実施例では、Ｖ２ＸデータおよびＶ２Ｘデータ制御情報を含む。
　図８は、Ｖ２Ｘ通信のシーケンスの一例を示す。この例では、無線通信システムは、基地局（ｇＮＢ）１０および複数の無線通信装置（ＶＵＥ）２０を備える。そして、ＶＵＥ２０ａがＶ２Ｘ通信でＶＵＥ２０ｂにデータを送信するものとする。或いは、ＶＵＥ２０ａは、Ｖ２Ｘ通信でＶＵＥ２０ｂを含む複数のＶＵＥ２０にデータを送信してもよい。なお、複数のＶＵＥ２０のうちの少なくともＶＵＥ２０ａは、基地局１０のセルの圏内に位置しているものとする。また、ＶＵＥ２０ａは、車両に実装されているものとする。他のＶＵＥ２０は、車両に実装されていてもよいし、歩行者により携帯されていてもよいし、道路インフラに組み込まれていてもよい。
　ＶＵＥ２０ａは、図８には示していないが、ＶＵＥ２０ａがＶ２Ｘ通信を行う端末であることを表す情報を基地局１０に送信する。そうすると、基地局１０は、Ｖ２Ｘ通信に係わるシステム情報をＶＵＥ２０ａに送信する。このシステム情報は、例えば、図９に示すマッピング情報を含む。
　マッピング情報は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩとＶ２Ｘトラヒック／サービスの属性との対応関係を表す。サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、この例では、４ビットで表される。Ｖ２Ｘトラヒック／サービスの属性は、この例では、通信タイプ、ペイロードサイズ、信頼性、最小通信距離、遅延を含む。なお、通信タイプは、ブロードキャスト、グループキャスト、ユニキャストを識別する。ペイロードサイズは、Ｖ２Ｘ通信で送信されるデータのサイズを表す。信頼性は、Ｖ２Ｘトラヒック／サービスが要求する信頼性を表す。最小通信距離は、Ｖ２Ｘトラヒック／サービスが要求する伝送距離を表す。遅延（すなわち、レイテンシ）は、Ｖ２Ｘデータが生成されたときからそのＶ２Ｘデータが受信されるまでに要する時間の許容値（すなわち、エンド・ツー・エンド遅延）を表す。なお、Ｖ２Ｘトラヒック／サービスの属性として、図９に示していない他の要素を使用してもよい。例えば、Ｖ２Ｘトラヒック／サービスのサービス品質（ＱｏＳ）にサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩが対応付けられてもよい。
　なお、ＶＵＥ２０ａが予めマッピング情報を有しているときは、基地局１０は、ＶＵＥ２０ａにマッピング情報を送信しなくてもよい。また、マッピング情報は、図９に示す例に限定されるものではなく、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩに対して他の情報が割り当てられてもよい。例えば、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、Ｖ２Ｘ通信の各使用形態（車両隊列、先進運転、拡張センサ、遠隔運転）を表してもよい。或いは、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、3GPP TS 22.186 V15.2.0に記載されている各シナリオを表してもよい（Table 5.2-1、Table 5.3-1、Table 5.4-1）。
　ＶＵＥ２０ａは、Ｖ２Ｘ通信でデータを送信するきは、そのデータ（即ち、Ｖ２Ｘデータ）の属性を判定する。Ｖ２Ｘデータの属性は、例えば、Ｖ２Ｘデータを生成したアプリケーションからＶＵＥ２０ａの制御部２１に通知される。また、ＶＵＥ２０ａは、Ｖ２Ｘデータの属性に基づいてサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを生成する。図９に示すマッピング情報が使用されるケースでは、ＶＵＥ２０ａは、Ｖ２Ｘデータの属性に対応するＳＬ＿ＵＣＩの値を決定する。そして、ＶＵＥ２０ａは、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを基地局１０に送信する。サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、例えば、ＰＵＣＣＨ中の予め指定されているリソースを使用してＶＵＥ２０ａから基地局１０に送信される。なお、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを送信するために予め指定されているリソースは、基地局から各ＵＥにブロードキャストされる制御情報、あるいは個別の制御情報（例えば、ＲＲＣ＿ＤＥＤＩＣＡＴＥＤ）で指示される。
　基地局１０は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを受信すると、ＳＬ＿ＵＣＩの値に基づいて、ＶＵＥ２０ａから要求されたＶ２Ｘ通信に割り当てるリソースを決定する。このとき、基地局１０は、例えば、図９に示すマッピング情報に従って、要求されたＶ２Ｘ通信に割り当てるリソースを決定する。具体的には、ＳＬ＿ＵＣＩの値に対応するデータサイズおよび最大遅延を満足するように、Ｖ２Ｘ通信のためのリソースが決定される。このように、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、Ｖ２Ｘ通信のためのリソースを要求するリソース要求情報として使用される。
　そして、基地局１０は、要求されたＶ２Ｘ通信に割り当てたリソースを表すサイドリンク許可情報を生成し、ＶＵＥ２０ａに送信する。サイドリンク許可情報は、Ｖ２Ｘデータを送信するためのＰＳＳＣＨのリソースを表す情報、およびＶ２Ｘデータの制御情報を送信するためのＰＳＣＣＨのリソースを表す情報を含む。なお、サイドリンク許可情報は、Ｄ２Ｄ通信またはサイドリンク通信のために基地局１０により許可されたリソースを表すリソース割当て情報の一例である。そして、サイドリンク許可情報は、例えば、下りリンク制御情報ＤＣＩ中に含まれて基地局１０からＶＵＥ２０ａに送信される。
　ＶＵＥ２０ａは、サイドリンクトランスポートブロックおよび制御情報ＳＣＩを生成する。サイドリンクトランスポートブロックは、サイドリンク許可情報に基づいて生成される。例えば、サイドリンク許可情報に基づいて、サイドリンクトランスポートブロックを送信するためのシンボルおよびサブキャリアが決定される。そして、サイドリンクトランスポートブロック中にＶ２Ｘデータが格納される。また、制御情報ＳＣＩは、Ｖ２Ｘデータの配置（シンボルおよびサブキャリア）、変調方式、符号などを表す。なお、制御情報ＳＣＩは、Ｖ２Ｘデータを受信した無線通信装置がそのＶ２Ｘデータを復号する際に使用される。
　ＶＵＥ２０ａは、サイドリンク許可情報により通知されたリソースを使用してＶ２ＸデータをＶＵＥ２０ｂに送信する。このとき、サイドリンク許可情報により指定されるＰＳＣＣＨを使用して制御情報ＳＣＩが送信される。また、サイドリンク許可情報により指定されるＰＳＳＣＨを使用してＶ２Ｘデータが送信される。
　このように、第１の実施形態の無線通信システムにおいては、ＶＵＥ２０がサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを基地局１０に送信すると、基地局１０においてＶ２Ｘ通信のためのリソース割当てが実行され、基地局１０からＶＵＥ２０にサイドリンク許可情報が送信される。すなわち、ＶＵＥ２０から基地局１０にＰＵＳＣＨを介してバッファ状態報告ＢＳＲが送信されることなく、Ｖ２Ｘ通信のためのリソースを表すサイドリンク許可情報が基地局１０からＶＵＥ２０に通知される。したがって、第１の実施形態によれば、図４に示す手順と比較して、Ｖ２Ｘデータを送信するための遅延が削減される。
　図１０は、ＶＵＥの処理の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、アプリケーションからＶＵＥ２０にＶ２Ｘデータが到着したときに実行される。
　Ｓ１において、制御部２１は、Ｖ２Ｘ通信のためのアプリケーションにより生成されたＶ２Ｘデータを取得する。
　Ｓ２において、制御部２１は、取得したＶ２Ｘデータの属性に基づいて、ＳＬ＿ＵＣＩの値を決定する。例えば、図９に示すマッピング情報がＶＵＥ２０に設定されているときは、Ｖ２Ｘデータの属性に基づいて４ビットのＳＬ＿ＵＣＩが生成される。そして、制御部２１は、このＳＬ＿ＵＣＩを含むサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを生成する。
　Ｓ３において、無線送信部２３は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを基地局１０に送信する。サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、ＰＵＣＣＨを使用してＶＵＥ２０から基地局１０に送信される。なお、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを送信するためのリソース（シンボルおよびサブキャリア）は、例えば、基地局１０とＶＵＥ２０との間で予め決められている。なお、基地局１０は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを受信すると、Ｖ２Ｘ通信のためのリソース割当てを実行してサイドリンク許可情報を生成する。なお、サイドリンク許可情報は、Ｖ２Ｘデータを送信するためのＰＳＳＣＨのリソースを表す情報、およびＶ２Ｘデータの制御情報ＳＣＩを送信するためのＰＳＣＣＨのリソースを表す情報を含む。
　Ｓ４において、無線受信部２４は、基地局１０から送信されるサイドリンク許可情報を受信する。サイドリンク許可情報は、ＰＤＣＣＨを使用して基地局１０からＶＵＥ２０に送信される。なお、サイドリンク許可情報を送信するためのリソース（シンボルおよびサブキャリア）は、例えば、基地局１０とＶＵＥ２０との間で予め決められている。
　Ｓ５において、無線送信部２５は、サイドリンク許可情報に従ってＶ２Ｘデータを送信する。このとき、Ｖ２Ｘデータと共に、Ｖ２Ｘデータを復号するための制御情報ＳＣＩも送信される。Ｖ２Ｘデータは、サイドリンク許可情報により指定されるＰＳＳＣＨのリソースを使用して送信される。制御情報ＳＣＩは、サイドリンク許可情報により指定されるＰＳＣＣＨのリソースを使用して送信される。なお、制御情報ＳＣＩは、サイドリンク許可情報に基づいて制御部２１により生成される。
　図１１は、基地局の処理の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、図６に示す基地局１０により実行される。
　Ｓ１１において、無線受信部１５は、ＶＵＥ２０から送信されるサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを受信する。サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、上述したように、ＰＵＣＣＨを使用してＶＵＥ２０から基地局１０に送信される。また、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを送信するためのリソース（シンボルおよびサブキャリア）は、例えば、基地局１０とＶＵＥ２０との間で予め決められている。
　Ｓ１２において、制御部１１は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩに基づいてリソース割当てを実行する。ここで、制御部１１は、Ｖ２Ｘデータのための１または複数のデータリソースプール、およびＶ２Ｘデータの制御情報ＳＣＩのための１または複数の制御リソースプールを管理している。データリソースプールおよび制御リソースプールは、互いに一意に対応づけられている。ここで、制御部１１は、ＳＬ＿ＵＣＩの値に基づいてＶ２Ｘデータの属性を認識し、Ｖ２Ｘデータのサイズを推定する。そして、制御部１１は、Ｖ２Ｘデータの属性および推定したデータサイズに応じて、データリソースプールからある１つのリソースプールＤを選択し、リソースプールＤからＶ２Ｘデータのためのリソースを選択する。また、制御部１１は、制御リソースプールからリソースプールＤに対応する制御リソースプールＣを選択し、制御リソースプールＣから制御情報ＳＣＩのためのリソースを選択する。
　この結果、サイドリンク許可情報が生成される。サイドリンク許可情報は、Ｖ２Ｘデータを送信するためのＰＳＳＣＨのリソースを表す情報、およびＶ２Ｘデータの制御情報ＳＣＩを送信するためのＰＳＣＣＨのリソースを表す情報を含む。
　Ｓ１３において、無線送信部１４は、サイドリンク許可情報をＶＵＥ２０に送信する。サイドリンク許可情報は、上述したように、ＰＤＣＣＨを使用して基地局１０からＶＵＥ２０に送信される。なお、サイドリンク許可情報を送信するためのリソース（シンボルおよびサブキャリア）は、例えば、基地局１０とＶＵＥ２０との間で予め決められている。
　図１２は、第１の実施形態におけるリソース割当ての一例を示す。この実施例では、図４に示す例と同様に、スロットの長さは0.5ｍ秒である。したがって、各スロットの時間領域は、１４個のシンボルで構成される。また、下りリンクＤ（データおよび制御情報）に対して３個のシンボルが割り当てられる。上りリンクＵ（データ）に対して８個のシンボルが割り当てられる。上りリンクＵ（制御情報）に対して２個のシンボルが割り当てられる。さらに、１シンボルのガード区間Ｇが設けられる。
　Ｖ２Ｘ通信のアプリケーションからＶＵＥ２０にＶ２Ｘデータが到着すると、ＶＵＥ２０は、上りリンク（ＰＵＣＣＨ）を使用してサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを基地局１０に送信する。ここで、ＰＵＣＣＨの待ち時間は、Ｖ２ＸデータがＶＵＥ２０に到着したときから、Ｖ２Ｘデータの到着後に最初にＰＵＣＣＨが得られるまでの時間に相当する。よって、ＰＵＣＣＨの平均待ち時間ｔ1は、スロット期間の２分の１である。また、各スロットにおいて、ＰＵＣＣＨに対して２個のシンボルが割り当てられている。従って、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを基地局１０に送信するために要する時間ｔs1は、２個のシンボルを送信するために要する時間に相当する。
　基地局１０は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩに基づいてＶ２Ｘ通信のためのリソース割当てを行い、ＶＵＥ２０にサイドリンク許可情報を送信する。サイドリンク許可情報は、下りリンク（例えば、ＰＤＣＣＨ）を使用して基地局１０からＶＵＥ２０に送信される。ここで、この例では、下りリンクに対して３個のシンボルが割り当てられている。よって、サイドリンク許可情報を基地局１０から受信するために要する時間ｔs2は、３個のシンボルを送信するために要する時間に相当する。また、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩが送信されたときから、サイドリンク許可情報を受信するまでの期間ｔ2は、スロット期間と実質的に同じである。なお、基地局１０は、この期間ｔ2において、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩに基づいてリソース割当てを行い、サイドリンク許可情報を生成する。
　ＶＵＥ２０は、基地局１０からサイドリンク許可情報を受信した後、スロットｓ３においてＶ２Ｘデータを送信する。よって、Ｖ２Ｘデータを送信するために要する時間ｔs3は、スロット期間と実質的に同じである。また、ＶＵＥ２０は、下りリンクを介してサイドリンク許可情報を受信したときから、新たなスロットの開始時刻までの間に、サイドリンク許可情報を復号する。よって、サイドリンク許可情報を復号するための期間ｔ3は、１１個のシンボルを送信するために要する時間に相当する。ただし、ＶＵＥ２０の処理能力によっては、サイドリンク許可情報を復号するために、さらに１個のスロット期間を要することがある。
　よって、図１２に示す例では、Ｖ２Ｘデータが生成されたときからそのＶ２Ｘデータが送信されるまでに要する時間（即ち、遅延）は、図１３に示すｔ1～ｔ3、ｔs1～ｔs3の総和に相当する。この場合、遅延は、1.82～2.32ｍ秒である。すなわち、第１の実施形態によれば、Ｖ２Ｘ通信の遅延が３ｍ秒以下に削減される。したがって、５ＧにおけるＶ２Ｘサービスの使用形態に係わる要求を満足できる。
　なお、第１の実施形態においては、図４に示す手順と比較すると、スケジューリング要求ＳＲの代わりにサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩがＶＵＥ２０から基地局１０に送信される。また、第１の実施形態においては、バッファ状態報告ＢＳＲを送信する手順が不要である。ここで、スケジューリング要求ＳＲの送信に係わる時間およびサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩの送信に係わる時間は、実質的に同じである。したがって、図４に示す手順と比較すると、第１の実施形態においては、バッファ状態報告ＢＳＲの送信に係わる時間（バッファ状態報告ＢＳＲを送信するためのＰＵＳＣＨのリソースを決定するための時間を含む）が削減されることになる。
　なお、図９～図１０に示す例では、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、複数のビットでＶ２Ｘデータの属性を表すが、本発明の実施形態はこの構成に限定されるものではない。例えば、予め決められたサービスに係わるアプリケーションによりＶ２Ｘデータが生成されるケース、或いは、送信すべきＶ２Ｘデータのサイズ等が予め固定的に決められているケースにおいては、ＶＵＥ２０は、Ｖ２Ｘデータの属性を基地局１０に通知する必要はない。すなわち、これらのケースでは、ＶＵＥ２０は、１ビットのサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを用いて、Ｖ２Ｘ通信のためのリソースを要求してもよい。そうすると、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを受信した基地局１０は、予め決められたサービスまたは予め決められたデータサイズに応じてリソース割当てを実行する。なお、リソース割当てに係わるパラメータ（データサイズ等）は、予め基地局１０に設定されているか、ネットワーク管理システムから基地局１０に与えられるものとする。
　図１４～図１５は、複数のＶＵＥがそれぞれサイドリンク通信を要求するケースの実施例を示す。なお、ＶＵＥは、サイドリンク通信を開始するときは、上述したように、ＰＵＣＣＨを使用して基地局１０にサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを送信する。
　図１４示す実施例では、時間分割多重により、複数のＶＵＥが多重化される。例えば、図１４（ａ）に示す例では、Short PUCCHフォーマットが使用される。Short PUCCHフォーマットにおいては、各スロット内でＰＵＣＣＨに対して１～２個のシンボルが割り当てられる。そして、ＶＵＥ＃１のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、スロット＃１のＰＵＣＣＨを使用して送信され、ＶＵＥ＃２のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、スロット＃２のＰＵＣＣＨを使用して送信される。
　図１４（ｂ）に示す例では、Long PUCCHフォーマットが使用される。Long PUCCHフォーマットにおいては、各スロット内でＰＵＣＣＨに対して４～１４個のシンボルが割り当てられる。この実施例では、各スロット内の１～１４番目のシンボルがＰＵＣＣＨとして使用される。なお、１～７番目のＰＵＣＣＨシンボルおよび８～１４番目のＰＵＣＣＨシンボルは、異なる周波数（すなわち、異なるサブキャリア）を使用して送信される。そして、ＶＵＥ＃１のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、スロット＃１の１、３、８、１０番目のＰＵＣＣＨシンボルを使用して送信される。他のＰＵＣＣＨシンボルは、たとえば、ＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）あるいはＶＵＥ＃１の他の上りリンク制御情報を送信する。例えば、２、４、６、９、１１、１３番目のＰＵＣＣＨシンボルを使用してＤＭＲＳが送信され、５、７、１２、１４番目のＰＵＣＣＨシンボルを使用してＳＲが送信される。ＶＵＥ＃２のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、スロット＃２の１、３、８、１０番目のＰＵＣＣＨシンボルを使用して送信される。他のＰＵＣＣＨシンボルは、ＶＵＥ＃２のＤＭＲＳあるいは他の上りリンク制御情報を送信する。
　図１５示す実施例では、周波数分割多重により、複数のＶＵＥが多重化される。たとえば、図１５（ａ）に示す例では、Short PUCCHフォーマットが使用される。そして、ＶＵＥ＃１のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩおよびＶＵＥ＃２のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、互いに異なる周波数（すなわち、異なるサブキャリア）を使用して送信される。
　図１５（ｂ）に示す例では、Long PUCCHフォーマットが使用される。そして、ＶＵＥ＃１のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩおよびＶＵＥ＃２のサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩは、互いに異なる周波数を使用して送信される。
　なお、図１４～図１５に示す時間分割多重および周波数分割多重において、複数のＶＵＥは、異なるＤＭＲＳのベースシーケンス（base sequence）を使ってそれぞれ対応するサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを送信してもよい。
　＜第２の実施形態＞
　第１の実施形態では、Ｖ２Ｘデータを取得したＶＵＥは、即座に、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを基地局に送信する。これに対して、第２の実施形態では、ＶＵＥは、Ｖ２Ｘデータが要求する最大遅延に応じて、サイドリンクリソースを要求するシーケンスを選択する。
　図１６は、第２の実施形態におけるＶＵＥの処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１０に示す方法と同様に、Ｓ１においてＶ２Ｘ通信のアプリケーションからＶＵＥ２０にＶ２Ｘデータが到着する。
　Ｓ２１において、制御部２１は、Ｖ２Ｘデータにより要求される遅延が閾値以下あるいは閾値より小さいか否かを判定する。要求される遅延は、例えば、アプリケーションから通知される。或いは、要求される遅延は、Ｖ２Ｘデータを生成するアプリケーションに対して予め決められていてもよい。なお、閾値は、ＶＵＥが自律的に決めてもよい。また、閾値は、基地局からブロードキャストされる制御情報、あるいは個別の制御情報（例えば、ＲＲＣ＿ＤＥＤＩＣＡＴＥＤ）で指示されるようにしてもよい。
　要求される遅延が閾値以下あるいは閾値より小さいときは、制御部２１は、Ｓ２２において、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを生成して基地局１０に送信する。Ｓ２２の処理は、図１０に示すＳ２～Ｓ３に相当する。したがって、ＶＵＥ２０においてＳ２２の処理が実行されると、基地局１０は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩに応じてリソース割当てを行い、サイドリンク許可情報をＶＵＥ２０に送信する。
　一方、要求される遅延が閾値よりも大きいあるいは閾値以上であるときは、制御部２１は、Ｓ２３～Ｓ２５の処理を実行する。Ｓ２３～Ｓ２５の処理は、図２に示す既存のリソース割当て方法と同様の手順により実現される。すなわち、Ｓ２３において、無線送信部２３は、スケジューリング要求ＳＲを基地局１０に送信する。この場合、基地局１０は、使用可能な上りリンクのリソースを表す上りリンク許可をＶＵＥ２０に返送する。よって、ＶＵＥ２０は、Ｓ２４において、この上りリンク許可を受信する。そうすると、無線送信部２３は、Ｓ２５において、上りリンク許可により指定されるリソースを使用して、バッファ状態報告ＢＳＲを基地局１０に送信する。バッファ状態報告は、Ｖ２Ｘデータのサイズ等に基づいて、制御部２１により生成される。
　このように、ＶＵＥ２０は、Ｖ２Ｘデータにより要求される最大遅延に基づいて、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩまたはバッファ状態報告ＢＳＲを基地局１０に送信する。ここで、基地局１０は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩまたはバッファ状態報告ＢＳＲのいずれを受信しても、リソース割当てを実行してサイドリンク許可情報を生成することができるものとする。そして、このサイドリンク許可情報は、基地局１０からＶＵＥ２０に送信される。したがって、ＶＵＥ２０は、Ｓ４～Ｓ５において、サイドリンク許可情報に従ってＶ２Ｘデータを送信する。
　図１７は、第２の実施形態における基地局の処理の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、図１６に方法でＶＵＥ２０からサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩまたはスケジューリング要求ＳＲが送信されるものとする。
　無線受信部１５がＶＵＥ２０からサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩを受信したときには（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、基地局１０は、Ｓ１２～Ｓ１３の処理を実行する。すなわち、Ｓ１２において、制御部１１は、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩに基づいてリソース割当てを実行し、サイドリンク許可情報を生成する。そして、Ｓ１３において、無線送信部１４は、サイドリンク許可情報をＶＵＥ２０に送信する。
　無線受信部１５がＶＵＥ２０からスケジューリング要求ＳＲを受信したときは（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、無線送信部１４は、Ｓ３３において、上りリンク許可をＶＵＥ２０に送信する。このとき、ＶＵＥ２０は、上りリンク許可により指定されるリソースを使用してバッファ状態報告ＢＳＲを送信する。したがって、無線受信部１５は、Ｓ３４において、バッファ状態報告ＢＳＲを受信する。そうすると、制御部１１は、Ｓ３５において、バッファ状態報告ＢＳＲに基づいてリソース割当てを実行し、サイドリンク許可情報を生成する。この後、Ｓ３５で生成されたサイドリンク許可情報は、Ｓ１３において、ＶＵＥ２０に送信される。
　このように、第２の実施形態では、最大遅延の小さいＶ２Ｘ通信が要求されたときにサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩが送信され、他のケースではスケジューリング要求ＳＲが送信される。ここで、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩおよびスケジューリング要求ＳＲは、いずれもＰＵＣＣＨを介して送信される。このため、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩのビット数がスケジューリング要求ＳＲのビット数より多いものとすると、すべてのＶ２Ｘ通信に対してサイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩが送信されると、ＰＵＣＣＨのオーバヘッドが大きくなってしまう。そこで、第２の実施形態では、遅延についての要求が厳しくないＶ２Ｘ通信にスケジューリング要求ＳＲを送信することで、ＰＵＣＣＨのオーバヘッドの削減が実現される。なお、図９に示す実施例では、ＳＬ＿ＵＣＩは４ビットである。一方、スケジューリング要求ＳＲは、１ビットであってもよい。
　また、第２の実施形態において、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩおよびスケジューリング要求ＳＲは、いずれもＰＵＣＣＨを使用してＶＵＥ２０から基地局１０に送信される。よって、サイドリンク制御情報ＳＬ＿ＵＣＩおよびスケジューリング要求ＳＲは、いずれも、図１４または図１５に示す斜線領域で表すリソースを使用して送信される。
　＜第３の実施形態＞
　５Ｇでは、スロットの構成を動的に変更することが可能である。例えば、基地局は、１秒のスロット、0.5ｍ秒のスロット、0.25ｍ秒のスロットのうちから所望のスロットを選択できる。また、基地局は、２～１３個のシンボルを有する「ミニスロット」を選択することもできる。「ミニスロット」は「non-slot based transmission/scheduling」と呼ばれることがある。
　第３の実施形態では、Ｖ２Ｘ通信に対してリソースを割り当てる手順の中で、スロットの構成が動的に変更される。これにより、Ｖ２Ｘ通信のためのリソース割当て手順の遅延が削減される。
　図１８は、第３の実施形態におけるリソース割当ての一例を示す。第３の実施形態においては、Ｖ２Ｘデータが生成されると、ＶＵＥ２０は、スケジューリング要求ＳＲを基地局１０に送信する。スケジューリング要求ＳＲは、図２に示す４Ｇの手順と同様に、上りリンクのリソースを要求する。
　基地局１０は、スケジューリング要求ＳＲを受信すると、図２に示す４Ｇの手順と同様に、上りリンク許可を生成する。ただし、第３の実施形態においては、上りリンク許可に加えて構成変更情報が生成される。構成変更情報は、スロット長を短くする指示を含む。この実施例では、構成変更情報は、以下の情報を含む。
スロット長：0.5ｍ秒のスロット→0.125ｍ秒の７シンボルのミニスロットＳＣＳ：60kHz
下りリンク：７シンボル
ガード区間：１シンボル
上りリンク（データ）：６シンボル
上りリンク（制御情報）：１シンボル
そして、上りリンク許可および構成変更情報は、ＰＤＣＣＨを介して基地局１０からＶＵＥ２０に通知される。
　ＶＵＥ２０は、基地局１０から構成変更情報を受信すると、以降のスロットの構成を変更する。そして、ＶＵＥ２０は、ミニスロットｓ３において、バッファ状態報告ＢＳＲを基地局１０に送信する。なお、バッファ状態報告ＢＳＲを基地局１０に送信するための上りリンクのリソースは、上述した上りリンク許可により指定されている。
　基地局１０は、バッファ状態報告ＢＳＲに応じて、要求されたＶ２Ｘ通信にリソースを割り当てる。このとき、Ｖ２Ｘデータを送信するためのＰＳＳＣＨのリソース、および制御情報ＳＣＩを送信するためのＰＳＣＣＨのリソースが決定される。そして、基地局１０は、リソース割当てを表すサイドリンク許可情報をＶＵＥ２０に送信する。
　ＶＵＥ２０は、ミニスロットｓ４においてサイドリンク許可情報を受信する。そうすると、ＶＵＥ２０は、サイドリンク許可情報に基づいて、Ｖ２Ｘデータおよび制御情報ＳＣＩを送信する。図１８に示す例では、ミニスロットｓ５においてサイドリンクを介してＶ２Ｘデータが送信されている。
　第３の実施形態において、Ｖ２Ｘデータが生成されたときからそのＶ２Ｘデータが送信されるまでに要する時間（すなわち、遅延）は、図１９に示すｔ1～ｔ5、ｔs1～ｔs5の総和に相当する。この実施例では、Ｖ２Ｘデータの送信に係わる遅延は、2.68～2.93ｍ秒である。
　このように、第３の実施形態では、Ｖ２Ｘ通信にリソースを割り当てる手順の中でスロットの構成が動的に変更される。この結果、第３の実施形態によれば、図４に示す手順と比較して、Ｖ２Ｘ通信のためのリソース割当てに係わる遅延を削減できる。
１０　基地局（ｅＮＢまたはｇＮＢ）
１１　制御部
１４　無線送信部
１５　無線受信部
２０　無線通信装置（ＵＥまたはＶＵＥ）
２１　制御部
２３　無線送信部（セルラ）
２４　無線受信部（セルラ）
２５　無線送信部（Ｄ２Ｄ）
２６　無線受信部（Ｄ２Ｄ）
１００　無線通信システム
 

Claims (13)

  1. 　Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信をサポートする通信装置であって、
    　Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースを要求する、前記Ｄ２Ｄデータに関する制御情報を生成する制御部と、
    　前記制御情報を基地局に送信する送信部と、
    　Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を、前記基地局から受信する受信部と、を備え、
    　前記送信部は、前記リソースの割当てを表す情報に従ってＤ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを宛先装置に送信する
    　ことを特徴とする通信装置。
  2. 　前記制御情報は、前記Ｄ２Ｄデータの属性を示す
    　ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記制御部は、通信タイプ、データサイズ、信頼性、最小通信距離、遅延、ＱｏＳのうちの少なくとも１つに基づいて前記制御情報を生成する
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
  4. 　前記制御部は、前記Ｄ２Ｄデータの送信において要求される遅延に基づいて前記制御情報を生成する
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
  5. 　前記Ｄ２Ｄデータの送信において要求される遅延が所定の閾値以下あるいは閾値より小さいときに、前記送信部は、前記制御情報を前記基地局に送信する
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
  6. 　前記遅延が前記閾値より大きいあるいは閾値以上であるときに、前記制御部は、
    　　前記基地局に上りリンクのリソースを要求する処理と、
    　　前記基地局から通知される上りリンクのリソースを利用して前記Ｄ２Ｄデータのデータ量を前記基地局に通知する処理と、
    　　前記基地局から前記リソースの割当てを表す情報を取得する処理と、を実行する
    　ことを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
  7. 　Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信でＤ２Ｄデータを送信するためのリソースを要求する、Ｄ２Ｄに関する制御情報を通信装置から受信する受信部と、
    　前記制御情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を生成する制御部と、
    　前記リソースの割当てを表す情報を前記通信装置に送信する送信部と、
    　を備える基地局装置。
  8. 　前記制御情報は前記Ｄ２Ｄデータの属性を表し、
    　前記制御部は、前記制御情報により表される前記Ｄ２Ｄデータの属性に基づいて、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割り当てを表す情報を生成する
    　ことを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
  9. 　基地局と、
    　Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信をサポートする通信装置と、を備え、
    　前記通信装置は、Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースを要求する制御情報を生成し、
    　前記通信装置は、前記制御情報を前記基地局に送信し、
    　前記基地局は、前記制御情報に応じて、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を生成し、
    　前記基地局は、前記リソースの割当てを表す情報を前記通信装置に送信し、
    　前記通信装置は、前記リソースの割当てを表す情報に従って、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを宛先装置に送信する
    　ことを特徴とする通信システム。
  10. 　前記制御情報は、前記Ｄ２Ｄデータの属性を表し、
    　前記基地局は、前記制御情報により表される前記Ｄ２Ｄデータの属性に基づいて、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を生成する
    　ことを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
  11. 　前記Ｄ２Ｄデータの送信において要求される遅延が所定の閾値以下あるいは閾値より小さいときに、前記通信装置は、前記制御情報を前記基地局に送信する
    　ことを特徴とする請求項９に記載の通信システム。
  12. 　基地局およびＤ２Ｄ（Device-to-Device）通信をサポートする通信装置を備える通信システムにおいて、Ｄ２Ｄデータを送信する通信方法であって、
    　前記通信装置は、Ｄ２Ｄ通信でＤ２Ｄデータを送信するためのリソースを要求する制御情報を生成し、
    　前記通信装置は、前記制御情報を前記基地局に送信し、
    　前記基地局は、前記制御情報に応じて、前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を生成し、
    　前記基地局は、前記リソースの割当てを表す情報を前記通信装置に送信し、
    　前記通信装置は、前記リソースの割当てを表す情報に従って、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを宛先装置に送信する
    　ことを特徴とする通信方法。
  13. 　基地局と、
    　Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）通信をサポートする通信装置と、を備え、
    　前記通信装置は、Ｄ２Ｄデータが与えられたときに、前記基地局に上りリンクのリソースを要求する制御情報を送信し、
    　前記基地局は、前記制御情報を受信すると、使用可能な上りリンクのリソースを表す上りリンクリソース情報、および信号を伝送するスロットの構成の変更を指示する構成変更情報を前記通信装置に送信し、
    　前記通信装置は、前記構成変更情報に従って前記スロットの構成を調整し、
    　前記通信装置は、前記上りリンクリソース情報により表されるリソースを利用して前記Ｄ２Ｄデータのデータ量を前記基地局に通知し、
    　前記基地局は、前記Ｄ２Ｄデータのデータ量に基づいて、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを送信するためのリソースの割当てを表す情報を生成して前記通信装置に送信し、
    　前記通信装置は、前記リソースの割当てを表す情報に従って、Ｄ２Ｄ通信で前記Ｄ２Ｄデータを宛先装置に送信する
    　ことを特徴とする通信システム。
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