特許 6194895 通信制御装置、通信制御方法及び端末装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6194895

(24)【登録日】2017年8月25日

(45)【発行日】2017年9月13日

(54)【発明の名称】通信制御装置、通信制御方法及び端末装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/0413 20170101AFI20170904BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/0413 310

【請求項の数】16

【全頁数】48

(21)【出願番号】特願2014-550069(P2014-550069)

(86)(22)【出願日】2013年9月26日

(86)【国際出願番号】JP2013076095

(87)【国際公開番号】WO2014083927

(87)【国際公開日】20140605

【審査請求日】2016年9月1日

(31)【優先権主張番号】特願2012-259690(P2012-259690)

(32)【優先日】2012年11月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】高野 裕昭

【審査官】 佐々木 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５０３３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６９７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２６８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３９１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２２８２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４９６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０４１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、前記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行い、前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの制御信号が生成され、対応する個別の通信領域へ当該制御信号が送信されるように、通信制御を行う制御部
を備え、
前記制御信号は、共通リファレンス信号を含み、
前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの共通リファレンス信号が、前記複数のビームのうちの対応するビームで送信され、
前記複数の通信領域に共通の共通リファレンス信号が、前記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信され、
前記制御部は、前記複数の通信領域のいずれかの通信領域に位置する端末装置に、当該端末装置が位置する通信領域に隣接する通信領域に対応するビームの重み係数を提供する、
通信制御装置。

【請求項2】

前記制御信号は、無線リソースの割当てに関する制御情報を送信するための制御信号を含む、請求項１に記載の通信制御装置。

【請求項3】

前記制御信号は、物理ダウンリンク制御チャネルで送信される制御信号を含む、請求項２に記載の通信制御装置。

【請求項4】

前記制御信号は、セルの識別情報を送信するための制御信号を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信制御装置。

【請求項5】

前記制御信号は、同期チャネルで送信される制御信号を含む、請求項４に記載の通信制御装置。

【請求項6】

前記指向性アンテナは、マクロセルと一部又は全体で重複するスモールセル用の基地局の指向性アンテナであり、
前記複数の通信領域の各々は、前記マクロセルと一部又は全体で重複し、
前記仮想的なセルは、前記マクロセルと一部又は全体で重複する仮想的なスモールセルである、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記複数の通信領域の個々の通信領域において、当該通信領域に対応するビームの受信電力が、前記マクロセルの基地局により送信される信号の受信電力よりも大きくなるように、前記複数のビームの送信電力を決定する、請求項６に記載の通信制御装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記マクロセルの前記基地局により送信される信号の受信電力であって、前記複数の通信領域の個々の通信領域にける前記受信電力に関する情報を取得し、当該情報に基づいて、前記個々の通信領域に対応するビームの送信電力を決定する、請求項７に記載の通信制御装置。

【請求項9】

前記制御信号は、共通リファレンス信号を含まず、
前記複数の通信領域に共通のリファレンス信号が、前記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信される、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信制御装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、前記仮想的なセルとみなされる通信領域の追加、削除又は変更を行う、請求項１〜９のいずれか１項に記載の通信制御装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記指向性アンテナにより形成されるビームが段階的に変化するように、前記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、前記通信領域の追加、削除又は変更を段階的に行う、請求項１０に記載の通信制御装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記指向性アンテナにより形成されるビームの送信電力が段階的に変化するように、前記指向性アンテナのビームの形成を制御する、請求項１１に記載の通信制御装置。

【請求項13】

前記制御部は、前記指向性アンテナにより形成されるビームに対応する通信領域の大きさが段階的に変化するように、前記指向性アンテナのビームの形成を制御する、請求項１１又は１２に記載の通信制御装置。

【請求項14】

前記仮想的なセルは、マクロセルと一部又は全体で重複する仮想的なスモールセルである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の通信制御装置。

【請求項15】

３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、前記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行うことと、
前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの制御信号が生成され、対応する個別の通信領域へ当該制御信号が送信されるように、通信制御を行うことと、
を含み、
前記制御信号は、共通リファレンス信号を含み、
前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの共通リファレンス信号が、前記複数のビームのうちの対応するビームで送信され、
前記複数の通信領域に共通の共通リファレンス信号が、前記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信され、
前記複数の通信領域のいずれかの通信領域に位置する端末装置に、当該端末装置が位置する通信領域に隣接する通信領域に対応するビームの重み係数が提供される、
通信制御方法。

【請求項16】

３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、前記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行い、前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの制御信号が生成され、対応する個別の通信領域へ当該制御信号が送信されるように、通信制御を行う基地局と、無線通信する無線通信部と、
前記複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信処理を行う制御部と、
を備え、
前記制御信号は、共通リファレンス信号を含み、
前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの共通リファレンス信号が、前記複数のビームのうちの対応するビームで送信され、
前記複数の通信領域に共通の共通リファレンス信号が、前記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信され、
前記基地局から、前記複数の通信領域のうちの、自身が位置する通信領域に隣接する通信領域に対応するビームの重み係数が提供される、
端末装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、通信制御装置、通信制御方法及び端末装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution−Advanced）に代表される第４世代（４Ｇ）のセルラ通信技術の標準化において、ＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User−Multiple Input Multiple Output）を発展させたＭＵ−ＭＩＭＯ（Multiple User−Multiple Input Multiple Output）が注目されている。ＭＵ−ＭＩＭＯは、複数のユーザの通信を空間的に多重して同じ帯域で同時に行うことを可能とする技術であり、通信のスループットを大きく向上させるものとして期待されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、端末装置が、送信重みの候補から望ましい送信重みを選択し、当該望ましい送信重みを基地局にフィードバックすることにより、ＭＵ−ＭＩＭＯのためのペアリングを柔軟に決定することを可能にする技術が、開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１６９７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、異なる方向への複数のビームで信号を送信するものの、送信される制御信号（例えば、リソース割当て情報を含む物理ダウンリンク制御チャネルで送信される信号）は当該複数のビームの間で共通である。即ち、複数のビームが形成されるとしても、制御信号の量を増やすことはできない。そのため、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、制御信号の不足により、セル分割利得（Cell-Splitting Gain）を十分に得られない可能性がある。

【0006】

そこで、送信可能な制御信号の量をより多くすることを可能にする仕組みが提供されることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示によれば、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行う制御部、を備える通信制御装置が提供される。

【0008】

また、本開示によれば、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行うこと、を含む通信制御方法が提供される。

【0009】

また、本開示によれば、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行う基地局と、無線通信する無線通信部と、上記複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信処理を行う制御部と、を備える端末装置が提供される。

【発明の効果】

【0010】

以上説明したように本開示によれば、送信可能な制御信号の量をより多くすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】各アンテナ素子の位置とビームの３次元方向との関係を説明するための説明図である。

【図2】ビームフォーミングのための重み係数の利用手法の一例を説明するための説明図である。

【図3】Ｈｅｔ−Ｎｅｔの一例を説明するための説明図である。

【図4】一実施形態に係る仮想セルの例を説明するための説明図である。

【図5】一実施形態に係る仮想セルの制御信号の例を説明するための説明図である。

【図6】通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルにおける受信電力の変化の一例を説明するための説明図である。

【図7】仮想セルであるピコセルにおける受信電力の変化の一例を説明するための説明図である。

【図8】マクロｅＮｏｄｅＢにより形成される仮想セルのピコセルの例を説明するための説明図である。

【図9】ピコｅＮｏｄｅＢにより形成される仮想セルのピコセルの例を説明するための説明図である。

【図10】ピコｅＮｏｄｅＢの送信電力とピコセルの半径との関係の例を説明するため説明図である。

【図11】ｅＮｏｄｅＢの送信電力と仮想セルの半径との関係の例を説明するため説明図である。

【図12】一実施形態に係る無線通信システムの概略的な構成の一例を示す説明図である。

【図13】一実施形態に係るｅＮｏｄｅＢの構成の一例を示すブロック図である。

【図14】一実施形態に係るＵＥの構成の一例を示すブロック図である。

【図15】一実施形態に係る通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【図16】仮想セルがピコｅＮｏｄｅＢにより形成されるケースの一例を説明するための説明図である。

【図17】仮想ピコセルにおける受信電力の例を説明するための説明図である。

【図18】第１の変形例に係る通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【図19】指向性ＣＲＳ及び無指向性ＣＲＳの例を説明するための説明図である。

【図20】第２の変形例に係るＵＥの通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【図21】第２の変形例に係るｅＮｏｄｅＢの通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【図22】仮想セル候補の例を説明するための説明図である。

【図23】仮想セルの大きさの段階的な変更の例を説明するための説明図である。

【図24】ビームの送信電力の段階的な変化の例を説明するための説明図である。

【図25】仮想セルの大きさ及びビームの送信電力の段階的な変化の例を説明するための説明図である。

【図26】第３の変形例に係る仮想セル追加時の通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【図27】第３の変形例に係る仮想セル削除時の通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【図28】本開示に係る技術が適用され得るｅＮｏｄｅＢの概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。

【図29】本開示に係る技術が適用され得るｅＮｏｄｅＢの概略的な構成の第２の例を示すブロック図である。

【図30】本開示に係る技術が適用され得るスマートフォンの概略的な構成の一例を示すブロック図である。

【図31】本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に添付の図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0013】

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．はじめに
１．１．３ＧＰＰにおける無線通信の技術
１．２．技術的課題
２．本実施形態の概要
２．１．技術的課題の解決手段
２．２．仮想セル
３．無線通信システムの概略的な構成
４．ｅＮｏｄｅＢの構成
５．ＵＥの構成
６．処理の流れ
７．第１の変形例
７．１．概要
７．２．ｅＮｏｄｅＢの構成
７．３．処理の流れ
８．第２の変形例
８．１．概要
８．２．ｅＮｏｄｅＢの構成
８．３．ＵＥの構成
８．４．処理の流れ
９．第３の変形例
９．１．概要
９．２．ｅＮｏｄｅＢの構成
９．３．処理の流れ
１０．応用例
１０．１．ｅＮｏｄｅＢに関する応用例
１０．２．ＵＥに関する応用例
１１．まとめ

【0014】

＜＜１．はじめに＞＞
はじめに、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）における無線通信の技術及び技術的課題を説明する。

【0015】

＜１．１．３ＧＰＰにおける無線通信の技術＞
まず、図１〜図３を参照して、３ＧＰＰにおける無線通信の技術を説明する。

【0016】

（Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯの背景と必要性）
現在、３ＧＰＰでは、爆発的に増加するトラフィックに対応するために、通信容量を向上するための検討が進められている。将来的には、現在の１０００倍程度の通信容量が必要と言われている。現在検討されているＭＵ−ＭＩＭＯ、ＣｏＭＰ（Coordinated Multipoint transmission/reception）等の技術では、数倍の通信容量も得られない可能性がある。そのため、通信容量を増加させるための画期的な手法が求められている。

【0017】

３ＧＰＰのリリース１０では、ｅＮｏｄｅＢが８本のアンテナを搭載することが規格化されている。よって、当該アンテナによれば、ＳＵ−ＭＩＭＯの場合に８レイヤのＭＩＭＯを実現することができる。８レイヤのＭＩＭＯとは、独立な８つのストリームを空間的に多重する技術である。また、４ユーザに２レイヤのＭＵ−ＭＩＭＯを実現することもできる。

【0018】

ＵＥ（User Equipment）ではアンテナの配置のためのスペースが小さいこと、及びＵＥの処理能力には限界があることに起因して、ＵＥのアンテナを増やすことは難しい。しかし、近年のアンテナ実装技術の進歩により、ｅＮｏｄｅＢに１００本程度のアンテナを配置することは不可能ではなくなってきている。

【0019】

このように１００本程度のアンテナを基地局が備えることにより、アンテナにより形成されるビームの半値幅（−３ｄＢのアンテナゲインを伴う角度）は、狭くなることが予想される。即ち、鋭いビームを形成することが可能になることが予想される。さらに、アンテナ素子を平面に配置することにより、所望の３次元方向のビームを形成することが可能になる。このような３次元方向のビームで、基地局よりも高い位置にある特定のビルに向けて信号を送信することが、提案されている。

【0020】

また、アンテナ本数が増えるので、ＭＵ−ＭＩＭＯでのユーザ数を増やすことが可能になる。ＵＥのアンテナ数が２本である場合には、１つのＵＥについての空間的に独立したストリームの数は２本であるので、１つのＵＥについてのストリーム数を増やすよりも、ＭＵ−ＭＩＭＯのユーザ数を増やす方が合理的である。

【0021】

（３Ｄビームフォーミング）
２次元のビームフォーミングでは、水平方向でビームの方向を変えることが可能である。一方、３次元のビームフォーミングでは、水平方向に加えて垂直方向にもビームの方向を変えることが可能である。以下、この点について図１を参照して説明する。

【0022】

（３Ｄビームフォーミングの重み係数の算出手法）
ビームフォーミングのための各アンテナ素子の重み係数は、複素数として表される。この点について図１を参照して具体的に説明する。

【0023】

図１は、各アンテナ素子の位置とビームの３次元方向との関係を説明するための説明図である。図１を参照すると、格子状に配置されたアンテナ素子が示されている。また、アンテナ素子が配置された平面上の直行する２つの軸ｘ、ｙ、及び、当該平面に直行する１つの軸ｚも示されている。ここで、形成すべきビームの方向は、例えば、角度phi（ギリシャ文字）及び角度theta（ギリシャ文字）で表される。角度phi（ギリシャ文字）は、ビーム方向のうちのｘｙ平面の成分とｘ軸とのなす角度である。また、角度theta（ギリシャ文字）は、ビーム方向とｚ軸とのなす角度である。この場合に、例えば、ｘ軸方向においてｍ番目に配置され、ｙ軸方向においてｎ番目に配置されるアンテナ素子の重み係数Ｖ_ｍ，ｎは、以下のように表され得る。

【0024】

【数1】

【0025】

ｆは周波数であり、ｃは光速である。また、ｊは複素数における虚数単位である。また、ｄ_ｘは、ｘ軸方向におけるアンテナ素子の間隔であり、ｄ_ｙは、ｙ軸方向におけるアンテナ素子間の間隔である。なお、アンテナ素子の座標は、以下のように表される。

【0026】

【数2】

【0027】

所望の３次元方向が決定されると、当該方向及び周波数ｆに基づいて、各アンテナ素子の重み係数を上述した式により求めることができる。このような重み係数は例えば図２に示されるように用いられる。

【0028】

図２は、ビームフォーミングのための重み係数の利用手法の一例を説明するための説明図である。図２を参照すると、各アンテナ素子に対応する送信信号には、各アンテナ素子の重み係数が複素乗算される。そして、重み係数が複素乗算された当該送信信号が、アンテナ素子から送信される。例えば、重み係数の複素乗算は、アナログ信号に対して行われる。なお、重み係数の複素乗算は、デジタル信号に対して行われてもよい。

【0029】

重み係数の算出の手法の一例を説明したが、重み係数の算出手法はこれに限られない。様々な算出手法が適用され得る。

【0030】

（リリース１０のピコセル）
３ＧＰＰのリリース１０及びリリース１１は、スモールセルに言及している。リリース１０及びリリース１１では、スモールセルは、具体的にはピコセルと呼ばれ、当該ピコセルを形成するｅＮｏｄｅＢは、ピコｅＮｏｄｅＢと呼ばれる。通常の大きさのｅＮｏｄｅＢにより形成されるセルは、上記スモールセルに対してマクロセルと呼ばれる。また、当該マクロセルを形成するｅＮｏｄｅＢは、マクロｅＮｏｄｅＢと呼ばれる。

【0031】

リリース１０は、ピコｅＮｏｄｅＢの一形態として、リモートレディオヘッド（ＲＲＨ：Remote Radio Head）に言及している。ＲＲＨは、例えば、主としてアナログ信号処理部分及びアンテナ部分を備え、マクロｅＮｏｄｅＢから光ファイバで張り出される。この場合に、マクロｅＮｏｄｅＢ側に、ピコセルのための通信制御機能が実装され得る。

【0032】

マクロｅＮｏｄｅＢ及びピコｅＮｏｄｅＢが同一の周波数帯域を使用し、マクロセルとスモールセルとが互いに重複するという形態がある。このようなセル又は基地局の配置形態は、ヘテロジニアスネットワーク（Heterogeneous Network：Ｈｅｔ−Ｎｅｔ）と呼ばれる。以下、この点について図３を参照して具体的に説明する。

【0033】

図３は、Ｈｅｔ−Ｎｅｔの一例を説明するための説明図である。図３を参照すると、マクロセル１０及びマクロｅＮｏｄｅＢ１１が示されている。また、当該マクロセル１０と重複するピコセル３０及びピコｅＮｏｄｅＢ３１が示されている。そして、マクロｅＮｏｄｅＢ１１及びピコｅＮｏｄｅＢ３１は、同一の周波数帯域を使用してＵＥ２１と通信する。

【0034】

Ｈｅｔ−Ｎｅｔでは、マクロｅＮｏｄｅＢとピコｅＮｏｄｅＢとの間の干渉を低減することが課題となっている。当該干渉の低減を実現する技術について、３ＧＰＰで盛んに議論が行われた。例えば、マクロｅＮｏｄｅＢ１１による送信をほとんど停止するサブフレームを設ける手法が検討された。このようなサブフレームは、ＡＢＳ（Almost Blank Subframe）と呼ばれる。ピコｅＮｏｄｅＢは、ピコセルのセルエッジに位置するＵＥにＡＢＳのリソースを割り当てることにより、マクロｅＮｏｄｅＢとピコｅＮｏｄｅＢとの間の干渉のうちの、特に問題となるピコセルのセルエッジでの干渉を、低減することができる。

【0035】

＜１．２．技術的課題＞
上述したＭＵ−ＭＩＭＯは、複数のユーザの通信を空間的に多重して同じ帯域を同時に使用することを可能とする技術であり、通信のスループットを大きく向上させるものである。

【0036】

しかし、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、異なる方向への複数のビームで信号を送信するものの、送信される制御信号（例えば、リソース割当て情報を含む物理ダウンリンク制御チャネルで送信される信号）は当該複数のビームの間で共通である。即ち、複数のビームが形成されるとしても、制御信号の量を増やすことはできない。そのため、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、制御信号の不足により、セル分割利得を十分に得られない可能性がある。

【0037】

そこで、本実施形態は、送信可能な制御信号の量をより多くすることを可能にする。

【0038】

＜＜２．本実施形態の概要＞＞
続いて、本実施形態の概要を説明する。

【0039】

＜２．１．技術的課題の解決手段＞
本実施形態では、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される。そして、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセル（以下、「仮想セル（Virtual Cell）」と呼ぶ）とみなして通信制御が行われる。以下、この点について図４を参照して具体例を説明する。

【0040】

図４は、本実施形態に係る仮想セルの例を説明するための説明図である。図４を参照すると、指向性アンテナ４０が示されている。指向性アンテナ４０は、３次元方向へビームを形成可能である。例えば、図４に示されるように、指向性アンテナ４０は、異なる３次元方向への複数のビーム５０を形成する。例えばこのように、指向性アンテナ４０は高い位置に配置され、ビーム５０は、下方向に向かって放射される。すると、各ビーム５０に対応する通信領域６０が発生する。ＵＥは、通信領域６０Ａにおいてビーム５０Ａにより搬送される信号を受信することができ、通信領域６０Ｂにおいてビーム５０Ｂにより搬送される信号を受信することができる。

【0041】

とりわけ本実施形態では、ビーム５０Ａに対応する通信領域６０Ａ及びビーム５０Ｂに対応する通信領域６０Ｂの各々を仮想セルとみなして通信制御が行われる。即ち、ｅＮｏｄｅＢは、通信領域６０Ａ（即ち、仮想セル６０Ａ）が１つのセルであるかのように、通信制御を行う。また、ｅＮｏｄｅＢは、通信領域６０Ｂ（即ち、仮想セル６０Ｂ）が１つのセルであるかのように、通信制御を行う。

【0042】

なお、指向性アンテナにより異なる方向への複数のビームが形成されること自体は、本実施形態に係る手法とＭＵ−ＭＩＭＯとの間に特段の差異はない。しかし、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、各ビームに対応する通信領域は、ｅＮｏｄｅＢにより形成される１つの大きなセルの一部の領域にすぎないが、本実施形態に係る手法では、上記通信領域は、ｅＮｏｄｅＢにより形成される１つのセル（１つの仮想的なセル）である。このように、本実施形態に係る手法は、ＭＵ−ＭＩＭＯとは異なる。

【0043】

＜２．２．仮想セルの特徴＞
次に、本実施形態に係る仮想セルのいくつかの特徴を説明する。

【0044】

（仮想セルに係る手法とＭＵ−ＭＩＭＯとの相違点）
仮想セルに係る手法（即ち、本実施形態に係る手法）とＭＵ−ＭＩＭＯとの相違点をより具体的に説明する。

【0045】

−制御情報
ＭＵ−ＭＩＭＯでは、送信される制御信号（例えば、リソース割当て情報を含む物理ダウンリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ）で送信される制御信号）は当該複数のビームの間で共通である。一方、仮想セルに係る手法では、送信される制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨで送信される制御信号）は当該複数のビームの間で異なる。即ち、個別の仮想セル６０ごとの制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨで送信される制御信号）が生成され、対応する個別の仮想セル６０へ当該制御信号が送信される。以下、この点について図５を参照して具体例を説明する。

【0046】

図５は、本実施形態に係る仮想セルの制御信号の例を説明するための説明図である。図５を参照すると、図４と同様に、指向性アンテナ４０、ビーム５０及び通信領域６０（即ち、仮想セル６０）が示されている。そして、さらに各ビームで送信される信号として、ＰＤＣＣＨ及び物理ダウンリンク共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：ＰＤＳＣＨ）が示されている。図５に示されるように、仮想セルに係る手法では、ビーム５０ＡのＰＤＣＣＨで送信される制御信号とビーム５０ＢのＰＤＣＣＨで送信される制御信号とは異なる。なぜならば、通信領域６０Ａと通信領域６０Ｂとは別々のセルとみなされるので、別々の制御信号が生成されるためである。なお、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、ビーム５０ＡのＰＤＣＣＨで送信される信号とビーム５０ＢのＰＤＣＣＨで送信される信号とは同じである。また、仮想セルに係る手法では、例えば、その他の物理制御チャネルで送信される制御信号、及び、ＰＤＳＣＨで送信される信号のうちの制御信号も、ビーム５０Ａとビーム５０Ｂとの間で異なる。また、当然ながら、ＰＤＳＣＨで送信される信号のうちのユーザデータ信号も、ビーム５０Ａとビーム５０Ｂとの間で異なる。

【0047】

結果として、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、送信可能な制御信号の量は増えないが、仮想セルに係る手法では、送信可能な制御信号の量が増加する。

【0048】

なお、個別の仮想セル６０ごとの制御信号は、ＰＤＣＣＨに限られない。当該制御信号は、例えば、セルの識別情報（即ち、セルＩＤ）を送信するための制御信号、即ち同期チャネルで送信される同期信号を含む。また、上記制御信号は、例えば、共通リファレンス信号（Common Reference Signal：ＣＲＳ）を含む。また、上記制御情報は、例えば、システム情報に対応する制御信号（例えば、ＰＢＣＨの制御信号、ＰＤＳＣＨのうちのシステム情報を送信するための制御信号）を含む。

【0049】

−ペアリングの負担軽減
ＭＵ−ＭＩＭＯでは、同時に空間的に多重するユーザ（即ち、ＵＥ）の組合せを決定する必要がある。即ち、ユーザのペアリングを行う必要がある。ｅＮｏｄｅＢから見て異なる方向に位置するユーザについては、ＭＵ−ＭＩＭＯを行いやすいが、ｅＮｏｄｅＢから見て同じ方向に位置するユーザについては、ＭＵ−ＭＩＭＯを行いにくいからである。そのため、適切なペアリングが必要である。

【0050】

そして、上述したＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯのように、アンテナの本数が多数になり、ＭＵ−ＭＩＭＯのユーザ数が増える場合には、その組合せの数は指数関数的に大きくなる。そのため、ユーザのペアリングにようする処理が急激に増加する。

【0051】

一方、仮想セルに係る手法では、そのようなペアリングが行われなくてもよい。なぜならば、仮想セルに係る手法では、異なるセルに位置するユーザ（即ち、ＵＥ）の通信が空間的に多重される（即ち、異なるセルに位置するＵＥが同時に同一の周波数を使用する）にすぎないので、ペアリングのような処理は不要である。そのため、ＭＵ−ＭＩＭＯと比べて、ペアリングの負担が軽減される。

【0052】

−送信電力の観点
ｅＮｏｄｅＢの最大送信電力は、強制的な規格により決められている。そして、ＭＵ−ＭＩＭＯでは、１つのｅＮｏｄｅＢから送信する電力が複数のユーザ間で分け合われる。そのため、ビームの数が増えると、ビームあたりの送信電力は小さくなってしまう。

【0053】

一方、法制化とも関係するが、将来的には、仮想セルが１つのセルと認められる可能性もある。その場合には、仮想セルに対応するビームに、最大送信電力が割り当てられ得る。

【0054】

（通常のピコセルと仮想セルであるピコセルとの違い）
通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルと、仮想セルであるピコセルとの相違点を説明する。

【0055】

−セルエッジにおける受信電力
通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルでは、ピコセルの中心からピコセルのセルエッジに向かうにつれて、ピコｅＮｏｄｅＢの送信信号の受信電力は減衰していく。この点について、図６を参照して具体例を説明する。

【0056】

図６は、通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルにおける受信電力の変化の一例を説明するための説明図である。図６を参照すると、セルの範囲における受信電力の変化が示されている。図６に示されるように、通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルでは、セルの中心（即ち、ピコｅＮｏｄｅＢ）からセルエッジに向かうにつれて、受信電力が減衰していく。

【0057】

一方、仮想セルであるピコセルでは、ピコセルの中心からピコセルのセルエッジに向かうにつれて、ピコｅＮｏｄｅＢの送信信号の受信電力はほとんど変わらない。そして、セルエッジ付近において、受信電力が急激に変化する。

【0058】

図７は、仮想セルであるピコセルにおける受信電力の変化の一例を説明するための説明図である。図７を参照すると、セルの範囲における受信電力の変化が示されている。図７に示されるように、仮想セルであるピコセルでは、セルの中心（即ち、ピコｅＮｏｄｅＢ）からセルエッジに向かうにつれて、受信電力はほとんど変化しない。なぜならば、ピコｅＮｏｄｅＢがピコセルの中心にあるわけではなく、当該ピコセルから離れた位置にｅＮｏｄｅＢがあるからであるので、結果としてピコセル内での受信電力がほぼ均一になるからである。なお、ピコセルのセルエッジ付近で受信電力が急激に変化する。ビームが届く位置と届かない位置とで受信電力が大きく変わるからである。このように、ビームにより形成されるピコセルは、セルエッジが明確になる。ＵＥは、仮想セルに近づくと、突然セルが現れたように受信電力を観測する。

【0059】

このように、仮想セルが用いられると、セルエッジにおけるセル間の干渉が起こりにくくなる。

【0060】

−セルの配置
通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルは、基本的には、移動させることはできない。通常のピコセルを移動させるためには、ピコｅＮｏｄｅＢ自体を移動させる必要がある。また、通常のピコセルを追加する場合には、新たにピコｅＮｏｄｅＢを設置する必要がある。

【0061】

一方、仮想セルであるピコセルは、ビームにより形成されるので、ビームを形成するための重み係数を変えることにより容易に移動させることができる。さらに、仮想セルであるピコセルは、新たなビームを形成することにより、容易に追加することができる。また、仮想セルであるピコセルは、容易に削除することもできる。

【0062】

このように、仮想セルであるピコセルは、柔軟に追加、削除及び変更を行うことができるので、無線通信システム１のより柔軟な配置及び運用を可能にする。

【0063】

（ピコｅＮｏｄｅＢにより形成される仮想セル）
通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルを、マクロｅＮｏｄｅＢにより形成される仮想セルのピコセルに置き換えるシナリオが、考えられる。この点について図８を参照して具体例を説明する。

【0064】

図８は、マクロｅＮｏｄｅＢにより形成される仮想セルのピコセルの例を説明するための説明図である。図８を参照すると、マクロｅＮｏｄｅＢ１１と、マクロｅＮｏｄｅＢ１１により形成される仮想セル６０とが、示されている。このような仮想セル６０は、ピコセルとして利用され得る。しかし、マクロｅＮｏｄｅＢからのビームが距離に応じて広がっていくので、マクロｅＮｏｄｅＢと仮想セル６０との距離が大きい場合には、仮想セル６０の半径は大きくなる。

【0065】

そこで、通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成されるピコセルを、ピコｅＮｏｄｅＢにより形成される仮想セルのピコセルに置き換えるシナリオも、考えられる。この点について図９を参照して具体例を説明する。

【0066】

図９は、ピコｅＮｏｄｅＢにより形成される仮想セルのピコセルの例を説明するための説明図である。図８を参照すると、マクロｅＮｏｄｅＢ１１と、ピコｅＮｏｄｅＢ３１と、ピコｅＮｏｄｅＢ３１により形成される仮想セル６０とが、示されている。このような仮想セル６０は、ピコセルとして利用され得る。そして、ピコｅＮｏｄｅＢ３１と仮想セル６０との距離は比較的短いので、所望の半径の仮想セル６０を形成しやすい。

【0067】

また、マクロｅＮｏｄｅＢの周囲に例えば１０程度のピコｅＮｏｄｅＢを設置することは可能であるが、例えば３００個程度のピコｅＮｏｄｅＢを設置することは現実的には非常に困難である。したがって、マクロｅＮｏｄｅＢの周囲に例えば１０程度のピコｅＮｏｄｅＢをし、当該ピコｅＮｏｄｅＢに５０個程度の仮想セルを形成させることにより、マクロｅＮｏｄｅＢの周辺に、仮想セルである５００個程度のピコセルを形成することができる。

【0068】

（仮想セルとリリース１０のピコセルとの関係）
リリース１０によれば、ピコｅＮｏｄｅＢの送信電力が、マクロｅＮｏｄｅＢの送信電力よりも小さい。したがって、マクロｅＮｏｄｅＢの送信信号の受信電力よりも、ピコｅＮｏｄｅＢの送信信号の受信電力が大きい領域は、ピコｅＮｏｄｅＢの近傍の領域になる。このピコｅＮｏｄｅＢの近傍の領域の半径、即ちピコセルの半径は、ピコｅＮｏｄｅＢの送信電力とマクロｅＮｏｄｅＢの送信電力と比により決まる。この点について図１０を参照して具体例を説明する。

【0069】

図１０は、ピコｅＮｏｄｅＢの送信電力とピコセルの半径との関係の例を説明するため説明図である。図１０を参照すると、ピコｅＮｏｄｅＢ３１の送信電力の増加前のピコセル３０と、ピコｅＮｏｄｅＢ３１の送信電力の増加後のピコセル３０とが、示されている。マクロｅＮｏｄｅＢの送信電力が一定であるとすると、このようにピコｅＮｏｄｅＢ３１の電力が増加すれば、ピコセル３０の半径が大きくなる。

【0070】

一方、仮想セルの半径は、ビームの幅に依存するが、ｅＮｏｄｅＢの送信電力には依存しない。この点について図１１を参照して具体例を説明する。

【0071】

図１１は、ｅＮｏｄｅＢの送信電力と仮想セルの半径との関係の例を説明するため説明図である。図１１を参照すると、マクロｅＮｏｄｅＢ１１の送信電力の増加前の仮想セル６０と、マクロｅＮｏｄｅＢ１１の送信電力の増加後の仮想セル６０とが、示されている。このように、送信電力の増加のみでは、仮想セル６０の半径の大きさは変わらない。仮想セルに対応するビームは、重み係数に依存するからである。この例は、マクロｅＮｏｄｅＢの例であるが、ピコｅＮｏｄｅＢでも同様である。

【0072】

なお、仮想セル６０においても、仮想セル６０のダウンリンク送信信号の受信電力が、マクロセルのダウンリンク送信信号の受信電力よりも大きくなければ、ＵＥは、仮想セル６０についての信号を受信できない。この点に注意すべきである。

【0073】

上述したように、仮想セルではセルの中心から離れるにつれて電力はほとんど変化しない。そのため、仮想セルのダウンリンク送信信号の受信電力は、当該仮想セル全体にわたってほぼ均一になる。よって、仮想セルをピコセルとして利用する場合に、仮想セルであるピコセル全体にわたって、当該ピコセルのダウンリンク送信信号の受信電力を、マクロセルのダウンリンク送信信号の受信電力よりもＸｄＢだけ大きくすることも可能である。

【0074】

仮想セルであるピコセルについての信号の受信電力を当該ピコセル全体にわたってほぼ均一になるということは、ピコセルに位置するＵＥへのリソースの割当て（即ち、スケジューリング）の手間が減ることを意味する。以下、この点についてより詳細に説明する。

【0075】

リリース１０のピコセルの場合には、仮想セルとは異なり、ピコセルの中心近くに位置するＵＥは、マクロｅＮｏｄｅＢの送信信号による干渉の影響をあまり受けないが、ピコセルのセルエッジに位置するＵＥは、マクロｅＮｏｄｅＢの送信信号による干渉の影響を強く受ける。よって、ピコｅＮｏｄｅＢは、マクロｅＮｏｄｅＢにより信号がほとんど送信されないＡＢＳのリソースを、セルエッジに位置するＵＥに割り当てる。このように、リリース１０のピコセルでは、ＡＢＳに関するスケジューリングが必要である。

【0076】

一方、仮想セルのピコセルについては、当該ピコセル全体にわたって受信電力がほぼ均一になるので、ＡＢＳ自体が不要であり、よってＡＢＳに関するスケジューリングも必要ない。そのため、ピコｅＮｏｄｅＢによるスケジューリングの負担が軽減される。

【0077】

また、ＡＢＳを用いると、一般的に、マクロセルのスループットが低下する。しかし、上述したように、仮想セルであるピコセルを用いればＡＢＳ自体が不要である。よって、仮想セルであるピコセルを用いることで、マクロセルのスループットの低下を防ぐことができる。

【0078】

（仮想セルのダウンリンク及びアップリンク）
ＴＤＤ（Time Division Duplex）システムでは、ｅＮｏｄｅＢは、ダウンリンクのビームフォーミングの重み係数を利用して、アップリンクのビームフォーミングを実現し得る。例えば、ｅＮｏｄｅＢは、ダウンリンクのビームフォーミングの重み係数を利用して、各アンテナ素子の受信信号に重み係数を複素乗算することにより、アップリンクのビームフォーミングを実現し得る。この重み係数の複素乗算は、受信信号がアナログ信号である際に行われてもよく、又は、受信信号がデジタル信号に変換された後に行われてもよい。このように、ＴＤＤシステムでは、アップリンクのセルとダウンリンクのセルとを一致させることが可能である。

【0079】

一方、ＦＤＤ（Frequency Division Duplexing）システムでは、ダウンリンクのビームフォーミングの重み係数を、アップリンクのビームフォーミングの重み係数に利用することができない。そのため、ＦＤＤシステムでは、ダウンリンクについては仮想セルでの通信を行い、アップリンクについては通常のセルでの通信を行うという手法が、採用され得る。

【0080】

以上のように、仮想セルは、ＴＤＤシステムにより好適であると言える。

【0081】

＜＜３．無線通信システムの概略的な構成＞＞
続いて、図１２を参照して、本開示の実施形態に係る無線通信システムの概略的な構成を説明する。図１２は、本実施形態に係る無線通信システム１の概略的な構成の一例を示す説明図である。図１を参照すると、本実施形態に係る無線通信システム１は、ｅＮｏｄｅＢ１００及び１つ以上のＵＥ２００を含む。

【0082】

ｅＮｏｄｅＢ１００は、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナを備え、当該指向性アンテナでビームを形成する。そして、ｅＮｏｄｅＢ１００は、各ビームに対応する通信領域６０を仮想的なセル（即ち、仮想セル）とみなして通信制御を行う。即ち、ｅＮｏｄｅＢ１００は、各通信領域６０をセルとして取り扱う。

【0083】

また、ｅＮｏｄｅＢ１００は、各仮想セル６０に位置するＵＥ２００と無線通信する。例えば、ｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セル６０Ａに対応するビームで、仮想セル６０Ａに位置するＵＥ２００Ａに信号を送信する。また、ｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セル６０Ｂに対応するビームで、仮想セル６０Ｂに位置するＵＥ２００Ｂに信号を送信する。

【0084】

ＵＥ２００は、ｅＮｏｄｅＢ１００と無線通信する。例えば、ＵＥ２００は、ｅＮｏｄｅＢ１００により形成されるビームに対応する通信領域６０で、当該ビームの信号を受信する。例えば、ＵＥ２００は、通信領域６０Ａに位置する場合に、通信領域６０Ａに対応するビームで信号を受信する。また、ＵＥ２００は、通信領域６０Ｂに位置する場合に、通信領域６０Ｂに対応するビームで信号を受信する。

【0085】

また、ＵＥ２００は、上記通信領域６０の各々を仮想的なセル（即ち、仮想セル）とみなして通信処理を行う。即ち、ＵＥ２００は、各通信領域６０をセルとして取り扱う。

【0086】

なお、ｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セル６０に加えて、無指向性のビームにより通常のセルも形成してもよい。この場合に、当該通常セルは、各仮想セル６０の一部又は全体と重複してもよく、又は各仮想セルと重複しなくてもよい。この場合に、ＵＥ２００は、通常のセルに位置する場合にも、ｅＮｏｄｅＢ１００と無線通信してもよい。

【0087】

また、無線通信システム１が、マクロｅＮｏｄｅＢ及びピコｅＮｏｄｅＢを含む場合には、ｅＮｏｄｅＢ１００は、マクロｅＮｏｄｅＢであってもよく、又はピコｅＮｏｄｅＢであってもよい。

【0088】

＜＜４．ｅＮｏｄｅＢの構成＞＞
図１３を参照して、本実施形態に係るｅＮｏｄｅＢ１００の構成の一例を説明する。図１３は、本実施形態に係るｅＮｏｄｅＢ１００の構成の一例を示すブロック図である。図１３を参照すると、ｅＮｏｄｅＢ１００は、アンテナ部１１０、無線通信部１２０、ネットワーク通信部１３０、記憶部１４０及び制御部１５０を備える。

【0089】

（アンテナ部１１０）
アンテナ部１１０は、３次元方向へのビームを形成する。例えば、アンテナ部１１０は、異なる３次元方向への複数のビームを形成する。アンテナ部１１０は、このように形成するビームで、無線通信部１２０からの信号を送信する。アンテナ部１１０により形成されるビームの３次元方向は、アンテナ素子に対応する重み係数に応じて決まる。なお、アンテナ部１１０は、無指向性のビームも形成してもよい。

【0090】

また、例えば、アンテナ部１１０は、無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部１２０へ出力する。

【0091】

アンテナ部１１０は、例えば、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナを含む。

【0092】

（無線通信部１２０）
無線通信部１２０は、ＵＥ２００と無線通信する。例えば、無線通信部１２０は、アンテナ部１１０により形成されるビームに対応する通信領域（即ち、仮想セル）内にＵＥ２００が位置する場合に、ＵＥ２００と無線通信する。

【0093】

例えば、無線通信部１２０は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、変換後の信号のアナログ処理を行う。また、無線通信部１２０は、アンテナ部１１０からの無線信号のアナログ処理を行い、処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。

【0094】

（ネットワーク通信部１３０）
ネットワーク通信部１３０は、他の装置と通信する。例えば、ネットワーク通信部１３０は、他のｅＮｏｄｅＢと通信する。

【0095】

（記憶部１４０）
記憶部１４０は、ｅＮｏｄｅＢ１００の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。

【0096】

（制御部１５０）
制御部１５０は、ｅＮｏｄｅＢ１００の様々な機能を提供する。

【0097】

とりわけ本実施形態では、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される。この場合に、制御部１５０は、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセル（即ち、仮想セル）とみなして通信制御を行う。即ち、制御部１５０は、個別のビームに対応する各通信領域をセルとして取り扱う。

【0098】

例えば、制御部１５０は、上記複数の通信領域の個別の通信領域（即ち、個別の仮想セル）ごとの制御信号が生成され、対応する個別の通信領域（即ち、個別の仮想セル）へ当該制御信号が送信されるように、通信制御を行う。より具体的には、例えば、制御部１５０は、個別の仮想セルごとの制御信号を生成し、アンテナ部１１０及び無線通信部１２０に、対応する個別の仮想セルへ上記制御信号を送信させる。即ち、仮想セルごとの制御信号は、当該仮想セルに向けたビームで送信される。

【0099】

図１２を再び参照すると、制御部１５０は、仮想セル６０Ａの制御信号を生成し、アンテナ部１１０及び無線通信部１２０に、当該制御信号を仮想セル６０Ａへ送信させる。また、制御部１５０は、仮想セル６０Ｂの制御信号を生成し、アンテナ部１１０及び無線通信部１２０に、当該制御信号を仮想セル６０Ｂへ送信させる。即ち、仮想セル６０Ａの制御信号は、仮想セル６０Ａに向けたビームで送信され、仮想セル６０Ｂの制御信号は、仮想セル６０Ｂに向けたビームで送信される。

【0100】

例えば、上記制御信号は、無線リソースの割当てに関する制御情報を送信するための制御信号を含む。具体的には、例えば、上記制御信号は、ダウンリンク割当て（Downlink Assignment）及びアップリンク許可（Uplink Grant）の情報を送信するための制御信号を含む。より具体的には、例えば、上記制御信号は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信される制御信号を含む。

【0101】

これにより、無線リソースの割当てのための制御信号を仮想セルごとに別々に送信することができる。そのため、１つのｅＮｏｄｅＢから送信可能な無線リソースの割当て用の制御信号の量を、ＭＵ−ＭＩＭＯが用いられる場合よりも多くすることができる。即ち、ダウンリンク割当て及びアップリンク許可のような無線リソースの割当てのための情報の量をより多くすることができる。その結果、制御信号の送信量の制約が小さくなるので、より多くのユーザデータを送信し得る。即ち、無線通信システム１におけるスループットが向上し得る。このように、仮想セルが用いられれば、より多くのセル分割利得を得ることができる。

【0102】

また、例えば、上記制御信号は、セルの識別情報（例えば、セルＩＤ）を送信するための制御信号を含む。より具体的には、例えば、上記制御信号は、同期チャネル（Synchronization Channel：ＳＣＨ）で送信される制御信号を含む。例えば、上記制御信号は、ＳＣＨで送信されるプライマリ同期信号（Primary Synchronization Signal：ＰＳＳ）及びセカンダリ同期信号（Secondary Synchronization Signal：ＳＳＳ）を含む。

【0103】

これにより、ＵＥ２００は、セルサーチにおいて各仮想セルを１つのセルとして認識することができる。よって、ＵＥ２００に、仮想セルを１つのセルとみなして通信させることが可能になる。

【0104】

また、例えば、上記制御信号は、共通リファレンス信号（ＣＲＳ）を含む。即ち、ＣＲＳにも重み係数が複素乗算され、重み係数を複素乗算されたＣＲＳが送信される。

【0105】

これにより、ＵＥ２００は、ＣＲＳを利用して、受信信号を復調することが可能になる。即ち、ＵＥ２００は、ＣＲＳの位相に基づいて他の受信信号を復調することができる。そのため、ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）を利用して受信信号を復調する受信方式のみではなく、ＣＲＳを利用して受信信号を復調する受信方式も、採用することが可能になる。よって、無線通信システム１について、受信方式をより自由に選択することが可能になる。

【0106】

また、例えば、上記制御信号は、システム情報に対応する制御信号を含む。より具体的には、例えば、上記制御信号は、ＰＢＣＨの制御信号、及び、ＰＤＳＣＨのうちのシステム情報を送信するための制御信号を含む。

【0107】

＜＜５．ＵＥの構成＞＞
図１４を参照して、本実施形態に係るＵＥ２００の構成の一例を説明する。図１４は、本実施形態に係るＵＥ２００の構成の一例を示すブロック図である。図１４を参照すると、ＵＥ２００は、アンテナ部２１０、無線通信部２２０、記憶部２３０及び制御部２４０を備える。

【0108】

アンテナ部２１０は、無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部２２０へ出力する。また、アンテナ部２１０は、無線通信部２２０により出力された送信信号を送信する。

【0109】

（無線通信部２２０）
無線通信部２２０は、ｅＮｏｄｅＢ１００と無線通信する。より具体的には、例えば、ＵＥ２００が、ｅＮｏｄｅＢ１００により形成されるビームに対応する通信領域（即ち、仮想セル）内に位置する場合に、ｅＮｏｄｅＢ１００と無線通信する。

【0110】

例えば、無線通信部２２０は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、変換後の信号のアナログ処理を行う。また、無線通信部２２０は、アンテナ部２１０からの無線信号のアナログ処理を行い、処理後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。

【0111】

（記憶部２３０）
記憶部２３０は、ＵＥ２００の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。

【0112】

（制御部２４０）
制御部２４０は、ＵＥ２００の様々な機能を提供する。

【0113】

とりわけ本実施形態では、ｅＮｏｄｅＢ１００により異なる３次元方向への複数のビームが形成される。この場合に、制御部２４０は、ｅＮｏｄｅＢ１００により形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセル（即ち、仮想セル）とみなして通信処理を行う。

【0114】

例えば、上記複数の通信領域の個別の通信領域（即ち、個別の仮想セル）ごとの制御信号が生成され、対応する個別の通信領域（即ち、個別の仮想セル）へ当該制御信号が送信される。そして、ＵＥ２００が、１つの仮想セル内に位置する場合に、制御部２４０は、ｅＮｏｄｅＢ１００により送信される制御信号から、当該１つの仮想セルの制御情報を取得する。

【0115】

具体的には、例えば、制御部２４０は、ｅＮｏｄｅＢ１００によりＰＤＣＣＨで送信される制御信号から、仮想セルの無線リソースの割当てに関する制御情報（例えば、ダウンリンク割当て及びアップリンク許可）を取得する。また、例えば、制御部２４０は、ｅＮｏｄｅＢ１００により同期チャネル（ＳＣＨ）で送信されるＰＳＳ及びＳＳＳから、仮想セルのセルＩＤを取得する。また、例えば、ｅＮｏｄｅＢ１００により送信されるＣＲＳから、当該ＣＲＳの位相情報が取得される。そして、当該位相情報は、ｅＮｏｄｅＢ１００により送信される他の信号の復調のために利用される。

【0116】

＜＜６．処理の流れ＞＞
次に、図１５を参照して、本実施形態に係る通信制御処理を説明する。図１５は、本実施形態に係る通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【0117】

ステップＳ４０１で、制御部１５０は、個別の仮想セルごとの制御信号が生成されるように通信制御を行う。より具体的には、例えば、制御部１５０は、個別の仮想セルごとの制御信号を生成する。

【0118】

ステップＳ４０２で、制御部１５０は、対応する個別の仮想セルへ上記制御信号が送信されるように通信制御を行う。より具体的には、例えば、制御部１５０は、アンテナ部１１０及び無線通信部１２０に、対応する個別の仮想セルへ上記制御信号を送信させる。即ち、ｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セルごとの送信信号（制御信号を含む）を、対応するビームで送信する。

【0119】

＜＜７．第１の変形例＞＞
続いて、図１６〜図１８を参照して、本実施形態の第１の変形例を説明する。

【0120】

＜７．１．概要＞
まず、図１６を参照して、本実施形態の第１の変形例の概要を説明する。

【0121】

図８を参照して説明したように、マクロセルのマクロｅＮｏｄｅＢにより仮想セルが形成されるケースでは、マクロｅＮｏｄｅＢと仮想セルとの距離が大きくなる可能性が高い。そして、マクロｅＮｏｄｅＢからのビームが距離に応じて広がっていくので、マクロｅＮｏｄｅＢと仮想セルとの距離が大きい場合には、仮想セルの半径は大きくなってしまう。そのため、仮想セルを所望の大きさで所望の数だけ配置することが難しくなり、その結果セル分割利得を十分に得られなくなる可能性もある。

【0122】

そこで、本実施形態の第１の変形例では、仮想セルは、ピコｅＮｏｄｅＢによりピコセルとして形成される。即ち、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ピコｅＮｏｄｅＢである。この点について図１６を参照して具体的に説明する。

【0123】

図１６は、仮想セルがピコｅＮｏｄｅＢにより形成されるケースの一例を説明するための説明図である。図１６を参照すると、マクロｅＮｏｄｅＢ１１と、ピコｅＮｏｄｅＢであるｅＮｏｄｅＢ１００とが、示されている。図１６に示されるように、ピコｅＮｏｄｅＢであるｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セル６０をピコセルとして形成する。

【0124】

このように、ピコｅＮｏｄｅＢが仮想セルを形成することは、以下のようにいくつかの利点をもたらす。

【0125】

例えば、マクロセルの中心から離れた領域（例えば、セルエッジ付近）にピコセルを形成することが望ましい場合には、マクロｅＮｏｄｅＢが仮想セルでピコセルを形成すると、当該ピコセルの半径が大きくなってしまう。一方、上記領域の近くに位置するピコｅＮｏｄｅＢが、仮想セルを形成すれば、当該ピコセルの半径は所望の大きさに調整され得る。その結果、上記領域において所望の大きさのピコセルを形成することが可能になる。

【0126】

また、ピコｅＮｏｄｅＢが仮想セルを形成することにより、設置するピコｅＮｏｄｅＢの数を抑えることができる。その結果、無線通信システム１に要するコストを抑えることができる。

【0127】

より具体的には、マクロｅＮｏｄｅＢの周囲に例えば１０程度のピコｅＮｏｄｅＢを設置することは可能であるが、例えば３００個程度のピコｅＮｏｄｅＢを設置することは現実的に不可能である。したがって、マクロｅＮｏｄｅＢの周囲に例えば１０程度のピコｅＮｏｄｅＢをし、当該ピコｅＮｏｄｅＢに５０個程度の仮想セルを形成させることにより、マクロｅＮｏｄｅＢの周辺に、仮想セルである５００個程度のピコセルを形成することができる。このように、少ないピコｅＮｏｄｅＢを設置するだけでも、所望の数のピコセルを形成することが可能になる。

【0128】

また、上述したように、仮想セルであるピコセルが用いられる場合には、当該ピコセル全体にわたって受信電力がほぼ均一になるので、ＡＢＳ自体が不要であり、よってＡＢＳに関するスケジューリングも必要ない。そのため、ピコｅＮｏｄｅＢによるスケジューリングの負担が軽減される。また、仮想セルであるピコセルを用いればＡＢＳ自体が不要であるので、仮想セルであるピコセルを用いることで、マクロセルのスループットの低下を防ぐことができる。

【0129】

＜７．２．ｅＮｏｄｅＢの構成＞
次に、本実施形態の第１の変形例に係るｅＮｏｄｅＢ１００の構成の一例を説明する。

【0130】

（アンテナ部１１０）
アンテナ部１１０は、異なる３次元方向への複数のビームを形成する。第１の変形例では、とりわけ、当該複数の通信領域の各々（即ち、各仮想セル）は、マクロセルと一部又は全体で重複する。即ち、アンテナ部１１０は、各ビームに対応する通信領域（即ち、仮想セル）がマクロセルと一部又は全体で重複するように、各ビームを形成する。

【0131】

（制御部１５０）
第１の変形例では、とりわけ、仮想セルは、マクロセルと一部又は全体で重複する仮想的なピコセル（以下、「仮想ピコセル」と呼ぶ）である。制御部１５０は、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なピコセル（即ち、仮想ピコセル）とみなして通信制御を行う。

【0132】

また、例えば、制御部１５０は、上記複数の通信領域の個々の通信領域（即ち、個々の仮想ピコセル）において、当該通信領域に対応するビームの受信電力が、マクロｅＮｏｄｅＢ１１により送信される信号の受信電力よりも大きくなるように、上記複数のビームの送信電力を決定する。

【0133】

再び図１６を参照すると、例えば、仮想セル６０Ａにおいて、仮想セル６０Ａに向けたビーム５０Ａの受信電力が、マクロｅＮｏｄｅＢ１１により送信される信号の受信電力よりも大きくなるように、当該ビームの送信電力が決定される。また、仮想セル６０Ｂにおいて、仮想セル６０Ｂに向けたビーム５０Ｂの受信電力が、マクロｅＮｏｄｅＢ１１により送信される信号の受信電力よりも大きくなるように、当該ビームの送信電力が決定される。以下、この点について図１７を参照して具体例を説明する。

【0134】

図１７は、仮想ピコセルにおける受信電力の例を説明するための説明図である。図１７を参照すると、マクロセルの中心（即ち、マクロｅＮｏｄｅＢの位置）からの距離と、当該距離における受信電力との関係が示されている。そして、マクロセルのダウンリンク送信信号の受信電力、及びピコセルのダウンリンク送信信号（ビーム）の受信電力が示されている。上述したように、マクロセルのダウンリンク送信信号の受信電力は、マクロセルの中心から離れるにつれて減衰している。一方、仮想ピコセルのビームの受信電力は、ピコセルの中でほぼ均一である。そして、図１７に示されるように、仮想ピコセルにおいて、仮想ピコセルのビームの受信電力が、マクロセルのダウンリンク送信信号の受信電力よりも大きくなるように、上記ビームの送信電力が決定される。

【0135】

また、例えば、制御部１５０は、マクロｅＮｏｄｅＢ１１により送信される信号の受信電力であって、上記複数の通信領域の個々の通信領域（即ち、個々の仮想ピコセル）にける上記受信電力に関する情報を取得する。そして、制御部１５０は、取得する当該情報に基づいて、上記個々の通信領域に対応するビームの送信電力を決定する。

【0136】

再び図１６を参照すると、例えば、ＵＥ２００は、仮想ピコセル６０において、マクロｅＮｏｄｅＢの送信信号を受信し、受信電力を測定する。そして、ＵＥ２００は、測定結果をｅＮｏｄｅＢ１００に通知する。例えば、ＵＥ２００Ａは、仮想ピコセル６０Ａにおいて、マクロｅＮｏｄｅＢ１１の送信信号の受信電力を測定し、測定結果をｅＮｏｄｅＢ１００に通知する。そして、ｅＮｏｄｅＢ１００の制御部１５０は、仮想ピコセル６０Ａにおける受信電力の測定結果に基づいて、ビーム５０Ａの送信電力を決定する。制御部１５０は、例えば、ｅＮｏｄｅＢ１００から仮想ピコセル６０Ａまでの距離に応じた電力の減衰を考慮して、通知された受信電力よりもビーム５０Ａの受信電力の方が大きくなるように、ビーム５０の送信電力を決定する。

【0137】

なお、受信電力の測定結果は、マクロｅＮｏｄｅＢ１１に通知され、マクロｅＮｏｄｅＢ１１が、受信電力の測定結果をｅＮｏｄｅＢ１００に通知してもよい。

【0138】

また、制御部１５０は、受信電力の測定結果の代わりに、仮想ピコセル６０におけるマクロｅＮｏｄｅＢの送信信号の受信電力の推定値に基づいて、ビーム５０の送信電力を決定してもよい。例えば、上記推定値は、マクロｅＮｏｄｅＢ１１から仮想ピコセル６０までの距離と、マクロｅＮｏｄｅＢの送信電力とに基づいて、算出され得る。このように、制御部１５０により取得される上記受信電力に関する情報は、受信電力の測定結果であってもよく、又は受信電力の推定値であってもよい。

【0139】

以上のように、ビーム５０の電力を決定することにより、仮想ピコセル６０におけるマクロｅＮｏｄｅＢの送信信号による干渉の影響を小さくすることができる。その結果、ＵＥ２００は、仮想ピコセル６０においてｅＮｏｄｅＢ１００と無線通信することが可能になる。

【0140】

＜７．３．処理の流れ＞＞
次に、図１８を参照して、本実施形態に係る通信制御処理を説明する。図１８は、本実施形態の第１の変形例に係る通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【0141】

ステップＳ５０１で、制御部１５０は、仮想セルにおけるマクロセルのダウンリンク送信信号の受信電力に関する情報（例えば、受信電力の測定結果）を取得する。

【0142】

ステップＳ５０３で、制御部１５０は、マクロセルのダウンリンク送信信号の受信電力に関する上記情報と、ｅＮｏｄｅＢ１００から仮想ピコセルまでの距離とに基づいて、仮想ピコセルに対応するビームの送信電力を決定する。

【0143】

ステップＳ５０５で、アンテナ部１１０は、決定された送信電力で、仮想ピコセルに対応するビームを放射する。例えば、当該送信電力は、無線通信部１２０に含まれる増幅器により調整される。

【0144】

＜＜８．第２の変形例＞＞
続いて、図１９〜図２１を参照して、本実施形態の第２の変形例を説明する。

【0145】

＜８．１．概要＞
まず、図１９を参照して、本実施形態の第２の変形例の概要を説明する。

【0146】

（技術的課題）
従来のＭＵ−ＭＩＭＯでは、ＵＥは、以下のように、ビームフォーミングの重み係数のうちの、ＵＥにとって好ましい重み係数を特定する。

【0147】

まず、各ＵＥは、ダウンリンクのＲＳ（Reference Signal）を受信することにより、ダウンリンクのチャネル情報（例えば、チャネル行列）を取得する。そして、各ＵＥは、上記チャネル情報に基づいて、ビームフォーミングの各重み係数候補がｅＮｏｄｅＢにより用いられる場合にＵＥの受信電力がどのようになるかを仮想的に算出する。即ち、各ＵＥは、全ての重み係数候補についての受信電力を仮想的に算出する。その後、ＵＥは、ビームフォーミングの重み係数候補のうちの、大きな受信電力をもたらす重み係数の候補を選択する。そして、ＵＥは、選択した重み係数の候補を好ましい重み係数として特定する。

【0148】

また、通常のセルが形成されている場合に、ＵＥは、以下のように、近傍にあるセルのうちの、通信に好ましいセルを特定する。

【0149】

各ＵＥは、セル毎に個別に設定されているＲＳを実際に受信し、受信電力を測定する。当該ＲＳは、セル固有のリファレンス信号（Cell-specific Reference Signal）と呼ばれる。当該ＲＳは、基本的には、ＣＲＳ（Common Reference Signal）と同じである。そして、各ＵＥは、大きな受信電力に対応するセルを選択する。そして、ＵＥは、選択したセルを、通信に好ましいセルとして特定する。

【0150】

ここで、ＵＥ２００にとって好ましい仮想セルを特定する（換言すると、ＵＥ２００にとって好ましいビームフォーミングの重み係数を特定する）場合に、以上のような、好ましい重み係数を特定する手法、又は好ましいセルを特定する手法が採用されることも考えられる。しかし、これらの手法を採用すると、新たな懸念が生じ得る。

【0151】

例えば、好ましい重み係数を特定する手法が採用される場合には、ＵＥ２００において仮想的な計算が発生する。そして、例えば、指向性アンテナが１００本程度のアンテナ素子を含む場合には、重み係数の候補の数が膨大であり、計算量がかなり大きくなる。よって、ＵＥ２００の負担が大きくなる。

【0152】

一方、好ましいセルを特定する手法が採用される場合には、ＵＥは仮想セルの信号の受信電力を実際に測定する。一般的にこの手法では、受信電力の測定に時間がかかるが、仮想セルのケースでは、さらに大きな懸念が存在する。この点を以下に詳細に説明する。

【0153】

通常のセルの場合には、図６を参照して説明したように、セルの中心から離れるにつれて、当該セルのダウンリンク送信信号の受信電力は徐々に減衰していく。そのため、ＵＥがセルの中心から離れるにつれて、当該セルの信号の受信電力が減衰し、当該セルに隣接するセルの信号の受信電力が大きくなる。そのためＵＥはスムーズにハンドオーバを行うことができる。

【0154】

しかし、仮想セルの場合には、図７を参照して説明したように、仮想セル内では、当該仮想セルのダウンリンク送信信号の受信電力はほとんど変わらず、仮想セルのセルエッジにおいて、送信信号の受信電力が急激に小さくなる。そして、セルエッジよりも仮想セルの中心から離れると、当該仮想セルの信号の受信電力は極端に小さくなる。

【0155】

そのため、ＵＥが現在位置する仮想セルに隣接する仮想セルの信号を、当該ＵＥが実際に受信し、受信電力を測定することは、非常に困難である。また、セルエッジで受信電力が急激に小さくなるので、ＵＥは、受信電力が急激に小さくなった後に、新たなセルを特定することになる。よって、ハンドオーバが遅れてしまう。

【0156】

（解決手段）
そこで、本実施形態の第２の変形例では、ｅＮｏｄｅＢ１００は、無指向のビームで一部のＣＲＳを送信し、指向性ビームで残りのＣＲＳを送信する。即ち、上記一部のＣＲＳは、重み係数を乗算されずに送信され、上記残りのＣＲＳは、重み係数を乗算された上で送信される。ここでは、上記一部のＣＲＳを、無指向性ＣＲＳと呼び、上記残りのＣＲＳを、指向性ＣＲＳと呼ぶ。また、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＵＥが現在位置する仮想セルに隣接する複数の仮想セル（以下、「隣接仮想セル」と呼ぶ）の各々についてのビームの重み係数Ｖを、当該ＵＥに送信する。

【0157】

そして、ＵＥ２００は、無指向性ＣＲＳを受信することによりチャネル情報（例えば、チャネル行列Ｈ）を取得する。そして、ＵＥ２００は、複数の隣接仮想セルの各々についてのビームの重み係数Ｖを受信する。その後、ＵＥ２００は、上記チャネル情報と、複数の隣接仮想セルの各々についてのビームの重み係数Ｖとに基づいて、ハンドオーバに適した仮想セルを特定する。

【0158】

＜８．２．ｅＮｏｄｅＢの構成＞
次に、本実施形態の第２の変形例に係るｅＮｏｄｅＢ１００の構成の一例を説明する。

【0159】

（制御部１５０）
−無指向性ＣＲＳの送信
３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域が存在する。とりわけ本実施形態の第２の変形例では、上記複数の通信領域の個別の通信領域（即ち、仮想セル）ごとのＣＲＳが、上記複数のビームのうちの対応するビームで送信される。例えば、仮想セルごとのＣＲＳ（即ち、上記指向性ＣＲＳ）が、指向性アンテナの指向性ビームで送信される。また、上記複数の通信領域に共通のＣＲＳが、上記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信される。例えば、仮想セルに共通のＣＲＳ（即ち、無指向性ＣＲＳ）が、指向性アンテナの無指向性ビームで送信される。

【0160】

制御部１５０は、制御部１５０は、仮想セルごとのＣＲＳが、上記複数のビームのうちの対応するビームで送信されるように、通信制御を行う。また、制御部１５０は、仮想セルに共通のＣＲＳが、無指向性ビームで送信されるように、通信制御を行う。より具体的には、例えば、制御部１５０は、個別の仮想セルごとのＣＲＳを生成し、アンテナ部１１０及び無線通信部１２０に、対応する個別の仮想セルへ上記ＣＲＳを送信させる。また、制御部１５０は、仮想セルに共通のＣＲＳを生成し、アンテナ部１１０及び無線通信部１２０に、無指向性ビームで当該ＣＲＳを送信させる。以下、指向性ＣＲＳ及び無指向性ＣＲＳの具体例を、図１９を参照して説明する。

【0161】

図１９は、指向性ＣＲＳ及び無指向性ＣＲＳの例を説明するための説明図である。図１９を参照すると、周波数方向に１２サブキャリアの幅を有し、時間方向において１サブフレームの幅を有する無線リソース（即ち、２つのリソースブロック）が、示されている。そして、ＣＲＳのうちの一部のＣＲＳが無指向性ＣＲＳであり、ＣＲＳのうちの残りのＣＲＳが指向性ＣＲＳである。例えばこのように、無指向性ＣＲＳ及び指向性ＣＲＳが送信され得る。

【0162】

このような無指向性ＣＲＳの送信により、ＵＥ２００は、ｅＮｏｄｅＢ１００とＵＥ２００との間のチャネルを示すチャネル情報を得ることができる。即ち、指向性ＣＲＳは重み係数が乗算されているので、指向性ＣＲＳから従来のようなチャネル情報を得ることは困難であるが、無指向性ＣＲＳはいずれの重み係数も乗算されていないので、無指向性ＣＲＳから従来のようなチャネル情報を得ることができる。

【0163】

−隣接仮想セルの重み係数の送信
また、例えば、制御部１５０は、上記複数の通信領域のいずれかの通信領域（即ち、仮想セル）に位置するＵＥ２００に、当該ＵＥ２００が位置する通信領域に隣接する通信領域（即ち、隣接仮想セル）に対応するビームの重み係数を提供する。より具体的には、例えば、制御部１５０は、ＵＥ２００が位置する仮想セルに隣接する仮想セルを特定する。そして、制御部１５０は、当該隣接仮想セルに対応するビームの重み係数を取得する。その後、制御部１５０は、無線通信部１２０に、当該重み係数をＵＥ２００へ送信させる。一例として、制御部１５０は、仮想セルの隣接関係を示す情報と、各仮想セルに対応するビームの重み係数を示す情報とを含むシステム情報を生成し、無線通信部１２０に、当該システム情報を送信させる。なお、１つの仮想セルの隣接仮想セルの数は、２又は３程度であってもよい。

【0164】

このような重み係数及びチャネル情報により、後述するように、ＵＥ２００は、隣接仮想セルの信号の受信電力を実際に測定することができなくても、隣接仮想セルの信号の受信電力を仮想的に算出することができる。

【0165】

＜８．３．ＵＥの構成＞
次に、本実施形態の第２の変形例に係るｅＮｏｄｅＢ１００の構成の一例を説明する。

【0166】

（制御部２４０）
制御部２４０は、上記複数の通信領域のうちのＵＥ２００が位置する通信領域（即ち、仮想セル）に隣接する通信領域（即ち、隣接仮想セル）に対応するビームの重み係数を、ｅＮｏｄｅＢ１００から取得する。

【0167】

例えば、制御部２４０は、システム情報から、仮想セルの隣接関係を示す情報を取得する。そして、制御部２４０は、ＵＥ２００が位置する仮想セルの隣接セルを特定する。そして、制御部２４０は、システム情報から、特定した仮想セルに対応するビームの重み係数を取得する。

【0168】

また、制御部２４０は、ｅＮｏｄｅＢ１００により無指向性ビームで送信されるＣＲＳであって、複数の通信領域（即ち、複数の仮想セル）に共通の上記ＣＲＳの受信結果から、ｅＮｏｄｅＢ１００とＵＥ２００との間のチャネルを示すチャネル情報を取得する。そして、制御部２４０は、取得された上記重み係数と上記チャネル情報とに基づいて、ハンドオーバに適した通信領域（即ち、隣接仮想セル）を特定する。

【0169】

より具体的には、例えば、制御部２４０は、無指向性ＣＲＳの受信結果から、ｅＮｏｄｅＢ１００とＵＥ２００との間のチャネルを示すチャネル行列Ｈを取得する。そして、制御部２５０は、当該チャネル行列Ｈと、隣接仮想セルに対応するビームの重み係数Ｖとを乗算する。このように、制御部２４０は、隣接仮想セルに対応するビームをＵＥ２００が受信した場合の受信電力を、仮想的に算出する。そして、制御部２４０は、仮想的に算出された受信電力から、ハンドオーバに適した隣接仮想セルを特定する。そして、制御部２４０は、無線通信部２２０を介して、特定された隣接仮想セルをｅＮｏｄｅＢ１００に通知する。

【0170】

ＵＥ２００は、隣接仮想セルの信号の受信電力を実際に測定することは困難であるが、このような手法によれば、仮想的に受信電力を算出できる。よって、ハンドオーバに好ましい隣接仮想セルを良好に特定することが可能になる。また、このような手法は、受信電力の実際の測定を伴わないので、より高速に実行され得る。

【0171】

また、ターゲットが隣接仮想セルに限られるので、処理量の増加が抑えられる。このような点でも、上述した手法は、より高速に実行され得る。

【0172】

＜８．３．処理の流れ＞＞
次に、図２０及び図２１を参照して、本実施形態の第２の変形例に係る通信制御処理を説明する。

【0173】

−ＵＥ２００の処理
図２０は、本実施形態の第２の変形例に係るＵＥ２００の通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【0174】

ステップＳ６０１で、制御部２４０は、ＵＥ２００が位置する仮想セルの隣接仮想セルに対応するビームの重み係数を、ｅＮｏｄｅＢ１００から取得する。

【0175】

ステップＳ６０３で、制御部２４０は、ｅＮｏｄｅＢ１００により無指向性ビームで送信される無指向性ＣＲＳの受信結果から、ｅＮｏｄｅＢ１００とＵＥ２００との間のチャネルを示すチャネル情報を取得する。

【0176】

ステップＳ６０５で、制御部２４０は、取得された上記重み係数と上記チャネル情報とに基づいて、ハンドオーバに適した隣接仮想セルを特定する。

【0177】

ステップＳ６０７で、制御部２４０は、無線通信部２２０を介して、特定された隣接仮想セルをｅＮｏｄｅＢ１００に通知する。

【0178】

−ｅＮｏｄｅＢ１００の処理
図２１は、本実施形態の第２の変形例に係るｅＮｏｄｅＢ１００の通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【0179】

ステップＳ６２１で、制御部１５０は、ＵＥ２００によりハンドオーバに適した隣接仮想セルを通知されたかを判定する。当該隣接仮想セルが通知されていれば、処理はステップＳ６２３へ進む。そうでなければ処理はステップＳ６２５へ進む。

【0180】

ステップＳ６２３で、制御部１５０は、ＵＥ２００により通知された隣接仮想セルをハンドオーバ先の候補として、記憶部１４０に記憶する。

【0181】

ステップＳ６２５で、制御部１５０は、ＵＥ２００のハンドオーバを行うかを判定する。ＵＥ２００のハンドオーバが行われる場合には、処理はステップＳ６２７へ進む。そうでなければ、処理はステップＳ６２１へ戻る。

【0182】

ステップＳ６２７で、制御部１５０は、ハンドオーバ先の候補である隣接仮想セルへのＵＥ２００のハンドオーバを実行する。そして、処理はステップＳ６２１へ戻る。

【0183】

以上、本実施形態の第２の変形例を説明した。上述した例では、ｅＮｏｄｅＢ１００は、指向性ＣＲＳと無指向性ＣＲＳの両方を送信するが、第２の変形例はこれに限られない。

【0184】

例えば、ｅＮｏｄｅＢ１００は、指向性ＣＲＳを送信しなくてもよい。即ち、ｅＮｏｄｅＢ１００は、全てのＣＲＳを無指向性ビームにより送信してもよい。即ち、仮想セルごとの制御信号は、ＣＲＳを含まず、複数の仮想セルに共通のＣＲＳが、指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信されてもよい。

【0185】

これにより、ＵＥ２００は、指向性ＣＲＳと無指向性ＣＲＳとを区別する必要はなく、ＣＲＳの受信結果からチャネル情報を取得することができる。

【0186】

＜＜９．第３の変形例＞＞
続いて、図２２〜図２７を参照して、本実施形態の第３の変形例を説明する。

【0187】

＜９．１．概要＞
まず、本実施形態の第３の変形例の概要を説明する。

【0188】

上述したように、通常のピコｅＮｏｄｅＢにより形成される通常のピコセルは、基本的には、移動させることはできない。通常のピコセルを移動させるためには、ピコｅＮｏｄｅＢ自体を移動させる必要がある。また、通常のピコセルを追加する場合には、新たにピコｅＮｏｄｅＢを設置する必要がある。

【0189】

マクロセルにおいて、ＵＥは移動するので、トラフィックの変化は常に起こり得る。実際には、トラフィックの多い領域にピコセルが形成されることが望ましい場合であっても、即座に且つ容易にピコセルを形成することはできなかった。

【0190】

一方、仮想セルであるピコセルはビームにより形成されるので、ビームを形成するための重み係数を変えることにより、仮想セルであるピコセルを容易に移動させることができる。さらに、仮想セルであるピコセルは、新たなビームを形成することにより、容易に追加することができる。また、仮想セルであるピコセルは、容易に削除することもできる。

【0191】

そこで、本実施形態の第３の変形例では、ｅＮｏｄｅＢ１００は、指向性アンテナによるビームの形成を制御することにより、仮想セルの追加、削除又は変更を行う。

【0192】

これにより、仮想セルであるピコセルを柔軟に追加し、削除し、又は変更することができるので、無線通信システム１のより柔軟な配置及び運用を可能にする。また、トラフィックの多い領域に即座に仮想セルを形成できるので、無線通信システム１のスループットを向上することが可能になる。

【0193】

＜９．２．ｅＮｏｄｅＢの構成＞
次に、本実施形態の第３の変形例に係るｅＮｏｄｅＢ１００の構成の一例を説明する。

【0194】

（制御部１５０）
本実施形態の第３の変形例では、制御部１５０は、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナのビームの形成を制御する。より具体的には、例えば、制御部１５０は、指向性アンテナの各アンテナ素子に対応する送信信号に複素乗算する重み係数を決定することにより、上記指向性アンテナのビームの形成を制御する。

【0195】

そして、本実施形態の第３の変形例では、とりわけ、制御部１５０は、上記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、仮想セル（即ち、仮想セルとみなされる通信領域）の追加、削除又は変更を行う。

【0196】

−仮想セルの追加
例えば、制御部１５０は、仮想セルの追加を行う。より具体的には、例えば、制御部１５０は、複数の仮想セル候補のうちのいずれかの仮想セル候補を選択し、選択した仮想セル候補を新たな仮想セルとして追加する。以下、この点について図２２を参照して具体例を説明する。

【0197】

図２２は、仮想セル候補の例を説明するための説明図である。図２２を参照すると、４つの仮想セル候補６１が示されている。このように、仮想セル候補６１は、互いに重なり合っていてもよい。ただし、選択される仮想セル候補（即ち、仮想セルになる仮想セル候補）は重ならないことが望ましい。干渉が生じるからである。

【0198】

一例として、制御部１５０は、各ＵＥ４００について、アップリンクのチャネル行列Ｈ_ＵＬを取得し、当該行列の転置行列Ｈ_ＵＬ^Ｔをダウンリンクのチャネル行列Ｈ_ＤＬとして取得する。そして、制御部１５０は、各ＵＥ４００について、ダウンリンクのチャネル行列Ｈ_ＤＬと、各仮想セル候補に対応する重み行列Ｖとを乗算する。このように、各ＵＥについてのパフォーマンスを算出する。そして、制御部１５０は、各ＵＥについてのパフォーマンスの算出結果に基づいて、望ましい仮想セル候補（換言すると、望ましい重み係数）を選択する。これにより、ＵＥ２００の移動、トラフィックの増減等に応じて、仮想セルを適宜追加することができる。

【0199】

−仮想セルの変更
例えば、制御部１５０は、仮想セルの変更を行う。より具体的には、例えば、制御部１５０は、仮想セルの位置、仮想セルの半径の大きさ、仮想セルに対応するビームの送信電力（結果として、仮想セルの送信電力又は受信電力）を変更する。

【0200】

なお、仮想セルの変更は、既存の仮想セルの削除と新たな仮想セルの追加との組合せにより行われてもよい。

【0201】

−仮想セルに対応するビームの段階的な変化
また、例えば、制御部１５０は、上記指向性アンテナにより形成されるビームが段階的に変化するように、上記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、仮想セルの追加、削除又は変更を段階的に行う。

【0202】

より具体的には、例えば、制御部１５０は、上記指向性アンテナにより形成されるビームに対応する通信領域（即ち、仮想セル）の大きさが段階的に変化するように、上記指向性アンテナのビームの形成を制御する。即ち、制御部１５０は、上記指向性アンテナにより形成されるビームの幅が段階的に変化するように、上記指向性アンテナのビームの形成を制御する。以下、この点について図２３を参照して具体例を説明する。

【0203】

図２３は、仮想セルの大きさの段階的な変更の例を説明するための説明図である。図２３を参照すると、時間Ｔ_１〜Ｔ_４におけるビーム５０及び仮想セル６０が示されている。例えば、仮想セル６０を追加する際、又は既存の仮想セル６０をより大きくする場合には、ｅＮｏｄｅＢ１００は、このように仮想セル６０を段階的に大きくする。このような仮想セル６０の大きさの段階的な変化のために、制御部１５０は、仮想セル６０に対応するビームの幅を段階的に大きくする。即ち、制御部１５０は、指向性アンテナについての重み係数を段階的に変化させる。

【0204】

なお、図２３の例とは逆に、例えば、仮想セル６０を削除する際、又は既存の仮想セル６０をより小さくする場合には、ｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セル６０を段階的に小さくする。このような仮想セル６０の大きさの段階的な変化のために、制御部１５０は、仮想セル６０に対応するビームの幅を段階的に小さくする。即ち、制御部１５０は、指向性アンテナについての重み係数を段階的に変化させる。

【0205】

また、例えば、制御部１５０は、上記指向性アンテナにより形成されるビームの送信電力が段階的に変化するように、上記指向性アンテナのビームの形成を制御する。以下、この点について図２４を参照して具体例を説明する。

【0206】

図２４は、ビームの送信電力の段階的な変化の例を説明するための説明図である。図２４を参照すると、時間Ｔ_１〜Ｔ_４におけるビーム５０及び仮想セル６０が示されている。例えば、仮想セル６０を追加する際、又は既存の仮想セル６０の送信電力をより大きくする場合には、ｅＮｏｄｅＢ１００は、このように仮想セル６０に対応するビームの送信電力を段階的に大きくする。即ち、制御部１５０は、ビームの送信電力の大きさを段階的に変化させる。

【0207】

なお、図２４の例とは逆に、仮想セル６０を削除する際、又は既存の仮想セル６０の送信電力をより小さくする場合には、ｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セル６０に対応するビームの送信電力を段階的に小さくする。即ち、制御部１５０は、ビームの送信電力の大きさを段階的に変化させる。

【0208】

さらに、制御部１５０は、上記指向性アンテナにより形成されるビームに対応する通信領域（即ち、仮想セル）の大きさが段階的に変化し、上記指向性アンテナにより形成されるビームの送信電力が段階的に変化するように、ビームの形成を制御してもよい。以下、この点について図２５を参照して具体例を説明する。

【0209】

図２５は、仮想セルの大きさ及びビームの送信電力の段階的な変化の例を説明するための説明図である。図２５を参照すると、時間Ｔ_１〜Ｔ_４におけるビーム５０及び仮想セル６０が示されている。例えば、仮想セル６０を追加する際には、ｅＮｏｄｅＢ１００は、このように仮想セル６０を段階的に大きくし（即ち、仮想セルに対応するビームの幅を段階的に大きくし）、ビームの送信電力を段階的に大きくしてもよい。

【0210】

なお、図２５の例とは逆に、例えば、仮想セル６０を削除する際には、ｅＮｏｄｅＢ１００は、仮想セル６０を段階的に小さくし（即ち、仮想セルに対応するビームの幅を段階的に小さくし）、ビームの送信電力を段階的に小さくしてもよい。

【0211】

以上のようなビームの段階的な変化により、仮想セルの追加、削除及び変更による既存の通信への影響を小さくすることができる。

【0212】

例えば、仮想セルの追加の場合に、急に仮想セルが出現し、当該仮想セルの中又は近傍にＵＥ２００が位置する場合に、このＵＥ２００の既存の通信に仮想セルの信号が干渉し得る。一方、送信電力を徐々に増加させ、又は仮想セルの大きさを徐々に拡大すれば、ＵＥ２００は、当該仮想セルがハンドオーバのターゲットになった時点で、ハンドオーバできる。よって、ＵＥ２００の既存の通信への影響は小さい。

【0213】

また、例えば、仮想セルの削除の場合に、急に仮想セルが消滅し、当該仮想セルの中又は近傍にＵＥ２００が位置していた場合に、このＵＥ２００のＬＯＦ（Link of Failure）が引き起こされ得る。一方、送信電力を徐々に減少させ、又は仮想セルの大きさを徐々に縮小すれば、ＵＥ２００は、仮想セルが消滅する前に、別の仮想セル（又は通常のセル）へのハンドオーバを行うことができる。よって、ＵＥ２００の既存の通信への影響は小さい。

【0214】

また、例えば、仮想セルの変更の場合にも、仮想セルの追加又は削除と同様に、ＵＥ２００の既存の通信への影響は小さい。

【0215】

なお、上述したように、仮想セルの変更は、既存の仮想セルの削除と新たな仮想セルの追加との組合せにより行われ得る。この場合には、例えば、既存の仮想セルの削除及び新たな仮想セルの追加の手順を行う中で、既存の仮想セルから新たな仮想セルへのＵＥ２００のハンドオーバが行われるように、ビームの電力又は幅が調整され得る。

【0216】

＜９．３．処理の流れ＞＞
次に、図２６及び図２７を参照して、本実施形態の第３の変形例に係る通信制御処理を説明する。ここでは、通信制御処理の例として、仮想セルの追加時の通信制御処理の一例と、仮想セルの削除時に通信制御処理の一例とを説明する。

【0217】

−仮想セルの追加
図２６は、本実施形態の第３の変形例に係る仮想セル追加時の通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【0218】

ステップＳ７０１で、制御部１５０は、アンテナ部１１０及び無線通信部１２０に、初期のビーム幅及び初期の送信電力でビームを形成させる。

【0219】

ステップＳ７０３で、制御部１５０は、ビーム幅が所望のビーム幅に達したかを判定する。ビーム幅が所望のビーム幅に達していれば、処理はステップＳ７０７へ進む。そうでなければ、処理はステップＳ７０５へ進む。

【0220】

ステップＳ７０５で、制御部１５０は、ビーム幅を拡大する。即ち、制御部１５０は、指向性アンテナについての重み係数を変更する。

【0221】

ステップＳ７０７で、制御部１５０は、送信電力が所望の送信電力に達したかを判定する。送信電力が所望の送信電力に達していれば、処理はステップＳ７１１へ進む。そうでなければ、処理はステップＳ７０９へ進む。

【0222】

ステップＳ７０９で、制御部１５０は、送信電力を増加させる。

【0223】

ステップＳ７１１で、制御部１５０は、ビーム幅及び送信電力が所望のビーム幅及び所望の送信電力に達したかを判定する。ビーム幅及び送信電力が所望のビーム幅及び所望の送信電力に達していれば、処理は終了する。そうでなければ、処理はステップＳ７０１へ戻る。

【0224】

−仮想セルの削除
図２７は、本実施形態の第３の変形例に係る仮想セル削除時の通信制御処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。

【0225】

ステップＳ７２１で、制御部１５０は、ビーム幅が最小のビーム幅に達したかを判定する。ビーム幅が最小のビーム幅に達していれば、処理はステップＳ７２５へ進む。そうでなければ、処理はステップＳ７２３へ進む。

【0226】

ステップＳ７２３で、制御部１５０は、ビーム幅を縮小する。即ち、制御部１５０は、指向性アンテナについての重み係数を変更する。

【0227】

ステップＳ７２５で、制御部１５０は、送信電力が０になったかを判定する。送信電力が０になっていれば、処理は終了する。そうでなければ、処理はステップＳ７２９へ進む。

【0228】

ステップＳ７２７で、制御部１５０は、送信電力を減少させる。

【0229】

ステップＳ７２９で、制御部１５０は、送信電力が０になったかを判定する。送信電力が０になっていれば、処理は終了する。そうでなければ、処理はステップＳ７２１へ戻る。

【0230】

＜＜１０．応用例＞＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、ｅＮｏｄｅＢ１００は、無線通信を制御する本体（基地局装置ともいう）とアンテナとを含むｅＮｏｄｅＢ８００として実現されてもよい。あるいは、ｅＮｏｄｅＢ１００は、無線通信を制御する本体と、本体とは別の場所に配置される１つ以上のＲＲＨ（Remote Radio Head）と、アンテナとを含むｅＮｏｄｅＢ８３０として実現されてもよい。

【0231】

また、例えば、ＵＥ２００は、スマートフォン、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、携帯型ゲーム端末、携帯型／ドングル型のモバイルルータ若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、ＵＥ２００は、Ｍ２Ｍ（Machine To Machine）通信を行う端末（ＭＴＣ（Machine Type Communication）端末ともいう）として実現されてもよい。さらに、ＵＥ２００は、これら端末に搭載される無線通信モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール）であってもよい。

【0232】

＜１０．１．ｅＮｏｄｅＢに関する応用例＞
（第１の応用例）
図２８は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮｏｄｅＢの概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。ｅＮｏｄｅＢ８００は、１つ以上のアンテナ８１０、及び基地局装置８２０を有する。各アンテナ８１０及び基地局装置８２０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。

【0233】

アンテナ８１０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、基地局装置８２０による無線信号の送受信のために使用される。とりわけ本開示の実施形態では、少なくとも１つのアンテナ８１０は、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナである。ｅＮｏｄｅＢ８００は、図２８に示したように複数のアンテナ８１０を有し、複数のアンテナ８１０は、例えばｅＮｏｄｅＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図２８にはｅＮｏｄｅＢ８００が複数のアンテナ８１０を有する例を示したが、ｅＮｏｄｅＢ８００は単一のアンテナ８１０を有してもよい。

【0234】

基地局装置８２０は、コントローラ８２１、メモリ８２２、ネットワークインタフェース８２３及び無線通信インタフェース８２５を備える。

【0235】

コントローラ８２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであってよく、基地局装置８２０の上位レイヤの様々な機能を動作させる。例えば、コントローラ８２１は、無線通信インタフェース８２５により処理された信号内のデータからデータパケットを生成し、生成したパケットをネットワークインタフェース８２３を介して転送する。コントローラ８２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドリングすることによりバンドルドパケットを生成し、生成したバンドルドパケットを転送してもよい。また、コントローラ８２１は、無線リソース管理（Radio Resource Control）、無線ベアラ制御（Radio Bearer Control）、移動性管理（Mobility Management）、流入制御（Admission Control）又はスケジューリング（Scheduling）などの制御を実行する論理的な機能を有してもよい。また、当該制御は、周辺のｅＮｏｄｅＢ又はコアネットワークノードと連携して実行されてもよい。メモリ８２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、コントローラ８２１により実行されるプログラム、及び様々な制御データ（例えば、端末リスト、送信電力データ及びスケジューリングデータなど）を記憶する。

【0236】

ネットワークインタフェース８２３は、基地局装置８２０をコアネットワーク８２４に接続するための通信インタフェースである。コントローラ８２１は、ネットワークインタフェース８２３を介して、コアネットワークノード又は他のｅＮｏｄｅＢと通信してもよい。その場合に、ｅＮｏｄｅＢ８００と、コアネットワークノード又は他のｅＮｏｄｅＢとは、論理的なインタフェース（例えば、Ｓ１インタフェース又はＸ２インタフェース）により互いに接続されてもよい。ネットワークインタフェース８２３は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線バックホールのための無線通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース８２３が無線通信インタフェースである場合、ネットワークインタフェース８２３は、無線通信インタフェース８２５により使用される周波数帯域よりもより高い周波数帯域を無線通信に使用してもよい。

【0237】

無線通信インタフェース８２５は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、アンテナ８１０を介して、ｅＮｏｄｅＢ８００のセル内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８２５は、典型的には、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ８２６及びＲＦ回路８２７などを含み得る。ＢＢプロセッサ８２６は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、各レイヤ（例えば、Ｌ１、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＲＬＣ（Radio Link Control）及びＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol））の様々な信号処理を実行する。ＢＢプロセッサ８２６は、コントローラ８２１の代わりに、上述した論理的な機能の一部又は全部を有してもよい。ＢＢプロセッサ８２６は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を含むモジュールであってもよく、ＢＢプロセッサ８２６の機能は、上記プログラムのアップデートにより変更可能であってもよい。また、上記モジュールは、基地局装置８２０のスロットに挿入されるカード若しくはブレードであってもよく、又は上記カード若しくは上記ブレードに搭載されるチップであってもよい。一方、ＲＦ回路８２７は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８１０を介して無線信号を送受信する。

【0238】

無線通信インタフェース８２５は、図２８に示したように複数のＢＢプロセッサ８２６を含み、複数のＢＢプロセッサ８２６は、例えばｅＮｏｄｅＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。また、無線通信インタフェース８２５は、図２８に示したように複数のＲＦ回路８２７を含み、複数のＲＦ回路８２７は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図２８には無線通信インタフェース８２５が複数のＢＢプロセッサ８２６及び複数のＲＦ回路８２７を含む例を示したが、無線通信インタフェース８２５は単一のＢＢプロセッサ８２６又は単一のＲＦ回路８２７を含んでもよい。

【0239】

（第２の応用例）
図２９は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮｏｄｅＢの概略的な構成の第２の例を示すブロック図である。ｅＮｏｄｅＢ８３０は、１つ以上のアンテナ８４０、基地局装置８５０、及びＲＲＨ８６０を有する。各アンテナ８４０及びＲＲＨ８６０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。また、基地局装置８５０及びＲＲＨ８６０は、光ファイバケーブルなどの高速回線で互いに接続され得る。

【0240】

アンテナ８４０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、ＲＲＨ８６０による無線信号の送受信のために使用される。とりわけ本開示の実施形態では、少なくとも１つのアンテナ８４０は、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナである。ｅＮｏｄｅＢ８３０は、図２９に示したように複数のアンテナ８４０を有し、複数のアンテナ８４０は、例えばｅＮｏｄｅＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図２９にはｅＮｏｄｅＢ８３０が複数のアンテナ８４０を有する例を示したが、ｅＮｏｄｅＢ８３０は単一のアンテナ８４０を有してもよい。

【0241】

基地局装置８５０は、コントローラ８５１、メモリ８５２、ネットワークインタフェース８５３、無線通信インタフェース８５５及び接続インタフェース８５７を備える。コントローラ８５１、メモリ８５２及びネットワークインタフェース８５３は、図２８を参照して説明したコントローラ８２１、メモリ８２２及びネットワークインタフェース８２３と同様のものである。

【0242】

無線通信インタフェース８５５は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、ＲＲＨ８６０及びアンテナ８４０を介して、ＲＲＨ８６０に対応するセクタ内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８５５は、典型的には、ＢＢプロセッサ８５６などを含み得る。ＢＢプロセッサ８５６は、接続インタフェース８５７を介してＲＲＨ８６０のＲＦ回路８６４と接続されることを除き、図２８を参照して説明したＢＢプロセッサ８２６と同様のものである。無線通信インタフェース８５５は、図２９に示したように複数のＢＢプロセッサ８５６を含み、複数のＢＢプロセッサ８５６は、例えばｅＮｏｄｅＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図２９には無線通信インタフェース８５５が複数のＢＢプロセッサ８５６を含む例を示したが、無線通信インタフェース８５５は単一のＢＢプロセッサ８５６を含んでもよい。

【0243】

接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）をＲＲＨ８６０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）とＲＲＨ８６０とを接続する上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

【0244】

また、ＲＲＨ８６０は、接続インタフェース８６１及び無線通信インタフェース８６３を備える。

【0245】

接続インタフェース８６１は、ＲＲＨ８６０（無線通信インタフェース８６３）を基地局装置８５０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８６１は、上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

【0246】

無線通信インタフェース８６３は、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、典型的には、ＲＦ回路８６４などを含み得る。ＲＦ回路８６４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、図２９に示したように複数のＲＦ回路８６４を含み、複数のＲＦ回路８６４は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図２９には無線通信インタフェース８６３が複数のＲＦ回路８６４を含む例を示したが、無線通信インタフェース８６３は単一のＲＦ回路８６４を含んでもよい。

【0247】

図２８及び図２９に示したｅＮｏｄｅＢ８００及びｅＮｏｄｅＢ８３０において、図１３を参照して説明した制御部１５０は、無線通信インタフェース８２５並びに無線通信インタフェース８５５及び／又は無線通信インタフェース８６３において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、コントローラ８２１及びコントローラ８５１において実装されてもよい。

【0248】

＜１０．２．ＵＥに関する応用例＞
（第１の応用例）
図３０は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン９００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン９００は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２、１つ以上のアンテナスイッチ９１５、１つ以上のアンテナ９１６、バス９１７、バッテリー９１８及び補助コントローラ９１９を備える。

【0249】

プロセッサ９０１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣ（System on Chip）であってよく、スマートフォン９００のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ９０２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９０１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ９０３は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース９０４は、メモリーカード又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン９００へ接続するためのインタフェースである。

【0250】

カメラ９０６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ９０７は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン９０８は、スマートフォン９００へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス９０９は、例えば、表示デバイス９１０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン９００の出力画像を表示する。スピーカ９１１は、スマートフォン９００から出力される音声信号を音声に変換する。

【0251】

無線通信インタフェース９１２は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９１２は、典型的には、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４などを含み得る。ＢＢプロセッサ９１３は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９１４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９１６を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９１２は、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９１２は、図３０に示したように複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含んでもよい。なお、図３０には無線通信インタフェース９１２が複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含む例を示したが、無線通信インタフェース９１２は単一のＢＢプロセッサ９１３又は単一のＲＦ回路９１４を含んでもよい。

【0252】

さらに、無線通信インタフェース９１２は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を含んでもよい。

【0253】

アンテナスイッチ９１５の各々は、無線通信インタフェース９１２に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９１６の接続先を切り替える。

【0254】

アンテナ９１６の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９１２による無線信号の送受信のために使用される。スマートフォン９００は、図３０に示したように複数のアンテナ９１６を有してもよい。なお、図３０にはスマートフォン９００が複数のアンテナ９１６を有する例を示したが、スマートフォン９００は単一のアンテナ９１６を有してもよい。

【0255】

さらに、スマートフォン９００は、無線通信方式ごとにアンテナ９１６を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９１５は、スマートフォン９００の構成から省略されてもよい。

【0256】

バス９１７は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２及び補助コントローラ９１９を互いに接続する。バッテリー９１８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図３０に示したスマートフォン９００の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ９１９は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン９００の必要最低限の機能を動作させる。

【0257】

図３０に示したスマートフォン９００において、図１４を参照して説明した制御部２４０は、無線通信インタフェース９１２において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、プロセッサ９０１又は補助コントローラ９１９において実装されてもよい。

【0258】

（第２の応用例）
図３１は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置９２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置９２０は、プロセッサ９２１、メモリ９２２、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール９２４、センサ９２５、データインタフェース９２６、コンテンツプレーヤ９２７、記憶媒体インタフェース９２８、入力デバイス９２９、表示デバイス９３０、スピーカ９３１、無線通信インタフェース９３３、１つ以上のアンテナスイッチ９３６、１つ以上のアンテナ９３７及びバッテリー９３８を備える。

【0259】

プロセッサ９２１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣであってよく、カーナビゲーション装置９２０のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ９２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９２１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。

【0260】

ＧＰＳモジュール９２４は、ＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号を用いて、カーナビゲーション装置９２０の位置（例えば、緯度、経度及び高度）を測定する。センサ９２５は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース９２６は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク９４１に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。

【0261】

コンテンツプレーヤ９２７は、記憶媒体インタフェース９２８に挿入される記憶媒体（例えば、ＣＤ又はＤＶＤ）に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス９２９は、例えば、表示デバイス９３０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９３０は、ＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ９３１は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。

【0262】

無線通信インタフェース９３３は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９３３は、典型的には、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５などを含み得る。ＢＢプロセッサ９３４は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９３５は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９３７を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９３３は、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９３３は、図３１に示したように複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含んでもよい。なお、図３１には無線通信インタフェース９３３が複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含む例を示したが、無線通信インタフェース９３３は単一のＢＢプロセッサ９３４又は単一のＲＦ回路９３５を含んでもよい。

【0263】

さらに、無線通信インタフェース９３３は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を含んでもよい。

【0264】

アンテナスイッチ９３６の各々は、無線通信インタフェース９３３に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９３７の接続先を切り替える。

【0265】

アンテナ９３７の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９３３による無線信号の送受信のために使用される。カーナビゲーション装置９２０は、図３１に示したように複数のアンテナ９３７を有してもよい。なお、図３１にはカーナビゲーション装置９２０が複数のアンテナ９３７を有する例を示したが、カーナビゲーション装置９２０は単一のアンテナ９３７を有してもよい。

【0266】

さらに、カーナビゲーション装置９２０は、無線通信方式ごとにアンテナ９３７を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９３６は、カーナビゲーション装置９２０の構成から省略されてもよい。

【0267】

バッテリー９３８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図３１に示したカーナビゲーション装置９２０の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリー９３８は、車両側から給電される電力を蓄積する。

【0268】

図３１に示したカーナビゲーション装置９２０において、図１４を参照して説明した制御部２４０は、無線通信インタフェース９３３において実装されてもよい。また、これら機能の少なくとも一部は、プロセッサ９２１において実装されてもよい。

【0269】

また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置９２０の１つ以上のブロックと、車載ネットワーク９４１と、車両側モジュール９４２とを含む車載システム（又は車両）９４０として実現されてもよい。車両側モジュール９４２は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク９４１へ出力する。

【0270】

＜＜１１．まとめ＞＞
ここまで、図１〜図２７を用いて、本開示の実施形態に係る通信装置及び各処理を説明した。本開示に係る実施形態によれば、３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、上記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセル（即ち、仮想セル）とみなして通信制御が行われる。より具体的には、例えば、上記複数の通信領域の個別の通信領域（即ち、仮想セル）ごとの制御信号が生成され、対応する個別の通信領域へ当該制御信号が送信されるように、通信制御が行われる。

【0271】

この手法によれば、送信可能な制御信号の量をより多くすることが可能になる。

【0272】

また、上記手法によれば、ＭＵ−ＭＩＭＯのように、ＵＥのペアリングが行われなくてもよい。なぜならば、仮想セルに係る手法では、異なるセルに位置するユーザ（即ち、ＵＥ）の通信が空間的に多重される（即ち、異なるセルに位置するＵＥが同時に同一の周波数を使用する）にすぎないので、ペアリングのような処理は不要である。そのため、ＭＵ−ＭＩＭＯと比べて、ペアリングの負担が軽減される。

【0273】

また、仮想セルが用いられると、セルエッジにおけるセル間の干渉が起こりにくくなる。

【0274】

また、例えば、上記仮想的なセル（即ち、仮想セル）は、マクロセルと一部又は全体で重複する仮想的なピコセル（即ち、仮想ピコセル）である。

【0275】

仮想セルのピコセルについては、当該ピコセル全体にわたって受信電力がほぼ均一になるので、ＡＢＳ自体が不要であり、よってＡＢＳに関するスケジューリングも必要ない。そのため、ピコｅＮｏｄｅＢによるスケジューリングの負担が軽減される。

【0276】

また、ＡＢＳを用いると、一般的に、マクロセルのスループットが低下する。しかし、上述したように、仮想セルであるピコセルを用いればＡＢＳ自体が不要である。よって、仮想セルであるピコセルを用いることで、マクロセルのスループットの低下を防ぐことができる。

【0277】

また、例えば、上記制御信号は、無線リソースの割当てに関する制御情報を送信するための制御信号を含む。具体的には、例えば、上記制御信号は、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信される制御信号を含む。

【0278】

これにより、無線リソースの割当てのための制御信号を仮想セルごとに別々に送信することができる。そのため、１つのｅＮｏｄｅＢから送信可能な無線リソースの割当て用の制御信号の量を、ＭＵ−ＭＩＭＯが用いられる場合よりも多くすることができる。即ち、ダウンリンク割当て及びアップリンク許可のような無線リソースの割当てのための情報の量をより多くすることができる。その結果、制御信号の送信量の制約が小さくなるので、より多くのユーザデータを送信し得る。即ち、無線通信システム１におけるスループットが向上し得る。このように、仮想セルが用いられれば、より多くのセル分割利得を得ることができる。

【0279】

また、例えば、上記制御信号は、セルの識別情報を送信するための制御信号を含む。具体的には、例えば、上記制御信号は、同期チャネルで送信される制御信号を含む。

【0280】

これにより、ＵＥは、セルサーチにおいて各仮想セルを１つのセルとして認識することができる。よって、ＵＥに、仮想セルを１つのセルとみなして通信させることが可能になる。

【0281】

また、例えば、上記制御信号は、共通リファレンス信号（ＣＲＳ）を含む。

【0282】

これにより、ＵＥ２００は、ＣＲＳを利用して、受信信号を復調することが可能になる。即ち、ＵＥ２００は、ＣＲＳの位相に基づいて他の受信信号を復調することができる。そのため、ＣＳＩ−ＲＳを利用して受信信号を復調する受信方式のみではなく、ＣＲＳを利用して受信信号を復調する受信方式も、採用することが可能になる。よって、無線通信システム１について、受信方式をより自由に選択することが可能になる。

【0283】

また、本開示に係る実施形態の第１の変形例によれば、上記指向性アンテナは、マクロセルと一部又は全体で重複するピコセル用の基地局の指向性アンテナである。また、上記複数の通信領域の各々は、上記マクロセルと一部又は全体で重複する。また、上記仮想的なセルは、上記マクロセルと一部又は全体で重複する仮想的なスモールセルである。

【0284】

このように、ピコｅＮｏｄｅＢが仮想セルを形成することは、以下のようにいくつかの利点をもたらす。

【0285】

例えば、マクロセルの中心から離れた領域（例えば、セルエッジ付近）にピコセルを形成することが望ましい場合には、マクロｅＮｏｄｅＢが仮想セルでピコセルを形成すると、当該ピコセルの半径が大きくなってしまう。一方、上記領域の近くに位置するピコｅＮｏｄｅＢが、仮想セルを形成すれば、当該ピコセルの半径は所望の大きさに調整され得る。その結果、上記領域において所望の大きさのピコセルを形成することが可能になる。

【0286】

また、ピコｅＮｏｄｅＢが仮想セルを形成することにより、設置するピコｅＮｏｄｅＢの数を抑えることができる。その結果、無線通信システム１に要するコストを抑えることができる。より具体的には、マクロｅＮｏｄｅＢの周囲に例えば１０程度のピコｅＮｏｄｅＢを設置することは可能であるが、例えば３００個程度のピコｅＮｏｄｅＢを設置することは現実的に不可能である。したがって、マクロｅＮｏｄｅＢの周囲に例えば１０程度のピコｅＮｏｄｅＢをし、当該ピコｅＮｏｄｅＢに５０個程度の仮想セルを形成させることにより、マクロｅＮｏｄｅＢの周辺に、仮想セルである５００個程度のピコセルを形成することができる。このように、少ないピコｅＮｏｄｅＢを設置するだけでも、所望の数のピコセルを形成することが可能になる。

【0287】

また、上述したように、仮想セルであるピコセルが用いられる場合には、当該ピコセル全体にわたって受信電力がほぼ均一になるので、ＡＢＳ自体が不要であり、よってＡＢＳに関するスケジューリングも必要ない。そのため、ピコｅＮｏｄｅＢによるスケジューリングの負担が軽減される。また、仮想セルであるピコセルを用いればＡＢＳ自体が不要であるので、仮想セルであるピコセルを用いることで、マクロセルのスループットの低下を防ぐことができる。

【0288】

また、例えば、上記複数の通信領域の個々の通信領域（即ち、個々の仮想ピコセル）において、当該通信領域に対応するビームの受信電力が、マクロｅＮｏｄｅＢ１１により送信される信号の受信電力よりも大きくなるように、上記複数のビームの送信電力が決定される。より具体的には、例えば、マクロｅＮｏｄｅＢ１１により送信される信号の受信電力であって、上記複数の通信領域の個々の通信領域（即ち、個々の仮想ピコセル）にける上記受信電力に関する情報が取得される。そして、取得される当該情報に基づいて、上記個々の通信領域に対応するビームの送信電力が決定される。

【0289】

このようにビームの電力を決定することにより、仮想ピコセルにおけるマクロｅＮｏｄｅＢの送信信号による干渉の影響を小さくすることができる。その結果、ＵＥは、仮想ピコセルにおいてｅＮｏｄｅＢと無線通信することが可能になる。

【0290】

また、本開示に係る実施形態の第２の変形例によれば、上記複数の通信領域の個別の通信領域（即ち、仮想セル）ごとのＣＲＳが、上記複数のビームのうちの対応するビームで送信される。また、また、上記複数の通信領域に共通のＣＲＳが、上記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信される。

【0291】

これにより、ＵＥは、ｅＮｏｄｅＢとＵＥとの間のチャネルを示すチャネル情報を得ることができる。即ち、指向性ＣＲＳは重み係数が乗算されているので、指向性ＣＲＳから従来のようなチャネル情報を得ることは困難であるが、無指向性ＣＲＳはいずれの重み係数も乗算されていないので、無指向性ＣＲＳから従来のようなチャネル情報を得ることができる。

【0292】

また、例えば、上記複数の通信領域のいずれかの通信領域に位置する端末装置に、当該端末装置が位置する通信領域に隣接する通信領域に対応するビームの重み係数が提供される。

【0293】

これにより、ＵＥは、隣接仮想セルの信号の受信電力を実際に測定することができなくても、隣接仮想セルの信号の受信電力を仮想的に算出することができる。よって、ハンドオーバに好ましい隣接仮想セルを良好に特定することが可能になる。また、このような手法は、受信電力の実際の測定を伴わないので、より高速に実行され得る。また、ターゲットが隣接仮想セルに限られるので、処理量の増加が抑えられる。このような点でも、上述した手法は、より高速に実行され得る。

【0294】

また、例えば、上記制御信号は、共通リファレンス信号を含まず、上記複数の通信領域に共通のリファレンス信号が、上記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信されてもよい。

【0295】

これにより、ＵＥ２００は、指向性ＣＲＳと無指向性ＣＲＳとを区別する必要はなく、ＣＲＳの受信結果からチャネル情報を取得することができる。

【0296】

また、本開示に係る実施形態の第３の変形例によれば、上記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、上記仮想的なセルとみなされる通信領域の追加、削除又は変更が行われる。

【0297】

これにより、仮想セルを柔軟に追加し、削除し、又は変更することができるので、無線通信システムのより柔軟な配置及び運用を可能にする。また、トラフィックの多い領域に即座に仮想セルを形成できるので、無線通信システムのスループットを向上することが可能になる。

【0298】

また、例えば、上記指向性アンテナにより形成されるビームが段階的に変化するように、上記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、上記通信領域の追加、削除又は変更が段階的に行われる。具体的には、例えば、上記指向性アンテナにより形成されるビームの送信電力が段階的に変化するように、上記指向性アンテナのビームの形成が制御される。また、例えば、上記指向性アンテナにより形成されるビームに対応する通信領域の大きさが段階的に変化するように、上記指向性アンテナのビームの形成が制御される。

【0299】

これにより、仮想セルの追加、削除及び変更による既存の通信への影響を小さくすることができる。

【0300】

例えば、仮想セルの追加の場合に、急に仮想セルが出現し、当該仮想セルの中又は近傍にＵＥが位置する場合に、このＵＥの既存の通信に仮想セルの信号が干渉し得る。一方、送信電力を徐々に増加させ、又は仮想セルの大きさを徐々に拡大すれば、ＵＥは、当該仮想セルがハンドオーバのターゲットになった時点で、ハンドオーバできる。よって、ＵＥ２００の既存の通信への影響は小さい。

【0301】

また、例えば、仮想セルの削除の場合に、急に仮想セルが消滅し、当該仮想セルの中又は近傍にＵＥが位置していた場合に、このＵＥのＬＯＦが引き起こされ得る。一方、送信電力を徐々に減少させ、又は仮想セルの大きさを徐々に縮小すれば、ＵＥ２００は、仮想セルが消滅する前に、別の仮想セル（又は通常のセル）へのハンドオーバを行うことができる。よって、ＵＥ２００の既存の通信への影響は小さい。

【0302】

また、例えば、仮想セルの変更の場合にも、仮想セルの追加又は削除と同様に、ＵＥ２００の既存の通信への影響は小さい。

【0303】

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態を説明したが、本開示は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0304】

例えば、無線通信システムがＬＴＥの一連の通信規格に準拠する例を説明したが、本開示は係る例に限定されない。例えば、無線通信システムは、別の通信規格に準拠したシステムであってもよい。この場合に、無線通信システムに含まれる基地局は、ｅＮｏｄｅＢの代わりに、ＮｏｄｅＢ又はＢＴＳ（Base Transceiver Station）などの他の種類の基地局として実現されてもよい。また、無線通信システムに含まれる端末装置は、ＵＥの代わりに、ＭＳ（Mobile Station）などの他の種類の端末装置として実現されてもよい。

【0305】

例えば、本明細書の通信制御処理における処理ステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、通信制御処理における処理ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。

【0306】

また、通信制御装置（例えば、ｅＮｏｄｅＢ）及び端末装置（例えば、ＵＥ）に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のハードウェアに、上記通信制御装置の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、当該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。

【0307】

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、前記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行う制御部
を備える通信制御装置。
（２）
前記制御部は、前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの制御信号が生成され、対応する個別の通信領域へ当該制御信号が送信されるように、通信制御を行う、前記（１）に記載の通信制御装置。
（３）
前記制御信号は、無線リソースの割当てに関する制御情報を送信するための制御信号を含む、前記（２）に記載の通信制御装置。
（４）
前記制御信号は、物理ダウンリンク制御チャネルで送信される制御信号を含む、前記（３）に記載の通信制御装置。
（５）
前記制御信号は、セルの識別情報を送信するための制御信号を含む、前記（２）〜（４）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（６）
前記制御信号は、同期チャネルで送信される制御信号を含む、前記（５）に記載の通信制御装置。
（７）
前記制御信号は、共通リファレンス信号を含む、前記（２）〜（６）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（８）
前記指向性アンテナは、マクロセルと一部又は全体で重複するスモールセル用の基地局の指向性アンテナであり、
前記複数の通信領域の各々は、前記マクロセルと一部又は全体で重複し、
前記仮想的なセルは、前記マクロセルと一部又は全体で重複する仮想的なスモールセルである、
前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（９）
前記制御部は、前記複数の通信領域の個々の通信領域において、当該通信領域に対応するビームの受信電力が、前記マクロセルの基地局により送信される信号の受信電力よりも大きくなるように、前記複数のビームの送信電力を決定する、前記（８）に記載の通信制御装置。
（１０）
前記制御部は、前記マクロセルの前記基地局により送信される信号の受信電力であって、前記複数の通信領域の個々の通信領域にける前記受信電力に関する情報を取得し、当該情報に基づいて、前記個々の通信領域に対応するビームの送信電力を決定する、前記（９）に記載の通信制御装置。
（１１）
前記複数の通信領域の個別の通信領域ごとの共通リファレンス信号が、前記複数のビームのうちの対応するビームで送信され、
前記複数の通信領域に共通の共通リファレンス信号が、前記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信される、
前記（７）に記載の通信制御装置。
（１２）
前記制御部は、前記複数の通信領域のいずれかの通信領域に位置する端末装置に、当該端末装置が位置する通信領域に隣接する通信領域に対応するビームの重み係数を提供する、前記（１１）に記載の通信制御装置。
（１３）
前記制御信号は、共通リファレンス信号を含まず、
前記複数の通信領域に共通のリファレンス信号が、前記指向性アンテナにより形成される無指向性のビームで送信される、
前記（２）〜（６）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１４）
前記制御部は、前記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、前記仮想的なセルとみなされる通信領域の追加、削除又は変更を行う、前記（１）〜（１３）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１５）
前記制御部は、前記指向性アンテナにより形成されるビームが段階的に変化するように、前記指向性アンテナのビームの形成を制御することにより、前記通信領域の追加、削除又は変更を段階的に行う、前記（１４）に記載の通信制御装置。
（１６）
前記制御部は、前記指向性アンテナにより形成されるビームの送信電力が段階的に変化するように、前記指向性アンテナのビームの形成を制御する、前記（１５）に記載の通信制御装置。
（１７）
前記制御部は、前記指向性アンテナにより形成されるビームに対応する通信領域の大きさが段階的に変化するように、前記指向性アンテナのビームの形成を制御する、前記（１５）又は（１６）に記載の通信制御装置。
（１８）
前記仮想的なセルは、マクロセルと一部又は全体で重複する仮想的なスモールセルである、前記（１）〜（１７）のいずれか１項に記載の通信制御
（１９）
３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、前記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行うこと
を含む通信制御方法。
（２０）
３次元方向へのビームを形成可能な指向性アンテナにより異なる３次元方向への複数のビームが形成される場合に、前記指向性アンテナにより形成される個別のビームにそれぞれ対応する複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信制御を行う基地局と、無線通信する無線通信部と、
前記複数の通信領域の各々を仮想的なセルとみなして通信処理を行う制御部と、
を備える端末装置。

【符号の説明】

【0308】

１ 無線通信システム
４０ 指向性アンテナ
５０ ビーム
６０ 仮想セル、仮想ピコセル
１００ ｅＮｏｄｅＢ
１１０ アンテナ部
１２０ 無線通信部
１３０ ネットワーク通信部
１４０ 記憶部
１５０ 制御部
２００ ＵＥ（User Equipment）
２１０ アンテナ部
２２０ 無線通信部
２３０ 記憶部
２４０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】