特開 2023-143085 無線通信装置、無線通信システム、無線ビーム割り当て方法および無線ビーム割り当てプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023143085

(43)【公開日】2023-10-06

(54)【発明の名称】無線通信装置、無線通信システム、無線ビーム割り当て方法および無線ビーム割り当てプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/0413 20170101AFI20230928BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20230928BHJP

   H04W 24/10 20090101ALI20230928BHJP

   H04B 7/06 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

H04B7/0413

H04W16/28

H04W24/10

H04B7/06 956

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022050280

(22)【出願日】2022-03-25

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「ポスト５Ｇ情報通信システム基盤強化研究開発事業／ポスト５Ｇ情報通信システムの開発／基地局装置間の相互接続性等の評価・検証技術の研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104190

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 昭徳

(72)【発明者】

【氏名】王 祥宇

(72)【発明者】

【氏名】小川 浩二

(72)【発明者】

【氏名】大塚 泰哲

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA23

5K067EE02

5K067EE10

5K067KK03

(57)【要約】

【課題】ビームテーブルを最適化できること。
【解決手段】ＤＵ１０１は、ＵＥ１０４との間で所定のビームで無線通信を行うＲＵ１０３における無線リソース管理を行う。ＤＵ１０１は、複数のビームにそれぞれ収容する端末１０４を設定したビームテーブル１２０を格納するメモリと、ビームテーブル１２０を管理するリソース管理部１３０と、を含む。リソース管理部１３０は、システムの運用中、ビームテーブル１２０間で移動可能なＵＥ５，６（１０４）と、移動可能なＵＥ５，６（１０４）を収容可能な他のビームテーブル１２０とをそれぞれ判断し、移動可能なＵＥ５，６（１０４）を他のビームテーブル１２０に移動させ、複数のビームテーブル１２０がそれぞれ収容するＵＥ１０４の数を調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線リソース管理を行う無線通信装置であって、
複数のビームにそれぞれ収容する前記端末を設定したビームテーブルを格納するメモリと、
前記ビームテーブルを管理するリソース管理部と、を含み、
前記リソース管理部は、
システムの運用中、前記ビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能な端末を前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記端末数を調整することを特徴とする無線通信装置。

【請求項2】

前記リソース管理部は、
所定周期毎に、各端末から報告された下り信号の受信品質を検出し、
安定した受信が行える第１閾値以下の下り受信品質となった端末があれば、当該端末を通信継続可能な受信品質を満たす他のビームテーブルに移動させる再割り当てを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。

【請求項3】

前記リソース管理部は、
前記第１閾値以上の受信品質に相当する第２閾値を有し、
前記運用中に、所定のビームでの接続要求を行った端末が生じ、かつ当該端末のビームに対応する前記ビームテーブルに余裕がない場合、当該ビームテーブルに存在する前記第１閾値以上前記第２閾値以下の下り受信品質である端末の存在を判断し、当該端末を通信継続可能な他のビームテーブルに再割り当てし、
前記接続要求を行った端末を該当するビームのビームテーブルに割り当てることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。

【請求項4】

前記リソース管理部は、
前記第１閾値以上の受信品質に相当する第２閾値を有し、
前記運用中に、現在使用しているビームの下り受信品質が劣化した端末が生じ、かつ当該端末が通信継続可能なビームの前記他のビームテーブルに余裕がない場合、当該ビームテーブルに存在する前記第１閾値以上前記第２閾値以下の下り受信品質である端末の存在を判断し、当該端末を通信継続可能な他のビームテーブルに再割り当てし、
前記受信品質が劣化した端末を通信継続可能なビームテーブルに割り当てることを特徴とする請求項２または３に記載の無線通信装置。

【請求項5】

前記リソース管理部は、
接続要求を行った端末あるいは下り受信品質が劣化した端末に割り当てたビームテーブルに余裕がない場合、当該ビームテーブルに存在する端末の通信状態を確認し、ＤＲＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）状態の端末を優先的に他のビームテーブルに再割り当てすることを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信装置。

【請求項6】

前記リソース管理部は、
再割り当ての前記端末数が複数の場合、再割り当て可能な他のビームテーブルのうち、収容数の空きが多い前記他のビームテーブルへの移動が可能な前記端末を優先的に再割り当て、または、再割り当ての各端末のビームの使用履歴に基づき、再割り当て実績のない前記ビームテーブルへの移動が可能な端末を優先的に再割り当て、または、再割り当ての各端末の受信品質を確認し、最も低い受信品質の端末を優先的に再割り当てすることを特徴とする請求項３または４に記載の無線通信装置。

【請求項7】

ＣＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ）と、ＤＵ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ）と、ＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｕｎｉｔ）と、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とを含む無線通信システムにおいて、
前記ＤＵは、複数のビームにそれぞれ収容する前記ＵＥを設定したビームテーブルと、
前記ビームテーブルを管理するリソース管理部と、を含み、
前記リソース管理部は、
システムの運用中、前記ビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能なＵＥを収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能なＵＥを前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記ＵＥ数を調整することを特徴とする無線通信システム。

【請求項8】

さらに、前記ＤＵに接続される検証ツールを含み、
前記ＤＵに、前記検証ツールから前記ＵＥの所定の受信品質に相当する情報が直接入力され、
前記リソース管理部は、前記受信品質に基づき、前記移動可能なＵＥを前記他のビームテーブルに移動させることを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。

【請求項9】

さらに、前記ＲＵと前記ＤＵとの間のフロントホールインタフェースに解析部が接続され、
前記ＤＵに、前記解析部から前記ＵＥの所定の受信品質に相当する情報が前記フロントホールインタフェースを介して入力され、
前記リソース管理部は、前記受信品質に基づき、前記移動可能なＵＥを前記他のビームテーブルに移動させることを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。

【請求項10】

端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線ビーム管理を行う無線通信装置が行う無線ビーム割り当て方法であって、
システムの運用中、複数のビームにそれぞれ収容する前記端末を設定したビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能な端末を前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記端末数を調整する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする無線ビーム割り当て方法。

【請求項11】

端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線ビーム管理を行う無線通信装置が行う無線ビーム割り当てプログラムであって、
システムの運用中、複数のビームにそれぞれ収容する前記端末を設定したビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能な端末を前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記端末数を調整する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする無線ビーム割り当てプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線ビーム割り当て方法および無線ビーム割り当てプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

５Ｇ（５ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の移動通信システムにおいて、ＲＡＮ構成するノードは、ＣＵ、ＤＵ、ＲＵに分類される。ＲＡＮはＲａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ、ＤＵはＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ、ＲＵはＲｅｍｏｔｅ Ｕｎｉｔの略である。

【0003】

ＤＵとＲＵは、フロントホールインタフェースを介して接続され、無線機を有するＲＵをＤＵが制御する。ＲＵでは、アンテナの位相や振幅制御により指向性を持たせたビームの制御を可能とする。ここで、ＲＵの各ビームに収容される移動端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）には制限がある。この制限により、ＤＵにおいてＵＥを収容するビームを決定する際に、最適なビームへの割り当てができないと、ユーザに対する高品質なサービスが妨げられてしまう。

【0004】

ビーム割り当ての先行技術としては、例えば、基地局が端末からの送信ビーム毎に信号の受信品質を測定し、アンテナ部単位でビームをグループ化し、ビーム単位で端末の送信ビームの電力制御を行う技術がある。また、例えば、基地局が端末の移動傾向に応じて端末へデータを送信するためのビーム・グループを予測する技術がある。また、例えば、基地局がビームフォーミングした候補ビームを端末に送信し、複数の測定ブロック毎に端末で測定された受信電力が所定の条件を満たすビームの識別情報と受信電力情報を受信して適切なビームを選択する技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１９／１５５５７８号

【特許文献2】特開２０２０－１５６０７４号公報

【特許文献3】特開２０２０－０５３８９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来技術では、サービスに使用するリソースが輻輳により利用不可能であった場合は、該当するＵＥのサービス利用を拒否することになる。例えば、ＤＵにおけるビームＩＤテーブルが収容するＵＥの数が上限に達していると、上限に達したビームＩＤテーブルへの新たなＵＥの割り当ておよび他のビームＩＤテーブルへのＵＥの再割り当てができなくなる。

【0007】

ユーザの満足度向上は、いずれの移動通信事業者にとっても必須とされており、ＵＥのユーザが必要とするサービス利用を常に受け入れることが重要となる。一方で、実際にサービスを利用しているＵＥの無線品質が劣化し、他のビームＩＤへの再割り当てが望ましい事象が発生している場合もある。従来技術では、輻輳や無線品質の変動等に対応してビームＩＤテーブルへのＵＥの収容を最適化するビームテーブル管理が行えなかった。

【0008】

一つの側面では、本発明は、ビームテーブルを最適化できることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一側面によれば、端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線リソース管理を行う無線通信装置であって、複数のビームにそれぞれ収容する前記端末を設定したビームテーブルと、前記ビームテーブルを管理するリソース管理部と、を含み、前記リソース管理部は、システムの運用中、前記ビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、前記移動可能な端末を前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記端末数を調整することを要件とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、ビームテーブルを最適化できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施の形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。

【図2】図２は、ＤＵおよびＲＵの機能構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、ＤＵのハードウェア構成例を示す図である。

【図4】図４は、周期的なリソースの再割り当て処理例のフローチャートである。

【図5】図５は、新規に接続要求するＵＥに対する即時のリソース割り当て処理例のフローチャートである。

【図6】図６は、ビーム切り替えを要するＵＥに対する即時のリソース再割り当て処理例のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に図面を参照して、開示の無線通信装置、無線通信システム、無線ビーム割り当て方法および無線ビーム割り当てプログラムの実施の形態を詳細に説明する。

【0013】

（実施の形態にかかる無線ビーム割り当て方法の一実施例）
図１は、実施の形態にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１００は、実施の形態の無線通信装置であるＤＵ１０１と、ＣＵ（制御局）１０２と、ＲＵ（基地局）１０３と、ＵＥ（端末）１０４とを含み構成される。

【0014】

ＤＵ１０１とＲＵ１０３は、フロントホール１１１のインタフェース（ＩＦ）により接続されている。ＤＵ１０１とＲＵ１０３は、フロントホール１１１を介して制御信号およびデータ信号の送受信を行う。ＲＵ１０３は、アンテナを介してＵＥ１０４との間でＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の送受信を行う。

【0015】

複数のＤＵ１０１は、Ｆ１ＡＰ（Ｆ１ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）１１２のＩＦによりＣＵ１０２に接続されている。ＤＵ１０１とＣＵ１０２は、Ｆ１ＡＰ１１２を介して制御信号およびデータ信号の送受信を行う。ＣＵ１０２は、ＮＧＡＰ（ＮＧ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）１１３のＩＦを介して外部のコアネットワーク１１５に接続されている。

【0016】

ＤＵ１０１は、配下のＲＵ１０３単位でビームテーブル１２０を管理する。ビームテーブル１２０は、ＲＵ１０３のビーム毎に割り当てられるＵＥ１０４を管理する。ビームテーブル１２０は、ビーム＃１～＃ｎ別のｎ個のレコード１２０－１～１２０－ｎを有する。ｎ個のレコード１２０－１～１２０－ｎは、ｎ個のビームテーブル１２０に相当する。ｎ個のビームテーブル１２０は、例えば、それぞれビームの放射方向が異なる。ＲＵ１０３は、ＤＵ１０１のビームテーブル１２０の設定および制御に基づきＵＥ１０４に対するビーム送信を行う。

【0017】

ＲＵ１０３の一つのアンテナで制御されるビーム数には上限があり、５ＧのＳｕｂ６帯ではｎが最大８ビーム、ｍｍＷ帯ではｎが最大６４ビームまで使用することが可能である。

【0018】

ｎ個のビームテーブル１２０（１２０－１～１２０－ｎ）がそれぞれ収容するＵＥ１０４の個数は、リソース制限により限りが生じる。図１では、便宜上、一つのビームテーブル１２０（例えば、１２０－１）あたり収容可能なＵＥ１０４の個数が３台である例を示す。この場合、例えば、ビームテーブル１２０－１は、既に３台のＵＥ１０４（ＵＥ１，ＵＥ４，ＵＥ６）を収容しており、ビーム＃１に該当する新規あるいは移動のＵＥ１０４が生じても余裕がなく収容ができない状態である。

【0019】

実施の形態では、ビームテーブル１２０のリソースが有限であり、ビーム数に制限が生じる構成において、ＤＵ１０１は、複数のビームテーブル１２０に対するビームの再割り当てを行い、ビームテーブル１２０を最適化する。

【0020】

ＤＵ１０１は、リソースであるビームテーブル１２０の最適化処理として以下の（１）～（３）の処理をそれぞれ実施する。ＤＵ１０１は、（１）の処理を、システムの運用中に所定周期毎に行い、（２）、（３）の処理は、（１）の運用中、それぞれのタイミング（契機）で個別に行う。

【0021】

（１）周期的なリソースの再割り当て
ＤＵ１０１は、周期的にＵＥ１０４からの報告、例えば、下りリファレンス信号のＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｄｉｏ）等による受信品質を確認する。そして、ＤＵ１０１は、安定した受信が行える閾値（第１閾値）よりも受信品質が低く、受信品質の劣化を検出した際には、該当ビームテーブル１２０内に存在するＵＥ１０４に対して、再割り当て制御を実行する。

【0022】

ＤＵ１０１は、例えば、ＵＥ１０４の各ビーム単位で、そのビームを安定的に使用継続可能と見做せる受信品質（レベル）を閾値として設定する。そして、ＤＵ１０１は、例えば、再割り当て対象のＵＥ１０４について、安定した受信品質を確保できる他のビームテーブル１２０に移動させる。

【0023】

より具体的には、ＤＵ１０１は、再割り当ての対象ＵＥ数は、該当ビームテーブル１２０の使用率により判断し、一定の使用率に到達するまで、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択し、再割り当てを実行する。再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、ＤＲＸ状態のＵＥ１０４、再割り当て先候補のビームテーブル１２０の空き状況、または再割り当て先候補のビームテーブル１２０の使用履歴を確認する。ＤＲＸは、Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎの略である。

【0024】

ＵＥ１０４の状態は、例えば、Ａｃｔｉｖｅ、Ｉｎａｃｔｉｖｅ、ＤＲＸである。ＡｃｔｉｖｅはＵＥ１０４が上下リソースを割り当てられ通信できる状態を示す。ＩｎａｃｔｉｖｅはＲＲＣ＿ＩＮＡＣＴＩＶＥ等を含むＲＲＣレイヤ、ＮＡＳレイヤの休止状態を示す。ＤＲＸはデバイスエネルギー消費節減のため、間欠的な信号受信により、受信していない間は一部の機能を停止させる状態を示す。

【0025】

ＤＵ１０１は、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、ＤＲＸ状態、再割り当て先候補の空きが多いビームテーブル１２０への移動、再割り当て先候補での割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動のＵＥ１０４を優先的に再割り当ての対象とする。

【0026】

例えば、ＤＵ１０１は、ビームテーブル１２０内のＵＥ状態を確認し、Ａｃｔｉｖｅ状態とＤＲＸ状態のＵＥ１０４が存在したとする。ＤＲＸ状態はＡｃｔｉｖｅ状態よりもデータ通信が抑えられた間欠受信によるスリープ状態を持つことから、ＤＵ１０１は、ＤＲＸ状態のＵＥ１０４を優先的に再割当対象ＵＥ１０４として決定する。

【0027】

再割り当て対象ＵＥ１０４が選択された後、ＤＵ１０１は、該当ＵＥ１０４によって報告された測定結果から、現在使用しているビームよりも安定した受信品質を確保できるビームがあれば、該当ビームへの移動を決定する。そして、候補として決定した他のビームテーブル１２０の空き状況を確認し、空きがあれば、再割り当てを実行する。空きがなければ、他のＵＥ１０４を次候補として選択し、再度、再割り当て処理を実行する。そして、ＤＵ１０１は、ｎ個のビームテーブル１２０がそれぞれ一定の使用率になるまで再割り当て処理を繰り返すことにより、受信品質の維持と輻輳状態の均一化を図る。

【0028】

例えば、図１には、ビームテーブル１２０のリソースを管理するＤＵ１０１のリソース管理部１３０は、ＤＲＸ状態のＵＥ１０４を再割り当ての対象とした例を示す。この場合、リソース管理部１３０は、ＵＥ収容制限に余裕がないビーム＃１のビームテーブル１２０－１でＤＲＸ状態のＵＥ６を検知したとする。この場合、リソース管理部１３０は、ＵＥ６を他のビーム＃２～＃ｎのうち、安定した受信品質を確保できるビームのビームテーブル１２０、例えば、ビーム＃２（ビームテーブル１２０－２）に移動させる。また、リソース管理部１３０は、ビーム＃２のビームテーブル１２０－２でＤＲＸ状態のＵＥ５を検知する。この場合、リソース管理部１３０は、ＵＥ５を例えば、ビーム＃ｎ（ビームテーブル１２０－ｎ）に移動させる。これにより、ＤＵ１０１は、ｎ個のビームテーブル１２０それぞれの使用率（ＵＥ数）を均一化する調整を行う。

【0029】

また、ＤＵ１０１は、再割り当て対象のＵＥ１０４の数が複数の場合、再割り当て可能な他のビームテーブル１２０のうち、収容数の空きが多い他のビームテーブル１２０への移動が可能なＵＥ１０４を優先的に再割り当てしてもよい。また、ＤＵ１０１は、再割り当て対象のＵＥ１０４の数が複数の場合、再割り当て対象のＵＥ１０４のビームの使用履歴に基づき、再割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動が可能なＵＥ１０４を優先的に再割り当てしてもよい。また、ＤＵ１０１は、再割り当て対象のＵＥ１０４の数が複数の場合、再割り当て対象のＵＥ１０４の受信品質を確認し、最も低い受信品質のＵＥ１０４を優先的に再割り当てしてもよい。

【0030】

この周期的なリソースの再割り当て処理は、図１に示すように、ＤＵ１０１に検証ツール１４０を接続して行うこともできる。移動体通信事業者またはベンダによって行われる、フィールドトライアルやシステムテスト等において検証を行う場合、試験者が検証ツール１４０を用いて意図した下り受信品質を検証ツールからＤＵ１０１に入力してもよい。このように、周期的なリソースの再割り当て処理において、ＵＥ１０４から受信品質の通知に代えて、検証ツール１４０から試験者が意図した受信品質の情報をＤＵ１０１に入力する。これにより、実際の無線区間での該当ＵＥ１０４の受信品質の測定等を行うことなく、効率的な試験の実施が可能となる。

【0031】

また、この周期的なリソースの再割り当て処理は、ＲＵ１０３とＤＵ１０１間のフロントホール１１１を解析するための汎用ツールであるフロントホール解析部１５０を用いて行うこともできる。フロントホール解析部１５０は、通知される受信品質を試験者が意図した受信品質に上書きした情報をＤＵ１０１に入力する。これにより、実際の無線区間での該当ＵＥの受信品質を用いることなく、効率的な試験の実施が可能となる。

【0032】

（２）新規に接続要求するＵＥ１０４に対する即時のリソース割り当て
上述した（１）による周期的なリソースの再割り当てを実施する周期間隔は、運用条件により短期から長期にわたって任意に設定することができる。このため、周期間隔が長期の場合には、ビームテーブル１２０の均一化を図る前に、新規のＵＥ１０４の接続要求が生じ、その際、該当ビームテーブル１２０に新規ＵＥ１０４収容の余裕がない場合があり得る。

【0033】

これに対応して、ＤＵ１０１は、ＵＥ１０４からの接続要求を契機に、該当ビームテーブル１２０内に存在するＵＥ１０４の受信品質を確認し、閾値より低い受信品質のＵＥ１０４を再割り当て候補として再割り当てを行う。

【0034】

一方、周期間隔が短期の場合においてもビームテーブル１２０のリソースに空きがないこともあり得る。これは、下りリファレンス信号の確認に使用する閾値以下のＵＥ１０４が存在しないケース等で生じる。この場合、新規に接続を要求するＵＥ１０４に対する接続を拒否した場合、サービス満足度の低下が危惧されることになる。

【0035】

このため、実施の形態では、ＤＵ１０１は、閾値を複数の異なる段階に設定する。ＤＵ１０１は、（２）新規に接続要求するＵＥ１０４に対する即時のリソース割り当ての処理では、（１）周期的なリソースの再割り当て処理で使用する安定した受信が行える閾値（第１閾値）よりも高いレベルの閾値（第２閾値）を使用する（第１閾値＜第２閾値）。例えば、第２閾値のＳＩＲは、第１閾値のＳＩＲよりも高い。そして、ＤＵ１０１は、受信品質の確認に用いる第２閾値を複数設定し、最も低いレベルから段階的に高いレベルに上げていき、最も受信品質が良いＵＥ１０４を再割り当ての対象とする。

【0036】

また、ＤＵ１０１は、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、ＤＲＸ状態のＵＥ１０４、再割り当て先候補のビームテーブル１２０の空き状況、または再割り当て先候補のビームテーブル１２０の使用履歴を確認する。そしてＤＵ１０１は、ＤＲＸ状態、再割り当て先候補の空きが多いビームテーブル１２０への移動、再割り当て先候補での割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動のＵＥ１０４を優先的に対象としてもよい。

【0037】

例えば、図１の例では、ビームテーブル１２０のリソースを管理するＤＵ１０１のリソース管理部１３０は、新規のＵＥ７のビームは、ＵＥ収容制限に余裕がない状態のビーム＃１（ビームテーブル１２０－１）であるとする。この場合、リソース管理部１３０は、再割り当てによりビームテーブル１２０－１でＤＲＸ状態のＵＥ６を他のビーム＃２～＃ｎのうち安定した受信品質を確保できるビームのビームテーブル１２０、例えば、ビーム＃２（ビームテーブル１２０－２）に移動させる。また、リソース管理部１３０は、ビームテーブル１２０－２でＤＲＸ状態のＵＥ５を他のビーム＃１、＃３～＃ｎのうち、安定した受信品質を確保できるビームのビームテーブル１２０、例えば、ビーム＃ｎ（ビームテーブル１２０－ｎ）に移動させる。そして、リソース管理部１３０は、新規のＵＥ７をビーム＃１（ビームテーブル１２０－１）に割り当てる。これにより、ＤＵ１０１は、新規に接続要求するＵＥ７（１０４）に対する即時のリソース割り当てを行うことができる。

【0038】

この（２）新規に接続要求するＵＥ１０４に対する即時のリソース割り当ての処理は、図１に示すように、ＤＵ１０１に検証ツール１４０を接続して行うこともできる。この場合、検証ツール１４０は、割り当て先のビームテーブル１２０の空き状況に余裕がない検証のために、割り当て先のビームテーブル１２０を故意的に余裕がないＦｕｌｌ状態にする制御を行う。

【0039】

（３）ビーム切り替えを要するＵＥ１０４に対する即時のリソース再割り当て
上述した（１）による周期的なリソースの再割り当てを実施する周期間隔は、運用条件により短期から長期にわたって任意に設定することができる。このため、周期間隔が長期の場合には、ビームテーブル１２０の均一化を図る前に、既存のＵＥ１０４において現在使用しているビームの品質劣化により他のビームへの切り替えが発生することがあり得る。

【0040】

これに対応して、ＤＵ１０１は、ＵＥ１０４からの接続要求を契機に、該当ビームテーブル１２０内に存在するＵＥ１０４の受信品質を確認し、閾値より低い受信品質のＵＥ１０４を再割り当て候補として制御する。

【0041】

一方、周期間隔が短期の場合でもビームテーブル１２０のリソースに空きがないこともあり、これはリファレンス信号の確認に使用する閾値以下のＵＥ１０４が存在しないケース等で生じる。この場合、既存のＵＥ１０４が現在使用しているビームの品質劣化により他のビームへの切り替えが発生しても、このＵＥ１０４のビーム切り替えが成されず、該当ＵＥのサービス継続が困難となり、サービス中断が生じると、サービス満足度の低下が危惧される。

【0042】

これに対応して、実施の形態では、ＤＵ１０１は、閾値を複数の異なる段階に設定する。ＤＵ１０１は、（３）ビーム切り替えを要するＵＥ１０４に対する即時のリソース再割り当ての処理では、上記（１）周期的なリソースの再割り当て処理での下りリファレンス信号の確認で使用する閾値（第１閾値）よりも高いレベルの閾値（第２閾値）を使用する。そして、ＤＵ１０１は、受信品質の確認に用いる第２閾値を最も低いレベルから段階的に高いレベルに上げていき、最も受信品質が良いＵＥ１０４を再割り当ての対象とする。

【0043】

また、ＤＵ１０１は、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、ＤＲＸ状態のＵＥ１０４、再割り当て先候補のビームテーブル１２０の空き状況、または再割り当て先候補のビームテーブル１２０の使用履歴を確認する。そして、ＤＵ１０１は、ＤＲＸ状態、再割り当て先候補の空きが多いビームテーブル１２０への移動、再割り当て先候補での割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動のＵＥ１０４を優先的に対象としてもよい。

【0044】

例えば、図１の例では、ビーム＃２のビームテーブル１２０－２のＵＥ２が、ＵＥ収容制限に余裕がない状態のビーム＃１のビームテーブル１２０－１へのビーム切り替えが必要であるとする。この場合、ＤＵ１０１のリソース管理部１３０は、例えば、ビーム＃１のビームテーブル１２０－１でＤＲＸ状態のＵＥ６を他のビーム＃２～＃ｎのうち、安定した受信品質を確保できるビーム＃２（ビームテーブル１２０－２）に移動させる。これにより、リソース管理部１３０は、ビーム切り替えが必要なＵＥ２をビーム＃１（ビームテーブル１２０－１）に移動させることができる。

【0045】

この（３）ビーム切り替えを要するＵＥ１０４に対する即時のリソース再割り当て処理は、図１に示すように、ＤＵ１０１に検証ツール１４０を接続して行うこともできる。この場合、検証ツール１４０は、割り当て先のビームテーブル１２０の空き状況に余裕がない検証のために、割り当て先のビームテーブル１２０を故意的にＦｕｌｌにする制御を行う。

【0046】

以上のように、実施の形態のＤＵ１０１は、ビームテーブル１２０内に存在するＵＥ１０４の下りリファレンス信号の受信品質を周期的に閾値と比較し、閾値以下の受信品質であった場合、ＵＥ１０４の測定結果からより安定した高い受信品質のビームを選択する。そして、ＤＵ１０１は、選択したビームテーブル１２０へのＵＥ１０４の再割り当て処理を実行する。これにより、ＤＵ１０１のビームテーブル１２０を最適化できる。同時に、ＲＵ１０３において、有限のビームを無用に占有しているＵＥ１０４を最適化でき、新規ＵＥ１０４等の接続がつながりやすいネットワーク運用を実現し、ユーザ満足度を向上できるようになる。

【0047】

また、ＤＵ１０１に接続される検証ツール１４０は、ＵＥ１０４の状態、およびＵＥ１０４が配置されるビームテーブル１２０の情報をＤＵ１０１に直接設定し、試験者が意図した試験を実施することもできる。例えば、検証ツール１４０の操作により、ビームテーブル１２０に設定したＵＥ１０４の状態をＡｃｔｉｖｅ、またはＤＲＸに変更してもよい。これにより、検証ツール１４０を用いて再割り当て対象の優先度を制御し、ビームテーブル１２０に設定するＵＥ１０４の情報を変更、追加または削除することでビームテーブル１２０に収容するＵＥ１０４の数を制御してもよい。

【0048】

（無線通信装置の機能構成例）
図２は、ＤＵおよびＲＵの機能構成例を示すブロック図である。ＤＵ１０１は、ＲＵ１０３の上位ノードである。また、ＲＵ１０３はＤＵ１０１の下位ノードである。

【0049】

ＤＵ１０１は、メモリ２０１と、ビームテーブル管理部２０２と、リファレンス信号算出部２０３と、再割当判定部２０４と、下位ＩＦ部２０５とを含む。

【0050】

ビームテーブル管理部２０２は、メモリ２０１、リファレンス信号算出部２０３、再割当判定部２０４に接続される。ビームテーブル管理部２０２は、ビーム毎に割り当てたビームテーブル１２０のＵＥ１０４のＵＥ情報をメモリ２０１で管理する。

【0051】

リファレンス信号算出部２０３は、メモリ２０１、ビームテーブル管理部２０２、下位ＩＦ部２０５に接続される。リファレンス信号算出部２０３は、ＲＵ１０３から取得したリファレンス信号の受信品質、例えば、ＳＩＲを算出し、メモリ２０１に出力する。

【0052】

メモリ２０１は、ビームテーブル管理部２０２、リファレンス信号算出部２０３、再割当判定部２０４に接続される。メモリ２０１は、ＲＵ１０３から通知された下りリファレンス信号情報と、ＤＵ１０１が管理するビームテーブル１２０の情報を保持する。

【0053】

再割当判定部２０４は、メモリ２０１、ビームテーブル管理部２０２に接続される。再割当判定部２０４は、予め設定した所定周期毎に、下りリファレンス信号が所定の閾値より劣化し、かつメモリ２０１の該当ビームテーブル１２０の使用率が輻輳しているＵＥ１０４を他のビームへ切り替えるか否かの再割り当ての判定を行う。下位ＩＦ部２０５は、ＲＵ１０３と接続するフロントホール１１１のインタフェースを終端し、リファレンス信号算出部２０３に下りリファレンス信号を出力する。

【0054】

図２には不図示であるが、ＤＵ１０１は、図１に記載のリソース管理部１３０を含む。このリソース管理部１３０は、ＤＵ１０１の各種リソースを制御する。実施の形態では、リソース管理部１３０は、ビームテーブル管理部２０２によるビームテーブル１２０の管理、および再割当判定部２０４による再割り当て判定の処理を含み、ビームテーブル１２０を最適化する。

【0055】

ＲＵ１０３は、メモリ２１１と、ビームテーブル管理部２１２と、リファレンス信号取得部２１３と、上位ＩＦ部２１４とを含む。

【0056】

リファレンス信号取得部２１３は、メモリ２１１、上位ＩＦ部２１４に接続される。リファレンス信号取得部２１３は、ＲＵ１０３におけるリファレンス信号を読み出し、上位ＩＦ部２１４に出力する。ビームテーブル管理部２１２は、メモリ２１１、上位ＩＦ部２１４に接続される。ビームテーブル管理部２１２は、メモリ２１１上でビーム毎に割り当てたビームテーブル１２０のＵＥ１０４のＵＥ情報を管理する。上位ＩＦ部２１４は、ＤＵ１０１と接続するフロントホール１１１のインタフェースを終端し、リファレンス信号をＤＵ１０１に出力する。メモリ２１１は、ＲＵ１０３が取得したリファレンス信号情報と、ＤＵ１０１により割り当てられたビームテーブル１２０の情報を保持する。

【0057】

（無線通信装置のハードウェア構成例）
図３は、ＤＵのハードウェア構成例を示す図である。無線通信装置であるＤＵ１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ３０１と、メモリ３０２と、ネットワークＩＦ３０３と、記録媒体ＩＦ３０４と、記録媒体３０５とを有する。また、各構成部は、バス３００によってそれぞれ接続される。

【0058】

ここで、プロセッサ３０１は、ＤＵ１０１全体の制御を司る制御部である。プロセッサ３０１は、複数のコアを有していてもよい。メモリ３０２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびフラッシュＲＯＭなどを有する。具体的には、例えば、フラッシュＲＯＭが制御プログラムを記憶し、ＲＯＭがアプリケーションプログラムを記憶し、ＲＡＭがプロセッサ３０１のワークエリアとして使用される。メモリ３０２に記憶されるプログラムは、プロセッサ３０１にロードされることで、コーディングされている処理をプロセッサ３０１に実行させる。

【0059】

ネットワークＩＦ３０３は、通信回線を通じてネットワークＮＷに接続され、ネットワークＮＷを介して他の通信装置に接続される。他の通信装置は、例えば、図１に示したＣＵ１０２、ＲＵ１０３であり、ネットワークＮＷは、例えば、Ｆ１ＡＰ（１１２）、フロントホール（１１１）のネットワークに相当する。そして、ネットワークＩＦ３０３は、ネットワークＮＷと装置内部とのインタフェースを司り、他の通信装置からのデータの入出力を制御する。

【0060】

記録媒体ＩＦ３０４は、プロセッサ３０１の制御に従って記録媒体３０５に対するデータのリード／ライトを制御する。記録媒体３０５は、記録媒体ＩＦ３０４の制御で書き込まれたデータを記憶する。

【0061】

なお、ＤＵ１０１は、上述した構成部のほかに、例えば、入力装置、ディスプレイなどを、ＩＦを介して接続可能としてもよい。

【0062】

図３に記載のプロセッサ３０１は、プログラム実行により、図２に示したＤＵ１０１のビームテーブル管理部２０２と、リファレンス信号算出部２０３と、再割当判定部２０４の機能を実現できる。また、図３に記載のネットワークＩＦ３０３は、図２に示したＤＵ１０１の下位ＩＦ部２０５に相当する。また、図１に示したビームテーブル１２０は、図２に記載のメモリ２０１、および図３に記載のメモリ３０２や記録媒体３０５を用いて構成できる。

【0063】

ＲＵ１０３、およびＣＵ１０２についても、図３同様のハードウェアにより構成できる。図２に示したＲＵ１０３のビームテーブル管理部２１２と、リファレンス信号取得部２１３の機能は、図３に記載のプロセッサ３０１のプログラム実行により実現できる。また、図３に記載のネットワークＩＦ３０３は、図２に示したＲＵ１０３の上位ＩＦ部２１４に相当する。また、図２に記載のメモリ２１１は、図３に記載のメモリ３０２や記録媒体３０５を用いて構成できる。

【0064】

（ビームテーブルの最適化処理例）
次に、ＤＵ１０１が実施するリソースであるビームテーブル１２０の最適化処理例について説明する。

【0065】

（１）周期的なリソースの再割り当て処理
図４は、周期的なリソースの再割り当て処理例のフローチャートである。図４に示す処理は、無線通信システム１００の運用中、ＤＵ１０１の制御部（プロセッサ３０１）が所定周期毎に実施する。はじめに、ＤＵ１０１は、ＵＥ１０４からの報告、例えば、下りリファレンス信号を測定する（ステップＳ４０１）。例えば、ＤＵ１０１は、ＳＩＲによる受信品質を測定する。

【0066】

次に、ＤＵ１０１は、下りリファレンス信号のＳＩＲが閾値を下回っているか否かを判断する（ステップＳ４０２）。判断結果、下りリファレンス信号のＳＩＲが安定した受信が行える閾値を下回っていれば（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ４０３の処理に移行する。一方、下りリファレンス信号のＳＩＲが閾値を下回っていなければ（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、ＤＵ１０１は、以上の処理を終了する。

【0067】

ステップＳ４０３では、ＤＵ１０１は、ビームテーブル１２０の選択履歴を読み出す（Ｓ４０３）。次に、ＤＵ１０１は、ビームテーブル１２０を再選択する（ステップＳ４０４）。

【0068】

ステップＳ４０３，ステップＳ４０４では、ＤＵ１０１は、ＤＲＸ状態、再割り当て先候補の空きが多いビームテーブル１２０への移動、再割り当て先候補での割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動のＵＥ１０４を優先的に再割り当ての対象にできる。例えば、図４の処理例では、再割り当て対象のＵＥ１０４の数が複数の場合、再割り当て対象のＵＥ１０４のビームの使用履歴に基づき、再割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動が可能なＵＥ１０４を優先的に再割り当ての対象として選択する。

【0069】

次に、ＤＵ１０１は、再選択先のビームテーブル１２０に空きがあるか否かを判断する（ステップＳ４０５）。ステップＳ４０５の判断結果、再選択先のビームテーブル１２０に空きがあれば（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ４０６の処理に移行する。一方、再選択先のビームテーブル１２０に空きがなければ（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ４０２の処理に戻る。

【0070】

ステップＳ４０６では、ＤＵ１０１は、対象のＵＥ１０４を新規ビームテーブル１２０へ割り当てる（ステップＳ４０６）。次に、ＤＵ１０１は、対象のＵＥ１０４の元のビームテーブル１２０のリソースを解放し（ステップＳ４０７）、以上の処理を終了する。

【0071】

図４に示した周期的なリソースの再割り当て処理では、ＤＵ１０１は、設定された閾値よりも下りリファレンス信号の受信品質が低い場合、受信品質の劣化に基づき、該当ビームテーブル１２０内に存在するＵＥ１０４に対して、再割り当て制御を行う。ＤＵ１０１は、ビームテーブル１２０の再割り当て時、例えば、ＤＲＸ状態のＵＥ１０４、再割り当て先候補のビームテーブル１２０の空き状況、または再割り当て先候補のビームテーブル１２０の使用履歴を確認する。そして、ＤＵ１０１は、ＤＲＸ状態、再割り当て先候補の空きが多いビームテーブル１２０への移動、再割り当て先候補での割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動のＵＥ１０４を優先的に再割り当ての対象とする。

【0072】

そして、再割り当て対象ＵＥ１０４が選択された後、ＤＵ１０１は、該当ＵＥ１０４によって報告された測定結果から、現在使用しているビームよりも安定した受信品質を確保できるビームがあれば、該当ビームへのＵＥ１０４の移動を決定する。そして、候補として決定した他のビームテーブル１２０の空き状況を確認し、空きがあれば、再割り当てを実行する。空きがなければ、他のＵＥ１０４を次候補として選択し、再度、再割り当て処理を実行する。そして、ＤＵ１０１は、ｎ個のビームテーブル１２０がそれぞれ一定の使用率になるまで再割り当て処理を繰り返す。これにより、ＤＵ１０１は、所定周期毎に、ｎ個のビームテーブル１２０それぞれの使用率（ＵＥ数）を均一化させることができる。

【0073】

また、図４のステップＳ４０１に示すＤＵ１０１の下りリファレンス信号測定は、検証ツール１４０を用いて試験項目に即したレベルの下りリファレンス信号をＤＵ１０１に通知することにより開始してもよい。この場合、検証ツール１４０から試験者が意図した受信品質の情報をＤＵ１０１に入力する。これにより、実際の無線区間での該当ＵＥ１０４の受信品質を用いることなく、効率的な試験の実施が可能となる。

【0074】

また、図４のステップＳ４０１に示すＤＵ１０１の下りリファレンス信号測定は、フロントホール解析部１５０を用いて試験項目に即したレベルの下りリファレンス信号をＤＵ１０１に通知することにより開始してもよい。この場合、フロントホール解析部１５０は、通知される受信品質を試験者が意図した受信品質に上書きした情報をＤＵ１０１に入力する。これにより、実際の無線区間での該当ＵＥの受信品質を用いることなく、効率的な試験の実施が可能となる。

【0075】

（２）新規に接続要求するＵＥ１０４に対する即時のリソース割り当て処理
図５は、新規に接続要求するＵＥに対する即時のリソース割り当て処理例のフローチャートである。図５に示す処理は、図４に示した無線通信システム１００の運用中の処理において、新規ＵＥ１０４アクセスが生じる毎にＤＵ１０１の制御部（プロセッサ３０１）が実施する。図５に示す処理により、再割り当て先のビームを選択する際、周期間隔内でのＵＥ１０４からの新規の接続要求に対応する。

【0076】

はじめに、ＤＵ１０１は、新規ＵＥ１０４のアクセスがあると（ステップＳ５０１）、新規ＵＥ１０４に対するリソース割当プロセスを実施する（ステップＳ５０２）。このリソース割当プロセスは、ビーム選択処理を含む。

【0077】

そして、ＤＵ１０１は、新規ＵＥ１０４の割り当て先ビームテーブル１２０のＵＥ収容制限に余裕があるか否かを判断する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０３の判断結果、新規ＵＥ１０４の割り当て先ビームテーブル１２０のＵＥ収容制限に余裕があれば（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ５１１の処理に移行する。一方、新規ＵＥ１０４の割り当て先ビームテーブル１２０のＵＥ収容制限に余裕がなければ（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ５０４の処理に移行する。

【0078】

ステップＳ５０４では、ＤＵ１０１は、該当の割り当て先のビームテーブル１２０にＤＲＸのＵＥ１０４があるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４の判断結果、該当ビームテーブル１２０にＤＲＸのＵＥ１０４あれば（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ５０８の処理に移行する。一方、該当ビームテーブル１２０にＤＲＸのＵＥ１０４がなければ（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、ステップＳ５０５の処理に移行する。

【0079】

ステップＳ５０５では、ＤＵ１０１は、再割当対象のＡｃｔｉｖｅのＵＥ１０４を選択する（ステップＳ５０５）。次に、ＤＵ１０１は、このＡｃｔｉｖｅのＵＥ１０４を他のビームテーブル１２０へ割り当てる（ステップＳ５０６）。次に、ＤＵ１０１は、該当の割り当て先のビームテーブル１２０のリソースを解放し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５１１の処理に移行する。

【0080】

ステップＳ５０８では、ＤＵ１０１は、再割当対象のＤＲＸのＵＥ１０４を選択する（ステップＳ５０８）。次に、ＤＵ１０１は、このＤＲＸのＵＥ１０４を他のビームテーブル１２０へ割り当てる（ステップＳ５０９）。次に、ＤＵ１０１は、該当の割り当て先のビームテーブル１２０のリソースを解放し（ステップＳ５１０）、ステップＳ５１１の処理に移行する。

【0081】

ステップＳ５１１では、ＤＵ１０１は、該当する割り当て先ビームテーブル１２０に新規ＵＥ１０４を割り当て（ステップＳ５１１）、以上の処理を終了する。

【0082】

図５に示した処理では、ＤＵ１０１は、ステップＳ５０５、およびＳ５０８における再割り当て対象のＵＥ１０４の選択時、図４に示した周期的なリソースの再割り当て処理で使用する閾値（第１閾値）よりも高いレベルの閾値（第２閾値）を使用する。そして、ＤＵ１０１は、ステップＳ５０５，ステップＳ５０８の処理において、受信品質の確認に用いる閾値を最も低いレベルから段階的に高いレベルに上げていく。そして、ＤＵ１０１は，再割り当て対象となるＵＥ１０４を検出すると、該当ＵＥ１０４を対象として、再割り当て制御を実行する。

【0083】

また、図５に示した処理では、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、再割り当て先候補のビームテーブル１２０に空きがなく、ＤＲＸのＵＥ１０４がない場合、ステップＳ５０５以下の処理でＡｃｔｉｖｅのＵＥ１０４を選択している。

【0084】

このように、ＤＵ１０１は、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、ＤＲＸ状態のＵＥ、再割り当て先候補のビームテーブル１２０の空き状況、または再割り当て先候補のビームテーブル１２０の使用履歴を確認する。そして、ＤＵ１０１は、ＤＲＸ状態、再割り当て先候補の空きが多いビームテーブル１２０への移動、再割り当て先候補での割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動のＵＥを優先的に対象とすることができる。これにより、ＤＵ１０１は、新規に接続要求するＵＥ１０４を収容するビームテーブル１２０の余裕がない場合であっても、この新規のＵＥ１０４に対する即時のリソース割り当てを行うことができるようになる。

【0085】

また、図５の処理は、検証ツール１４０を用いて開始することもできる。この場合、検証ツール１４０は割り当て先のビームテーブル１２０の空き状況に余裕がない検証を行うために、検証ツール１４０によりＤＵ１０１の新規のＵＥ１０４の割り当て先のビームテーブル１２０を故意的に余裕がないＦｕｌｌ状態にする制御を行う。これにより、実際の無線区間での該当ＵＥ１０４の受信品質を用いることなく、効率的な試験の実施が可能となる。

【0086】

（３）ビーム切り替えを要するＵＥ１０４に対する即時のリソース再割り当て
図６は、ビーム切り替えを要するＵＥに対する即時のリソース再割り当て処理例のフローチャートである。図６に示す処理は、図４に示した無線通信システム１００の運用中の処理において、受信品質の劣化等によりビーム切り替えを要するＵＥ１０４が生じる毎にＤＵ１０１の制御部（プロセッサ３０１）が実施する。図６に示す処理により、再割り当て先のビームを選択する際、周期間隔内でのＵＥ１０４のビーム切り替えに対応する。

【0087】

はじめに、ＤＵ１０１は、下りリファレンス信号劣化が生じたＵＥ１０４を検出すると（ステップＳ６０１）、この信号劣化したＵＥ１０４に対するリソース割当プロセスを実施する（ステップＳ６０２）。このリソース割当プロセスは、ビーム選択処理を含む。

【0088】

そして、ＤＵ１０１は、信号劣化したＵＥ１０４の割り当て先ビームテーブル１２０のＵＥ収容制限に余裕があるか否かを判断する（ステップＳ６０３）。ステップＳ６０３の判断結果、信号劣化したＵＥ１０４の割り当て先ビームテーブル１２０のＵＥ収容制限に余裕があれば（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ６１１の処理に移行する。一方、信号劣化したＵＥ１０４の割り当て先ビームテーブル１２０のＵＥ収容制限に余裕がなければ（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ６０４の処理に移行する。

【0089】

ステップＳ６０４では、ＤＵ１０１は、該当の割り当て先のビームテーブル１２０にＤＲＸのＵＥ１０４があるか否かを判断する（ステップＳ６０４）。ステップＳ６０４の判断結果、該当ビームテーブル１２０にＤＲＸのＵＥ１０４があれば（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、ＤＵ１０１は、ステップＳ６０８の処理に移行する。一方、該当ビームテーブル１２０にＤＲＸのＵＥ１０４がなければ（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、ステップＳ６０５の処理に移行する。

【0090】

ステップＳ６０５では、ＤＵ１０１は、再割当対象のＡｃｔｉｖｅのＵＥ１０４を選択する（ステップＳ６０５）。次に、ＤＵ１０１は、このＡｃｔｉｖｅのＵＥ１０４を他のビームテーブル１２０へ割り当てる（ステップＳ６０６）。次に、ＤＵ１０１は、該当の割り当て先のビームテーブル１２０のリソースを解放し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６１１の処理に移行する。

【0091】

ステップＳ６０８では、ＤＵ１０１は、再割当対象のＤＲＸのＵＥ１０４を選択する（ステップＳ６０８）。次に、ＤＵ１０１は、このＤＲＸのＵＥ１０４を他のビームテーブル１２０へ割り当てる（ステップＳ６０９）。次に、ＤＵ１０１は、該当の割り当て先のビームテーブル１２０のリソースを解放し（ステップＳ６１０）、ステップＳ６１１の処理に移行する。

【0092】

ステップＳ６１１では、ＤＵ１０１は、該当する割り当て先ビームテーブル１２０に該当のビーム切り替えを要するＵＥ１０４を割り当て（ステップＳ６１１）、以上の処理を終了する。

【0093】

図６に示した処理では、ＤＵ１０１は、ステップＳ６０５、およびＳ６０８における再割り当て対象のＵＥ１０４の選択時、図４に示した周期的なリソースの再割り当て処理で使用する閾値（第１閾値）よりも高いレベルの閾値（第２閾値）を使用する。そして、ＤＵ１０１は、ステップＳ６０５，ステップＳ６０８の処理において、受信品質の確認に用いる閾値を最も低いレベルから段階的に高いレベルに上げていく。そして、ＤＵ１０１は、再割り当て対象となるＵＥ１０４を検出すると、該当ＵＥ１０４を対象として、再割り当て制御を実行する。

【0094】

また、図６に示す処理では、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、再割り当て先候補のビームテーブル１２０に空きがなく、ＤＲＸのＵＥ１０４がない場合、ステップＳ６０５以下の処理でＡｃｔｉｖｅのＵＥ１０４を選択している。

【0095】

このように、ＤＵ１０１は、再割り当て対象ＵＥ１０４を選択する際、ＤＲＸ状態のＵＥ、再割り当て先候補のビームテーブル１２０の空き状況、または再割り当て先候補のビームテーブル１２０の使用履歴を確認する。そして、ＤＵ１０１は、ＤＲＸ状態、再割り当て先候補の空きが多いビームテーブル１２０への移動、再割り当て先候補での割り当て実績のないビームテーブル１２０への移動のＵＥを優先的に対象とすることができる。これにより、ＤＵ１０１は、信号劣化しビーム切り替えを要するＵＥ１０４を収容するビームテーブル１２０の余裕がない場合であっても、このビーム切り替えが必要なＵＥ１０４に対する即時のリソース割り当てを行うことができるようになる。

【0096】

また、図６の処理は、検証ツール１４０を用いて開始することもできる。この場合、検証ツール１４０は、割り当て先のビームテーブル１２０の空き状況に余裕がない検証を行うために、検証ツール１４０によりＤＵ１０１の新規のＵＥ１０４の割り当て先のビームテーブル１２０を故意的に余裕がないＦｕｌｌ状態にする制御を行う。これにより、実際の無線区間での該当ＵＥ１０４の受信品質を用いることなく、効率的な試験の実施が可能となる。

【0097】

以上説明した実施の形態の無線通信装置は、端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線リソース管理を行う。無線通信装置は、複数のビームにそれぞれ収容する端末を設定したビームテーブルと、ビームテーブルを管理するリソース管理部と、を含む。リソース管理部は、システムの運用中、ビームテーブル間で移動可能な端末と、移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断する。リソース管理部は、移動可能な端末を他のビームテーブルに移動させる。これにより、複数のビームテーブルがそれぞれ収容する端末数を均一化させる調整ができる。また、無線通信装置（ＤＵ）が管理する基地局（ＲＵ）において有限のビームを無用に占有しているＵＥを他のビームに移動させることで、つながりやすいネットワーク運用を実現でき、ユーザ満足度を向上できるようになる。

【0098】

また、無線通信装置は、リソース管理部が所定周期毎に、各端末から報告された下り信号の受信品質を検出する。リソース管理部は、安定した受信が行える第１閾値以下の下り受信品質となった端末があれば、当該端末を通信継続可能な受信品質を満たす他のビームテーブルに移動させる再割り当てを行う。これにより、受信品質を用いて再割り当ての端末が通信継続可能な状態でビームテーブルを最適化できるようになる。

【0099】

また、無線通信装置は、リソース管理部が第１閾値以上の受信品質に相当する第２閾値を有する。リソース管理部は、運用中に、所定のビームでの接続要求を行った端末が生じ、かつ当該端末のビームに対応するビームテーブルに余裕がない場合、第１閾値以上第２閾値以下の下り受信品質である端末の存在を判断する。リソース管理部は、当該端末を通信継続可能な他のビームテーブルに再割り当てし、接続要求を行った端末を該当するビームのビームテーブルに割り当てる。これにより、運用中の第１閾値よりも高い第２閾値の端末は、受信品質劣化することなく、他のビームテーブルに移動でき、かつ、接続要求を行った端末を即時にビームテーブルに割り当て通信可能にできる。

【0100】

また、無線通信装置は、リソース管理部が第１閾値以上の受信品質に相当する第２閾値を有する。リソース管理部は、運用中に、現在使用しているビームの下り受信品質が劣化した端末が生じ、かつ当該端末が通信継続可能なビームの他のビームテーブルに余裕がない場合、第１閾値以上第２閾値以下の下り受信品質である端末の存在を判断する。リソース管理部は、当該端末を通信継続可能な他のビームテーブルに再割り当てし、受信品質が劣化した端末を通信継続可能なビームテーブルに割り当てる。これにより、運用中の第１閾値よりも高い第２閾値の端末は、受信品質劣化することなく、他のビームテーブルに移動して通信継続できるようになる。

【0101】

また、無線通信装置は、リソース管理部が接続要求を行った端末あるいは下り受信品質が劣化した端末に割り当てたビームテーブルに余裕がない場合、当該ビームテーブルに存在する端末の通信状態を確認し、ＤＲＸ状態の端末を優先的に他のビームテーブルに再割り当てする。ＤＲＸ状態はＡｃｔｉｖｅ状態よりもデータ通信が抑えられた間欠受信によるスリープ状態を持つことから、ＤＲＸ状態のＵＥを優先的に選択することで再割り当てを効率的に行えるようになる。

【0102】

また、無線通信装置は、リソース管理部が再割り当てする端末数が複数の場合、再割り当て可能な他のビームテーブルのうち、収容数の空きが多い他のビームテーブルへの移動が可能な端末を優先的に再割り当てする。このように、再割り当ての処理対象として選択される端末数が複数であった場合、より空きの多いビームテーブルへの端末の再割り当てを優先し、再割当対象の端末を決定することで、再割り当て先のビームテーブルの輻輳を回避することができる。

【0103】

また、無線通信装置は、リソース管理部が再割り当てする端末数が複数の場合、当該再割り当ての各端末のビームの使用履歴に基づき、再割り当て実績のないビームテーブルへの移動が可能な端末を優先的に再割り当てする。このように、再割り当ての処理対象として選択される端末数が複数であった場合、選択したビームテーブルの使用履歴を参照し、割り当て実績のない端末を優先的に決定することで、再割り当て先のビームテーブルの輻輳を回避することができる。

【0104】

また、無線通信装置は、リソース管理部が再割り当ての端末数が複数の場合、当該再割り当ての各端末の受信品質を確認し、最も低い受信品質の端末を優先的に再割り当てする。これにより、再割り当て先のビームテーブルの輻輳を回避し、再割り当ての処理を効率的に行えるようになる。

【0105】

また、無線通信装置には、検証ツールが接続され、検証ツールから端末の所定の受信品質に相当する情報が直接入力されることとしてもよい。これにより、端末からの下り信号の受信品質の報告を受けることなく、検証ツールを操作してビームテーブルの最適化の処理を簡単に実施できるようになる。

【0106】

また、無線通信装置には、基地局との間の通信インタフェースに解析部が接続され、解析部から端末の所定の受信品質に相当する情報が通信インタフェースを介して入力されることとしてもよい。これにより、端末からの下り信号の受信品質の報告を受けることなく、解析部を操作してビームテーブルの最適化の処理を簡単に実施できるようになる。

【0107】

また、無線通信装置には、検証ツールが接続され、検証ツールからビームテーブルに収容される各端末の情報を変更、追加または削除可能にすることもできる。これにより、検証ツールを用いて再割り当て対象の優先度を制御し、ビームテーブルに設定する端末の情報を変更、追加または削除する等によりビームテーブルに収容する端末の数を制御することができる。

【0108】

なお、本発明の実施の形態で説明した無線ビーム割り当て方法は、予め用意されたプログラムを無線通信装置のプロセッサに実行させることにより実現することができる。本方法は、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ－Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。また本方法は、インターネット等のネットワークを介して配布してもよい。

【0109】

上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0110】

（付記１）端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線リソース管理を行う無線通信装置であって、
複数のビームにそれぞれ収容する前記端末を設定したビームテーブルを格納するメモリと、
前記ビームテーブルを管理するリソース管理部と、を含み、
前記リソース管理部は、
システムの運用中、前記ビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能な端末を前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記端末数を調整することを特徴とする無線通信装置。

【0111】

（付記２）前記リソース管理部は、
所定周期毎に、各端末から報告された下り信号の受信品質を検出し、
安定した受信が行える第１閾値以下の下り受信品質となった端末があれば、当該端末を通信継続可能な受信品質を満たす他のビームテーブルに移動させる再割り当てを行うことを特徴とする付記１に記載の無線通信装置。

【0112】

（付記３）前記リソース管理部は、
前記第１閾値以上の受信品質に相当する第２閾値を有し、
前記運用中に、所定のビームでの接続要求を行った端末が生じ、かつ当該端末のビームに対応する前記ビームテーブルに余裕がない場合、当該ビームテーブルに存在する前記第１閾値以上前記第２閾値以下の下り受信品質である端末の存在を判断し、当該端末を通信継続可能な他のビームテーブルに再割り当てし、
前記接続要求を行った端末を該当するビームのビームテーブルに割り当てることを特徴とする付記２に記載の無線通信装置。

【0113】

（付記４）前記リソース管理部は、
前記第１閾値以上の受信品質に相当する第２閾値を有し、
前記運用中に、現在使用しているビームの下り受信品質が劣化した端末が生じ、かつ当該端末が通信継続可能なビームの前記他のビームテーブルに余裕がない場合、当該ビームテーブルに存在する前記第１閾値以上前記第２閾値以下の下り受信品質である端末の存在を判断し、当該端末を通信継続可能な他のビームテーブルに再割り当てし、
前記受信品質が劣化した端末を通信継続可能なビームテーブルに割り当てることを特徴とする付記２または３に記載の無線通信装置。

【0114】

（付記５）前記リソース管理部は、
接続要求を行った端末あるいは下り受信品質が劣化した端末に割り当てたビームテーブルに余裕がない場合、当該ビームテーブルに存在する端末の通信状態を確認し、ＤＲＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）状態の端末を優先的に他のビームテーブルに再割り当てすることを特徴とする付記３または４に記載の無線通信装置。

【0115】

（付記６）前記リソース管理部は、再割り当ての前記端末数が複数の場合、再割り当て可能な他のビームテーブルのうち、収容数の空きが多い前記他のビームテーブルへの移動が可能な前記端末を優先的に再割り当てすることを特徴とする付記３または４に記載の無線通信装置。

【0116】

（付記７）前記リソース管理部は、再割り当ての前記端末数が複数の場合、当該再割り当ての各端末のビームの使用履歴に基づき、再割り当て実績のない前記ビームテーブルへの移動が可能な端末を優先的に再割り当てすることを特徴とする付記３または４に記載の無線通信装置。

【0117】

（付記８）前記リソース管理部は、再割り当ての前記端末数が複数の場合、当該再割り当ての各端末の受信品質を確認し、最も低い受信品質の端末を優先的に再割り当てすることを特徴とする付記３または４に記載の無線通信装置。

【0118】

（付記９）検証ツールが接続され、
前記検証ツールから前記端末の所定の前記受信品質に相当する情報が直接入力されることを特徴とする付記２～８のいずれか一つに記載の無線通信装置。

【0119】

（付記１０）前記基地局との間の通信インタフェースに解析部が接続され、
前記解析部から前記端末の所定の前記受信品質に相当する情報が前記通信インタフェースを介して入力されることを特徴とする付記２～８のいずれか一つに記載の無線通信装置。

【0120】

（付記１１）検証ツールが接続され、
前記検証ツールから前記ビームテーブルに収容される各端末の情報を変更、追加または削除可能なことを特徴とする付記１～８のいずれか一つに記載の無線通信装置。

【0121】

（付記１２）ＣＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ）と、ＤＵ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｕｎｉｔ）と、ＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｕｎｉｔ）と、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とを含む無線通信システムにおいて、
前記ＤＵは、複数のビームにそれぞれ収容する前記ＵＥを設定したビームテーブルと、
前記ビームテーブルを管理するリソース管理部と、を含み、
前記リソース管理部は、
システムの運用中、前記ビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能なＵＥを収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能なＵＥを前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記ＵＥ数を調整することを特徴とする無線通信システム。

【0122】

（付記１３）さらに、前記ＤＵに接続される検証ツールを含み、
前記ＤＵに、前記検証ツールから前記ＵＥの所定の受信品質に相当する情報が直接入力され、
前記リソース管理部は、前記受信品質に基づき、前記移動可能なＵＥを前記他のビームテーブルに移動させることを特徴とする付記１２に記載の無線通信システム。

【0123】

（付記１４）さらに、前記ＲＵと前記ＤＵとの間のフロントホールインタフェースに解析部が接続され、
前記ＤＵに、前記解析部から前記ＵＥの所定の受信品質に相当する情報が前記フロントホールインタフェースを介して入力され、
前記リソース管理部は、前記受信品質に基づき、前記移動可能なＵＥを前記他のビームテーブルに移動させることを特徴とする付記１２に記載の無線通信システム。

【0124】

（付記１５）端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線ビーム管理を行う無線通信装置が行う無線ビーム割り当て方法であって、
システムの運用中、複数のビームにそれぞれ収容する前記端末を設定したビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能な端末を前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記端末数を調整する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする無線ビーム割り当て方法。

【0125】

（付記１６）端末との間で所定のビームで無線通信を行う基地局における無線ビーム管理を行う無線通信装置が行う無線ビーム割り当てプログラムであって、
システムの運用中、複数のビームにそれぞれ収容する前記端末を設定したビームテーブル間で移動可能な端末と、前記移動可能な端末を収容可能な他のビームテーブルとをそれぞれ判断し、
前記移動可能な端末を前記他のビームテーブルに移動させ、複数の前記ビームテーブルがそれぞれ収容する前記端末数を調整する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする無線ビーム割り当てプログラム。

【符号の説明】

【0126】

１００ 無線通信システム
１０１ 無線通信装置（ＤＵ）
１０２ 制御局（ＣＵ）
１０３ 基地局（ＲＵ）
１０４ 端末（ＵＥ）
１１１ フロントホール
１１５ コアネットワーク
１２０ ビームテーブル
１３０ リソース管理部
１４０ 検証ツール
１５０ フロントホール解析部
２０１，２１１ メモリ
２０２，２１２ ビームテーブル管理部
２０３ リファレンス信号算出部
２０４ 再割当判定部
２０５ 下位ＩＦ部
２１３ リファレンス信号取得部
２１４ 上位ＩＦ部
３０１ プロセッサ
３０２ メモリ
３０３ ネットワークＩＦ
３０５ 記録媒体
ＮＷ ネットワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】