特許 7584464 制御装置、ユーザ装置、制御方法、およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】制御装置、ユーザ装置、制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/06 20060101AFI20241108BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20241108BHJP

   H04W 72/04 20230101ALI20241108BHJP

   H04B 7/022 20170101ALI20241108BHJP

   H04B 7/0417 20170101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

H04B7/06 960

H04W16/28 130

H04W72/04

H04B7/06 956

H04B7/022

H04B7/0417 100

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022030078

(22)【出願日】2022-02-28

(65)【公開番号】P2023125788

(43)【公開日】2023-09-07

【審査請求日】2024-01-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】神渡 俊介

(72)【発明者】

【氏名】菅野 一生

(72)【発明者】

【氏名】大関 武雄

(72)【発明者】

【氏名】山崎 浩輔

【審査官】川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０７６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６４２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１２０５２９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１７３２３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／０６

Ｈ０４Ｗ １６／２８

Ｈ０４Ｗ ７２／０４

Ｈ０４Ｂ ７／０２２

Ｈ０４Ｂ ７／０４１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散配置される複数の通信装置と複数のユーザ装置との間のビームサーチ処理を制御する制御装置であって、
通信装置が形成可能な複数の第１のビームのそれぞれにおいて異なるパラメータで複数の第１の参照信号の送信を前記通信装置に指示する第１の指示手段と、
前記複数のユーザ装置のそれぞれから、前記通信装置が前記第１の参照信号の送信に使用した前記複数の第１のビームのうち、前記複数のユーザ装置のそれぞれにおいて前記第１の参照信号の受信信号強度が高い順に、１つ以上の第１のビームの識別情報と受信信号強度との組み合わせを含む第１のフィードバック情報を取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段で前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に、異なる第１のビームの識別情報が所定の数以上含まれる場合に、前記所定の数以上の第１のビームから、第２の参照信号の測定に使用する前記所定の数より少ない第１のビームを決定する第１の決定手段と、
前記第１の決定手段で測定に使用すると決定した前記所定の数より少ない第１のビームに対応する複数の第２のビームであって、前記第１のビームより狭いビーム幅を有する前記複数の第２のビームにおいて送信される前記第２の参照信号のパラメータを前記複数のユーザ装置に通知する第１の通知手段と、
を備え、
前記第１の決定手段は、前記識別情報ごとに、前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に含まれる数が多い順に前記所定の数より少ない第１のビームを選択し、前記所定の数より少ない第１のビームに対応する第２のビームで前記第２の参照信号を測定すると決定することを特徴とする制御装置。

【請求項2】

前記第１の決定手段は、前記識別情報ごとに、前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に含まれる前記第１の参照信号の受信信号強度を加算し、加算した前記受信信号強度が高い順に前記所定の数より少ない第１のビームを選択し、前記所定の数より少ない第１のビームに対応する第２のビームで前記第２の参照信号の測定を行わせると決定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記通信装置が同時にデータを送受信可能なデータストリーム数を特定する第１の特定手段をさらに備え、
前記第１の決定手段は、前記第１の特定手段で特定した前記データストリーム数より少ない数の第１のビームに対応する前記第２のビームで前記第２の参照信号の測定を行わせると決定することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記複数のユーザ装置のそれぞれが同時にデータを送受信可能なデータストリーム数を取得する第２の特定手段をさらに備え、
前記第１の決定手段は、前記複数のユーザ装置のそれぞれが、前記第２の特定手段で特定した前記データストリーム数以上の複数の通信装置から送信された参照信号を測定するように前記通信装置の第１のビームを選択し、前記所定の数より少ない第１のビームに対応する前記第２のビームで前記第２の参照信号の測定を行わせると決定することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記複数の第１のビームにおいて送信される前記第１の参照信号のパラメータを前記複数のユーザ装置に通知する第２の通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記第１の通知手段は、前記第２の参照信号のパラメータとして、所定の第２のビームの識別情報と、前記所定の第２のビームで送信される前記第２の参照信号の測定を指示するユーザ装置の識別情報とを対応付けて通知することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項7】

前記第１の通知手段は、前記第２の参照信号のパラメータとして、前記第２の参照信号を送信するタイミングを通知することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。

【請求項8】

前記複数のユーザ装置から、前記通信装置が前記第２の参照信号の送信に使用した複数の第２のビームのうち、前記複数のユーザ装置のそれぞれにおける前記第２の参照信号の受信信号強度が高い順に１つ以上の第２のビームの識別情報と前記受信信号強度との組み合わせを含む第２のフィードバック情報を取得する第２の取得手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項9】

前記第２の取得手段で取得した前記第２のフィードバック情報に基づいて、前記複数のユーザ装置の少なくとも何れかと前記通信装置との間の通信に使用する第２のビームを決定する第２の決定手段をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記第１の取得手段は、前記通信装置が送信した複数の前記第１の参照信号のうち、所定のユーザ装置における受信信号強度が最も高い第１の参照信号の受信信号強度との受信強度の差分と、当該第１の参照信号の送信に使用された第１のビームの識別情報との組み合わせとを含む第１のフィードバック情報を取得することを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の制御装置。

【請求項11】

制御装置によって制御される分散配置される複数の通信装置から送信されるビームの測定を行うユーザ装置であって、
前記複数の通信装置のうちの所定の通信装置が形成可能な複数の第１のビームのそれぞれにおいて送信された複数の第１の参照信号の受信信号強度を測定する第１の測定手段と、
前記第１の測定手段で測定した複数の前記第１の参照信号のうち、前記ユーザ装置における受信信号強度が高い順に、１つ以上の前記第１の参照信号の送信に使用された第１のビームの識別情報と受信信号強度との組み合わせを含む第１のフィードバック情報を前記制御装置に送信する送信手段と、
第１のビームに対応する複数の第２のビームであって、前記第１のビームより狭いビーム幅を有する前記複数の第２のビームにおいて送信される第２の参照信号のパラメータを前記制御装置から受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記第２の参照信号の前記パラメータが前記第１のフィードバック情報に含まれる前記第１のビームに対応する第２のビームにおいて送信される第２の参照信号のパラメータを含む場合に、前記通信装置が前記第２のビームを使用して送信した前記第２の参照信号の受信信号を測定する第２の測定手段と、
を備え、
前記送信手段は、前記ユーザ装置が同時にデータを送受信可能なデータストリーム数を前記制御装置に通知し、
前記受信手段は、前記データストリーム数以上の前記第１のビームに対応する前記複数の第２のビームにおいて送信される第２の参照信号のパラメータを前記制御装置から受信することを特徴とするユーザ装置。

【請求項12】

分散配置される複数の通信装置と複数のユーザ装置との間のビームサーチ処理を制御する制御装置が実行する制御方法であって、
通信装置が形成可能な複数の第１のビームのそれぞれにおいて異なるパラメータで複数の第１の参照信号の送信を前記通信装置に指示することと、
前記複数のユーザ装置のそれぞれから、前記通信装置が前記第１の参照信号の送信に使用した前記複数の第１のビームのうち、前記複数のユーザ装置のそれぞれにおいて前記第１の参照信号の受信信号強度が高い順に、１つ以上の第１のビームの識別情報と受信信号強度との組み合わせを含む第１のフィードバック情報を取得することと、
前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に、異なる第１のビームの識別情報が所定の数以上含まれる場合に、前記所定の数以上の第１のビームから、第２の参照信号の測定に使用する前記所定の数より少ない第１のビームを決定することと、
測定に使用すると決定した前記所定の数より少ない第１のビームに対応する複数の第２のビームであって、前記第１のビームより狭いビーム幅を有する前記複数の第２のビームにおいて送信される前記第２の参照信号のパラメータを前記複数のユーザ装置に通知することと、
を含み、
前記第１のビームを決定することは、前記識別情報ごとに、前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に含まれる数が多い順に前記所定の数より少ない第１のビームを選択し、前記所定の数より少ない第１のビームに対応する第２のビームで前記第２の参照信号を測定すると決定することを含むことを特徴とする制御方法。

【請求項13】

分散配置される複数の通信装置と複数のユーザ装置との間のビームサーチ処理を制御する制御装置のコンピュータに、
通信装置が形成可能な複数の第１のビームのそれぞれにおいて異なるパラメータで複数の第１の参照信号の送信を前記通信装置に指示する第１の指示工程と、
前記複数のユーザ装置のそれぞれから、前記通信装置が前記第１の参照信号の送信に使用した前記複数の第１のビームのうち、前記複数のユーザ装置のそれぞれにおいて前記第１の参照信号の受信信号強度が高い順に、１つ以上の第１のビームの識別情報と受信信号強度との組み合わせを含む第１のフィードバック情報を取得する第１の取得工程と、
前記第１の取得工程において前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に、異なる第１のビームの識別情報が所定の数以上含まれる場合に、前記所定の数以上の第１のビームから、第２の参照信号の測定に使用する前記所定の数より少ない第１のビームを決定する第１の決定工程と、
前記第１の決定工程において測定に使用すると決定した前記所定の数より少ない第１のビームに対応する複数の第２のビームであって、前記第１のビームより狭いビーム幅を有する前記複数の第２のビームにおいて送信される前記第２の参照信号のパラメータを前記複数のユーザ装置に通知する第１の通知工程と、
を実行させ、
前記第１の決定工程において、前記識別情報ごとに、前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に含まれる数が多い順に前記所定の数より少ない第１のビームを選択し、前記所定の数より少ない第１のビームに対応する第２のビームで前記第２の参照信号を測定すると決定することを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、ユーザ装置、制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ユーザセントリックネットワークを実現するための技術として、中央制御局（ＣＰＵ）に光フロントホールで接続され、エリア内に多数配置されたアクセスポイント（ＡＰ）を介してユーザ装置（ＵＥ）と通信するセルフリー（ＣＦ）Multiple-Input Multiple-Output（ＭＩＭＯ）技術が検討されている（非特許文献１）。

【0003】

ＣＦ ＭＩＭＯ技術では、エリア内にＡＰが多数配置されることが前提となるため、所定のＵＥとの無線信号を行う可能性のあるＡＰの数が従来のセルラネットワークと比較して増加しうる。また、ＣＦ ＭＩＭＯ技術では、データストリーム単位で異なりうるＡＰとＵＥとの間で無線信号を送受信してＣＰＵに接続しうるため、所定のＵＥとの間でチャネル推定を行うＡＰの数が従来のＭＩＭＯ技術と比較して増加しうる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】Wang, Zihuan, et al. "Hybrid Beamforming Design for C-RAN Based mmWave Cell-Free Systems." 2020 IEEE 92nd Vehicular Technology Conference (VTC2020-Fall), IEEE, 2020.

【文献】Kojima, Chikara, et al. "Novel two-step beam search method for multi user millimeter-wave communication" 2017 IEEE 28th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC). IEEE, 2017.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、ＡＰとＵＥとの間では、通信に使用するためにＡＰとＵＥとの間のビームを探索するビームサーチ処理（非特許文献２）を行い、探索したビームでチャネル推定を行う必要がある。しかしながら、ＵＥと無線信号の送受信を行いうるＡＰの数が増加するため、ＣＰＵがＵＥとの通信に使用するＡＰを特定するためのビームサーチ処理に多くの時間がかかることが課題であった。

【0006】

本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、セルフリーＭＩＭＯ技術におけるビームサーチ処理に係る時間を低減できる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る制御装置は、
分散配置される複数の通信装置と複数のユーザ装置との間のビームサーチ処理を制御する制御装置であって、
通信装置が形成可能な複数の第１のビームのそれぞれにおいて異なるパラメータで複数の第１の参照信号の送信を前記通信装置に指示する第１の指示手段と、
前記複数のユーザ装置のそれぞれから、前記通信装置が前記第１の参照信号の送信に使用した前記複数の第１のビームのうち、前記複数のユーザ装置のそれぞれにおいて前記第１の参照信号の受信信号強度が高い順に、１つ以上の第１のビームの識別情報と受信信号強度との組み合わせを含む第１のフィードバック情報を取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段で前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に、異なる第１のビームの識別情報が所定の数以上含まれる場合に、前記所定の数以上の第１のビームから、第２の参照信号の測定に使用する前記所定の数未満の第１のビームを決定する第１の決定手段と、
前記第１の決定手段で測定に使用すると決定した前記所定の数未満の第１のビームに対応する複数の第２のビームであって、前記第１のビームより狭いビーム幅を有する前記複数の第２のビームにおいて送信される前記第２の参照信号のパラメータを前記複数のユーザ装置に通知する第１の通知手段と、
を備え、
前記第１の決定手段は、前記識別情報ごとに、前記複数のユーザ装置から取得した複数の前記第１のフィードバック情報に含まれる数が多い順に前記所定の数より少ない第１のビームを選択し、前記所定の数より少ない第１のビームに対応する第２のビームで前記第２の参照信号を測定すると決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、セルフリーＭＩＭＯ技術におけるビームサーチ処理に係る時間を低減できる技術を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る無線通信システムを示す図。

【図2】（Ａ）は中央処理装置とアクセスポイントの構成を示す図、（Ｂ）はユーザ装置の構成を示す図。

【図3】（Ａ）は従来の第１段階のビーム選択を示す図、（Ｂ）は従来の第２段階のビーム選択を示す図。

【図4】従来のビームサーチ処理のスケジュール例を示す図。

【図5】（Ａ）は本実施形態に係る第１段階のビーム選択を示す図、（Ｂ）は本実施形態に係る第２段階のビーム選択を示す図。

【図6】本実施形態に係るビームサーチ処理のスケジュール例を示す図。

【図7】本実施形態に係る中央処理装置が実行する処理例を示す図。

【図8】第２実施形態に係る中央処理装置とアクセスポイントの構成を示す図。

【図9】第２実施形態に係る中央処理装置が実行する処理例を示す図。

【図10】第３実施形態に係る中央処理装置が実行する処理例を示す図。

【図11】本実施形態に係るフィードバックレポートのメッセージ構造を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

＜第１実施形態＞
＜＜システム構成＞＞
本実施形態に係る無線通信システムの構成例を図１に示す。無線通信システム１は、一例において５Ｇのセルラ通信システム（移動通信ネットワーク）である。ただし、これに限られず、本システムは、例えば５Ｇ以降の後継のセルラ通信システムであってもよいし、セルラ以外の無線通信システムであってもよい。本システムは、中央処理装置１０、アクセスポイント（ＡＰ）１１Ａ～１１Ｃ（以下、区別せずにＡＰ１１と呼ぶ場合がある）、およびユーザ装置（ＵＥ）２０Ａ～２０Ｅ（以下、区別せずにＵＥ２０と呼ぶ場合がある）を含んで構成される。なお、図１では、３つのＡＰ１１と５つのＵＥ２０を示しているが、これらの装置の数は限定されるものではない。

【0012】

本実施形態に係る無線通信システム１は、中央処理装置１０とＵＥ２０とのＭＩＭＯ通信を、中央処理装置１０がサービスを提供するサービスエリア内に分散配置され、中央処理装置１０によって制御されるＡＰ１１を介して行う。中央処理装置１０がＡＰ１１を協調動作させることで、従来の無線通信システムのように、中央処理装置１０とＵＥ２０との位置関係によって通信品質が低下することを防ぐことができ、ＵＥ２０からみてサービスエリアのどこにいても一定以上の品質の通信サービスを受けることができる。このようなセルフリー（ＣＦ）ＭＩＭＯ技術が現在検討されている。

【0013】

本実施形態に係る中央処理装置１０は、ＡＰ１１を統括制御する制御装置である。なお、本実施形態ではＡＰ１１とＵＥ２０との無線通信においてミリ波を用いるものとして説明する。中央処理装置１０は、光フロントホールで接続されたＡＰ１１を介して、ＵＥ２０との通信を行う。また、コアネットワークに接続し、ＵＥ２０にインターネットアクセスを提供することができる。

【0014】

ＡＰ１１は、中央処理装置１０と光フロントホールで接続され、基地局からの指示に従い無線信号を送受信する送受信点である。ＡＰ１１は、複数のアンテナを備え、中央処理装置１０の制御に応じてビームフォーミングを行うことができる。

【0015】

＜＜中央処理装置の構成＞＞
図２（Ａ）を参照して、中央処理装置１０およびＡＰ１１の構成について説明する。

【0016】

中央処理装置１０は、バス１０５によって相互に通信可能に接続されたプロセッサ１０１、メモリ１０２、ＡＰ制御部１０３、コアネットワーク（ＣＮ）通信部１０４を備える。

【0017】

プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを実行し、中央処理装置１０の全体の動作を制御する制御部である。プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサでありうる。メモリ１０２は、プロセッサ１０１が実行するプログラムや、プロセッサ１０１が中央処理装置１０を制御するために使用する各種データを格納する記憶部である。一例では、中央処理装置１０は、プロセッサ１０１およびメモリ１０２を含むコンピュータを備える。

【0018】

ＡＰ制御部１０３は、ＡＰ１１の制御を行うためのインタフェース（ＩＦ）であり、ＵＥ２０へ送信させるデータストリームをＡＰ１１に送信し、ＡＰ１１を介してＵＥ２０からデータストリームを受信する。本実施形態では、ＡＰ制御部１０３は光フロントホールでＡＰ１１と通信するＩＦである。

【0019】

ＣＮ通信部１０４は、中央処理装置１０が通信するＣＮ通信部１０４は、コアネットワークとの通信を行う有線または無線通信部である。

【0020】

ＡＰ１１は、中央処理装置１０から送信された信号を出力するリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）である。ＡＰ１１は、ＡＰ制御部１０３から受信した信号を送信するとともに、ＵＥ２０から受信した信号を制御ＩＦ１１１を介してＡＰ制御部１０３に送信する。また、ＡＰ１１による信号の送受信は、制御インタフェース（ＩＦ）１１１を介して中央処理装置１０によって制御される。中央処理装置１０から送信を指示されたデータは、無線通信回路１１２を介して、複数のアンテナ１１３のうちの少なくとも１つを介して無線信号を送信することで、ビームを形成することができる。中央処理装置１０は、ＡＰ１１が形成可能なビームを複数用いて特定のＵＥ２０へのデータ伝送を行うよう指示することでＣＦ ＭＩＭＯ伝送を行うことができる。また、中央処理装置１０は、複数のＡＰ１１から１つのＵＥ２０へ、１つのＡＰ１１から複数のＵＥ２０へ、複数のＡＰ１１から複数のＵＥ２０へ同時に無線信号を送信することもできる。

【0021】

＜＜ユーザ装置の構成＞＞
図２（Ｂ）を参照して、ユーザ装置（ＵＥ）２０の構成について説明する。ＵＥ２０は、通信バス２０４によって通信可能に接続されたプロセッサ２０１、メモリ２０２、並びに無線通信回路２０３を備える。

【0022】

プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを実行し、ＵＥ２０の全体の動作を制御する制御部である。プロセッサ２０１は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサでありうる。メモリ２０２は、プロセッサ２０１が実行するプログラムや、プロセッサ２０１がＵＥ２０を制御するために使用する各種データを格納する記憶部である。

【0023】

無線通信回路２０３は、ＡＰ１１と無線信号を送受信するための無線回路であり、１つ以上のアンテナに接続される。本実施形態に係るＵＥ２０は、後述するように、ＡＰ１１とのＭＩＭＯ通信に使用するビームの測定を行うビームサーチ処理を実行する。ビームサーチ処理によって相関が低く、信号品質のよい複数のビームを検出し、当該複数のビームに割り当てられたストリーム上でデータを送受信することでＵＥ２０と中央処理装置１０との間のスループットを向上することができる。なお、本実施形態において、ＵＥ２０のアンテナ指向性は無指向性であるものとして説明するが、異なる指向性のＵＥ２０にも適用可能である。

【0024】

＜＜ビーム選択処理＞＞
続いて、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図４を参照して、従来のビームサーチ処理について説明する。

【0025】

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に、ビームサーチで測定されるビームの概要について説明する。ビームサーチ処理においては、図３（Ａ）に示すようにＵＥ２０が第１のビームの測定を行う第１のビーム測定（粗測定）と、図３（Ｂ）に示す第１のビームよりビーム幅の狭い第２のビームの測定を行う第２のビーム測定（微細測定）との２ステップの測定が実行される。第１のビームは、広ビームとも呼ばれ、第２のビームは、狭ビームとも呼ばれる。広ビームは、例えば複数の狭ビームの組み合わせによって形成されうる。一例では、広ビームは、複数の狭ビームで同一の参照信号を同時に送信することで形成されてもよい。

【0026】

なお、中央処理装置１０は第１のビーム測定のスケジュールとして、各ＡＰ１１が参照信号を送信する広ビームのインデックスとそのタイミングに関するスケジュール情報（第１のスケジュール情報）をブロードキャスト送信する。ＵＥ２０は、ブロードキャスト送信された第１のビーム測定のスケジュール情報を取得することで、測定すべき広ビームが送信されるタイミングを特定することができる。また、スケジュール情報には、図４の期間４０２においてＵＥ２０が広ビームのベストビームを報告するリソースを指定する情報が含まれる。これによって、ＵＥ２０からのフィードバックレポートの衝突を避けることができる。なお、ＵＥ２０はフィードバックレポートをいずれかのＡＰ１１を介して制御チャネルにおいて中央処理装置１０に送信される。

【0027】

図４の期間４０１の第１のビーム測定において、ＡＰ１１から狭ビームよりビーム幅の広い所定数の広ビームにおいて参照信号を順番に送信し、ＵＥ２０はこの広ビームにおいて送信された参照信号の受信信号強度の測定を行い、各ＡＰ１１から送信された広ビームの中で最も受信信号強度の高い参照信号の送信に使用された広ビームをベスト広ビームとして報告する。例えば、図４の期間４０１では、図３（Ａ）に示すように、ＡＰ１１Ａの広ビーム３０１～３０８、ＡＰ１１Ｂの広ビーム３１１～３１８、およびＡＰ１１Ｃの広ビーム３２１～３２８を介して参照信号の送信を行う。ＵＥ２０は、各ＡＰ１１が形成可能な広ビームにおいて送信された参照信号の受信信号強度を測定し、最も高い受信信号強度の参照信号を測定したビームがベスト広ビームであると判定する。一例では、ＵＥ２０は、最も高い信号対ノイズ比（ＳＮ比）の参照信号を測定したビームをベスト広ビームであると判定してもよい。

【0028】

ここで、ＵＥ２０Ａは広ビーム３０７、３１８、３２８がベスト広ビームであると判定し、ＵＥ２０Ｂは広ビーム３０６、３２６がベスト広ビームであると判定し、ＵＥ２０Ｃは広ビーム３０３、３１１がベスト広ビームであると判定する。また、ＵＥ２０Ｄは広ビーム３０５、３１７、３２２がベスト広ビームであると判定し、ＵＥ２０Ｅは広ビーム３０４、３１６、３２３がベスト広ビームであると判定する。

【0029】

続いて、図４の期間４０２において、各ＵＥ２０は期間４０１で判定したベスト広ビームのフィードバックを行う。図１１に示すように、フィードバック情報（フィードバックレポート）は、パラメータとして、ＵＥ２０の識別情報１１０１、第１のＡＰ１１の識別情報１１０２、第１のＡＰ１１からの参照信号のうち、最も高い受信信号強度の参照信号の送信に使用されたビームインデックス１１０３、第１のＡＰ１１から受信した参照信号のうち最も高い受信信号強度１１０４を含む。また、別のＡＰ１１について、１１０５～１１０７に示すように識別情報、ベスト広ビームのビームインデックス、および受信信号強度の組み合わせが含まれうる。なお、本実施形態では、ＡＰごとに最も高い受信信号強度のみを報告するものとして説明するが、ＡＰごとに受信信号強度が高い順に２つ以上のビームインデックスおよび受信信号強度の組み合わせが報告されてもよい。ビームインデックス１１０３、１１０６は、ＡＰ１１の参照信号の送信に使用された広ビームの識別情報である。

【0030】

これらのベスト広ビームのフィードバックレポートに基づいて、中央処理装置１０はフィードバックレポートで指定されたインデックスの広ビームを分割した狭ビームの送信をＡＰ１１に指示する。また、図４の期間４０３において、各ＵＥ２０へ第２のビーム測定のスケジュールを設定する。これによって、ＵＥ２０は、当該ＵＥ２０においてベスト広ビームとして中央処理装置１０に通知したＡＰ１１の広ビームに対応する狭ビームにおいて第２の参照信号が送信されるタイミングを特定することができる。そして、第２のビーム測定において参照信号が送信されるパラメータを指定するスケジュール情報（第２のスケジュール情報）をＵＥ２０にブロードキャスト送信する。なお、一例では、中央処理装置１０は第２のスケジュール情報をユニキャスト送信してもよい。

【0031】

このため、図４の期間４０５において、図３（Ｂ）に示すように、ＡＰ１１Ａは広ビーム３０３に対応する狭ビーム３０３１～３０３３、広ビーム３０４に対応する狭ビーム３０４１～３０４３、広ビーム３０５に対応する狭ビーム３０５１～３０５３、広ビーム３０６に対応する狭ビーム３０６１～３０６３、広ビーム３０７に対応する狭ビーム３０７１～３０７３で第２の参照信号の送信を行う。同様に、ＡＰ１１Ｂは広ビーム３１１に対応する狭ビーム３１１１～３１１３、広ビーム３１６に対応する狭ビーム３１６１～３１６３、広ビーム３１７に対応する狭ビーム３１７１～３１７３、広ビーム３１８に対応する狭ビーム３１８１～３１８３で第２の参照信号の送信を行う。同様に、ＡＰ１１Ｃは広ビーム３２２に対応する狭ビーム３２２１～３２２３、広ビーム３２３に対応する狭ビーム３２３１～３２３３、広ビーム３２６に対応する狭ビーム３２６１～３２６３、広ビーム３２８に対応する狭ビーム３２８１～３２８３において参照信号の送信を行う。ＵＥ２０は、広ビームと同様に、各ＡＰ１１から送信された第２の参照信号の受信信号強度を測定し、最も高い受信信号強度の参照信号の送信に使用された狭ビームがベスト狭ビームであると判定する。一例では、ＵＥ２０は、最も高い信号対ノイズ比（ＳＮ比）の参照信号を測定したビームをベスト狭ビームであると判定してもよい。

【0032】

ここで、ＵＥ２０Ａは狭ビーム３０７１、３１８１、３２８３がベスト狭ビームであると判定し、ＵＥ２０Ｂは狭ビーム３０６１、３２６２がベスト狭ビームであると判定する。また、ＵＥ２０Ｃは狭ビーム３０３２、３１１２がベスト狭ビームであると判定し、ＵＥ２０Ｄは狭ビーム３０５１、３１７３、３２２２がベスト狭ビームであると判定し、ＵＥ２０Ｅは狭ビーム３０４３、３１６２、３２３２がベスト狭ビームであると判定する。

【0033】

続いて、図４の期間４０６において、各ＵＥ２０は期間４０５で判定したベスト狭ビームのフィードバックを行う。これによって、中央処理装置１０は各ＵＥ２０に対して通信に使用するビームを把握することができる。なお、期間４０６で送信されるフィードバック情報（第２のフィードバック情報）も図１１と同様の構造を使用してもよい。すなわち、第２のフィードバック情報として、ＡＰ１１が第２の参照信号の送信に使用した狭ビームの識別情報とその受信信号強度が中央処理装置１０に送信される。

【0034】

ここで、ＣＦ ＭＩＭＯにおいては、各ＡＰ１１と通信しうるＵＥ２０の数が従来のＭＩＭＯ通信と比較して多くなる。このため、ＵＥ２０の数が増えるに従い、ＡＰ１１ごとに送信しなければならない狭ビームの数が増え、２段階ビーム選択によるスイープ回数の削減の効果が低くなるという課題がある。また、ＣＦ ＭＩＭＯでは、サービスエリア内にＡＰ１１が多数分散配置されることから、ＡＰ１１の数が増えるという課題もある。

【0035】

さらに、スループットの向上を目的としてミリ波を使用するＣＦ ＭＩＭＯでは、より低い周波数の無線信号と比較して、ミリ波の信号では距離減衰の影響が大きくなるため、サービスエリア内により高密度にＡＰ１１を配置する必要があり、さらにＡＰ１１の数が増えるという課題がある。

【0036】

このため、本実施形態に係る無線通信システム１では、ＵＥ２０に測定させるＡＰ１１のビーム数を限定することでビーム選択に係る時間を削減する。

【0037】

続いて、本実施形態に係るビーム選択の流れについて説明する。

【0038】

図５（Ａ）は、図３（Ａ）と同様のため、説明を省略する。また、図６の期間４０２におけるＵＥ２０からのフィードバックについても同様である。

【0039】

続いて、図６の６０３において、中央処理装置１０は、第２のビーム測定において各ＵＥ２０が測定すべきＡＰ１１のビームを限定して期間４０３においてスケジューリングを行い、測定すべきＡＰ１１のビームの情報を期間４０４でＵＥに通知する。

【0040】

例えば、中央処理装置１０は、ＵＥ２０から期間４０２においてフィードバックされた広ビームのうち、閾値以上の信号強度であって、信号強度が大きい順に所定数の広ビームを送信したＡＰ１１からの狭ビームを測定するように期間６０３で決定する。

【0041】

これによって、期間６０３では、期間４０５において各ＵＥ２０が測定すべき狭ビームの数を減らすことができる。例えば、図５（Ｂ）に示す例では、中央処理装置１０は各ＡＰ１１ごとに、３つ以下の広ビームを分割した狭ビームを測定するよう判定する。例えば、広ビーム３０３、３１８、３２８については、ＵＥ２０からベスト広ビームであると報告されるが、第２のビーム測定においては広ビーム３０３、３１８、３２８に対応する狭ビームにおける参照信号の測定を行わない。これによって、通信に使用可能な狭ビームを残しながら、第２のビーム測定期間の長さを短縮することができる。中央処理装置１０が第２のビーム測定において測定するビーム数を限定する処理の詳細については図７を参照して詳述する。

【0042】

＜＜処理例＞＞
続いて、図７を参照して、本実施形態に係る中央処理装置１０が実行する処理例について説明する。図７に示す処理は、中央処理装置１０のプロセッサ１０１がメモリ１０２に格納されたプログラムを実行することで実現される。

【0043】

なお、図７に示す処理とは別に、中央処理装置１０は、所定の時間間隔でビーム送信のスケジュールに関する第１のスケジューリング情報およびフィードバックタイミングを指示するフィードバック条件をブロードキャスト送信している。また、第１のスケジューリング情報は、測定する広ビームの数や、参照信号の送信間隔を含んでもよく、フィードバック条件は、ＵＥ２０がフィードバックすべき広ビームの信号強度の閾値を指示する情報を含んでもよい。

【0044】

まず、Ｓ７０１において、中央処理装置１０はＵＥ２０のあらかじめ通知したタイミングでＡＰ１１を介して広ビーム（第１のビーム）において参照信号を送信する。各ＡＰ１１の形成可能な広ビームの数をＮ_bm1とし、ＡＰ１１の数ＬとするとＮ_bm1×Ｌのスイープ回数が必要となる。

【0045】

続いて、Ｓ７０２において、中央処理装置１０はＵＥ２０から第１のフィードバック情報を受信する。例えば、第１のフィードバック情報は、図１１を参照して説明したように、ベスト広ビームのインデックスと、そのインデックスにおける参照信号の受信信号強度の組み合わせを含む。第１のフィードバック情報に含まれうるベスト広ビームのインデックスとそのインデックスにおける参照信号の受信信号強度の組み合わせの数は、フィードバック条件に含まれてもよい。あるいは、ＵＥ２０は、所定の受信信号強度の閾値以上の参照信号の受信信号強度と、その参照信号の送信に使用されたビームインデックスを報告してもよい。

【0046】

続いて、Ｓ７０３において、中央処理装置１０はＵＥ２０から受信した第１のフィードバック情報に基づいて、いずれのＡＰ１１から狭ビームを使用した参照信号の送信を行うかを決定する。

【0047】

例えば、中央処理装置１０は、ＵＥ２０から受信したフィードバック情報に含まれる、特定のＡＰ１１の特定の広ビームのインデックスごとに、ＵＥ２０における広ビームの受信信号強度を加算する。これによって、同一のＡＰ１１の同一の広ビームが複数のＵＥ２０からベスト広ビームであるとフィードバックされた場合には、当該広ビームの加算された受信信号強度が大きくなる。そして、フィードバック情報に含まれる特定のＡＰ１１の特定の広ビームのインデックスごとに、加算された受信信号強度が小さい順に広ビームに対応する狭ビームの測定を第２のビーム測定に行わないと決定する。これによって、より多いＵＥ２０からベスト広ビームであると報告された広ビームのうち、より受信信号強度が大きい広ビームに対応する狭ビームを優先的に第２のビーム測定において測定することができる。

【0048】

また、中央処理装置１０は、受信したフィードバック情報の中から、ＵＥ２０ごとにベスト広ビームの中で最も大きい受信信号強度を示すＡＰ１１の広ビームについては第２の測定を行うものとしてもよい。そして、ＵＥ２０ごとに最も大きい受信信号強度を示すＡＰ１１のビーム以外のＡＰ１１のビームインデックスごとに、そのビームの受信信号強度を加算してもよい。そして、フィードバック情報に含まれる特定のＡＰ１１の特定のビームインデックスごとに、加算された受信信号強度が小さい順に広ビームに対応する狭ビームの測定を行わないと決定する。これによって、ＵＥ２０ごとに高いビームゲインが得られる確率の高い受信信号強度を示すベスト広ビームについては狭ビームの測定を行わせながら、より少ないＵＥ２０からベスト広ビームであると報告された広ビームのうち、より受信信号強度が小さい広ビームについて優先的に測定を行わないようにすることができる。

【0049】

そして、所定の数未満の広ビームに対応する狭ビームを第２のビーム測定において測定させると決定すると、Ｓ７０４で測定すべきＡＰ１１のビームインデックスと、そのＡＰ１１の狭ビームにおいて参照信号を送信するタイミングを特定可能なパラメータを含む第２のスケジュール情報を通知する（Ｓ７０４）。ＵＥ２０は、受信した第２のスケジュール情報に基づいて、参照信号が送信されるタイミングを特定する。

【0050】

続いて、Ｓ７０５で中央処理装置１０は、Ｓ７０４で通知したパラメータを使用した狭ビームにおいて参照信号の送信を行う。

【0051】

続いて、Ｓ７０６で中央処理装置１０は、ＵＥ２０からＳ７０５で送信した参照信号の測定結果を含む第２のフィードバック情報を取得する。これによって、中央処理装置１０は、Ｓ７０７でＵＥ２０ごとにデータ伝送に使用する狭ビームを決定することができる。

【0052】

以上説明したように、本実施形態に係る中央処理装置は、ＵＥ２０から取得した第１のビーム測定のフィードバック結果に基づいて、ＵＥ２０から第２のビーム測定において送信することを要求された広ビームのうち、一部の広ビームに対応する狭ビームを第２のビーム測定において送信する。これによって、第２のビーム測定における狭ビームの測定時間を短縮することができる。

【0053】

＜第２の実施形態＞
ＡＰ１１においてアナログビームフォーミングとデジタルビームフォーミングとを併用するハイブリッドビームフォーミングによって、ＵＥ２０へのビームゲインを確保しつつ、ＡＰ１１が備えるアナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）の数を削減する技術が検討されている（非特許文献１）。ハイブリッドビームフォーミングでは、ＲＦチェーンの数をアンテナが形成可能なビームの数より少なくすることで、ビームゲインを維持しながらＡＰ１１の無線回路規模を抑え、消費電力を低減することができる。これによって、ＡＰ１１のコストを低減することができる。

【0054】

このように、ＡＰ１１がハイブリッドビームフォーミングを行う場合、複数のＡＰ１１によって同時に無線信号を送受信可能なＵＥ２０の最大数は、当該複数のＡＰ１１が備えるＲＦチェーンの総数に対応する。これは、ＣＦ ＭＩＭＯシステムにおいては、連携可能な所定範囲内の複数のＡＰ１１のＲＦチェーンに割り当てられるデータストリームを介して同時に１つ以上のＵＥ２０へのデータ伝送するためである。一方、ＡＰ１１が備えるアンテナが形成可能なビームの数はＲＦチェーンより多いため、同時に通信可能なＵＥ２０の数に対してビームの測定に係る時間が従来のアナログビームフォーミング方式と比較して大きくなるという課題がある。このため、本実施形態に係る中央処理装置１０は、各ＡＰ１１が有するＲＦチェーンの数に基づいて、ＵＥ２０から第１のビーム測定において報告された広ビームに対応する狭ビームのうち、第２のビーム測定においてＵＥ２０に測定させる狭ビームを限定することで、第２のビーム測定に必要な時間を短縮する。なお、第１の実施形態と同様の構成、機能、または処理については同一の参照符号を使用し、説明を省略する。

【0055】

図８に本実施形態に係る中央処理装置１０およびＡＰ１１の構成を示す。

【0056】

中央処理装置１０は、ＡＰ制御部１０３にデジタルプリコーダ８０１を備える。これによって、ＵＥ２０に所定のデータストリームを、複数のＡＰ１１から送信された無線信号の重ね合わせによる無線チャネルに割り当てることができる。

【0057】

また、ＡＰ１１は、所定数Ｎ_RFのＲＦチェーン８１０₁～８１０_NRF（以下、区別することなくＲＦチェーン８１０と呼ぶ場合がある）を有し、アナログプリコーダ８２０を介して所定数Ｎ_tのアンテナ８３０₁～８３０_Nt（以下、区別せずにアンテナ８３０と呼ぶ場合がある）に接続されている。なお、Ｎ_t≫Ｎ_RFである。本実施形態では、ＲＦチェーン８１０の数と、データストリームの数は対応する。すなわち、同時に通信可能なＵＥ２０の数は、ＲＦチェーン８１０の数によって制限される。

【0058】

ここで、アナログビームの探索については、すべてのＡＰ１１とＵＥ２０との間のベストビーム及びその受信電力値が必要となるため、ビームスイープに多くの時間を要するという課題がある。このため、本実施形態に係る中央処理装置１０は、ＡＰ１１とＵＥ２０との間のアナログビームの探索を２段階に分けて行う。例えば、第１の測定では複数のアナログビーム（狭ビーム）をまとめて広ビームとして同時に参照信号を送信し、ＵＥ２０からのフィードバックに含まれるベスト広ビームのみ、広ビームに含まれる複数のアナログビームのそれぞれで順番に参照信号を送信することで、ＡＰ１１とＵＥ２０との間のベストアナログビームの特定を行うことができる。なお、広ビームと狭ビームとの対応関係があらかじめ設定されている場合には、複数の狭ビームで同時に参照信号を送信せず、アナログプリコーダ８２０によって広ビームと狭ビームとが切り替えられてもよい。すなわち、広ビームは狭ビームの足し合わせによって形成されてもよいし、ビーム幅の制御によって異なるビームが広ビームと狭ビームに割り当てられてもよい。

【0059】

図９に本実施形態に係る中央処理装置１０が実行する処理例を示す。図９に示す処理は、中央処理装置１０のプロセッサ１０１がメモリ１０２に格納されたプログラムを実行することで実現される。

【0060】

なお、第１実施形態と同様に、中央処理装置１０は、所定の時間間隔でビーム送信のスケジュールに関する第１のスケジューリング情報およびフィードバックタイミングを指示するフィードバック条件をブロードキャスト送信している。また、第１のスケジューリング情報は、測定する広ビームの数や、参照信号の送信間隔を含んでもよく、フィードバック条件は、ＵＥ２０がフィードバックすべき広ビームの信号強度の閾値を指示する情報を含んでもよい。

【0061】

Ｓ７０１、Ｓ７０２の処理は第１の実施形態と同様のため説明を省略する。なお、Ｓ７０２で取得したフィードバック情報に含まれるＡＰ１１の広ビームに対応する狭ビームについては、Ｓ７０２の時点ではすべて第２のビーム測定において測定させるように設定する。例えば、ビームインデックスと、測定させるＵＥ２０の識別情報とを対応付けて記憶する。

【0062】

続いて、Ｓ９０３において、中央処理装置１０は、ＡＰ１１ｉ（ＡＰ_ｉ）の備えるＲＦチェーンの数を示す情報を取得する。例えば、ＡＰ_ｉは、中央処理装置１０との接続時に、ＡＰ_ｉが備えるＲＦチェーンの数を中央処理装置１０に通知してもよい。

【0063】

続いて、Ｓ９０４において、中央処理装置１０は、ＵＥ２０から受信したフィードバック情報に基づいて、ＡＰ_ｉが形成する広ビームをベスト広ビームであると報告したＵＥ２０の数および当該報告されたビームの受信信号強度を特定する。これによって、ＡＰ１１ごとに、無線信号を送受信しうるＵＥ２０の数を特定することができる。

【0064】

続いて、Ｓ９０５において、ＡＰ_ｉによって参照信号の送信に使用された広ビームをベスト広ビームであるとフィードバックしたＵＥ２０の数（Ｎ_ＵＥ）が、当該ＡＰ１１のＲＦチェーンの数（Ｎ_ＲＦＡＰ）より少ないか否かを判定する。ＡＰ１１によって送信されたビームの受信強度をフィードバックしたＵＥ２０の数Ｎ_ＵＥがＲＦチェーンの数Ｎ_ＲＦＡＰより少ない場合（Ｓ９０５でＹＥＳ）、当該ＡＰ１１は、ＵＥ２０に向けたアナログビームを形成することができる。このため、中央処理装置１０は当該ＡＰ１１については第２のビーム測定を行うとして測定するビーム数の削減を行わないと決定する。そして、処理をＳ９０７に進め、すべてのＡＰ１１についてビーム測定を行わせるＵＥ２０の数が、当該ＡＰ１１のＲＦチェーンの数より少ないか否かを判定し終わったかを判定する。まだＳ９０５～Ｓ９０６の処理を行っていないＡＰが存在する場合（Ｓ９０７でＮＯ）は、次のＡＰ１１についてＳ９０３～Ｓ９０６の処理を実行する。すべてのＡＰ１１についてビーム測定を行わせるＵＥ２０の数がＡＰ１１のＲＦチェーンの数未満になった場合は（Ｓ９０７でＹＥＳ）は、Ｓ９０９以降の処理を実行する。

【0065】

一方、ＡＰ１１によって送信された広ビームの受信強度をフィードバックしたＵＥ２０の数がＲＦチェーンの数以上である場合（Ｓ９０５でＮＯ）、中央処理装置１０は処理をＳ９０６に進め、当該ＡＰ１１についてのＵＥ２０からのフィードバック情報のうち、小さい受信信号強度を報告したＵＥ２０へのＲＦチェーンの割り当てを行わないと決定する。すなわち、最も小さい受信信号強度を報告したＵＥ２０より他のＵＥ２０にＲＦチェーンを割り当てた方がスループットの向上が期待できる。このため、当該ＡＰ１１については第２のビーム測定指示を行わない。これによって、第２のビーム測定を行っても、高いビームゲインが得られる狭ビームを見つける可能性が比較的低いＵＥ２０は第２のビーム測定を行わないようにすることができる。

【0066】

なお、Ｓ９０６では、所定のＡＰ１１についてのＵＥ２０からのフィードバック情報から、ＡＰ１１の広ビームのビームインデックスごとに、ＵＥ２０の受信信号強度を加算し、加算された受信信号強度が小さい順に当該広ビームに対応する狭ビームにおいて参照信号の測定を行わないと決定してもよい。これによって、より多いＵＥ２０からベストビームであると報告された広ビームのうち、より受信信号強度が大きい広ビームについて測定を優先して行うことができる。また、第２のビーム測定を行うと判定した広ビームについてのフィードバック情報を送信したＵＥ２０のうち、小さい受信信号強度を報告したＵＥ２０へのＲＦチェーンの割り当てを行わないと決定してもよい。これによって、第２のビーム測定において測定する狭ビーム数を削減しながら、ＲＦチェーンに割り当てるＵＥ２０を限定することができる。ＲＦチェーンへの割り当てを行わないと判定した場合には、第２のビーム測定においてＵＥ２０には割り当てられなかった広ビームに対応する狭ビームにおける参照信号の測定を行わせないことで、フィードバックレポートに必要な時間を短縮することができるほか、ＵＥ２０の消費電力を低減することができる。

【0067】

Ｓ９０６の処理が終了すると、中央処理装置１０は、処理をＳ９０５に戻し、ＡＰ１１によって送信された広ビームをフィードバックしたＵＥ２０の数が、当該ＡＰ１１のＲＦチェーンの数より少ないか否かを判定する。

【0068】

Ｓ９０４～Ｓ９０６の処理をすべてのＡＰ１１について繰り返すことで、ＡＰ１１からデータストリームの割り当てが可能なＵＥ２０の数より多いＵＥ２０が当該ＡＰ１１について狭ビームにおける参照信号の測定を行わないようにすることができる。これによって、ＲＦチェーンと比較して多くの第２のビーム測定の結果に基づいてビーム測定の段階でＵＥ２０にＲＦチェーンを割り当てることができる。

【0069】

すべてのＡＰ１１について、ＲＦチェーンの割り当てが可能な数より少ないＵＥ２０の数が割り当てられると、中央処理装置１０は、各ＵＥ２０に第２のビーム測定において測定すべきＡＰ１１のビームインデックスと、そのＡＰ１１の狭ビームにおいて参照信号を送信するタイミングを特定可能な第２のスケジュール情報を通知する（Ｓ９０９）。Ｓ９０９以降、Ｓ７０５～Ｓ７０７の処理は第１実施形態と同様のため説明を省略する。

【0070】

以上説明したように、本実施形態に係る中央処理装置は、ＵＥ２０から取得した第１のビーム測定のフィードバック結果に基づいて、ＵＥ２０から第２のビーム測定において送信することを要求された広ビームのうち、一部の広ビームに対応する狭ビームを第２のビーム測定において送信する。この際、ＡＰ１１が備えるＲＦチェーンの数に基づいて第２のビーム測定において測定する狭ビームに対応する広ビームを限定する。これによって、第２のビーム測定における狭ビームの測定時間を短縮することができるとともに、データ伝送の際にＡＰ１１からアナログビームを向けられる可能性が低いＵＥ２０が当該ＡＰ１１によって形成されるビームの測定を行う可能性を低減することができる。

【0071】

また、以上説明したように、ビーム測定において本実施形態に係る中央処理装置１０は、高い受信信号強度をフィードバックしたＵＥ２０にＲＦチェーンの割り当てを行う。これによって、後続のデータ伝送において、無線通信システム１のスループットを向上することができる。

【0072】

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態では、中央処理装置は、ＵＥが同時にデータを送受信可能なデータストリームの数に基づいて測定するビームを限定する処理例について説明する。なお、第１または第２の実施形態と同様の構成、機能、処理については同一の参照符号を使用し、説明を省略する。

【0073】

図１０は、本実施形態に係る中央処理装置１０が実行する処理例を示す図である。

【0074】

Ｓ７０１およびＳ７０２は、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。なお、本実施形態に係るＵＥ２０は、第１のビーム測定のフィードバックを送信する際に、ＵＥ２０が同時にデータを送受信可能なデータストリーム数として、ＲＦチェーンの数を中央処理装置１０に通知する。例えば、ＵＥ２０は、ＲＦチェーンの数に応じてフィードバックレポートに含めるＡＰ１１のベスト広ビームの数を決定する。例えば、ＵＥ２０が備えるＲＦチェーンの数の２倍の数のＡＰ１１のベスト広ビームを報告する。これによって、Ｓ１００３において、中央処理装置１０は、フィードバックレポートに含まれるＡＰ１１のベスト広ビームの数に基づいてＵＥ２０が備えるＲＦチェーンの数を特定することができる。あるいは、ＵＥ２０は、制御チャネルを介して中央処理装置１０にＵＥ２０が備えるＲＦチェーンの数を通知してもよい。

【0075】

続いて、Ｓ１００４において、中央処理装置１０はＵＥ２０から受信した第１のフィードバック情報に基づいて、削除候補の広ビームを判定する。Ｓ１００４では、第１実施形態と同様に、ビームインデックスごとにＵＥ２０から受信した受信信号強度を加算し、加算した受信信号強度が小さい順に削除候補として判定してもよい。広ビームを削除すると、中央処理装置１０は、削除した広ビームに対応する狭ビームにおいて第２の参照信号を送信しない。

【0076】

続いて、中央処理装置１０は処理をＳ１００５に進め、削除候補の広ビームをベスト広ビームであるとフィードバックしたＵＥ２０（ＵＥ_ｋ）を特定する。そして、中央処理装置１０は、削除候補の広ビームを削除した場合に、Ｓ１０５で特定したＵＥ_ｋが測定するＡＰ１１数がＵＥ_kのＲＦチェーン数未満となるか否かを判定する（Ｓ１００６）。ＵＥ_ｋが測定するＡＰ１１数がＵＥ_kのＲＦチェーン数未満となる場合（Ｓ１００６でＹＥＳ）、広ビームに対応する狭ビームの測定を省略することによってＵＥ_ｋが後続のデータ伝送においてスループットを向上することができなくなる可能性がある。このため、当該ビームについては削除しないと決定し（Ｓ１００７）、処理をＳ１００９に進める。

【0077】

一方、ＵＥ_ｋが測定するＡＰ１１数がＵＥ_kのＲＦチェーン数未満とならない場合（Ｓ１００６でＮＯ）、削除候補の広ビームに対応する狭ビームの測定を省略してもＵＥ_ｋは別のＡＰ１１との間のビームを介して後続のデータ伝送においてスループットを向上することができる。このため、当該ビームについて削除すると決定し（Ｓ１００７）、処理をＳ１００９に進める。

【0078】

Ｓ１００９では、中央処理装置１０はすべての削除候補の広ビームについて削除するか否かを決定したかを判定する。すべての削除候補の広ビームについて決定が終了していない場合は（Ｓ１００９でＮＯ）、中央処理装置１０は処理をＳ１００５に戻し、Ｓ１００５～Ｓ１００８の処理を繰り返す。

【0079】

中央処理装置１０はすべての削除候補の広ビームについて削除するか否かを決定したと判定した場合は（Ｓ１００９でＹＥＳ）、中央処理装置１０は処理をＳ９０９に進める。以降の処理は図９と同様のため説明を省略する。

【0080】

これによって、第２のビーム測定において測定しないと決定することによって、特定のＵＥ２０のスループットが低減することを防ぎながら、第２のビーム測定に係る時間を削減することができる。

【0081】

＜その他の実施形態＞
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【0082】

本実施形態に係るユーザ装置は、アクセスポイントごとに最も高い受信信号強度の参照信号を受信した広ビームを報告するものとして説明した。しかしながら一例では、ユーザ装置は、１つのアクセスポイントの複数の広ビームのそれぞれが異なるタイミングで受信した参照信号の複数の受信信号強度を中央処理装置にフィードバックしてもよい。また、フィードバックした複数の広ビームにもとづいて、複数の広ビームに対応する狭ビームにおいて送信された参照信号の受信信号強度が高い順に複数の狭ビームの識別情報を中央処理装置１０に送信してもよい。これによって、１つのアクセスポイントから複数の狭ビームでデータを送受信するための複数の狭ビームに関するフィードバック情報を中央処理装置１０に提供することができる。また、ユーザ装置は、複数の広ビームのそれぞれについて、最も強い広ビームからの信号強度の差分を送信してもよい。

【符号の説明】

【0083】

１：無線通信システム、１０：中央処理装置、１１：アクセスポイント、２０：ユーザ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】