(57)【要約】【課題】ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、ＭＩＭＯ伝送を行う対象の端末を効率的に選択すること。【解決手段】基地局は、複数のアンテナを用いて複数の端末宛の信号を空間分割多重して無線送信する送信回路と、複数のアンテナと複数の端末との間の通信状況及び伝搬路の状況の少なくとも１つを示す情報に基づいて、複数の端末の一部を、信号の受信機会を割り当てる端末候補に選択する制御回路と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを用いて複数の端末宛の信号を空間分割多重して無線送信する送信回路と、
前記複数のアンテナと前記複数の端末との間の通信状況及び伝搬路の状況の少なくとも１つを示す情報に基づいて、前記複数の端末の一部を、前記信号の受信機会を割り当てる端末候補に選択する制御回路と、
を備える基地局。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記情報に基づいて、前記受信機会を割り当てる端末の選択基準を示すパラメータを算出し、
前記パラメータに基づいて、前記複数の端末の一部を前記端末候補に選択する、
請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記パラメータは、前記受信機会の割り当て状況に応じて設定され、
前記パラメータと閾値との比較結果に基づいて、前記複数の端末の一部が前記端末候補に選択される、
請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
前記閾値は、前記複数の端末毎の所望スループットに応じて端末毎に設定される、
請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記パラメータは、前記受信機会の割り当て状況に応じて設定され、
前記パラメータに基づいて、前記複数の端末のうち、前記受信機会の割り当ての少ない端末が優先的に前記端末候補に選択される、
請求項２に記載の基地局。
【請求項６】
複数のアンテナを用いて複数の端末宛の信号を空間分割多重して無線送信する基地局は、
前記複数のアンテナと前記複数の端末との間の通信状況及び伝搬路の状況の少なくとも１つを示す情報に基づいて、前記複数の端末の一部を、前記信号の受信機会を割り当てる端末候補に選択する、
基地局による通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基地局及び基地局による通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、５Ｇ＋（5G plus）、Ｎｅｗ−ＲＡＴ（Radio Access Technology）などと呼ばれる）も検討されている。
【０００３】
将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ）では、信号伝送の更なる高速化及び干渉低減を図るために、高周波数帯（例えば、５ＧＨｚ以上）において多数のアンテナ素子（例えば、１００素子以上）を用いる大規模（Massive）ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を用いることが検討されている。
【０００４】
ＭＩＭＯにおいてビーム又はストリームを制御する技術として、例えば、非特許文献２に記載された技術が知られている。また、マルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）の技術も知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】T. Obara, S. Suyama, J. Shen, and Y. Okumura, “Joint processing of analog fixed beamforming and CSI-based precoding for super high bit rate Massive MIMO transmission using higher frequency bands,” IEICE Trans. Commun., vol. E98-B, no. 8, pp. 1474-1481, Aug. 2015
【非特許文献２】吉岡翔平，奥山達樹，須山聡，奥村幸彦，“5G実現に向けた低SHF帯におけるデジタルビームフォーミングを用いたMassive MIMOの特性評価” 信学技報, vol. 116, no. 396, RCS2016-238, pp. 13-18, 2017年1月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、複数のユーザ端末（例えば、無線端末又はＵＥ（User Equipment）と呼ぶこともある。以下「端末」という）毎の所望スループットを考慮して、ＭＩＭＯ伝送を行う対象の端末を選択する方法については十分に検討されていない。
【０００７】
本開示の一態様は、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、ＭＩＭＯ伝送を行う対象の端末を効率的に選択することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る基地局は、複数のアンテナを用いて複数の端末宛の信号を空間分割多重して無線送信する送信回路と、前記複数のアンテナと前記複数の端末との間の通信状況及び伝搬路の状況の少なくとも１つを示す情報に基づいて、前記複数の端末の一部を、前記信号の受信機会を割り当てる端末候補に選択する制御回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、ＭＩＭＯ伝送を行う対象の端末を効率的に選択できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線基地局の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＭＵ−ＭＩＭＯを行う無線基地局の他の構成例を示すブロック図である。
【図３】通信対象の端末を選択する処理の一例を示すシーケンスチャートである。
【図４】通信対象の端末を選択する動作例を示す模式図である。
【図５】基地局及び端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
なお、同種の要素を区別して説明する場合には、「基地局１０Ａ」、「基地局１０Ｂ」又は「端末２０−１」、「端末２０−２」のように参照符号を使用し、同種の要素を区別しないで説明する場合には、「基地局１０」、「端末２０」のように参照符号のうちの共通番号を使用することがある。
【００１３】
以下では、複数のアンテナを用いて複数の端末宛の信号を空間分割多重して無線送信するＭＵ−ＭＩＭＯ伝送を行う例について説明する。また、以下では、基地局１０が、Massive MIMOにおいて、ビームフォーミング（beamforming：ＢＦ）を行う場合について説明する。
【００１４】
＜基地局の構成＞
図１及び図２は、ＭＵ−ＭＩＭＯを行う基地局（例えば、無線基地局又はｇＮＢと呼ぶこともある）の構成例を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示す基地局１０Ａでは、デジタルプリコーディングと、アナログ固定ＢＦと、チャネル情報（例えば、Channel Status Information：ＣＳＩ）とを組み合わせる方法が適用される。一方、図２に示す基地局１０Ｂでは、デジタルプリコーディングと、デジタル固定ＢＦと、チャネル情報（例えば、ＣＳＩ）とを組み合わせる方法が適用される。
【００１６】
基地局１０は、複数（例えば、Ｌ以上）の固定ビームからＬ本の固定ビームを選択し、複数の端末からＵ個の端末（例えば、ユーザ１〜ユーザＵ）を選択し、Ｕ個の端末に対してＭＩＭＯ伝送を行う。Ｌ及びＵは１以上の整数である。複数の固定ビームは、それぞれ、ビームの送信方向（例えば、方位角又は天頂角を含む角度）が固定されている。以下、固定ビームを、単に「ビーム」ということがある。
【００１７】
また、基地局１０は、各端末に対してＭ個のストリームを生成する。例えば、図１及び図２において、Ｍｉ（ｉ＝１〜Ｕの何れか１つ）は１以上の整数である。例えば、ストリームの総数（Ｍ１〜ＭＵの合計」は、固定ビーム数Ｌ未満である。
【００１８】
［基地局１０Ａの構成例］
図１において、基地局１０Ａは、端末候補選択部１００と、ビーム選択部１０２と、端末選択部１０４と、デジタルプリコーダ１０６と、Ｄ／Ａ変換部１０８と、周波数変換部１１０と、アナログ固定ビームフォーマ１１２と、複数のアンテナ１１６と、を備える。
【００１９】
端末候補選択部１００は、複数の端末の一部を、基地局１０が信号の受信機会を割り当てる端末候補（換言すると、基地局１０とＭＩＭＯ伝送を行う対象の端末候補）に選択する。例えば、端末候補選択部１００は、基地局１０の複数のアンテナ１１６と複数の端末との間の通信状況及びチャネル（伝搬路）の状況の少なくとも１つを示す情報に基づいて、複数の端末の一部を端末候補に選択する。端末候補選択部１００は、選択した端末候補を示す端末候補情報を、ビーム選択部１０２及び端末選択部１０４に出力する。また、端末候補選択部１００は、各端末が端末候補であるか否かを通知するための信号（以下、「端末候補通知信号」という）を生成する。端末候補通知信号は、各端末に対してそれぞれ送信される（図示せず）。
【００２０】
例えば、端末候補選択部１００は、公平性基準パラメータを算出する。そして、端末候補選択部１００は、公平性基準パラメータに基づいて、複数の端末の中から、端末候補を選択する。
【００２１】
公平性基準パラメータは、複数の端末間における通信機会（例えば、基地局１０からの信号の受信機会）の公平性を判断するための基準を表すパラメータである。換言すると、公平性基準パラメータは、基地局１０が信号の受信機会を割り当てる端末の選択基準を示すパラメータである。例えば、公平性基準パラメータは、基地局１０の複数のアンテナ１１６と複数の端末との間の通信状況及びチャネル（伝搬路）の状況の少なくとも１つを示す情報に基づいて算出される。
【００２２】
なお、端末候補選択部１００における公平性基準パラメータを用いた端末候補の選択方法の詳細については後述する。
【００２３】
ビーム選択部１０２及び端末選択部１０４は、端末候補選択部１００において選択された端末候補に対して、ＭＩＭＯ伝送を行う対象の端末を選択するための処理（例えば、固定ビームの選択、又は、ＭＩＭＯ伝送対象の端末の選択）を行う。
【００２４】
ビーム選択部１０２は、送信方向が異なる複数のビームの中から、ビーム走査用参照信号の送信に使用するビームを選択する。ビーム選択部１０２は、選択したビームを用いてビーム走査用参照信号を送信するために、アナログ固定ビームフォーマ１１２を制御する。例えば、ビーム走査用参照信号の送信に使用するビームは、基地局１０が形成可能な全てのビームである。ただし、ビーム走査用参照信号の送信に使用するビームは、基地局１０が形成可能な全てのビームに限らず、一部のビームでもよい。
【００２５】
また、ビーム選択部１０２は、複数のビームの中から、端末へのデータ伝送に使用するビームを選択する。ビーム選択部１０２は、選択したビームを用いて、データ又はチャネル推定用参照信号を送信するために、アナログ固定ビームフォーマ１１２を制御する。例えば、ビーム選択部１０２は、各端末候補からフィードバックされるビーム情報に基づいてビーム選択基準パラメータを算出する。ビーム情報には、例えば、各ビームの受信電力又は受信品質が示される。ビーム選択部１０２は、ビーム選択基準パラメータに基づいて、複数のビームの中からデータ伝送に使用するビームを選択する。なお、ビーム選択部１０２は、ビーム選択基準パラメータに加え、公平性基準パラメータを用いてビームを選択してもよい。
【００２６】
なお、ビーム選択部１０２におけるビーム選択基準パラメータを用いたビームの選択方法の詳細については後述する。また、以下では、ビーム走査用参照信号、データ及びチャネル推定用参照信号を含む信号の送信に使用されるビームを「使用ビーム」と呼ぶ。
【００２７】
端末選択部１０４は、端末候補選択部１００から入力される端末候補情報に示される端末候補の中から、基地局１０とＭＩＭＯ伝送を行う対象の端末（以下「対象端末」という）を選択する。端末選択部１０４は、選択した対象端末宛てのデータを、デジタルプリコーダ１０６に入力させる制御を行う。
【００２８】
例えば、端末選択部１０４は、端末候補選択部１００によって選択された端末候補からフィードバックされるチャネル情報（例えば、ＣＳＩ）に基づいて、端末選択基準パラメータを算出する。そして、端末選択部１０４は、端末選択基準パラメータに基づいて、基地局１０とＭＩＭＯ伝送を行う対象端末を選択する。また、端末選択部１０４は、各端末がＭＩＭＯ伝送の対象端末であるか否かを通知するための信号（以下、「選択端末通知信号」という）を生成する。選択端末通知信号は、例えば、端末候補に対してそれぞれ送信される（図示せず）。
【００２９】
なお、端末選択部１０４における端末選択基準パラメータを用いた対象端末の選択方法の詳細については後述する。
【００３０】
デジタルプリコーダ１０６は、各端末の受信品質を向上させるために、送信前の信号に対して、基地局１０Ａと端末との間のチャネルに応じた重み（例えば、プリコーディング行列）を乗算する。例えば、デジタルプリコーダ１０６は、プリコーディング行列ＰをＭ系列のベースバンド信号に適用してＬ系列の信号を生成し、Ｌ系列の信号をＤ／Ａ変換部１０８に出力する。ここで、Ｌは送信されるデータに使用する使用ビームの数である。プリコーディング行列Ｐは、Ｌ行Ｍ列の系列を有する。
【００３１】
図１に示すＤ／Ａ変換部１０８及び周波数変換部１１０は、Ｌ個のビームに対応してそれぞれＬ個備えられる。
【００３２】
Ｄ／Ａ変換部１０８の各々は、デジタルプリコーダ１０６から出力された信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換する。周波数変換部１１０の各々は、Ｄ／Ａ変換部１０８から出力される信号の周波数をアップコンバートし、アナログ固定ビームフォーマ１１２に出力する。
【００３３】
アナログ固定ビームフォーマ１１２は、周波数変換部１１０から入力されるＬ系列の信号に対して、ビーム選択部１０２において選択された使用ビームに対応するビームフォーミング行列ＷＴを適用し、ＮＴ系列の信号を生成する。ＮＴは送信アンテナ素子の数である。ここで、ビームフォーミング行列ＷＴは、ＮＴ行Ｌ列を有する。ＮＴ系列の複数の信号は、複数のアンテナ１１６から、それぞれ送信される。
【００３４】
また、アナログ固定ビームフォーマ１１２は、ビーム走査用参照信号又はチャネル推定用参照信号に対して、ビーム選択部１０２において選択された使用ビームに対応するビームフォーミングを行う。
【００３５】
＜基地局１０Ｂの構成例＞
図２に示す基地局１０Ｂおいて、図１に示す基地局１０Ａと同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図１に示す基地局１０Ａでは、アナログ固定ビームフォーマ１１２が周波数変換部１１０の後段に配置されている。これに対して、図２に示す基地局１０Ｂでは、デジタル固定ビームフォーマ１１４がデジタルプリコーダ１０６の後段に配置されている。図１と図２とは、この点が相違する。
【００３７】
また、Ｄ／Ａ変換部１０８及び周波数変換部１１０は、ＮＴ個の送信アンテナ１１６に対応してそれぞれＮＴ個備えられる。
【００３８】
ビーム選択部１０２は、選択した使用ビームを送信するために、デジタル固定ビームフォーマ１１４を制御する。
【００３９】
デジタル固定ビームフォーマ１１４は、デジタルプリコーダ１０６から入力されるＬ系列の信号に対して、ビーム選択部１０２が選択した使用ビームに対応するビームフォーミング行列ＷＴを適用して、ＮＴ系列の信号を生成し、ＮＴ系列の信号をＤ／Ａ変換部１０８に出力する。
【００４０】
デジタル固定ビームフォーマ１１４から出力されたＮＴ系列の信号は、それぞれ、Ｄ／Ａ変換部１０８においてデジタル信号からアナログ信号に変換され、周波数変換部１１０において周波数がアップコンバートされ、アンテナ１１６から送信される。
【００４１】
＜基地局の動作例＞
図３は、基地局１０と通信する端末２０を選択する処理の一例を示すシーケンスチャートである。例えば、基地局１０及び端末２０は、データ伝送を行う度に、図３に示す処理を行う。
【００４２】
また、図４は、基地局１０と通信する対象の端末２０（図示せず）を選択する処理における、無線通信システムの動作の一例を示す模式図である。図４では、使用ビームを、網掛けで表現している。
【００４３】
図３に示すように、基地局１０は、公平性基準パラメータを算出する（ＳＴ１０１）。例えば、基地局１０は、各端末２０の過去のチャネルの状況又は通信状況を表すパラメータ（例えば、スループット、受信品質又は受信電力など）を用いて、公平性基準パラメータを算出する。
【００４４】
例えば、公平性基準パラメータを「ρU(u, t)」と表す。ただし、ｕは端末２０を識別する端末番号であり、ｔはタイムスロット番号である。図４（ａ）では、端末２０−１（ｕ＝１）の公平性基準パラメータρU(1, t)は1.0である。同様に、端末２０−２、２０−３、２０−４、及び、２０−５の公平性基準パラメータは、それぞれ、ρu(2, t)=2.8、ρu(3, t)=0.2、ρu(4, t)=0.3、及び、ρu(5, t)=1.8である。ここで、公平性基準パラメータρu(u, t)が小さい端末２０ほど、基地局１０に過去に割り当てられた受信機会が少ない。
【００４５】
基地局１０（例えば、端末候補選択部１００）は、図３に示すように、ＳＴ１０１において算出した公平性基準パラメータを用いて、端末候補を選択する（ＳＴ１０２）。例えば、図４（ｂ）において、基地局１０は、公平性基準パラメータρu(u, t)が閾値以下の端末２０を端末候補に選択する。図４（ｂ）は、一例として、閾値が1.5の場合を示す。この場合、図４（ｂ）に示すように、基地局１０は、公平性基準パラメータρu(u, t)が閾値1.5以下の端末２０−１、２０−３及び２０−４を端末候補に選択する。換言すると、図４（ｂ）に示すように、基地局１０は、公平性基準パラメータρu(u, t)が閾値1.5より大きい端末２０−２及び２０−５を、基地局１０から送信される信号の受信機会を割り当てる候補から除外する。
【００４６】
基地局１０は、図３に示すように、各端末２０に対して、ＳＴ１０２において選択した端末候補であるか否かを通知するための端末候補通知信号を送信する（ＳＴ１０３）。端末２０は、端末候補通知信号に基づいて、基地局１０からの信号の受信機会が割り当てられるか否かを認識できる。
【００４７】
なお、端末候補通知信号は、例えば、基地局１０から各端末２０へ送信される他のパラメータと対応（又は関連）付けられてよい。この場合、各端末２０は、当該他のパラメータに基づいて端末候補通知信号の内容を認識できる。この処理により、端末候補通知信号が暗黙的（implicit）に通知されるので、シグナリング量を削減できる。
【００４８】
基地局１０は、アナログ固定ビームフォーマ１１２（図１を参照）又はデジタル固定ビームフォーマ１１４（図２を参照）を制御して、送信方向（角度）の異なるビームを用いて、ビーム走査用参照信号を送信する（ＳＴ１０４）。例えば、図４（ｂ）では、基地局１０は、基地局１０が形成可能な全てのビーム３０を用いてビーム走査用参照信号を送信する。
【００４９】
なお、基地局１０は、ＳＴ１０３の端末候補通知信号と、ＳＴ１０４のビーム走査用参照信号と、を別々に送信してもよく、同時に、共に、又は、関連付けて送信してもよい。
【００５０】
各端末２０は、図３に示すように、受信した端末候補通知信号において端末候補であることが示される場合、受信したビーム走査用参照信号を用いて、例えば、各ビーム３０の受信電力を測定する（ＳＴ１０５）。
【００５１】
端末候補である端末２０は、ＳＴ１０５において測定した各ビーム３０の受信電力を含むビーム情報を基地局１０へフィードバックする（ＳＴ１０６）。なお、ビーム情報に含まれる受信電力は、例えば、基地局１０において形成可能な全てのビームの受信電力でもよく、大きい順に所定数のビームの受信電力でもよく、所定の閾値以上のビームの受信電力でもよい。
【００５２】
図４（ｂ）では、端末候補に選択された端末２０−１、２０−３及び２０−４は、各ビーム３０に対応するビーム走査用参照信号を用いて受信電力を測定し、測定した各ビーム３０の受信電力を含む情報を基地局１０へフィードバックする。
【００５３】
基地局１０（例えば、ビーム選択部１０２）は、図３に示すように、受信したビーム情報に含まれる受信電力に基づいて、ビーム選択基準パラメータを算出する。そして、基地局１０は、算出したビーム選択基準パラメータに基づいて、複数のビーム３０の中から、データ伝送に使用する使用ビームを選択する（ＳＴ１０７）。図４（ｃ）では、基地局１０は、例えば、端末候補に選択された端末２０−１、２０−３及び２０−４からフィードバックされた各ビーム３０の受信電力に基づいて、端末２０−１、２０−３及び２０−４に対する使用ビームを選択する。
【００５４】
基地局１０は、図３に示すように、ＳＴ１０７において選択した使用ビームを用いて、チャネル推定用参照信号を送信する（ＳＴ１０８）。例えば、チャネル推定用参照信号には、使用ビームに対応するビームフォーミングウェイトが乗算される。
【００５５】
端末候補に選択された端末２０は、受信したチャネル推定用参照信号を用いて、基地局１０と端末２０との間の、使用ビームが適用されたチャネル（ビームフォーミングウェイトを含む等価チャネル）を推定する（ＳＴ１０９）。そして、端末２０は、推定した等価チャネルを含むチャネル情報を基地局１０へフィードバックする（ＳＴ１１０）。
【００５６】
基地局１０（例えば、端末選択部１０４）は、端末２０からフィードバックされたチャネル情報に基づいて、ＳＴ１０２において選択された端末候補の中から、基地局１０とＭＩＭＯ伝送を行う対象端末を選択する（ＳＴ１１１）。図４（ｄ）では、基地局１０は、例えば、端末候補に選択された端末２０−１、２０−３及び２０−４のうち、端末２０−１及び２０−３を対象端末に選択する。換言すると、基地局１０は、端末２０−１、２０−３及び２０−４のうち、端末２０−４を、基地局１０〜送信される信号の受信機会を割り当てる候補から除外する。
【００５７】
基地局１０は、図３に示すように、各端末候補に対して、ＳＴ１１１において選択された対象端末であるか否かを示す選択端末通知信号を送信する（ＳＴ１１２）。各端末候補は、受信した選択端末通知信号において対象端末であることが示される場合、基地局１０からＭＩＭＯ伝送されるデータを受信するための受信処理（例えば、ＭＩＭＯ伝送に関する各種パラメータの設定など）を行う（図示せず）。
【００５８】
基地局１０は、ＳＴ１０７において選択した使用ビームを用いて、ＳＴ１１１において選択した対象端末に対して、ＭＩＭＯ伝送によりデータを送信する（ＳＴ１１３）。
【００５９】
＜端末候補の選択方法＞
次に、公平性基準パラメータを用いた端末候補の選択方法（例えば、図３に示すＳＴ１０１及びＳＴ１０２の処理）について説明する。
【００６０】
公平性基準パラメータρu(u, t)は、例えば、式（１）に従って算出される移動平均スループットである。
【数１】
2019176270.tif 000003
【００６１】
式（１）において、ｕは端末番号を示し、ｔはタイムスロット番号を示す。また、R(u, t)は、第ｔタイムスロットにおける第ｕ端末のスループットを示す。また、Ｔｓはスループットの平均化時間を示す。また、R-(u, t)は、第ｔタイムスロットにおける第ｕ端末の平均スループットを示す。
【００６２】
例えば、第ｕ端末における基地局１０が送信する信号の受信機会が少ない場合、平均スループットは低くなり、式（１）に示す公平性基準パラメータρu(u, t)は小さくなる。
【００６３】
または、公平性基準パラメータρu(u, t)は、例えば、式（２）に従って算出されるＰＦ（Proportional Fairness）メトリックである。
【数２】
2019176270.tif 000004
【００６４】
式（２）において、ｕは端末番号を示し、ｔはタイムスロット番号を示す。また、式（２）の右辺の分子成分R(u, t)は、第ｕ端末の第ｔタイムスロットにおける瞬時スループットを示す。また、式（２）の右辺の分母成分R-(u, t)は、第ｕ端末の第ｔタイムスロットから過去のタイムスロットにおける平均スループットを示す。
【００６５】
式（２）に示す公平性基準パラメータρu(u, t)は、第ｕ端末における過去の平均スループットに対する瞬時スループットの比率を示す。
【００６６】
例えば、システムスループットの観点から、平均スループットR-(u, t)に対して瞬時スループットR(u, t)が高くなる端末２０は受信機会が多くなることが想定される。換言すると、平均スループットR-(u, t)に対して瞬時スループットR(u, t)が低くなる端末２０は受信機会が少なくなることが想定される。よって、例えば、第ｕ端末における基地局１０から送信された信号の受信機会が少ない場合、式（２）に示す公平性基準パラメータρu(u, t)は小さくなる。
【００６７】
このように、式（１）又は式（２）に示す公平性基準パラメータは、例えば、基地局１０が送信する信号の受信機会の割り当て状況に応じて設定される。なお、公平性基準パラメータは、式（１）又は式（２）に示す値（例えば、通信状況を表す値）に限定されない。公平性基準パラメータは、例えば、基地局１０から送信された信号の受信機会の割り当て状況に応じて設定されればよい。例えば、公平性基準パラメータは、各端末２０におけるチャネル状況を表す受信品質（例えば、受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio））又は受信電力に基づいて算出されてもよい。例えば、受信品質又は受信電力が小さい端末２０ほど、基地局１０との通信において受信機会が割り当てられにくいことが想定される。よって、受信品質又は受信電力が小さい端末２０の公平性基準パラメータの値がより小さく設定される。
【００６８】
基地局１０（例えば、端末候補選択部１００）は、例えば、式（１）又は式（２）に示す公平性基準パラメータρu(u, t)に基づいて、基地局１０とＭＩＭＯ伝送を行う端末候補を選択する。
【００６９】
例えば、基地局１０は、公平性基準パラメータと閾値との比較結果に基づいて、複数の端末２０の一部を端末候補に選択する。一例として、公平性基準パラメータρu(u, t)を用いた端末候補の選択規範は、式（３）によって表される。
【数３】
2019176270.tif 000005
【００７０】
式（３）において、ｕは端末番号を示し、Ｕは、選択された端末候補（例えば、端末番号）の集合を示し、ρU,THは、公平性基準パラメータρu(u, t)に対する閾値を示す。
【００７１】
式（３）に示す選択規範を用いる場合、基地局１０は、公平性基準パラメータρu(u, t)が閾値ρU,TH以下の第ｕ端末を、端末候補Ｕに含める。なお、基地局１０は、式（３）を満たす全ての端末２０を端末候補に選択してもよく、式（３）を満たす端末２０のうち、所定数の端末２０を端末候補に選択してもよい。
【００７２】
または、他の例として、基地局１０は、公平性基準パラメータに基づいて、複数の端末２０のうち、受信機会の割り当ての少ない端末２０を優先的に端末候補に選択する。一例として、公平性基準パラメータρu(u, t)を用いた端末候補の選択規範は、式（４）によって表される。
【数４】
2019176270.tif 000006
【００７３】
式（４）において、ｕは端末番号を示し、Ｕは、選択された端末候補（例えば、端末番号）の集合を示し、u'は、端末候補の集合Ｕに含まれない端末番号を示す。
【００７４】
式（４）に示す選択規範を用いる場合、基地局１０は、公平性基準パラメータρu(u, t)が最小の端末番号ｕの端末２０を、端末候補Ｕに含める。例えば、基地局１０は、端末候補Ｕに含まれる端末数が所定数になるまで、式（４）に示す選択規範に基づいて、端末候補を選択する。
【００７５】
式（３）又は式（４）に示す選択規範を用いることにより、基地局１０では、受信機会の少ない端末２０が端末候補に選択されやすくなる。換言すると、受信機会の多い端末２０は端末候補に選択されにくくなる。
【００７６】
この処理により、基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送を行う対象端末を、受信機会の少ない端末から選択するので、当該端末の受信機会を増加できる。換言すると、基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送を行う対象端末から、受信機会の多い端末２０を除外するので、当該端末２０の受信機会を減少できる。よって、基地局１０と通信可能な複数の端末２０において、基地局１０とＭＩＭＯ伝送を行う対象端末に選択される頻度を均等に近づけることができ、端末２０間の受信機会の公平性を向上できる。換言すると、基地局１０とＭＩＭＯ伝送を行う対象端末に選択される端末２０が特定の端末２０に偏ることを防止できる。
【００７７】
また、例えば、式（３）に示す選択規範において、閾値ρU,THの値が小さいほど、端末候補に選択される端末２０の公平性基準パラメータはより小さくなり、受信機会の多い端末２０が端末候補に選択される可能性が低くなる。一方、式（３）に示す選択規範において、閾値ρU,THの値が大きいほど、端末候補に選択される端末２０の公平性基準パラメータは大きくなり、受信機会が比較的多い端末２０が端末候補に選択される可能性が高くなる。したがって、式（３）に示す選択規範において閾値ρU,THの値が小さいほど、複数の端末２０間の受信機会の公平性をより向上できるのに対して、閾値ρU,THの値が大きいほど、システムスループット（複数の端末２０におけるスループットの合計）をより向上できる。換言すると、基地局１０は、閾値ρU,THの設定に応じて、トレードオフの関係にある公平性とシステムスループットとを調整できる。この処理により、複数の端末２０の受信機会の公平性を維持し、高いシステムスループットを得られる。
【００７８】
また、式（３）は、端末に依らず閾値ρU,THの値が一定の場合を示す。しかし、閾値ρU,THは、端末２０間において同一でなくてもよい。例えば、閾値ρU,THは、端末２０毎の所望スループットに応じて端末２０毎に設定されてもよい。例えば、所望スループットが高い端末２０の閾値ρU,THがより高く設定される。例えば、公平性基準パラメータρu(u, t)が同一の端末が存在する場合、所望スループットが低い端末２０と比較して、所望スループットが高い端末２０の公平性基準パラメータρu(u, t)が閾値ρU,TH以下となる可能性が高くなる。この処理により、基地局１０は、端末２０毎の所望スループットに応じて端末候補を選択できる。
【００７９】
また、図３に示す端末候補の選択処理（例えば、ＳＴ１０２）の前に、各端末２０は、基地局１０と端末２０との間の受信品質（例えば、受信ＳＩＮＲ又は受信電力など）を基地局１０へフィードバックしてもよい。基地局１０は、ＳＴ１０２において、フィードバックされた受信品質及び公平性基準パラメータの少なくとも１つを用いて候補端末を選択してもよい。
【００８０】
また、式（１）及び式（２）では、一例として、公平性基準パラメータは、信号の受信機会の割り当てが少ない端末２０ほど小さい値を示す場合について説明した。しかし、公平性基準パラメータは、信号の受信機会の割り当てが少ない端末２０ほど大きい値を示してもよい。公平性基準パラメータが、信号の受信機会の割り当てが少ない端末２０ほど大きい値を示す場合、式（３）に示す選択規範の代わりに、複数の端末２０のうち、公平性基準パラメータが閾値以上の端末２０が端末候補に選択されてもよい。また、公平性基準パラメータが、信号の受信機会の割り当てが少ない端末２０ほど大きい値を示す場合、式（４）に示す選択規範の代わりに、複数の端末２０のうち、公平性基準パラメータがより大きい所定数の端末２０が端末候補に選択されてもよい。
【００８１】
＜使用ビームの選択方法＞
次に、ビーム選択基準パラメータを用いた使用ビームの選択方法（例えば、図３に示すＳＴ１０７の処理）について説明する。
【００８２】
ビーム選択基準パラメータρB(l)は、例えば、式（５）に従って算出される各端末２０における受信電力の合計である。
【数５】
2019176270.tif 000007
【００８３】
式（５）において、ｌはビーム番号を示し、Ｕは、端末候補（例えば、端末番号）の集合を示し、Ｐｒ，ｕ（ｌ）は第ｕ端末の第ｌビームにおける受信電力を示す。各端末２０の受信電力Ｐｒ，ｕ（ｌ）は、例えば、図３のＳＴ１０６において各端末２０から基地局１０へフィードバックされる。式（５）に示すように、ビーム選択基準パラメータρB(l)は、第ｌビームにおける複数の端末２０（例えば、集合Ｕに含まれる端末２０）の受信電力の合計である。
【００８４】
または、ビーム選択基準パラメータは、例えば、下記の式（６）に従って算出される各端末２０における受信ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）の合計である。
【００８５】
【数６】
2019176270.tif 000008
【００８６】
例えば、基地局１０は、各端末２０からフィードバックされる受信電力Ｐｒ，ｕ（ｌ）を用いて、第ｌビームのビーム選択基準パラメータを算出する。
【００８７】
なお、ビーム選択基準パラメータは、式（５）又は式（６）に示す値に限定されない。
【００８８】
基地局１０（例えば、ビーム選択部１０２）は、例えば、式（５）又は式（６）に示すビーム選択基準パラメータρB(l)に基づいて、データ伝送に用いる使用ビームを選択する。
【００８９】
一例として、ビーム選択基準パラメータρB(l)を用いた使用ビームの選択規範は、式（７）によって表される。
【数７】
2019176270.tif 000009
【００９０】
例えば、式（５）に示すビーム選択基準パラメータを用いる場合、基地局１０は、各端末２０における受信電力の合計が最大のビームｌを使用ビームに選択する。また、例えば、式（６）に示すビーム選択基準パラメータを用いる場合、基地局１０は、各端末２０における受信ＳＩＲの合計が最大のビームｌを使用ビームに選択する。例えば、基地局１０は、式（６）又は式（７）に従って、所定数の使用ビームを選択する。
【００９１】
なお、端末２０は、例えば、図３に示すＳＴ１０６の処理において、基地局１０に対して、ビーム情報（例えば、受信電力）に加えて、過去のスループット情報をフィードバックしてもよい。この場合、基地局１０（例えば、ビーム選択部１０２）は、ビーム情報及びスループット情報を用いて、Proportional Fairness規範に基づいてビーム選択基準パラメータを算出し、使用ビームを選択してもよい。この処理により、基地局１０は、複数の端末２０間の過去のスループットを比較して使用ビームを選択できるので、システムスループットを向上できる。
【００９２】
また、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）伝送を用いる場合、基地局１０は、全てのサブキャリアにおいてビーム選択基準パラメータを算出しなくてよい。例えば、基地局１０は、１又は複数のサブキャリアに着目してビーム選択基準パラメータを算出し、算出したビーム選択基準パラメータに基づいて使用ビームを選択してもよい。
【００９３】
また、基地局１０は、使用ビームを選択する際に、ビーム選択基準パラメータに加えて、端末候補の選択に使用した公平性基準パラメータを用いてもよい。例えば、基地局１０は、ビーム選択基準パラメータ（例えば、式（５）又は式（６）等）の算出時に、第ｕ端末のビームの受信電力Pr,u(l)に対して、第ｕ端末の公平性基準パラメータρu(u, t)を用いて重み付けする。この処理により、公平性基準パラメータのより小さい端末２０（例えば、受信機会が比較的少ない端末２０）の受信電力がビーム選択基準パラメータに与える影響が、実際の受信電力を用いる場合と比較して大きくなる。このため、基地局１０では、端末候補のうち、公平性基準パラメータがより小さい端末２０に適したビームが選択されやすくなる。
【００９４】
＜端末の選択方法＞
次に、端末選択基準パラメータを用いた端末の選択方法（例えば、図３に示すＳＴ１１１の処理）について説明する。
【００９５】
端末選択基準パラメータは、例えば、図３に示すＳＴ１１０において各端末候補から基地局１０へフィードバックされるチャネル情報に基づいて算出される。
【００９６】
チャネル情報は、例えば、各端末２０が受信したチャネル推定用参照信号を用いて測定した、受信電力、受信ＳＩＲ又は受信ＳＩＮＲでもよく、各端末２０におけるビーム間干渉係数でもよい。
【００９７】
また、端末選択基準パラメータを用いた端末２０の選択規範は、例えば、上述した受信電力、受信ＳＩＲ又は受信ＳＩＮＲの大きい端末２０が選択される規範、又は、上述したビーム間干渉係数の小さい端末２０が選択される規範である。また、端末選択基準パラメータを用いた端末２０の選択規範は、例えば、Ｍａｘ−Ｃ／Ｉ規範、Proportional Fairness規範、Chordal Distance最大規範でもよい。
【００９８】
なお、端末２０は、例えば、図３に示すＳＴ１１０の処理において、基地局１０に対して、チャネル情報に加えて、過去のスループット情報をフィードバックしてもよい。この場合、基地局１０（例えば、端末選択部１０４）は、チャネル情報及びスループット情報を用いて、Proportional Fairness規範に基づいて端末選択基準パラメータを算出し、対象端末を選択してもよい。この処理により、基地局１０は、複数の端末２０間の過去のスループットを比較して使用ビームを選択できるので、システムスループットを向上できる。
【００９９】
また、ＯＦＤＭ伝送を用いる場合、基地局１０は、全てのサブキャリアにおいて端末選択基準パラメータを算出しなくてもよい。例えば、基地局１０は、１又は複数のサブキャリアに着目して端末選択基準パラメータを算出し、算出した端末選択基準パラメータに基づいて対象端末を選択してもよい。
【０１００】
また、基地局１０は、対象端末を選択する際に、端末選択基準パラメータに加えて、端末候補の選択に使用した公平性基準パラメータを用いてもよい。例えば、基地局１０は、端末選択基準パラメータの算出時に、各端末２０のチャネル情報に示される値に対して、当該端末の公平性基準パラメータρu(u, t)を用いて重み付けする。この処理により、公平性基準パラメータのより小さい端末２０（例えば、受信機会が比較的少ない端末２０）のチャネル情報が端末選択基準パラメータに与える影響が、実際のチャネル情報を用いる場合と比較して大きくなる。このため、基地局１０では、端末候補のうち、公平性基準パラメータがより小さい端末２０が選択されやすくなる。
【０１０１】
また、図３において、ＳＴ１０２の公平性基準パラメータに基づく端末候補の選択処理が行われる周期と、ＳＴ１１１のチャネル情報に基づく対象端末の選択処理が行われる周期とは、同一でもよく、異なってもよい。例えば、端末候補選択の周期が、対象端末の選択の周期より短くてもよい。この処理により、基地局１０は、各端末の通信状況又は通信環境の変動に応じて、端末２０間の受信機会の公平性を向上できる。または、ＳＴ１０２の端末候補選択の周期が、ＳＴ１１１の対象端末選択の周期より長くてもよい。この処理により、基地局１０における端末候補の選択処理の演算量を削減できる。
【０１０２】
また、基地局１０は、例えば、端末数を変化させて端末２０の選択を行った場合における達成可能な端末合計スループットをそれぞれ算出し、最も高い端末合計スループットを達成可能な端末の個数及び組み合わせを決定してもよい。基地局１０は、決定した端末２０の組み合わせに対してＭＩＭＯ伝送を行うことにより、システムスループットを向上できる。
【０１０３】
また、基地局１０は、図３に示すＳＴ１１１において対象端末を選択した後、例えば、ＳＴ１０７と同様の処理を行い、選択された対象端末に対する使用ビームを再選択してもよい。使用ビームの再選択時には、基地局１０は、図３に示すＳＴ１０２において選択した端末候補から、ＳＴ１１１において対象端末に選択されない端末２０からフィードバックされるビーム情報を除外する。この処理により、基地局１０は、選択した対象端末に適した使用ビームを選択できる。換言すると、基地局１０は、対象端末に選択されない端末２０のビーム情報を考慮しないことにより、対象端末には無駄なビームの使用を防止し、消費電力を低減できる。
【０１０４】
以上、基地局１０の動作例について説明した。
【０１０５】
＜効果＞
本実施の形態では、基地局１０は、複数のアンテナ１１６と複数の端末２０との間の通信状況及びチャネルの状況の少なくとも１つを示す情報に基づいて、複数の端末２０の一部を、複数のアンテナ１１６を用いて複数の端末宛の信号の受信機会を割り当てる端末候補に選択する。
【０１０６】
例えば、基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送を行う対象端末から、受信機会の多い端末２０を除外し、受信機会の少ない端末２０を選択する。したがって、受信機会の少ない端末２０のスループットを向上できる。換言すると、基地局１０は、複数の端末２０に割り当てる受信機会を端末２０間において均等に近づける（受信機会の偏りを減少させる）ので、複数の端末２０間の受信機会の公平性を向上できる。
【０１０７】
よって、本実施の形態によれば、基地局１０は、ＭＵ−ＭＩＭＯにおいて、複数の端末２０毎の所望スループットを考慮して、通信対象の端末２０を効率的に選択できる。
【０１０８】
また、本実施の形態によれば、基地局１０は、複数の端末２０の中から選択した端末候補に対して、使用ビームの選択処理又は対象端末の選択処理を含む処理を行う。換言すると、基地局１０は、複数の端末２０のうち、端末候補以外の端末２０に対して、使用ビームの選択処理又は対象端末の選択処理を含む処理を行わない。したがって、基地局１０では、複数の端末２０に対して使用ビームの選択処理又は対象端末の選択処理を含む処理を行う場合と比較して演算量を削減できる。
【０１０９】
また、基地局１０は、チャネル情報に基づく対象端末の選択処理において適用される選択規範に依らず、公平性基準パラメータを用いた選択規範に基づいて端末候補を選択できる。例えば、基地局１０は、公平性基準パラメータに基づく端末候補の選択処理と、Chordal Distance最大規範などの低演算型の対象端末選択処理とを併用できる。
【０１１０】
以上、各実施の形態について説明した。
【０１１１】
なお、上記実施の形態では、基地局から参照信号を送信してチャネル推定を行う場合について説明した。しかし、チャネル推定において、端末２０から参照信号を送信してチャネル推定を行ってもよいし、参照信号を使用しないでチャネル推定値（チャネル情報）を取得してもよい。すなわち、チャネル推定では、ＢＦウェイトを含む等価チャネル行列（ＨＷ）を示すチャネル情報が取得されればよい。
【０１１２】
（ハードウェア構成）
なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に(例えば、有線及び／又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【０１１３】
例えば、本開示の一実施の形態における基地局、端末などは、本開示の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図５は、本開示の一実施の形態に係る基地局及び端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局１０及び端末２０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
【０１１４】
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。基地局１０及び端末２０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
【０１１５】
例えば、プロセッサ１００１は１つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、１のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、一以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ１００１は、一以上のチップで実装されてもよい。
【０１１６】
基地局１０及び端末２０における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、又は、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
【０１１７】
プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述の端末候補選択部１００、ビーム選択部１０２、端末選択部１０４、デジタルプリコーダ１０６、デジタル固定ビームフォーマ１１４、などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
【０１１８】
また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、基地局１０及び端末２０を構成する少なくとも一部の機能ブロックは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。
【０１１９】
メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本開示の一実施の形態に係る通信制御方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
【０１２０】
ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
【０１２１】
通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述のＤ／Ａ変換部１０８、周波数変換部１１０、アナログ固定ビームフォーマ１１２、アンテナ１１６などは、通信装置１００４で実現されてもよい。
【０１２２】
入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
【０１２３】
また、プロセッサ１００１及びメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
【０１２４】
また、基地局１０及び端末２０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
【０１２５】
（情報の通知、シグナリング）
また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。
【０１２６】
（適応システム）
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
【０１２７】
（処理手順等）
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
【０１２８】
（基地局の操作）
本明細書において基地局（無線基地局）によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）またはＳ−ＧＷ（Serving Gateway）などが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、ＭＭＥおよびＳ−ＧＷ)であってもよい。
【０１２９】
（入出力の方向）
情報及び信号等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)に出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
【０１３０】
（入出力された情報等の扱い）
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置に送信されてもよい。
【０１３１】
（判定方法）
判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
【０１３２】
（ソフトウェア）
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
【０１３３】
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
【０１３４】
（情報、信号）
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
【０１３５】
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
【０１３６】
（「システム」、「ネットワーク」）
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
【０１３７】
（パラメータ、チャネルの名称）
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
【０１３８】
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）など）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
【０１３９】
（基地局）
基地局（無線基地局）は、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」、「ｅＮＢ」、「ｇＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、ｇＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
【０１４０】
（端末）
ユーザ端末は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、ＵＥ（User Equipment）、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
【０１４１】
（用語の意味、解釈）
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
【０１４２】
「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
【０１４３】
参照信号は、ＲＳ（Reference Signal）と略称することもでき、適用される標準によってパイロット（Pilot）と呼ばれてもよい。また、補正用ＲＳは、ＴＲＳ（Tracking RS）、ＰＣ−ＲＳ（Phase Compensation RS）、ＰＴＲＳ（Phase Tracking RS）、Additional RSと呼ばれてもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは同じ名称（例えば復調ＲＳ）で規定されてもよい。
【０１４４】
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
【０１４５】
上記の各装置の構成における「部」を、「手段」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
【０１４６】
「含む(including)」、「含んでいる（comprising）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。
【０１４７】
無線フレームは時間領域において１つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において１つまたは複数の各フレームはサブフレーム、タイムユニット等と呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において１つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において１つまたは複数のシンボル（ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボル、ＳＣ-ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボル等）で構成されてもよい。
【０１４８】
無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。
【０１４９】
例えば、ＬＴＥシステムでは、基地局が各移動局に無線リソース（各移動局において使用することが可能な周波数帯域幅、送信電力等）を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をＴＴＩ（Transmission Time Interval）と呼んでもよいし、１ミニスロットをＴＴＩと呼んでもよい。
【０１５０】
例えば、１サブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、１スロットをＴＴＩと呼んでもよい。
【０１５１】
リソースユニットは、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では１つまたは複数個の連続した副搬送波（subcarrier）を含んでもよい。また、リソースユニットの時間領域では、１つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１ミニスロット、１サブフレーム、または１ＴＴＩの長さであってもよい。１ＴＴＩ、１サブフレームは、それぞれ１つまたは複数のリソースユニットで構成されてもよい。また、リソースユニットは、リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）、物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical RB）、ＰＲＢペア、ＲＢペア、スケジューリングユニット、周波数ユニット、サブバンドと呼ばれてもよい。また、リソースユニットは、１つ又は複数のＲＥで構成されてもよい。例えば、１ＲＥは、リソース割当単位となるリソースユニットより小さい単位のリソース（例えば、最小のリソース単位）であればよく、ＲＥという呼称に限定されない。
【０１５２】
上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、サブフレームに含まれるミニスロットの数、スロットに含まれるシンボルおよびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。
【０１５３】
本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
【０１５４】
（態様のバリエーション等）
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
【０１５５】
以上、本開示について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本開示は、特許請求の範囲の記載により定まる本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本開示に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本開示の一態様は、移動通信システムに有用である。
【符号の説明】
【０１５７】
１０Ａ，１０Ｂ  基地局
２０−１〜２０−５  端末
３０  ビーム
１００  端末候補選択部
１０２  ビーム選択部
１０４  端末選択部
１０６  デジタルプリコーダ
１０８  Ｄ／Ａ変換部
１１０  周波数変換部
１１２  アナログ固定ビームフォーマ
１１４  デジタル固定ビームフォーマ
１１６  アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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