(57)【要約】【課題】基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、端末装置間で干渉を生じにくくし、端末装置における受信品質を向上させること。【解決手段】本発明の基地局１００は、複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行うチャネル推定部１３１と、前記複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と、比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定する送信レイヤ選択部１３５と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行うチャネル推定部と、
前記複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定する送信レイヤ選択部と、
を備える基地局。
【請求項２】
前記送信レイヤ選択部は、所定の優先度が最も高い端末装置に対して算出されたチャネル推定値に基づいて得られるパスを当該端末装置の送信レイヤとして決定する、
請求項１記載の基地局。
【請求項３】
前記送信レイヤ選択部は、優先度が２番目以降の端末装置について、前記パス除外処理を行った上で送信レイヤを決定する、請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
各端末装置について得られたチャネル推定値を用いて固有値分解を行う固有値分解処理部をさらに備え、
前記送信レイヤ選択部は、各端末装置の固有値レベルの大きい順に、前記複数の端末装置の優先度を決める請求項２又は３に記載の基地局。
【請求項５】
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、ピークを持つパスを前記パス除外処理における比較対象とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項６】
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、固有値レベルが大きい順から予め定められた数に入るパスを前記パス除外処理における比較対象とする請求項２乃至４のうち何れか１項に記載の基地局。
【請求項７】
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、固有値レベルが予め定められたしきい値以上のパスを前記パス除外処理における比較対象とする請求項２乃至４のうち何れか１項に記載の基地局。
【請求項８】
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、前記パス除外処理により除外されたパスを前記パス除外処理における比較対象から外す請求項２乃至７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項９】
前記送信レイヤ選択部は、前記複数の端末装置のうち、優先度が２番目以降の端末装置について前記パス除外処理を行う請求項２乃至８のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１０】
前記送信レイヤ選択部は、予め定められた優先順位内の端末装置について前記パス除外処理を行う請求項２乃至８のいずれか１項に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アクセスネットワーク経由でのデータの送受信に関連する基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）における第５世代（５Ｇ）の規格に準拠したシステムでは、基地局が高周波数帯でビームフォーミングを行うことで、遠距離の端末装置に対して高いゲインでデータを送信することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１４０２７６
【特許文献２】国際公開第２０１０／０７９５８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、当該端末装置の他に少なくとも１つの他の端末装置が存在する条件下では、基地局と各端末装置との間の電波伝搬特性によって、他の端末装置において干渉が発生し、他の端末装置において受信品質が劣化する問題がある。しかしながら、従来のビームフォーミングによる信号送信技術では、端末装置間で干渉が生じることについての対策がなされていなかった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、端末装置間で干渉を生じにくくし、端末装置における受信品質を向上させることができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基地局は、複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行うチャネル推定部と、前記複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定する送信レイヤ選択部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、端末装置間で干渉を生じにくくし、端末装置における受信品質を向上させることができる。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は基地局と端末装置間の電波伝搬環境を説明するための概略図である。
【図２】図２は、角度プロファイルの例を示す図である。
【図３】図３は、基地局と２つの端末装置が存在する場合の電波伝搬環境を説明するための概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るシステムの概略的な構成の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る基地局の構成の例を説明するブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る端末装置の構成の例を説明するブロック図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る基地局が有する送信レイヤ選択部の詳細構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る基地局が送信信号を生成するまでの動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る基地局が送信レイヤを選択する際の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る基地局の構成の例を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。
【００１０】
説明は、以下の順序で行われる。
１．本発明の実施形態の概要
２．本発明の実施形態に係るシステムの構成
３．第１の実施形態
３．１．基地局の構成
３．２．端末装置の構成
３．３．技術的特徴
４．第２の実施形態
４．１．基地局の構成
４．２．技術的特徴
５．他の形態
【００１１】
＜＜１．本発明の実施形態の概要＞＞
（１）技術的課題
基地局と端末装置間の電波伝搬環境について図１を参照して説明する。基地局１０と端末装置１２が存在し、それらの傍らに壁１３が存在する環境を例として説明する。端末装置１２から基地局１０へ向けて信号を送信した場合、端末装置１２から基地局１０へ直接入射する直接パス１４と、壁１３で反射してから基地局１０へ入射する反射パス１５が発生する。
【００１２】
この場合の角度プロファイルの例を図２に示す。直接パス１４は０°方向に波形の第１のピークが現れる。一方、反射パス１５に関しては、例えば、基地局１０に入射する際の水平方向からの角度θが６０°となる場合には、６０°方向に波形の第２のピークとして現れる。
【００１３】
ここで、例えば、端末装置１２からの上りリンク信号を基地局１０が受信してビームフォーミングウェイト（Beamforming Weight：BF Weight）を算出し、そのビームウェイトを用いてビームフォーミングを行って下りリンク信号を端末装置１２へ送信するTDD（Time  Domain Duplex）システムを想定する。このとき、基地局１０から端末装置１２へ送信レイヤ数（＝送信ストリーム数）が１であり、直接パス１４の方が反射パス１５より固有値レベルが大きい場合には、基地局１０は端末装置１２に対し、ビームフォーミングにより直接パス１４方向へビームを形成して下りリンク信号を送信する。
【００１４】
次に、図３に示すように、基地局１０と端末装置１２に加えて、端末装置１６が存在する環境を考える。
【００１５】
端末装置１６においても端末装置１２と同様に、端末装置１６から基地局１０への直接パス１７と、壁１３で反射する反射パス１８が存在する。直接パス１７の方が反射パス１８より固有値レベルが大きい場合には、基地局１０は端末装置１６に対し、ビームフォーミングにより直接パス１７方向へビームを形成して下りリンク信号を送信する。このとき、基地局１０は、端末装置１２へは直接パス１４により、端末装置１６へは直接パス１７により下りリンク信号を送信することになる。
【００１６】
ここで、端末装置１２から基地局１０への反射パス１５と、端末装置１６から基地局１０への直接パス１７とが、基地局１０に入射する際の水平方向からの角度θが同一またはある一定に角度範囲内に存在する場合には、基地局１０が直接パス１７の方向にビームを形成して端末装置１６へ送信した信号は、壁１３に反射して端末装置１２へも入射するため、端末装置１２と端末装置１６間で端末間干渉が発生し、端末装置１２の受信品質が劣化する問題が生じる。
【００１７】
本発明の実施形態の目的は、基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、端末装置間で干渉を生じにくくし、端末装置における受信品質を向上させることにある。
【００１８】
（２）技術的特徴
本発明の実施形態によれば、例えば、基地局は、複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行い、複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定する。
【００１９】
これにより、例えば、基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、端末装置間で干渉を生じにくくし、端末装置における受信品質を向上させることができる。
【００２０】
なお、上述した技術的特徴は本発明の実施形態の具体的な一例であり、当然ながら、本実施形態は上述した技術的特徴に限定されない。
【００２１】
＜＜２．本発明の実施形態に係るシステムの構成＞＞
図４を参照して、本実施形態に係るシステム１の構成の例を説明する。図４は、本発明の実施形態に係るシステム１の概略的な構成の一例を示す説明図である。図４を参照すると、システム１は、基地局１００、端末装置５００（１）、端末装置５００（２）、端末装置５００（３）及び端末装置５００（ｎ）を含む。ここで、ｎは２以上の整数であり、システム１は、端末装置５００を２台以上含む。なお、図４に示された複数の端末装置５００は、実空間での配置や位置関係を示すものではない。
【００２２】
例えば、システム１は、３ＧＰＰの規格（standard）に準拠したシステムである。より具体的には、システム１は、第５世代（５Ｇ）の規格に準拠したシステムである。あるいは、システム１は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｒｏ及び／又はＳＡＥ（System Architecture Evolution）、又は第３世代（３Ｇ）の規格に準拠したＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）であってもよい。当然ながら、システム１は、これらの例に限定されない。
【００２３】
（１）基地局１００
基地局１００は、端末装置との無線通信を行うノードであり、換言すると無線アクセスネットワーク（Radio Access Network：ＲＡＮ）のノードである。例えば、基地局１００は、ビームを複数の端末装置５００に向けてそれぞれ信号を送信する。また、基地局１００は、ｅＮＢであってもよく、５ＧにおけるｇＮＢ（generation Node B）及び／又はＴＲＰ（Transmission Reception Point）であってもよく、３ＧにおけるＮｏｄｅ  Ｂ及び／又はＲＮＣ（Radio Network Controller）であってもよい。基地局１００は、複数のユニット（又は複数のノード）を含んでもよい。当該複数のユニット（又は複数のノード）は、上位のプロトコルレイヤの処理を行う第１ユニット（又は第１ノード）と、下位のプロトコルレイヤの処理を行う第２ユニット（又は第２ノード）とを含んでもよい。一例として、上記第１ユニットは、中央ユニット（Center/Central Unit：ＣＵ）と呼ばれてもよく、上記第２のユニットは、分散ユニット（Distributed Unit：ＤＵ）又はアクセスユニット（Access Unit：ＡＵ）と呼ばれてもよい。別の例として、上記第１ユニットは、デジタルユニット（Digital Unit：ＤＵ）と呼ばれてもよく、上記第２ユニットは、無線ユニット（Radio Unit：ＲＵ）又はリモートユニット（Remote Unit：ＲＵ）と呼ばれてもよい。上記ＤＵ（Digital Unit）は、ＢＢＵ（Base Band Unit）であってもよく、上記ＲＵは、ＲＲＨ（Remote Radio Head）又はＲＲＵ（Remote Radio Unit）であってもよい。当然ながら、上記第１ユニット（又は第１のノード）及び上記第２ユニット（又は第２のノード）の呼称は、この例に限定されない。あるいは、基地局１００は、単一のユニット（又は単一のノード）であってもよい。この場合に、基地局１００は、上記複数のユニットのうちの１つ（例えば、上記第１ユニット及び上記第２ユニットの一方）であってもよく、上記複数のユニットのうちの他のユニット（例えば、上記第１ユニット及び上記第２ユニットの他方）と接続されていてもよい。
【００２４】
（２）端末装置５００
複数の端末装置５００は、それぞれ基地局１００との無線通信を行う。例えば、複数の端末装置５００は、それぞれ基地局１００がビームにより端末装置５００へ送信した信号を受信する。例えば、端末装置５００は、ＵＥである。
【００２５】
＜＜３．第１の実施形態＞＞
続いて、図５〜図９を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
【００２６】
＜３．１．基地局の構成＞
まず、図５を参照して、第１の実施形態に係る基地局１００の構成の例を説明する。図５は、第１の実施形態に係る基地局１００の概略的な構成の例を示すブロック図である。図５を参照すると、基地局１００は、無線通信部１１０、記憶部１２０及び処理部１３０を備える。
【００２７】
（１）無線通信部１１０
無線通信部１１０は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部１１０は、端末装置からの信号を受信し、端末装置への信号を送信する。
【００２８】
（２）記憶部１２０
記憶部１２０は、基地局１００の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
【００２９】
（３）処理部１３０
処理部１３０は、基地局１００の様々な機能を提供する。処理部１３０は、チャネル推定部１３１、固有値分解処理部１３３、送信レイヤ選択部１３５、BF Weight 生成部１３７、及びBF Weight 乗算部１３９を含む。なお、処理部１３０は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。すなわち、処理部１３０は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。チャネル推定部１３１、固有値分解処理部１３３、送信レイヤ選択部１３５、BF Weight 生成部１３７、及びBF Weight 乗算部１３９の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
【００３０】
例えば、処理部１３０は、無線通信部１１０を介して、送信ビームにより特定の端末装置５００（例えば、端末装置５００（１））へ送信すべき信号を生成する。
【００３１】
（４）実装例
無線通信部１１０は、指向性アンテナ及び高周波（Radio Frequency：ＲＦ）回路等により実装されてもよい。記憶部１２０は、メモリ（例えば、不揮発性メモリ及び／若しくは揮発性メモリ）並びに／又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部１３０は、ベースバンド（Baseband：ＢＢ）プロセッサ及び／又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。チャネル推定部１３１、固有値分解処理部１３３、送信レイヤ選択部１３５、BF Weight 生成部１３７、及びBF Weight 乗算部１３９は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ（記憶部１２０）は、このようなプロセッサ（チップ）内に含まれてもよい。
【００３２】
基地局１００は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な１つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該１つ以上のプロセッサは、処理部１３０の動作（チャネル推定部１３１、固有値分解処理部１３３、送信レイヤ選択部１３５、BF Weight 生成部１３７、及びBF Weight 乗算部１３９の動作）を行ってもよい。上記プログラムは、処理部１３０の動作（チャネル推定部１３１、固有値分解処理部１３３、送信レイヤ選択部１３５、BF Weight 生成部１３７、及びBF Weight 乗算部１３９）をプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
【００３３】
＜３．２．端末装置の構成＞
次に、図６を参照して、第１の実施形態に係る端末装置５００の構成の例を説明する。図６は、第１の実施形態に係る端末装置５００の概略的な構成の例を示すブロック図である。図６を参照すると、端末装置５００は、無線通信部５１０、記憶部５２０及び処理部５３０を備える。
【００３４】
（１）無線通信部５１０
無線通信部５１０は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部５１０は、基地局１００からの信号を受信し、基地局１００への信号を送信する。
【００３５】
（２）記憶部５２０
記憶部５２０は、端末装置５００の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
【００３６】
（３）処理部５３０
処理部５３０は、端末装置５００の様々な機能を提供する。例えば、処理部５３０は、無線通信部５１０によって受信された信号を処理し、端末装置５００のモニタ上に画像として表示させる。
【００３７】
（４）実装例
無線通信部５１０は、アンテナ及び高周波（ＲＦ）回路等により実装されてもよい。記憶部５２０は、メモリ（例えば、不揮発性メモリ及び／若しくは揮発性メモリ）並びに／又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部５３０は、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ及び／又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。上記メモリ（記憶部５２０）は、このようなプロセッサ（チップ）内に含まれてもよい。
【００３８】
端末装置５００は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な１つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該１つ以上のプロセッサは、処理部５３０の動作を行ってもよい。上記プログラムは、処理部５３０の動作をプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
【００３９】
＜３．３．技術的特徴＞
次に、第１の実施形態の技術的特徴を説明する。
【００４０】
チャネル推定部１３１は、予め規定された参照信号（Reference Signal）を用いて、各端末装置５００における上りリンクのチャネル推定を行う。チャネル推定部１３１で得られたチャネル推定結果は固有値分解処理部１３３へ出力される。
【００４１】
固有値分解処理部１３３は、端末装置５００毎に入力されたチャネル推定値を用いて固有値分解を行い、固有値および固有ベクトルを算出する。端末装置５００毎に算出された固有値および固有ベクトルは、送信レイヤ選択部１３５へ出力される。
【００４２】
送信レイヤ選択部１３５は、端末装置５００毎に入力された固有値および固有ベクトル用いて各端末装置５００の送信レイヤを決定する。各端末装置５００について決定された送信レイヤ情報は固有値および固有ベクトル情報とともにBF Weight生成部１３７へ出力される。送信レイヤ選択部１３５の詳細については後述する。
【００４３】
BF Weight生成部１３７は、入力された送信レイヤ情報と固有値および固有ベクトル情報を元にBF Weightを生成する。BF Weight生成部１３７で生成されたBF Weight情報はBF Weight乗算部１３９へ出力される。
【００４４】
BF Weight乗算部１３９は、入力されるBF Weight情報と送信データを乗算して送信信号を生成し、送信信号を出力する。
【００４５】
図７は、送信レイヤ選択部１３５の詳細構成を示すブロック図である。送信レイヤ選択部１３５は、送信レイヤ並べ替え部２０１、送信レイヤメモリ部２０２、第１角度プロファイル算出部２０３、第２角度プロファイル算出部２０４、角度比較部２０５、送信レイヤ選択情報メモリ部２０６を有する。
【００４６】
送信レイヤ並べ替え部２０１は、入力される固有値の情報に基づいて、固有値レベル（振幅値または電力値）の大きなものから順に複数の端末装置５００に優先度を設定するとともに、当該優先度に従って送信レイヤ情報の並べ替えを行い、並べ替えた情報とともに固有値および固有ベクトル情報を送信レイヤメモリ部２０２へ出力する。
【００４７】
送信レイヤメモリ部２０２は、入力される送信レイヤ並べ替え情報と固有値および固有ベクトル情報を記憶するとともに、それらの情報を第１角度プロファイル算出部２０３と送信レイヤ選択情報メモリ部２０６へ出力する。
【００４８】
第１角度プロファイル算出部２０３は、並べ替えられた送信レイヤ情報と固有値および固有ベクトル情報から、優先度が２番目以降の端末装置５００の角度プロファイルを算出し、算出された角度プロファイル情報を角度比較部２０５へ出力する。
【００４９】
第２角度プロファイル算出部２０４は、端末局毎に入力されるチャネル推定値を用いて、各端末装置５００−基地局１００間の角度プロファイルを算出する。第２角度プロファイル算出部２０４で算出された角度プロファイルは、角度比較部２０５へ出力される。
【００５０】
角度比較部２０５は、第１角度プロファイル算出部２０３から入力される角度プロファイル情報Ａと、第２角度プロファイル算出部２０４から入力される優先度がより高い端末装置５００の角度プロファイル情報Ｂを比較して、角度プロファイル情報Ａに含まれる固有値レベルが最大のパスの角度が、角度プロファイル情報Ｂに含まれるマルチパスの角度と一致または所定の角度範囲内に入るか否かを判断する。
【００５１】
ここで、角度プロファイル情報Ｂに含まれるマルチパスのうち、ピーク値を持つものだけ、固有値レベル（振幅値または電力値）の大きなものから順に予め定められた数だけ、予め定められたしきい値以上の固有値レベルのものだけ、などにより求められたパスを対象としてもよい。これによれば、パスの角度の比較対象を適度に低減し、角度比較部２０５における処理時間を短縮することができる。
【００５２】
角度プロファイル情報Ａに含まれるパスの角度が、角度プロファイル情報Ｂに含まれるマルチパスの角度と一致または所定の角度範囲内に入る場合には、当該パスを角度プロファイル情報Ａに対応する端末装置５００の送信対象から除外するパス除外処理を行い、除外されずに残ったパスを送信レイヤに決定し、その判定結果（送信レイヤ決定情報）を送信レイヤ選択情報メモリ部２０６へ出力する。
【００５３】
一方、角度プロファイル情報Ａに含まれるパスの角度が、角度プロファイル情報Ｂに含まれるマルチパスの角度と一致しない、または所定の角度範囲内に入らない場合には、全てのパスを送信レイヤに決定し、その判定結果を送信レイヤ選択情報メモリ部２０６へ出力する。
【００５４】
ここで、角度プロファイル情報Ａに含まれるパスの角度が角度プロファイル情報Ｂに含まれるマルチパスの角度と一致または所定の角度範囲内に入るか否かを判断する際に、それまでのパス除外処理において送信レイヤから除外されたパスが存在する場合には、そのパスは比較対象から除外してもよい。これによれば、干渉が生じない角度のパスを送信レイヤとして残すことができる。
【００５５】
なお、角度比較部２０５における判定処理は、全ての端末装置５００の角度プロファイル情報について行われてもよい。これによれば、複数の端末装置５００を網羅した上で、端末装置間で干渉が生じにくくすることができる。また、角度比較部２０５における判定処理は、予め決められた優先度の順番まで（換言すると、最大送信レイヤ数に達するまで）行われてもよい。
【００５６】
送信レイヤ選択情報メモリ部２０６は、送信レイヤメモリ部２０２から入力される送信レイヤ情報と、角度比較部２０５から入力される送信レイヤ決定情報を元に、出力する送信レイヤ選択情報を決定して、送信レイヤ情報とその送信レイヤの固有値および固有ベクトル情報を出力する。
【００５７】
次に送信信号を生成するまでの動作を図８に示すフローチャートを使用して説明する。
【００５８】
まず、各端末装置についてチャネル推定値を求める（Ｓ４０１）。次に、得られたチャネル推定値を用いて固有値分解を行い、各端末装置について固有値と固有ベクトルを算出する（Ｓ４０２）。全端末装置の固有値と固有ベクトル算出結果を用いて、送信レイヤ選択を行う（Ｓ４０３）。
【００５９】
送信レイヤ選択の動作について、図９に示すフローチャートを使用して説明する。
各端末装置について、チャネル推定値を用いて固有値レベルが最大となるパス（以下、最大パスと呼ぶ）を求め、この固有値レベルが大きい順に端末装置に優先度を割り当て、端末装置の送信レイヤを優先度順に並び替える（Ｓ４１０）。次に、最大パスの固有値レベルが最も大きい、換言すると優先度が１番目の端末装置の最大パスを送信レイヤとして決定する（Ｓ４２０）。
【００６０】
次に、固有値レベルが２番目に大きい最大パスを有する（優先度が２番目の）端末装置の角度プロファイルを算出し、固有値レベルが最も大きな最大パスを持つ（優先度が１番目の）端末装置のチャネル推定値から算出した角度プロファイルに示されるマルチパスと比較する（Ｓ４１２）。優先度が２番目の端末装置の最大パスの角度が、優先度が１番目の端末装置の角度プロファイルに含まれるマルチパスの角度と一致または一定の角度範囲内に入る場合には（Ｓ４１２のＹｅｓ）、２番目に大きな最大パスを優先度が２番目の端末装置の送信レイヤから除外し、残ったマルチパスを優先度が２番目の端末装置の送信レイヤとする（Ｓ４１３）。一方、優先度が２番目の端末装置の最大パスの角度が、優先度が１番目の端末装置の角度プロファイルに含まれるマルチパスの角度と一致せず、または一定の角度範囲内に入らない場合には（Ｓ４１２のＮｏ）、優先度が２番目の端末装置の最大パスを当該端末装置の送信レイヤとして決定する（Ｓ４１４）。Ｓ４１３またはＳ４１４の処理の後、次に優先度が高い端末装置を処理対象とするか判断する（Ｓ４１５）。処理対象の端末装置がある場合には（Ｓ４１５のＹｅｓ）、Ｓ４１２の処理を再度実行する。ここで、優先度が３番目以下の端末装置については、当該端末装置より、優先度が高い端末装置の角度プロファイルを比較対象とする。例えば、優先度が３番目の端末装置については、当該端末装置の最大パスの角度と、優先度が１番目および２番目の端末装置の角度プロファイルに含まれるマルチパスの角度と一致または一定の角度範囲内に入るか否かを判定する。端末装置の数がｎ個（ｎは３以上の整数）の場合に、優先度がｎ番目の端末装置まで上記判定を実施することにより、優先度が３番目以降の全ての端末装置について上記判定をしてもよく、優先度が（ｎ−ｋ）番目（ｋは、１≦ｋ≦ｎ−２を満たす整数）の端末装置まで上記判定を実施することにより、端末装置の数が３以上の場合に、優先度が所定の数以内の端末装置について上記判定を実施してもよい。
【００６１】
処理対象の端末装置がない場合には（Ｓ４１５のＮｏ）、送信レイヤ選択の処理が終了する。
【００６２】
図８のフローチャートに戻り、送信レイヤ選択結果から、BF Weight生成を行い（ステップ４０４）、生成したBF Weightを送信データに乗算して送信信号を生成する（ステップ４０５）。
【００６３】
本発明においては、以下に記載するような効果がある。
上記解決策により、ある端末局にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、他の端末局にもその信号が到達することにより端末局間干渉が発生することを回避でき、ひいては他の端末局およびシステム全体のスループット特性を改善することが可能となる。
【００６４】
＜＜４．第２の実施形態＞＞
続いて、図１０を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。上述した第１の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第２の実施形態は、より一般化された実施形態である。
【００６５】
＜４．１．基地局の構成＞
図１０を参照して、第２の実施形態に係る基地局１００の構成の例を説明する。図１０は、第２の実施形態に係る基地局１００の概略的な構成の例を示すブロック図である。図１０を参照すると、基地局１００は、チャネル推定部１４１及び送信レイヤ選択部１４３を備える。
【００６６】
チャネル推定部１４１及び送信レイヤ選択部１４３の具体的な動作は、後に説明する。
【００６７】
チャネル推定部１４１及び送信レイヤ選択部１４３は、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ及び／又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。チャネル推定部１４１及び送信レイヤ選択部１４３は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。
【００６８】
基地局１００は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な１つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該１つ以上のプロセッサは、チャネル推定部１４１及び送信レイヤ選択部１４３の動作を行ってもよい。上記プログラムは、チャネル推定部１４１及び送信レイヤ選択部１４３の動作を上記１つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
【００６９】
なお、各端末装置の構成は、第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００７０】
＜４．２．技術的特徴＞
次に、第２の実施形態の技術的特徴を説明する。上述した第１の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第２の実施形態は、より一般化された実施形態である。
【００７１】
基地局１００（チャネル推定部１４１）は、端末装置５００（１）、５００（２）・・・５００（ｎ）（ｎは２以上の整数）に対して、それぞれチャネル推定を行う。そして、基地局１００（送信レイヤ選択部１４３）は、複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置、比較対象となる端末装置について、チャネル推定部１４１によって算出されたチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルに含まれるパスの角度と一致または所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定する。
【００７２】
以上のようにして、各端末装置の角度プロファイルに基づいて、基地局１００が送信レイヤを選択することにより、優先度が低い端末装置のパスが優先度がより高い端末装置のパスに干渉しないようにすることができる。換言すると、基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、端末装置間で干渉を生じにくくし、端末装置における受信品質を向上させることができる。
【００７３】
＜＜５．他の形態＞＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。
【００７４】
例えば、チャネル推定値は、上述した実施形態のように、端末装置から送信される信号を基地局１００が受信して算出されてもよいが、端末装置でチャネル推定値を算出して基地局１００へフィードバックしてもよい。
【００７５】
また、角度比較部２０５で行う、対象となる端末装置の角度プロファイルにおけるパスの角度が、優先度がより高い端末装置の角度プロファイルにおけるパスの角度と一致するか（もしくは、予め定められた角度範囲内に含まれるか）否かの判断に、以下の判断基準を付加してもよい。
（１）対象となる端末装置の角度プロファイルにおけるパスの固有値レベルが、しきい値Ｔｈ以上の場合は、対象となる端末装置の送信レイヤから除外する。
（２）対象となる端末装置の角度プロファイルにおけるパスの固有値レベルが、（優先度がより高い端末装置のパスの固有値レベル−Ｘ）以上の場合は、送信レイヤから除外する。ここで、Ｘは予め決められた設定値である。
【００７６】
また、上述した実施形態では、送信レイヤ並べ替え部２０１において、固有値レベルの大小関係によって各端末装置の優先度を決めていたが、以下の基準に従って優先度を決めてもよい。
（１）端末装置番号（ID）の小さい順／大きい順
（２）UL（またはDL）受信品質の良い順／悪い順
（３）DL（またはUL）送信データ保有量（バッファ量）の大きい順／小さい順
（４）端末装置移動速度の小さい順／大きい順
（５）端末装置−-基地局間のマルチパス数の多い順/少ない順
（６）無線リソース割り当ての優先順位の高い順/低い順
（７）その他、端末装置の順番を決めることが可能な何らかの基準
【００７７】
また、チャネル推定値から算出される固有値、固有ベクトルは、特異値、特異ベクトルでもよい。
【００７８】
また、角度比較部２０５で行う、対象となる端末装置の角度プロファイルにおけるパスの角度が、優先度がより高い端末装置の角度プロファイルにおけるパスの角度と一致するか（もしくは、予め定められた角度範囲内に含まれるか）否かの判断には、水平方向もしくは垂直方向の角度を用いてもよく、水平方向と垂直方向の両次元の角度を用いてもよい。
【００７９】
また、対象となる端末装置の角度プロファイルにおけるパスの角度が、優先度がより高い端末装置の角度プロファイルにおけるパスの角度と一致するか（もしくは、予め定められた角度範囲内に含まれるか）否かの判断に用いられる角度範囲は、固有値レベルに応じて決定されてもよい。つまり、判断対象となるパスの固有値レベルが大きい場合は上記角度範囲を広くし、判断対象となるパスの固有値レベルが小さい場合は上記角度範囲を狭くしてもよい。
【００８０】
また、本実施形態は、例えば下りリンク信号を送信する場合だけではなく、上りリンク信号を受信する場合にも適用することが可能である。
【００８１】
また、本実施形態は、上述したようなＴＤＤシステムに限らず、ＦＤＤ（Frequency  Domain  Duplex）を想定した場合でも、角度プロファイルが入手できれば適用することが可能である。
【００８２】
角度比較部２０５で行う判断では、対象となる端末装置の角度プロファイルにおけるパスが、優先度がより高い端末装置の角度プロファイルにおけるパスに該当しても、そのパスのレベルが低い範囲（予め定められたパスのレベル以下の角度範囲）に含まれていれば、送信パスとして決定されてもよい。
【００８３】
また、例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、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、処理におけるステップは、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。また、処理におけるステップの一部が削除されてもよく、さらなるステップが処理に追加されてもよい。
【００８４】
さらに、本明細書において説明した基地局の構成要素を備える装置（例えば、基地局を構成する複数の装置（又はユニット）のうちの１つ以上の装置（又はユニット）、又は上記複数の装置（又はユニット）のうちの１つのためのモジュール）が提供されてもよい。本明細書において説明した端末装置の構成要素を備える装置（例えば、端末装置のためのモジュール）が提供されてもよい。また、上記構成要素の処理を含む方法が提供されてもよく、上記構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体（Non-transitory computer readable medium）が提供されてもよい。当然ながら、このような装置、方法、プログラム、及びコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体も本発明に含まれる。
【００８５】
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００８６】
（付記１）
複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行うチャネル推定部と、
前記複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定する送信レイヤ選択部と、
を備える基地局。
【００８７】
（付記２）
前記送信レイヤ選択部は、所定の優先度が最も高い端末装置に対して算出されたチャネル推定値に基づいて得られるパスを当該端末装置の送信レイヤとして決定する、
付記１記載の基地局。
【００８８】
（付記３）
前記送信レイヤ選択部は、優先度が２番目以降の端末装置について、前記パス除外処理を行った上で送信レイヤを決定する、付記２に記載の基地局。
【００８９】
（付記４）
各端末装置について得られたチャネル推定値を用いて固有値分解を行う固有値分解処理部をさらに備え、
前記送信レイヤ選択部は、各端末装置の固有値レベルの大きい順に、前記複数の端末装置の優先度を決める付記２又は３に記載の基地局。
【００９０】
（付記５）
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、ピークを持つパスを前記パス除外処理における比較対象とする付記２乃至４のいずれか１項に記載の基地局。
【００９１】
（付記６）
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、固有値レベルが大きい順から予め定められた数に入るパスを前記パス除外処理における比較対象とする付記２乃至４のうち何れか１項に記載の基地局。
【００９２】
（付記７）
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、固有値レベルが予め定められたしきい値以上のパスを前記パス除外処理における比較対象とする付記２乃至４のうち何れか１項に記載の基地局。
【００９３】
（付記８）
前記送信レイヤ選択部は、前記優先度がより高い端末装置のマルチパスのうち、前記パス除外処理により除外されたパスを前記パス除外処理における比較対象から外す付記２乃至７のいずれか１項に記載の基地局。
【００９４】
（付記９）
前記送信レイヤ選択部は、前記複数の端末装置のうち、優先度が２番目以降の端末装置について前記パス除外処理を行う付記２乃至８のいずれか１項に記載の基地局。
【００９５】
（付記１０）
前記送信レイヤ選択部は、予め定められた優先順位内の端末装置について前記パス除外処理を行う付記２乃至８のいずれか１項に記載の基地局。
【００９６】
（付記１１）
複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行うことと、
前記複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定することと、
を含む、方法。
【００９７】
（付記１２）
複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行うことと、
前記複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定することと、
をプロセッサに実行させるプログラム。
【００９８】
（付記１３）
複数の端末装置に対してそれぞれチャネル推定を行うことと、
前記複数の端末装置のうち、処理対象となる端末装置と比較対象となる端末装置とに対するチャネル推定値に基づいてそれぞれ得られる角度プロファイルを比較し、比較対象となる端末装置の角度プロファイルが示すパスの角度が含まれる所定の角度範囲内に入るパスを処理対象となる端末装置の送信レイヤから除外するパス除外処理を行った上で処理対象となる端末装置の送信レイヤを決定することと、
をプロセッサに実行させるプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
移動体通信システムにおいて、基地局から端末装置にビームフォーミングによりビームを形成して下りリンク信号を送信する場合に、端末装置間で干渉を生じにくくすることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  システム
１０、１００  基地局
１３１、１４１  チャネル推定部
１３３  固有値分解処理部
１３５、１４３  送信レイヤ選択部
１３７  ＢＦ  Ｗｅｉｇｈｔ生成部
１３９  ＢＦ  Ｗｅｉｇｈｔ乗算部
２０１  送信レイヤ並べ替え部
２０２  送信レイヤメモリ部
２０３  第１角度プロファイル算出部
２０４  第２角度プロファイル算出部
２０５  角度比較部
２０６  送信レイヤ選択情報メモリ部
５００  端末装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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