(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散配置された複数の基地局アンテナを有し、複数の端末局に対して、同一の無線チャネルでマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う無線基地局の分散アンテナ制御方法において、
前記複数の基地局アンテナと前記複数の端末局のアンテナとの間の受信電力を測定する第１のステップと、
前記端末局ごとに、前記複数の基地局アンテナの受信電力から信号電力対干渉電力の比（以下、ＳＩＲという）を算出し、該ＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する第２のステップと、
前記ビームフォーミングが必要な端末局から伝搬チャネル情報を取得する第３のステップと、
前記ビームフォーミングが不要な端末局における伝搬チャネル情報を規定値で補完する第４のステップと、
前記ビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局の各伝搬チャネル情報を用いてマルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを算出する第５のステップと、
前記マルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを用いて、前記複数の端末局に送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号を生成して送信する第６のステップと
を有することを特徴とする無線基地局の分散アンテナ制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局の分散アンテナ制御方法において、
前記第２のステップは、前記複数の基地局アンテナのうち、前記ＳＩＲが閾値を超える基地局アンテナが１つであり、かつ該１つの基地局アンテナに対して他の端末局における前記ＳＩＲが該閾値を超えない端末局を前記ビームフォーミングが不要な端末局として選択し、その他の端末局を前記ビームフォーミングが必要な端末局として選択する
ことを特徴とする無線基地局の分散アンテナ制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の無線基地局の分散アンテナ制御方法において、
前記第２のステップを行うときに、前記複数の端末局から前記ビームフォーミングが不要で前記伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局が多くなるようにグループを生成し、各グループに対して前記ＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する
ことを特徴とする無線基地局の分散アンテナ制御方法。
【請求項４】
分散配置された複数の基地局アンテナを有し、複数の端末局に対して、同一の無線チャネルでマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う分散アンテナを用いた無線基地局において、
前記複数の基地局アンテナと前記複数の端末局のアンテナとの間の受信電力を測定する受信電力測定部と、
前記端末局ごとに、前記複数の基地局アンテナの受信電力から信号電力対干渉電力の比（以下、ＳＩＲという）を算出し、該ＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する端末局選択部と、
前記ビームフォーミングが必要な端末局から伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得制御部と、
前記ビームフォーミングが不要な端末局における伝搬チャネル情報を規定値で補完する伝搬チャネル情報補完部と、
前記ビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局の各伝搬チャネル情報を用いて、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを算出するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイト算出部と、
前記マルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを用いて、前記複数の端末局に送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号を生成して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部と
を備えたことを特徴とする分散アンテナを用いた無線基地局。
【請求項５】
請求項４に記載の分散アンテナを用いた無線基地局において、
前記端末局選択部は、前記複数の基地局アンテナのうち、前記ＳＩＲが閾値を超える基地局アンテナが１つであり、かつ該１つの基地局アンテナに対して他の端末局における前記ＳＩＲが該閾値を超えない端末局を前記ビームフォーミングが不要な端末局として選択し、その他の端末局を前記ビームフォーミングが必要な端末局として選択する構成である  ことを特徴とする分散アンテナを用いて無線基地局。
【請求項６】
請求項４に記載の分散アンテナを用いた無線基地局において、
前記端末局選択部は、前記複数の端末局から前記ビームフォーミングが不要で前記伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局が多くなるようにグループを生成するグループ生成部を含み、各グループに対して前記ＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する構成である
ことを特徴とする分散アンテナを用いた無線基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散配置された複数の基地局アンテナを有し、複数の端末局に対して、同一の無線チャネルでマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う分散アンテナを用いた無線基地局および分散アンテナ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
５ＧHz帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ802.11ａ規格がある。このシステムは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で54Ｍbit/s のスループットを実現している。
【０００３】
さらに、ＩＥＥＥ802.11ｎ規格では、複数のアンテナを用いて同一の無線チャネルで空間分割多重を行うＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術や、これまで個別に用いられていた20ＭHzの周波数チャネルを２つ同時に利用して40ＭHzの周波数チャネルを利用するチャネルボンディング技術によって高速通信の実現を目指し、最大 600Ｍbit/s の伝送速度を実現している。
【０００４】
さらに、ＩＥＥＥ802.11ａｃ規格では、20ＭHzの周波数チャネル４つを同時に利用して80ＭHzの周波数チャネルとして利用するチャネルボンディング技術や、マルチユーザＭＩＭＯ技術を用いて同一の無線チャネルで、複数の無線局に対して同時に伝送を行う空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：spatial division multiple access）伝送技術が採用され、ＩＥＥＥ802.11ｎ規格より高速かつ高効率な無線通信を実現している。
【０００５】
図９は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送システムの概要を示す。
図９において、無線基地局３０は、複数の基地局アンテナから送信される信号を端末局４０−１〜４０−ｎにそれぞれ向けるビームフォーミングにより、同一の無線チャネルで端末局４０−１〜４０−ｎと同時通信を行う。Ｈ1 ，Ｈn は、無線基地局３０の各基地局アンテナと端末局４０−１および端末局４０−ｎとの間の各伝搬チャネル情報であり、伝搬チャネル情報から算出される送信ウエイトおよび受信ウエイトを用いることにより、無線基地局３０は端末局４０−１〜４０−ｎとの同時通信が可能になっている。
【０００６】
図１０は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送システムの動作例を示す。ここでは、無線基地局３０が２台の端末局４０−１，４０−２とマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う例を示す。
図１０において、無線基地局３０は、端末局４０−１，４０−２に対して送信すべきデータが発生すると、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance ；搬送波検知多重アクセス／衝突回避）制御により、ランダムな時間間隔でキャリアセンス（ＣＳ）を行い、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態と、通信周波数帯域が使用されているビジー状態のいずれであるのかを判定する。無線基地局３０が、アイドル状態であることを検出すると、ヌルデータパケットの送信を知らせるヌルデータパケットアナウンスメント（ＮＤＰＡ：Null Data Packet Announcement ）を送信し、続いて伝搬チャネル情報推定用のヌルデータで構成されるヌルデータパケット（ＮＤＰ：Null Data Packet）を送信する。
【０００７】
端末局４０−１，４０−２は、無線基地局３０から送信されたＮＤＰを受信して伝搬チャネル情報を算出し、端末局４０−１は、算出した伝搬チャネル情報を基地局に通知するビームフォーミングレポート（ＢＲ：Beamforming Report）を送信する。端末局４０−２は、無線基地局３０から送信された伝搬チャネル情報を要求するビームフォーミングレポートポール（ＢＲＰ：Beamforming Report Poll ）を受信すると、算出した伝搬チャネル情報を無線基地局３０に通知するＢＲを送信する。
【０００８】
無線基地局３０は、端末局４０−１，４０−２からＢＲで通知された伝搬チャネル情報を用いて送信ウエイトを算出し、端末局４０−１，４０−２に対する送信信号（Ｄａｔａ１，Ｄａｔａ２）を生成して送信する。なお、送信信号は、例えば無線通信に適合したフレームに変換されている。また、フレームアグリゲーションが適用されている場合、送信信号は所定数のフレームが連結されたデータユニットとなる。
【０００９】
端末局４０−１は、自局当ての送信信号（Ｄａｔａ１）を受信し、信号が正しく受信されたことを通知するブロックＡＣＫ（ＢＡＣＫ：Block Acknowledgment）を送信する。端末局４０−２は、自局当ての送信信号（Ｄａｔａ２）を受信し、基地局からＢＡＣＫを要求するブロックＡＣＫリクエスト（ＢＡＣＫＲ：Block Acknowledgment Request）に応じてＢＡＣＫを送信する。ここで、無線基地局３０は、ＢＡＣＫの受信に応じた所定の処理を実行する。例えば、ＢＡＣＫの受信によりデータが正常に受信側で受信されたものと判断し、次のデータ送受信のための処理に遷移する。また、ＢＡＣＫが受信されることなくタイムアウトした場合には、送信対象データを再送するなどの処理を実行する。
【００１０】
このように、通常のマルチユーザＭＩＭＯ伝送では、無線基地局３０でビームフォーミングを行うために、各端末局４０−１，４０−２から伝搬チャネル情報を取得する必要がある。ここでは、２つの端末局から伝搬チャネル情報を取得する例であるが、マルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となるすべての端末局に対して同様に伝搬チャネル情報を取得する動作を繰り返す。
【００１１】
上記に示す標準化技術に加えて、無線基地局が有する複数のアンテナを分散配置することで基地局アンテナと端末アンテナとの間の距離を縮め、結果的に各無線通信の受信電力を向上させる分散アンテナ技術の検討が進んでいる（非特許文献１）。ここでは、複数の基地局アンテナをスイッチにより適応的に切り替えることにより、ＳＵ−ＭＩＭＯやＮＵ−ＭＩＭＯに対応するアンテナ構成が示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Roh, Wonil, and Arogyaswami Paulraj. "MIMO channel capacity for the distributed antenna." Vehicular Technology Conference, 2002. Proceedings. VTC 2002-Fall. 2002 IEEE 56th. Vol. 2. IEEE, 2002.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
無線基地局がマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行うためには、無線基地局がマルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となる複数の端末局から伝搬チャネル情報を取得し、それらの情報を用いてビームフォーミングを行う必要がある。この伝搬チャネル情報を通知する無線伝送は、端末局が所望するデータ伝送とは異なるためオーバーヘッドとなり、結果的に、端末局の伝送効率低下に伴うスループット低下が発生する。
【００１４】
したがって、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を実用化する場合には、本オーバーヘッドを考慮したマルチユーザＭＩＭＯ伝送の利用が重要である。さらに、将来システムでは、無線基地局や端末局のアンテナ数や端末局数の増加が予想されている。アンテナ数や端末局数の増加は、必要となる伝搬チャネル情報を増加させるため、さらなるオーバーヘッドの増加につながる。
【００１５】
本発明は、無線基地局に分散アンテナを適用したマルチユーザＭＩＭＯ伝送システムにおいて、ビームフォーミングが必要となる端末局のみから伝搬チャネル情報を取得することで伝送効率の向上を実現する分散アンテナを用いた無線基地局および分散アンテナ制御方法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】
【００１６】
第１の発明は、分散配置された複数の基地局アンテナを有し、複数の端末局に対して、同一の無線チャネルでマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う無線基地局の分散アンテナ制御方法において、複数の基地局アンテナと複数の端末局のアンテナとの間の受信電力を測定する第１のステップと、端末局ごとに、複数の基地局アンテナの受信電力からＳＩＲを算出し、該ＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する第２のステップと、ビームフォーミングが必要な端末局から伝搬チャネル情報を取得する第３のステップと、ビームフォーミングが不要な端末局における伝搬チャネル情報を規定値で補完する第４のステップと、ビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局の各伝搬チャネル情報を用いてマルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを算出する第５のステップと、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを用いて、複数の端末局に送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号を生成して送信する第６のステップとを有する。
【００１７】
第１の発明の無線基地局の分散アンテナ制御方法において、第２のステップは、複数の基地局アンテナのうち、ＳＩＲが閾値を超える基地局アンテナが１つであり、かつ該１つの基地局アンテナに対して他の端末局におけるＳＩＲが該閾値を超えない端末局をビームフォーミングが不要な端末局として選択し、その他の端末局をビームフォーミングが必要な端末局として選択する。
【００１８】
第１の発明の無線基地局の分散アンテナ制御方法において、第２のステップを行うときに、複数の端末局からビームフォーミングが不要で伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局が多くなるようにグループを生成し、各グループに対してＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する。
【００１９】
第２の発明は、分散配置された複数の基地局アンテナを有し、複数の端末局に対して、同一の無線チャネルでマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う分散アンテナを用いた無線基地局において、複数の基地局アンテナと複数の端末局のアンテナとの間の受信電力を測定する受信電力測定部と、端末局ごとに、複数の基地局アンテナの受信電力からＳＩＲを算出し、該ＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する端末局選択部と、ビームフォーミングが必要な端末局から伝搬チャネル情報を取得する伝搬チャネル情報取得制御部と、ビームフォーミングが不要な端末局における伝搬チャネル情報を規定値で補完する伝搬チャネル情報補完部と、ビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局の各伝搬チャネル情報を用いて、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを算出するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイト算出部と、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用送信ウエイトを用いて、複数の端末局に送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号を生成して送信するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部とを備える。
【００２０】
第２の発明の分散アンテナを用いた無線基地局において、端末局選択部は、複数の基地局アンテナのうち、ＳＩＲが閾値を超える基地局アンテナが１つであり、かつ該１つの基地局アンテナに対して他の端末局におけるＳＩＲが該閾値を超えない端末局をビームフォーミングが不要な端末局として選択し、その他の端末局をビームフォーミングが必要な端末局として選択する構成である。
【００２１】
第２の発明の分散アンテナを用いた無線基地局において、端末局選択部は、複数の端末局からビームフォーミングが不要で伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局が多くなるようにグループを生成するグループ生成部を含み、各グループに対してＳＩＲに応じてビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する構成である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送システムにおける無線基地局に分散アンテナを適用し、ビームフォーミングが不要な端末局からは伝搬チャネル情報を取得せずに規定値を割り当て、ビームフォーミングが必要となる端末局のみから伝搬チャネル情報を取得することにより、伝送効率の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用されるマルチユーザＭＩＭＯ伝送システムの概要を示す図である。
【図２】本発明の実施例１における無線基地局１０の構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施例１における端末局２０の構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施例１における無線基地局１０および端末局２０の処理手順例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１におけるビームフォーミングの要／不要の選択例を示す図である。
【図６】本発明の実施例２における無線基地局１０の構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施例２における無線基地局１０の処理手順例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２におけるグループ化の例を示す図である。
【図９】マルチユーザＭＩＭＯ伝送システムの概要を示す図である。
【図１０】マルチユーザＭＩＭＯ伝送システムの動作例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施例１）
図１は、本発明が適用されるマルチユーザＭＩＭＯ伝送システムの概要を示す。
図１において、無線基地局１０の複数の基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍが分散配置される他は、図９に示す従来のマルチユーザＭＩＭＯ伝送システムと同じ構成である。
【００２５】
本発明の特徴は、無線基地局１０の複数の基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍを分散配置したときに、ビームフォーミングが必要な端末局のみから伝搬チャネル情報を取得することで、伝送効率の向上を実現するところにある。すなわち、基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍと端末局２０−１〜２０−ｎとの間の位置関係によっては、必ずしもビームフォーミングをしなくても十分な伝搬特性が得られる端末局があるときに、当該端末局の伝搬チャネル情報を取得せずに規定値で補完し、ビームフォーミングが必要な端末局のみから伝搬チャネル情報を取得する。
【００２６】
図２は、本発明の実施例１における無線基地局１０の構成例を示す。
図２において、無線基地局１０は、基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍ、送受信部１２−１〜１２−ｍ、受信電力測定部１３、端末局選択部１４、伝搬チャネル情報取得制御部１６、伝搬チャネル情報補完部１７、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用ウエイト算出部１８、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部１９から構成される。ここでは、無線基地局１０の構成のうち本発明に関係する送信系について示す。
【００２７】
基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍは、送受信部１２−１〜１２−ｍから入力される信号を空中に電波として放射する。または、空中から受信される信号を送受信部１２−１〜１２−ｍに出力する。
【００２８】
送受信部１２−１〜１２−ｍは、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部１９から入力するマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号を無線システムで規定される周波数や送信電力の変換を行い、基地局アンテナ１１〜１１−ｍに出力する。また、基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍに受信した信号の周波数を変換し、無線基地局内で処理できる形式に変換し、受信電力測定部１３に出力する。
【００２９】
受信電力測定部１３は、送受信部１２−１〜１２−ｍからの信号を用いて、各基地局アンテナにおける端末局ごとの受信電力を測定して保存し、さらに端末局選択部１４の指示による端末局の受信電力情報を端末局選択部１４に出力する。
【００３０】
端末局選択部１４は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となる端末局の受信電力情報を受信電力記憶部１３から取得し、取得した受信電力情報からビームフォーミングが必要な端末局と不要な端末局を選択する。ビームフォーミングが必要な端末局の情報は伝搬チャネル情報取得制御部１６に出力され、ビームフォーミングが不要な端末局の情報は伝搬チャネル情報補完部１７に出力される。具体的な選択方法については、図３〜図５を参照して別途説明する。
【００３１】
伝搬チャネル情報取得制御部１６では、ビームフォーミングが必要な端末局に対して、図１０のＮＤＰＡ，ＮＤＰ，ＢＲ，ＢＲＰ，ＢＲ，…の手順により伝搬チャネル情報を取得する。さらに、取得した伝搬チャネル情報を伝搬チャネル情報補完部１７に出力する。
【００３２】
伝搬チャネル情報補完部１７は、伝搬チャネル情報制御部１６から入力するビームフォーミングが必要な端末局から取得した伝搬チャネル情報に対して、端末局選択部１５から入力するビームフォーミングが不要な端末局の伝搬チャネル情報を規定値で補完し、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用ウエイト算出部１８に出力する。
【００３３】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送用ウエイト算出部１８は、伝搬チャネル情報設定部１７から入力される各無線局の伝搬チャネル情報から一般的なマルチユーザＭＩＭＯ伝送で用いられる送信ウエイト算出方法に従い、送信ウエイトを算出してマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部１９に出力する。
【００３４】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部１９は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となる端末局ごとの入力信号と、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用ウエイト算出部１８から入力される送信ウエイトからマルチユーザＭＩＭＯ伝送用の無線信号を生成し、送受信部１２−１〜１２−ｍに出力する。
【００３５】
図３は、本発明の実施例１における端末局２０の構成例を示す。
図３において、端末局２０は、端末局アンテナ２１、送受信部２２、伝搬チャネル情報測定通知部２３、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号受信部２４から構成される。
【００３６】
端末局アンテナ２１は、送受信部２２から入力する信号を空中に電波として放射する。または、空中から受信する信号を送受信部２２に出力する。
送受信部２２は、無線信号を無線システムで規定される周波数や送信電力の変換を行い、端末局アンテナ２１に出力する。また、端末局アンテナ２１から入力する信号の周波数を変換し、端末局内で処理できる形式に変換し、伝搬チャネル情報測定通知部２３またはマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号受信部２４に出力する。
【００３７】
伝搬チャネル情報測定通知部２３は、無線基地局１０から伝搬チャネル情報を要求する図１０のＮＤＰＡ，ＮＤＰ，ＢＲ，ＢＲＰ，ＢＲ，…の手順により、基地局アンテナごとの伝搬チャネル情報の測定し、無線基地局１０に通知する処理を行う。
マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号受信部２４は、送受信部２１から入力されるマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号の受信処理を行う。
【００３８】
以下、図４(a),(b) に示す無線基地局１０および端末局２０の処理手順例を参照して、各部の処理内容について説明する。
まず、無線基地局１０の受信電力測定部１３は、端末局２０−１〜２０−ｎから送信される無線信号から基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍごとの受信電力（ＲＳＳＩ）を測定する（Ｓ０１）。ここでは、端末局２０−１〜２０−ｎをマルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象とする。
【００３９】
図５(a) は、実施例１における受信電力の測定例を示す。次に、無線基地局１０の端末局選択部１４は、図５(a) に示す受信電力の測定結果から、ビームフォーミングが必要な端末局、すなわち伝搬チャネル情報を取得する端末局と、ビームフォーミングが不要な端末局、すなわち伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局を選択する（Ｓ０２）。
【００４０】
具体的には、図５(a) に示す受信電力の測定結果から図５(b) に示す信号電力対干渉電力の比（ＳＩＲ）に変換する。ここで算出するＳＩＲは、端末局２０−ａと基地局アンテナ１１−ｂのＲＳＳＩを所望信号とし、端末局２０−ａと基地局アンテナ１１−ｂ以外の基地局アンテナのＲＳＳＩの合計を干渉信号として計算される。あるいは、予め設定した電力量を干渉信号とした場合の計算結果としてもよい。このＳＩＲに基づいて、ビームフォーミングの要／不要の端末局を以下の２つの条件に基づいて選択する。
【００４１】
第１条件は、端末局ごとに、各基地局アンテナのＳＩＲが１つのみ閾値を超える端末局を検出する。第２条件は、第１条件で閾値を超えた基地局アンテナにおいて、他の端末局におけるＳＩＲが閾値を超えない端末局を検出する。この端末局がビームフォーミングが不要な端末局、すなわち伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局となる。例えば、閾値を30ｄＢとすると、図５(b) の例では、端末局２０−１において基地局アンテナ１１−ｍにおけるＳＩＲのみが40ｄＢとなり、かつ他の端末局において基地局アンテナ１１−ｍにおけるＳＩＲは30ｄＢ以下なので、端末局２０−１がビームフォーミングが不要な端末局として選択される。一方、端末局２０−２および端末局２０−３は、基地局アンテナ１１−３におけるＳＩＲがともに40ｄＢとなるので第２条件を満たさず、ともにビームフォーミングが必要な端末局として選択される。
【００４２】
次に、伝搬チャネル情報取得制御部１６は、Ｓ０２でビームフォーミングが必要な端末局として選択された端末局に対して、図１０のＮＤＰＡ，ＮＤＰ，ＢＲ，ＢＲＰ，ＢＲ，…の手順により伝搬チャネル情報を取得する（Ｓ０３）。次に、伝搬チャネル情報補完部１７は、Ｓ０３で得られたビームフォーミングが必要な端末局から取得した伝搬チャネル情報に対して、ビームフォーミングが不要な端末局の伝搬チャネル情報を規定値で補完する（Ｓ０４）。例えば、ビームフォーミングが不要な端末局２０−１の伝搬チャネル情報の規定値は、ＳＩＲが閾値を超える基地局アンテナ１１−ｍにおける伝搬チャネル情報を「１」とし、他の基地局アンテナ１１−１〜１１−（ｍ−１）の伝搬チャネル情報を「０」とする。すなわち、ビームフォーミングが不要な端末局２０−１に対しては、ＳＩＲが閾値を超える１つの基地局アンテナのみから送信する。
【００４３】
次に、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用ウエイト算出部１８は、端末局から取得した伝搬チャネル情報と、規定値で補完した伝搬チャネル情報からマルチユーザＭＩＭＯ伝送用の送信ウエイトを算出する（Ｓ０５）。最後に、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部１９は、算出した送信ウエイトを用いてマルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号を生成する（Ｓ０６）。
【００４４】
端末局２０では、無線信号を受信する（Ｓ１１）。Ｓ１１において、伝搬チャネル情報の測定用の信号を受信した場合には、伝搬チャネル情報測定通知部２３で伝搬チャネル情報を測定し、測定した結果を無線基地局に通知する（Ｓ１２）。マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号を受信した場合には、マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号受信部２４でマルチユーザＭＩＭＯ伝送信号の受信処理を行う（Ｓ１３）。
【００４５】
（実施例２）
実施例１では、図５に示す端末局２０−１〜２０−ｎをマルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となる無線局とすると、無線局２０−２および端末局２０−３は、基地局アンテナ１１−３におけるＳＩＲがともに40ｄＢで第１条件は満たすものの、第２条件を満たさないために、ともにビームフォーミングが必要な端末局として伝搬チャネル情報の取得が行われる。
【００４６】
実施例２では、マルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となる無線局からの伝搬チャネル情報の通知を減らしてオーバーヘッドを削減するために、取得した受信電力情報からビームフォーミングが不要な端末局、すなわち伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局をできるだけ多く含む組合せを検出し、マルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となる無線局をグループ化する。
【００４７】
図６は、本発明の実施例２における無線基地局１０の構成例を示す。
図６において、グループ生成部１５は、上記の基準でマルチユーザＭＩＭＯ伝送の対象となる無線局のグループ化を行うとともに、実施例１の端末局選択部１４と同様にグループ単位で端末局選択を行う。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００４８】
図７は、本発明の実施例２における無線基地局１０の処理手順例を示す。
図７において、Ｓ０１〜Ｓ０６は、実施例１と同じ処理であることを示す。無線基地局１０の受信電力測定部１３は、グループ化前の端末局２０−１〜２０−ｎから送信される無線信号から基地局アンテナ１１−１〜１１−ｍごとの受信電力（ＲＳＳＩ）を測定する（Ｓ０１）。無線基地局１０のグループ生成部１５は、図８(a) に示すＳＩＲの計算結果から、ビームフォーミンが不要な端末局を多く含むようにグループ化を行い（Ｓ２１）、さらに実施例１の端末局選択部１４と同様に、１グループごとにビームフォーミングが必要な端末局、すなわち伝搬チャネル情報を取得する端末局と、ビームフォーミングが不要な端末局、すなわち伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局を選択する（Ｓ２２）。以下、実施例１のＳ０３以降と同様である。
【００４９】
図８は、本発明の実施例２におけるグループ化の例を示す。
図８において、ＳＩＲの計算結果から、端末局２０−２をグループ１とし、端末局２０−３をグループｘとすることにより、グループ１では、端末局２０−１と端末局２０−２がビームフォーミングが不要な端末局となり、グループｘでは、端末局２０−３と端末局２０−６がビームフォーミングが不要な端末局、それぞれ伝搬チャネル情報の取得を行わない端末局となる。
【００５０】
なお、ビームフォーミングが不要な端末局のみを選択してグループとしてもよい。例えば、図８の例では、端末局２０−１と、端末局２０−２または２０−３と、端末局２０−６は、第１条件と第２条件を満たす端末局のグループとなる。このグループでは、各端末局から伝搬チャネル情報を取得しなくても、ＳＩＲが閾値を超える基地局アンテナにおける伝搬チャネル情報を「１」とし、他の基地局アンテナの伝搬チャネル情報を「０」とすることにより、マルチユーザＭＩＭＯ伝送が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  無線基地局
１１−１〜１１−ｍ  基地局アンテナ
１２−１〜１２−ｍ  送受信部
１３  受信電力測定部
１４  端末局選択部
１５  グループ生成部
１６  伝搬チャネル情報取得制御部
１７  伝搬チャネル情報補完部
１８  マルチユーザＭＩＭＯ伝送用ウエイト算出部
１９  マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号生成部
２０−１〜２０−ｎ  端末局
２１  端末局アンテナ
２２  送受信部
２３  伝搬チャネル情報測定通知部
２４  マルチユーザＭＩＭＯ伝送用信号受信部
【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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