(57)【要約】基地局は、複数の端末との間で無線通信が可能であって、基地局と接続中のＰ（Ｐ：３以上の整数）個の端末に関する情報を保持するメモリと、データ送信周期毎に、Ｐ個の端末に関する情報に基づいて、Ｐ個の端末の中から、基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）個の端末を決定する決定部と、Ｌ個の端末からの回線状態情報の報告に基づいて、データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定する選定部と、複数のアンテナを介して、Ｍ個の端末との間で空間多重通信を用いて、データを送信する。
2018131335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末との間で無線通信が可能な基地局であって、
前記基地局と接続中のＰ（Ｐ：３以上の整数）個の端末に関する情報を保持するメモリと、
データ送信周期毎に、前記Ｐ個の端末に関する情報に基づいて、前記Ｐ個の端末の中から、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）個の端末を決定する決定部と、
前記Ｌ個の端末からの前記回線状態情報の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定する選定部と、
複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信する通信部と、を備える、
基地局。
【請求項２】
前記Ｐ個の端末に関する情報は、前記基地局に接続した個々の端末における端末識別情報を有し、
前記決定部は、前記個々の端末における端末識別情報の順に前記Ｌ個の端末を決定する、
請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記Ｐ個の端末に関する情報は、個々の端末に送信する下り回線データ量に関する情報を有し、
前記決定部は、前記下り回線データ量が大きい端末を優先して前記Ｌ個の端末を決定する、
請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記Ｐ個の端末に関する情報は、所定の契約におけるランク情報を有し、
前記決定部は、前記所定の契約におけるランク情報に基づいて、前記ランク情報が高い端末を優先して前記Ｌ個の端末を決定する、
請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
複数の端末との間で無線通信が可能な基地局における回線状態情報取得方法であって、
前記基地局と接続中のＰ（Ｐ：３以上の整数）個の端末に関する情報を保持するステップと、
データ送信周期毎に、前記Ｐ個の端末に関する情報に基づいて、前記Ｐ個の端末の中から、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）個の端末を決定するステップと、
前記Ｌ個の端末からの前記回線状態情報の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定するステップと、
複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信するステップと、を有する、
回線状態情報取得方法。
【請求項６】
複数の端末と基地局とが無線通信可能な無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記基地局と接続中のＰ（Ｐ：３以上の整数）個の端末に関する情報を保持し、
データ送信周期毎に、前記Ｐ個の端末に関する情報に基づいて、前記Ｐ個の端末の中から、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）個の端末を決定し、更に、前記回線状態情報の報告指示を前記Ｐ個の端末に送信し、
前記端末は、
前記基地局から送信された前記回線状態情報の報告指示を基に、前記回線状態情報を測定し、更に、前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告し、
前記基地局は、
前記Ｌ個の端末からの前記回線状態情報の測定結果の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定し、
複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信する、
無線通信システム。
【請求項７】
基地局との間で通信可能な端末であって、
自端末に関する情報を保持するメモリと、
データ送信周期毎に、前記自端末に関する情報に基づいて、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告の要否を決定する決定部と、
前記回線状態情報の報告を行う事の決定に基づいて、前記回線状態情報を測定する測定部と、
前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告する通信部と、を備え、
前記通信部は、前記回線状態情報の測定結果に基づいて前記データ送信周期において前記基地局との間での空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２以上の既定値）個の端末に選定された場合に、前記基地局から送信されたデータを受信する、
端末。
【請求項８】
前記自端末に関する情報は、前記自端末の識別番号に対応するグループ情報を有し、
前記決定部は、前記グループ情報に基づいて、前記回線状態情報の報告の要否を決定する、
請求項７に記載の端末。
【請求項９】
前記自端末に関する情報は、過去の前記データ送信周期毎の前記基地局からのデータの受信の有無を示す受信履歴情報を有し、
前記決定部は、過去のｎ（ｎ：２以上の整数）回分の前記データ送信周期にわたって前記基地局からのデータの受信が無い場合に、前記回線状態情報の報告を行う事を決定する、
請求項７に記載の端末。
【請求項１０】
前記ｎの値は、２以上の既定の整数値である、
請求項９に記載の端末。
【請求項１１】
前記自端末に関する情報は、前記基地局から送信されるデータ量の情報を更に有し、
前記決定部は、前記基地局から送信されるデータ量が所定閾値より大きい場合には、前記データ量に応じて、前記ｎの値を現在値よりも小さく設定する、
請求項９に記載の端末。
【請求項１２】
前記自端末に関する情報は、前記基地局から送信されるデータ量の情報を更に有し、
前記決定部は、前記基地局から送信されるデータ量が所定閾値より小さい場合には、前記データ量に応じて、前記ｎの値を現在値よりも大きく設定する、
請求項９に記載の端末。
【請求項１３】
基地局との間で通信可能な端末における回線状態情報取得方法であって、
自端末に関する情報を保持するステップと、
データ送信周期毎に、前記自端末に関する情報に基づいて、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告の要否を決定するステップと、
前記回線状態情報の報告を行う事の決定に基づいて、前記回線状態情報を測定するステップと、
前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告するステップと、
前記回線状態情報の測定結果に基づいて前記データ送信周期において前記基地局との間での空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２以上の既定値）個の端末に選定された場合に、前記基地局から送信されたデータを受信するステップと、を有する、
回線状態情報取得方法。
【請求項１４】
複数の端末と基地局とが無線通信可能な無線通信システムであって、
前記端末は、
自端末に関する情報を保持し、
データ送信周期毎に、前記自端末に関する情報に基づいて、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告の要否を決定し、
前記回線状態情報の報告を行う事の決定に基づいて、前記回線状態情報を測定し、
前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告し、
前記基地局は、
前記端末からの前記回線状態情報の測定結果の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定し、
複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信し、
前記端末は、
前記回線状態情報の測定結果に基づいて前記データ送信周期において前記基地局との間での空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２以上の既定値）個の端末に選定された場合に、前記空間多重通信を用いて前記基地局から送信されたデータを受信する、
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、送信側から受信側への無線通信における伝搬路の状態を示す回線状態情報を取得する端末、基地局、無線通信システム及び回線状態情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）のスループットの増大を実現した技術の一例として、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）が知られている。ＭＩＭＯでは、送信側及び受信側において多くのアンテナを用いてデータを送受信する事で、データレート（つまり、周波数利用効率）を向上でき、更に、高度なビームフォーミングも可能となる。ビームフォーミングは、それぞれのアンテナにおいて、送信される信号及び受信される信号の振幅や位相を制御する事で、送受信ビームに指向性を持たせ、そのビームの形状を変更できる技術である。【０００３】
ビームフォーミングでは、送信側（例えば基地局）が送る信号が受信側（例えば端末）においてどのような伝搬路の状態で受信されるかを推定した上で、受信側において最大の信号電力が得られるように信号が送られる。この伝搬路の状態を送信側が推定するために、例えばＣＳＩ（Channel State Information）が使用される。【０００４】
ＣＳＩは回線状態情報（チャネル状態情報）を示し、例えば送信側から送られたリファレンスシンボル（ＲＳ：Reference Symbol）が受信側で受信された時の品質情報を基に受信側にて測定される。送信側は、受信側からフィードバックされたＣＳＩを基に、送信側のそれぞれのアンテナから受信側のそれぞれのアンテナへの伝達関数を成分とするチャネル推定行列を演算し、このチャネル推定行列を用いてビームフォーミングを実行する。これにより、送信側（例えば基地局）は、単一の受信側（例えば端末）との間でＭＩＭＯによる無線通信を行う事もできるし、複数の受信側（例えば端末）との間でＭＩＭＯによる無線通信（つまり、ＭＵ（Multiple User）−ＭＩＭＯという空間多重伝送）が可能となる。【０００５】
ＭＩＭＯが適用される通信システムにおいてビームフォーミングを用いてデータ信号を送る事に関する先行技術として、例えば特許文献１が提案されている。特許文献１では、基地局から離れた位置にいるユーザ端末にもビームフォーミングを適用してデータ信号を送信できるように、固定ウェイトを用いたビームフォーミングによって下りリンクの参照信号（例えば、チャネル状態測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ））をユーザ端末に送り、ユーザ端末からの推定結果（ＣＳＩ）を用いて適切なウェイトを設定する事が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−５３５６９号公報
【発明の概要】
【０００７】
送信側（例えば基地局）と複数の受信側（例えば端末）とがＭＵ−ＭＩＭＯによってデータ通信できると、快適な無線通信環境の実現が可能と期待されている。ここで、上述したＭＵ−ＭＩＭＯにおける送信側（例えば基地局）の空間多重数の上限値（以下、上限値を示す文字として便宜的に「Ｍ」を用いる）は例えば２〜８程度とそれほど大きくない事が知られている。従って現存の技術では、例えばスタジアム、テーマパーク又は大会議場のように多くの人が集まる場所において例えば１００台の端末が基地局に接続している時には、１回のデータ送信周期内では最大Ｍ台の端末としか通信できないが、基地局がデータ送信周期毎にデータ送信対象の端末を切り替える事で１００台の端末との無線通信を実現させている。
【０００８】
しかし、この現存の技術による方式では、上限値Ｍを前提にしたＭＵ−ＭＩＭＯの無線通信の実現を考察した場合、送信側（例えば基地局）との接続候補となる受信側（例えば端末）の数が多いと、次の点について課題が生じると考えられる。
【０００９】
つまり、データ送信周期毎に１００台の端末がＣＳＩ（つまり、端末の個々のアンテナと基地局の個々のアンテナとの間の伝搬路の回線状態情報）を基地局に報告する事が全ての接続中の端末の中から最適な端末の組み合わせを選択できるため、下り回線の周波数利用効率の最大化の観点では理想的である。しかしながら、上り回線（言い換えると、端末から基地局）のトラフィックが膨大な数のＣＳＩによって浪費されてしまうという課題がある。
【００１０】
また、ＭＵ−ＭＩＭＯにおける空間多重数の上限値Ｍは一定値であって全ての端末のうち一部の端末しかデータ信号の送信に選定されないにも拘わらず、データ送信周期毎にＣＳＩを測定して基地局に報告する事を継続すると、端末における電力消費が大きくなるという課題がある。このような課題については特許文献１においても考慮されていないので、依然として未解決といえる。
【００１１】
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、接続中の基地局の個々のアンテナとの間の伝搬路の状況を示す回線状態情報の測定並びに回線状態情報の基地局への報告によって生じる、上り回線のトラフィックの増大や端末における消費電力の増大を適応的に抑制し、快適なＭＵ−ＭＩＭＯの通信環境を実現する端末、基地局、無線通信システム及び回線状態情報取得方法を提供する事を目的とする。
【００１２】
本開示は、複数の端末との間で無線通信が可能な基地局であって、前記基地局と接続中のＰ（Ｐ：３以上の整数）個の端末に関する情報を保持するメモリと、データ送信周期毎に、前記Ｐ個の端末に関する情報に基づいて、前記Ｐ個の端末の中から、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）個の端末を決定する決定部と、前記Ｌ個の端末からの前記回線状態情報の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定する選定部と、複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信する通信部と、を備える、基地局を提供する。
【００１３】
また、本開示は、複数の端末との間で無線通信が可能な基地局における回線状態情報取得方法であって、前記基地局と接続中のＰ（Ｐ：３以上の整数）個の端末に関する情報を保持するステップと、データ送信周期毎に、前記Ｐ個の端末に関する情報に基づいて、前記Ｐ個の端末の中から、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）個の端末を決定するステップと、前記Ｌ個の端末からの前記回線状態情報の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定するステップと、複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信するステップと、を有する、回線状態情報取得方法を提供する。
【００１４】
また、本開示は、複数の端末と基地局とが無線通信可能な無線通信システムであって、前記基地局は、前記基地局と接続中のＰ（Ｐ：３以上の整数）個の端末に関する情報を保持し、データ送信周期毎に、前記Ｐ個の端末に関する情報に基づいて、前記Ｐ個の端末の中から、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）個の端末を決定し、更に、前記回線状態情報の報告指示を前記Ｐ個の端末に送信し、前記端末は、前記基地局から送信された前記回線状態情報の報告指示を基に、前記回線状態情報を測定し、更に、前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告し、前記基地局は、前記Ｌ個の端末からの前記回線状態情報の測定結果の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定し、複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信する、無線通信システムを提供する。
【００１５】
また、本開示は、基地局との間で通信可能な端末であって、自端末に関する情報を保持するメモリと、データ送信周期毎に、前記自端末に関する情報に基づいて、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告の要否を決定する決定部と、前記回線状態情報の報告を行う事の決定に基づいて、前記回線状態情報を測定する測定部と、前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告する通信部と、を備え、前記通信部は、前記回線状態情報の測定結果に基づいて前記データ送信周期において前記基地局との間での空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２以上の既定値）個の端末に選定された場合に、前記基地局から送信されたデータを受信する、端末を提供する。
【００１６】
また、本開示は、基地局との間で通信可能な端末における回線状態情報取得方法であって、自端末に関する情報を保持するステップと、データ送信周期毎に、前記自端末に関する情報に基づいて、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告の要否を決定するステップと、前記回線状態情報の報告を行う事の決定に基づいて、前記回線状態情報を測定するステップと、前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告するステップと、前記回線状態情報の測定結果に基づいて前記データ送信周期において前記基地局との間での空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２以上の既定値）個の端末に選定された場合に、前記基地局から送信されたデータを受信するステップと、を有する、回線状態情報取得方法を提供する。
【００１７】
また、本開示は、複数の端末と基地局とが無線通信可能な無線通信システムであって、前記端末は、自端末に関する情報を保持し、データ送信周期毎に、前記自端末に関する情報に基づいて、前記基地局との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報の報告の要否を決定し、前記回線状態情報の報告を行う事の決定に基づいて、前記回線状態情報を測定し、前記回線状態情報の測定結果を前記基地局に報告し、前記基地局は、前記端末からの前記回線状態情報の測定結果の報告に基づいて、前記データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定し、複数のアンテナを介して、前記Ｍ個の端末との間で前記空間多重通信を用いて、データを送信し、前記端末は、前記回線状態情報の測定結果に基づいて前記データ送信周期において前記基地局との間での空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２以上の既定値）個の端末に選定された場合に、前記空間多重通信を用いて前記基地局から送信されたデータを受信する、無線通信システムを提供する。
【００１８】
本開示によれば、接続中の基地局の個々のアンテナとの間の伝搬路の状況を示す回線状態情報の測定並びに回線状態情報の基地局への報告によって生じる、上り回線のトラフィックの増大や端末における消費電力の増大を適応的に抑制でき、快適なＭＵ−ＭＩＭＯの通信環境を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、各実施の形態の無線通信システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の基地局の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１の端末の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、基地局が保持する接続端末リストの第１例を示す模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、基地局が保持する接続端末リストの第２例を示す模式図である。
【図５】図５は、実施の形態１の基地局及び端末の各動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態２の基地局の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【図７】図７は、実施の形態２の端末の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【図８】図８は、基地局に接続している端末毎の端末関連情報の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２の基地局及び端末の各動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る端末、基地局、無線通信システム及び回線状態情報取得方法を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００２１】
（実施の形態１）
実施の形態１では、基地局が、基地局に接続している全ての端末の中から、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う一部の端末を決定する。図１は、各実施の形態の無線通信システム１０のシステム構成の一例を示す図である。
【００２２】
実施の形態１において、無線通信システム１０は、１台の基地局ＢＳ１と複数の端末ＴＭ１，ＴＭ２，…，ＴＭ１００とを含む構成である。基地局ＢＳ１と個々の端末とは、無線通信回線を介して接続並びに無線通信する事が可能である。無線通信回線は、様々な公衆回線、携帯電話回線、広域無線回線等を広く含む。以下、基地局ＢＳ１が、空間多重通信（言い換えると、ＭＵ−ＭＩＭＯ（Multiple User Multi Input Multi Output）通信）を用いて、下り回線（ＤＬ：Down Link）のデータを、所定個（後述参照）の端末に送信する例を説明する。なお、下り回線（ＤＬ）は基地局ＢＳ１から端末に向かう無線回線であり、一方、上り回線は端末から基地局ＢＳ１に向かう無線回線である。
【００２３】
基地局ＢＳ１は、複数のアンテナＡｂ１，Ａｂ２，…，Ａｂ１００を有する。基地局ＢＳ１が有するアンテナの設置数は１００を例示しているが、１００に限定されず、例えば１２８、１０２４等の２のべき乗の数であってもよい事は言うまでもない。
【００２４】
基地局ＢＳ１は、データ送信周期毎に、同一の周波数上で同時に空間多重通信が可能な所定個（以下、Ｍ（Ｍ：２以上の既定の整数値）個とする）の端末との間で、アンテナＡｂ１〜Ａｂ１００を介して下り回線のデータ（以下、「ＤＬ送信データ」という）を送信する。つまり、Ｍは、１回のデータ送信周期における空間多重数の最大値を示す。Ｍは例えば２〜８程度の整数値である。例えば図１では、Ｍ個の端末として、端末識別番号「＃１」を有する端末ＴＭ１と、端末識別番号「＃１００」を有する端末ＴＭ１００とが、同一のデータ送信周期において、空間多重通信によって基地局ＢＳ１から送信されたＤＬ送信データを受信した事が図示されている。端末識別番号は、端末を識別可能な番号であって、例えば端末の電話番号でもよいし、端末の製造番号でもよい。
【００２５】
基地局ＢＳ１は、ＤＬ送信データを端末ＴＭ１や端末ＴＭ１００に送信する前に、基地局ＢＳ１の個々のアンテナｉ（ｉ：１〜１００の整数）から端末ＴＭ１や端末ＴＭ１００の個々のアンテナｊ（ｊ：１〜４００の整数）に至る伝達関数ａｉｊを成分とするチャネル行列Ａを把握している。ｊは、例えば端末のアンテナ設置数が４であって、端末数が１００である場合に最大値が４００となる。これにより、基地局ＢＳ１と端末ＴＭ１との間や、基地局ＢＳ１と端末ＴＭ１００との間のそれぞれのマルチユーザ空間多重伝送（つまり、ＭＵ−ＭＩＭＯ伝送）が可能となる。
【００２６】
また、伝達関数ａｉｊは時間的に変動するため、基地局ＢＳ１は、例えばデータ送信周期（例えば１ｍ秒又は１０ｍ秒）毎に伝達関数ａｉｊを更新して取得する必要がある。この伝達関数ａｉｊの取得のために、実施の形態１では、基地局ＢＳ１は、データ送信周期毎に、基地局ＢＳ１が決定した一部の端末に対し、基地局ＢＳ１との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び測定の実行指示を送信する。端末は、基地局ＢＳ１からの実行指示を受信した場合には、基地局ＢＳ１との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）を測定し、測定結果を基地局ＢＳ１に報告する。基地局ＢＳ１は、該当する一部の端末から報告された回線状態情報（ＣＳＩ）を用いて、下り回線送信対象とする端末を最大Ｍ台決定し、そのＭ台以下の端末からの回線状態情報（ＣＳＩ）に基づいて推定される伝達関数ａｉｊよりＭＵ−ＭＩＭＯの空間多重送信信号を生成する事で、同一の周波数上で同時に最大Ｍ台の端末にＤＬ送信データを送信する。
【００２７】
無線通信システム１０において、基地局ＢＳ１と個々の端末との間で用いられる無線規格方式は、高周波数帯（例えば、５Ｇ（第５世代移動通信システム）での使用が検討されている２８ＧＨｚ帯）が想定可能である。各実施の形態において主に適用される無線通信方式は、例えば基地局に多数のアンテナを持ち、基地局と複数の端末との間の空間多重通信機能を持ったものであり、５Ｇ（第５世代移動通信システム）がその代表例である。しかし、無線通信システム１０での基地局及び端末が別の無線通信規格（例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＤＥＣＴ（Digital Enhanced Cordless Telecommunication）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）などの無線通信規格）を併せ持ってもよい。
【００２８】
無線通信システム１０により構成されるネットワークは、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークでなくてもよいし、Ｃ／Ｕ分離型のネットワークであってもよい。本実施の形態では、Ｃ／Ｕ分離型ではないネットワークを例示する。つまり、無線通信システム１０では、制御データの通信とユーザデータの通信とが同じ基地局ＢＳ１により実施される。
【００２９】
基地局ＢＳ１は、例えば上述した２８ＧＨｚ帯に基づく高速なスループットを提供可能なスモールセル基地局又はマクロセル基地局である。基地局ＢＳ１の通信可能範囲は、例えば基地局ＢＳ１の位置とセル半径に応じて定まる。基地局ＢＳ１は、例えば工場、工事現場、スタジアム、テーマパーク、国際会議場等の大会議室に配置される。端末は、基地局ＢＳ１との間においても、制御データを通信し、ユーザデータを通信する。制御データは、Ｃ（Ｃｏｎｔｒｏｌ）−Ｐｌａｎｅに係るデータを含む。ユーザデータは、Ｕ（Ｕｓｅｒ）−Ｐｌａｎｅに係るデータを含む。ユーザデータは、例えば画像データ（例えば動画、静止画）、音声データを含み、データ量の多いデータを含み得る。
【００３０】
Ｃ−ｐｌａｎｅは、無線通信における呼接続や無線資源割当の制御データを通信するための通信プロトコルである。Ｕ−ｐｌａｎｅは、端末と基地局ＢＳ１との間で、割り当てられた無線資源を使用して実際に通信（例えば映像通信、音声通信、データ通信）するための通信プロトコルである。
【００３１】
図２は、実施の形態１の基地局ＢＳ１の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【００３２】
図２に示す基地局ＢＳ１は、プロセッサＰＲＢ１と、メモリＭＢ１と、ＤＬ無線送信部１７と、ＵＬ無線受信部１８と、アンテナＡｂ１〜Ａｂ１００とを含む構成である。図１及び図２には、基地局ＢＳ１のアンテナ保有数が１００と例示されているが、１００に限定されない事は言うまでもない。
【００３３】
プロセッサＰＲＢ１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成される。プロセッサＰＲＢ１は、メモリＭＢ１と協働して、各種処理や制御を行う。具体的には、プロセッサＰＲＢ１は、メモリＭＢ１に保持されたプログラム及びデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、以下の各部の機能を実現する。この各部は、ＤＬ送信対象端末決定部１１と、ＤＬ送信ウェイト決定部１２と、ＤＬ送信信号生成部１３と、ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４と、ＣＳＩ取得部１５と、ＵＬ受信信号復号部１６とを含む。
【００３４】
ＤＬ（Down Link）送信対象端末決定部１１には、基地局ＢＳ１に上位装置（例えばコアネットワーク装置）からのＤＬ送信データが入力される。ＤＬ送信データは、上述したユーザデータであり、例えば画像データや音声データである。ＤＬ送信対象端末決定部１１は、データ送信周期毎に、同一周波数上で同時に空間多重通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ通信）が可能なＭ台（個）の端末を決定していない場合、基地局ＢＳ１との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）の報告が要求される指定端末の決定指示をＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４に出力する。これは、ＤＬ送信対象端末決定部１１がＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４に、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行わせる端末を、基地局ＢＳ１に接続中の全端末から一部（後述するＬ個）の指定端末に限定する事で、ＣＳＩ報告に伴うＵＬ（Up Link、つまり端末から基地局ＢＳ１）のトラフィックの増大を抑制するためである。
【００３５】
また、選定部の一例としてのＤＬ送信対象端末決定部１１は、データ送信周期に、それぞれの指定端末（後述するＬ個の端末）からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果の報告に基づいて、同一周波数上で同時に空間多重通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ通信）が可能なＭ台（個）の端末を決定する。ＤＬ送信対象端末決定部１１は、ＤＬ送信データとＭ台の端末に関する情報とをＤＬ送信ウェイト決定部１２に出力する。
【００３６】
ＤＬ送信ウェイト決定部１２は、データ送信周期毎に、Ｍ台の端末に関する情報とそれぞれの指定端末（後述するＬ台の端末）からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果とに基づいて、ＭＩＭＯ空間多重送信信号の送信ビーム指向性形成の送信ウェイトを算出して決定する。ＤＬ送信ウェイト決定部１２は、送信ウェイトとＤＬ送信データとをＤＬ送信信号生成部１３に出力する。ＤＬ送信ウェイト決定部１２の動作は公知技術であるため、詳細な説明を省略する。
【００３７】
ＤＬ送信信号生成部１３は、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告が要求される指定端末（後述するＬ台個の端末）はどれであるかを示す報知情報（後述するＣＳＩ報告要求指定端末情報）、及び回線状態情報（ＣＳＩ）を測定させるための固定パターンである参照信号（ＲＳ：Reference Symbol）を生成してＤＬ無線送信部１７に出力する。これらＣＳＩ報告要求指定端末情報及び参照信号（ＲＳ）は、基地局ＢＳ１からＬ台の端末に向けたビームフォーミング送信ではなく、例えば基地局ＢＳ１に接続中の全ての端末に対して共通の共通制御チャネルにて送信される。ＣＳＩ報告要求指定端末情報は基地局ＢＳ１のアンテナの全てから送信される必要性はない。参照信号（ＲＳ）は、回線状態情報（ＣＳＩ）測定の対象なので基地局アンテナの全てから送信される必要がある。
【００３８】
また、ＤＬ送信信号生成部１３は、データ送信周期毎に、送信ウェイトとＤＬ送信データとを用いて、同一周波数上で同時に空間多重通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ通信）が可能なＭ台（個）の端末に送信可能なＤＬ送信信号を生成する。つまり、ＤＬ送信信号生成部１３は、ビームフォーミング技術を用いて、Ｍ台の端末においてＤＬ送信データの受信が可能なＤＬ送信信号を生成してＤＬ無線送信部１７に出力する。
【００３９】
決定部の一例としてのＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、データ送信周期毎に、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告が要求される指定端末の決定指示に基づいて、基地局ＢＳ１に接続中の合計Ｐ（Ｐ：３以上の整数）台（個）の端末の中から、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）台（個）の端末を決定する。ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の指定端末に関する情報（以下、「ＣＳＩ報告要求指定端末情報」という）をＤＬ送信信号生成部１３に出力する。
【００４０】
図４Ａは、基地局ＢＳ１が保持する接続端末リストの第１例を示す模式図である。
【００４１】
図４Ａに示す接続端末リストＴ１は、基地局ＢＳ１と接続した端末に関する情報の一例として、それぞれの端末の識別番号（端末識別番号）の情報と、それぞれの端末において基地局ＢＳ１と接続した順序（順番）に関する情報とを有する。図４Ａにおいて、端末識別情報と個々の端末が基地局ＢＳ１に接続した順序（順番）とは一致するように対応している。従って、基地局ＢＳ１は、例えば現在、端末識別番号「＃１」〜「＃６０」の合計６０台の端末と接続中であり、「＃１」の端末、「＃２」の端末、「＃３」の端末、…、「＃５３」の端末、…、「＃５９」の端末、「＃６０」の端末の順に接続を開始した事になる。なお、図４Ａには図示されていないが、基地局ＢＳ１と接続した順を示す情報として、例えば端末が基地局ＢＳ１と接続した時刻情報を更に有しても構わない。
【００４２】
ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、データ送信周期毎に、メモリＭＢ１に保持されている接続端末リストＴ１を読み出し、基地局ＢＳ１と接続した個々の端末における端末識別番号の順にＬ台ずつ、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）台（個）の端末を決定する。これにより、ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の端末をデータ送信周期毎に簡易かつ迅速に決定できる。
【００４３】
図４Ｂは、基地局ＢＳ１が保持する接続端末リストの第２例を示す模式図である。
【００４４】
図４Ｂに示す接続端末リストＴ２は、基地局ＢＳ１と接続した端末に関する情報の一例として、それぞれの端末の識別番号（端末識別番号）の情報と、基地局ＢＳがそれぞれの端末に送信するべきＤＬ送信データ量の情報とを有する。例えばＤＬ送信データ量の大きい順に、図４Ｂの紙面左側から紙面右側に向かって示される。従って、基地局ＢＳ１は、例えば現在、端末識別番号「＃１」〜「＃６０」の合計６０台の端末と接続中であり、「＃７」の端末、「＃１」の端末、「＃３」の端末、…、「＃６０」の端末、…、「＃１８」の端末、「＃１３」の端末の順にＤＬ送信データ量を多く送信する。ＤＬ送信データ量は、それぞれ「＃７」の端末には「２７メガバイト」、「＃１」の端末には「２６．１メガバイト」、「＃３」の端末には「２５メガバイト」、…、「＃６０」の端末には「５．２メガバイト」、…、「＃１８」の端末には「２．５メガバイト」、「＃１３」の端末には「１．１メガバイト」である。
【００４５】
ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、データ送信周期毎に、メモリＭＢ１に保持されている接続端末リストＴ２を読み出し、ＤＬ送信データ量の多い順に優先してＬ台の端末を、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）台（個）の端末として決定する。これにより、ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、ＤＬ送信データ量が大きいデータ（例えば映像データ）の送り先（宛先）となる端末との通信を優先して継続できるように、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の指定端末を決定できる。
【００４６】
また、ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、データ送信周期毎に、メモリＭＢ１に保持されている接続端末リストＴ２を読み出し、ＤＬ送信データ量に応じて、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の端末の選定頻度を変更してもよい。例えば、ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、ＤＬ送信データ量が大きい端末が既定値以上である場合には、現在のデータ送信周期を含む所定回数分のデータ送信周期にわたって、現在のデータ送信周期において決定した同一のＬ台の端末を続けて選択してもよい。これにより、ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、ＤＬ送信データ量が大きい端末が所定回数分のデータ送信周期にわたって回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行える端末として決定できるので、そのＤＬ送信データ量が大きい端末と基地局ＢＳ１との通信の連続的な継続を支援できる。
【００４７】
また、メモリＭＴ１は、基地局ＢＳ１と接続中の端末の中に所定の契約（ＳＬＡ：Service Level Agreement）を締結したか否かを示す情報とその契約におけるランク情報又はレベル情報（以下、「契約関連情報」という）を保持する。ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、データ送信周期毎に、メモリＭＢ１に保持されている契約関連情報（不図示）を読み出し、上述した所定の契約を締結済みの端末であってかつその契約におけるランク情報又はレベル情報が高い端末から優先してＬ台の端末を、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）台（個）の端末として決定する。これにより、ＣＳＩ報告要求指定端末決定部１４は、例えば所定の契約を締結した一部の有料会員、更にはその有料会員の中でも契約の高いランク又はレベルに属する有料会員の端末との通信を優先できるように、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の指定端末を決定できる。
【００４８】
ＣＳＩ取得部１５は、ＵＬ受信信号復号部１６の出力から、Ｌ台の指定端末からそれぞれ送信されてきた回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を取得する。ＣＳＩ取得部１５は、Ｌ台の指定端末からそれぞれ送信されてきた回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を、ＤＬ送信対象端末決定部１１及びＤＬ送信ウェイト決定部１２にそれぞれ出力する。
【００４９】
ＵＬ受信信号復号部１６は、ＵＬ無線受信部１８の出力（つまり、ＵＬ受信信号）を取得して復号する。ＵＬ受信信号復号部１６の復号出力は、Ｌ台の指定端末からそれぞれ送信されてきた回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果、又はＭ台の端末（つまり、データ送信周期において基地局ＢＳとの間でＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が可能な端末）からそれぞれ送信されてきたＵＬ受信データのうちいずれか又はその両方である。
【００５０】
ＵＬ受信信号復号部１６は、Ｌ台の指定端末からそれぞれ送信されてきた回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を得た場合には、Ｌ台の指定端末からそれぞれ送信されてきた回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果をＣＳＩ取得部１５に出力する。一方、ＵＬ受信信号復号部１６は、Ｍ台の端末（つまり、データ送信周期において基地局ＢＳとの間でＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が可能な端末）からそれぞれ送信されてきたＵＬ受信データを得た場合には、Ｍ台の端末（つまり、データ送信周期において基地局ＢＳとの間でＭＵ−ＭＩＭＯ伝送が可能な端末）からそれぞれ送信されてきたＵＬ受信データを基地局ＢＳ１の上位装置（例えばコアネットワーク装置、不図示）に出力する。
【００５１】
通信部の一例としてのＤＬ無線送信部１７は、ビームフォーミング技術を用いてＤＬ送信信号生成部１３により生成されたＤＬ送信信号をそれぞれのアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００からＭ台の端末に向けて送信する。また、ＤＬ無線送信部１７は、ＤＬ送信信号生成部１３により生成された参照信号（ＲＳ）をそれぞれのアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００からＬ台の端末に向けて送信する。
【００５２】
通信部の一例としてのＵＬ無線受信部１８は、Ｍ台の端末から送信されたＵＬ受信信号を、アンテナＡｂ１〜Ａｂ１００を介して受信してＵＬ受信信号復号部１６に出力する。
【００５３】
メモリＭＢ１は、例えば基地局ＢＳ１の処理時に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、基地局ＢＳ１の動作を規定したプログラム及びデータを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）とを有する。ＲＡＭには、各種データや情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、基地局ＢＳ１の動作（例えば、本実施の形態に係る回線状態情報取得方法として行われる処理（ステップ））を規定したプログラムが書き込まれている。
【００５４】
また、メモリＭＢ１は、図４Ａに示す接続端末リストＴ１、又は図４Ｂに示す接続端末リストＴ２を保存（保持）する。なお図２では、メモリＭＢ１は、プロセッサＰＲＢ１とは別構成として示されているが、プロセッサＰＲＢ１に内蔵されてもよい。メモリＭＢ１は、一次記憶装置とともに、二次記憶装置を含んでもよい。
【００５５】
図３は、実施の形態１の端末ＴＭ１の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【００５６】
図１に示すそれぞれの端末ＴＭ１〜ＴＭ１００の内部構成は同一であるため、図３では端末ＴＭ１を例示して詳細に説明する。それぞれの端末ＴＭ１〜ＴＭ１００は、基地局ＢＳ１との間で無線通信が可能な端末であって、例えば携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末である。なお、端末ＴＭ１〜ＴＭ１００は、電話機能を有してもよいし、電話機能を有さなくてもよい。
【００５７】
図３に示す端末ＴＭ１は、プロセッサＰＲＴ１と、メモリＭＴ１と、ＵＬ無線送信部２５と、ＤＬ無線受信部２６と、アンテナＡｔ１１〜Ａｔ１４とを含む構成である。図１及び図３には、端末ＴＭ１のアンテナ保有数が４と例示されているが、４に限定されない事は言うまでもない。
【００５８】
プロセッサＰＲＴ１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰを用いて構成される。プロセッサＰＲＴ１は、メモリＭＴ１と協働して、各種処理や制御を行う。具体的には、プロセッサＰＲＴ１は、メモリＭＴ１に保持されたプログラム及びデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、以下の各部の機能を実現する。この各部は、ＵＬ送信信号生成部２１と、ＤＬ受信信号復号部２２と、ＣＳＩ報告有無決定部２３と、ＣＳＩ測定部２４とを含む。
【００５９】
ＵＬ送信信号生成部２１は、例えば端末ＴＭ１のユーザのアプリケーションに対する操作に応じて生成された上り回線のデータ（以下、「ＵＬ送信データ」という）を取得する。ＵＬ送信信号生成部２１は、ＵＬ送信データを基地局ＢＳ１に送信するためのＵＬ送信信号を生成してＵＬ無線送信部２５に出力する。ＵＬ送信データは、ユーザデータ（例えば画像データや音声データ）でもよいし、制御データ（例えば画像や音声の配信リクエスト）でもよい。
【００６０】
また、ＵＬ送信信号生成部２１は、ＣＳＩ測定部２４により測定された回線状態情報（ＣＳＩ：基地局ＢＳ１と端末ＴＭ１との間の伝搬路の状態を示す情報）を取得する。ＵＬ送信信号生成部２１は、回線状態情報（ＣＳＩ）を基地局ＢＳ１に送信するためのＵＬ送信信号を生成してＵＬ無線送信部２５に出力する。
【００６１】
ＤＬ受信信号復号部２２は、ＤＬ無線受信部２６の出力（つまり、ＤＬ受信信号）を取得して復号する。ＤＬ受信信号復号部２２の復号出力は、基地局ＢＳ１から送信されてきた参照信号（ＲＳ）又はＤＬ受信データのうちいずれかである。
【００６２】
ＤＬ受信信号復号部２２は、基地局ＢＳ１から送信されてきた参照信号（ＲＳ）を得た場合には、参照信号（ＲＳ）をＣＳＩ測定部２４に出力するとともに、参照信号（ＲＳ）のデータフレームに含まれるＣＳＩ報告要求指定端末情報をＣＳＩ報告有無決定部２３に出力する。一方、ＤＬ受信信号復号部２２は、基地局ＢＳ１から送信されてきたＤＬ受信データを得た場合には、ＤＬ受信データをアプリケーション（不図示）に出力する。
【００６３】
ＣＳＩ報告有無決定部２３は、ＤＬ受信信号復号部２２の出力（つまり、参照信号（ＲＳ）のデータフレームに含まれるＣＳＩ報告要求指定端末情報）に基づいて、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無を決定する。ＣＳＩ報告有無決定部２３は、決定結果に応じて、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定のオンオフ制御信号をＣＳＩ測定部２４に出力する。
【００６４】
例えば、ＣＳＩ報告有無決定部２３は、ＣＳＩ報告要求指定端末情報に自端末の識別番号（端末識別番号）が含まれていると判断した場合に、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う事を決定し、その旨のオンオフ制御信号（つまり、ＣＳＩの測定及び報告を行うための制御信号）をＣＳＩ測定部２４に出力する。一方、ＣＳＩ報告有無決定部２３は、ＣＳＩ報告要求指定端末情報に自端末の識別番号（端末識別番号）が含まれていないと判断した場合に、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行わない事を決定し、その旨のオンオフ制御信号（つまり、ＣＳＩの測定及び報告を行わないための制御信号）をＣＳＩ測定部２４に出力する。
【００６５】
ＣＳＩ測定部２４は、ＣＳＩ報告有無決定部２３からのオンオフ制御信号が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う事の決定を示す場合に、ＤＬ受信信号復号部２２からの出力（つまり、参照信号（ＲＳ））に基づいて、基地局ＢＳ１と自端末（例えば端末ＴＭ１）との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）を測定する。ＣＳＩ測定部２４は、基地局ＢＳ１から送信されてきた参照信号（ＲＳ）に対して、回線状態情報（ＣＳＩ）を測定する。ＣＳＩ測定部２４は、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果をＵＬ送信信号生成部２１に出力する。
【００６６】
通信部の一例としてのＵＬ無線送信部２５は、ＵＬ送信信号生成部２１により生成されたＵＬ送信信号（具体的には、ＵＬ送信データを基地局ＢＳ１に送信するためのＵＬ送信信号）をアンテナＡｔ１１〜Ａｔ１４から基地局ＢＳ１に向けて送信する。また、ＵＬ無線送信部２５は、ＵＬ送信信号生成部２１により生成されたＵＬ送信信号（具体的には、回線状態情報（ＣＳＩ）を基地局ＢＳ１に送信するためのＵＬ送信信号）をアンテナＡｔ１１〜Ａｔ１４から基地局ＢＳ１に向けて送信する。
【００６７】
通信部の一例としてのＤＬ無線受信部２６は、基地局ＢＳ１から送信されたＤＬ受信信号を、アンテナＡｔ１１〜Ａｔ１４を介して受信してＤＬ受信信号復号部２２に出力する。
【００６８】
メモリＭＴ１は、例えば端末ＴＭ１の処理時に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、端末ＴＭ１の動作を規定したプログラム及びデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、各種データや情報が一時的に保存される。例えばメモリＭＴ１は、ＣＳＩ測定部２４により測定された回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を一時的に保存する。
【００６９】
次に、実施の形態１における基地局ＢＳ１及び端末の動作手順について、図５を参照して説明する。図５は、実施の形態１の基地局ＢＳ１及び端末ＴＭ１の各動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。図５の説明においても、端末の動作手順を図１に示す端末ＴＭ１を例示して説明する。基地局ＢＳ１及び端末ＴＭ１は、図５に示すそれぞれの動作フローをデータ送信周期毎に繰り返す。図５において説明する端末の動作手順は、基地局ＢＳ１において、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行わせるＬ台の端末として決定された端末における動作フローを示す。
【００７０】
図５において、基地局ＢＳ１は、データ送信周期毎に、現在基地局ＢＳ１に接続中のＰ（例えば１００）台の端末から、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行わせるＬ台（例えばｋＭ台、ｋは例えば２〜５の整数）の端末を決定する（Ｓ１）。Ｌ台の端末の決定方法は、上述したように、例えばメモリＭＢ１に保持される接続端末リストＴ１に基づいて基地局ＢＳ１に接続した順に決定する方法、メモリＭＢ１に保持される接続端末リストＴ２に基づいてＤＬ送信データ量が大きい端末の順に決定する方法、又は、所定の契約を締結済みであってかつその契約におけるランク情報又はレベル情報が高い端末から順に決定する方法のいずれかである。但し、Ｌ台の端末の決定方法は、これらの決定方法に限定されなくても構わない。
【００７１】
従って、実施の形態１では、ステップＳ１の処理により、基地局ＢＳ１に接続中の全て（Ｐ台）の端末からＣＳＩの測定結果の報告が基地局ＢＳ１になされる事が無く、Ｐ台の端末のうち一部（Ｌ台の端末、Ｌ＜Ｐ）の端末からＣＳＩの測定結果が報告される。これにより、端末からＣＳＩの測定結果の報告がなされるときに、上り回線（ＵＬ）におけるトラフィックの増大の抑制が可能となる。
【００７２】
基地局ＢＳ１は、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告指示として、ステップＳ１において決定したＬ台の端末はどれであるかの報知情報（つまり、ＣＳＩ報告要求指定端末情報）及び回線状態情報（ＣＳＩ）を測定させるための固定パターンである参照信号（ＲＳ）をＰ台の端末に送信する（Ｓ２）。これらＣＳＩ報告要求指定端末情報及び参照信号は、例えば共通制御チャネルにてビームフォーミング送信ではなく送信される。ＣＳＩ報告要求指定端末情報は、基地局ＢＳ１のアンテナの全てから送信される必要性はない。参照信号（ＲＳ）は、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定の対象なので基地局ＢＳ１のアンテナの全てから送信される必要がある。
【００７３】
基地局ＢＳ１のステップＳ１の処理によりＬ台の端末として決定された端末（指定端末）は、ステップＳ２において基地局ＢＳ１から送信されたＣＳＩ報告要求指定端末情報により自身が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行うべきことを知る（Ｓ１１）。そして、それらの端末（指定端末）は、基地局ＢＳ１から送信される参照信号（ＲＳ）を受信処理する事により、基地局ＢＳ１と自端末との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）を測定する（Ｓ１２）。端末（指定端末）は、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を生成して基地局ＢＳ１に送信（報告）する（Ｓ１３）。
【００７４】
基地局ＢＳ１は、ステップＳ１３において端末（指定端末）から送信された回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を受信する（Ｓ３）。基地局ＢＳ１は、ステップＳ３においては合計Ｌ台の端末からのそれぞれの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を受信する。
【００７５】
基地局ＢＳ１は、ビームフォーミング技術を用いて、下り回線の送信データ（ＤＬ送信データ）の送信用の各種の信号処理を実行する（Ｓ４）。例えば、基地局ＢＳ１は、ＤＬ送信対象端末決定部１１において、ステップＳ３において受信した合計Ｌ台の端末（指定端末）からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果の中で回線状態情報（ＣＳＩ）が良好か或いはどのＭ台の端末を組み合わせるとＭＩＭＯの各ストリームが大きな伝送速度になるか等を考慮してＭ台の端末を、ＵＬ送信データの送り先（宛先）となる端末として選定する。基地局ＢＳ１は、ＤＬ送信ウェイト決定部１２において、Ｍ台の端末に関する情報とそれぞれの指定端末（Ｌ台の端末）からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果とに基づいて、ＭＩＭＯ空間多重送信信号の送信ビーム指向性形成の送信ウェイトを算出して決定する。基地局ＢＳ１は、ＤＬ送信信号生成部１３において、送信ウェイトとＤＬ送信データとを用いて、同一周波数上で同時に空間多重通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ通信）が可能なＭ台の端末に送信可能なＤＬ送信信号を生成する。
【００７６】
基地局ＢＳ１は、ステップＳ４においてビームフォーミング技術を用いて生成したＤＬ送信信号をそれぞれのアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００からＭ台の端末に向けて送信する（Ｓ５）。
【００７７】
ステップＳ４において下り回線の送信データ（ＤＬ送信データ）の送り先（宛先）として選定された端末（言い換えると、合計Ｍ台の端末として選定された端末）は、ステップＳ５において基地局ＢＳ１から送信されたＤＬ送信信号を受信する（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１において決定されたＬ台の端末であっても、ステップＳ４において下り回線の送信データ（ＤＬ送信データ）の送り先（宛先）として選定されなかった端末は、ステップＳ５において基地局ＢＳ１から送信されたＤＬ送信信号は受信されない。
【００７８】
以上により、実施の形態１の無線通信システム１０では、基地局ＢＳ１は、基地局ＢＳ１と接続中の全て（具体的には、Ｐ（Ｐ：３以上の整数）台）の端末に関する情報をメモリＭＢ１に保持し、データ送信周期毎に、Ｐ台の端末に関する情報に基づいて、Ｐ台の端末の中から、基地局ＢＳ１との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ（Ｌ：２≦Ｌ＜Ｐを満たす整数）台の端末を決定する。基地局ＢＳ１は、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告の実行指示をＣＳＩ報告要求指定端末情報として、基地局ＢＳ１に接続中のそれぞれの端末に送信する。回線状態情報（ＣＳＩ）の報告の要求が指定されたＬ台の端末は、回線状態情報（ＣＳＩ）を測定し、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を基地局ＢＳ１に報告する。基地局ＢＳ１は、Ｌ個の端末からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果の報告に基づいて、データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）台の端末を選定し、複数のアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００を介して、Ｍ個の端末との間で空間多重通信を用いて、データを送信する。
【００７９】
つまり、無線通信システム１０は、基地局ＢＳ１において全ての端末（Ｐ台の端末）から、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行わせる端末をＬ台の端末に限定的に決定する。これにより、無線通信システム１０は、端末が接続している基地局ＢＳ１の個々のアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００と端末の個々のアンテナとの間の伝搬路の状況を示す回線状態情報（ＣＳＩ）の測定、並びに回線状態情報（ＣＳＩ）の基地局ＢＳ１への報告によって生じる、上り回線（ＵＬ）のトラフィックの増大を適応的に抑制できる。また、無線通信システム１０は、基地局ＢＳ１においてＬ台の端末に決定されなかった端末において回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行わせる必要が無いので、それらの端末における消費電力の増大を適応的に抑制できる。従って、無線通信システム１０は、基地局ＢＳ１と回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果に基づいて選定された合計Ｍ台の端末との間で、良好かつ快適な下り回線（ＤＬ）のＭＵ−ＭＩＭＯの通信環境を実現できる。
【００８０】
また、基地局ＢＳ１がメモリＭＢ１に保持するＰ台の端末に関する情報は、基地局ＢＳ１に接続した個々の端末における端末識別情報を有する。基地局ＢＳ１は、基地局ＢＳ１に接続した端末の順に対応する端末識別番号に従い、データ送信周期毎にＬ個の端末を決定する。データ送信周期毎に選ばれるＬ台の番号は、シフト及び巡回（最後の番号の次は１番に戻る）させる。これにより、基地局ＢＳ１は、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の端末をデータ送信周期毎に簡易かつ迅速に決定できる。
【００８１】
また、基地局ＢＳ１がメモリＭＢ１に保持するＰ台の端末に関する情報は、基地局ＢＳ１が個々の端末に送信した下り回線データ量に関する情報を有する。基地局ＢＳ１は、下り回線データ量が大きい端末を優先してＬ個の端末を決定する。これにより、基地局ＢＳ１は、ＤＬ送信データ量が大きいデータ（例えば映像データ）の送り先（宛先）となる端末との通信を優先して継続できるように、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の指定端末を決定できる。
【００８２】
また、基地局ＢＳ１がメモリＭＢ１に保持するＰ台の端末に関する情報は、所定の契約におけるランク情報を有する。基地局ＢＳ１は、所定の契約におけるランク情報に基づいて、ランク情報が高い端末を優先してＬ個の端末を決定する。これにより、基地局ＢＳ１は、例えば所定の契約を締結した一部の有料会員、更にはその有料会員の中でも契約の高いランク又はレベルに属する有料会員の端末との通信を優先できるように、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行わせるＬ台の指定端末を決定できる。
【００８３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う端末は基地局ＢＳ１により決定される。実施の形態２では、基地局に接続している端末自身が、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告の要否を決定する。
【００８４】
実施の形態２の無線通信システム１０の構成は図１に示す実施の形態１の無線通信システム１０の構成と同一であるため、実施の形態１と重複する説明は簡略化又は省略する。実施の形態２において、無線通信システム１０は、１台の基地局ＢＳ１ａと複数の端末ＴＭ１ａ，ＴＭ２ａ，…，ＴＭ１００ａとを含む構成である。実施の形態２では、基地局ＢＳ１ａ及びそれぞれの端末の内部構成が実施の形態１の基地局ＢＳ１及びそれぞれの端末の内部構成と一部において異なる。
【００８５】
図６は、実施の形態２の基地局ＢＳ１ａの内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【００８６】
図６に示す基地局ＢＳ１ａは、プロセッサＰＲＢ１ａと、メモリＭＢ１ａと、ＤＬ無線送信部１７と、ＵＬ無線受信部１８と、アンテナＡｂ１〜Ａｂ１００とを含む構成である。図１及び図６には、基地局ＢＳ１ａのアンテナ保有数が１００と例示されているが、１００に限定されない事は言うまでもない。
【００８７】
プロセッサＰＲＢ１ａは、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰを用いて構成される。プロセッサＰＲＢ１ａは、メモリＭＢ１ａと協働して、各種処理や制御を行う。具体的には、プロセッサＰＲＢ１ａは、メモリＭＢ１ａに保持されたプログラム及びデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、以下の各部の機能を実現する。この各部は、ＤＬ送信対象端末決定部１１と、ＤＬ送信ウェイト決定部１２と、ＤＬ送信信号生成部１３と、ＣＳＩ取得部１５と、ＵＬ受信信号復号部１６とを含むが、これらの各部の動作は実施の形態１とほぼ同一であるため、説明を省略する。
【００８８】
実施の形態１では、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定を可能とする参照信号（ＲＳ：Reference Symbol、例えば固定パターンデータなど）とＬ台の端末を指定する制御信号（つまり、ＣＳＩ報告指定端末情報）の両者が基地局ＢＳ１から送信された。実施の形態２では、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定を可能とする参照信号（ＲＳ：Reference Symbol、例えば固定パターンデータなど）が周期的に基地局から送信されていればよい。
【００８９】
メモリＭＢ１ａは、例えば基地局ＢＳ１ａの処理時に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、基地局ＢＳ１ａの動作を規定したプログラム及びデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、各種データや情報が一時的に保存される。
【００９０】
図７は、実施の形態２の端末の内部構成の一例を詳細に示すブロック図である。
【００９１】
図１に示すそれぞれの端末ＴＭ１ａ〜ＴＭ１００ａの内部構成は同一であるため、図７では端末ＴＭ１ａを例示して詳細に説明する。
【００９２】
図７に示す端末ＴＭ１ａは、プロセッサＰＲＴ１ａと、メモリＭＴ１ａと、ＵＬ無線送信部２５と、ＤＬ無線受信部２６と、アンテナＡｔ１１〜Ａｔ１４とを含む構成である。図１及び図７には、端末ＴＭ１ａのアンテナ保有数が４と例示されているが、４に限定されない事は言うまでもない。
【００９３】
プロセッサＰＲＴ１ａは、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰを用いて構成される。プロセッサＰＲＴ１ａは、メモリＭＴ１ａと協働して、各種処理や制御を行う。具体的には、プロセッサＰＲＴ１ａは、メモリＭＴ１ａに保持されたプログラム及びデータを参照し、そのプログラムを実行することにより、以下の各部の機能を実現する。この各部は、ＵＬ送信信号生成部２１と、ＤＬ受信信号復号部２２と、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａと、ＣＳＩ測定部２４と、ＤＬ受信予定データ量判定部２７と、ＤＬ受信有無履歴計測部２８とを含むが、ＵＬ送信信号生成部２１と、ＤＬ受信信号復号部２２と、ＣＳＩ測定部２４との動作は実施の形態１と同一であるため、説明を省略する。
【００９４】
ＤＬ受信信号復号部２２の復号出力は、基地局ＢＳ１ａから送信されてきた参照信号（ＲＳ）およびＤＬ受信データである。自分宛のＤＬ受信データは無い場合もある。
【００９５】
ＤＬ受信信号復号部２２は、基地局ＢＳ１ａから送信されてきた参照信号（ＲＳ）をＣＳＩ測定部２４に出力する。一方、ＤＬ受信信号復号部２２は、基地局ＢＳ１ａから送信されてきたＤＬ受信データを得た場合には、ＤＬ受信データをアプリケーション（不図示）に出力するとともに、そのデータ送信周期においてデータを受信したことを記憶するためにＤＬ受信予定データ量判定部２７及びＤＬ受信有無履歴計測部２８にそれぞれ出力する。
【００９６】
ＤＬ受信予定データ量判定部２７は、ＤＬ受信信号復号部２２から参照信号（ＲＳ）を受信した旨の情報を取得すると、メモリＭＴ１ａに保存（保持）されている端末関連情報（自端末に関する情報の一例、図８参照）を読み出し、基地局ＢＳ１ａからの自端末への下り回線（ＤＬ）における受信予定のデータ量［メガバイト］を判定する。ＤＬ受信予定データ量判定部２７は、下り回線における受信予定のデータ量の判定値に関する情報をＣＳＩ報告有無決定部２３ａに出力する。
【００９７】
ＤＬ受信有無履歴計測部２８は、ＤＬ受信信号復号部２２から参照信号（ＲＳ）を受信した旨の情報を取得すると、メモリＭＴ１ａに保存（保持）されている端末関連情報（自端末に関する情報の一例、図８参照）を読み出し、基地局ＢＳ１ａからの自端末へのデータ送信周期毎の過去の受信履歴の状況を計測する。ＤＬ受信有無履歴計測部２８は、データ送信周期毎の過去の受信履歴の状況の計測結果に関する情報をＣＳＩ報告有無決定部２３ａに出力する。
【００９８】
ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、メモリＭＴ１ａに保存（保持）されている端末関連情報（自端末に関する情報の一例、図８参照）を読み出し、自端末に関する端末関連情報に基づいて、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無を決定する。
【００９９】
図８は、基地局ＢＳ１ａに接続している端末毎の端末関連情報の一例を示す図である。
【０１００】
図８では、基地局ＢＳ１ａに接続している全て（例えばＰ＝１００台）の端末のそれぞれの端末関連情報が結合されて示されているが、個々の端末のメモリＭＴ１ａは、図８に示す自端末の端末識別番号に対応するレコードの情報のみ保持している。
【０１０１】
個々の端末のメモリＭＴ１ａに保持される端末関連情報は、端末識別番号と、グループと、データ送信周期毎のＤＬ受信予定データ量と、端末のｎ値（後述参照）と、過去のデータ送信周期毎のＤＬ受信履歴と、過去連続してデータを未受信となったデータ送信周期の回数（ｒ値、後述参照）と、ＣＳＩ測定及び報告の要否決定結果とを有する。
【０１０２】
グループは、端末識別番号（例えば端末識別番号の下１桁又は下２桁の値）に対応して設定される。図８では、例えば下１桁の値に対応して設定されており、端末識別番号の下１桁が「１」の端末はグループ「Ｇ１」、下１桁が「２」の端末はグループ「Ｇ２」、…、下１桁が「０」の端末はグループ「Ｇ１０」にそれぞれ設定される。また、グループの設定方法は、端末識別番号の下１桁又は下２桁の値に対応して設定する方法に限定されない。また、端末識別番号は、例えば端末の電話番号でもよいし、端末の製造番号でもよい。
【０１０３】
なお、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、グループの順に自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無を決定する場合には、送信データ周期の番号等の端末にとって既知の情報を基に全端末がグループ番号の更新を同期して把握できるようにしている。これにより、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要があるか否かをデータ送信周期毎に簡易かつ迅速に決定できる。また、実施の形態１で必要であった基地局ＢＳ１から端末へのＣＳＩ報告要求指定端末情報の送信を実施の形態２では不要とできる。
【０１０４】
端末のｎ値は、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａにより、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無を決定する際に用いられる閾値である。
【０１０５】
ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、メモリＭＴ１ａに保存（保持）される自端末に関する端末関連情報から読み出したｎ値と、ＤＬ受信有無履歴計測部２８からのデータ送信周期毎の過去の受信履歴の状況の計測結果に関する情報とに基づいて、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無を決定する。具体的には、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、過去ｎ回のデータ送信周期において下り回線データ（ＤＬ受信データ）を未受信である場合に、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う事を決定する。これにより、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、基地局ＢＳ１ａが特定の端末にのみ下り回線データ（ＤＬ受信データ）の送信を継続する事を排除でき、下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信が暫く無い自端末において下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信を期待できる。
【０１０６】
また、ｎ値は例えば２以上の既定の整数値（つまり、固定値）であってよい。これにより、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、基地局ＢＳ１ａに接続している全ての端末において万遍なくかつ均等に下り回線データ（ＤＬ受信データ）を送信できる。従って、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、基地局ＢＳ１ａが短いデータ送信周期（例えば１ミリ秒又は１０ミリ秒）毎に多くの端末との間で空間多重通信を行う事を支援できる。
【０１０７】
また、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、ｎ値を固定値とせずに、例えばＤＬ受信予定データ量判定部２７からの下り回線における受信予定のデータ量の判定値に関する情報に基づいて、ｎ値をデータ送信周期の度に変更してもよい。例えば、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、ｎ値＝「１０÷（下り回線における受信予定のデータ量［メガバイト］）」を演算する事によって、ｎ値をデータ送信周期の度に求めてもよい。これにより、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、基地局ＢＳ１ａから送信されてくる下り回線データ（ＤＬ受信データ）のサイズの大きさに鑑みて、例えば大きなサイズの下り回線データ（ＤＬ受信データ）が送信されてくる場合には基地局ＢＳ１ａとの通信の優先度が大きくなるようにｎ値を小さい値に臨機応変に設定できる。また、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、基地局ＢＳ１ａから送信されてくる下り回線データ（ＤＬ受信データ）のサイズの大きさに鑑みて、例えば小さなサイズの下り回線データ（ＤＬ受信データ）が送信されてくる場合には基地局ＢＳ１ａとの通信の優先度が小さくなるようにｎ値を大きい値に臨機応変に設定できる。
【０１０８】
図８において、過去のＤＬ受信履歴は、図８の紙面左側から紙面右側に向けて、データ送信周期毎の下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信の有無（「○」は受信あり、「×」は受信なし）を示す。
【０１０９】
例えば端末識別番号「＃１」の端末では、直近５回分のデータ送信周期において下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信が無く、ｒ＝５となっている。従って、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａが自端末のｎ値を用いて回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告の要否を決定する場合、端末識別番号「＃１」の端末では、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、ｎ（＝４）＜ｒ（＝５）であるため、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う事を決定する。
【０１１０】
例えば端末識別番号「＃２」の端末では、直近２回分のデータ送信周期において下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信が無く、ｒ＝２となっている。従って、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａが自端末のｎ値を用いて回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告の要否を決定する場合、端末識別番号「＃２」の端末では、ＣＳＩ報告有無決定部２３ａは、ｎ（＝３３）＞ｒ（＝２）であるため、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行わない事を決定する。ＣＳＩ報告有無決定部２３ａが自端末のｎ値を用いて回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告の要否を決定する場合、他の端末においても同様の決定がなされる。
【０１１１】
メモリＭＴ１ａは、例えば端末ＴＭ１ａの処理時に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、端末ＴＭ１ａの動作を規定したプログラム及びデータを格納するＲＯＭとを有する。ＲＡＭには、各種データや情報が一時的に保存される。例えばメモリＭＴ１ａは、ＣＳＩ測定部２４により測定された回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果や、自端末に関する端末関連情報（図８参照）を一時的に保存する。
【０１１２】
次に、実施の形態２における基地局ＢＳ１ａ及び端末の動作手順について、図９を参照して説明する。図９は、実施の形態２の基地局ＢＳ１ａ及び端末の各動作手順の一例を詳細に示すフローチャートである。図９の説明においても、端末の動作手順を図１に示す端末ＴＭ１ａを例示して説明する。基地局ＢＳ１ａ及び端末ＴＭ１ａは、図９に示すそれぞれの動作フローをデータ送信周期毎に繰り返す。
【０１１３】
図９において、端末ＴＭ１ａは、メモリＭＴ１ａに保存（保持）されている端末関連情報（自端末に関する情報の一例、図８参照）を読み出し、自端末に関する端末関連情報に基づいて、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無を決定する（Ｓ１５）。自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無の決定方法は、上述したように、例えばメモリＭＴ１ａに保持されている端末関連情報に基づいて自端末の端末識別番号に対応するグループ情報により示されるグループに属するか否かで決定する方法、メモリＭＴ１ａに保持されている端末関連情報に基づいて過去ｎ回分のデータ送信周期にわたって下り回線データ（ＤＬ受信データ）を受信していないかどうかで決定する方法のいずれかである。但し、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無の決定方法は、これらの決定方法に限定されなくても構わない。
【０１１４】
従って、実施の形態２では、ステップＳ１５の処理により、基地局ＢＳ１ａに接続中の全て（Ｐ台）の端末からＣＳＩの測定結果の報告が基地局ＢＳ１ａになされる事が無く、Ｐ台の端末のうち一部の端末からＣＳＩの測定結果が報告される。これにより、端末からＣＳＩの測定結果の報告がなされるときに、上り回線（ＵＬ）におけるトラフィックの増大の抑制が可能となる。
【０１１５】
端末ＴＭ１ａは、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要があるか否かを判断する（Ｓ１６）。端末ＴＭ１ａは自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要が無いと判断した場合には（Ｓ１６、ＮＯ）、端末ＴＭ１ａの処理は終了する。
【０１１６】
一方、端末ＴＭ１ａは、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要があると判断した場合には（Ｓ１６、ＹＥＳ）、基地局ＢＳ１ａから送信されてきた参照信号（ＲＳ）の受信処理に基づいて、基地局ＢＳ１ａと自端末との間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）を測定する（Ｓ１２）。端末ＴＭ１ａは、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を生成して基地局ＢＳ１ａに送信（報告）する（Ｓ１３）。
【０１１７】
基地局ＢＳ１ａは、ステップＳ１３において端末ＴＭ１ａから送信された回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を受信する（Ｓ３）。基地局ＢＳ１ａは、ステップＳ３においては、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う事を決定した、Ｐ台の端末のうち一部の端末からのそれぞれの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を受信する。
【０１１８】
基地局ＢＳ１ａは、ビームフォーミング技術を用いて、下り回線の送信データ（ＤＬ送信データ）の送信用の各種の信号処理を実行する（Ｓ４Ａ）。例えば、基地局ＢＳ１ａは、ＤＬ送信対象端末決定部１１において、ステップＳ３において受信した一部の端末からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果の中で回線状態情報（ＣＳＩ）が良好か或いはどのＭ台の端末を組み合わせるとＭＩＭＯの各ストリームが大きな伝送速度になるか等を考慮して、ＵＬ送信データの送り先（宛先）となる端末としてＭ台の端末を選定する。基地局ＢＳ１ａは、ＤＬ送信ウェイト決定部１２において、Ｍ台の端末に関する情報とそれぞれの指定端末からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果とに基づいて、基地局ＢＳ１ａからＭ台のそれぞれの端末に対する送信ビームの指向性を形成可能な送信ウェイトを算出して決定する。基地局ＢＳ１ａは、ＤＬ送信信号生成部１３において、送信ウェイトとＤＬ送信データとを用いて、同一周波数上で同時に空間多重通信（ＭＵ−ＭＩＭＯ通信）が可能なＭ台の端末に送信可能なＤＬ送信信号を生成する。
【０１１９】
基地局ＢＳ１ａは、ステップＳ４Ａにおいてビームフォーミング技術を用いて生成したＤＬ送信信号をそれぞれのアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００からＭ台の端末に向けて送信する（Ｓ５）。
【０１２０】
ステップＳ４Ａにおいて下り回線の送信データ（ＤＬ送信データ）の送り先（宛先）として選定された端末（言い換えると、合計Ｍ台の端末として選定された端末）は、ステップＳ５において基地局ＢＳ１ａから送信されたＤＬ送信信号を受信する（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１５において回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う事を決定した端末であっても、ステップＳ４Ａにおいて下り回線の送信データ（ＤＬ送信データ）の送り先（宛先）として選定されなかった端末は、ステップＳ５において基地局ＢＳ１ａから送信されたＤＬ送信信号は受信されない。
【０１２１】
以上により、実施の形態２の無線通信システム１０では、基地局ＢＳ１ａに接続している端末は、自端末に関する端末関連情報（自端末に関する情報の一例）をメモリＭＴ１ａに保持し、データ送信周期毎に、自端末に関する端末関連情報に基づいて、基地局ＢＳ１ａとの間の伝搬路の状態を示す回線状態情報（ＣＳＩ）の報告の要否を決定する。端末は、回線状態情報（ＣＳＩ）の報告を行う事の決定に基づいて、回線状態情報（ＣＳＩ）を測定し、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果を基地局ＢＳ１ａに報告する。基地局ＢＳ１ａは、端末からの回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果の報告に基づいて、データ送信周期において空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２≦Ｍ≦Ｌを満たす整数）個の端末を選定する。基地局ＢＳ１ａは、複数のアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００を介して、Ｍ個の端末との間で空間多重通信を用いて、ＤＬ送信データ（データの一例）を送信する。端末は、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果に基づいてデータ送信周期において基地局ＢＳ１ａとの間での空間多重通信が可能なＭ（Ｍ：２以上の既定値）個の端末に選定された場合に、空間多重通信を用いて基地局ＢＳ１ａから送信されたＤＬ送信データ（データの一例）を受信する。
【０１２２】
つまり、無線通信システム１０は、基地局ＢＳ１ａに接続している全ての端末（Ｐ台の端末）のそれぞれにおいて、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要があるか否かを判断させる。この判断の結果として、Ｐ台の端末のうち一部の端末（例えば実施の形態１のＬ台の端末程度、又はＬ台から多少の幅の増減を含む）においてのみ、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告が行われる。これにより、無線通信システム１０は、端末が接続している基地局ＢＳ１の個々のアンテナＡｂ１〜Ａｂ１００と端末の個々のアンテナとの間の伝搬路の状況を示す回線状態情報（ＣＳＩ）の測定、並びに回線状態情報（ＣＳＩ）の基地局ＢＳ１への報告によって生じる、上り回線（ＵＬ）のトラフィックの増大を適応的に抑制できる。また、無線通信システム１０は、端末自らの判断によって回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要が無い端末を決定できるので、それらの端末における消費電力の増大を適応的に抑制できる。従って、無線通信システム１０は、基地局ＢＳ１と回線状態情報（ＣＳＩ）の測定結果に基づいて選定された合計Ｍ台の端末との間で、良好かつ快適な下り回線（ＤＬ）のＭＵ−ＭＩＭＯの通信環境を実現できる。
【０１２３】
また、個々の端末がメモリＭＴ１ａに保持する自端末に関する端末関連情報は、自端末の端末識別番号に対応するグループ情報を有する。端末は、このグループ情報により示されるグループの順に、自端末が回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要の有無を決定する。これにより、端末は、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う必要があるか否かをデータ送信周期毎に簡易かつ迅速に決定できる。
【０１２４】
また、個々の端末がメモリＭＴ１ａに保持する自端末に関する端末関連情報は、過去のデータ送信周期毎の基地局ＢＳ１ａからの下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信の有無を示す受信履歴情報を有する。端末は、過去のｎ（ｎ：２以上の整数）回分のデータ送信周期にわたって基地局ＢＳ１ａからのデータの受信が無い場合に、回線状態情報（ＣＳＩ）の測定及び報告を行う事を決定する。これにより、端末は、基地局ＢＳ１ａが特定の端末にのみ下り回線データ（ＤＬ受信データ）の送信を継続する事を排除でき、下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信が暫く無い自端末において下り回線データ（ＤＬ受信データ）の受信を期待できる。
【０１２５】
また、個々の端末がメモリＭＴ１ａに保持する自端末に関する端末関連情報において、ｎ値は固定値であってもよい。これにより、端末は、基地局ＢＳ１ａに接続している全ての端末において万遍なくかつ均等に下り回線データ（ＤＬ受信データ）を送信できる。従って、端末は、基地局ＢＳ１ａが短いデータ送信周期（例えば１ミリ秒又は１０ミリ秒）毎に多くの端末との間で空間多重通信を行う事を支援できる。
【０１２６】
また、個々の端末がメモリＭＴ１ａに保持する自端末に関する端末関連情報は、基地局ＢＳ１ａから送信される下り回線データ量（ＤＬ受信データ量）の情報を更に有する。端末は、基地局ＢＳ１ａから送信される下り回線データ量（ＤＬ受信データ量）が所定閾値より大きい場合には、その下り回線データ量（ＤＬ受信データ量）に応じて、ｎ値を現在値よりも小さく設定する。これにより、端末は、基地局ＢＳ１ａから送信されてくる下り回線データ（ＤＬ受信データ）のサイズの大きさに鑑みて、例えば大きなサイズの下り回線データ（ＤＬ受信データ）が送信されてくる場合には基地局ＢＳ１ａとの通信の優先度が大きくなるようにｎ値を小さい値に臨機応変に設定できる。
【０１２７】
また、個々の端末がメモリＭＴ１ａに保持する自端末に関する端末関連情報は、基地局ＢＳ１ａから送信される下り回線データ量（ＤＬ受信データ量）の情報を更に有する。端末は、基地局ＢＳ１ａから送信される下り回線データ量（ＤＬ受信データ量）が所定閾値より小さい場合には、その下り回線データ量（ＤＬ受信データ量）に応じて、ｎ値を現在値よりも大きく設定する。これにより、端末は、基地局ＢＳ１ａから送信されてくる下り回線データ（ＤＬ受信データ）のサイズの大きさに鑑みて、例えば小さなサイズの下り回線データ（ＤＬ受信データ）が送信されてくる場合には基地局ＢＳ１ａとの通信の優先度が小さくなるようにｎ値を大きい値に臨機応変に設定できる。
【０１２８】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本開示は、基地局に接続している端末における、接続中の基地局の個々のアンテナとの間の伝搬路の状況を示す回線状態情報の測定並びに回線状態情報の基地局への報告によって生じる、上り回線のトラフィックの増大や端末における消費電力の増大を適応的に抑制し、快適なＭＵ−ＭＩＭＯの通信環境を実現する端末、基地局、無線通信システム及び回線状態情報取得方法として有用である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  無線通信システム
１１  ＤＬ送信対象端末決定部
１２  ＤＬ送信ウェイト決定部
１３  ＤＬ送信信号生成部
１４  ＣＳＩ報告要求指定端末決定部
１５  ＣＳＩ取得部
１６  ＵＬ受信信号復号部
１７  ＤＬ無線送信部
１８  ＵＬ無線受信部
２１  ＵＬ送信信号生成部
２２  ＤＬ受信信号復号部
２３，２３ａ  ＣＳＩ報告有無決定部
２４  ＣＳＩ測定部
２５  ＵＬ無線送信部
２６  ＤＬ無線受信部
２７  ＤＬ受信予定データ量判定部
２８  ＤＬ受信有無履歴計測部
Ａｂ１，Ａｂ２，Ａｂ１００，Ａｔ１１，Ａｔ１４，Ａｔ２１，Ａｔ２４，Ａｔ１００１，Ａｔ１００４  アンテナ
ＢＳ１，ＢＳ１ａ  基地局
ＴＭ１，ＴＭ１ａ，ＴＭ２，ＴＭ２ａ，ＴＭ１００，ＴＭ１００ａ  端末
ＭＢ１，ＭＢ１ａ，ＭＴ１，ＭＴ１ａ  メモリ
ＰＲＢ１，ＰＲＢ１ａ，ＰＲＴ１，ＰＲＴ１ａ  プロセッサ
Ｔ１，Ｔ２  接続端末リスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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2018131335.tif 000014