(57)【要約】【課題】重複セルの検出によりシステム全体のスループットを向上できること。【解決手段】制御装置１００は、複数の基地局１００から送出されたフィードバック情報に基づいて端末との通信に必須のビームを決定し、複数の基地局１００が端末との通信に使用できるビームから通信に必須のビームを除いた後、全ての端末の通信が行える条件下で、必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めたビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を基地局１０１に送信する。【選択図】図４
2017028570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と、基地局と、前記基地局を制御する無線通信装置と、を含む無線通信システムにおいて、
前記基地局は、セル内の前記端末とビームを使用して通信する無線通信部と、前記端末から受けた前記ビームのフィードバック情報を無線通信装置に送出する有線通信部とを有し、
前記無線通信装置は、複数の前記基地局から送出された前記フィードバック情報に基づいて前記端末との通信に必須のビームを決定し、複数の前記基地局が前記端末との通信に使用できるビームから前記必須のビームを除いた後、全ての前記端末の通信が行える条件下で、前記必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めた前記ビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を前記基地局に送信する制御部、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記制御部は、所定の前記ビームが通信に使用されないと通信できなくなる前記端末が存在する場合に、当該ビームを通信に使用することを確定して、通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減してから、通信に使用しないビームの組み合わせを求め、通信に使用しないビームに関する情報を前記基地局に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記制御部は、複数の前記セルに接続する前記端末の数の分散が最小となる、通信に使用しないビームの組み合わせを求めることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記制御部は、複数の前記セルに接続する前記端末の数の分散が一定以下で、かつそのビームを使用する場合に比べて各端末の受信品質の低下が最小となる、通信に使用しないビームの組み合わせを求めることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記基地局が前記端末との通信に使用しないビームを、ビーム探索の対象から除外し、前記基地局に指示することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記制御部は、所定の前記ビームがビーム探索の対象から除外されると一つ以上のビームを検出できなくなる前記端末が存在する場合に、当該ビームをビーム探索の対象とすることを確定して、前記ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせの候補数を削減してから、ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを求めることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記ビーム探索の対象から除外するビームの総数が最大となるように前記ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを求めることを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記ビーム探索の対象から除外するビームの総数が一定以上で、かつ当該ビームを前記ビーム探索の対象から除外しない場合に比べて、複数の前記端末の受信品質の低下が最小となるように前記ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを決定することを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項９】
端末との通信にビームを使用する基地局に対し、前記ビームの通信への使用を制御する無線通信装置において、
前記基地局のセル内の前記端末から受けた複数のフィードバック情報を前記基地局から受けて、前記端末との通信に必須のビームを決定し、複数の前記基地局が前記端末との通信に使用できるビームから前記必須のビームを除いた後、全ての前記端末の通信が行える条件下で、前記必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めた前記ビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を前記基地局に送信する制御部、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記基地局が前記端末との通信に使用しないビームを、ビーム探索の対象から除外し、前記基地局に指示することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
端末との通信にビームを使用する基地局に対し、前記ビームの通信への使用を制御する探索ビーム決定方法において、
前記基地局は、セル内の前記端末とビームを使用して通信し、前記端末から受けた前記ビームのフィードバック情報を無線通信装置に送出し、
前記無線通信装置は、複数の前記基地局から送出された前記フィードバック情報に基づいて前記端末との通信に必須のビームを決定し、複数の前記基地局が前記端末との通信に使用できるビームから前記必須のビームを除いた後、全ての前記端末の通信が行える条件下で、前記必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めた前記ビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を前記基地局に送信する、
ことを特徴とする探索ビーム決定方法。
【請求項１２】
前記基地局が前記端末との通信に使用しないビームを、ビーム探索の対象から除外し、前記基地局に指示することを特徴とする請求項１１に記載の探索ビーム決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末と通信する基地局を制御する無線通信システム、無線通信装置および探索ビーム決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などのセルラ通信システムでは、基地局がカバーするエリア（セル）を隙間なく敷き詰めてエリア内のどこでも通信できる環境を実現している。また、複数のセルの一部が重なるように配置することで、どの基地局からも電波が届かない場所をなくしている。セルが重複する領域にいる端末（移動局）では、複数のセルを検出する。
【０００３】
ＬＴＥでは、基地局間協調送信技術（ＣｏＭＰ：Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）が規定されている。ＣｏＭＰでは、セルが重複する領域にいる端末は、チャネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を基地局にフィードバックし、どちらの基地局と通信を行うかが端末毎に決定される。一般的に、端末の移動速度が小さい場合、伝搬状態は時間的、空間的に相関が高く、端末は、一方のセル（基地局）と通信している状態で他のセルに切り替わる可能性は低い。見通し（ＬｏＳ：Ｌｉｎｅ  ｏｆ  Ｓｉｇｈｔ）環境ではこの傾向が強い。
【０００４】
また、高周波を用いる無線通信のシステムでは、従来のシステムに比べて距離による信号の減衰が大きくなるため、特定の方向にビームを向けて端末と通信を行うビームフォーミング技術が用いられることが一般的である。ビームフォーミング技術を用いたシステムでは、基地局が各端末に向けて最適なビームを決定する必要がある。このため、基地局ではビームの方向を順次変えながら信号を送信し、端末が受信した中で最適なビームを基地局にフィードバックで伝えるビーム探索と呼ばれる技術が必要となる。このビーム探索を行う領域はセルに相当する。
【０００５】
基地局に同時に接続できる端末数には限界があるため、セル内に非常に多くの端末が存在する場合、基地局に接続できない端末が現れ、システム全体のスループットが低下してしまう。従来、端末数の多いセルの領域を狭めて、端末数の少ないセルでカバーされるようにセル調整する技術が開示されている（例えば、下記特許文献１参照。）。また、複数のビームのうち、端末との信号強度が最大のビームのセクタアンテナを選択する技術が開示されている（例えば、下記特許文献２参照。）。また、移動局と同時に通信を行う複数の基地局の負荷状況に基づいて、制御局が少なくとも一つの基地局に対し端末との間の通信を解除する制御を行う技術（例えば、下記特許文献３参照。）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２０１２−７４８８９号公報
【特許文献２】特表２０１３−５０７８１６号公報
【特許文献３】特開２０１２−９９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、具体的に、基地局が端末との間で行うビーム制御が具体的に示されていない。例えば、特許文献１では、重複セルの具体的検出方法が開示されていない。また、重複セルが検出できたとしても、重複セルについて基地局がどの方向のビーム探索を停止するか、あるいはどの方向のビームを用いて端末と通信接続させるかを決定する方法について開示されていない。このため、重複セルでの通信に用いるビーム制御を最適化できないため、異なるセル間のトラフィックの平均化や無線リソースの効率化を行うことができず、システム全体のスループットを向上することができない。
【０００８】
また、ビームを用いた通信の場合、全てのビームの組み合わせの中から最適な組み合わせを選択することで実現できるが、単純に全てのビーム（セル）に対する組み合わせを計算すると計算量が非常に大きくなってしまう。
【０００９】
一つの側面では、本発明は、重複セルの検出によりシステム全体のスループットを向上できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一つの案では、端末と、基地局と、前記基地局を制御する無線通信装置と、を含む無線通信システムにおいて、前記基地局は、セル内の前記端末とビームを使用して通信する無線通信部と、前記端末から受けた前記ビームのフィードバック情報を無線通信装置に送出する有線通信部とを有し、前記無線通信装置は、複数の前記基地局から送出された前記フィードバック情報に基づいて前記端末との通信に必須のビームを決定し、複数の前記基地局が前記端末との通信に使用できるビームから前記必須のビームを除いた後、全ての前記端末の通信が行える条件下で、前記必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めた前記ビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を前記基地局に送信する制御部、を備えたことを要件とする。
【発明の効果】
【００１１】
一つの実施の形態によれば、重複セルの検出によりシステム全体のスループットを向上できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる無線通信装置の配置構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる基地局の構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１にかかる無線通信装置の処理例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態１にかかる無線通信装置を含む無線通信システム全体の処理を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかる無線通信装置の機能ブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その１）
【図７】図７は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その２）
【図８】図８は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その３）
【図９】図９は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その４）
【図１０】図１０は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その１）
【図１１】図１１は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その２）
【図１２】図１２は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その３）
【図１３】図１３は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その４）
【図１４】図１４は、実施の形態２にかかる無線通信装置の処理例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施の形態２にかかる無線通信装置を含む無線通信システム全体の処理を示すシーケンス図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その１）
【図１７】図１７は、実施の形態２にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その２）
【図１８】図１８は、実施の形態２にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その３）
【図１９】図１９は、実施の形態２にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。（その４）
【図２０】図２０は、実施の形態２にかかるビーム探索で除外するビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その１）
【図２１】図２１は、実施の形態２にかかるビーム探索で除外するビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その２）
【図２２】図２２は、実施の形態２にかかるビーム探索で除外するビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その３）
【図２３】図２３は、実施の形態２にかかるビーム探索で除外するビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。（その４）
【図２４】図２４は、ビーム探索の説明図である。
【図２５】図２５は、ビームの通信への使用の制御例を示す図である。
【図２６】図２６は、ビーム探索の対象から除外する制御例を示す図である。
【図２７】図２７は、異なる基地局間のセルのビームの選択状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる無線通信装置の配置構成例を示す図である。無線通信装置は、図１では、制御装置１００として記載してある。制御装置１００は、制御範囲内の全セルのフィードバック情報を収集し、通信に使用しないビームの組み合わせを決定する。無線通信システムは、制御装置１００と、制御装置１００によりビーム制御される基地局（ＢＳ）１０１と、基地局１０１のセル内で基地局１０１と無線通信を行う端末（移動局、不図示）とを含む。以下の説明では、複数の基地局のセルが重複する重複セルに位置する端末に対するビーム制御を例に説明する。
【００１４】
制御装置１００は、図１の（ａ）または（ｂ）の形態で配置され、複数ある基地局（ＢＳ）１０１のうち、制御範囲Ａ内に位置する全部または一部の基地局を制御の対象とする。図１（ａ）に示すシステム構成例は、複数の基地局１０１に対し制御装置１００が独立して接続され、所定のインタフェース（例えばＳ１インタフェース）で接続される。図１（ｂ）に示すシステム構成例は、複数の基地局１０１のうちいずれかの基地局に制御装置１００を実装してなり、制御装置１００は、他の基地局１０１との間で所定のインタフェース（例えばＸ２インタフェース）で接続される。
【００１５】
制御装置１００は、概念的には複数の基地局１０１の上位に位置する装置であるが、物理的な位置は、図１（ａ）のように基地局１０１とは別であってもよいし、図１（ｂ）のように制御範囲Ａ内のいずれかの基地局１０１に実装されていてもよい。各基地局１０１は、それぞれ複数のセルを有し、セル内の端末（移動局）に対しビームフォーミングを用いて無線通信を行う。なお、制御装置１００は、単数ではなく、複数設けてもよい。
【００１６】
この制御装置１００は、各端末が検出した複数セル（基地局）からのビームのフィードバック情報に基づいて、全ての端末が通信（継続）できる条件の下で、基地局１０１が通信に使用しないビームの最適な組み合わせを決定する。その際、あるビームが通信に使用されないと通信できなくなる端末が存在する場合に、そのビームを通信に使用することを確定させ、通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する。
【００１７】
以上により、制御装置１００は、基地局１０１で通信に使用しないビームの組み合わせを決定する計算量を削減する。この後、例えば、２つの基地局１０１の重複セルに端末が位置している場合、一方の基地局は端末との通信を継続し、他方の基地局では端末が位置するセルに対するビーム探索を一時的に行わない。他方の基地局では、ビーム探索を行わない期間中は他の端末との通信を行うことができる。
【００１８】
このように、実施の形態１では、制御装置１００は、基地局１０１で通信に使用しないビームの組み合わせを制御することで、セル間のトラフィックを平均化させる。これにより、システム全体のスループットを向上できる。
【００１９】
実施の形態１のシステムの処理概要を下記に示す。
（１）各基地局は、全ビーム探索を行う。
（２）各端末は、各基地局からのビームのうち検出したビームについての所定の情報を基地局にフィードバックする。
（３）制御装置は、制御範囲内の全セル（全端末）のフィードバック情報を収集し、ビーム探索の対象から通信に使用しないビームの組み合わせを決定する。
（４）制御装置は、各基地局に、ビーム探索の対象から通信に使用しないビームを指示する。
（５）各基地局は、一定時間が経過するまで制御装置の指示に従って端末との通信を行う。
（６）制御装置は、一定時間が経過すると各基地局に通信に使用しないビームの解除を指示し、（１）の処理に戻る。
実施の形態１では、上記（３）の処理により、セル間のトラフィックの平均化を図る。
【００２０】
ここで、制御装置が行う上記処理は、以下の処理を含む。すなわち、制御装置は、各基地局に対し、複数の基地局から送出されたフィードバック情報に基づいて端末との通信に必須のビームを決定し、複数の基地局が端末との通信に使用できるビームから必須のビームを除く。その後、制御装置は、全ての端末の通信が行える条件下で、必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求める。そして、制御装置は、求めたビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を各基地局に送信する。各基地局は、制御装置から指示された通信に使用するビームに関する情報に従って端末との通信を行う。
【００２１】
図２は、実施の形態１にかかる基地局の構成例を示す図である。基地局１０１は、送信部２０１と、受信部２０２と、アンテナ２０３と、処理部２０４と、メモリ２０５と、ネットワークインタフェース（ＮＷ  Ｉ／Ｆ）２０６と、を含む。
【００２２】
送信部２０１は、アンテナ２０３を介して端末へ信号を無線送信する。受信部２０２は、アンテナ２０３を介して端末からの信号を無線受信する。送信部２０１と受信部２０２は、端末との間で無線通信を行う無線通信部として機能する。処理部２０４は、端末および制御装置１００との間の通信を制御する。メモリ２０５は、端末および制御装置１００との間で送受信するデータ（情報）を保持する。ＮＷ  Ｉ／Ｆ２０６は、制御装置１００との間で情報（データ）を有線の伝送路を介して送受信する有線通信部である。
【００２３】
基地局１０１の処理部２０４として、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を用いることができる。ＣＰＵは、メモリ２０５のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された処理プログラムを実行し、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を作業エリアに用いることで機能実現できる。
【００２４】
図３は、実施の形態１にかかる無線通信装置の処理例を示すフローチャートである。図３は、上述したシステムが行う処理（１）〜（６）に相当する。はじめに、各基地局１０１は、ビーム探索を行う（ステップＳ２０１）。これにより、基地局１０１のセル内に位置する各端末は、基地局１０１からのビームのうち、検出したビームについて、必要な情報を基地局にフィードバックする（ステップＳ２０２）。
【００２５】
次に、制御装置１００は、制御範囲Ａ内の全セル（全基地局１０１）のフィードバック情報を収集し、通信に使用しないビームの組み合わせを決定する（ステップＳ２０３）。この後、制御装置１００は、各基地局１０１に、通信に使用しないビームを指示する（ステップＳ２０４）。
【００２６】
この後、各基地局１０１は、一定時間が経過するまで制御装置１００の指示に従って端末との通信を行う（ステップＳ２０５、ステップＳ２０６：Ｎｏのループ）。一定時間は、例えば１秒であり、一定時間におけるセル内での端末分布の変化状態等に基づき設定する。そして、制御装置１００は、一定時間が経過すると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、各基地局１０１に通信に使用しないビームの解除を指示し（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０１に戻る。
【００２７】
以下、図３に示した各処理内容の詳細について説明する。ステップＳ２０１の実行前の段階において、各端末は、セル内で基地局（ＢＳ１，ＢＳ２のいずれか）と通信中であり、例えば、２つの基地局１０１の重複セル内に位置している端末は、受信ＳＮＲが高い基地局（セル）に接続しているとする。この状態で、各基地局１０１は、ステップＳ２０１によりビーム探索を行う。
【００２８】
ステップＳ２０２では、端末は、各基地局１０１から送信されたビームのうち、検出されたビームの中で最適なビームを選択し、所定の情報を基地局１０１にフィードバックする。端末は、最適なビームとして、端末での受信品質、例えば、受信電力が最大のビームを選択する。これに限らず、端末での受信ＳＮＲが最大のビームなど、他の基準であってもよい。
【００２９】
端末が基地局１０１にフィードバックする所定の情報は、各セルに対応する各ビームに一意に紐付けられたＩＤ（ビームＩＤ）が考えられるが、他にビームを特定できるものであってもよい。それに加えて、そのビームの受信ＳＮＲあるいは受信電力を同時に基地局１０１にフィードバックしてもよい。受信ＳＮＲは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、またはＲＳＲＱ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｑｕａｌｉｔｙ）であってもよい。受信電力は、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）であってもよい。
【００３０】
次に、ステップＳ２０３では、制御装置１００は、制御範囲Ａ内の全セルのフィードバック情報を収集し、検出ビームリストを作成した後、通信に使用しないビームの組み合わせを決定する。制御装置１００は、複数ある基地局１０１のうち、全部または一部を制御の対象とする。
【００３１】
次に、ステップＳ２０４では、制御装置１００は、収集した情報を基に、それぞれの基地局間でビームが重複する領域を検出し、どのビームを通信に使用しないかを決定する。具体的な決定方法は後述する。
【００３２】
制御装置１００が通信に使用しないビームを決定した後、制御装置１００は、各基地局１０１に通信に使用しないビームを指示する。まず、ステップＳ２０５により、各基地局１０１は、一定時間が経過するまで（ステップＳ２０５、ステップＳ２０６：Ｎｏのループ）、制御装置１００の指示に従って、端末との通信を行う。
【００３３】
この一定時間内において、端末がセル内への移動により制御装置１００の制御範囲Ａ内に入ってきたり、制御範囲Ａ内に存在はしていたが通信を行っていなかった端末が通信を開始したりすることがある。制御装置１００は、このような、セル間のトラフィックの状態の変化に対応して、適切にトラフィックの平均化ができる制御を行う。
【００３４】
このため、制御装置１００は、各基地局１０１に対して一部のビームを使用しない指示をした後、一定時間が経過すると（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、各基地局１０１に対し通信に使用しないビームの解除を指示する（ステップＳ２０７）。この後、各基地局１０１はビーム探索を行う処理（ステップ２０１）に戻る。
【００３５】
図４は、実施の形態１にかかる無線通信装置を含む無線通信システム全体の処理を示すシーケンス図である。図４に示す例では、２つの基地局（ＢＳ１，ＢＳ２）１０１の重複セルに２台の端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１が位置している状態であるとする。
【００３６】
はじめに、既存の技術により各基地局（ＢＳ１，ＢＳ２）１０１は、ビーム探索を行い（ステップＳ３０１，ステップＳ３０２）、各端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１は、それぞれ検出した基地局１０１と通信開始する（ステップＳ３０３，ステップＳ３０４）。図４の例では、端末（ＵＥ１）３０１は、基地局（ＢＳ１）１０１と通信開始し、端末（ＵＥ２）３０１は、基地局（ＢＳ２）１０１と通信開始する。
【００３７】
そして、実施の形態１では、システムは上記（１）〜（６）の処理を行う。はじめに、（１）の処理として、基地局（ＢＳ１）１０１は、検出ビームリスト作成のためのビーム探索を行う（ステップＳ３０５）。そして（２）の処理として、端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１は、それぞれ所定の情報（ビームＩＤ、受信ＳＮＲ）を基地局（ＢＳ１）１０１にフィードバックする（ステップＳ３０６，ステップＳ３０７）。
【００３８】
同様に、（１）の処理として、基地局（ＢＳ２）１０１は、検出ビームリスト作成のためのビーム探索を行う（ステップＳ３０８）。そして（２）の処理として、端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１は、それぞれ所定の情報（ビームＩＤ、受信ＳＮＲ）を基地局（ＢＳ２）１０１にフィードバックする（ステップＳ３０９，ステップＳ３１０）。
【００３９】
次に、（３）の処理として、制御装置１００は、基地局（ＢＳ１）１０１のフィードバック情報を収集する（ステップＳ３１１）。同様に、制御装置１００は、基地局（ＢＳ２）１０１のフィードバック情報を収集する（ステップＳ３１２）。そして、制御装置１００は、通信に使用しないビームを決定する（ステップＳ３１３）。
【００４０】
次に、（４）の処理として、制御装置１００は、基地局（ＢＳ１）１０１に対して、所定のビームＩＤ＝Ｘを通信に使用しないことを指示する（ステップＳ３１４）。同様に、制御装置１００は、基地局（ＢＳ２）１０１に対して、所定のビームＩＤ＝Ｙを通信に使用しないことを指示する（ステップＳ３１５）。ビームＩＤは、各ビームの識別子であり、例えば、Ｘ，Ｙは、重複エリアの端末に向けたビームに相当する。
【００４１】
次に、（５）の処理として、基地局（ＢＳ１）１０１は、制御装置１００からの（４）の指示に基づき、端末（ＵＥ１）３０１との通信を行う（ステップＳ３１６）。同様に、基地局（ＢＳ２）１０１は、制御装置１００からの（４）の指示に基づき、端末（ＵＥ２）３０１との通信を行う（ステップＳ３１７）。なお、この際、端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１は、いずれかの基地局（ＢＳ１，ＢＳ２）１０１と通信が継続される。
【００４２】
次に、（６）の処理として、制御装置１００は、基地局（ＢＳ１）１０１に対して、一定時間が経過すると、所定のビームＩＤ＝Ｘを通信に使用しない指示を解除する（ステップＳ３１８）。同様に、制御装置１００は、基地局（ＢＳ２）１０１に対して、一定時間が経過すると、所定のビームＩＤ＝Ｙを通信に使用しない指示を解除する（ステップＳ３１９）。以上により一連の処理が終了し、初期状態（ステップＳ３０１）に戻る。
【００４３】
（無線通信装置の内部機能例）
次に、上述した無線通信装置の詳細について説明する。図５は、実施の形態１にかかる無線通信装置の機能ブロック図である。制御装置１００の制御部４００の内部機能を示す。制御装置１００の制御部４００は、収集部４０１、ビームリスト作成部４０２、使用ビームリスト作成部４０３、抽出部４０４、削除部４０５、組み合わせ決定部４０６、指示部４０７、を含む。
【００４４】
収集部４０１は、制御範囲Ａ内の複数の基地局（ＢＳ＃１〜＃ｎ）１０１からビームに関するフィードバック情報を収集する。このフィードバック情報は、各基地局のセル内に位置する端末（ＵＥ）３０１が基地局から受信したビームに関する所定の情報であり、例えば、端末（ＵＥ）３０１での受信状態が良好なビームのビーム識別子（ビームＩＤ）である。
【００４５】
ビームリスト作成部４０２は、制御範囲Ａ内の全セル（全基地局１０１）のフィードバック情報の収集によって、「検出ビームリスト」を作成する。使用ビームリスト作成部４０３は、ビームリスト作成部４０２により作成された「検出ビームリスト」のうち、各基地局１０１のセル内に位置する全ての端末（ＵＥ）３０１が通信できるために必要なビームを「通信に使用するビームリスト」として作成する。
【００４６】
抽出部４０４は、使用ビームリスト作成部４０３により作成された「通信に使用するビームリスト」のビームを「検出ビームリスト」から削除する。そして、抽出部４０４は、「検出ビームリスト」で残った「通信に使用しないビームの候補」をリスト抽出する。
【００４７】
削除部４０５は、抽出部４０４により抽出された「通信に使用しないビームの候補」の中から、「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除する。この削除処理を行うことで、セル数（ビーム数）の全ての組み合わせ数を削減し、以降の計算量を削減する。ここで、異なる基地局（セル）のビームの両方を同時に含む組み合わせのうち削除可能なものを削除する。
【００４８】
組み合わせ決定部４０６は、「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除した後の「通信に使用しないビームの候補」の組み合わせの中で、最適なものを選択する。この選択は、目的に応じて異なる。例えば、セル間のトラフィックを平均化する目的では、セル間の接続端末数の分散が最小となる組み合わせを選択する。また、セル間のトラフィックの平均化とシステムスループットを両立することを目的とすると、セル間の接続端末数の分散が一定以下で、かつそのビームを通信に使用した場合に比べて各端末の平均受信品質（ＳＮＲ等）の低下が最小となるように接続を拒否するビームの組み合わせを選択する。
【００４９】
指示部４０７は、組み合わせ決定部４０６で決定した最適な組み合わせを「通信に使用しないビーム」として各基地局１０１に指示する。これにより、各基地局１０１は、「通信に使用しないビーム」に相当するビームを出力せずに重複セルに位置する端末（ＵＥ）３０１と通信を行う。
【００５０】
図５に示した制御装置１００の制御部４００は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行し、ＲＡＭを作業エリアに用いることで機能実現できる。また、制御部４００が作成する各種リストは、メモリやハードディスク等を用いて保持することができる。
【００５１】
（通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理例）
次に、制御装置１００が行う、上記（３）の通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理は、下記（３−１）〜（３−４）の各処理を含む。
（３−１）制御範囲内の全セルのフィードバック情報を収集し、端末毎に検出したビームＩＤのリスト（検出ビームリスト）を作る。
（３−２）一つのビームのみ検出した端末が検出したビームを、「通信に使用するビームリスト」に入れる（設定する）。
（３−３）「通信に使用するビームリスト」のビームを「検出ビームリスト」から削除し、「通信に使用しないビームの候補」を抽出する。
（３−４）「通信に使用しないビームの組み合わせ候補」を生成し、「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除する。
【００５２】
図６〜図９は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。以下の各図には、（ａ）に複数のセル（基地局ＢＳ１のセル＃１：点線、基地局ＢＳ２のセル＃２：実線）が重複している領域のみを抽出した例を示している。実際には、制御範囲Ａ内の全てを対象とする。また、セル＃ｍ内のビームＩＤｎのビームを単純にビームｍ−ｎと表記する。（ｂ）は、各処理で作成する各リスト内容である。
【００５３】
はじめに、図６は、処理（３−１）を説明する図である。制御装置１００は、収集部４０１により制御範囲Ａ内の全セルのフィードバック情報を収集し、ビームリスト作成部４０２により端末毎に検出したビームＩＤのリスト（検出ビームリスト）を作る。
【００５４】
例えば、端末Ａ（ＵＥ）３０１はビーム１−１と、ビーム２−１の両方のビームが届く場所に位置し、いずれも検出が可能である。一方、端末Ｅはビーム２−５のみ検出でき、セル＃１からのビームは検出されない。端末Ｈはビーム１−１のみ検出でき、セル＃２からのビームは検出されない。制御装置１００は、基地局（ＢＳ１, ＢＳ２）１０１からのフィードバック情報に基づき、これらの情報をまとめたものとして「検出ビームリスト」５００を作成する。
【００５５】
また、端末Ｃには、基地局ＢＳ２のセル＃２のビーム２−３、２−４の両方が届くが、例えば、ビーム２−３の受信電力よりビーム２−４の受信電力が大きいことからビーム２−４を選択したとする。各端末は、それぞれ基地局ＢＳから送信されたビームのうち、最適なビームとしてビーム２−４を選択するとする。
【００５６】
次に、図７は、処理（３−２）を説明する図である。制御装置１００は、使用ビームリスト作成部４０３により「検出ビームリスト」５００のうち、一つのビームのみ検出した端末が検出したビームを、「通信に使用するビームリスト」６０１に入れる。
【００５７】
図７の例では、端末Ｅはビーム２−５のみ検出している。この場合、ビーム２−５を通信に使用しないとすると、端末Ｅは通信ができなくなり、このビームは必ず通信に使用しなければならないため、制御装置１００は、「通信に使用するビームリスト」６０１に入れる。同様に、ビーム２−４を使用しないとすると端末Ｇが通信できなくなり、ビーム１−１を使用しないとすると端末Ｈが通信できなくなるので、それぞれ必ず使用しなければならない。このような通信に必須のビームをまとめたものが「通信に使用するビームリスト」６０１である。
【００５８】
次に、図８は、処理（３−３）を説明する図である。制御装置１００は、抽出部４０４により「通信に使用するビームリスト」６０１のビームを「検出ビームリスト」５００から削除することで、「通信に使用しないビームの候補」を抽出し、通信に使用しないビームの候補リスト７０１を作成する。そして、「通信に使用するビームリスト」６０１にあるビームは、通信に使用することを確定させるため、その後の通信に使用しないビームの検索対象から削除する。通信に使用するビームリスト６０１に示したように、ビーム２−５，ビーム２−４，ビーム１−１を通信に使用する。図８（ｂ）の検出ビームリスト５００のうち、通信に使用するビームリスト６０１に示したビーム２−５，ビーム２−４，ビーム１−１について、例えば、端末Ａでは少なくともビーム１−１が通信に使用される。
【００５９】
図８の例では、制御装置１００は、「通信に使用するビームリスト」６０１にある三つのビーム（ビーム２−５，ビーム２−４，ビーム１−１）を「検出ビームリスト」５００から削除する。その後、制御装置１００は、「検出ビームリスト」５００に残ったビームを抽出し、「通信に使用しないビームの候補リスト」７０１を作成する。「通信に使用しないビームの候補リスト」７０１に含まれるビームの集合は、「その中から適切に通信に使用しないビームを選択すれば、全ての端末（端末Ａ〜Ｈ）が通信できる状態のままトラフィックの平均化ができる」ことを意味している。
【００６０】
次に、図９は、処理（３−４）を説明する図である。制御装置１００は、削除部４０５により「通信に使用しないビームの候補リスト」７０１に含まれるビームに基づき、全ての組み合わせ候補である「通信に使用しないビームの組み合わせ候補リスト」８００を生成し、「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除する。
【００６１】
図９の例では、「通信に使用しないビームの候補リスト」７０１には４個のビームが含まれているため、生成される組み合わせ候補の総数は２4−１＝１５となる。処理（３−３）に示したような、通信に使用するビームを削除する処理を行わないと、全ての組み合わせを生成することとなる。図９（ａ）に示す９個のビーム（セル＃１が２つ、セル＃２が７つ）の例では、その総数は２9−１＝５１１となり、約３４倍の計算量となる。このように、実施の形態１によれば、組み合わせ数の削減により、以降の計算量を大幅に削減できる。
【００６２】
そして、制御装置１００の削除部４０５は、生成された「通信に使用しないビームの組み合わせ候補リスト」８００のそれぞれの組み合わせについて、そのビームの組み合わせを使用しなかった場合に通信できなくなる端末の有無を確認する。図９の場合、例えば、「検出ビームリスト」５００の端末Ｂについて、ビーム１−２とビーム２−２を同時に使用しない場合に通信ができなくなることがわかる。この場合、「通信に使用しないビームの組み合わせ候補リスト」７０１の中で、ビーム１−２とビーム２−２の両方を同時に含む組み合わせを削除する。
【００６３】
同様に、端末Ｆについて、ビーム１−２とビーム２−６を同時に使用しないとすると通信できなくなることがわかるので、ビーム１−２とビーム２−６の両方を同時に含む組み合わせを削除する。この処理により、「全ての端末が通信できる状態のままトラフィックの平均化を実現できる、通信に使用しないビームの組み合わせ」は９通りあることがわかる。
【００６４】
制御装置１００は、以上の処理（３−１）〜（３−４）により、接続を拒否するビームの組み合わせの候補数を削減する。
【００６５】
（組み合わせ候補の中から最適な組み合わせを決定する処理例）
次に、制御装置１００は、組み合わせ決定部４０６により、上記（３−４）の処理によって残された組み合わせ候補の中から最適な組み合わせを決定する処理として、下記（３−５ａ）〜（３−５ｂ）のいずれかを行う。
（３−５ａ）セル間のトラフィックを平均化する目的では、セル間の接続端末数の分散が最小となる組み合わせを選択する。
（３−５ｂ）セル間のトラフィックの平均化とシステムスループットを両立する目的では、セル間の接続端末数の分散が一定以下で、かつそのビームを通信に使用した場合に比べて各端末の平均受信品質（ＳＮＲ等）の低下が最小となるように接続を拒否するビームの組み合わせを選択する。
【００６６】
図１０〜図１３は、実施の形態１にかかる通信に使用しないビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。
【００６７】
はじめに、図１０は、上記（３−５ａ）の処理内容を説明する図である。セル間のトラフィックを平均化する設定時には、制御装置１００は、組み合わせ決定部４０６により、セル間の接続端末数の分散が最小（各セルの端末が同数）となる組み合わせを選択する。図１０（ｂ）には、図９の「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除した後の「通信に使用しないビームの組み合わせ候補リスト」８００内の９通りの組み合わせ（通信に使用しないビームの組み合わせ）を示している。
【００６８】
セル１，２の端末数は、それぞれ「通信に使用しないビームの組み合わせ」に示すセルを削除した（通信に用いない）際の端末数である。例えば、最上段の「通信に使用しないビームの組み合わせ」がセル１−２とセル２−１のとき、セル１で残る端末はＡ，Ｈの２台であり、セル１の端末数は「２」となる。また、セル２の端末数は、全体の端末数８台（Ａ〜Ｈ）からセル１の端末数２を引いた「６」となる。
【００６９】
そして、制御装置１００は、図１０に示す「通信に使用しないビームの組み合わせ」８００の中で、セル間の接続端末数の分散が最小となる組み合わせを選択する。図１０の分散は２乗平均を利用した場合の一例である。１段目では平均値＝４で、分散は（２−４）2＋（６−４）2／２＝４となり、２段目は平均値＝４で、分散は（１−４）2＋（７−４）2／２＝９  となる。なお、分散の求め方はこれに限定されるものではない。
【００７０】
図１０の例では符号８０１に示す、ビーム２−１、２−２、２−６の３個のビームを基地局（ＢＳ２）１０１の通信に使用しない条件としたとき、セル間の接続端末の分散が最小となる。図１０（ａ）に長い点線で示すビーム（セル）２−１、２−２、２−６は通信に使用されないものであるが、残されたビームで全ての端末が通信することができ、かつセル間のトラフィックを平均化できる。
【００７１】
次に、図１１〜図１３は、上記（３−５ｂ）の処理内容を説明する図である。セル間のトラフィックの平均化とシステムスループットを両立する設定時に、制御装置１００の組み合わせ決定部４０６が行う処理を示す。制御装置１００は、セル間の接続端末数の分散が一定以下で、かつそのビームを通信に使用した場合に比べて各端末の平均受信品質の低下が最小となるように接続を拒否するビームの組み合わせを選択する。
【００７２】
図１０で説明した（３−５ａ）の処理により、セル間の接続端末数の分散を最小とするために、一部のビームを通信に使用しないとした場合、受信ＳＮＲが大きく低下するビームに接続せざるを得ない端末も現れる。この結果、システムスループットが大きく低下する可能性があり、この点を（３−５ｂ）の処理で回避できる。
【００７３】
上述したように、端末からフィードバックされる情報には、ビームの受信ＳＮＲが含まれている。このため、制御装置１００は、（３−１）の処理で受信ＳＮＲを含めた検出ビームリストを作成することができる。図１１に示す検出ビームリスト５００は、セル毎の受信ＳＮＲを含んでいる。
【００７４】
制御装置１００は、検出ビームリスト５００を用いて、順次（３−２）〜（３−４）の処理を行い、「通信に使用しないビームの組み合わせ候補リスト」８００を作成する。この段階ではまだ受信ＳＮＲの値は使わないため、結果として生成される組み合わせ候補は（３−４）の処理（図９参照）と同じものとなる。そして、制御装置１００は、「通信に使用しないビームの組み合わせ候補リスト」８００から通信できない端末が存在する組み合わせを削除する。
【００７５】
図１２には、ビームの通信への使用の制御前後のＳＮＲの変化を図表１１００で示した。制御装置１００は、（３−４）の処理後、図表１１００に示した情報を用いて、「通信に使用しないビームの組み合わせ」について、ビームの通信への使用の制御前後でＳＮＲが変化する端末とその変化量を抽出する。
【００７６】
図１２の例では、ビーム１−２と２−１を通信に使用しないとした場合（ケース１）、端末Ａが基地局（ＢＳ２）１０１のビーム２−１から基地局（ＢＳ１）１０１のビーム１−１に移り、この際、ＳＮＲが１５ｄＢから１０ｄＢに低下することを示している。なお、変化前および変化後のＳＮＲは、図１１の検出ビームリスト５００の各セルのＳＮＲが参照される。
【００７７】
また、ビーム２−１、２−２、２−６を通信に使用しないとした場合（ケース２）、端末Ａがビーム２−１からビーム１−１に移りＳＮＲが１５ｄＢから１０ｄＢに低下し、端末Ｂがビーム２−２から１−２に移りＳＮＲが１５ｄＢから８ｄＢに低下し、端末Ｆがビーム２−６から１−２に移りＳＮＲが１２ｄＢから６ｄＢに低下することを示している。ビーム１−２のみを通信に使用しないとした場合（ケース３）には、ＳＮＲが変化する端末は存在しない。
【００７８】
次に、制御装置１００は、全ての組み合わせについて、ビームの通信への使用の制御をした場合の平均ＳＮＲ低下量を算出する。ケース１では、一つの端末が５ｄＢ低下するので、平均ＳＮＲ低下量は５ｄＢとなる。ケース２では三つの端末でそれぞれ５ｄＢ、７ｄＢ、６ｄＢ低下するので、平均ＳＮＲ低下量は（５＋７＋６）÷３＝６ｄＢとなる。ケース３ではＳＮＲが低下する端末が存在しないため、平均ＳＮＲ低下量は０ｄＢとなる。そして、制御装置１００は、図表１１００の中から、セル間の接続端末数の分散が一定以下で、平均ＳＮＲ低下量が最も小さい組み合わせを選択する。
【００７９】
図１３は、図１２に示した組み合わせ候補を、セル間の接続端末数の分散の順に並び替えたものである。セル間の接続端末数の分散を１（範囲０〜１）以下とすると、上から４行目までの範囲１２０１が候補となり、その中で最も平均ＳＮＲ低下量が小さいビーム２−１、２−６の組み合わせの行１２０１ａが選択される。
【００８０】
また、セル間の接続端末数の分散を４以下とすると、上から８行目までの範囲１２０２が候補となり、その中で最も平均ＳＮＲ低下量が小さいビーム２−１の行１２０２ａが選択される。平均ＳＮＲ低下量ではビーム１−２、２−１の組み合わせの接続を拒否した場合も同程度であるが、端末の移動などを考慮すると通信に使用しないビームの数は少ない方がよいと考えられるため、ビーム２−１の行１２０２ａを選択している。セル間の接続端末数の分散を９以下とすると、全ての行（範囲１２０３）までが候補となり、その中で最も平均ＳＮＲ低下量が小さいビーム１−２の行１２０３ａが選択される。
【００８１】
セル間の端末数の分散の閾値と、通信に使用しないビームの組み合わせ候補の総数はトレードオフの関係にある。このため、分散が小さいものに限定すると、通信に使用しないビームの組み合わせ候補数が少なくなり、平均ＳＮＲが大きく低下する組み合わせを選択せざるを得ない場合が生じる。一方、セル間の端末数の分散が大きくてもよいとすると、通信に使用しないビームの組み合わせ候補数が多くなり、平均ＳＮＲを低下させない組み合わせを選択できる可能性が高くなる。しかし、セル間のトラフィックを平均化する目的に反することになるため、セル間の端末数の分散の閾値は注意深く設定する必要がある。
【００８２】
また、上記説明では受信ＳＮＲを用いているが、受信電力を用いた場合でも同様の処理で同様の効果を得ることができる。例えば、図１１に示した検出ビームリスト５００の「受信ＳＮＲ」を「受信電力」に置き換えて使用すればよい。
【００８３】
以上説明したように、制御装置１００は、（３）の処理により、制御範囲Ａ内の全セル（全端末）のフィードバック情報を収集し、ビーム探索の対象から通信に使用しないビームの組み合わせを決定する。この後、上述したように、システムは、制御装置１００により、（４）各基地局１０１に、ビーム探索の対象から通信に使用しないビームを指示する。そして、各基地局１０１は、（５）一定時間が経過するまで制御装置の指示に従って端末との通信を行う。この後、制御装置１００は、（６）一定時間が経過すると各基地局１０１に通信に使用しないビームの解除を指示し、（１）の処理に戻る。
【００８４】
以上説明した実施の形態１によれば、制御装置は、各端末が検出した複数セルからのビームのフィードバック情報に基づいて、全ての端末が通信できる条件の下で、通信に使用しないビームの最適な組み合わせを決定する。その際、あるビームが通信に使用されないと通信できなくなる端末が存在する場合にそのビームを通信に使用することを確定させ、通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する。これにより、通信に使用しないビームの組み合わせを決定する計算量を削減できる。
【００８５】
また、通信に使用しないビームの組み合わせを求めることで、基地局と端末との間で通信に使用しないビームを決定し、各基地局に指示するため、複数のセルが収容する端末数が等しくなるようにでき、セル間のトラフィックを平均化できるようになる。これにより、システム全体のスループットを向上できるようになる。
【００８６】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２においても、無線通信装置（制御装置１００）は、図１同様の配置構成であり、図５同様の機能を有する。実施の形態２では、ビーム探索時に一部のビームを探索から除外することで、無線リソースの効率化を図り、システム全体のスループットを向上させる。
【００８７】
すなわち、通信に使用されないビームがある場合、この通信に使用されないビームをビーム探索の対象とすると、無線リソースを無駄に使用することになる。実施の形態２では、無線リソースを有効に利用するために、基地局が通信に使用されていないビームをビーム探索の対象から一時的に除外する。
【００８８】
実施の形態２のシステムの処理概要を下記に示す。ビーム探索にかかる処理のみを示す。
（１）各基地局は、全ビーム探索を行う。
（２）各端末は、各基地局からのビームのうち検出したビームについての所定の情報を基地局にフィードバックする。
（３）制御装置は、制御範囲内の全セル（全端末）のフィードバック情報を収集し、ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを決定する。
（４）制御装置は、各基地局に、ビーム探索の対象から除外するビームを指示する。
（５）各基地局は、一定時間が経過するまで制御装置の指示に従って一部のビームを除外したビーム探索を行う。
（６）制御装置は、一定時間が経過すると、（１）の処理に戻る。
実施の形態２では、上記（３）の処理により、無線リソースの効率化を図る。
【００８９】
図１４は、実施の形態２にかかる無線通信装置の処理例を示すフローチャートである。図１４は、上述したシステムが行うビーム探索の処理（１）〜（６）に相当する。はじめに、各基地局１０１は、全ビーム探索を行う（ステップＳ１３０１）。これにより、基地局１０１のセル内に位置する各端末は、基地局１０１からのビームのうち、検出したビームについて、必要な情報を基地局にフィードバックする（ステップＳ１３０２）。
【００９０】
次に、制御装置１００は、制御範囲Ａ内の全セル（全基地局１０１）のフィードバック情報を収集し、ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを決定する（ステップＳ１３０３）。この後、制御装置１００は、各基地局１０１に、ビーム探索の対象から除外するビームを指示する（ステップＳ１３０４）。
【００９１】
この後、各基地局１０１は、一定時間が経過するまで制御装置１００の指示に従って一部のビームを除外したビーム探索を行う（ステップＳ１３０５、ステップＳ１３０６：Ｎｏのループ）。そして、制御装置１００は、一定時間が経過すると（ステップＳ１３０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３０１に戻る。
【００９２】
以下、図１４に示した各処理内容の詳細について説明する。まず、ステップＳ１３０１では、各基地局１０１は、全てのビームを用いたビーム探索を行う。次に、ステップＳ１３０２では、端末は、それぞれの基地局１０１について、検出されたビームの中で最適なビームを選択し、所定の情報を基地局１０１にフィードバックする。実施の形態２でも、実施の形態１同様に、最適なビームとは、端末での受信電力が最大のビーム、端末での受信ＳＮＲが最大のビームなどである。所定の情報についても、各ビームのビームＩＤ等がある。また、フィードバックする所定の情報には、ビームの受信ＳＮＲ、受信電力を含めてもよい。
【００９３】
次に、ステップＳ１３０３では、制御装置１００は、制御範囲Ａ内の全セルのフィードバック情報を収集し、ビーム探索を停止するビームの組み合わせを決定する。ここで、制御装置１００は、収集した情報を基に、それぞれの基地局１０１でのビームが重複する領域（重複セル）を検出し、どのビームをビーム探索の対象から除外するかを決定する。具体的な決定方法は後述する。
【００９４】
そして、ステップＳ１３０４では、制御装置１００は、各基地局１０１にビーム探索の対象から除外するビームを指示する。各基地局１０１は、一定時間が経過するまで、制御装置１００の指示に従って、一部のビームを除外したビーム探索を行う（ステップＳ１３０５，ステップＳ１３０６：Ｎｏのループ）。
【００９５】
この一定時間内において、端末がセル内に移動してきて、制御装置１００の制御範囲Ａ内に入ってきた場合や、制御範囲Ａ内に存在はしていたが通信を行っていなかった端末が通信を開始したりすることがある。制御装置１００は、このような場合に、正常に通信ができるように、一部のビームを除外してから一定時間が経過すると（ステップＳ１３０６：Ｙｅｓ）、各基地局１０１に全ビーム探索を指示し（ステップＳ１３０１へ戻る）、各基地局１０１は従来通りのビーム探索を行う。
【００９６】
図１５は、実施の形態２にかかる無線通信装置を含む無線通信システム全体の処理を示すシーケンス図である。図１５に示す例でも、実施の形態１同様に、２つの基地局（ＢＳ１，ＢＳ２）１０１の重複セルに２台の端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１が位置している状態であるとする。
【００９７】
はじめに、既存の技術により各基地局（ＢＳ１，ＢＳ２）１０１は、ビーム探索を行い（ステップＳ１４０１，ステップＳ１４０２）、各端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１は、それぞれ検出した基地局１０１と通信開始する（ステップＳ１４０３，ステップＳ１４０４）。図１５の例では、端末（ＵＥ１）３０１は、基地局（ＢＳ１）１０１と通信開始し、端末（ＵＥ２）３０１は、基地局（ＢＳ２）１０１と通信開始する。
【００９８】
そして、実施の形態２では、システムは上記（１）〜（６）の処理を行う。はじめに、（１）の処理として、基地局（ＢＳ１）１０１は、検出ビームリスト作成のためのビーム探索を行う（ステップＳ１４０５）。そして（２）の処理として、端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１は、それぞれ所定の情報（ビームＩＤ、受信ＳＮＲ）を基地局（ＢＳ１）１０１にフィードバックする（ステップＳ１４０６，ステップＳ１４０７）。
【００９９】
同様に、（１）の処理として、基地局（ＢＳ２）１０１は、検出ビームリスト作成のためのビーム探索を行う（ステップＳ１４０８）。そして（２）の処理として、端末（ＵＥ１，ＵＥ２）３０１は、それぞれ所定の情報（ビームＩＤ、受信ＳＮＲ）を基地局（ＢＳ２）１０１にフィードバックする（ステップＳ１４０９，ステップＳ１４１０）。
【０１００】
次に、（３）の処理として、制御装置１００は、基地局（ＢＳ１）１０１のフィードバック情報を収集する（ステップＳ１４１１）。同様に、制御装置１００は、基地局（ＢＳ２）１０１のフィードバック情報を収集する（ステップＳ１４１２）。そして、制御装置１００は、ビーム探索から除外するビーム（ビーム探索時に停止するビーム）を決定する（ステップＳ１４１３）。
【０１０１】
次に、（４）の処理として、制御装置１００は、基地局（ＢＳ１）１０１に対して、所定のビームＩＤ＝Ｘを停止することを指示する（ステップＳ１４１４）。同様に、制御装置１００は、基地局（ＢＳ２）１０１に対して、所定のビームＩＤ＝Ｙを停止することを指示する（ステップＳ１４１５）。ビームＩＤは、各ビームの識別子であり、例えば、Ｘ，Ｙは、重複エリアの端末に向けたビームに相当する。
【０１０２】
次に、（５）の処理として、基地局（ＢＳ１）１０１は、制御装置１００からの（４）の指示に基づき、一部を除外したビーム探索を行う（ステップＳ１４１６）。同様に、基地局（ＢＳ２）１０１は、制御装置１００からの（４）の指示に基づき、一部を除外したビーム探索を行う（ステップＳ１４１７）。
【０１０３】
次に、（６）の処理として、制御装置１００は、基地局（ＢＳ１）１０１に対して、一定時間が経過すると、所定のビームＩＤ＝Ｘを停止する指示を解除する（ステップＳ１４１８）。同様に、制御装置１００は、基地局（ＢＳ２）１０１に対して、一定時間が経過すると、所定のビームＩＤ＝Ｙを停止する指示を解除する（ステップＳ１４１９）。以上により一連の処理が終了し、初期状態（ステップＳ１４０１）に戻る。
【０１０４】
（探索の対象から除外するビームの組み合わせの候補数を削減する処理例）
次に、制御装置１００が行う、上記（３）の通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理は、下記（３−１）〜（３−４）の各処理を含む。
（３−１）制御範囲内の全セルのフィードバック情報を収集し、端末毎に検出したビームＩＤのリスト（検出ビームリスト）を作る。
（３−２）一つのビームのみ検出した端末が検出したビームを、「通信に使用するビームリスト」に入れる（設定する）。
（３−３）「除外しないビームリスト」のビームを「検出ビームリスト」から削除し、「除外できるビームの候補」を抽出する。
（３−４）「除外できるビームの組み合わせ候補」を生成し、「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除する。
上記の（３−１）と（３−２）の処理は、実施の形態１と同様である。
【０１０５】
図１６〜図１９は、実施の形態２にかかる通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減する処理の説明図である。以下の各図には、実施の形態１同様に、（ａ）に複数のセル（基地局ＢＳ１のセル＃１：点線、基地局ＢＳ２のセル＃２：実線）が重複している領域のみを抽出した例を示している。また、セル＃ｍ内のビームＩＤｎのビームを単純にビームｍ−ｎと表記する。（ｂ）は、各処理で作成する各リスト内容である。
【０１０６】
はじめに図１６は、処理（３−１）を説明する図である。制御装置１００は、収集部４０１により制御範囲Ａ内の全セルのフィードバック情報を収集し、ビームリスト作成部４０２により端末毎に検出したビームＩＤのリスト（検出ビームリスト）を作る。
【０１０７】
例えば、端末Ａ（ＵＥ）３０１は、ビーム１−１と、ビーム２−１の両方のビームが届く場所にあり、検出が可能である。一方、端末Ｅはビーム２−５のみ検出でき、セル＃１からのビームは検出されない。端末Ｈはビーム１−１のみ検出でき、セル＃２からのビームは検出されない。制御装置１００は、基地局（ＢＳ１, ＢＳ２）１０１からのフィードバック情報に基づき、これら情報をまとめたものとして「検出ビームリスト」５００を作成する。
【０１０８】
次に、図１７は、処理（３−２）を説明する図である。制御装置１００は、使用ビームリスト作成部４０３により「検出ビームリスト」５００のうち、一つのビームのみ検出した端末が検出したビームを、「除外しないビームリスト」１６０１に入れる。
【０１０９】
図１７の例では、端末Ｅはビーム２−５のみ検出している。この場合、ビーム２−５をビーム探索の対象から除外すると、端末Ｅは一つのビームを検出できなくなり、通信ができなくなるため、このビームはビーム探索の対象から除外できないため、制御装置１００は、「除外しないビームリスト」１６０１に入れる。同様に、ビーム２−４を除外すると端末Ｇが通信できなくなり、ビーム１−１を除外すると端末Ｈが通信できなくなるので、それぞれ除外することができない。このようなビームをまとめたものが「除外しないビームリスト」１６０１である。
【０１１０】
次に、図１８は、処理（３−３）を説明する図である。制御装置１００は、抽出部４０４により「除外しないビームリスト」１６０１のビームを「検出ビームリスト」５００から削除することで、「除外できるビームの候補」を抽出し、ビーム探索の対象から除外できるビームの候補リスト１７０１を作成する。そして、「除外しないビームリスト」１６０１にあるビームは、通信に使用することを確定させるため、その後のビーム探索の対象から除外するビームの検索対象から削除する。除外しないビームリスト１６０１に示したように、ビーム２−５，ビーム２−４，ビーム１−１を通信に使用する。図１８（ｂ）の検出ビームリスト５００のうち、除外しないビームリスト１６０１に示したビーム２−５，ビーム２−４，ビーム１−１について、例えば、端末Ａでは少なくともビーム１−１が通信に使用される。
【０１１１】
図１８の例では、制御装置１００は、「除外しないビームリスト」１６０１にある三つのビーム（ビーム２−５，ビーム２−４，ビーム１−１）を「検出ビームリスト」５００から削除する。その後、制御装置１００は、「検出ビームリスト」５００に残ったビームを抽出し、「除外できるビームの候補リスト」１７０１を作成する。「除外できるビームの候補リスト」１７０１に含まれるビームの集合は、「その中から適切に除外するビームを選択すれば、全ての端末（端末Ａ〜Ｈ）が通信できる状態のままビーム探索に必要な無線リソースを削減できる」ことを意味している。
【０１１２】
次に、図１９は、処理（３−４）を説明する図である。制御装置１００は、削除部４０５により「除外できるビームの候補リスト」１７０１に含まれるビームに基づき、全ての組み合わせ候補である「除外できるビームの組み合わせ候補リスト」１８００を生成し、「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除する。
【０１１３】
図１９の例では、「除外できるビームの候補リスト」１７０１には４個のビームが含まれているため、生成される組み合わせ候補の総数は２4−１＝１５となる。処理（３−３）に示したような、ビーム探索の対象から除外できないビームを削除する処理を行わないと、全ての組み合わせを生成することとなる。図１９に示す９個のビーム（セル＃１が２つ、セル＃２が７つ）の例では、その総数は２9−１＝５１１となり、約３４倍の計算量となる。このように、実施の形態２によれば、組み合わせ数の削減により、以降の後の計算量を大幅に削減できる。
【０１１４】
そして、制御装置１００の削除部４０５は、生成された「除外できるビームの組み合わせ候補リスト」１８００のそれぞれの組み合わせについて、そのビームの組み合わせを全てビーム探索の対象から除外した場合に通信できなくなる端末の有無を確認する。図１９の場合、例えば、「検出ビームリスト」５００の端末Ｂについて、ビーム１−２とビーム２−２を同時に使用しない場合に通信ができなくなることがわかる。この場合、「除外できるビームの組み合わせ候補リスト」１７０１の中で、ビーム１−２とビーム２−２の両方を同時に含む組み合わせを削除する。
【０１１５】
同様に、端末Ｆについて、ビーム１−２とビーム２−６を同時にビーム探索の対象から除外すると通信できなくなることがわかるので、ビーム１−２とビーム２−６の両方を同時に含む組み合わせを削除する。「全ての端末を通信できる状態のままビーム探索に必要な無線リソースの削減を実現可能な、ビーム探索の対象から除外できるビームの組み合わせ」は９通りあることが分かる。
【０１１６】
制御装置１００は、以上の処理（３−１）〜（３−４）により、ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせの候補数を削減する。
【０１１７】
（組み合わせ候補の中から最適な組み合わせを決定する処理例）
次に、制御装置１００は、組み合わせ決定部４０６により、上記（３−４）の処理によって残された組み合わせ候補の中から最適な組み合わせを決定する処理として、下記（３−５ａ）〜（３−５ｂ）のいずれかを行う。
（３−５ａ）無線リソースを最大限に活用する目的では、ビーム探索の対象から除外できるビーム数が最大となる組み合わせを選択する。
（３−５ｂ）無線リソースの有効利用とシステムスループットを両立する目的では、ビーム探索の対象から除外できるビーム数が一定以上で、かつそのビームをビーム探索の対象から除外しない場合に比べて各端末の平均受信品質（ＳＮＲ等）の低下が最小となるように除外するビームの組み合わせを選択する。
【０１１８】
図２０〜図２３は、実施の形態２にかかるビーム探索で除外するビームの組み合わせを決定する処理の説明図である。
【０１１９】
はじめに、図２０は、上記（３−５ａ）の処理内容を説明する図である。無線リソースを最大限に活用する設定時には、制御装置１００は、組み合わせ決定部４０６により、「除外できるビームの組み合わせ候補リスト」１８００の中から、「通信できない端末が生じる組み合わせ」を削除する。この削除後の「除外できるビームの組み合わせ候補リスト」１８００内の組み合わせの中で、除外できるビーム数が最大となる組み合わせを選択し、「除外するビームリスト」１９００に入れる。図２０の例では、３個のビームをビーム探索の対象から除外できる組み合わせ１８０１を選択している。
【０１２０】
また、制御装置１００は、端末から報告がなかったビームについても、ビーム探索の対象から除外しても問題がないため、「除外するビームリスト」１９００に追加する。図２０の例では、「報告がなかったビームリスト」１９０２には、ビーム２−３およびビーム２−７が入っており、対応するセル範囲内に端末が存在せずに報告がなかったため、「除外するビームリスト」１９００に追加している。図２０（ａ）に長い点線で示すビーム（セル）２−１、２−２、２−３、２−６、２−７は、ビーム探索の対象から除外されたものであるが、残されたビームでビーム探索を行うことで全ての端末が通信することができ、かつビーム探索に必要な無線リソースが削減されている。
【０１２１】
次に、図２１〜図２３は、上記（３−５ｂ）の処理内容を説明する図である。無線リソースの有効利用とシステムスループットを両立する設定時に、制御装置１００の組み合わせ決定部４０６が行う処理を示す。制御装置１００は、ビーム探索の対象から除外できるビーム数が一定以上で、かつそのビームをビーム探索の対象から除外しない場合に比べて各端末の平均受信品質（ＳＮＲ等）の低下が最小となるように除外するビームの組み合わせを選択する。
【０１２２】
図２０で説明した（３−５ａ）の処理により、無線リソースを最大限に活用するために、一部のビームをビーム探索の対象から除外した場合、受信ＳＮＲが大きく低下するビームに接続せざるを得ない端末も現れる。この結果、システムスループットが大きく低下する可能性があり、この点を（３−５ｂ）の処理で回避できる。
【０１２３】
上述したように、端末からフィードバックされる情報には、ビームの受信ＳＮＲが含まれている。このため、制御装置１００は、（３−１）の処理で受信ＳＮＲを含めた検出ビームリストを作成することができる。図２１に示す検出ビームリスト５００は、セル毎の受信ＳＮＲを含んでいる。
【０１２４】
制御装置１００は、検出ビームリスト５００を用いて、順次（３−２）〜（３−４）の処理を行い、「除外できるビームの組み合わせ候補リスト」１８００を作成する。この段階では受信ＳＮＲの値は使わないため、結果として生成される組み合わせ候補は（３−４）の処理（図１９参照）と同じものとなる。そして、制御装置１００は、「通信できない端末が存在する組み合わせ」を削除する。
【０１２５】
図２２には、ビームの停止前後のＳＮＲ変化を図表２１００で示した。制御装置１００は、（３−４）の処理後、図表２１００に示した情報を用いて、「除外できるビームの組み合わせ」について、ビームの停止前後でＳＮＲが変化する端末とその変化量を抽出する。
【０１２６】
図２２の例では、ビーム１−２と２−１をビーム探索の対象から除外するとした場合（ケース１）、端末Ａが基地局（ＢＳ２）１０１のビーム２−１から基地局（ＢＳ１）１０１のビーム１−１に移り、ＳＮＲが１５ｄＢから１０ｄＢに低下することを示している。
【０１２７】
また、ビーム２−１、２−２、２−６をビーム探索の対象から除外するとした場合（ケース２）、端末Ａがビーム２−１からビーム１−１に移りＳＮＲが１５ｄＢから１０ｄＢに低下、端末Ｂがビーム２−２から１−２に移りＳＮＲが１５ｄＢから８ｄＢに低下、端末Ｆがビーム２−６から１−２に移りＳＮＲが１２ｄＢから６ｄＢに低下することを示している。ビーム１−２のみをビーム探索の対象から除外するとした場合（ケース３）には、ＳＮＲが変化する端末は存在しない。
【０１２８】
次に、制御装置１００は、全ての組み合わせについて、ビーム探索を制御した場合の平均ＳＮＲ低下量を算出する。ケース１では、一つの端末が５ｄＢ低下するので、平均ＳＮＲ低下量は５ｄＢとなる。ケース２では三つの端末でそれぞれ５ｄＢ、７ｄＢ、６ｄＢ低下するので、平均ＳＮＲ低下量は（５＋７＋６）÷３＝６ｄＢとなる。ケース３ではＳＮＲが低下する端末が存在しないため、平均ＳＮＲ低下量は０ｄＢとなる。そして、制御装置１００は、図表２１００の中から、除外できるビーム数が一定以上で、平均ＳＮＲ低下量が最も小さい組み合わせを選択する。
【０１２９】
図２３は、図２２に示した組み合わせ候補を、停止するビームの総数（除外できるビーム数）の順に並び替えたものである。除外できるビーム数を３以上とすると、上から１行目のみの範囲２２０１が候補となり行２２０１ａが選択され、（３−５ａ）の処理結果と同じになる。この場合、無線リソースを最大限に活用できる。除外できるビーム数を２以上とすると、上から５行目までの範囲２２０２が候補となり、その中で最も平均ＳＮＲ低下量が小さいビーム１−２、２−１の組み合わせの行２２０２ａが選択される。この場合、ＳＮＲ低下を抑えることができる。除外できるビーム数を１以上とすると、全ての行の範囲２２０３までが候補となり、その中で最も平均ＳＮＲ低下量が小さいビーム１−２の行２２０３ａが選択される。
【０１３０】
また、上記説明では受信ＳＮＲを用いているが、受信電力を用いた場合でも同様の処理で同様の効果を得ることができる。例えば、図２１に示した検出ビームリスト５００の「受信ＳＮＲ」を「受信電力」に置き換えて使用すればよい。
【０１３１】
以上説明した実施の形態２によれば、制御装置は、各端末が検出した複数セルからのビームのフィードバック情報に基づいて、全ての端末が通信できる条件の下で、ビーム探索から除外できるビームの最適な組み合わせを決定する。その際、あるビームが通信に使用されないと通信できなくなる端末が存在する場合にそのビームを通信に使用することを確定させ、ビーム探索から除外するビームの組み合わせの候補数を削減する。これにより、ビーム探索から除外するビームの組み合わせを決定する計算量を削減できる。
【０１３２】
また、ビーム探索から除外するビームの組み合わせを制御することで、除外したビームを他の端末のデータ通信に使用でき、無線リソースの効率化を図ることができるようになる。また、システム全体のスループットを向上できるようになる。
【０１３３】
以下には、本願発明の前提となるビーム探索にかかる内容を記載しておく。図２４は、ビーム探索の説明図である。基地局（ＢＳ）１０１では、ビーム２３０１を時間経過にしたがって順次方向を変えながら信号を端末（ＵＥ）３０１に向けて送信する。端末３０１は、受信した中で最適なビーム（例えばビーム２３０１ｂ）を基地局１０１にフィードバックする。このようなビーム探索を行う領域Ｂは、従来のセルに相当する。
【０１３４】
図２５は、ビームの通信への使用の制御例を示す図である。基地局１０１に同時に接続できる端末３０１の数には限界があるため、セル内に非常に多くの端末３０１が存在する場合、基地局１０１に接続できない端末が現れ、システム全体のスループットが低下する。図２５に示す例において、複数のセルＢ１，Ｂ２が重複している重複セルＢｘがあれば、端末３０１の数の多いセル（セルＢ２）の領域を狭めて、端末３０１の数が少ないセル（セルＢ１）側でカバー（端末３０１を収容）するように調整する。
【０１３５】
この点について、実施の形態１では、重複セルＢｘに端末３０１が位置しており、一方の基地局（ＢＳ１）１０１のビーム２４０１で通信しているとき、他方の基地局（ＢＳ２）１０１は、端末３０１との間のビーム２４０２を通信に使用しない。これにより、端末数の多いセルＢ２内の端末３０１の数が減少してセルＢ２での通信接続が容易になり、重複セルＢｘの端末３０１は、端末数の少ないセルＢ１で通信するため、システム全体のスループットを向上できるようになる。特に、ミリ波システムのようなビームを用いたシステムでは、ビーム毎に通信に使用するかしないかを制御することで、各セルＢ１，Ｂ２での接続端末数を制御することが可能となり、セルＢ１，Ｂ２間のトラフィックを平均化できることでシステム全体のスループットを改善できるようになる。
【０１３６】
図２６は、ビーム探索の対象から除外する制御例を示す図である。図２５に示した通信に使用されないビーム２４０２がある場合、基地局（ＢＳ２）１０１は全ビーム２４０２のうち、該当するビーム２４０２ｂをビーム探索の対象とすることは、無線リソースを無駄に使用することとなる。この点について、実施の形態２では、通信に使用されていないビーム２４０２ｂをビーム探索の対象から一時的に除外する。これにより、無線リソースを有効に利用できるようになる。
【０１３７】
このように、各実施の形態では、各セルＢ１，Ｂ２のどの部分が重複セルＢｘであるかを検出している。そして、重複セルＢｘの情報から、基地局１０１がどの方向のビーム探索を停止するか、あるいはどの方向のビームで通信接続させるかを具体的に決定している。
【０１３８】
また、このようなビームを用いた通信の場合、全てのビームの組み合わせの中から最適な組み合わせを選択することで実現できるが、ビームの総数をＮとすると計算量が非常に大きくなってしまう。
【０１３９】
図２７は、異なる基地局間のセルのビームの選択状態を説明する図である。図２７（ａ）の実線が一方の基地局（ＢＳ１）１０１の複数のビーム（セル）Ｂ１であり、点線が他方の基地局（ＢＳ２）１０１の複数のビーム（セル）Ｂ２であり、重複セルはＢｘで示した。ビームフォーミング技術により、基地局は、それぞれのセル１，２の複数の領域に向けて複数のビームＢ１，Ｂ２を送信する。このビームフォーミング技術を用いた場合、全てのビーム（セル数）の組み合わせの中から最適な組み合わせを選択することで、例えば、図２７（ｂ）に示すように、重複セルＢｘのビーム数を削減できる。しかし、ビームの総数をＮとすると、全てのビーム（セル数）の組み合わせを対象とし、この中から最適な組み合わせを計算するため、例えば単位処理の処理量をαとすると、計算量がα（２N）となり非常に大きくなってしまう。現状、このビーム計算の処理量を削減する方法について開示されていない。
【０１４０】
この点、上記実施の形態２によれば、探索を停止するビームの候補数をｍ個削減することにより計算量をα（２N-m）に削減できる。なお、実施の形態２では、検出ビームリストの作成などの処理が必要となるが、候補ビームを一つでも削減できれば、全てのビームの組み合わせを考えた場合より全体の計算量は小さくなるため、計算量削減の効果を有する。
【０１４１】
例えば、現状と、実施の形態とのリスト作成とリスト探索にかかる計算量について比較してみる。いずれも全ビーム探索を行い、単価からフィードバック情報を受ける構成が共通しており、単位処理の処理量は同程度αと仮定する。現状では、ビームの組み合わせの生成と選択にα×２Nの計算量が必要である。これに対し、実施の形態では、検出ビームリスト作成がα×Ｋ、使用しないビームリスト作成がα×Ｋ、使用できるビームの抽出がα×Ｋの計算量となる。そして、ビームの組み合わせ生成と選択にはα×２N-mの計算量となる。ここで、Ｎ：重複セルのビーム総数、Ｋ：重複セルの端末総数、ｍ：候補ビームの削減数とする。
【０１４２】
Ｎ＝１０と仮定すると、候補ビームを一つでも削減できれば（ｍ＝１）、Ｋ＝１００程度であっても、計算量削減の効果が得られる。即ち、現状＝α×２10＞実施の形態＝α×１００＋α×１００＋α×１００＋α×２10-1となる。
【０１４３】
以上のように、各実施の形態によれば、重複セルを効率的かつ正確に検出でき、適切にビームの状態の制御できるようになる。また、重複セルの検出にかかる計算を簡単に行うことができる。また、重複セルにおいて通信に使用しないビームを求めることでトラフィックの平均化が行え、重複セルにおいてビーム探索から除外できるビームを求めることで無線リソースを効率化できる。
【０１４４】
さらに、通信周波数が高周波である、例えばミリ波システムでは、端末の移動が小さい場合に伝搬状態の変化が小さい。この端末は、一方のセル（基地局）と通信している状態で他のセルに切り替わる可能性は低いため、トラフィックの平均化および無線リソースの効率化について大きな効果が得られる。
【０１４５】
また、各実施の形態は、ビームフォーミング技術を用いる通信システム全般に適用することができ、ビームとしてミリ波（例えば数十ＧＨｚ）、さらにはマイクロ波（例えば数ＧＨｚ）以上の高周波通信に用いることができる。
【０１４６】
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１４７】
（付記１）端末と、基地局と、前記基地局を制御する無線通信装置と、を含む無線通信システムにおいて、
前記基地局は、セル内の前記端末とビームを使用して通信する無線通信部と、前記端末から受けた前記ビームのフィードバック情報を無線通信装置に送出する有線通信部とを有し、
前記無線通信装置は、複数の前記基地局から送出された前記フィードバック情報に基づいて前記端末との通信に必須のビームを決定し、複数の前記基地局が前記端末との通信に使用できるビームから前記必須のビームを除いた後、全ての前記端末の通信が行える条件下で、前記必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めた前記ビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を前記基地局に送信する制御部、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【０１４８】
（付記２）前記制御部は、所定の前記ビームが通信に使用されないと通信できなくなる前記端末が存在する場合に、当該ビームを通信に使用することを確定して、通信に使用しないビームの組み合わせの候補数を削減してから、通信に使用しないビームの組み合わせを求めることを特徴とする付記１に記載の無線通信システム。
【０１４９】
（付記３）前記制御部は、複数の前記セルに接続する前記端末の数の分散が最小となる、通信に使用しないビームの組み合わせを求めることを特徴とする付記２に記載の無線通信システム。
【０１５０】
（付記４）前記制御部は、複数の前記セルに接続する前記端末の数の分散が一定以下で、かつそのビームを使用する場合に比べて各端末の受信品質の低下が最小となる、通信に使用しないビームの組み合わせを求めることを特徴とする付記２に記載の無線通信システム。
【０１５１】
（付記５）前記制御部は、前記基地局が前記端末との通信に使用しないビームを、ビーム探索の対象から除外し、前記基地局に指示することを特徴とする付記１に記載の無線通信システム。
【０１５２】
（付記６）前記制御部は、所定の前記ビームがビーム探索の対象から除外されると一つ以上のビームを検出できなくなる前記端末が存在する場合に、当該ビームをビーム探索の対象とすることを確定して、前記ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせの候補数を削減してから、ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを求めることを特徴とする付記５に記載の無線通信システム。
【０１５３】
（付記７）前記制御部は、前記ビーム探索の対象から除外するビームの総数が最大となるように前記ビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを求めることを特徴とする付記６に記載の無線通信システム。
【０１５４】
（付記８）前記制御部は、前記ビーム探索の対象から除外するビームの総数が一定以上で、かつ当該ビームを前記ビーム探索の対象から除外しない場合に比べて、複数の前記端末の受信品質の低下が最小となるようにビーム探索の対象から除外するビームの組み合わせを決定することを特徴とする付記６に記載の無線通信システム。
【０１５５】
（付記９）前記ビームは、マイクロ波以上の高周波通信に用いるビームであることを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【０１５６】
（付記１０）端末との通信にビームを使用する基地局に対し、前記ビームの通信への使用を制御する無線通信装置において、
前記基地局のセル内の前記端末から受けた複数のフィードバック情報を前記基地局から受けて、前記端末との通信に必須のビームを決定し、複数の前記基地局が前記端末との通信に使用できるビームから前記必須のビームを除いた後、全ての前記端末の通信が行える条件下で、前記必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めた前記ビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を前記基地局に送信する制御部、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【０１５７】
（付記１１）前記制御部は、前記基地局が前記端末との通信に使用しないビームを、ビーム探索の対象から除外し、前記基地局に指示することを特徴とする付記１０に記載の無線通信装置。
【０１５８】
（付記１２）端末との通信にビームを使用する基地局に対し、前記ビームの通信への使用を制御する探索ビーム決定方法において、
前記基地局は、セル内の前記端末とビームを使用して通信し、前記端末から受けた前記ビームのフィードバック情報を無線通信装置に送出し、
前記無線通信装置は、複数の前記基地局から送出された前記フィードバック情報に基づいて前記端末との通信に必須のビームを決定し、複数の前記基地局が前記端末との通信に使用できるビームから前記必須のビームを除いた後、全ての前記端末の通信が行える条件下で、前記必須のビームを除いた残りのビームの最適な組み合わせを求め、求めた前記ビームの組み合わせに基づいて通信に使用するビームに関する情報を前記基地局に送信する、
ことを特徴とする探索ビーム決定方法。
【０１５９】
（付記１３）前記基地局が前記端末との通信に使用しないビームを、ビーム探索の対象から除外し、前記基地局に指示することを特徴とする付記１２に記載の探索ビーム決定方法。
【符号の説明】
【０１６０】
１００  制御装置
１０１  基地局
３０１  端末
４０１  収集部
４０２  ビームリスト作成部
４０３  使用ビームリスト作成部
４０４  抽出部
４０５  削除部
４０６  組み合わせ決定部
４０７  指示部
５００  検出ビームリスト
８００  通信に使用しないビームの組み合わせ候補リスト
１８００  除外できるビームの組み合わせ候補リスト
【図１】
2017028570.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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