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JP7654387B2 - Communication device, communication method, and program for communicating using multiple beam forming techniques - Google Patents

Communication device, communication method, and program for communicating using multiple beam forming techniques Download PDF

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JP7654387B2 JP2020191874A JP2020191874A JP7654387B2 JP 7654387 B2 JP7654387 B2 JP 7654387B2 JP 2020191874 A JP2020191874 A JP 2020191874A JP 2020191874 A JP2020191874 A JP 2020191874A JP 7654387 B2 JP7654387 B2 JP 7654387B2
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Description

本発明は、複数のアンテナを用いてビームを形成する通信装置の制御技術に関する。 The present invention relates to a control technology for a communication device that forms beams using multiple antennas.

無線通信の技術分野において、スループットの向上や通信容量の拡大のために、複数のアンテナを用いて空間リソースを有効活用する技術が知られている。この技術は、例えば、多入力多出力(MIMO)やアンテナダイバーシティを含む。 In the technical field of wireless communication, a technique is known that uses multiple antennas to effectively utilize spatial resources in order to improve throughput and expand communication capacity. This technique includes, for example, multiple-input multiple-output (MIMO) and antenna diversity.

セルラ通信システムでは、基地局装置が、端末装置から送信された上りリンクの信号(例えば、SRS(Sounding Reference Signal)やDMRS(Demodulation Reference Signal))に基づいて伝送路の状態を推定することができる。そして、基地局装置は、その推定値に基づいてアンテナウェイトを調整し、形状が細く、かつ指向方向における利得を十分に高くしたビームを形成して端末装置と通信することもできる。この手法では、上述のように、基地局装置が、指向方向における利得が十分に高く、端末装置に適したビームを形成することができるため、高いスループットで端末装置にデータを送信することができる。この手法は、周波数分割複信(FDD)システムでも利用可能であるが、時分割複信(TDD)システムにおいて特に有用である。 In a cellular communication system, a base station device can estimate the state of a transmission path based on an uplink signal (e.g., a sounding reference signal (SRS) or a demodulation reference signal (DMRS)) transmitted from a terminal device. The base station device can then adjust the antenna weight based on the estimated value, form a beam with a narrow shape and sufficiently high gain in the direction of direction, and communicate with the terminal device. As described above, this method allows the base station device to form a beam with a sufficiently high gain in the direction of direction suitable for the terminal device, and therefore allows data to be transmitted to the terminal device with high throughput. This method can also be used in frequency division duplex (FDD) systems, but is particularly useful in time division duplex (TDD) systems.

また、セルラ通信システムでは、端末装置が基地局装置から送信されたCSI-RS(Channel State Information Reference Signal)を観測して、そのCSI-RSに基づいて下りリンクの伝送路の状態を推定しうる。そして、端末装置は、事前に用意された複数のアンテナウェイトパターンにそれぞれ対応する複数のPMI(Precoding Matrix Indicator)の値のうちの1つをその推定結果に基づいて特定し、特定したPMIの値を基地局装置へ通知する。基地局装置は、通知されたPMIに対応するアンテナウェイトを用いてビームを形成し、端末装置と通信しうる。PMIを用いる技術では、端末装置に伝送路推定をさせて、その伝送路推定値に基づいて大まかに適したビームを選択させ、その選択結果のみをフィードバックさせることにより、少ないフィードバックでビームを設定することができる。 In a cellular communication system, a terminal device may observe a CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) transmitted from a base station device and estimate the state of the downlink transmission path based on the CSI-RS. The terminal device may then identify one of a number of PMI (Precoding Matrix Indicator) values corresponding to a number of antenna weight patterns prepared in advance based on the estimation result, and notify the base station device of the identified PMI value. The base station device may form a beam using an antenna weight corresponding to the notified PMI, and communicate with the terminal device. In a technology using PMI, the terminal device may perform transmission path estimation, select a roughly suitable beam based on the transmission path estimation value, and feed back only the selection result, thereby making it possible to set a beam with little feedback.

基地局装置が直接伝送路を推定してビームを形成する手法では、端末装置の位置に応じた固有のビームが形成されることにより、高いスループットを得ることができる。一方で、この手法では、端末装置の方向に向けてビームの利得を高くするためにビーム幅が狭く形成される。このため、端末装置が移動することによって、ビームの方向と端末装置の位置の不一致が生じ、スループットも低下してしまいうる。これに対して、端末装置がPMIの値をフィードバックする手法では、端末装置の方向に大まかに向けたビームが使用されるため、最大スループットが相対的に低いが、端末装置の移動に対するスループットの劣化の程度は大きくない。 In a method in which the base station device directly estimates the transmission path and forms a beam, a unique beam is formed according to the position of the terminal device, which makes it possible to obtain high throughput. On the other hand, in this method, the beam width is formed narrow in order to increase the gain of the beam toward the direction of the terminal device. For this reason, when the terminal device moves, a mismatch occurs between the direction of the beam and the position of the terminal device, which can result in a decrease in throughput. In contrast, in a method in which the terminal device feeds back the PMI value, a beam roughly directed toward the direction of the terminal device is used, so the maximum throughput is relatively low, but the degree of degradation in throughput due to movement of the terminal device is not large.

本発明は、複数のアンテナを用いた送信手法を状況に応じて適切に選択して使用する技術を提供する。 The present invention provides a technology that appropriately selects and uses a transmission method using multiple antennas depending on the situation.

本発明の一態様による通信装置は、相手装置から送信された無線信号を用いて、前記通信装置と前記相手装置との間の伝送路の状態を推定する推定手段と、前記通信装置が送信した無線信号に基づいて前記相手装置によって決定された、前記通信装置が前記相手装置へ信号を送信する際のビームの特定に関する情報を取得する取得手段と、前記推定された伝送路の状態に基づいて前記相手装置へ信号を送信する際の第1のビームを形成し、又は、前記取得された情報に基づいて前記相手装置へ信号を送信する際の第2のビームであって前記第1のビームよりビーム幅が広い前記第2のビームを形成して、前記相手装置と通信する通信手段と、前記第1のビームを用いて前記相手装置と通信している間に、当該第1のビームで送信された第1の無線信号についての前記相手装置における第1の無線品質と、前記第2のビームの決定のために所定のビームで送信された第2の無線信号についての前記相手装置における第2の無線品質とに基づいて、使用するビームを前記第1のビームから前記第2のビームへ切り替えるように前記通信手段を制御する制御手段と、を有する。
A communication device according to one aspect of the present invention has an estimation means for estimating a state of a transmission path between the communication device and the other device using a wireless signal transmitted from the other device; an acquisition means for acquiring information regarding the identity of a beam when the communication device transmits a signal to the other device, which is determined by the other device based on the wireless signal transmitted by the communication device; a communication means for forming a first beam when transmitting a signal to the other device based on the estimated transmission path state, or forming a second beam when transmitting a signal to the other device based on the acquired information, the second beam having a beam width wider than that of the first beam, and communicating with the other device; and a control means for controlling the communication means to switch the beam to be used from the first beam to the second beam based on a first wireless quality in the other device for a first wireless signal transmitted using the first beam and a second wireless quality in the other device for a second wireless signal transmitted using a predetermined beam for determining the second beam, while communicating with the other device using the first beam.

本発明によれば、複数のアンテナを用いた送信手法を状況に応じて適切に選択して使用することが可能となる。 The present invention makes it possible to appropriately select and use a transmission method using multiple antennas depending on the situation.

無線通信システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system. 基地局装置のハードウェア構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a base station device. 基地局装置の機能構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a base station device. 基地局装置によって実行される処理の流れの例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a flow of processing executed by a base station device.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the invention. Two or more of the features described in the embodiments may be combined in any desired manner. In addition, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate descriptions will be omitted.

(システム構成)
図1に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。無線通信システムは、例えばロングタームエボリューション(LTE)や第5世代(5G)のセルラ通信システムであり、複数のアンテナを有する基地局装置101と、1つ以上のアンテナを有する端末装置102とを含んで構成される。なお、これは一例であり、複数のアンテナを有する通信装置が、その複数のアンテナを用いてビームを形成し、1つ以上のアンテナを有する相手装置との間で無線通信する任意の無線通信システムにおいて、以下の議論を適用することができる。
(System Configuration)
1 shows an example of the configuration of a wireless communication system according to this embodiment. The wireless communication system is, for example, a long-term evolution (LTE) or fifth generation (5G) cellular communication system, and includes a base station device 101 having multiple antennas and a terminal device 102 having one or more antennas. Note that this is just one example, and the following discussion can be applied to any wireless communication system in which a communication device having multiple antennas forms beams using the multiple antennas and wirelessly communicates with a partner device having one or more antennas.

本無線通信システムでは、基地局装置は、端末装置との間の伝送路の状態の推定値に基づいて、ビームを形成して、基地局装置へ無線信号(無線フレーム)を送信することができる。なお、本実施形態及び添付の特許請求の範囲を通じて、基地局装置と端末装置との間の伝送路の状態とは、基地局装置が有する複数のアンテナのそれぞれと、端末装置が有する1つ以上のアンテナのそれぞれとの間の伝送路の状態を示す。例えば、基地局装置がアンテナをN本有し、端末装置がアンテナをM本有する場合、N×M個の伝送路の状態が推定される。基地局装置は、例えば、伝送路の状態の推定値に基づいて、複数のアンテナのそれぞれにおいて送信対象の無線フレームに乗じるウェイトを計算し、そのウェイトを乗じた送信対象の無線フレームを複数のアンテナから並行して送出する。なお、基地局装置は、例えば、端末装置が複数のアンテナを有する場合には、複数のデータストリームを並行して端末装置へ送信することができる。すなわち、基地局装置と端末装置との間で、双方が複数のアンテナを用いて、複数のストリームを送受信するMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術を使用することが可能である。この手法では、同じ周波数帯及び時間において、空間的に複数のデータストリームが多重されて送信されうる。この場合、例えば、送信アンテナ数×受信アンテナ数のアンテナウェイト行列(プリコーディング行列)に、各データストリームを示すベクトルを乗じることにより、各送信アンテナで送信すべきデータストリームのベクトルが生成される。そして、基地局装置(送信側)の複数のアンテナのそれぞれが、そのベクトルのうちの対応する要素を送信する。これによれば、一例において、端末装置(受信側)の各アンテナで受信された信号から、送信された複数のストリームを高品質に抽出することが可能となる。 In this wireless communication system, the base station device can form a beam based on an estimate of the state of the transmission path between the base station device and the terminal device, and transmit a wireless signal (wireless frame) to the base station device. In this embodiment and the appended claims, the state of the transmission path between the base station device and the terminal device indicates the state of the transmission path between each of the multiple antennas of the base station device and each of one or more antennas of the terminal device. For example, when the base station device has N antennas and the terminal device has M antennas, the states of N x M transmission paths are estimated. For example, the base station device calculates a weight to be multiplied by the wireless frame to be transmitted at each of the multiple antennas based on the estimate of the state of the transmission path, and transmits the wireless frame to be transmitted multiplied by the weight from the multiple antennas in parallel. In addition, when the terminal device has multiple antennas, the base station device can transmit multiple data streams in parallel to the terminal device. That is, it is possible to use MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) technology, in which a base station device and a terminal device both use multiple antennas to transmit and receive multiple streams. In this method, multiple data streams can be spatially multiplexed and transmitted in the same frequency band and time. In this case, for example, an antenna weight matrix (precoding matrix) of the number of transmitting antennas x the number of receiving antennas is multiplied by a vector indicating each data stream to generate a vector of the data stream to be transmitted by each transmitting antenna. Then, each of the multiple antennas of the base station device (transmitting side) transmits a corresponding element of the vector. According to this, in one example, it is possible to extract the multiple transmitted streams with high quality from the signal received by each antenna of the terminal device (receiving side).

基地局装置は、上述のように、端末装置から送信されたSRS(Sounding Reference Signal)などの無線信号に基づいて伝送路の状態を推定し、その伝送路推定値に基づいてプリコーディング行列を算出することができる。また、基地局装置が使用可能なプリコーディング行列の候補を事前に複数個用意しておき、その候補のいずれを基地局装置が使用すべきかを端末装置が決定してもよい。この場合、端末装置は、その決定したビームを特定する情報をPMI(Precoding Matrix Indicator)として基地局装置に通知し、基地局装置は、そのPMIに基づいて使用するプリコーディング行列を決定することができる。 As described above, the base station device can estimate the state of the transmission path based on a radio signal such as a sounding reference signal (SRS) transmitted from the terminal device, and calculate a precoding matrix based on the transmission path estimation value. In addition, multiple candidates for precoding matrices that can be used by the base station device may be prepared in advance, and the terminal device may decide which of the candidates the base station device should use. In this case, the terminal device notifies the base station device of information specifying the determined beam as a precoding matrix indicator (PMI), and the base station device can decide the precoding matrix to use based on the PMI.

基地局装置が伝送路の状態を推定して形成する第1のビームは、端末装置が無線信号を送信した時点での伝送路の状態に最も適したビームである。しかしながら、この第1のビームは、ビーム幅が狭いビームであり、端末装置が移動した場合等の伝送路の状態の変化に対して脆弱であり、そのような変化があった場合に急峻にスループットが劣化してしまいうる。一方、端末装置がプリコーディング行列の候補の中から使用されるべきプリコーディング行列を決定することによって得られる第2のビームは、その決定の時点において、候補の中では最も適しているが、第1のビームと比して、ほとんどの場合で性能が不十分である。すなわち、PMIを用いる手法は、フィードバック量を減らすために限定的な数のプリコーディング行列の候補のみが用意されているため、第2のビームは、端末装置における伝送路の状態に大まかに適しているが、最適ではない。このため、第2のビームは、一般的に、スループットなどの品質において第1のビームより劣る。一方で、第2のビームは、伝送路の状態に大まかに適するように設定されるため、端末装置における伝送路の状態が変化したとしても、その変化が大幅でない限りは十分な利得を得られる傾向がある。 The first beam formed by the base station device by estimating the state of the transmission path is the beam most suitable for the state of the transmission path at the time when the terminal device transmits a radio signal. However, this first beam has a narrow beam width and is vulnerable to changes in the state of the transmission path when the terminal device moves, and when such a change occurs, the throughput may deteriorate sharply. On the other hand, the second beam obtained by the terminal device determining the precoding matrix to be used from among the precoding matrix candidates is the most suitable among the candidates at the time of the determination, but in most cases, the performance is insufficient compared to the first beam. That is, in the method using PMI, only a limited number of precoding matrix candidates are prepared to reduce the amount of feedback, so the second beam is roughly suitable for the state of the transmission path in the terminal device, but is not optimal. For this reason, the second beam is generally inferior to the first beam in terms of quality such as throughput. On the other hand, the second beam is set to roughly match the state of the transmission path, so even if the state of the transmission path in the terminal device changes, sufficient gain tends to be obtained as long as the change is not significant.

本実施形態では、このようなビームの特徴に基づいて、適切にビームを切り替えて使用する技術を提供する。なお、以下では、第1のビームと第2のビームとを切り替えて端末装置と通信可能な基地局装置について説明するが、これは一例であり、例えば、端末装置が同様の処理を実行してもよいし、他の無線通信システムにおいて同様の処理が実行されてもよい。 In this embodiment, a technology is provided for appropriately switching and using beams based on the characteristics of such beams. Note that, below, a base station device capable of switching between a first beam and a second beam to communicate with a terminal device is described, but this is just one example, and for example, a terminal device may perform similar processing, or a similar processing may be performed in another wireless communication system.

本実施形態では、基地局装置は、第1のビームを形成して端末装置と通信を行っている間に、DMRS(Demodulation Reference Signal)やCSI-RS(Channel State Information Reference Signal)などの第1の無線信号を、その第1のビームを用いて送信する。また、基地局装置は、例えば端末装置がPMIを決定するために、(相対的にビーム幅の広い)所定のビームを用いて、CSI-RSなどの第2の無線信号を送信しうる。そして、端末装置は、第1のビームで送信された第1の無線信号を受信して、第1の無線信号に関する第1の無線品質を測定する。また、端末装置は、所定のビームで送信された第2の無線信号を受信して、その第2の無線信号に関する第2の無線品質を測定する。これらの無線品質は、例えば、信号対干渉及び雑音比(SINR)でありうるが、例えば信号対雑音比(SNR)、受信信号強度であってもよい。そして、基地局装置は、第1の無線品質と第2の無線品質とに基づいて、使用するビームをSRSに基づく第1のビームからPMIに基づく第2のビームへ切り替えるかを判定する。基地局装置は、切り替えを行うと判定した場合には第1のビームを使用せずに第2のビームを使用して、切り替えを行わないと判定した場合には第1のビームの使用を継続して、端末装置へデータを送信する。 In this embodiment, while the base station device forms a first beam and communicates with the terminal device, the base station device transmits a first radio signal such as a demodulation reference signal (DMRS) or a channel state information reference signal (CSI-RS) using the first beam. The base station device may also transmit a second radio signal such as a CSI-RS using a predetermined beam (with a relatively wide beam width) so that the terminal device can determine the PMI. The terminal device then receives the first radio signal transmitted using the first beam and measures a first radio quality related to the first radio signal. The terminal device also receives a second radio signal transmitted using a predetermined beam and measures a second radio quality related to the second radio signal. These radio qualities may be, for example, a signal-to-interference-and-noise ratio (SINR), but may also be, for example, a signal-to-noise ratio (SNR) or a received signal strength. Then, the base station device determines whether to switch the beam to be used from the first beam based on the SRS to the second beam based on the PMI based on the first radio quality and the second radio quality. If the base station device determines to switch, it uses the second beam without using the first beam, and if it determines not to switch, it continues to use the first beam and transmits data to the terminal device.

一例において、基地局装置は、第1の無線品質と第2の無線品質との差が所定レベル以下となったことに基づいて、使用するビームを第1のビームから第2のビームへ切り替えると判定しうる。例えば、第1の無線品質が第2の無線品質を下回ったことに基づいて、使用するビームを第1のビームから第2のビームへ切り替えると判定しうる。なお、第1のビームは、一般にビーム幅が狭く、端末装置が移動することなどによって伝送路の状態が変化する場合に、端末装置への信号送信において得られる利得が急峻に劣化することが想定される。このため、第1の無線品質の劣化の兆候が見られる程度に第1の無線品質と第2の無線品質のレベル差が接近した場合に、使用するビームを第2のビームに切り替えるような制御が実行されるようにしうる。すなわち、第1の無線品質が第2の無線品質よりも高い状態において、使用されるビームが第1のビームから第2のビームに切り替えられてもよい。また、第1の無線品質のレベルから第2の無線品質のレベルを減じた値が負の所定値を下回ってから、使用されるビームが第1のビームから第2のビームに切り替えられてもよい。 In one example, the base station device may determine that the beam to be used is switched from the first beam to the second beam based on the difference between the first wireless quality and the second wireless quality becoming equal to or lower than a predetermined level. For example, the base station device may determine that the beam to be used is switched from the first beam to the second beam based on the first wireless quality falling below the second wireless quality. In addition, the first beam generally has a narrow beam width, and it is assumed that the gain obtained in signal transmission to the terminal device will deteriorate sharply when the state of the transmission path changes due to the movement of the terminal device, etc. For this reason, when the level difference between the first wireless quality and the second wireless quality approaches to the extent that a sign of deterioration of the first wireless quality is observed, control may be executed to switch the beam to be used to the second beam. That is, when the first wireless quality is higher than the second wireless quality, the beam to be used may be switched from the first beam to the second beam. Also, the beam used may be switched from the first beam to the second beam after the value obtained by subtracting the second wireless quality level from the first wireless quality level falls below a negative predetermined value.

なお、端末装置は、第1の無線品質に関する報告と、第2の無線品質に関する報告とを、基地局装置へ送信してもよい。そして、基地局装置は、それらの報告値に基づいて、上述のような第2のビームへの切り替えを行うかの判定を行いうる。また、端末装置は、第1の無線品質と第2の無線品質とに基づいて生成した情報を、基地局装置へ報告してもよい。例えば、第1の無線品質と第2の無線品質との差分を示す情報が生成され、基地局装置へ通知されうる。一例において、その差分は、16段階で示され、4ビットの情報として報告されうる。なお、この段階の数やビット数は一例であり、8段階が3ビットで示されてもよいし、64段階が6ビットで示されてもよい。また、この段階は、一例において1dB刻みでありうるが、2dB刻みや、0.5dB刻み、又は、事前に定められた一様でない刻み幅など、任意の刻み幅を有してもよい。 The terminal device may transmit a report on the first wireless quality and a report on the second wireless quality to the base station device. The base station device may determine whether to switch to the second beam as described above based on these reported values. The terminal device may also report information generated based on the first wireless quality and the second wireless quality to the base station device. For example, information indicating the difference between the first wireless quality and the second wireless quality may be generated and notified to the base station device. In one example, the difference may be indicated in 16 steps and reported as 4-bit information. Note that the number of steps and the number of bits are only examples, and 8 steps may be indicated by 3 bits, or 64 steps may be indicated by 6 bits. In one example, the steps may be in 1 dB increments, but may have any increment width, such as 2 dB increments, 0.5 dB increments, or a non-uniform increment width determined in advance.

なお、基地局装置は、例えば、第2のビームを用いて通信中に、端末装置からのSRSを受信し、そのSRSに基づいて第1のビームを形成したと仮定した場合の無線品質を算出し、その無線品質と、第2のビームを用いた通信において端末装置が測定した無線品質とを比較して、使用するビームを第1のビームに切り替えるかの判定を行ってもよい。例えば、基地局装置は、SRSに基づいてパスロスなどの伝送路の状態を推定し、第1のビームを形成した場合に得られる利得と、基地局装置が使用可能な送信電力とに基づいて、端末装置における信号に関する第1の受信電力を推定しうる。そして、基地局装置は、端末装置から、第2のビームを使用して送信した信号に関する第2の受信電力の報告を受信し、第1の受信電力が所定レベルを超えて第2の受信電力を上回る場合に、第1のビームを使用すると判定してもよい。なお、受信電力は無線品質の一例であり、他の指標が用いられてもよい。また、基地局装置は、第1の受信電力が、所定期間にわたって、所定レベルを超えて第2の受信電力を上回る場合に、第1のビームを使用すると判定してもよい。このように、第2のビームから第1のビームへの切り替えも、上述の手法と同様にして行われてもよい。 The base station device may receive an SRS from a terminal device during communication using the second beam, calculate the radio quality assuming that the first beam is formed based on the SRS, and compare the radio quality with the radio quality measured by the terminal device in communication using the second beam to determine whether to switch the beam to be used to the first beam. For example, the base station device may estimate the state of the transmission path, such as the path loss, based on the SRS, and estimate the first reception power of the signal in the terminal device based on the gain obtained when the first beam is formed and the transmission power available to the base station device. The base station device may then receive a report of the second reception power of the signal transmitted using the second beam from the terminal device, and determine to use the first beam when the first reception power exceeds the second reception power by exceeding a predetermined level. The reception power is an example of radio quality, and other indicators may be used. The base station device may also determine to use the first beam when the first reception power exceeds the second reception power by exceeding a predetermined level for a predetermined period of time. In this way, switching from the second beam to the first beam may be performed in a similar manner to the above-mentioned method.

上述のような処理によれば、SRSに基づく第1のビームと、PMIに基づく第2のビームとを、端末装置における伝送路の状態に基づいて適切に切り替えて使用することが可能となる。例えば、端末装置の移動などによる伝送路の状態の変化に応じて第1のビームで得られる利得が減少し、十分なスループットが得られなくなることが想定される場合に、相対的に安定性の高い第2のビームを使用するようにすることができる。これにより、通信の安定性を増しながら、端末装置が静止している等により伝送路の状態が安定している場合には、より高い利得の第1のビームを使用することにより、システム全体のスループットを向上させることができる。 According to the above-mentioned processing, it is possible to appropriately switch between the first beam based on the SRS and the second beam based on the PMI based on the state of the transmission path in the terminal device. For example, when it is expected that the gain obtained with the first beam will decrease due to a change in the state of the transmission path due to the movement of the terminal device, etc., and sufficient throughput will not be obtained, it is possible to use the second beam with relatively high stability. This increases the stability of communication, while at the same time improving the throughput of the entire system by using the first beam with a higher gain when the state of the transmission path is stable because the terminal device is stationary, etc.

(装置構成)
続いて、上述のような基地局装置のハードウェア構成例について図2を用いて説明する。基地局装置は、一例において、プロセッサ201、ROM202、RAM203、記憶装置204、及び通信回路205を含んで構成される。プロセッサ201は、汎用のCPU(中央演算装置)や、ASIC(特定用途向け集積回路)等の、1つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ROM202や記憶装置204に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、基地局装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ROM202は、基地局装置が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。RAM203は、プロセッサ201がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置204は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路205は、例えば、LTEや5Gの無線通信用の回路によって構成される。なお、図2では、1つの通信回路205が図示されているが、基地局装置は、例えば、LTE用および5G用の無線通信回路および有線通信用の有線通信回路などの、複数の通信回路を有しうる。なお、基地局装置は、使用可能な複数の周波数帯域のそれぞれについて別個の通信回路205を有してもよいし、それらの周波数帯域の少なくとも一部に対して共通の通信回路205を有してもよい。
(Device configuration)
Next, an example of the hardware configuration of the base station device as described above will be described with reference to FIG. 2. In one example, the base station device is configured to include a processor 201, a ROM 202, a RAM 203, a storage device 204, and a communication circuit 205. The processor 201 is a computer configured to include one or more processing circuits such as a general-purpose CPU (Central Processing Unit) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and executes the entire processing of the base station device and each of the above-mentioned processes by reading and executing a program stored in the ROM 202 or the storage device 204. The ROM 202 is a read-only memory that stores information such as programs and various parameters related to the processing executed by the base station device. The RAM 203 functions as a workspace when the processor 201 executes a program, and is a random access memory that stores temporary information. The storage device 204 is configured, for example, by a removable external storage device. The communication circuit 205 is configured, for example, by a circuit for wireless communication of LTE or 5G. 2 illustrates one communication circuit 205, the base station device may have multiple communication circuits, such as wireless communication circuits for LTE and 5G and a wired communication circuit for wired communication, etc. The base station device may have separate communication circuits 205 for each of multiple available frequency bands, or may have a common communication circuit 205 for at least some of the frequency bands.

図3に、本実施形態に係る基地局装置の機能構成例を示す。基地局装置は、その機能構成例として、例えば、通信部301、伝送路推定部302、候補行列保持部303、情報取得部304、及び、ビーム形成制御部305を有する。なお、図3は、基地局装置が有する機能のうちの、本実施形態の説明に関連する部分のみを示しており、基地局装置は、一般的なセルラ通信システムの基地局装置としての機能を当然に有する。また、基地局装置は、図3に示した機能及び基地局装置としての汎用機能以外の機能を有してもよい。また、図3の機能ブロックは概略的に示したものであり、それぞれの機能ブロックが一体化されて実現されてもよいし、さらに細分化されてもよい。図3の各機能は、例えば、プロセッサ201がROM202や記憶装置204に記憶されているプログラムを実行することにより実現されてもよいし、例えば通信回路205の内部に存在するプロセッサが所定のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。 Figure 3 shows an example of the functional configuration of a base station device according to this embodiment. The base station device has, for example, a communication unit 301, a transmission path estimation unit 302, a candidate matrix holding unit 303, an information acquisition unit 304, and a beam forming control unit 305 as an example of its functional configuration. Note that FIG. 3 shows only a part of the functions of the base station device that is related to the description of this embodiment, and the base station device naturally has functions as a base station device of a general cellular communication system. In addition, the base station device may have functions other than the functions shown in FIG. 3 and the general-purpose functions of a base station device. In addition, the functional blocks in FIG. 3 are shown generally, and each functional block may be realized by being integrated, or may be further subdivided. Each function in FIG. 3 may be realized, for example, by the processor 201 executing a program stored in the ROM 202 or the storage device 204, or may be realized, for example, by a processor present inside the communication circuit 205 executing predetermined software.

通信部301は、端末装置との間の伝送路の状態に基づいてビームを形成して、端末装置と無線通信を行う。通信部301は、例えば、端末装置へ送信する変調後の信号に対して送信アンテナごとの所定のウェイトを乗じて並行して送信することにより、所定の方向に利得の高いビームを形成して送信するように構成される。通信部301は、複数の信号ストリームのそれぞれに別個のアンテナウェイトを乗じて、別個の方向に向けて送信することにより、複数の信号ストリームを並行して送信することができる。この場合、各アンテナからは、複数の信号ストリームの成分が加算された波形が送出される。 The communication unit 301 forms a beam based on the state of the transmission path between the terminal device and the communication unit 301 and performs wireless communication with the terminal device. The communication unit 301 is configured to form and transmit a high-gain beam in a predetermined direction, for example, by multiplying the modulated signal to be transmitted to the terminal device by a predetermined weight for each transmitting antenna and transmitting the signal in parallel. The communication unit 301 can transmit multiple signal streams in parallel by multiplying each of the multiple signal streams by a separate antenna weight and transmitting the signal in a separate direction. In this case, a waveform in which the components of the multiple signal streams are added together is sent out from each antenna.

伝送路推定部302は、端末装置から受信した上りリンクの無線信号に基づいて、伝送路推定を行う。伝送路推定部302は、例えば、端末装置から受信したSRSに基づいて伝送路推定を行い、その結果を下りリンクの伝送路の推定値として保持する。なお、SRSは、上りリンクの無線信号の一例であり、これ以外の無線信号によって伝送路推定が行われてもよい。候補行列保持部303は、事前に定められたプリコーディング行列の複数の候補を保持する。なお、複数の候補のそれぞれにはインジケータが付されており、端末装置からのPMIによって使用すべきプリコーディング行列が指定される。 The transmission channel estimation unit 302 performs transmission channel estimation based on an uplink radio signal received from a terminal device. The transmission channel estimation unit 302 performs transmission channel estimation based on, for example, an SRS received from the terminal device, and stores the result as an estimated value of the downlink transmission channel. Note that the SRS is an example of an uplink radio signal, and transmission channel estimation may be performed using other radio signals. The candidate matrix holding unit 303 holds multiple candidates for a pre-determined precoding matrix. Note that an indicator is attached to each of the multiple candidates, and the precoding matrix to be used is specified by the PMI from the terminal device.

通信部301は、伝送路推定部302によって推定された伝送路の状態に基づいてプリコーディング行列を生成して、その行列による第1のビームを形成して、端末装置と通信することができる。また、通信部301は、候補行列保持部303が保持しているプリコーディング行列の候補の中から、端末装置からのPMIによって指定されたプリコーディング行列を選択して、その行列による第2のビームを形成して、端末装置と通信することができる。 The communication unit 301 generates a precoding matrix based on the state of the transmission path estimated by the transmission path estimation unit 302, forms a first beam using the matrix, and can communicate with the terminal device. The communication unit 301 also selects a precoding matrix specified by a PMI from the terminal device from among the precoding matrix candidates stored in the candidate matrix storage unit 303, forms a second beam using the matrix, and can communicate with the terminal device.

情報取得部304は、第1のビームと第2のビームとのいずれを使用するかを決定するための情報を取得する。例えば、情報取得部304は、第1のビームを用いて通信中に、通信部301を介して端末装置から、第1のビームで送信された第1の無線信号についての端末装置における第1の無線品質を特定可能な情報を取得する。また、情報取得部304は、第2のビームに関連する(例えば第2のビームの決定のために用いられる)所定のビームで送信された第2の無線信号についての端末装置における第2の無線品質を取得する。第1の無線品質及び第2の無線品質は、例えば、信号対干渉及び雑音比(SINR)でありうる。また、第1の無線信号は、例えば、端末装置へ宛てたユーザデータの直前に送信されるDMRSでありうる。また、第1の無線信号は、例えば第1のビームを用いて送信される、端末装置に固有のCSI-RSであってもよい。また、さらに別の信号が第1の無線信号として用いられてもよい。第2の無線信号は、例えば、セル固有(セル内の端末装置に共通)のCSI-RSでありうる。なお、CSI-RSは、例えば第2のビームの選択のための所定のビームで、CSI-RSのポート数に基づいてリソースにマッピングされ、所定周期で送信される。なお、所定のビームは、SRS等に基づいて形成される端末装置固有のビームよりビーム幅の広いビームであり、無指向性ビームであってもよい。 The information acquisition unit 304 acquires information for determining whether to use the first beam or the second beam. For example, during communication using the first beam, the information acquisition unit 304 acquires information capable of identifying a first wireless quality in the terminal device for a first wireless signal transmitted in the first beam from the terminal device via the communication unit 301. The information acquisition unit 304 also acquires a second wireless quality in the terminal device for a second wireless signal transmitted in a predetermined beam related to the second beam (for example, used for determining the second beam). The first wireless quality and the second wireless quality may be, for example, a signal-to-interference and noise ratio (SINR). The first wireless signal may be, for example, a DMRS transmitted immediately before user data addressed to the terminal device. The first wireless signal may be, for example, a CSI-RS specific to the terminal device, transmitted using the first beam. Furthermore, another signal may be used as the first wireless signal. The second radio signal may be, for example, a cell-specific CSI-RS (common to terminal devices in the cell). The CSI-RS is, for example, a predetermined beam for selecting the second beam, and is mapped to resources based on the number of ports of the CSI-RS and transmitted at a predetermined period. The predetermined beam is a beam with a wider beam width than a terminal device-specific beam formed based on the SRS, etc., and may be an omnidirectional beam.

一例において、情報取得部304は、第1の無線品質と第2の無線品質とに基づいて生成された1つの情報を取得してもよい。この1つの情報は、例えば、第1の無線品質と第2の無線品質との差分値でありうる。第1の無線品質から第2の無線品質を減じた値が、例えば、0dB未満、0dB以上1dB未満、1dB以上2dB未満、・・・、13dB以上14dB未満、14dB以上、の16段階で、4ビットの情報として、端末装置から基地局装置へ通知されうる。なお、これは一例であり、例えば2dB刻みなどのステップ幅で差分値が表現されてもよい。また、5ビットを用いて32段階の情報が通知されてもよいし、3ビットを用いて8段階の情報のみが通知されてもよい。また、差分値のみが通知されるようにしてもよいし、差分値と共に第1の無線品質と第2の無線品質とのいずれか一方が通知されるようにしてもよい。例えば、端末装置は、第1の無線品質と差分値とを基地局装置へ通知しうる。なお、通知される情報については、基地局装置が端末装置を設定してもよい。例えば、接続を確立する際のRRCメッセージによって、差分値のみの通知、第1の無線品質又は第2の無線品質と差分値との通知、第1の無線品質と第2の無線品質との通知、のいずれを実行すべきかを示す設定情報が端末装置へ通知されうる。 In one example, the information acquisition unit 304 may acquire one piece of information generated based on the first wireless quality and the second wireless quality. This piece of information may be, for example, a difference value between the first wireless quality and the second wireless quality. A value obtained by subtracting the second wireless quality from the first wireless quality may be notified from the terminal device to the base station device as 4-bit information in 16 steps, for example, less than 0 dB, 0 dB or more and less than 1 dB, 1 dB or more and less than 2 dB, ..., 13 dB or more and less than 14 dB, and 14 dB or more. Note that this is only an example, and the difference value may be expressed in a step width of, for example, 2 dB increments. Also, 32 steps of information may be notified using 5 bits, or only 8 steps of information may be notified using 3 bits. Also, only the difference value may be notified, or either the first wireless quality or the second wireless quality may be notified together with the difference value. For example, the terminal device may notify the base station device of the first wireless quality and the difference value. The base station device may configure the terminal device with respect to the information to be notified. For example, the RRC message when establishing a connection may notify the terminal device of configuration information indicating whether to notify only the difference value, to notify the first wireless quality or the second wireless quality and the difference value, or to notify the first wireless quality and the second wireless quality.

なお、情報取得部304は、例えば、端末装置から送信された信号を受信し、その信号に基づいて上述の第1の無線品質や第2の無線品質に対応する無線品質の推定値を算出してもよい。例えば、情報取得部304は、端末装置の各アンテナから送信された信号が基地局装置の各アンテナに到来した際の振幅変動や位相回転量を測定する。そして、情報取得部304は、第1のビーム及び所定のビームに対応するアンテナウェイトに対応して各アンテナから送出されるべき信号に、端末装置の1つのアンテナから送出された信号に基づいて各アンテナにおいて測定された振幅変動及び位相回転量を乗じる。そして、その乗算の結果を全て加算することにより、その端末装置の1つのアンテナにおいて信号がどのように受信されるかを推定することができる。このようにすることで、情報取得部304は、端末装置からの報告を受信することなく、自装置内で第1の無線品質や第2の無線品質を推定することができる。 The information acquisition unit 304 may receive a signal transmitted from a terminal device, and calculate an estimated value of the wireless quality corresponding to the first wireless quality or the second wireless quality based on the signal. For example, the information acquisition unit 304 measures the amplitude fluctuation and the phase rotation amount when the signal transmitted from each antenna of the terminal device arrives at each antenna of the base station device. Then, the information acquisition unit 304 multiplies the signal to be transmitted from each antenna in accordance with the antenna weight corresponding to the first beam and the predetermined beam by the amplitude fluctuation and the phase rotation amount measured at each antenna based on the signal transmitted from one antenna of the terminal device. Then, by adding up all the results of the multiplication, it is possible to estimate how the signal is received at one antenna of the terminal device. In this way, the information acquisition unit 304 can estimate the first wireless quality or the second wireless quality within its own device without receiving a report from the terminal device.

ビーム形成制御部305は、情報取得部304によって取得された第1の無線品質と第2の無線品質、またはその差分値に基づいて、第1のビームと第2のビームとのいずれを用いるかを決定する。そして、ビーム形成制御部305は、その決定に基づいてビームを形成するように通信部301を制御する。ビーム形成制御部305は、例えば、初期接続時には第1のビームを使用するように制御を行う。そして、ビーム形成制御部305は、例えば、第1の無線品質と第2の無線品質のレベルの差が所定レベル以下となったことに基づいて、第1のビームから第2のビームへ、通信に使用するビームを切り替える。一例として、ビーム形成制御部305は、第1の無線品質のレベルが、第2の無線品質のレベルを下回ったことに基づいて、第1のビームから第2のビームへ、通信に使用するビームを切り替えうる。 The beam forming control unit 305 determines whether to use the first beam or the second beam based on the first wireless quality and the second wireless quality acquired by the information acquisition unit 304, or the difference between them. The beam forming control unit 305 then controls the communication unit 301 to form a beam based on the determination. The beam forming control unit 305 performs control to use the first beam, for example, at the time of initial connection. The beam forming control unit 305 then switches the beam used for communication from the first beam to the second beam, for example, based on the difference between the levels of the first wireless quality and the second wireless quality becoming equal to or less than a predetermined level. As an example, the beam forming control unit 305 may switch the beam used for communication from the first beam to the second beam based on the level of the first wireless quality becoming lower than the level of the second wireless quality.

(処理の流れ)
続いて、本実施形態に係る基地局装置によって実行される処理の流れの例について、図4を用いて説明する。本処理は、例えば、プロセッサ201がROM202や記憶装置204に記憶されているプログラムを実行することにより実現されうる。なお、基地局装置が使用するビームを切り替える基準については上述の通りであるため、ここでは基地局装置が実行する処理の流れの例を概説するにとどめ、その詳細については繰り返さない。
(Processing flow)
Next, an example of the flow of processing executed by the base station device according to this embodiment will be described with reference to Fig. 4. This processing can be realized, for example, by the processor 201 executing a program stored in the ROM 202 or the storage device 204. Note that the criteria for switching the beam used by the base station device are as described above, so only an example of the flow of processing executed by the base station device will be outlined here, and the details will not be repeated.

基地局装置は、まず、端末装置との間で接続を確立して第1のビームで通信を開始する(S401)。基地局装置は、例えば、接続を確立した端末装置にSRSを送信させ、そのSRSを測定した結果に基づいて第1のビームを形成して、端末装置へのユーザデータの送信を実行する。そして、基地局装置は、例えば、第1のビームを用いて、ユーザデータの送信の直前にDMRSやCSI-RSなどの第1の無線信号を送信し(S402)、端末装置に第1の無線信号に関する第1の無線品質を測定させる。また、基地局装置は、第1のビームを用いた通信中であっても、PMIに基づく第2のビームに関連する所定のビームを用いて、周期的なCSI-RSの送信などにより、第2の無線信号を送出する(S403)。なお、基地局装置は、端末装置と接続しない状態においても所定のビームでCSI-RSを定期的に送出する。また、基地局装置は、上述のように、端末装置に対してユーザデータを送信する前にDMRSを送信する。このように、S401~S403の順序は一例に過ぎず、これらの手順は異なる順序で実行されてもよい。 First, the base station device establishes a connection with the terminal device and starts communication with a first beam (S401). For example, the base station device causes the terminal device with which the connection has been established to transmit an SRS, forms a first beam based on the result of measuring the SRS, and transmits user data to the terminal device. Then, for example, the base station device transmits a first radio signal such as a DMRS or CSI-RS using the first beam immediately before transmitting user data (S402), and causes the terminal device to measure a first radio quality related to the first radio signal. In addition, even during communication using the first beam, the base station device transmits a second radio signal by periodically transmitting a CSI-RS using a predetermined beam related to a second beam based on the PMI (S403). Note that the base station device periodically transmits a CSI-RS with a predetermined beam even when not connected to the terminal device. In addition, as described above, the base station device transmits a DMRS before transmitting user data to the terminal device. As such, the order of steps S401 to S403 is merely an example, and these steps may be performed in a different order.

その後、基地局装置は、第1の無線信号に関する第1の無線品質と、第2の無線信号に関する第2の無線品質とについての報告を端末装置から受信する(S404)。この報告は、例えば、第1の無線品質と第2の無線品質とを示す情報を含む報告であってもよいし、第1の無線品質と第2の無線品質とのレベル差を示す情報(及び必要に応じて第1の無線品質又は第2の無線品質を示す情報)を含む報告であってもよい。なお、基地局装置は、端末装置から送信された上りリンク信号を用いて第1の無線品質と第2の無線品質を推定することができる場合等では、S402~S403の処理は、上りリンクの無線信号の測定及び無線品質の算出と置き換えられてもよい。 Then, the base station device receives a report on the first wireless quality of the first wireless signal and the second wireless quality of the second wireless signal from the terminal device (S404). This report may be, for example, a report including information indicating the first wireless quality and the second wireless quality, or a report including information indicating a level difference between the first wireless quality and the second wireless quality (and information indicating the first wireless quality or the second wireless quality as necessary). Note that, in cases where the base station device can estimate the first wireless quality and the second wireless quality using the uplink signal transmitted from the terminal device, the processes of S402 to S403 may be replaced with measuring the uplink wireless signal and calculating the wireless quality.

その後、基地局装置は、第1の無線品質と第2の無線品質との関係に基づいて、使用するビームを第1のビームから第2のビームに切り替えるかを判定する(S405)。そして、基地局装置は、第1のビームから第2のビームへ切り替えないと判定した場合(S405でNO)には、処理をS401に戻し、第1の無線品質が、第2の無線品質に近接する程度に劣化しているかの監視を継続する。一方、基地局装置は、第1のビームから第2のビームへ切り替えると判定した場合(S405でYES)、使用するビームを第2のビームへ切り替えて、端末装置へ信号(ユーザデータ)を送信する(S406)。なお、基地局装置は、CSI-RSを定期的に送信しており、それを観測した端末装置が下りリンクの伝送路の状態を推定し、推定結果に基づいて特定したPMIを基地局装置へ通知する。基地局装置は、端末装置から受信したPMIによって指定されたプリコーディング行列を用いた第2のビームで通信を行う。 Then, the base station device determines whether to switch the beam to be used from the first beam to the second beam based on the relationship between the first wireless quality and the second wireless quality (S405). If the base station device determines not to switch from the first beam to the second beam (NO in S405), the process returns to S401 and continues to monitor whether the first wireless quality has deteriorated to a degree approaching the second wireless quality. On the other hand, if the base station device determines to switch from the first beam to the second beam (YES in S405), the base station device switches the beam to be used to the second beam and transmits a signal (user data) to the terminal device (S406). The base station device periodically transmits CSI-RS, and the terminal device that observes it estimates the state of the downlink transmission path and notifies the base station device of the PMI specified based on the estimation result. The base station device communicates using the second beam using the precoding matrix specified by the PMI received from the terminal device.

基地局装置は、その後、第2のビームへの切り替え後に、再度、端末装置の伝送路の状態が安定したと判定されたことに応じて、第1のビームへ切り替えてもよい。基地局装置は、第1のビームへの切り替えがなされた場合には、再度、図4の処理を実行しうる。 The base station device may then switch back to the first beam if it is determined that the state of the transmission path of the terminal device has stabilized after switching to the second beam. When switching back to the first beam, the base station device may execute the process of FIG. 4 again.

以上のような処理により、基地局装置は、端末装置からの無線信号に基づく伝送路の状態の推定値から生成されるプリコーディング行列による第1のビームと、端末装置が複数の候補の中から選択した結果に応じたプリコーディング行列による第2のビームとを、端末装置の状況に応じて適切に切り替えて使用することが可能となる。これにより、端末装置が移動している場合等の伝送路の状況の変化が大きい場合には第2のビームを使用し、伝送路の状況の変化が小さい場合には第1のビームを使用して通信を行うことで、状況に適した安定的かつ高品質な通信が可能となる。 By performing the above-described processing, the base station device can appropriately switch between the first beam using a precoding matrix generated from an estimate of the state of the transmission path based on the radio signal from the terminal device, and the second beam using a precoding matrix according to the result selected by the terminal device from among multiple candidates, depending on the situation of the terminal device. This enables stable, high-quality communication suited to the situation by using the second beam when there is a large change in the state of the transmission path, such as when the terminal device is moving, and communicating using the first beam when there is a small change in the state of the transmission path.

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the invention.

Claims (12)

通信装置であって、
相手装置から送信された無線信号を用いて、前記通信装置と前記相手装置との間の伝送路の状態を推定する推定手段と、
前記通信装置が送信した無線信号に基づいて前記相手装置によって決定された、前記通信装置が前記相手装置へ信号を送信する際のビームの特定に関する情報を取得する取得手段と、
前記推定された伝送路の状態に基づいて前記相手装置へ信号を送信する際の第1のビームを形成し、又は、前記取得された情報に基づいて前記相手装置へ信号を送信する際の第2のビームであって前記第1のビームよりビーム幅が広い前記第2のビームを形成して、前記相手装置と通信する通信手段と、
前記第1のビームを用いて前記相手装置と通信している間に、当該第1のビームで送信された第1の無線信号についての前記相手装置における第1の無線品質と、前記第2のビームに関連する所定のビームで送信された第2の無線信号についての前記相手装置における第2の無線品質とに基づいて、使用するビームを前記第1のビームから前記第2のビームへ切り替えるように前記通信手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
1. A communication device, comprising:
an estimation means for estimating a state of a transmission path between the communication device and the counterpart device using a wireless signal transmitted from the counterpart device;
an acquisition means for acquiring information regarding a beam identification when the communication device transmits a signal to the counterpart device, the information being determined by the counterpart device based on a wireless signal transmitted by the communication device;
a communication means for forming a first beam when transmitting a signal to the other device based on the estimated state of the transmission path, or forming a second beam when transmitting a signal to the other device based on the acquired information , the second beam having a beam width wider than that of the first beam , and communicating with the other device;
a control means for controlling the communication means to switch a beam to be used from the first beam to the second beam based on a first wireless quality in the counterpart device for a first wireless signal transmitted in the first beam and a second wireless quality in the counterpart device for a second wireless signal transmitted in a predetermined beam related to the second beam while communicating with the counterpart device using the first beam;
A communication device comprising:
前記制御手段は、前記第1の無線品質と前記第2の無線品質との差が所定レベル以下となったことに基づいて、前記第1のビームから前記第2のビームへの切り替えを行うように制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 The communication device according to claim 1, characterized in that the control means performs control to switch from the first beam to the second beam based on the difference between the first wireless quality and the second wireless quality becoming equal to or less than a predetermined level. 前記制御手段は、前記第1の無線品質が前記第2の無線品質を下回ったことに基づいて、前記第1のビームから前記第2のビームへの切り替えを行うように制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。 The communication device according to claim 1 or 2, characterized in that the control means performs control to switch from the first beam to the second beam based on the first wireless quality falling below the second wireless quality. 前記制御手段は、前記通信手段によって前記相手装置から受信された前記第1の無線品質に関する報告および前記第2の無線品質に関する報告に基づいて、使用するビームを前記第1のビームから前記第2のビームへ切り替えるか否かを判定する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the control means determines whether or not to switch the beam to be used from the first beam to the second beam based on a report on the first wireless quality and a report on the second wireless quality received from the other device by the communication means. 前記制御手段は、前記相手装置から取得された前記第1の無線品質と前記第2の無線品質とに基づいて生成され、前記通信手段によって前記相手装置から受信された報告に基づいて、使用するビームを前記第1のビームから前記第2のビームへ切り替えるか否かを判定する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the control means determines whether or not to switch the beam to be used from the first beam to the second beam based on a report generated based on the first wireless quality and the second wireless quality acquired from the other device and received from the other device by the communication means. 前記第1の無線信号は、復調参照信号またはチャネル状態情報参照信号を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the first radio signal includes a demodulation reference signal or a channel state information reference signal. 前記第2の無線信号は、チャネル状態情報参照信号を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the second radio signal includes a channel state information reference signal. 前記通信装置はセルラ通信システムにおける基地局装置であり、前記相手装置はセルラ通信システムにおける端末装置である、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の通信装置。 The communication device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the communication device is a base station device in a cellular communication system, and the other device is a terminal device in the cellular communication system. 前記推定手段は、前記端末装置から送信されるサウンディング参照信号(SRS)に基づいて、前記通信装置と前記相手装置との間の伝送路の状態を推定する、ことを特徴とする請求項8に記載の通信装置。 The communication device according to claim 8, characterized in that the estimation means estimates the state of the transmission path between the communication device and the counterpart device based on a sounding reference signal (SRS) transmitted from the terminal device. 前記取得手段は、前記通信装置が前記相手装置へ信号を送信する際のビームの特定に関する情報として、PMI(Precoding Matrix Indicator)を取得する、ことを特徴とする請求項8又は9に記載の通信装置。 The communication device according to claim 8 or 9, characterized in that the acquisition means acquires a PMI (Precoding Matrix Indicator) as information regarding the identification of a beam when the communication device transmits a signal to the other device. 通信装置によって実行される制御方法であって、
前記通信装置は、相手装置から送信された無線信号を用いて推定された前記通信装置と前記相手装置との間の伝送路の状態に基づいて前記相手装置へ信号を送信する際の第1のビームを形成し、又は、前記通信装置が送信した無線信号に基づいて前記相手装置によって決定された、前記通信装置が前記相手装置へ信号を送信する際のビームの特定に関する情報に基づいて前記相手装置へ信号を送信する際の第2のビームであって前記第1のビームよりビーム幅が広い前記第2のビームを形成して、前記相手装置と通信するように構成され、
前記制御方法は、前記第1のビームを用いて前記相手装置と通信している間に、当該第1のビームで送信された第1の無線信号についての前記相手装置における第1の無線品質と、前記第2のビームに関連する所定のビームで送信された第2の無線信号についての前記相手装置における第2の無線品質とに基づいて、使用するビームを前記第1のビームから前記第2のビームへ切り替えるように制御を行うことを含む、ことを特徴とする制御方法。
A control method performed by a communication device, comprising:
The communication device is configured to communicate with the other device by forming a first beam when transmitting a signal to the other device based on a state of a transmission path between the communication device and the other device estimated using a wireless signal transmitted from the other device, or by forming a second beam when transmitting a signal to the other device based on information regarding a specification of a beam when the communication device transmits a signal to the other device, the second beam having a beam width wider than that of the first beam, the second beam being determined by the other device based on the wireless signal transmitted by the communication device,
The control method is characterized in that it includes, while communicating with the other device using the first beam, controlling to switch the beam to be used from the first beam to the second beam based on a first wireless quality in the other device for a first wireless signal transmitted in the first beam and a second wireless quality in the other device for a second wireless signal transmitted in a predetermined beam related to the second beam.
コンピュータを、請求項1から10のいずれか1項に記載の通信装置が有する各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each of the means possessed by a communication device according to any one of claims 1 to 10.
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