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WO2018151288A1 - 無線基地局、及び、無線通信方法 - Google Patents

無線基地局、及び、無線通信方法 Download PDF

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Publication number
WO2018151288A1
WO2018151288A1 PCT/JP2018/005662 JP2018005662W WO2018151288A1 WO 2018151288 A1 WO2018151288 A1 WO 2018151288A1 JP 2018005662 W JP2018005662 W JP 2018005662W WO 2018151288 A1 WO2018151288 A1 WO 2018151288A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
user terminal
base station
terminal
selection
selection unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/005662
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宮崎　寛之
聡 須山
淳 増野
奥村　幸彦
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｎｔｔドコモ filed Critical 株式会社Ｎｔｔドコモ
Priority to US16/486,984 priority Critical patent/US10917160B2/en
Publication of WO2018151288A1 publication Critical patent/WO2018151288A1/ja

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    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
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    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering

Definitions

  • the present invention relates to a radio base station and a radio communication method.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE successor systems for example, LTE-A (LTE-Advanced), FRA (Future Radio Access), 5G (5th generation mobile communication system), 5G + ( 5G (plus) and New-RAT (Radio Access Technology) are also being considered.
  • a large number of antenna elements for example, 100 elements or more
  • a high frequency band for example, 5 GHz or more
  • massive MIMO Multiple Input Multiple Output
  • Non-Patent Document 1 As a technique for controlling a beam or a stream in MIMO, there is a method of combining digital precoding, analog fixed beamforming (BF), and channel information (Channel Status Information: CSI) (see, for example, Non-Patent Document 1). . Also, there is a method of combining digital precoding, digital fixed BF, and CSI (see, for example, Non-Patent Document 2).
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • One aspect of the present invention provides a radio base station and a radio communication method capable of appropriately selecting user terminals to be connected at the same time in MU-MIMO.
  • a radio base station that performs MIMO transmission with a user terminal calculates a beam selection criterion parameter based on beam information transmitted from each user terminal, and a plurality of parameters based on the beam selection criterion parameter
  • a beam selection unit that selects a beam to be used from among the beams; and a user terminal selection unit that selects a user terminal to be a target of the beam to be used from user terminals that have selected the beam to be used.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a modification of the configuration of a radio base station that performs MU-MIMO according to the present embodiment. It is a sequence chart which shows the process which selects an object terminal based on the use beam which concerns on this Embodiment. It is a schematic diagram which shows the operation
  • constituent elements are not necessarily indispensable unless otherwise specified or apparently essential in principle.
  • MU-MIMO Multi-User-MIMO
  • BF Beam Forming
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio base station that performs MU-MIMO.
  • a radio base station (hereinafter referred to as “base station”) 10A includes a beam selection unit 100, a user terminal selection unit (hereinafter referred to as “terminal selection unit”) 102, a digital precoder 104, and a D / A conversion.
  • Unit 106 frequency conversion unit 108, fixed analog beamformer 110, and a plurality of antennas 114.
  • the base station 10 selects L fixed beams from a plurality of fixed beams, selects U terminals from a plurality of user terminals (hereinafter referred to as “terminals”), and performs MIMO transmission.
  • L and U are integers of 1 or more.
  • Each of the plurality of fixed beams has a fixed beam transmission direction (angle).
  • the fixed beam may be simply referred to as “beam”.
  • the base station 10 distributes M streams to the terminals.
  • M is an integer of 1 or more, and “M ⁇ L”.
  • Beam selection section 100 selects a beam to be used for data transmission to the terminal (hereinafter referred to as “used beam”) from a plurality of beams having different transmission directions.
  • the beam selection unit 100 controls the fixed analog beamformer 110 in order to transmit the selected use beam.
  • the beam selection unit 100 calculates a beam selection reference parameter based on beam information transmitted from each terminal and including the beam number, the received power of the beam, etc. Select the beam to use. The details of the beam selection reference parameter calculation method will be described later.
  • the beam selection unit 100 is calculated from the beam information of the beam selected by the selected target terminal after the terminal selection unit 102, which will be described later, selects the target terminal of the used beam (referred to as “target terminal”). Based on the beam selection criteria parameter, the used beam may be reselected from the plurality of beams.
  • the terminal selection unit 102 selects the target terminal of the used beam from the terminals that have selected the used beam selected by the beam selecting unit 100.
  • the terminal selection unit 102 performs control to input data that can be received by the target terminal to the digital precoder 104.
  • the terminal selection unit 102 calculates the terminal selection criterion parameter based on beam information including the beam number and the received power of the beam transmitted from the terminal that has selected the used beam selected by the beam selection unit 100. Based on the terminal selection criterion parameter, the target terminal of the beam to be used is selected. The details of the terminal selection criterion parameter calculation method will be described later.
  • the terminal selection unit 102 may select a temporary terminal based on the user terminal selection criterion parameter, and may select a target terminal of the beam to be used based on the CSI of the selected temporary terminal.
  • the digital precoder 104 premultiplies the signal before transmission by a weight corresponding to the radio propagation path in order to improve the reception quality of each terminal.
  • the digital precoder 104 generates an L-sequence signal by applying the precoding matrix P to the M-sequence baseband signal, and outputs the L-sequence signal.
  • L is the number of transmitted beams.
  • the precoding matrix P has a sequence of L rows and M columns.
  • the L-sequence signal output from the digital precoder 104 is converted from a digital signal to an analog signal by the D / A converter 106, and the frequency is up-converted by the frequency converter 108, and the fixed analog beamformer 110 is converted. Is input.
  • N T is the number of transmitting antenna elements.
  • the beamforming matrix W T has NT rows and L columns.
  • a plurality of NT sequence signals are transmitted from a plurality of antennas 114, respectively.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a modification of the base station that performs MU-MIMO.
  • a fixed analog beamformer 110 is arranged at the subsequent stage of the frequency converter 108.
  • the fixed digital beamformer 112 is arranged at the subsequent stage of the digital precoder 104. 1 and 2 differ in this respect.
  • the beam selection unit 100 selects a beam to be used for data transmission to the terminal from a plurality of beams having different transmission directions.
  • the beam selection unit 100 controls the fixed digital beamformer 112 in order to transmit the selected use beam.
  • Fixed digital beamformer 112 to the signal of the input L-series digital precoder 104 applies beamforming matrix W T corresponding to use beam beam selector 100 selects a signal of N T sequences Generate and output.
  • the NT sequence signals output from the fixed digital beamformer 112 are each converted from a digital signal to an analog signal by the D / A converter 106, up-converted by the frequency converter 108, and transmitted from the antenna 114.
  • FIG. 3 is a sequence chart showing a process of selecting the target terminal 20 based on the used beam.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the operation of the wireless communication system in the processing.
  • the base station 10 controls the beam former 110 (or 112) to sequentially transmit the beams 30 having different transmission directions (angles) including the scanning reference signal (ST100).
  • Each terminal 20 receives the beams 30 sequentially transmitted in ST100, rearranges the numbers of the received beams 30 (referred to as “beam numbers”) in descending order of reception power, and ranks them from the first to the Nth (N Select a beam number up to a predetermined integer of 1 or more (ST102).
  • each terminal 20 transmits (feeds back) beam information including the beam number selected in ST102 and the received power corresponding to the beam number to the base station 10 (ST104).
  • Base station 10 calculates a beam selection reference parameter based on the beam information transmitted in ST104. Then, base station 10 selects a beam to be used from among the plurality of beams 30 based on the calculated beam selection reference parameter (ST106). In FIG. 4, the beam used is represented by shading.
  • the base station 10 selects, as a candidate terminal, the terminal 20 that has fed back the used beam number selected in ST106 in ST104 (ST108). For example, as illustrated in FIG. 4A, the terminals 20A, 20B, 20C, and 20D are selected as candidate terminals.
  • the base station 10 calculates a terminal selection criterion parameter for each of the plurality of candidate terminals selected in ST108. Then, base station 10 (terminal selection unit 102) selects a target terminal (referred to as “target terminal”) for transmitting the used beam from among a plurality of candidate terminals based on the calculated terminal selection criterion parameter. (ST110). For example, as illustrated in FIG. 4B, the terminals 20B, 20C, and 20D are selected as target terminals.
  • the base station 10 transmits a target terminal identification signal that is an identification signal of the target terminal and a target terminal channel estimation reference signal that is a reference signal for estimating the weighted equivalent channel of the target terminal (ST112). These signals may be transmitted by the use beam selected in ST106.
  • the terminal corresponding to the target terminal identification signal (that is, the target terminal) estimates the weighted equivalent channel based on the target terminal channel estimation reference signal (ST114).
  • the base station 10 transmits data to the target terminal using the used beam (ST116).
  • the target terminal receives use beam data using the equivalent channel estimated in ST114.
  • Beam selection standard parameters Next, a method for calculating the beam selection reference parameter will be described.
  • the beam selection reference parameter regarding the processing of ST106 may be the total received power as shown in the following equation (1).
  • l is the beam number
  • N U is the number of terminals
  • P r, u (l) is the received power in the l-th beam of the u-th terminal
  • ⁇ u (l) is the l
  • the coefficient is “1” when the beam is selected, and “0” when the beam is not selected.
  • the beam selection criterion parameter may be a maximum value of received power as shown in the following formula (2).
  • the beam selection criterion parameter may be the sum of received SIRs (Signal-to-Interference Ratio) as shown in the following equation (3).
  • the beam selection criterion parameter may be the maximum value of the reception SIR as shown in the following equation (4).
  • the beam selection unit 100 calculates the beam selection reference parameter according to the equation (1) when the total maximum power reception norm is used as the beam selection reference parameter.
  • the beam selection unit 100 calculates the beam selection reference parameter according to Equation (2) when using the maximum received power maximum norm as the beam selection reference parameter.
  • the beam selection unit 100 calculates the beam selection reference parameter according to Expression (3) when the total maximum criterion of the reception SIR is used as the beam selection reference parameter.
  • the beam selection unit 100 calculates the beam selection reference parameter according to Equation (4) when using the maximum value maximum norm of the reception SIR as the beam selection reference parameter. Then, the beam selection unit 100 selects a predetermined number of beam numbers l in order from the largest beam selection reference parameter according to the following equation (5).
  • the terminal 20 also feeds back past throughput information to the base station 10 in the process of ST104, and the beam selection unit 100 of the base station 10 uses the PF (Proportional Fairness) standard in the process of ST106.
  • the beam selection reference parameter may be calculated based on the above, and the beam to be used may be selected.
  • the base station 10 when using OFDM transmission, does not have to calculate the beam selection reference parameter in all subcarriers.
  • the base station 10 may calculate a beam selection reference parameter by paying attention to one or a plurality of subcarriers, and may select a beam to be used based on the calculation result.
  • the terminal selection criterion parameter related to the process of ST110 may be the total received power as shown in the following equation (6).
  • B is a set of used beam numbers selected by the base station 10 in the processing of ST106.
  • the terminal selection unit 102 selects a predetermined number of terminals in descending order of the total received power calculated by the equation (5), and selects the selected terminals.
  • the target terminal When using the total received power as the terminal selection criterion parameter, the terminal selection unit 102 selects a predetermined number of terminals in descending order of the total received power calculated by the equation (5), and selects the selected terminals. The target terminal.
  • the terminal selection criterion parameter may be an inter-beam interference coefficient as shown in the following equation (7).
  • AT represents a transposed matrix of the matrix A.
  • U 1- is a set of candidate terminals other than the u-th terminal
  • N 1 -U are the number of candidate terminals
  • H u ⁇ u ′ is an interference matrix between the used beam of the u-th terminal and the used beam of the u-th terminal.
  • H u ⁇ u ′ (n, m) is the element in the n-th row and m-th column of the interference matrix
  • ⁇ (l, l ′) is the mutual coefficient between the l-th beam and the l-th beam
  • ⁇ u (n) is the number of the n-th used beam of the u-th terminal.
  • the terminal selection unit 102 selects a predetermined number of terminals in descending order of the inter-beam interference coefficient calculated by Expression (7) (that is, low interference). Select the selected terminal as the target terminal.
  • the terminal selection part 102 may select an object terminal using both said Formula (6) and Formula (7) in the process of said ST110.
  • the terminal selection unit 102 selects a predetermined number of terminals in descending order of the total received power and the small inter-beam interference coefficient, and sets the selected terminals as target terminals.
  • the mutual coefficient ⁇ (l, l ′) between the beams may be designed based on, for example, the beam pattern of the beam 30 or may be designed based on the angular difference between the beams.
  • the inter-beam interference coefficient may be calculated by regarding all the received powers P r, u (l) of each terminal 20 as “1” or a constant such as a predetermined real number.
  • the terminal 20 also feeds back past throughput information to the base station 10 in the process of ST104, and the base station 10 selects the target terminal based on the PF (ProportionalionFairness) standard in the process of ST110. You may choose.
  • PF ProportionalionFairness
  • the base station 10 does not have to calculate the terminal selection criterion parameter in all subcarriers.
  • the base station 10 may calculate a terminal selection criterion parameter by paying attention to one or a plurality of subcarriers, and may select a target terminal based on the calculation result.
  • the base station 10 calculates a terminal selection criteria parameters for all combinations of selecting the target terminal number N ⁇ U from candidate terminal number N ⁇ U, the number of target terminals N ⁇ U on the basis of the calculation result at a time You may choose. This method is called a full search method.
  • the base station 10 may calculate one terminal selection criterion parameter when one terminal is selected from unselected terminals and the selected terminal is added to the set of selected terminals. Then, the base station 10 may select the number of target terminals N ⁇ U by repeating the calculation process. This method is called a sequential method.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a design example of an inter-beam interference coefficient when the number of beams is four and the number of terminals is three.
  • FIG. 5 shows that the following information (A1) to (A3) is fed back from each terminal 20 to the base station 10 in ST104.
  • the inter-beam interference matrix from the first terminal to the second and third terminals may be expressed by the following equation (9).
  • the first column and the second column indicate the beam numbers “# 1” and “# 2” selected by the first terminal, and the beam numbers “# 2” and “# 3” selected by the second terminal. ”Is shown.
  • the third column and the fourth column show the effect of the beam numbers “# 1” and “# 2” selected by the first terminal on the beam numbers “# 3” and “# 4” selected by the third terminal. Indicates.
  • the inter-beam interference coefficient may be designed in this way. However, the above design is merely an example, and actually the design method is not limited to this.
  • FIG. 6 is a sequence chart showing a process of reselecting a beam to be used after selecting a target terminal.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the operation of the wireless communication system in the processing.
  • the base station 10 and the terminal 20 perform the same processing as ST100 to ST110 in FIG. 3 in ST200 to ST210.
  • the beam selection unit 100 of the base station 10 reselects the beam to be used in consideration of only the target terminal (ST212). For example, as illustrated in FIG. 7B, the beam selection unit 100 recalculates the beam selection reference parameter considering only the target terminals 20B, 20C, and 20D, and based on the result of the recalculation, The beam to be used is reselected from among the beams.
  • FIG. 7B shows the used beam before reselection
  • FIG. 7C shows the used beam after reselection.
  • Terminal selection section 102 of base station 10 transmits the target terminal identification signal and the target terminal channel estimation reference signal weighted with the used beam reselected in ST212 (ST214). These signals may be transmitted by the reselected use beam 30.
  • the terminal corresponding to the target terminal identification signal (that is, the target terminal) estimates the weighted equivalent channel based on the target terminal channel estimation reference signal (ST216).
  • the base station 10 transmits data to the target terminal using the used beam after reselection (ST218).
  • the target terminal receives the re-selected beam data using the equivalent channel estimated in ST216.
  • FIG. 8 is a sequence chart showing processing for selecting a target terminal based on CSI.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the operation of the wireless communication system in the processing.
  • the base station 10 and each terminal 20 perform the same processing as ST100 to ST108 in FIG. 3 in ST300 to ST308.
  • terminal selection section 102 of base station 10 calculates a terminal selection criterion parameter for each of the plurality of candidate terminals selected in ST308. Then, terminal selection section 102 of base station 10 selects a temporary terminal to be transmitted by beam 30 from among a plurality of candidate terminals based on the calculated terminal selection criterion parameter (ST310). For example, as illustrated in FIG. 9B, the terminal selection unit 102 selects terminals 20B, 20C, and 20D as temporary terminals.
  • the terminal selection unit 102 of the base station 10 transmits a temporary terminal identification signal that is a temporary terminal identification signal and a temporary terminal channel estimation reference signal that is a reference signal for estimating the weighted equivalent channel of the temporary terminal. (ST312). These signals may be transmitted by the use beam selected in ST306.
  • the terminal corresponding to the temporary terminal identification signal (that is, the temporary terminal) estimates the weighted equivalent channel based on the temporary terminal channel estimation reference signal (ST314).
  • the temporary terminal transmits (feeds back) CSI to the base station 10 (ST316).
  • terminal selection section 102 of base station 10 selects a target terminal (target terminal) for use beam transmission from the temporary terminals (ST318). For example, as illustrated in FIG. 9C, the terminal selection unit 102 selects the terminals 20B and 20C as target terminals.
  • Terminal selection section 102 of base station 10 transmits the target terminal identification signal of the target terminal and the target terminal channel estimation reference signal of the target terminal (ST320).
  • the base station 10 transmits data to the target terminal using the used beam (ST322).
  • the target terminal receives the used beam data using the equivalent channel estimated in ST314.
  • the target terminal based on the CSI of ST318 may be determined according to the Max-C / I standard, the PF standard, and / or the Chordal Distance maximum standard.
  • the selection of the temporary terminal in ST310 and the selection of the target terminal in ST318 are not necessarily performed by a series of processes (same cycle).
  • the cycle of selecting the target terminal in ST318 may be shorter than the cycle of selecting the temporary terminal in ST310.
  • the cycle of selecting the target terminal in ST318 is longer than the cycle of selecting the temporary terminal in ST310. May be longer.
  • the terminal 20 when the above-described selection method of the terminal 20 is applied to OFDM transmission, it is not always necessary to select a terminal in consideration of all subcarriers. For example, the terminal may be selected by paying attention to one or a plurality of subcarriers.
  • the above-described full search method may be used or a sequential method may be used.
  • the terminal 20 When the terminal 20 is selected based on the CSI, the total terminal throughput that can be achieved when the number of terminals is changed and the terminal is selected is calculated, and the number of terminals and terminals that can achieve the highest terminal total throughput are calculated. You may introduce the selection of the number of terminals which employ
  • FIG. 10 is a sequence chart showing a process of reselecting a beam after selecting a target terminal based on CSI.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the operation of the wireless communication system at that time.
  • the base station 10 and each terminal 20 perform the same processing as ST300 to ST318 in FIG. 8 in ST400 to ST418.
  • the beam selection section 100 of the base station 10 considers only the target terminal selected based on the CSI in ST418, and reselects the beam to be used as in ST212 of FIG. 6 (ST420).
  • FIG. 11 (c) shows the used beam before reselection
  • FIG. 11 (d) shows the used beam after reselection considering only the target terminals 20B and 20C.
  • the base station 10 and the target terminal perform the same processing as ST214 to ST218 in FIG. 6 in ST422 to ST426.
  • channel estimation is performed by transmitting a reference signal from the base station.
  • a reference signal may be transmitted from a terminal to perform channel estimation, or a channel estimation value (channel information) may be acquired without using a reference signal. That is, in channel estimation, channel information indicating an equivalent channel matrix (HW) including a BF weight may be acquired.
  • HW equivalent channel matrix
  • each functional block may be realized by one device physically and / or logically coupled, and two or more devices physically and / or logically separated may be directly and / or indirectly. (For example, wired and / or wireless) and may be realized by these plural devices.
  • a wireless base station, a user terminal, etc. in an embodiment of the present invention may function as a computer that performs processing of the wireless communication method of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a radio base station and a user terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless base station 10 and the user terminal 20 described above may be physically configured as a computer device including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication device 1004, an input device 1005, an output device 1006, a bus 1007, and the like. Good.
  • the term “apparatus” can be read as a circuit, a device, a unit, or the like.
  • the hardware configurations of the radio base station 10 and the user terminal 20 may be configured to include one or a plurality of each device illustrated in the figure, or may be configured not to include some devices.
  • processor 1001 may be implemented by one or more chips.
  • Each function in the radio base station 10 and the user terminal 20 is obtained by reading predetermined software (program) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002, so that the processor 1001 performs computation and communication by the communication device 1004, or This is realized by controlling data reading and / or writing in the memory 1002 and the storage 1003.
  • predetermined software program
  • the processor 1001 performs computation and communication by the communication device 1004, or This is realized by controlling data reading and / or writing in the memory 1002 and the storage 1003.
  • the processor 1001 controls the entire computer by operating an operating system, for example.
  • the processor 1001 may be configured by a central processing unit (CPU) including an interface with peripheral devices, a control device, an arithmetic device, a register, and the like.
  • CPU central processing unit
  • the processor 1001 reads a program (program code), software module, or data from the storage 1003 and / or the communication device 1004 to the memory 1002, and executes various processes according to these.
  • a program program that causes a computer to execute at least a part of the operations described in the above embodiments is used.
  • the functional blocks constituting the radio base station 10 and the user terminal 20 may be realized by a control program stored in the memory 1002 and operated by the processor 1001, and other functional blocks are similarly realized. May be.
  • the above-described various processes have been described as being executed by one processor 1001, they may be executed simultaneously or sequentially by two or more processors 1001.
  • the processor 1001 may be implemented by one or more chips. Note that the program may be transmitted from a network via a telecommunication line.
  • the memory 1002 is a computer-readable recording medium and includes at least one of ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), RAM (Random Access Memory), and the like. May be.
  • the memory 1002 may be called a register, a cache, a main memory (main storage device), or the like.
  • the memory 1002 can store a program (program code), a software module, and the like that can be executed to implement the wireless communication method according to the embodiment of the present invention.
  • the storage 1003 is a computer-readable recording medium such as an optical disc such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disc drive, a flexible disc, a magneto-optical disc (eg, a compact disc, a digital versatile disc, a Blu-ray). (Registered trademark) disk, smart card, flash memory (for example, card, stick, key drive), floppy (registered trademark) disk, magnetic strip, and the like.
  • the storage 1003 may be referred to as an auxiliary storage device.
  • the storage medium described above may be, for example, a database, server, or other suitable medium including the memory 1002 and / or the storage 1003.
  • the communication device 1004 is hardware (transmission / reception device) for performing communication between computers via a wired and / or wireless network, and is also referred to as a network device, a network controller, a network card, a communication module, or the like.
  • a network device for performing communication between computers via a wired and / or wireless network
  • a network controller for controlling network access
  • a network card for performing communication between computers via a wired and / or wireless network
  • a communication module or the like.
  • the above-described antenna 114 may be realized by the communication device 1004.
  • the input device 1005 is an input device (for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, a sensor, etc.) that accepts an input from the outside.
  • the output device 1006 is an output device (for example, a display, a speaker, an LED lamp, etc.) that performs output to the outside.
  • the input device 1005 and the output device 1006 may have an integrated configuration (for example, a touch panel).
  • each device such as the processor 1001 and the memory 1002 is connected by a bus 1007 for communicating information.
  • the bus 1007 may be configured with a single bus or may be configured with different buses between apparatuses.
  • the radio base station 10 and the user terminal 20 include a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like. It may be configured including hardware, and a part or all of each functional block may be realized by the hardware. For example, the processor 1001 may be implemented by at least one of these hardware.
  • DSP digital signal processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • information notification includes physical layer signaling (for example, DCI (Downlink Control Information), UCI (Uplink Control Information)), upper layer signaling (for example, RRC (Radio Resource Control) signaling, MAC (Medium Access Control) signaling), It may be implemented by broadcast information (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block))), other signals, or a combination thereof.
  • RRC signaling may be referred to as an RRC message, and may be, for example, an RRC connection setup message, an RRC connection reconfiguration message, or the like.
  • Each aspect / embodiment described herein includes LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), W-CDMA.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • SUPER 3G IMT-Advanced
  • 4G 5G
  • FRA Full Radio Access
  • W-CDMA Wideband
  • GSM registered trademark
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • UMB User Mobile Broadband
  • IEEE 802.11 Wi-Fi
  • IEEE 802.16 WiMAX
  • IEEE 802.20 UWB (Ultra-WideBand
  • the present invention may be applied to a Bluetooth (registered trademark), a system using another appropriate system, and / or a next generation system extended based on the system.
  • the specific operation assumed to be performed by the base station (radio base station) in this specification may be performed by the upper node in some cases.
  • various operations performed for communication with a terminal may be performed by the base station and / or other network nodes other than the base station (e.g., It is obvious that this can be performed by MME (Mobility Management Entity) or S-GW (Serving Gateway).
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • Information, signals, and the like can be output from the upper layer (or lower layer) to the lower layer (or upper layer). Input / output may be performed via a plurality of network nodes.
  • Input / output information and the like may be stored in a specific location (for example, a memory) or may be managed by a management table. Input / output information and the like can be overwritten, updated, or additionally written. The output information or the like may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.
  • the determination may be performed by a value represented by 1 bit (0 or 1), may be performed by a true / false value (Boolean: true or false), or may be performed by comparing numerical values (for example, a predetermined value) Comparison with the value).
  • software, instructions, etc. may be transmitted / received via a transmission medium.
  • software may use websites, servers, or other devices using wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • DSL digital subscriber line
  • wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • Information, signal Information, signals, etc. described herein may be represented using any of a variety of different technologies.
  • data, commands, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, light fields or photons, or any of these May be represented by a combination of
  • the channel and / or symbol may be a signal.
  • the signal may be a message.
  • the component carrier (CC) may be called a carrier frequency, a cell, or the like.
  • radio resource may be indicated by an index.
  • a base station can accommodate one or more (eg, three) cells (also referred to as sectors). When the base station accommodates multiple cells, the entire coverage area of the base station can be partitioned into multiple smaller areas, each smaller area being a base station subsystem (eg, indoor small base station RRH: Remote Radio Head) can also provide communication services.
  • the term “cell” or “sector” refers to part or all of the coverage area of a base station and / or base station subsystem that provides communication services in this coverage. Further, the terms “base station”, “eNB”, “cell”, and “sector” may be used interchangeably herein.
  • a base station may also be referred to in terms such as a fixed station, NodeB, eNodeB (eNB), access point, femtocell, small cell, and the like.
  • a user terminal is a mobile station, subscriber station, mobile unit, subscriber unit, wireless unit, remote unit, mobile device, wireless device, wireless communication device, remote device, mobile subscriber station, access terminal, mobile by a person skilled in the art It may also be referred to as a terminal, wireless terminal, remote terminal, handset, user agent, mobile client, client, UE (User Equipment), or some other appropriate terminology.
  • determining may encompass a wide variety of actions. “Judgment” and “determination” are, for example, judgment, calculation, calculation, processing, derivation, investigating, looking up (eg, table , Searching in a database or another data structure), considering ascertaining as “determining”, “deciding”, and the like.
  • determination and “determination” include receiving (for example, receiving information), transmitting (for example, transmitting information), input (input), output (output), and access. (accessing) (e.g., accessing data in a memory) may be considered as “determined” or "determined”.
  • determination and “decision” means that “resolving”, “selecting”, “choosing”, “establishing”, and “comparing” are regarded as “determining” and “deciding”. May be included. In other words, “determination” and “determination” may include considering some operation as “determination” and “determination”.
  • connection means any direct or indirect connection or coupling between two or more elements and It can include the presence of one or more intermediate elements between two “connected” or “coupled” elements.
  • the coupling or connection between the elements may be physical, logical, or a combination thereof.
  • the two elements are radio frequency by using one or more wires, cables and / or printed electrical connections, and as some non-limiting and non-inclusive examples
  • electromagnetic energy such as electromagnetic energy having a wavelength in the region, microwave region, and light (both visible and invisible) region, it can be considered to be “connected” or “coupled” to each other.
  • the reference signal may be abbreviated as RS (Reference Signal), and may be referred to as a pilot depending on an applied standard.
  • the correction RS may be referred to as TRS (Tracking ⁇ RS), PC-RS (Phase Compensation RS), PTRS (Phase Tracking RS), or Additional RS.
  • the demodulation RS and the correction RS may be called differently corresponding to each. Further, the demodulation RS and the correction RS may be defined by the same name (for example, the demodulation RS).
  • the phrase “based on” does not mean “based only on”, unless expressly specified otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • the radio frame may be composed of one or a plurality of frames in the time domain.
  • One or more frames in the time domain may be referred to as subframes, time units, etc.
  • a subframe may further be composed of one or more slots in the time domain.
  • the slot may be further configured with one or a plurality of symbols (OFDM (Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing) symbol, SC-FDMA (Single-Carrier-Frequency-Division-Multiple-Access) symbol, etc.) in the time domain.
  • OFDM Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing
  • SC-FDMA Single-Carrier-Frequency-Division-Multiple-Access
  • the radio frame, subframe, slot, minislot, and symbol all represent time units when transmitting a signal. Radio frames, subframes, slots, minislots, and symbols may be called differently corresponding to each.
  • the base station performs scheduling to allocate radio resources (frequency bandwidth, transmission power, etc. that can be used in each mobile station) to each mobile station.
  • the minimum scheduling time unit may be called TTI (Transmission Time Interval), and one minislot may be called TTI.
  • one subframe may be referred to as TTI
  • a plurality of consecutive subframes may be referred to as TTI
  • one slot may be referred to as TTI.
  • the resource unit is a resource allocation unit in the time domain and the frequency domain, and may include one or a plurality of continuous subcarriers in the frequency domain. In the time domain of the resource unit, it may include one or a plurality of symbols, and may have a length of 1 slot, 1 mini slot, 1 subframe, or 1 TTI. One TTI and one subframe may each be composed of one or a plurality of resource units.
  • the resource unit may also be called a resource block (RB: Resource Block), a physical resource block (PRB: Physical RB), a PRB pair, an RB pair, a scheduling unit, a frequency unit, or a subband. Further, the resource unit may be composed of one or a plurality of REs.
  • 1 RE may be any resource (for example, the smallest resource unit) smaller than a resource unit serving as a resource allocation unit, and is not limited to the name RE.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, the number of minislots included in the subframe, the symbols and resource blocks included in the slots, The number and the number of subcarriers included in the resource block can be variously changed.
  • notification of predetermined information is not limited to explicitly performed, but is performed implicitly (for example, notification of the predetermined information is not performed). Also good.
  • One embodiment of the present invention is useful for a mobile communication system.

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Abstract

ユーザ端末（２０）とＭＩＭＯ伝送を行う無線基地局（１０）が、各ユーザ端末（２０）から送信されたビーム情報から算出されるビーム選択基準パラメータに基づいて、複数のビームの中から使用ビームを選択するビーム選択部（１００）と、前記使用ビームを選択したユーザ端末（２０）の中から、前記使用ビームの対象とするユーザ端末（２０）を選択するユーザ端末選択部（１０２）とを備える。

Description

無線基地局、及び、無線通信方法
　本発明は、無線基地局、及び、無線通信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、５Ｇ＋（5G plus）、Ｎｅｗ－ＲＡＴ（Radio Access Technology）などと呼ばれる）も検討されている。
　将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ）では、信号伝送の更なる高速化及び干渉低減を図るために、高周波数帯（例えば、５ＧＨｚ以上）において多数のアンテナ素子（例えば、１００素子以上）を用いる大規模（Massive）ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を用いることが検討されている。
　ＭＩＭＯにおいてビーム又はストリームを制御する技術として、デジタルプリコーディングと、アナログ固定ビームフォーミング（ＢＦ）と、チャネル情報（Channel Status Information：ＣＳＩ）とを組み合わせる方法がある（例えば、非特許文献１を参照）。また、デジタルプリコーディングと、デジタル固定ＢＦと、ＣＳＩとを組み合わせる方法がある（例えば、非特許文献２を参照）。
　また、複数のストリームを複数のユーザ端末に対して分配し、多重に送信するマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ－ＭＩＭＯ）の技術が知られている。
T. Obara, S. Suyama, J. Shen, and Y. Okumura, "Joint processing of analog fixed beamforming and CSI-based precoding for super high bit rate Massive MIMO transmission using higher frequency bands," IEICE Trans. Commun., vol. E98-B, no. 8, pp. 1474-1481, Aug. 2015 吉岡翔平，奥山達樹，須山聡，奥村幸彦，"5G実現に向けた低SHF帯におけるデジタルビームフォーミングを用いたMassive MIMOの特性評価" 信学技報, vol. 116, no. 396, RCS2016-238, pp. 13-18, 2017年1月
　しかしながら、ＭＵ－ＭＩＭＯにおいて、同時期に接続するユーザ端末同士におけるチャネルの空間相関が大きい場合、ユーザ端末同士のストリームが干渉し、無線通信システム全体のスループットが低下してしまう。
　本発明の一態様は、ＭＵ－ＭＩＭＯにおいて、同時期に接続するユーザ端末を適切に選択できる無線基地局及び無線通信方法を提供する。
　本発明の一態様に係る、ユーザ端末とＭＩＭＯ伝送を行う無線基地局は、各ユーザ端末から送信されたビーム情報に基づいてビーム選択基準パラメータを算出し、当該ビーム選択基準パラメータに基づいて複数のビームの中から使用ビームを選択するビーム選択部と、前記使用ビームを選択したユーザ端末の中から、前記使用ビームの対象とするユーザ端末を選択するユーザ端末選択部と、を備える。
　本発明の一態様によれば、ＭＵ－ＭＩＭＯにおいて、同時期に接続するユーザ端末を適切に選択できる。
本実施の形態に係るＭＵ－ＭＩＭＯを行う無線基地局の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るＭＵ－ＭＩＭＯを行う無線基地局の構成の変形例を示すブロック図である。 本実施の形態に係る使用ビームに基づいて対象端末を選択する処理を示すシーケンスチャートである。 本実施の形態に係る使用ビームに基づいて対象端末を選択する動作を示す模式図である。 ビーム数が４つ、端末数が３つの場合におけるビーム間干渉係数の設計例を説明するための図である。 本実施の形態に係る対象端末を選択した後で使用ビームを再選択する処理を示すシーケンスチャートである。 本実施の形態に係る対象端末を選択した後で使用ビームを再選択する動作を示す模式図である。 本実施の形態に係るＣＳＩに基づいて対象端末を選択する処理を示すシーケンスチャートである。 本実施の形態に係るＣＳＩに基づいて対象端末を選択する動作を示す模式図である。 本実施の形態に係るＣＳＩに基づいて対象端末を選択した後で使用ビームを再選択する処理を示すシーケンスチャートである。 本実施の形態に係るＣＳＩに基づいて対象端末を選択した後で使用ビームを再選択する動作を示す模式図である。 本発明に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
　以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　なお、同種の要素を区別して説明する場合には、「ユーザ端末２０Ａ」、「ユーザ端末２０Ｂ」のように参照符号を使用し、同種の要素を区別しないで説明する場合には、「ユーザ端末２０」のように参照符号のうちの共通番号のみを使用することがある。
　また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではない。
　以下では、複数のユーザ端末に対してストリームを分配して多重送信するＭＵ－ＭＩＭＯ（Multi-User MIMO）伝送を行う場合について説明する。また、以下では、Massive MIMOにおいて、ＢＦ（Beam Forming）を行う場合について説明する。
＜無線基地局の構成＞
　図１は、ＭＵ－ＭＩＭＯを行う無線基地局の構成を示すブロック図である。
　図１において、無線基地局（以下「基地局」という）１０Ａは、ビーム選択部１００と、ユーザ端末選択部（以下「端末選択部」という）１０２と、デジタルプリコーダ１０４と、Ｄ／Ａ変換部１０６と、周波数変換部１０８と、固定アナログビームフォーマ１１０と、複数のアンテナ１１４と、を備える。
　基地局１０は、複数の固定ビームからＬ本の固定ビームを選択し、複数のユーザ端末（以下「端末」という）からＵ個の端末を選択し、ＭＩＭＯ伝送を行う。Ｌ、Ｕは１以上の整数である。複数の固定ビームは、それぞれ、ビームの送信方向（角度）が固定されている。以下、固定ビームを、単に「ビーム」ということがある。
　基地局１０は、端末に、Ｍ本のストリームを分配する。Ｍは１以上の整数であり、「Ｍ＜Ｌ」である。
　ビーム選択部１００は、送信方向が異なる複数のビームの中から、端末へのデータ伝送に使用するビーム（以下「使用ビーム」という）を選択する。ビーム選択部１００は、その選択した使用ビームを送信するために、固定アナログビームフォーマ１１０を制御する。
　例えば、ビーム選択部１００は、各端末から送信された、ビーム番号及びビームの受信電力等を含むビーム情報に基づいてビーム選択基準パラメータを算出し、当該ビーム選択基準パラメータに基づいて複数のビームの中から使用ビームを選択する。なお、ビーム選択基準パラメータの算出方法の詳細については後述する。
　ビーム選択部１００は、後述する端末選択部１０２が使用ビームの送信の対象の端末（「対象端末」という）を選択した後、当該選択された対象端末が選択したビームのビーム情報から算出されるビーム選択基準パラメータに基づいて、複数のビームの中から使用ビームを再選択してもよい。
　端末選択部１０２は、ビーム選択部１００が選択した使用ビームを選択した端末の中から、使用ビームの対象端末を選択する。端末選択部１０２は、その対象端末が受信可能なデータを、デジタルプリコーダ１０４に入力する制御を行う。
　例えば、端末選択部１０２は、ビーム選択部１００によって選択された使用ビームを選択した端末から送信された、ビーム番号及びビームの受信電力等を含むビーム情報に基づいて、端末選択基準パラメータを算出し、当該端末選択基準パラメータに基づいて、使用ビームの対象端末を選択する。なお、端末選択基準パラメータの算出方法の詳細については後述する。
　端末選択部１０２は、ユーザ端末選択基準パラメータに基づいて、仮の端末を選択し、その選択した仮の端末のＣＳＩに基づいて、使用ビームの対象端末を選択してもよい。
　デジタルプリコーダ１０４は、各端末の受信品質を向上させるために、送信前の信号に対して、無線伝搬路に応じた重みを予め乗算する。デジタルプリコーダ１０４は、プリコーディング行列ＰをＭ系列のベースバンド信号に適用してＬ系列の信号を生成し、出力する。Ｌは送信されるビームの数である。ここで、プリコーディング行列Ｐは、Ｌ行Ｍ列の系列を有する。
　デジタルプリコーダ１０４から出力されたＬ系列の信号は、それぞれ、Ｄ／Ａ変換部１０６によって、デジタル信号からアナログ信号に変換され、周波数変換部１０８によって、周波数がアップコンバートされ、固定アナログビームフォーマ１１０に入力される。
　固定アナログビームフォーマ１１０は、その入力されたＬ系列の信号に対して、ビーム選択部１００で選択された使用ビームに対応するビームフォーミング行列ＷＴを適用し、ＮＴ系列の信号を生成する。ＮＴは送信アンテナ素子の数である。ここで、ビームフォーミング行列ＷＴは、ＮＴ行Ｌ列を有する。ＮＴ系列の複数の信号は、複数のアンテナ１１４から、それぞれ送信される。
＜無線基地局の変形例＞
　図２は、ＭＵ－ＭＩＭＯを行う基地局の変形例を示すブロック図である。
　図１に示す基地局１０Ａは、固定アナログビームフォーマ１１０が周波数変換部１０８の後段に配置されている。これに対して、図２に示す基地局１０Ｂは、固定デジタルビームフォーマ１１２がデジタルプリコーダ１０４の後段に配置されている。図１と図２とは、この点が相違する。
　ビーム選択部１００は、送信方向が異なる複数のビームの中から、端末へのデータ伝送に使用する使用ビームを選択する。ビーム選択部１００は、その選択した使用ビームを送信するために、固定デジタルビームフォーマ１１２を制御する。固定デジタルビームフォーマ１１２は、デジタルプリコーダ１０４から入力されたＬ系列の信号に対して、ビーム選択部１００が選択した使用ビームに対応するビームフォーミング行列ＷＴを適用し、ＮＴ系列の信号を生成及び出力する。
　固定デジタルビームフォーマ１１２から出力されたＮＴ系列の信号は、それぞれ、Ｄ／Ａ変換部１０６においてデジタル信号からアナログ信号に変換され、周波数変換部１０８において周波数がアップコンバートされ、アンテナ１１４から送信される。
＜動作＞
　図３は、使用ビームに基づいて対象端末２０を選択する処理を示すシーケンスチャートである。図４は、その処理における、無線通信システムの動作を示す模式図である。
　基地局１０は、ビームフォーマ１１０（又は１１２）を制御して、走査用参照信号を含む送信方向（角度）の異なるビーム３０を、順次送信する（ＳＴ１００）。
　各端末２０は、ＳＴ１００において順次送信されたビーム３０を受信し、それら受信した複数のビーム３０の番号（「ビーム番号」という）を受信電力の大きい順に並び替え、その１位からＮ位（Ｎは１以上の所定の整数）までのビーム番号を選択する（ＳＴ１０２）。
　次に、各端末２０は、ＳＴ１０２において選択したビーム番号と、それらビーム番号に対応する受信電力等を含むビーム情報を、基地局１０へ送信（フィードバック）する（ＳＴ１０４）。
　基地局１０（ビーム選択部１００）は、ＳＴ１０４において送信されたビーム情報に基づいて、ビーム選択基準パラメータを算出する。そして、基地局１０は、その算出したビーム選択基準パラメータに基づいて、複数のビーム３０の中から、使用ビームを選択する（ＳＴ１０６）。図４では、使用ビームを、網掛けで表現している。
　基地局１０（端末選択部１０２）は、ＳＴ１０６において選択した使用ビームの番号を、ＳＴ１０４においてフィードバックしてきた端末２０を、候補端末に選択する（ＳＴ１０８）。例えば、図４（ａ）に示すように、端末２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを候補端末に選択する。
　基地局１０（端末選択部１０２）は、ＳＴ１０８において選択した複数の候補端末のそれぞれについて、端末選択基準パラメータを算出する。そして、基地局１０（端末選択部１０２）は、その算出した端末選択基準パラメータに基づいて、複数の候補端末の中から、使用ビームの送信の対象の端末（「対象端末」という）を選択する（ＳＴ１１０）。例えば、図４（ｂ）に示すように、端末２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを、対象端末に選択する。
　基地局１０は、対象端末の識別信号である対象端末識別信号、及び、対象端末の重み付け後の等価チャネルを推定するための参照信号である対象端末チャネル推定参照信号、を送信する（ＳＴ１１２）。これらの信号は、ＳＴ１０６において選択された使用ビームによって送信されてもよい。
　対象端末識別信号に対応する端末（つまり対象端末）は、対象端末チャネル推定参照信号に基づいて、重み付け後の等価チャネルを推定する（ＳＴ１１４）。
　基地局１０は、使用ビームを用いて、対象端末に対してデータを伝送する（ＳＴ１１６）。対象端末は、ＳＴ１１４で推定した等価チャネルを用いて、使用ビームのデータを受信する。
＜ビーム選択基準パラメータ＞
　次に、ビーム選択基準パラメータの算出方法について説明する。
　上記ＳＴ１０６の処理に関するビーム選択基準パラメータは、下記の式（１）に示すように、受信電力の合計であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、ｌはビーム番号、ＮＵは端末数、Ｐｒ，ｕ（ｌ）は第ｕ端末の第ｌビームにおける受信電力、αｕ（ｌ）は第ｕ端末が上記ＳＴ１０２の処理において第ｌビームを選択している場合は「１」、未選択の場合は「０」となる係数である。
　又は、ビーム選択基準パラメータは、下記の式（２）に示すように、受信電力の最大値であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　又は、ビーム選択基準パラメータは、下記の式（３）に示すように、受信ＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）の合計であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　又は、ビーム選択基準パラメータは、下記の式（４）に示すように、受信ＳＩＲの最大値であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ビーム選択部１００は、ビーム選択基準パラメータに、受信電力の合計最大規範を用いる場合、式（１）によって、ビーム選択基準パラメータを算出する。ビーム選択部１００は、ビーム選択基準パラメータに、受信電力の最大値最大規範を用いる場合、式（２）によって、ビーム選択基準パラメータを算出する。ビーム選択部１００は、ビーム選択基準パラメータに、受信ＳＩＲの合計最大規範を用いる場合、式（３）によって、ビーム選択基準パラメータを算出する。ビーム選択部１００は、ビーム選択基準パラメータに、受信ＳＩＲの最大値最大規範を用いる場合、式（４）によって、ビーム選択基準パラメータを算出する。そして、ビーム選択部１００は、下記の式（５）にしたがって、ビーム選択基準パラメータの大きいものから順に所定数のビーム番号ｌを選択する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　なお、端末２０が、上記ＳＴ１０４の処理において、基地局１０に対して過去のスループット情報も合わせてフィードバックし、基地局１０のビーム選択部１００が、上記ＳＴ１０６の処理において、ＰＦ（Proportional Fairness）規範に基づいてビーム選択基準パラメータを算出し、使用ビームを選択してもよい。
　また、ＯＦＤＭ伝送を用いる場合、基地局１０は、ビーム選択基準パラメータを全てのサブキャリアにおいて算出する必要はない。基地局１０は、１又は複数のサブキャリアに着目してビーム選択基準パラメータを算出し、その算出結果に基づいて使用ビームを選択してもよい。
＜端末選択基準パラメータ＞
　次に、端末選択基準パラメータの算出方法について説明する。
　上記ＳＴ１１０の処理に関する端末選択基準パラメータは、下記の式（６）に示すように、受信電力の合計であってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで、Ｂは、上記ＳＴ１０６の処理において、基地局１０が選択した使用ビームの番号の集合である。
　端末選択部１０２は、端末選択基準パラメータに、上記の合計受信電力を用いる場合、式（５）によって算出した合計受信電力の大きいものから順に、所定数の端末を選択し、その選択した端末を対象端末とする。
　又は、端末選択基準パラメータは、下記の式（７）に示すように、ビーム間干渉係数であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　ここで、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 である。
　ただし、ＡＴは行列Ａの転置行列を表す。また、Ｕ～は第ｕ端末以外の候補端末の集合、Ｎ～ Ｕは候補端末の数、Ｈｕ→ｕ’は第ｕ端末の使用ビームと第ｕ’端末の使用ビームとの間の干渉行列、Ｈｕ→ｕ’（ｎ，ｍ）は当該干渉行列の第ｎ行第ｍ列目の要素、η（ｌ，ｌ’）は第ｌビームと第ｌ’ビームとの間の相互係数、βｕ（ｎ）は第ｕ端末の第ｎ使用ビームの番号である。
　端末選択部１０２は、端末選択基準パラメータに、上記のビーム間干渉係数を用いる場合、式（７）によって算出したビーム間干渉係数の小さい（つまり干渉の低い）ものから順に、所定数の端末を選択し、その選択した端末を対象端末とする。
　なお、端末選択部１０２は、上記ＳＴ１１０の処理において、上記式（６）及び式（７）の両方を用いて対象端末を選択してもよい。例えば、端末選択部１０２は、合計受信電力が大きく、かつ、ビーム間干渉係数が小さいものから順に、所定数の端末を選択し、その選択した端末を対象端末とする。
　また、ビーム間の相互係数η（ｌ，ｌ’）は、例えば、ビーム３０のビームパターンに基づいて設計されてもよいし、ビーム間の角度差に基づいて設計されてもよい。
　また、ビーム間干渉係数は、各端末２０の受信電力Ｐｒ，ｕ（ｌ）を全て「１」又は所定の実数等の一定数とみなして、算出されてもよい。
　また、端末２０が、上記ＳＴ１０４の処理において、基地局１０に対して過去のスループット情報も合わせてフィードバックし、基地局１０が上記ＳＴ１１０の処理において、ＰＦ（Proportional Fairness）規範に基づいて対象端末を選択してもよい。
　また、ＯＦＤＭ伝送を用いる場合、基地局１０は、端末選択基準パラメータを全てのサブキャリアにおいて算出する必要はない。基地局１０は、１又は複数のサブキャリアに着目して端末選択基準パラメータを算出し、その算出結果に基づいて対象端末を選択してよい。
　また、基地局１０は、候補端末数Ｎ～ Ｕから対象端末数Ｎ＾ Ｕを選択する全ての組み合わせについて端末選択基準パラメータを算出し、その算出結果に基づいて対象端末数Ｎ＾ Ｕを一度に選択してもよい。この方法は全探索法と呼ばれる。
　又は、基地局１０は、未選択の端末から１つの端末を選択し、その選択した端末を、選択済みの端末の集合に追加した場合の端末選択基準パラメータを算出してもよい。そして、基地局１０は、その算出処理を繰り返すことによって、対象端末数Ｎ＾ Ｕを選択してもよい。この方法は逐次法と呼ばれる。
＜ビーム間干渉係数の設計例＞
　次に、ビーム間干渉係数の設計例について説明する。
　図５は、ビーム数が４つ、端末数が３つの場合におけるビーム間干渉係数の設計例を説明するための図である。
　図５は、ＳＴ１０４において、各端末２０から基地局１０に対して、以下の（Ａ１）から（Ａ３）の情報がフィードバックされたことを示している。
　（Ａ１）第１端末から、ＳＴ１０２において選択されたビーム番号「＃１」及び「＃２」、並びに、それらのビーム番号にそれぞれ対応する受信電力「１．０」及び「１．２」が、フィードバックされた。
　（Ａ２）第２端末から、ＳＴ１０２において選択されたビーム番号「＃２」及び「＃３」、並びに、それらのビーム番号にそれぞれ対応する受信電力「２．０」及び「１．５」が、フィードバックされた。
　（Ａ３）第３端末から、ＳＴ１０２において選択されたビーム番号「＃２」及び「＃３」、並びに、それらのビーム番号にそれぞれ対応する受信電力「０．６」及び「０．７」が、フィードバックされた。
　ここで、一例として、第ｎビームと第ｍビームとの間の相互係数をη（ｎ，ｍ）＝０．５｜ｎ－ｍ｜とする。この場合、第１端末から第２及び第３端末へのビーム間干渉行列は、次の式（９）で表現されてよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　式（９）において、第１列および第２列は、第１端末が選択したビーム番号「＃１」及び「＃２」が、第２端末が選択したビーム番号「＃２」及び「＃３」に与える影響を示す。また、第３列および第４列は、第１端末が選択したビーム番号「＃１」及び「＃２」が、第３端末が選択したビーム番号「＃３」及び「＃４」に与える影響を示す。ビーム間干渉係数は、このように設計されてよい。ただし、上記の設計はあくまで一例であり、実際には、この設計方法に限られない。
＜変形例１＞
　図６は、対象端末を選択した後に、使用ビームを再選択する処理を示すシーケンスチャートである。図７は、その処理における無線通信システムの動作を示す模式図である。
　基地局１０及び端末２０は、ＳＴ２００～ＳＴ２１０において、上記図３のＳＴ１００～ＳＴ１１０と同様の処理を行う。
　次に、基地局１０のビーム選択部１００は、対象端末のみを考慮して、使用ビームを再選択する（ＳＴ２１２）。例えば、ビーム選択部１００は、図７（ｂ）に示すように、対象端末２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄのみを考慮して、ビーム選択基準パラメータを再算出し、その再算出の結果に基づいて、複数のビームの中から使用ビームを再選択する。図７（ｂ）は再選択前の使用ビームを示し、図７（ｃ）は再選択後の使用ビームを示している。
　基地局１０の端末選択部１０２は、対象端末識別信号、及び、ＳＴ２１２において再選択された使用ビームの重み付けを行った対象端末チャネル推定参照信号、を送信する（ＳＴ２１４）。これらの信号は、再選択された使用ビーム３０によって送信されてもよい。
　対象端末識別信号に対応する端末（つまり対象端末）は、上記対象端末チャネル推定参照信号に基づいて、重み付け後の等価チャネルを推定する（ＳＴ２１６）。
　基地局１０は、再選択後の使用ビームを用いて、対象端末に対してデータを伝送する（ＳＴ２１８）。対象端末は、ＳＴ２１６において推定した等価チャネルを用いて、再選択後の使用ビームのデータを受信する。
＜変形例２＞
　図８は、ＣＳＩに基づいて対象端末を選択する処理を示すシーケンスチャートである。図９は、その処理における無線通信システムの動作を示す模式図である。
　基地局１０及び各端末２０は、ＳＴ３００～ＳＴ３０８において、上記図３のＳＴ１００～ＳＴ１０８と同様の処理を行う。
　次に、基地局１０の端末選択部１０２は、ＳＴ３０８において選択した複数の候補端末のそれぞれについて、端末選択基準パラメータを算出する。そして、基地局１０の端末選択部１０２は、その算出した端末選択基準パラメータに基づいて、複数の候補端末の中から、ビーム３０の送信対象の仮端末を選択する（ＳＴ３１０）。例えば、端末選択部１０２は、図９（ｂ）に示すように、端末２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを、仮端末に選択する。
　基地局１０の端末選択部１０２は、仮端末の識別信号である仮端末識別信号、及び、仮端末の重み付け後の等価チャネルを推定するための参照信号である仮端末チャネル推定参照信号、を送信する（ＳＴ３１２）。これらの信号は、ＳＴ３０６において選択された使用ビームによって送信されてもよい。
　仮端末識別信号に対応する端末（つまり仮端末）は、仮端末チャネル推定参照信号に基づいて、重み付け後の等価チャネルを推定する（ＳＴ３１４）。
　仮端末は、ＣＳＩを、基地局１０へ送信（フィードバック）する（ＳＴ３１６）。
　基地局１０の端末選択部１０２は、受信したＣＳＩに基づいて、仮端末の中から、使用ビームの送信の対象の端末（対象端末）を選択する（ＳＴ３１８）。例えば、端末選択部１０２は、図９（ｃ）に示すように、端末２０Ｂ、２０Ｃを、対象端末に選択する。
　基地局１０の端末選択部１０２は、対象端末の対象端末識別信号、及び、対象端末の対象端末チャネル推定参照信号、を送信する（ＳＴ３２０）。
　基地局１０は、使用ビームを用いて、対象端末に対してデータを伝送する（ＳＴ３２２）。対象端末は、ＳＴ３１４で推定した等価チャネルを用いて、使用ビームのデータを受信する。
　なお、ＳＴ３１８のＣＳＩに基づく対象端末の決定は、Ｍａｘ－Ｃ／Ｉ規範、ＰＦ規範、及び／又はChordal Distance最大規範などによって決定されてよい。
　また、ＳＴ３１０の仮端末の選択と、ＳＴ３１８の対象端末の選択とは、必ずしも一連の処理（同じ周期）によって実行される必要はない。例えば、ＳＴ３１８の対象端末の選択の周期が、ＳＴ３１０の仮端末の選択の周期よりも短くてもよいし、反対に、ＳＴ３１８の対象端末の選択の周期が、ＳＴ３１０の仮端末の選択の周期よりも長くてもよい。
　また、上述の端末２０の選択方法をＯＦＤＭ伝送に適用する場合、必ずしもすべてのサブキャリアを考慮して端末を選択する必要はない。例えば、１又は複数のサブキャリアに着目して端末を選択してもよい。
　また、ＣＳＩに基づく端末２０の選択方法には、上述の全探索法を用いてもよいし、逐次法を用いてもよい。
　ＣＳＩに基づいて端末２０を選択する場合、端末数を変化させて端末の選択を行った場合における達成可能な端末合計スループットを、それぞれ算出し、最も高い端末合計スループットを達成可能な端末数および端末の組み合わせを採用する端末数選択、を導入してもよい。
＜変形例３＞
　図１０は、ＣＳＩに基づいて対象端末を選択した後に、ビームを再選択する処理を示すシーケンスチャートである。図１１は、そのときの無線通信システムの動作を示す模式図である。
　基地局１０及び各端末２０は、ＳＴ４００～ＳＴ４１８において、上記図８のＳＴ３００～ＳＴ３１８と同様の処理を行う。
　次に、基地局１０のビーム選択部１００は、ＳＴ４１８においてＣＳＩに基づいて選択された対象端末のみを考慮して、上記図６のＳＴ２１２と同様に、使用ビームを再選択する（ＳＴ４２０）。図１１（ｃ）は再選択前の使用ビームを示し、図１１（ｄ）は対象端末２０Ｂ、２０Ｃのみを考慮して再選択した後の使用ビームを示す。
　次に、基地局１０及び対象端末は、ＳＴ４２２～ＳＴ４２６において、上記図６のＳＴ２１４～ＳＴ２１８と同様の処理を行う。
＜効果＞
　上述の本実施の形態によれば、マルチユーザＭａｓｓｉｖｅ　ＭＩＭＯに係る無線通信システムにおいて、基地局１０が使用するビーム３０と、空間多重する端末２０とを、適切に選択できる。したがって、全ての端末２０のスループットの合計であるシステムスループットが向上し得る。
　以上、各実施の形態について説明した。
　なお、上記実施の形態では、基地局から参照信号を送信してチャネル推定を行う場合について説明した。しかし、チャネル推定において、端末から参照信号を送信してチャネル推定を行ってもよいし、参照信号を使用しないでチャネル推定値（チャネル情報）を取得してもよい。すなわち、チャネル推定では、ＢＦウェイトを含む等価チャネル行列（ＨＷ）を示すチャネル情報が取得されればよい。
　（ハードウェア構成）
　なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に(例えば、有線及び／又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
　例えば、本発明の一実施の形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１２は、本発明の一実施の形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局１０及びユーザ端末２０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
　なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局１０及びユーザ端末２０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
　例えば、プロセッサ１００１は１つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、１のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、一以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ１００１は、一以上のチップで実装されてもよい。
　無線基地局１０及びユーザ端末２０における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、又は、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
　プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述のビーム選択部１００、ユーザ端末選択部１０２、デジタルプリコーダ１０４、Ｄ／Ａ変換部１０６、周波数変換部１０８、固定アナログビームフォーマ１１０、固定デジタルビームフォーマ１１２、などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
　また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、無線基地局１０及びユーザ端末２０を構成する少なくとも一部の機能ブロックは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。
　メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
　ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
　通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述のアンテナ１１４などは、通信装置１００４で実現されてもよい。
　入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
　また、プロセッサ１００１及びメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
　また、無線基地局１０及びユーザ端末２０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
　（情報の通知、シグナリング）
　また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。
　（適応システム）
　本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ－ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
　（処理手順等）
　本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
　（基地局の操作）
　本明細書において基地局（無線基地局）によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）またはＳ－ＧＷ（Serving Gateway）などが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、ＭＭＥおよびＳ－ＧＷ)であってもよい。
　（入出力の方向）
　情報及び信号等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)に出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
　（入出力された情報等の扱い）
　入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置に送信されてもよい。
　（判定方法）
　判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
　（ソフトウェア）
　ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
　また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
　（情報、信号）
　本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
　なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
　（「システム」、「ネットワーク」）
　本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
　（パラメータ、チャネルの名称）
　また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
　上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
　（基地局）
　基地局（無線基地局）は、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」、「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
　（端末）
　ユーザ端末は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、ＵＥ（User Equipment）、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
　（用語の意味、解釈）
　本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
　「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
　参照信号は、ＲＳ（Reference Signal）と略称することもでき、適用される標準によってパイロット（Pilot）と呼ばれてもよい。また、補正用ＲＳは、ＴＲＳ（Tracking RS）、ＰＣ－ＲＳ（Phase Compensation RS）、ＰＴＲＳ（Phase Tracking RS）、Additional RSと呼ばれてもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。また、復調用ＲＳ及び補正用ＲＳは同じ名称（例えば復調ＲＳ）で規定されてもよい。
　本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
　上記の各装置の構成における「部」を、「手段」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
　「含む(including)」、「含んでいる（comprising）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。
　無線フレームは時間領域において１つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において１つまたは複数の各フレームはサブフレーム、タイムユニット等と呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において１つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において１つまたは複数のシンボル（ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボル、ＳＣ-ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）シンボル等）で構成されてもよい。
　無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。
　例えば、ＬＴＥシステムでは、基地局が各移動局に無線リソース（各移動局において使用することが可能な周波数帯域幅、送信電力等）を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をＴＴＩ（Transmission Time Interval）と呼んでもよいし、１ミニスロットをＴＴＩと呼んでもよい。
　例えば、１サブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、１スロットをＴＴＩと呼んでもよい。
　リソースユニットは、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では１つまたは複数個の連続した副搬送波（subcarrier）を含んでもよい。また、リソースユニットの時間領域では、１つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１ミニスロット、１サブフレーム、または１ＴＴＩの長さであってもよい。１ＴＴＩ、１サブフレームは、それぞれ１つまたは複数のリソースユニットで構成されてもよい。また、リソースユニットは、リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）、物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical RB）、ＰＲＢペア、ＲＢペア、スケジューリングユニット、周波数ユニット、サブバンドと呼ばれてもよい。また、リソースユニットは、１つ又は複数のＲＥで構成されてもよい。例えば、１ＲＥは、リソース割当単位となるリソースユニットより小さい単位のリソース（例えば、最小のリソース単位）であればよく、ＲＥという呼称に限定されない。
　上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、サブフレームに含まれるミニスロットの数、スロットに含まれるシンボルおよびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。
　本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
　（態様のバリエーション等）
　本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
　以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　本特許出願は２０１７年２月２０日に出願した日本国特許出願第２０１７－２９３７５号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１７－２９３７５号の全内容を本願に援用する。
　本発明の一態様は、移動通信システムに有用である。
　１０　無線基地局
　２０　ユーザ端末
　３０　ビーム
　１００　ビーム選択部
　１０２　ユーザ端末選択部
　１０４　デジタルプリコーダ
　１０８　周波数変換部
　１１０　固定アナログビームフォーマ
　１１２　固定デジタルビームフォーマ
　１１４　アンテナ

Claims (7)

  1. 　ユーザ端末とＭＩＭＯ伝送を行う無線基地局であって、
    　各ユーザ端末から送信されたビーム情報に基づいてビーム選択基準パラメータを算出し、当該ビーム選択基準パラメータに基づいて複数のビームの中から使用ビームを選択するビーム選択部と、
    　前記使用ビームを選択したユーザ端末の中から、前記使用ビームの対象とするユーザ端末を選択するユーザ端末選択部と、
    　を備える無線基地局。
  2. 　前記ビーム情報は、ユーザ端末が受信したビームの受信電力を含み、
    　前記ビーム選択基準パラメータは、前記各ユーザ端末から送信された前記ビーム情報に基づいて算出される設計パラメータである、
    　請求項１に記載の無線基地局。
  3. 　前記ユーザ端末選択部は、前記使用ビームを選択したユーザ端末から送信されたビーム情報に基づいてユーザ端末選択基準パラメータを算出し、当該ユーザ端末選択基準パラメータに基づいて前記使用ビームの対象とするユーザ端末を選択する、
    　請求項１に記載の無線基地局。
  4. 　前記ビーム情報は、ユーザ端末が受信したビームの受信電力を含み、
    　前記ユーザ端末選択基準パラメータは、前記使用ビームを選択したユーザ端末から送信された前記ビーム情報に基づいて算出される設計パラメータである、
    　請求項３に記載の無線基地局。
  5. 　前記ユーザ端末選択部は、
    　前記ユーザ端末選択基準パラメータに基づいて仮のユーザ端末を選択し、
    　その選択した仮のユーザ端末のチャネル情報に基づいて、前記使用ビームの対象とするユーザ端末を選択する、
    　請求項３に記載の無線基地局。
  6. 　前記ビーム選択部は、前記ユーザ端末選択部によって前記使用ビームの対象とするユーザ端末が選択された後、当該選択されたユーザ端末が選択したビームのビーム情報から算出されるビーム選択基準パラメータに基づいて、前記複数のビームの中から使用ビームを再選択する、
    　請求項１乃至５の何れか１項に記載の無線基地局。
  7. 　ユーザ端末とＭＩＭＯ伝送を行う無線基地局において、
    　各ユーザ端末から送信されたビーム情報に基づいてビーム選択基準パラメータを算出し、当該ビーム選択基準パラメータに基づいて複数のビームの中から使用ビームを選択し、
    　前記使用ビームを選択したユーザ端末の中から、前記使用ビームの対象とするユーザ端末を選択する、
    　無線通信方法。
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