JP4922426B2 - 反射板装置、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局装置と無線通信端末との間で反射板装置を経由して無線通信可能な無線通信システムに関する。

無線通信システムにおいて、無線基地局と移動局との間の通信品質を改善するため、送信側装置（例えば、無線基地局）から一次放射された電波を反射させることにより所望エリアに向けて二次放射する反射板を使用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる特許文献１では、無線基地局のアンテナと移動局との間の見通し伝搬路が人や車等の遮蔽物によって遮られた場合でも、無線基地局がセル全体をカバーする無指向性の電波を放射すると共に、反射板に向けた指向性ビームを放射することで、遮蔽物の後方から電波が照射されるようにしている。このように、無線基地局から放射された電波を所望エリアへ反射させる反射板を利用することで、不感領域の解消、カバレッジの拡大を図ることができる。

特開平８−２８８９０１号公報

しかしながら、上述の無線通信システムでは、無線基地局から放射された電波が遮蔽物で遮断されて移動局の通信品質が悪化しているか否かに依らず、セル全体をカバーする無指向性の電波を放射するとことで、反射板へ入射する電力が小さく、よって反射板から二次的に放射される電力も小さいため、反射板を利用する効果を十分に得ることができない。さらには、無指向性アンテナを利用することで、反射板を経由した通信と反射板を経由しない直接通信を区別せず送信を行なうため、不必要なエリアにも干渉信号として信号が伝搬することにより、無線通信システム全体のスループットの向上効果を十分に得られないという問題点があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、無線基地局のセルに配置された反射板の利用効果を十分に発揮させるとともに、無線通信端末の状況に応じて、該反射板を利用した通信モードを含む最適な通信モードを決定することで、無線通信システム全体でのスループットを向上させることが可能な反射板装置、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の反射板装置は、無線基地局が形成するセルに配置された反射板装置であって、前記無線基地局のアレイアンテナから該反射板装置に向けて送信される指向性ビームを反射する反射板と、前記無線基地局から送信されたトレーニング信号を受信する受信部と、前記受信部による前記トレーニング信号の受信結果に基づいて、前記無線基地局から送信される前記指向性ビームの最適ウェイトを生成するウェイト生成部と、前記ウェイト生成部によって生成された最適ウェイトを示すウェイト情報を前記無線基地局に送信する送信部と、を具備したことを特徴とする。

この構成によれば、反射板装置が、反射板の利用効果が最も高くなるような指向性ビームの最適ウェイトを無線基地局に通知することができる。このため、無線基地局のセルに配置された反射板の利用効果を十分に発揮させることができるとともに、無線通信端末の状況に応じて当該反射板を利用して通信を行うことで、無線通信システム全体でのスループットを向上させることができる。

本発明の無線基地局は、自セル内に少なくとも１つの反射板装置が配置された無線基地局であって、該無線基地局から送信され各無線通信端末によって受信された第１制御信号の受信電力情報と、該無線基地局から前記反射板装置に向けた指向性ビームで送信され前記各無線通信端末によって受信された第２制御信号の受信電力情報とを、前記各無線通信端末から取得する取得部と、前記各無線通信端末から取得された前記受信電力情報に基づいて、前記反射板装置を介さずに通信を行う直接モード、前記無線基地局と前記反射板装置との間に指向性ビームを形成し該反射板装置を介して通信を行う反射板経由モード、前記直接モードと前記反射板経由モードとを組み合わせて通信を行う複合モードのうちいずれかの通信モードを、無線通信端末毎に決定する通信モード決定部と、無線通信端末毎に決定された前記通信モードにより前記各無線通信端末と通信を行う通信部とを具備することを特徴とする。

この構成によれば、無線基地局が反射板装置を介さずに無線通信端末と通信を行う直接モード、無線基地局が反射板装置との間に形成される指向性ビームを用いて反射板装置経由で通信を行う反射板経由モード、直接モードと反射板経由モードとを組み合わせた複合モードとを適応的に決定するので、無線リソースを有効利用することができ、無線通信システム全体でのスループットを向上させることができる。

本発明によれば、無線基地局のセルに配置された反射板の利用効果を十分に発揮させるとともに、無線通信端末の状況に応じて、該反射板を利用した通信モードを含む最適な通信モードを決定することで、無線通信システム全体でのスループットを向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る通信モードを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局によって取得される受信電力情報を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線リソースを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの概念図 本発明の第１の実施形態に係る反射板装置の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局による通信モードの決定動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局による無線通信端末に対する無線リソースの割り当てを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。 本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。 本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。 本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。 本発明のその他の実施形態に係る反射板装置の機能ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。

［第１の実施形態］
（無線通信システムの全体概略構成）
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。図１に示すように、無線通信システムは、無線基地局１０と、無線基地局１０のセルＣ１内に配置された反射板装置２０と、無線通信端末３０−１乃至３０−５とで構成されている。以下、無線通信端末３０−１乃至３０−５を区別しない場合は、無線通信端末３０と称する。なお、無線通信システムに含まれる無線基地局１０、反射板装置２０及び無線通信端末３０は、図１に示した数又は形態に限定されるものではない。

無線基地局１０は、各無線通信端末３０から取得された受信電力情報に基づいて、直接モード、反射板経由モード、直接モードと反射板経由モードとを組み合わせた複合モードのうちのいずれかの通信モードを、無線通信端末３０毎に決定する。例えば、図１に示す無線通信システムにおいては、無線基地局１０は、無線通信端末３０−２の通信モードを直接モード、無線通信端末３０−３の通信モードを反射板経由モード、無線通信端末３０−１、３０−４の通信モードを、複合モードに含まれる容量増大モード、無線通信端末３０−５の通信モードを、複合モードに含まれるエリア拡大モードに決定する。

ここで、直接モードとは、無線基地局１０が、反射板装置２０を介さずに、無線通信端末３０と直接通信を行う通信モードである。具体的には、下り通信では、図２（ａ）に示すように、無線基地局１０は、セルＣ１全体に向けた無指向性ビーム（図示なし）を用いて無線通信端末３０−２に対する下り信号を送信する。一方、図示しないが、上り通信では、無線基地局１０は、無線通信端末３０−２から送信された上り信号を受信する。なお、無線基地局１０は、無指向性ビームの代わりに指向性ビームを用いて無線通信端末３０−２と通信を行ってもよい。

反射板経由モードとは、無線基地局１０が、反射板装置２０に向けた指向性ビームを形成し、無線基地局１０と無線通信端末３０との間で反射板装置２０を経由した通信を行う通信モードである。具体的には、下り通信では、図２（ｂ）に示すように、無線基地局１０は、反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０を用いて、無線通信端末３０−３に対する下り信号を送信する。反射板装置２０は、無線基地局１０から入射する下り信号を所定のエリア（以下、反射エリアという）に向けて反射する。反射板装置２０に設定されて反射板で反射された下り信号は反射エリアに存在する無線通信端末３０−３に送信される。一方、図示しないが、上り通信では、反射板装置２０は、反射エリアに存在する無線通信端末３０−３から入射した上り信号を、無線基地局１０に向けて反射する。無線基地局１０は、反射板装置２０で反射された上り信号を受信する。

複合モードは、複数の無線通信端末３０に対して直接モードと反射板経由モードとを組み合わせた容量増大モードと、１つの無線通信端末３０に対して直接モードと反射板経由モードとを組み合わせたエリア拡大モードとを含む。

容量増大モードとは、一の無線リソースを用いて、無線基地局１０が、一の無線通信端末３０と直接モードで通信を行うとともに、他の無線通信端末３０と反射板経由モードで通信を行う通信モードである。具体的には、下り通信では、図２（ｃ）に示すように、無線基地局１０は、セルＣ１全体に向けた無指向性ビーム（図示なし）を用いて無線通信端末３０−１に対する下り信号を送信するとともに、反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０を用いて無線通信端末３０−４に対する下り信号を送信する。反射板装置２０は、無線基地局１０から指向性ビームＢ０を受けて、当該下り信号を無線通信端末３０−４が存在する反射エリアに向けて反射する。一方、図示しないが、上り通信では、反射板装置２０は、反射エリアに存在する無線通信端末３０−４から入射した上り信号を、無線基地局１０に向けて反射する。無線基地局１０は、反射板装置２０を経由して到達する上り信号を受信するとともに、無線通信端末３０−１から直接到達する上り信号を受信する。

エリア拡大モードとは、一の無線リソースを用いて、無線基地局１０が、無線通信端末３０と直接モードで通信を行うとともに、同じ無線通信端末３０と反射板経由モードでも通信を行う通信モードである。具体的には、下り通信では、図２（ｄ）に示すように、無線基地局１０は、セルＣ１全体に向けた無指向性ビーム（図示なし）を用いて無線通信端末３０−５に対する下り信号を送信するとともに、反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０を用いて同一の下り信号を送信する。反射板装置２０は、無線基地局１０から入射する指向性ビームＢ０に載せた下り信号を、同じ無線通信端末３０−５が存在する反射エリアに向けて反射する。一方、図示しないが、上り通信では、反射板装置２０は、反射エリアに存在する無線通信端末３０−５から入射した上り信号を、無線基地局１０に向けて反射する。無線基地局１０は、反射板装置２０から反射されてきた上り信号を受信するとともに、無線通信端末３０−５から送信され直接到達する同一の上り信号を受信する。

無線基地局１０は、無線通信端末毎に決定された以上のような通信モードにより、各無線通信端末３０と通信を行う。

（無線通信システムの機能構成）
次に、第１の実施形態に係る無線通信システムを構成する無線基地局１０及び反射板装置２０の機能構成について説明する。図３は、無線基地局１０の機能ブロック図、図４及び図５は、無線基地局１０の機能構成を説明するための図、図６は、無線基地局１０及び反射板装置２０の模式的な外観図、図７は反射板装置２０の機能ブロック図である。

（１）無線基地局１０の機能構成
図３に示すように、無線基地局１０は、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ１０１、トレーニング信号生成部１０２、ウェイト情報受信部１０３、ウェイト生成部１０４、ウェイト記憶部１０５、第１制御信号生成部１０６、第２制御信号生成部１０７、受信電力情報受信部１０８、通信モード決定部１０９、スケジューリング部１１０、送信バッファ１１１、送信信号生成部１１２、１１３を具備する。

トレーニング信号生成部１０２は、アレイアンテナ１０１から反射板装置２０に送信されるトレーニング信号を生成する。なお、トレーニング信号とは、反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０の最適ウェイトを決定するためのダミー信号である。

ウェイト情報受信部１０３は、反射板装置２０におけるトレーニング信号の受信結果に基づいて決定されたウェイト情報を、反射板装置２０から受信する。ウェイト生成部１０４は、ウェイト情報受信部１０３によって受信されたウェイト情報に基づいて、反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０の最適ウェイトを生成する。ウェイト記憶部１０５は、生成したウェイトと反射板装置２０と関連付けて記憶する。

第１制御信号生成部１０６は、アレイアンテナ１０１からセルＣ１全体に向けた無指向性ビームを用いて送信される第１制御信号を生成する。また、第２制御信号生成部１０７は、アレイアンテナ１０１から反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０を用いて送信される第２制御信号を生成する。第２制御信号は、反射板装置２０の識別情報である反射板ＩＤを含む。また、第２制御信号は、後述するように、反射板装置２０において反射エリアに向けて反射され、当該反射エリアに存在する無線通信端末３０に送信される。

受信電力情報受信部１０８は、無線通信端末３０から、第１制御信号及び第２制御信号の受信電力情報を受信する。受信電力情報とは、無線通信端末３０における信号の受信電力を示すものであり、例えば、ＳＩＮＲ等である。例えば、受信電力情報受信部１０８は、図４に示すように、図１の無線通信端末３０−１乃至３０−５から、第１制御信号及び第２制御信号の受信電力（単位は、ｄＢ）を受信する。なお、受信電力情報受信部１０８は、無線通信端末３０から、第１制御信号の受信電力情報、第２制御の受信電力情報に加えて、第１制御信号及び第２制御信号の合成信号の受信電力情報を受信してもよい。

通信モード決定部１０９は、受信電力情報受信部１０８によって受信された第１制御信号及び第２制御信号の受信電力情報に基づいて、無線通信端末３０との通信に用いる通信モードを、直接モード、反射板経由モード、容量増大モード、エリア拡大モードのいずれかに決定する。

スケジューリング部１１０は、通信モード決定部１０９によって通信モードが決定された無線通信端末３０に対して、無線リソースを割り当てる。ここで、無線リソースは、各通信モードに対して、固定的に割り当てられてもよく、動的に割り当てられてもよい。なお、無線リソースは、各通信モードに対して、時分割で割り当てられてもよいし、周波数分割で割り当てられてもよい。

例えば、図５（ａ）では、直接モード用の無線リソースａと、容量増大モード及びエリア拡大モードを含む複合モード用の無線リソースｂと、反射板経由モード用の無線リソースｃとが、各通信モードのトラフィック量に応じた比率で固定的に割り当てられている。かかる場合、スケジューリング部１１０は、直接モードが決定された無線通信端末３０に対して、ラウンドロビンやＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｆａｉｒ等のスケジューリングアルゴリズムを用いて、直接モード用の無線リソースａを割り当てる。同様に、スケジューリング部１１０は、複合モード、反射板経由モードが決定された無線通信端末３０に対して、複合モード用の無線リソースｂ、反射板経由モード用の無線リソースｃを割り当てる。

また、図５（ｂ）では、直接モード用の無線リソースａと、容量増大モード及びエリア拡大モードを含む複合モード用の無線リソースｂと、反射板経由モード用の無線リソースｃとが、動的に割り当てられている。かかる場合、スケジューリング部１１０は、全ての無線通信端末３０の中から、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｆａｉｒの指標（瞬時ＳＩＮＲ／平均ＳＩＮＲ）が高い無線通信端末３０をｎ個選択する。スケジューリング部１１０は、選択されたｎ個の無線通信端末３０の通信モード毎のトラフィック量に応じた比率で、無線リソースａ、ｂ、ｃが割り当てられる。例えば、選択されたｎ個の無線通信端末３０の通信モード毎のトラフィック量の比率が６：１：３（直接モード：複合モード：反射板経由モード）である場合、無線リソースａ、ｂ、ｃも６：１：３の比率で割り当てられる。

送信信号生成部１１２は、第１制御信号生成部１０６で生成された第１制御信号を所定形式の送信信号に変換する。また、送信信号生成部１１２は、ウェイト記憶部１０５に記憶されたウェイトに基づいて、第２制御信号生成部１０７で生成された第２制御信号を所定形式の送信信号に変換する。送信信号生成部１１３は、送信バッファ１１１に蓄積された下りデータ信号を所定形式の送信信号に変換する。

（２）反射板装置２０の機能構成
図６に示すように、反射板装置２０は、所定形状（例えば、長方形状）をなす反射板２０１と、反射板２０１の左右に配置された２つのアンテナ２０２ａ，２０２ｂと、不図示の制御ユニット２０３とを備えている。反射板装置２０に備えられるアンテナ２０２ａ、２０２ｂは反射板２０１の上下に配置しても良いし、反射板２０１の上下左右に４本設置しても良い。符号Ｒは、反射板装置２０がカバーする反射エリアを示している。また、反射板２０１に配置されるアンテナ２０２は、２つに限られるものではなく、１つであってもよい。また、反射板２０１の上下左右に４つのアンテナ２０２が設置されてもよい。なお、図６では、反射板２０１は、無線基地局１０から一次放射された信号を２次放射する様子を示しているが、反射エリアＲ内の無線通信端末３０（不図示）から一次放射された信号を２次放射することもできる。

図７は反射板装置２０の制御ユニット２０３の機能ブロックである。反射板装置２０の制御ユニット２０３は、信号受信部２１１（受信部）、ウェイト生成部２１２、制御信号生成部２１３、制御信号送信部２１４（送信部）、上位基地局特定部２１５を具備する。

信号受信部２１１は、アンテナ２０２ａ，２０２ｂで受信された下り信号、上り信号（無線基地局１０から送信されたデータ信号、制御信号及びトレーニング信号、無線通信端末３０から送信されたデータ信号、制御信号）を取り込む。

ウェイト生成部２１２は、信号受信部２１１で受信されたトレーニング信号の受信結果に基づいて、無線基地局１０のアレイアンテナ１０１から反射板装置２０に向けて送信される指向性ビームＢ０の最適ウェイトを生成する。なお、反射板２０１に１つのアンテナ２０２が設置される場合、ウェイト生成部２１２は、最大非合成を用いて最適ウェイトを生成してもよい。また、反射板２０１に複数のアンテナ２０２が設置される場合、ウェイト生成部２１２は、各アンテナ２０２に対して最大非合成を用いて生成された最適ウェイトの平均値を算出し、算出した平均値を最適ウェイトとしてもよい。

制御信号生成部２１３は、ウェイト生成部２１２で生成された最適ウェイトを示すウェイト情報を含む制御信号を生成する。図７に示す構成例では、最適ウェイトを示すウェイト情報をウェイトＦＢ信号生成部２１６において生成しているが、無線基地局１０の下り信号から得られたチャネル情報とアンテナ設置状態（例えば、アンテナ２０２の本数、アンテナ２０２の設置箇所（すなわち、反射板２０１に対するアンテナ２０２の相対的な位置））を、無線基地局１０で指向性ビームＢ０の最適ウェイトを生成するためのフィードバック情報としても良い。制御信号送信部２１４は、ウェイト生成部２１２で生成されたウェイト情報を含む制御信号を無線基地局１０に送信する。

制御信号生成部２１３は、登録要求信号生成部２１７及びトレーニング要求信号生成部２１８を備えている。上位基地局特定部２１５が登録要求信号生成部２１７及びトレーニング要求信号生成部２１８に対して当該反射板装置２０を配下とする無線基地局１０を特定する信号を入力する。

登録要求信号生成部２１７は、反射板装置２０を無線基地局１０に登録してもらうための登録要求信号を生成する。トレーニング要求信号生成部２１８は、無線基地局１０に対してトレーニング信号の送信を要求するトレーニング要求信号を生成する。反射板装置２０を新たに設置した場合に、登録要求信号生成部２１７が登録要求信号を生成して無線基地局１０に送信する。また、反射板装置２０を新たに設置した場合、又は適宜にトレーニング要求信号生成部２１８がトレーニング要求信号を生成して無線基地局１０に送信する。

無線通信端末３０は、受信した下り信号に反射板ＩＤが含まれているか否かに応じて通信モードを判断する。反射板ＩＤが含まれていれば、反射板経由モードあると判断でき、反射板ＩＤが含まれていなければ直接通信モードであると判断できる。反射板ＩＤは無線基地局１０が第２制御信号に載せて送信する。無線通信端末３０は、反射板ＩＤが含まれている受信信号（反射板経由の第２制御信号）の受信電力と、反射板ＩＤが含まれていない受信信号（反射板を経由しない第１制御信号）の受信電力とを測定し、それぞれの受信電力情報を無線基地局１０へ通知する。また、無線通信端末３０において、第１制御信号の受信電力と第２制御信号の受信電力とを比較して通信モードを決定することもできる。無線通信端末３０で通信モードを決定した場合は、決定通信モードを無線通信端末３０へ通知する。

（第１の実施形態に係る無線通信システムの動作）
次に、図８乃至図１０を参照し、以上のように構成された無線通信システムの動作について説明する。図８は、第１の実施形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図である。なお、以下では、図１に示すように、無線基地局１０のセルＣ１内に反射板装置２０が配置され、無線基地局１０のセルＣ１内に無線通信端末３０−１及び３０−２、反射板装置２０の反射エリアＣ２内に無線通信端末３０−３及び３０−４、セルＣ１、反射エリアＣ２外に無線通信端末３０−５が位置し、無線通信端末３０−１乃至３０−５が下り通信を行っているものとする。

図８に示すように、ステップＳ１０１において、無線基地局１０は、セルＣ１全体に向けた無指向性ビームを用いて第１制御信号を報知する。無線基地局１０から反射板装置２０に入射する第１制御信号には、反射板装置２０の反射板ＩＤが含まれていないので、反射板装置２０は、当該第１制御信号を反射エリアＣ２に向けて反射しない。無線通信端末３０−１、３０−２及び３０−４は、セルＣ１内に位置するので、無線基地局１０から報知された第１制御信号を直接受信する。一方、無線通信端末３０−３及び３０−５は、セルＣ１外に位置するため、無線基地局１０から報知された第１制御信号を受信できるとは限らず、受信できたとしても、セルＣ１内に比べて大幅に受信電力が低下する。無線通信端末３０−１〜３０−５は、反射板ＩＤが含まれていない制御信号を受信した場合には第１制御信号と判断することができる。また、第１制御信号は、反射板装置２０を経由せずに、無線基地局１０から直接送信されたことを明示する識別情報を含んでいてもよく、無線通信端末３０−１〜３０−５は、当該識別情報を含む制御信号を受信した場合に第１制御信号と判断してもよい。

ステップＳ１０２において、無線基地局１０は、反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０を用いて、反射板装置２０の反射板ＩＤを含む第２制御信号を報知する。無線基地局１０から反射板装置２０に入射する第２制御信号には、反射板装置２０の反射板ＩＤが含まれるので、反射板装置２０は、当該第２制御信号を反射エリアＣ２に向けて反射する。無線通信端末３０−３及び３０−４は、反射板装置２０の反射エリアＣ２内に位置するため、反射板装置２０から報知された第２制御信号を受信する。一方、無線通信端末３０−１、３０−２及び３０−５は、反射板装置２０の反射エリアＣ２外に位置するので、反射板装置２０から報知された第２制御信号を受信できるとは限らず、受信できたとしても、反射エリアＣ２に比べて大幅に受信電力は低下する。無線通信端末３０−１〜３０−５は、反射板ＩＤを含む制御信号を受信した場合には、第２制御信号と判断することができる。

ステップＳ１０３において、無線通信端末３０−１乃至３０−５は、第１制御信号の受信電力、第２制御信号の受信電力を測定する。なお、上述のように、無線通信端末３０−３及び３０−５は、第１制御信号を受信できるとは限らず、受信できたとしても、第１制御信号の受信電力は、セルＣ１内の無線通信端末３０−１、３０−２及び３０−４に比べて大幅に低下する。同様に、無線通信端末３０−１、３０−２、３０−５は、第２制御信号を受信できるとは限らず、受信できたとしても、第２制御信号の受信電力は、反射エリアＣ２内の無線通信端末３０−３、３０−４に比べて大幅に低下する。

ステップＳ１０４において、無線通信端末３０−１乃至３０−５は、ステップＳ１０３で測定した第１制御信号及び第２制御信号の受信電力情報を、無線基地局１０に通知する。

ステップＳ１０５において、無線基地局１０は、無線通信端末３０−１乃至３０−５から通知された第１制御信号及び第２制御信号の受信電力情報に基づいて、無線通信端末３０−１乃至３０−５の各々との通信に用いる通信モードを決定する。ここで、図９を参照し、無線基地局１０が、各無線通信端末３０との通信に用いる通信モードの決定する動作について詳述する。図９は、通信モードの決定動作を示すフローチャートである。なお、以下では、無線基地局１０は、無線通信端末３０−１乃至３０−５から、図４に示す受信電力情報を受信するものとする。

図９に示すように、ステップ２０１において、無線基地局１０は、無線通信端末３０から通知された受信電力情報に基づいて、無線通信端末３０における第１制御信号の受信電力又は第２制御信号の受信電力が所定値以上であるか否かを判定する。

無線通信端末３０における第１制御信号の受信電力又は第２制御信号の受信電力が所定値未満の場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ステップＳ２０２において、無線基地局１０は、無線通信端末３０の通信モードを複合モードに含まれる“エリア拡大モード”に決定する。例えば、図１に示す無線通信端末３０−５は、無線基地局１０からの第１制御信号の受信電力（図４では、５ｄＢ）と反射板装置２０からの第２制御信号の受信電力（図４では、６ｄＢ）との両方が所定値（例えば、１０ｄＢ）未満となる。このため、無線基地局１０は、本ステップにおいて、無線通信端末３０−５の通信モードを“エリア拡大モード”に決定する。

無線通信端末３０における第１制御信号の受信電力又は第２制御信号の受信電力が所定電力以上の場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３において、無線基地局１０は、第１制御信号の受信電力が第２制御信号の受信電力より大きいか否かを判定する。

無線通信端末３０における第１制御信号の受信電力が第２制御信号の受信電力より大きい場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、ステップ２０４において、第２制御信号に対する第１制御信号の受信電力比（すなわち、第１制御信号の受信電力／第２制御信号の受信電力）が所定値以上であるか否かを判定する。

第２制御信号に対する第１制御信号の受信電力比が所定値以上の場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５において、無線基地局１０は、無線通信端末３０の通信モードを“直接モード”に決定する。例えば、図１に示す無線通信端末３０−２は、第１制御信号の受信電力（図４では、２０ｄＢ）が第２制御信号の受信電力（図４では、２ｄＢ）よりも大きく、第２制御信号に対する第１制御信号の受信電力比が所定値（例えば、１０）以上となる。このため、無線基地局１０は、本ステップにおいて、無線通信端末３０−２の通信モードを“直接モード”に決定する。

第２制御信号に対する第１制御信号の受信電力比が所定値未満の場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０６において、無線基地局１０は、無線通信端末３０の通信モードを複合モードに含まれる“容量増大モード”に決定する。ただし、容量増大モード”において該無線通信端末３０と対となる他の無線通信端末３０、すなわち、後述するステップＳ２０９に進む他の無線通信端末３０が存在しない場合は、無線基地局１０は、該無線通信端末３０の通信モードを“直接モード”に決定する。

例えば、図１に示す無線通信端末３０−１は、第１制御信号の受信電力（図４では、１２ｄＢ）が第２制御信号の受信電力（図４では、８ｄＢ）よりも大きく、第２制御信号に対する第１制御信号の受信電力比が所定値（例えば、１０）未満となる。さらに、図１に示す場合においては、“容量増大モード”において無線通信端末３０−１と対となる無線通信端末３０−４が存在する。このため、無線基地局１０は、本ステップにおいて、無線通信端末３０−１との通信に用いる通信モードを“容量増大モード”に決定する。

無線通信端末３０における第２制御信号の受信電力が第１制御信号の受信電力以上である場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ステップ２０７において、第１制御信号に対する第２制御信号の受信電力比（すなわち、第２制御信号の受信電力／第１制御信号の受信電力）が所定値以上であるか否かを判定する。

第１制御信号に対する第２制御信号の受信電力比が所定値以上の場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０８において、無線基地局１０は、無線通信端末３０の通信モードを“反射板経由モード”に決定する。例えば、図１に示す無線通信端末３０−３は、第２制御信号の受信電力（図４では、２０ｄＢ）が第１制御信号の受信電力（図４では、２ｄＢ）以上であり、第１制御信号に対する第２制御信号の受信電力比が所定値（例えば、１０）以上となる。このため、無線基地局１０は、本ステップにおいて、無線通信端末３０−３の通信モードを“反射板経由モード”に決定する。

第１制御信号に対する第２制御信号の受信電力比が所定値未満の場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２０９において、無線基地局１０は、無線通信端末３０の通信モードを“容量増大モード”に決定する。ただし、容量増大モード”において該無線通信端末３０と対となる他の無線通信端末３０、すなわち、上述のステップＳ２０６に進む他の無線通信端末３０が存在しない場合は、無線基地局１０は、該無線通信端末３０の通信モードを“反射板経由モード”に決定する。

例えば、図１に示す無線通信端末３０−４は、第２制御信号の受信電力（図４では、２０ｄＢ）が第１制御信号の受信電力（図４では、１０ｄＢ）以上であり、第２制御信号に対する第１制御信号の受信電力比も所定値（例えば、１０）未満となる。さらに、図１に示す場合においては、“容量増大モード”において無線通信端末３０−４と対となる無線通信端末３０−１が存在する。このため、無線基地局１０は、本ステップにおいて、無線通信端末３０−４との通信に用いる通信モードを“容量増大モード”に決定する。

以上のように、図８のステップＳ１０５において、無線基地局１０は、無線通信端末３０−１乃至３０−５との通信に用いる通信モードを決定する。ステップＳ１０６において、無線基地局１０は、ステップＳ１０５で通信モードが決定された無線通信端末３０−１乃至３０−５に対して、無線リソースを割り当てる。図１０は、通信モードが決定された無線通信端末３０に対する無線リソースの割り当て例を示す図である。なお、図１０では、各通信モードの無線通信端末に対して無線リソースが時分割で割り当てられた例を示すが、周波数分割で割り当てられるものであってもよい。

図１０に示すように、無線基地局１０は、“直接モード”が決定された無線通信端末３０−２に対して、期間Ｔ１を割り当てる。また、無線基地局１０は、“反射板経由モード”が決定された無線通信端末３０−３に対して、期間Ｔ２を割り当てる。また、無線基地局１０は、“容量増大モード”が決定された複数の無線通信端末３０−１及び３０−４に対して、同一の期間Ｔ３を割り当てる。また、無線基地局１０は、“エリア拡大モード”が決定された無線通信端末３０−５に対して、期間Ｔ４を割り当てる。

ステップＳ１０７乃至Ｓ１１０において、無線基地局１０は、ステップＳ１０６において割り当てられた無線リソースで、無線通信端末３０−１乃至３０−５との通信を行う。なお、図８では、下り通信のシーケンスのみを示す。

ステップＳ１０７において、図２（ａ）に示すように、無線基地局１０は、“直接モード”の無線通信端末３０−２に対するデータ信号を、ステップＳ１０６において割り当てられた無線リソース（図９の期間Ｔ１）で、セルＣ１全体に向けた無指向性ビームにより送信する。なお、無線基地局１０は、該データ信号に反射板装置２０の反射板ＩＤを含めない。

ステップＳ１０８において、図２（ｂ）に示すように、無線基地局１０は、“反射板経由モード”の無線通信端末３０−３に対するデータ信号を、ステップＳ１０６で割り当てられた無線リソース（図９の期間Ｔ２）で、反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０により送信する。なお、無線基地局１０は、該データ信号に反射板装置２０の反射板ＩＤを含める。

ステップＳ１０９において、図２（ｃ）に示すように、無線基地局１０は、“容量増大モード”の無線通信端末３０−１及び３０−４に対するデータ信号を、ステップＳ１０６で割り当てられた無線リソース（図９の期間Ｔ３）で送信する。具体的には、無線基地局１０は、期間Ｔ３で、無線通信端末３０−１に対するデータ信号をセルＣ１全体に向けた無指向性ビームにより送信するとともに、無線通信端末３０−４に対するデータ信号を反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０により送信する。なお、無線基地局１０は、反射板装置２０の反射板ＩＤを、無線通信端末３０−１に対するデータ信号に含めない一方、無線通信端末３０−４に対するデータ信号に含める。

ステップＳ１１０において、図２（ｄ）に示すように、無線基地局１０は、“エリア拡大モード”の無線リソースに対するデータ信号を、ステップＳ１０６で割り当てられた無線リソース（図９の期間Ｔ４）で、セルＣ１全体に向けた無指向性ビームと反射板装置２０に向けた指向性ビームＢ０により送信する。なお、無線基地局１０は、反射板装置２０の反射板ＩＤを、一方のデータ信号には含めずに、他方のデータ信号に含める。

（作用・効果）
第１の実施形態に係る無線通信システムによれば、反射板装置２０が、反射板２０１の利用効果が最も高くなるような指向性ビームＢ０の最適ウェイトを無線基地局１０に通知することができる。このため、無線基地局１０のセルに配置された反射板２０１の利用効果を十分に発揮させることができるとともに、無線通信端末３０の状況に応じて当該反射板２０１を利用して通信を行うことで、無線通信システム全体でのスループットを向上させることできる。

第１の実施形態に係る無線通信システムによれば、反射板経由モードにおいて、無線基地局１０と反射板装置２０との間で指向性ビームを用いることにより、他の反射板装置２０や他の無線通信端末３０に対する干渉を軽減することができる。この結果、直接モードと反射板経由モードとを組み合わせた複合モードを無線通信端末３０の通信モードとして用いることが可能となり、無線リソースを有効に利用することができる。

また、第１の実施形態に係る無線通信システムによれば、反射板装置２０の反射エリアＣ２に無線通信端末３０が存在しない場合は、当該反射板装置２０に対して指向性ビームを送信しないので、他セルの無線通信端末３０や、直接モードの無線通信端末３０に対する干渉を低減させることができる。

このように、第１の実施形態に係る無線通信システムによれば、反射板装置２０により無線基地局１０のカバレッジを拡大する無線通信システムにおいて、無線リソースを有効利用することにより、無線通信システム全体でのスループットを向上させることができる。

以下、第２の実施形態乃至第５の実施形態では、無線基地局１０が、上述の反射板経由モードにより無線通信端末３０と反射板装置２０を介して通信を行う場合のバリエーションについて詳述する。なお、以下のバリエーションは、反射板経由モードと直接モードとを組み合わせた複合モード（容量増大モード及びエリア拡大モード）において、反射板経由モードにより通信を行う無線通信端末３０にも適用可能である。

[第２の実施形態]
第１の実施形態では、無線基地局１０が、反射板経由モードにより１つ又は複数の無線通信端末３０と一の反射板装置２０を介して通信を行う場合について説明した。第２の実施形態では、無線基地局１０が、反射板経由モードにより複数の無線通信端末３０と異なる反射板装置２０を介して通信を行う場合について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図１１は、第２の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。第２の実施形態に係る無線通信システムでは、図１１に示すように、無線基地局１０のセル（図示なし）内に複数の反射板装置２０−１乃至２０−３が配置されており、複数の反射板装置２０−１乃至２０−３の反射エリアＣ２１乃至Ｃ２３内には、それぞれ無線通信端末３０−１乃至３０−３が位置している。

図１１に示す無線通信システムにおいて、無線基地局１０は、反射板経由モードにより、複数の無線通信端末３０−１乃至３０−３と異なる反射板装置２０−１乃至２０−３を介して通信を行う。かかる通信には、無線基地局１０と反射板装置２０−１乃至２０−３との間でそれぞれ送信される指向性ビームＢ１乃至Ｂ３が用いられる。このような場合、無線通信端末３０−１乃至３０−３に対して同じ無線リソース（例えば、所定期間又は所定周波数）を割り当てられると、指向性ビームＢ１乃至Ｂ３間の干渉により、無線通信端末３０−１乃至３０−３と無線基地局１０との通信品質が悪化する。

そこで、無線基地局１０のスケジューリング部１１０は、無線通信端末３０−１乃至３０−３と無線基地局１０との通信品質がそれぞれ所定値を満たすように、後述のように選択された無線通信端末３０に対して同じ無線リソース（例えば、所定期間又は所定周波数）を割り当てるエリア内干渉制御を行う。

例えば、スケジューリング部１１０は、異なる反射板装置２０を介して通信を行う複数の無線通信端末３０から所定数の無線通信端末３０をランダムに選択し、選択された複数の無線通信端末３０に対して同じ無線リソースを割り当ててもよい。

また、スケジューリング部１１０は、異なる反射板装置２０を介して通信を行う複数の無線通信端末３０から同じ無線リソースを割り当てる無線通信端末３０を順次選択してもよい。具体的には、スケジューリング部１１０は、当該複数の無線通信端末３０の中から一の無線通信端末３０を選択して無線リソースを割り当てる。その後、スケジューリング部１１０は、当該複数の無線通信端末３０から他の無線通信端末３０を選択して同じ無線リソースを割り当てる。選択された一の無線通信端末３０と他の無線通信端末３０との通信品質が共に所定値を満たす場合、スケジューリング部１１０は、双方の無線通信端末３０に対して、同じ無線リソースを割り当てる。一方、所定値を満たさない場合、スケジューリング部１１０は、他の無線通信端末３０に対して、無線リソースを割り当てない。スケジューリング部１１０は、上記動作を繰り返す。

図１１においては、スケジューリング部１１０は、複数の無線通信端末３０−１乃至３０−３から上述のように選択した無線通信端末３０−１及び３０−３に対して期間Ｔ１を割り当てるとともに、無線通信端末３０−２に対して期間Ｔ２を割り当てる。

このように、第２の実施形態に係る無線通信システムによれば、異なる反射板装置２０を介して無線基地局１０と通信を行う複数の無線通信端末３０−１乃至３０−３のうちで、同じ無線リソースを割り当てる無線通信端末３０を選択することにより、該通信に用いられる指向性ビームＢ１乃至Ｂ３間の干渉を防ぐことができる。さらに、通信品質が所定値を満たす限り、反射板経由モードの複数の無線通信端末３０に対して同じ無線リソースを用いることができるので、無線通信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。

[第３の実施形態]
第３の実施形態では、反射板装置２０が配置されたセルを形成する複数の無線基地局１０が隣接する無線通信システムについて、上述の実施形態との相違点を中心に説明する。

図１２は、本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。第３の実施形態に係る無線通信システムでは、図１２に示すように、無線基地局１０−１のセル（図示なし）内に複数の反射板装置２０−１乃至２０−３が配置されており、複数の反射板装置２０−１乃至２０−３の反射エリアＣ２１乃至Ｃ２３内には、それぞれ無線通信端末３０−１乃至３０−３が位置している。同様に、無線基地局１０−１に隣接する無線基地局１０−２のセル（図示なし）内に複数の反射板装置２０−４乃至２０−６が配置されており、複数の反射板装置２０−４乃至２０−６の反射エリアＣ２４乃至Ｃ２６内には、それぞれ無線通信端末３０−４乃至３０−６が位置している。

図１２に示す無線通信システムにおいて、無線基地局１０−１は、反射板経由モードにより、異なる反射板装置２０−１乃至２０−３を介して無線通信端末３０−１乃至３０−３と通信を行う。かかる通信には、無線基地局１０と反射板装置２０−１乃至２０−３との間でそれぞれ送信される指向性ビームＢ１乃至Ｂ３が用いられる。同様に、無線基地局１０−２は、反射板経由モードにより、無線通信端末３０−４乃至３０−６と異なる反射板装置２０−４乃至２０−６を介して通信を行う。かかる通信には、無線基地局１０と反射板装置２０−４乃至２０−６との間でそれぞれ送信される指向性ビームＢ４乃至Ｂ６が用いられる。

図１２に示すような場合、無線基地局１０−１及び１０−２のセル（図示なし）の隣接エリアでは、セル間干渉が発生する。かかるセル間干渉を軽減するために、隣接する無線基地局１０−１及び１０−２のスケジューリング部１１０は、隣接する無線基地局１０−１及び１０−２間で同じ無線リソースを割り当てる無線通信端末３０の通信モードを協調させる。

ここで、第３の実施形態に係る無線通信システムでは、隣接する無線基地局１０−１及び１０−２間において、図５（ａ）に示す直接モード用の無線リソースａと、容量増大モード及びエリア拡大モードを含む複合モード用の無線リソースｂと、反射板経由モード用の無線リソースｃとの割り当て比率と割り当てられる無線リソースとが同一となるように予め制御されている。

したがって、隣接する無線基地局１０−１及び１０−２のスケジューリング部１１０は、同じ無線リソースに対しては、同じ通信モードの無線通信端末３０を割り当てる。すなわち、無線基地局１０−１のスケジューリング部１１０によって、“反射板経由モード”の無線通信端末３０に割り当てられた無線リソースは、無線基地局１０−２のスケジューリング部１１０によっても“反射板経由モード”の無線通信端末３０に割り当てられ、他の通信モードの無線通信端末３０に割り当てられることがない。

このように、隣接する無線基地局１０−１及び１０−２間において、同じ無線リソースを割り当てる無線通信端末３０の通信モードを協調させることにより、隣接する無線基地局１０−１及び１０−２間のセル間干渉を軽減することができる。

また、隣接する無線基地局１０−１及び１０−２のスケジューリング部１１０は、セル間干渉を更に軽減するために、無線基地局１０−１及び１０−２のセル（図示なし）の隣接エリアに位置する複数の無線通信端末３０に対して、それぞれ異なる無線リソースを割り当ててもよい。図１２を参照し、このような無線リソースの割り当てについて、詳述する。

図１２に示すような場合、無線基地局１０−１及び１０−２のセルの隣接エリアに位置する無線通信端末３０−１及び３０−４に対して同じ無線リソースが割り当てられると、無線基地局１０−１と反射板装置２０−１と無線通信端末３０−１との間で送受信される信号と、無線基地局１０−２と反射板装置２０−４と無線通信端末３０−４との間で送受信される信号との干渉により、双方の信号の通信品質が悪化する。

そこで、無線基地局１０−１及び１０−２のスケジューリング部１１０は、当該隣接エリアに位置する複数の無線通信端末３０−１及び３０−４に対して、それぞれ異なる無線リソースを割り当てる。例えば、図１２においては、無線基地局１０−１のスケジューリング部１１０は、無線通信端末３０−１に対して、期間Ｔ１を割り当てる。一方、無線基地局１０−２のスケジューリング部１１０は、無線通信端末３０−４に対して、期間Ｔ２を割り当てる。

さらに、無線基地局１０−１及び１０−２のスケジューリング部１１０は、第２の実施形態で述べたセル内干渉制御を更に行ってもよい。例えば、図１２において、無線基地局１０−１のスケジューリング部１１０は、期間Ｔ１で送信される指向性ビームＢ１とのセル内干渉を防ぐために、指向性ビームＢ２用いて通信を行う無線通信端末３０−２に対して、期間Ｔ２を割り当てる。一方、指向性ビームＢ１に対する影響が少ない指向性ビームＢ３を用いて通信を行う無線通信端末３０−３に対しては、無線通信端末３０−１と同じ期間Ｔ１を割り当てる。同様に、無線基地局１０−２のスケジューリング部１１０は、期間Ｔ２で送信される指向性ビームＢ４とのセル内干渉を防ぐために、指向性ビームＢ５及びＢ６を用いて通信を行う無線通信端末３０−５及び３０−６に対して、期間Ｔ１に割り当てる。

このように、第３の実施形態に係る無線通信システムによれば、隣接する複数の無線基地局１０間で同じ無線リソースを割り当てる無線通信端末３０の通信モードを協調させるとともに、複数の無線基地局１０のセルの隣接エリアに位置する複数の無線通信端末３０に対してそれぞれ異なる無線リソースを割り当てることにより、隣接する無線基地局１０のセル間干渉を防ぐことができる。さらに、セル間干渉が所定値を満たす限り、同じ無線リソースを隣接する複数の無線基地局１０間で共用することができるので、スループットを向上させることができる。

[第４の実施形態]
第４の実施形態では、無線基地局１０が、反射板経由モードにより通信を行う１つ無線通信端末３０と異なる反射板装置２０を介して通信を行う場合について相違点を中心に説明する。

図１３は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。第４の実施形態に係る無線通信システムでは、図１３に示すように、無線基地局１０のセル内に複数の反射板装置２０−１及び２０−２が配置されている。反射板装置２０−１及び２０−２は反射エリアＣ２１及びＣ２２を形成し、反射エリアＣ２１及びＣ２２の隣接エリアには、無線通信端末３０が位置している。

図１３に示す無線通信システムにおいて、無線基地局１０は、反射板経由モードにより、異なる反射板装置２０−１及び２０−２を介して無線通信端末３０と通信を行う。かかる通信には、無線基地局１０と反射板装置２０−１及び２０−２との間でそれぞれ送信される指向性ビームＢ１及びＢ２が用いられる。

図１３に示す場合、無線基地局１０は、無線通信端末３０からの通知（すなわち、無線通信端末３０が反射板装置２０−１及び２０−２を介して通信可能である旨の通知）に基づいて、反射板経由モードにより反射板装置２０−１及び２０−２を介して無線通信端末３０と通信を行う。また、無線通信端末３０は、反射板装置２０−１の反射板ＩＤを含む第２制御信号を反射板装置２０−１から受信し、反射板装置２０−２の反射板ＩＤを含む第２制御信号を反射板装置２０−２から受信する。無線通信端末３０は、反射板装置２０−１及び２０−２から受信した２つの第２制御信号の受信電力に基づいて、反射板装置２０−１及び２０−２を介して通信可能であるか否かの判断を行う。

このように、第４の実施形態に係る無線通信システムによれば、無線基地局１０が、反射板経由モードにより１つ無線通信端末３０と異なる反射板装置２０を介して通信を行うことがきるので、無線基地局１０のカバレッジを更に拡大することができる。

[第５の実施形態]
第５の実施形態では、複数の無線基地局１０が、反射板経由モードにより通信を行う１つ無線通信端末３０と１つ反射板装置２０を介して通信を行う場合について相違点を中心に説明する。

図１４は、本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムの概略図である。第５の実施形態に係る無線通信システムでは、図１４に示すように、無線基地局１０−１及び無線基地局１０−２のセル（図示なし）の隣接エリアに反射板装置２０が配置されており、反射板装置２０の反射エリアＣ２内には、無線通信端末３０が位置している。

図１４に示す無線通信システムにおいて、無線基地局１０−１及び１０−２の各々は、反射板経由モードにより、１つの反射板装置２０を介して無線通信端末３０と通信を行う。かかる通信には、無線基地局１０−１及び１０−２と反射板装置２０との間でそれぞれ送信される指向性ビームＢ１及びＢ２が用いられる。

図１４に示す場合、反射板装置２０は、周囲の無線基地局１０−１及び１０−２に対して、自装置を介して通信可能である旨を通知する（登録要求）。無線基地局１０−１及び１０−２の各々は、反射板装置２０からの登録要求に応じて、無線通信端末３０と該反射板装置２０を介した通信を行う。

このように、第５の実施形態に係る無線通信システムによれば、隣接する複数の無線基地局１０が、反射板経由モードにより１つ無線通信端末３０と１つの反射板装置２０を介して通信を行うことにより、無線基地局１０のカバレッジを更に拡大することができる。

[その他の実施形態]
上述の実施形態において、反射特性を動的に制御可能な反射板を備えた反射板装置２０を適用する。反射特性を動的に制御できる反射板の具体例は、以下の通りである。

図１５は、反射特性を動的に制御できる反射板装置２０の制御ユニットの機能ブロックである。かかる反射板装置２０の制御ユニットは、図７に示す構成に加えて、反射特性制御部２１９（制御部）を具備する。また、図６に示す反射板２０１としては、平面状に配置されたパッシブ素子アレーが利用され、当該パッシブ素子アレーは、可変リアクタに接続されている。なお、パッシブ素子アレーについては、K.Gyoda, T.Ohira, “Design of electronically steerable passive array radiator (ESPAR) antennas”, IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, 2000, vol.2，pp. 922 - 925等に記載されている。

反射特性制御部２１９は、無線基地局１０からの第２制御信号に含まれる反射板ＩＤに応じて反射板２０１を制御することにより、無線基地局１０から入射する信号の反射特性を制御する。具体的には、反射特性制御部２１９は、反射板２０１として利用されるパッシブ素子アレーに接続する可変リアクタを制御することによって、当該パッシブ素子アレーに入射した信号の反射方向を制御する。

無線基地局１０は、上述のような制御ユニットを有する反射板装置２０に対して、反射特性毎に異なる反射板ＩＤ（識別情報）を含む制御信号を送信する。反射板装置２０の反射特性制御部２１９は、信号受信部２１１で受信された制御信号から反射板ＩＤを特定し、特定した反射板ＩＤから反射特性を特定する。反射特性制御部２１９は、無線基地局１０から指示された反射特性となるように、上述の反射板２０１を制御する。

また、別の方法として、反射板装置２０から現在の反射特性に関する情報を無線通信端末３０宛に報知する。無線通信端末３０への情報送信は制御信号送信部２１４を用いて行う。無線通信端末３０は、反射板２０１にどのような反射特性を適用してほしいかを示す制御信号を反射板装置２０へ送信する。反射板装置２０の反射特性制御部２１９は、信号受信部２１１によって無線通信端末３０から受信された制御信号に応じた反射特性となるように、上述の反射板２０１を制御する。

また、反射板装置２０は、反射板２０１に対して指向性ビームが向けられている時間を無線基地局１０からの制御信号で把握し、また無線通信端末３０から反射板経由で無線基地局１０に送信された信号を把握する。そして、送信状況に応じて必要とされる反射特性（「トラフィックが多い反射特性」あるいは「伝送する端末に対して適している反射特性」）を適用する。

また、無線基地局１０は、無線通信端末３０からの上り信号を反射板装置２０経由で受信する場合に、アンテナ１０１の受信ウェイトを適切に制御してもよい。具体的には、無線基地局１０は、無線通信端末３０からの上り信号を反射板装置２０経由で受信する場合、無線通信端末３０からの上り信号を反射させるための反射特性を決定し、反射板装置２０に通知する。無線基地局１０は、決定した反射特性に基づいて、反射板装置２０によって反射される上り信号を受信するためのアンテナ１０１の受信ウェイトを決定する。

また、上述の実施形態では、指向性ビームの最適ウェイトを形成する方法として、反射板装置２０が、無線基地局１０からのトレーニング信号に基づいて最適ウェイトを生成し、生成した最適ウェイトを無線基地局１０に通知する方法（フィードバック利用方法）について説明した。しかしながら、無線基地局１０が、反射板装置２０からのチャネルサウンディング信号に基づいて最適ウェイトを生成する同一周波数チャネルサウンディング方法を用いてもよい。

１０…無線基地局、２０…反射板装置、３０…無線通信端末、１０１…アレイアンテナ、１０２…トレーニング信号生成部、１０３…ウェイト情報受信部、１０４…ウェイト生成部、１０６…第１制御信号生成部、１０７…第２制御信号生成部、１０８…受信電力情報受信部、１０９…通信モード決定部、１１０…スケジューリング部、１１１…送信バッファ、１１２、１１３…送信信号生成部、２０１…反射板、２０２…アンテナ、２１１…信号受信部、２１２…ウェイト生成部、２１３…制御信号生成部、２１４…制御信号送信部、２１５…上位基地局特定部、２１６…ウェイトＦＢ信号生成部、２１８…トレーニング要求信号生成部、２１９…反射特性制御部

Claims (10)

1. 無線基地局が形成するセルに配置された反射板装置であって、
   前記無線基地局のアレイアンテナから該反射板装置に向けて送信される指向性ビームを反射する反射板と、
   前記無線基地局から送信されたトレーニング信号を受信する受信部と、
   前記受信部による前記トレーニング信号の受信結果に基づいて、前記無線基地局から送信される前記指向性ビームの最適ウェイトを生成するウェイト生成部と、
   前記ウェイト生成部によって生成された最適ウェイトを示すウェイト情報を前記無線基地局に送信する送信部と、
   を具備したことを特徴とする反射板装置。
2. 前記反射板は、反射特性を制御可能であり、
   前記無線基地局から送信される前記指向性ビームには、反射特性毎に異なる識別情報が含まれており、
   前記指向性ビームに含まれる識別情報に応じた反射特性で該指向性ビームを反射するように、前記反射板を制御する制御部を具備することを特徴とする請求項１に記載の反射板装置。
3. 自セル内に少なくとも１つの反射板装置が配置された無線基地局であって、
   該無線基地局から送信され各無線通信端末によって受信された第１制御信号の受信電力情報と、該無線基地局から前記反射板装置に向けた指向性ビームで送信され前記各無線通信端末によって受信された第２制御信号の受信電力情報とを、前記各無線通信端末から取得する取得部と、
   前記各無線通信端末から取得された前記受信電力情報に基づいて、前記反射板装置を介さずに通信を行う直接モード、前記無線基地局と前記反射板装置との間に指向性ビームを形成し該反射板装置を介して通信を行う反射板経由モード、前記直接モードと前記反射板経由モードとを組み合わせて通信を行う複合モードのうちいずれかの通信モードを、無線通信端末毎に決定する通信モード決定部と、
   無線通信端末毎に決定された前記通信モードにより前記各無線通信端末と通信を行う通信部と、
   を具備することを特徴とする無線基地局。
4. 前記複合モードは、一の無線リソースを用いて、一の無線通信端末と前記直接モードにより通信を行うとともに、他の無線通信端末と前記反射板経由モードにより通信を行う容量増大モードを含むことを特徴とする請求項３に記載の無線基地局。
5. 前記複合モードは、一の無線リソースを用いて、一の無線通信端末と前記直接モード及び前記反射板経由モードにより通信を行うエリア拡大モードを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
6. 無線通信端末毎に決定された前記通信モードに従って、前記各無線通信端末に対して無線リソースを割り当てる割り当て部を更に具備することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の無線基地局。
7. 前記通信部が前記反射板経由モードにより複数の無線通信端末と異なる反射板装置を介して通信を行う場合、前記割り当て部は、前記複数の無線通信端末の各々との通信品質が所定値を満たすように、前記複数の無線通信端末から選択された一又は複数の無線通信端末に対して同じ無線リソースを割り当てることを特徴とする請求項６に記載の無線基地局。
8. 前記割り当て部は、自局に隣接する無線基地局との間で、同じ無線リソースを割り当てる無線通信端末の通信モードを協調させることを特徴とする請求項６に記載の無線基地局。
9. 前記通信部は、前記反射板経由モードにより通信を行う一の無線通信端末に対して複数の反射板装置を介して通信を行うことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の無線基地局。
10. 無線基地局と、該無線基地局が形成するセルに配置された少なくとも１つの反射板装置とを含む無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    前記無線基地局が、該無線基地局から送信され各無線通信端末によって受信された第１制御信号の受信電力情報と、該無線基地局から前記反射板装置に向けた指向性ビームで送信され前記各無線通信端末によって受信された第２制御信号の受信電力情報とを、前記各無線通信端末から取得する工程と、
    前記無線基地局が、前記各無線通信端末から取得された前記受信電力情報に基づいて、前記反射板装置を介さずに通信を行う直接モード、前記無線基地局と前記反射板装置との間に指向性ビームを形成し該反射板装置を介して通信を行う反射板経由モード、前記直接モードと前記反射板経由モードとを組み合わせて通信を行う複合モードのうちいずれかの通信モードを、無線通信端末毎に決定する工程と、
    前記無線基地局が、無線通信端末毎に決定された前記通信モードにより前記各無線通信端末と通信を行う工程とを有することを特徴とする無線通信方法。
    

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