JP6775713B2 - 無線通信システム、端末装置、基地局装置、及び無線通信方法 - Google Patents

Description

この発明は、ビームフォーミング技術を使用して通信を行う無線通信システム、端末装置、基地局装置、及び無線通信方法に関する。

基地局装置と複数の端末装置の通信を行う無線通信システムとして、基地局装置が所定のエリアをカバーできるような広角なビームを送信し、複数の端末装置が受信するものが知られている。
一方、大容量化、高速化を目的に、基地局装置と端末装置の間の電波干渉を減らし、より遠くまで電波を届けられるビームフォーミング技術を使用して通信を行う無線通信システムが提案されている。ビームフォーミング技術とは電波（ビーム）を細く絞って、特定の方向に向けて集中的に発射する技術である。

ビームフォーミング技術を使用して通信を行う無線通信システムとして、例えば、先行技術文献１に示されている。
この先行技術文献１に示された無線通信システムは、基地局装置が、最大放射方向の異なる複数のビームを形成して送信を行なう。端末装置は、基地局装置から複数のビームを受信し、その中から最適なもの選択して受信する。このときの選択基準として、（１）到達したビームの信号の中で受信信号強度が最大となるものを選択して受信する、（２）到達したビームの信号の中で受信信号の信号対雑音比（ＳＮ比）が最大となるものを選択して受信する、とされている。

特開平９−７４３７５公報

特許文献１に示された無線通信システムは、端末装置において、受信信号強度が最大となるもの、又はＳＮ比が最大となるものを選択する技術が示されている。しかし、基地局装置に対し端末装置が近接し、端末装置として端末許容電力値の上限値よりも高い電力を、選択基準に基づき選択して受信した場合、端末装置が飽和し、所望の通信性能が得られないという問題が生じる。

この発明は、上記した問題点を解決するもので、端末装置に受信電力値が端末許容電力値の上限値よりも高いビームが到達し、端末装置における受信部が飽和し、通信性能が劣化することを回避できる無線通信システムを得ることを目的とする。

この発明に係る無線通信システムは、サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームを形成し、複数のビームによりそれぞれが通信信号を時分割で送信する基地局装置と、基地局装置から放射されたビームを受信する端末装置を備え、基地局装置から端末装置への通信がビームフォーミング技術を使用して行われる無線通信システムにおいて、端末装置は、受信した基地局装置からの複数のビームそれぞれに対して、ビーム毎の通信信号の受信電力値と端末装置の端末許容電力値を比較し、比較結果に基づき、複数のビームの中からビームを選択するための特定信号を基地局装置に送信し、基地局装置は、端末装置からの特定信号を受信し、受信した特定信号に基づいたビーム選択信号により、複数のビームの中からビームを選択して時分割で通信信号を送信する。

この発明によれば、端末装置における受信部は基地局装置から放射されたビームにおける通信信号に対して飽和することはなく、その結果、端末装置としての通信性能を損なうことなく、端末装置が基地局装置と有効に通信できる。

この発明の実施の形態１に係る無線通信システムを示す概略構成図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例１として、時間スロットＴ１に、ビームＴＢ１１が放射され、ビームＴＢ１２が停止されている状態を示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例１として、時間スロットＴ２に、ビームＴＢ１２が放射され、ビームＴＢ１１が停止されている状態示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例１における、時分割で２回に分けてビームＴＢ１１及びビームＴＢ１２を放射するタイムチャートを示す図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例１における、ビームＴＢ１１及びビームＴＢ１２に対する端末装置２の受信電力値の関係を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例２として、時間スロットＴ１に、ビームＴＢ２１が放射され、ビームＴＢ２２が停止されている状態を示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例２として、時間スロットＴ２に、ビームＴＢ２２が放射され、ビームＴＢ２１が停止されている状態を示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例２として、時間スロットＴ３に、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２が同時に放射されている状態を示す模式図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例２における、時分割で３回に分けてビームＴＢ１１及びビームＴＢ１２を放射するタイムチャートを示す図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例２における、ビームＴＢ１１及びビームＴＢ１２に対する端末装置２ａの受信電力値の関係を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例２における、ビームＴＢ１１及びビームＴＢ１２に対する端末装置２ｂの受信電力値の関係を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、実施例２における、ビームＴＢ１２に対する端末装置２ｃの受信電力値の関係を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る無線通信システムを示す概略構成図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る無線通信システムを図１に基づいて説明する。無線通信システムは、基地局装置１と複数の端末装置２を備える。基地局装置１から複数の端末装置２への通信はビームフォーミング技術を使用して行われる。基地局装置１は、カバーするサービスエリア内に、サービスエリア全体をカバーするために必要な複数（Ｍ個）のビームＴＢを形成し、ビームＴＢにより通信信号を時分割で送信する。
サービスエリア全体をカバーするために必要な複数（Ｍ個）のビームＴＢの形成は、同時に放射可能なＮ個のビームによって行なう。Ｎが１の時は単独、Ｎが２以上の場合は単独又は同時に複数のビームによって行なう。
基地局装置１は、ビームアンテナ部１１と、変調部１２と、ビーム制御部１３と、特定信号復調部１５と、ＩＤ受信アンテナ１４を備える。

ビームアンテナ部１１は、サービスエリア内にて異なるエリアをカバーする複数のビームＴＢを時分割に放射する送信アンテナを有する。複数のビームＴＢを同時に形成できない場合は、複数のビームＴＢを個々に時分割に形成し、複数のビームＴＢを同時に形成できる場合は、複数のビームＴＢを個々及び同時に時分割に形成する。図１においては代表として１つのビームＴＢを記載している。
ビームＴＢそれぞれにおける通信信号は、通信データと、ビームＴＢそれぞれに与えられた個別情報を示す識別信号ＩＤが含まれる。

ビームアンテナ部１１は、変調部１２からの通信データが入力され、入力された通信データに、形成するビームＴＢに対応した識別信号ＩＤを付加する。さらに、ビームアンテナ部１１は、入力されたビーム選択信号に従い、複数のビームＴＢから、形成するビームＴＢを選択し、選択したビームＴＢにより通信データと選択したビームＴＢに対応した識別信号ＩＤを含む通信信号を送信する。

また、ビームアンテナ部１１は、通信品質測定時、サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームＴＢ全てに対して複数の品質測定用のビームＴＢを時分割に形成する。複数の品質測定用のビームＴＢそれぞれにより通信品質測定用信号と複数のビームＴＢに対応した識別信号ＩＤを送信する。通信品質測定用信号は専用の信号とする必要はなく、変調部１２からの通信データでよい。この場合、通信品質測定用信号を意味させるための符号ビットを付加すればよい。また、端末装置２側にて、基地局装置１との通信開始時に通信品質測定を行なう設定とすれば、基地局装置１側では、通信品質測定として特別なことをする必要はない。この実施の形態１では端末装置２側で、通信開始時に通信品質測定期間を設けたものを例にとり、品質測定用のビームＴＢも通常時のビームＴＢとして説明する。
なお、変調部１２はこの種の技術分野で通常使用されるものであり、変調部１２の前段の構成もこの種の技術分野で通常使用されるものであるので、説明は省略する。

ビーム制御部１３は、特定信号復調部１５からの復調されたビーム特定信号が入力されて、復調されたビーム特定信号に基づいたビーム選択信号をビームアンテナ部１１に出力する。すなわち、ビーム制御部１３は、ビームアンテナ部１１に対して、形成されるビームＴＢを選択制御させる。
ＩＤ受信アンテナ１４は、端末装置２から送信された変調された特定信号を受信する。
特定信号復調部１５は、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号を復調する。復調された特定信号はビーム制御部１３に出力される。

特定信号は、通信品質測定時、端末装置２が受信した品質測定用のビームＴＢの電力値が端末装置２の端末許容電力値以下であると、通信に有効であるとの有効判断信号が、受信した品質測定用のビームＴＢに対応する識別信号に付加された信号である。もしくは、特定信号は、端末装置２が受信した品質測定用のビームＴＢの電力値が端末装置２の端末許容電力値を超えていると、通信に無効であるとの無効判断信号が、受信した品質測定用のビームＴＢに対応する識別信号に付加された信号である。

特定信号が、有効判断信号が付加された信号であると、ビーム制御部１３は、当該特定信号に含まれるビームＴＢに対する識別信号に対応するビームＴＢを選択し、それ以外のビームＴＢを非選択とするビーム選択信号をビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１はビーム選択信号によって選択されたビームＴＢを形成する。
この時、有効判断信号が付加された特定信号が複数ある場合、ビーム制御部１３は、当該複数の特定信号それぞれに含まれる複数のビームＴＢに対する識別信号に対応するビームＴＢを全て選択するビーム選択信号でもよく、また、当該複数のビームＴＢに対する識別信号に対応するビームＴＢの中から一つ又は複数のビームを選択し、それ以外のビームＴＢを非選択とするビーム選択信号でも良い。

一方、特定信号が、無効判断信号が付加された信号であると、ビーム制御部１３は、当該特定信号に含まれるビームＴＢに対する識別信号に対応するビームＴＢ以外のビームＴＢの中から一つ又は複数のビームを選択し、それ以外のビームＴＢを非選択とするビーム選択信号をビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１はビーム選択信号によって選択されたビームＴＢを形成する。

端末装置２は、移動端末装置であり、ビーム受信アンテナ２１と、復調部２２と、レベル検出部２３と、特定信号制御部２４と、特定信号変調部２５と、ＩＤ送信アンテナ２６を備える。
ビーム受信アンテナ２１は、基地局装置１のビームアンテナ部１１にて形成されたビームＴＢを受信する。受信されたビームＴＢにて、復調部２２は通信データを復調する。
なお、復調部２２はこの種の技術分野で通常使用されるものであり、復調部２２の後段の構成もこの種の技術分野で通常使用されるものであるので、説明は省略する。

この実施の形態１では、端末装置２が基地局装置１と通信を開始する時、通信品質測定期間が設けられている。
通信品質測定期間において、ビーム受信アンテナ２１は、基地局装置１のビームアンテナ部１１にて時分割にて形成されたビームＴＢを受信する。基地局装置１は、通信品質測定期間の初期において端末装置２からの特定信号を受けていないので、サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームＴＢを時分割に形成し、放射する。
レベル検出部２３は、ビームアンテナ部１１から放射された、サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームＴＢ全てに対して、複数のビームＴＢごとに通信信号の受信電力の値を測定し、複数のビームＴＢそれぞれに対応する受信電力値とビームＴＢに対応した識別信号ＩＤとを紐付けして特定信号制御部２４に出力する。

特定信号制御部２４は、入力されたビームＴＢに対応する受信電力値と、端末装置２の端末許容電力値とを比較し、基地局装置１にて形成されるサービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームＴＢの中からビームＴＢを選択するための特定信号を生成する。受信電力値と端末許容電力値との比較は、基地局装置１にて形成されるサービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームＴＢ全てに対して行なわれる。

特定信号は、受信電力値が端末許容電力値以下であると、通信に有効であるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢに対する識別信号に付加された信号である。もしくは、特定信号は、受信電力値が端末許容電力値を超えていると、通信に無効であるとの無効判断信号が、受信した品質測定用のビームＴＢに対する識別信号に付加された信号である。併せて、端末装置２の端末個別信号が特定信号に付加される。

特定信号制御部２４により生成された、有効判断信号が付加された特定信号もしくは無効判断信号が付加された特定信号は、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢとして放射され、変調された特定信号が基地局装置１のＩＤ受信アンテナ１４にて受信される。

このようにして、端末装置２から特定信号が送信され、特定信号を受けた基地局装置１にて、サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームＴＢの中から特定信号に基づいたビーム選択信号によりビームＴＢを選択して形成し、形成したビームＴＢにより端末装置２に向けて通信信号を送信する。そのため、端末装置２における受信部は基地局装置１から放射されたビームＴＢに対して飽和することはなく、その結果、端末装置２としての通信性能を損なうことなく、端末装置２が基地局装置１と有効に通信できる。

次に、この実施の形態１に係る通信システムについて、より理解をし易くするため、特に、通信品質測定期間における動作を、簡単に模式化した２つの実施例に基づいて説明する。

実施例１．
この実施例１を図２から図５を用いて説明する。
この実施例１においては、サービスエリア全体をカバーするために必要なビームＴＢの数Ｍを２とし、同時に放射可能なビーム数Ｎを１とし、サービスエリア内に１台の端末装置が存在する場合について説明する。

図２から図５において、２つのビームに対して、一方をビームＴＢ１１とし、他方をビームＴＢ１２として表し、図４に示すように、ビームＴＢ１１を基地局装置１が放射する、言い換えれば、端末装置２が受信する時間スロットを時間スロットＴ１とし、ビームＴＢ１２を基地局装置１が放射する、言い換えれば、端末装置２が受信する時間スロットを時間スロットＴ２として表している。ビームＴＢ１１とビームＴＢ１２が、通信品質測定期間において、時間スロットＴ１と時間スロットＴ２の時分割で２回に分けて繰り返して、基地局装置１から放射される。

図２は、時間スロットＴ１に、ビームＴＢ１１が放射され、ビームＴＢ１２が停止されている状態を示す模式図であり、図３は、時間スロットＴ２に、ビームＴＢ１２が放射され、ビームＴＢ１１が停止されている状態を示す模式図である。

次に動作について説明する。
時間スロットＴ１では、基地局装置１から、ビームＴＢ１１のみを形成し、通信データと、ビームＴＢ１１に与えられた個別情報を示す識別信号ＩＤ１１を含む通信信号をビームＴＢ１１により送信する。
この時、端末装置２は、基地局装置１からのビームＴＢ１１の放射元からの距離が適切であることなどの理由により、ビームＴＢ１１における通信信号の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２の受信部が飽和することのない電力範囲となり、基地局装置１との間の通信が有効であると判断し、基地局装置１へ有効判断信号が付加された特定信号を送信する。併せて、端末装置２の端末個別信号が特定信号に付加される。

すなわち、端末装置２は、ビーム受信アンテナ２１にて基地局装置１からのビームＴＢ１１を受信すると、レベル検出部２３にて受信したビームＴＢ１１における通信信号の受信電力の値を測定し、ビームＴＢ１１に対応する受信電力値とビームＴＢ１１に対応した識別信号ＩＤとを紐付けする。
紐付けされた情報は、特定信号制御部２４にてビームＴＢ１１に対応する受信電力値と、端末装置２の端末許容電力値ＰＷ０とを比較し、その比較結果に基づき特定信号を生成する。図５に示すように、ビームＴＢ１１の放射元から端末装置２のビーム受信アンテナ２１までの距離に対する端末装置２の受信電力値は、図５に示すＰＷ１１を示す値であり、この受信電力値ＰＷ１１は端末許容電力値ＰＷ０以下であり、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ１１に対する識別信号ＩＤ１１に付加された特定信号Ｙ１１を特定信号制御部２４が生成する。併せて、端末装置２の端末個別信号が特定信号Ｙ１１に付加される。

特定信号Ｙ１１は、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢ１１として放射され、変調された特定信号Ｙ１１が基地局装置１のＩＤ受信アンテナ１４にて受信される。
基地局装置１では、特定信号復調部１５が、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号Ｙ１１を復調し、ビーム制御部１３が復調された特定信号Ｙ１１に基づいたビーム選択信号Ｓ１１をビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１は、ビーム選択信号Ｓ１１に基づき、時間スロットＴ１にビームＴＢ１１を形成し、ビームＴＢ１１により通信信号を送信する。

続いて、時間スロットＴ２では、基地局装置１から、ビームＴＢ１２のみが形成され、通信データと、ビームＴＢ１２に与えられた個別情報を示す識別信号ＩＤ１２を含む通信信号がビームＴＢ１２により送信される。
この時、端末装置２は、基地局装置１からのビームＴＢ１２の放射元からの距離が近すぎることなどの理由により、ビームＴＢ１２における通信信号の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２の受信部が飽和する電力範囲となり、基地局装置１との間の通信に通信の品質が劣化すると判断し、基地局装置１へ特定信号を出力しない。

すなわち、端末装置２は、ビーム受信アンテナ２１にて基地局装置１からのビームＴＢ１２を受信すると、レベル検出部２３にて受信したビームＴＢ１２における通信信号の受信電力の値を測定し、ビームＴＢ１２に対応する受信電力値とビームＴＢ１２に対応した識別信号ＩＤとを紐付けする。
紐付けされた情報は、特定信号制御部２４にてビームＴＢ１２に対応する受信電力値と、端末装置２の端末許容電力値と比較される。図５に示すように、ビームＴＢ１２の放射元から端末装置２のビーム受信アンテナ２１までの距離に対する端末装置２の受信電力値は、図５に示すＰＷ１２を示す値であり、この受信電力値ＰＷ１２は端末許容電力値ＰＷ０を超えており、通信の品質が劣化すると判断し、特定信号制御部２４が特定信号を生成しない。

基地局装置１では、時間スロットＴ２で送信したビームＴＢ１２に対する特定信号をＩＤ受信アンテナ１４が受信しないため、ビーム制御部１３はビームＴＢ１２を形成するビーム選択信号をビームアンテナ部１１に出力しない。その結果、ビームアンテナ部１１から時間スロットＴ２にビームＴＢ１２を放射しない。
基地局装置１は、通信品質測定期間経過後の端末装置２との通信期間においても、時間スロットＴ１にビームＴＢ１１のみを形成してビームＴＢ１１により通信信号を送信し、時間スロットＴ２にビームＴＢの放射を停止する。

このように、実施例１では、通信品質測定期間において、端末装置２が基地局装置１からのビームＴＢの受信電力値を端末許容電力値と比較し、受信電力値が端末許容電力値以下であると、通信に有効であるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢに対する識別信号ＩＤに付加された特定信号を出力し、受信電力値が端末許容電力値を超えていると、特定信号を出力しないものとする。基地局装置１が端末装置２からの特定信号を受信すると、ビーム選択信号を生成し、ビームＴＢを形成し、ビームＴＢにより通信データを送信し、特定信号を受信しないとビーム選択信号を生成せず、ビームＴＢを放射しない。

その結果、端末装置２が受信したビームＴＢの受信電力値が端末許容電力値以下であるビームＴＢに対して基地局装置１が放射し、端末許容電力値を超えたビームＴＢを基地局装置１が放射しないので、基地局装置１が形成する各ビームＴＢの形状、向き、出力電力を変更することなしに、端末装置２における基地局装置１との通信が、端末装置２における受信部での飽和がなく、高品質な通信が行えるという効果を奏する。

上記した実施例１では、端末装置２が、受信したビームＴＢの受信電力値が端末許容電力値ＰＷ０以下であると、有効判断信号を付加された特定信号Ｙ１１を出力し、受信電力値が端末許容電力値を超えていると特定信号を出力しないものとし、基地局装置１が、端末装置２からの特定信号Ｙ１１を受信すると、ビーム選択信号を生成し、ビームＴＢを形成し、特定信号を受信しないとビーム選択信号を生成せず、ビームＴＢ１２を放射しないものを示したが、次のようにしたものでも良い。

すなわち、端末装置２が受信したビームＴＢの受信電力値が端末許容電力値を超えていると判断信号を付加された特定信号を出力し、受信電力値が端末許容電力値以下であると特定信号を出力しないものとし、基地局装置１が端末装置２からの特定信号を受信すると、ビーム選択信号を生成せず、ビームＴＢ１２を放射しないものとし、特定信号を受信しないとビーム選択信号を生成し、ビームＴＢを形成し、ビームＴＢを放射する。

具体的には、時間スロットＴ１では、特定信号制御部２４は、ビームＴＢ１１に対応する受信電力値ＰＷ１１が端末許容電力値ＰＷ０以下であり、通信に有効であると判断し、特定信号は生成しない。基地局装置１では、特定信号を受信しないので、ビーム制御部１３がビーム選択信号Ｓ１１を生成し、ビームアンテナ部１１はビーム選択信号Ｓ１１に基づき時間スロットＴ１にビームＴＢ１１を形成し、ビームＴＢ１１により通信信号を送信する。

時間スロットＴ２では、特定信号制御部２４が、ビームＴＢ１２に対応する受信電力値が、端末許容電力値ＰＷ０を超えている、つまり、端末装置２の受信部が飽和する電力範囲となり、基地局装置１との間の通信に通信の品質が劣化すると判断し、通信を無効とする無効判断信号が、受信したビームＴＢ１１に対する識別信号ＩＤ１１に付加された特定信号Ｎ１１を生成する。

特定信号Ｎ１１は、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢ１１として放射され、変調された特定信号Ｎ１１が基地局装置１のＩＤ受信アンテナ１４にて受信される。
基地局装置１では、特定信号復調部１５が、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号Ｎ１１を復調し、ビーム制御部１３が復調された特定信号Ｎ１１に基づきビーム選択信号Ｓ１１を生成しない。ビームアンテナ部１１は、ビーム選択信号を受けないため、時間スロットＴ２にビームＴＢ１２を送信しない。
基地局装置１は、通信品質測定期間経過後の端末装置２との通信期間においても、時間スロットＴ１にビームＴＢ１１のみを形成し、ビームＴＢ１１により通信信号を送信し、時間スロットＴ２にビームＴＢ１２の放射を停止する。

従って、無効判断信号を付加された特定信号Ｎ１１を用いた場合も、有効判断信号を付加された特定信号Ｙ１１を用いた場合と同様な効果を奏する。

また、上記実施例１では、通信品質測定期間経過後も、基地局装置１からの時間分割における時間スロットＴ１と時間スロットＴ２が等分されている場合について示したが、有効なビームＴＢ１１を放射する時間スロットＴ１がビームＴＢ１２を停止する時間スロットＴ２に対して長くする、つまり、時間スロットＴ１が時間スロットＴ２に対する比率を高めてもよい。この場合、ビームＴＢ１１に対する時間スロットＴ１の比率が高いことにより、端末装置２における基地局装置１に対する通信が高品質になり、しかも高レートで実施できるという効果を奏する。

さらに、上記した実施例１では、サービスエリア全体をカバーするために必要なビームＴＢの数を２本の場合について示したが、サービスエリア全体をカバーするビーム数Mが３本以上の場合についても同様な効果を得ることができる。

実施例２．
この実施例２を図６から図１２を用いて説明する。
この実施例２においては、サービスエリア全体をカバーするために必要なビームＴＢの数Ｍを２とし、同時に放射可能なビーム数Ｎを２とし、サービスエリア内に３台の端末装置２ａから端末装置２ｃが存在する場合について説明する。
端末装置２ａから端末装置２ｃそれぞれは、図１に示した端末装置２と同じ構成である。

また、図９に示すように、ビームＴＢ２１を基地局装置１が放射する、言い換えれば、端末装置２が受信する時間スロットを時間スロットＴ１とし、ビームＴＢ２２を基地局装置１が放射する、言い換えれば、端末装置２が受信する時間スロットを時間スロットＴ２とし、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を基地局装置１が同時に放射する、言い換えれば、端末装置２が同時に受信する時間スロットを時間スロットＴ３として表している。ビームＴＢ１単独とビームＴＢ２単独とビームＴＢ１及びビームＴＢ２同時が、通信品質測定期間において、時間スロットＴ１から時間スロットＴ３の時分割で３回に分けて繰り返して、基地局装置１から放射される。

図６は、時間スロットＴ１に、ビームＴＢ２１が放射され、ビームＴＢ２２が停止されている状態を示す模式図であり、図７は、時間スロットＴ２に、ビームＴＢ２２が放射され、ビームＴＢ２１が停止されている状態を示す模式図であり、図８は、時間スロットＴ３に、ビームＴＢ１１及びビームＴＢ１２が同時に放射されている状態を示す模式図である。

次に動作について説明する。
時間スロットＴ１では、基地局装置１から、ビームＴＢ２１のみを形成し、通信データと、ビームＴＢ２１に与えられた個別情報を示す識別信号ＩＤ１１を含む通信信号をビームＴＢ２１により送信する。
この時、端末装置２ａは、基地局装置１からのビームＴＢ２１の放射元からの距離が適切であることなどの理由により、ビームＴＢ２１の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ａの受信部が飽和することのない電力範囲となり、基地局装置１との間の通信が有効であると判断し、基地局装置１へ有効判断信号が付加された特定信号を送信する。併せて、端末装置２ａの端末個別信号ａが特定信号に付加される。

すなわち、端末装置２ａは、ビーム受信アンテナ２１にて基地局装置１からのビームＴＢ２１を受信すると、レベル検出部２３にて受信したビームＴＢ２１における通信信号の受信電力の値を測定し、ビームＴＢ２１に対応する受信電力値とビームＴＢ２１に対応した識別信号ＩＤとを紐付けする。

紐付けされた情報は、特定信号制御部２４にてビームＴＢ２１に対応する受信電力値と、端末装置２の端末許容電力値ＰＷ０ａと比較され、その比較結果に基づき特定信号を生成する。図１０に示すように、ビームＴＢ２１の放射元から端末装置２ａのビーム受信アンテナ２１までの距離に対する端末装置２ａの受信電力値は、図１０に示すＰＷ２１ａを示す値であり、この受信電力値ＰＷ２１ａは端末許容電力値ＰＷ０ａ以下であり、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ２１に対する識別信号ＩＤ２１に付加された特定信号Ｙ２１ａを特定信号制御部２４が生成する。併せて、特定信号制御部２４が端末装置２ａの端末個別信号ａを特定信号Ｙ２１ａに付加する。
特定信号Ｙ２１ａは、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢ２１ａとして放射される。

基地局装置１では、特定信号復調部１５が、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号Ｙ２１ａを復調し、ビーム制御部１３が復調された特定信号Ｙ２１ａに基づいたビーム選択信号Ｓ２１ａをビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１は、ビーム選択信号Ｓ２１ａに基づき、時間スロットＴ１にビームＴＢ２１を形成し、ビームＴＢ２１により通信信号を端末装置２ａに対して送信する。

端末装置２ｂは、基地局装置１からのビームＴＢ２１の放射元からの距離及び正面方向からの角度θ１により、ビームＴＢ２１の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ｂの受信部が飽和することのない電力範囲となり、基地局装置１との間の通信が有効であると判断し、基地局装置１へ有効判断信号が付加された特定信号を送信する。併せて、端末装置２ｂの端末個別信号ｂが特定信号に付加される。

すなわち、端末装置２ｂは、ビーム受信アンテナ２１にて基地局装置１からのビームＴＢ２１を受信すると、レベル検出部２３にて受信したビームＴＢ２１における通信信号の受信電力の値を測定し、ビームＴＢ２１に対応する受信電力値とビームＴＢ２１に対応した識別信号ＩＤとを紐付けする。

紐付けされた情報は、特定信号制御部２４にてビームＴＢ２１に対応する受信電力値と、端末装置２ｂの端末許容電力値ＰＷ０ｂと比較され、その比較結果に基づき特定信号を生成する。図１１に示すように、端末装置２ｂは、基地局装置１からのビームＴＢ１２の放射元からの距離が近いものの、端末装置２ｂに対するビームＴＢ１２からの角度θ１の影響により、端末装置２ｂの受信電力値ＰＷ２１ｂは端末許容電力値ＰＷ０ｂ以下であり、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ２１に対する識別信号ＩＤ２１に付加された特定信号Ｙ２１ｂを特定信号制御部２４が生成する。併せて、特定信号制御部２４が端末装置２ｂの端末個別信号ｂを特定信号Ｙ２１ｂに付加する。
特定信号Ｙ２１ｂは、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢ２１ｂとして放射される。

基地局装置１では、特定信号復調部１５が、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号Ｙ２１ｂを復調し、ビーム制御部１３が復調された特定信号Ｙ２１ｂに基づいたビーム選択信号Ｓ２１ｂをビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１は、ビーム選択信号Ｓ２１ｂに基づき、時間スロットＴ１にビームＴＢ２１を形成し、ビームＴＢ２１により通信信号を端末装置２ｂに対して送信する。

端末装置２ｃは、基地局装置１からのビームＴＢ２１がカバーするエリアに存在しないため、ビームＴＢ２１に対応する受信信号レベルが端末装置２の受信部のＳＮ比を満たせない電力範囲となり、基地局装置１との間の通信ができないと判断し、ビームＴＢ２１が通信に無効と判断し、基地局装置１へ特定信号を出力しない。
基地局装置１では、端末装置２ｃに対して、時間スロットＴ１で送信したビームＴＢ２１に対する特定信号をＩＤ受信アンテナ１４が受信しないため、ビーム制御部１３はビームＴＢ２１を形成するビーム選択信号をビームアンテナ部１１に出力しない。その結果、ビームアンテナ部１１から時間スロットＴ１にビームＴＢ２１を端末装置２ｃに対して放射しない。

続いて、時間スロットＴ２では、基地局装置１から、ビームＴＢ２２のみが形成され、通信データと、ビームＴＢ２２に与えられた個別情報を示す識別信号ＩＤ２２を含む通信信号がビームＴＢ２２により送信される。
この時、端末装置２ａは、基地局装置１からのビームＴＢ２２の放射元からの距離が適切であることなどの理由により、ビームＴＢ２２の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ａの受信部が飽和することのない電力範囲となり、基地局装置１との間の通信が有効であると判断し、基地局装置１へ有効判断信号が付加された特定信号を送信する。併せて、端末装置２ａの端末個別信号ａが特定信号に付加される。

端末装置２ａは、時間スロットＴ１の時と同様に動作し、図１０に示すように、受信電力値ＰＷ２２ａは端末許容電力値ＰＷ０ａ以下であり、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ２２に対する識別信号ＩＤ２２に付加された特定信号Ｙ２２ａを特定信号制御部２４が生成する。
特定信号Ｙ２２ａは、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢ２２ａとして放射される。

基地局装置１では、特定信号復調部１５が、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号Ｙ２２ａを復調し、ビーム制御部１３が復調された特定信号Ｙ２２ａに基づいたビーム選択信号Ｓ２２ａをビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１は、ビーム選択信号Ｓ２２ａに基づき、時間スロットＴ１にビームＴＢ２２を形成し、ビームＴＢ２２により通信信号を送信する。

端末装置２ｂは、基地局装置１からのビームＴＢ２２の放射元からの距離及び正面方向からの角度θ２により、ビームＴＢ２２の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ａの受信部が飽和する電力範囲となり、基地局装置１との間の通信に通信の品質が劣化すると判断し、基地局装置１へ特定信号を出力しない。

すなわち、端末装置２ｂは、ビーム受信アンテナ２１にて基地局装置１からのビームＴＢ２２を受信すると、レベル検出部２３にて受信したビームＴＢ２２における通信信号の受信電力の値を測定し、ビームＴＢ２２に対応する受信電力値とビームＴＢ２２に対応した識別信号ＩＤとを紐付けする。

紐付けされた情報は、特定信号制御部２４にてビームＴＢ２２に対応する受信電力値ＰＷ２２ｂと、端末装置２ｂの端末許容電力値ＰＷ０ｂと比較される。図１１に示すように、端末装置２ｂは、基地局装置１からのビームＴＢ２２の放射元からの距離が近く、端末装置２ｂに対するビームＴＢ２２からの角度θ２の影響をほとんど受けないことにより、ビームＴＢ２２に対応する受信電力値ＰＷ２２ｂは端末許容電力値ＰＷ０ｂを超えており、通信の品質が劣化すると判断し、特定信号制御部２４が特定信号を生成しない
基地局装置１では、端末装置２ｂに対して、時間スロットＴ２で送信したビームＴＢ２２に対する特定信号をＩＤ受信アンテナ１４が受信しないため、ビーム制御部１３はビームＴＢ２２を形成するビーム選択信号をビームアンテナ部１１に出力しない。その結果、ビームアンテナ部１１から時間スロットＴ２にビームＴＢ２２を端末装置２ｂに対して放射しない。

端末装置２ｃは、基地局装置１からのビームＴＢ２２の放射元からの距離及び正面方向からの角度θ３により、ビームＴＢ２２の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ｃの受信部が飽和することのない電力範囲となり、基地局装置１との間の通信が有効であると判断し、基地局装置１へ有効判断信号が付加された特定信号を送信する。併せて、端末装置２ｃの端末個別信号ｃが特定信号に付加される。

すなわち、端末装置２ｃは、ビーム受信アンテナ２１にて基地局装置１からのビームＴＢ２２を受信すると、レベル検出部２３にて受信したビームＴＢ２２における通信信号の受信電力の値を測定し、ビームＴＢ２２に対応する受信電力値とビームＴＢ２２に対応した識別信号ＩＤとを紐付けする。

紐付けされた情報は、特定信号制御部２４にてビームＴＢ２２に対応する受信電力値と、端末装置２ｃの端末許容電力値ＰＷ０ｃとを比較し、その比較結果に基づき特定信号を生成する。図１２に示すように、端末装置２ｃは、基地局装置１からのビームＴＢ２２の放射元からの距離が近いものの、端末装置２ｃに対するビームＴＢ２２からの角度θ３の影響により、端末装置２ｃの受信電力値ＰＷ２２ｃは端末許容電力値ＰＷ０ｃ以下であり、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ２２に対する識別信号ＩＤ２２に付加された特定信号Ｙ２２ｃを特定信号制御部２４が生成する。併せて、特定信号制御部２４が端末装置２ｃの端末個別信号ｃを特定信号Ｙ２２ｃに付加する。
特定信号Ｙ２２ｃは、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢ２２ｃとして放射される。

基地局装置１では、特定信号復調部１５が、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号Ｙ２２ｃを復調し、ビーム制御部１３が復調された特定信号Ｙ２２ｃに基づいたビーム選択信号Ｓ２２ｃをビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１は、ビーム選択信号Ｓ２２ｃに基づき、時間スロットＴ２にビームＴＢ２２を形成し、ビームＴＢ２２により通信信号を端末装置２ｃに対して送信する。

時間スロットＴ３では、基地局装置１から、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２が形成され、通信データと、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に与えられた個別情報を示す識別信号ＩＤ２２を含む通信信号がビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２により送信される。
この時、端末装置２ａは、基地局装置１からのビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に対し、時間スロットＴ１及び時間スロットＴ２の期間にて説明したように、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に対して、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２における通信信号の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ａの受信部が飽和することのない電力範囲となり、基地局装置１との間の通信が有効であると判断し、基地局装置１へ有効判断信号が付加された特定信号を送信する。併せて、端末装置２ａの端末個別信号ａが特定信号に付加される。

すなわち、端末装置２ａは、ビーム受信アンテナ２１にて基地局装置１からのビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を受信すると、受信したビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２をレベル検出部２３にてビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２における通信信号の受信電力の値をそれぞれ測定し、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に対応する受信電力値とビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に対応した識別信号ＩＤとを紐付けする。

紐付けされた情報は、特定信号制御部２４にてビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に対応する受信電力値ＰＷ２１ａ及び受信電力値ＰＷ２２ａと、端末装置２の端末許容電力値ＰＷ０ａとを比較し、その比較結果に基づき特定信号を生成する。つまり、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に対する識別信号ＩＤ２１及び識別信号ＩＤ２２に付加された特定信号Ｙ２３ａを特定信号制御部２４が生成する。併せて、特定信号制御部２４が端末装置２ａの端末個別信号ａを特定信号Ｙ２３ａに付加する。
特定信号Ｙ２３ａは、特定信号変調部２５にて変調され、ＩＤ送信アンテナ２６からビームＲＢ２３ａとして放射される。

基地局装置１では、特定信号復調部１５が、ＩＤ受信アンテナ１４を介して受信された変調された特定信号Ｙ２３ａを復調し、ビーム制御部１３が復調された特定信号Ｙ２３ａに基づいたビーム選択信号Ｓ２３ａをビームアンテナ部１１に出力する。ビームアンテナ部１１は、ビーム選択信号Ｓ２３ａに基づき、時間スロットＴ３にビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を同時に形成し、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２により通信信号を送信する。

端末装置２ｂは、時間スロットＴ１の期間にて説明したように、ビームＴＢ２１の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ｂの受信部が飽和することのない電力範囲であるものの、時間スロットＴ２の期間にて説明したように、ビームＴＢ２２の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ｂの受信部が飽和する電力範囲であるため、基地局装置１へ特定信号を出力しない。
基地局装置１では、端末装置２ｂに対してビームアンテナ部１１から時間スロットＴ３にビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を放射しない。

端末装置２ｃは、時間スロットＴ１の期間にて説明したように、ビームＴＢ２１がカバーするエリアに存在しないものの、時間スロットＴ２の期間にて説明したように、ビームＴＢ２２の受信電力値である受信信号レベルが、端末装置２ｃの受信部が飽和することのない電力範囲である。
従って、次の３通りの対応が考えられ、いずれの場合にて対応しても良い。

第１として、端末装置２ｃは基地局装置１へ特定信号を出力しない。
基地局装置１では、端末装置２ｃに対してビームアンテナ部１１から時間スロットＴ３にビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を放射しない。

第２として、端末装置２ｃは、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２に対する識別信号ＩＤ２１及び識別信号ＩＤ２２に付加された特定信号Ｙ２３ｃを生成する。併せて、端末装置２ｃの端末個別信号ｃを特定信号Ｙ２３cに付加する。
その結果、基地局装置１では、端末装置２ｃに対して時間スロットＴ３にビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を同時に形成し、ビームＴＢ２２により通信信号を送信する。

第３として、端末装置２ｃは、通信に有効ＯＫであるとの有効判断信号が、受信したビームＴＢ２２に対する識別信号ＩＤ２２に付加された特定信号Ｙ２３ｃを生成する。併せて、端末装置２ｃの端末個別信号ｃを特定信号Ｙ２３ｃに付加する。
その結果、基地局装置１では、端末装置２ｃに対して時間スロットＴ３にビームＴＢ２２を形成し、ビームＴＢ２２により通信信号を送信する。ビームＴＢ２１は形成されず、ビームＴＢ２１の放射を停止する。
この第３の方法が、端末装置２ｃにおける基地局装置１に対する通信が高品質になり、しかも高レートで実施できるという効果を奏する。

このように、実施例１において、端末装置２ａに対して、通信品質測定期間経過後の端末装置２ａと基地局装置１の通信期間においてに、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２が有効なビームであるため、基地局装置１から、時間スロットＴ１にてビームＴＢ２１を放射させ、時間スロットＴ２にてビームＴＢ２２を放射させ、時間スロットＴ３にてビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を同時に放射させることができ、端末装置２ａにおける基地局装置１との通信が、端末装置２ａにおける受信部での飽和がなく、高品質な通信が行えるという効果を奏する。

また、端末装置２ｂに対して、通信品質測定期間経過後の端末装置２ｂと基地局装置１の通信期間において、ビームＴＢ２１が有効なビームであるため、基地局装置１から、時間スロットＴ１にてビームＴＢ２１を放射させ、時間スロットＴ２及び時間スロットＴ３にてビームＴＢの放射を停止させることができ、端末装置２ｂにおける基地局装置１との通信が、端末装置２ｂにおける受信部での飽和がなく、高品質な通信が行えるという効果を奏する。

さらに、端末装置２ｃに対して、通信品質測定期間経過後の端末装置２ｃと基地局装置１の通信期間においてに、ビームＴＢ２２が有効なビームであり、ビームＴＢ２１がカバーするエリアに存在しないため、基地局装置１から、時間スロットＴ１にてビームＴＢ２１の放射を停止させ、時間スロットＴ２にてビームＴＢ２２を放射させ、時間スロットＴ３にてビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２の放射を停止、ビームＴＢ２１及びビームＴＢ２２を同時に放射、もしくはビームＴＢ２２を単独に放射させることができ、端末装置２ｃにおける基地局装置１との通信が、端末装置２ｃにおける受信部での飽和がなく、高品質な通信が行えるという効果を奏する。

以上のように、実施例２では、基地局装置１に対する端末装置２ａから端末装置２ｃの位置関係により、複数のビームＴＢの中から有効なビームＴＢを選択して、基地局装置１と端末装置２ａから端末装置２ｃとの通信を行うため、基地局装置１が形成する各ビームＴＢの形状、向き、出力電力を変更することなしに、基地局装置１のサービスエリア内にある複数の端末装置２ａから端末装置２ｃの受信部が飽和することを回避し、基地局装置１と端末装置２ａから端末装置２ｃとの間で高品質の通信を行うことができる。

なお、上記実施例２では、特定信号Ｙ２１ａ、特定信号Ｙ２１ｂ、特定信号Ｙ２２ａ、特定信号Ｙ２２ｃ、特定信号Ｙ２３ａ、及び特定信号Ｙ２３ｃとして有効判断信号を付加された特定信号Ｙ２＊＊を用いた場合を説明したが、実施例１と同様に無効判断信号を付加された特定信号Ｎ２＊＊を用いた場合でも良い。この場合でも同様の効果を奏する。

また、上記実施例２では、通信品質測定期間経過後も、基地局装置１からの時間分割における時間スロットＴ１から時間スロットＴ３が等分されている場合について示したが、有効なビームＴＢ＊＊を放射する時間スロットＴ＊がビームＴＢ＊＊を停止する時間スロットＴ＊に対して長くするようにしてもよい。この場合、ビームＴＢ＊＊に対する時間スロットＴ＊の比率がビームＴＢ＊＊を停止する時間スロットＴ＊に対して高いことにより、端末装置２ａから端末装置２ｃにおける基地局装置１に対する通信が高品質になり、しかも高レートで実施できるという効果を奏する。

さらに、上記した実施例１では、サービスエリア全体をカバーするために必要なビームＴＢの数を２本の場合について示したが、サービスエリア全体をカバーするビーム数Mが３本以上の場合についても同様な効果を得ることができる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る無線通信システムを図１３に基づいて説明する。
実施の形態２に係る無線通信システムは、実施の形態１に係る無線通信システムに対して次の点で相違する。
第１に、実施の形態１に係る無線通信システムは、基地局装置１において、特定信号復調部１５と、ＩＤ受信アンテナ１４を備えるものとしているのに対して、実施の形態２に係る無線通信システムは、基地局装置１において、ビームアンテナ部１１がＩＤ受信アンテナ１４を兼ねるものとし、特定信号復調部１５に関する機能を、この種の技術分野で基地局装置１において通常使用される復調部１６に持たせたものである。

第２に、実施の形態１に係る無線通信システムは、端末装置２において、特定信号制御部２４と、特定信号変調部２５と、ＩＤ送信アンテナ２６を備えるものとしているのに対して、実施の形態２に係る無線通信システムは、ビーム受信アンテナ２１とＩＤ送信アンテナ２６を兼ね備えたビーム送受信アンテナ２９とし、特定信号制御部２４と特定信号変調部２５に関する機能を、この種の技術分野で端末装置２において通常使用される制御部２７及び変調部２８に持たせたものである。

以下に、実施の形態１に係る無線通信システムの相違点を中心に説明する。なお、図１３において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
ビームアンテナ部１は、時分割復信（ＴＤＤ）又は周波数分割復信（ＦＤＤ）によって、ビームの送受信が行なわれる。
復調部１６は、基地局装置１において、通常の運用時に、この種の技術分野で通常実施される、ビームアンテナ部１１を介して受信された受信ビームを復調する。さらに、復調部１６は、通常実施の復調に併せて、ビームアンテナ部１１を介して受信された、変調された特定信号を復調し、復調された特定信号はビーム制御部１３に出力する。

ビーム送受信アンテナ２９は、時分割復信（ＴＤＤ）又は周波数分割復信（ＦＤＤ）によって、ビームの送受信が行なわれる。
制御部２７は、端末装置２において、通常の運用時に、この種の技術分野で通常実施される制御を行なう。さらに、制御部２７は、通常実施の制御に併せて、レベル検出部２３から入力されたビームＴＢに対応する受信電力値と、端末装置２の端末許容電力値とを比較し、基地局装置１にて形成されるサービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームＴＢの中からビームＴＢを選択するための特定信号を生成する。
変調部２８は、端末装置２において、通常の運用時に、この種の技術分野で通常実施される変調を行なう。さらに、変調部２８は、制御部２７により生成された特定信号を変調し、ビーム送受信アンテナ２９に出力する。

このように構成された実施の形態２に係る無線通信システムにおいても、実施の形態１に係る無線通信システムと同様な効果を奏する。
さらに、基地局装置１において、この種の技術分野で通常使用される復調部１６に、ビームアンテナ部１１を介して受信された、変調された特定信号を復調する機能を持たせたので、ソフトの変更だけで対応できるという効果を奏する。
また、端末装置２において、この種の技術分野で通常使用される制御部２７に、ビームＴＢを選択するための特定信号を生成する機能を持たせたので、ソフトの変更だけで対応できるという効果を奏する。

なお、上記実施の形態１及び実施の形態２において、基地局装置１として、サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームを形成し、複数のビームによりそれぞれが通信信号を時分割で送信するために、複数のビームを放射する単独の基地局装置にて構成するものだけではなく、一つのビームを放射する基地局装置を複数有する集合体として構成しても良い。

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 基地局装置、２，２ａから２ｃ 端末装置、１１ ビームアンテナ部、１３ ビーム制御部、１４ ＩＤ受信アンテナ、１５ 特定信号復調部、１６ 復調部、２１ ビーム受信アンテナ、２３ レベル検出部、２４ 特定信号制御部、２５ 特定信号変調部、２６ ＩＤ送信アンテナ、２７ 制御部、２８ 変調部、２９ 送受信アンテナ、ＴＢ１１，ＴＢ１２，ＴＢ２１，ＴＢ２２ ビーム。

Claims (13)

1. サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームを形成し、前記複数のビームによりそれぞれが通信信号を時分割で送信する基地局装置と、前記基地局装置から放射されたビームを受信する端末装置を備え、前記基地局装置から前記端末装置への通信がビームフォーミング技術を使用して行われる無線通信システムにおいて、
   前記端末装置は、受信した前記基地局装置からの複数のビームそれぞれに対して、ビーム毎の通信信号の受信電力値と前記端末装置の端末許容電力値を比較し、比較結果に基づき、前記複数のビームの中からビームを選択するための特定信号を前記基地局装置に送信し、
   前記基地局装置は、前記端末装置からの特定信号を受信し、受信した特定信号に基づいたビーム選択信号により、前記複数のビームの中からビームを選択して時分割で通信信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記基地局装置からの複数のビームにおける通信信号は、通信データと、前記複数のビームそれぞれに与えられた個別情報を示す識別信号を含み、
   前記端末装置からの特定信号は、前記端末装置が受信したビームの通信信号の受信電力値が前記端末装置の端末許容電力値以下であると、通信に有効であるとの有効判断信号が、受信したビームに対応する識別信号に付加された信号であり、
   前記基地局装置におけるビーム選択信号は、前記基地局装置が受信した特定信号に含まれる識別信号に対応するビームを選択する信号であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記ビーム選択信号にて選択されたビームに対する時間スロットは、前記ビーム選択信号にて選択されなかったビームに対する時間スロットよりも長い時間であることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記基地局装置からの複数のビームにおける通信信号は、通信データと、前記複数のビームそれぞれに与えられた個別情報を示す識別信号を含み、
   前記端末装置からの特定信号は、前記端末装置が受信したビームの通信信号の受信電力値が前記端末装置の端末許容電力値を超えていると、通信に無効であるとの無効判断信号が、受信したビームに対応する識別信号に付加された信号であり、
   前記基地局装置におけるビーム選択信号は、前記基地局装置が受信した特定信号に含まれる識別信号に対応するビームを非選択とする信号であることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記ビーム選択信号にて非選択されたビームに対する時間スロットは、前記ビーム選択信号にて選択されたビームに対する時間スロットよりも短い時間であることを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
6. 基地局装置からの複数のビームにより、通信がビームフォーミング技術を使用して行われる端末装置において、
   受信した前記基地局装置からの複数のビームそれぞれに対して、ビーム毎の通信信号の受信電力値を測定するレベル検出部と、
   前記レベル検出部にて測定された受信電力値と前記端末装置の端末許容電力値を比較し、比較結果に基づき、前記複数のビームの中からビームを選択するための特定信号を生成する制御部と、
   前記制御部により生成された特定信号を変調する変調部と、
   前記変調部にて変調された特定信号をビームとして放射する送信アンテナを備えたことを特徴とする端末装置。
7. 前記特定信号は、前記受信したビームの通信信号の受信電力値が前記端末装置の端末許容電力値以下であると、通信に有効であるとの有効判断信号が、受信したビームに対応する識別信号に付加された信号であることを特徴とする請求項６記載の端末装置。
8. 前記特定信号は、前記受信したビームの通信信号の受信電力値が前記端末装置の端末許容電力値を超えていると、通信に無効であるとの無効判断信号が、受信したビームに対応する識別信号に付加された信号であることを特徴とする請求項６記載の端末装置。
9. 端末装置との通信がビームフォーミング技術を使用して行なわれる基地局装置において、
   サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームの中からビーム選択信号に基づき特定されたビームを形成し、前記特定されたビームにより通信信号を時分割で送信するビームアンテナ部と、
   前記端末装置が受信したビームの通信信号の受信電力値と前記端末装置の端末許容電力値を比較し、比較結果に基づき、ビームを選択するための、前記端末装置から送信された、変調された特定信号を受信する受信アンテナと、
   前記受信アンテナにて受信された特定信号を復調する復調部と、
   前記復調部からの復調された特定信号を受け、復調されたビーム特定信号に基づいたビーム選択信号を前記ビームアンテナ部に出力するビーム制御部を備えたことを特徴とする基地局装置。
10. 前記特定信号は、前記受信したビームの通信信号の受信電力値が前記端末装置の端末許容電力値以下であると、通信に有効であるとの有効判断信号が、受信したビームに対応する識別信号に付加された信号であり、
    前記選択信号は、前記受信した特定信号に含まれる識別信号に対応するビームを選択する信号であることを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
11. 前記特定信号は、前記受信したビームの通信信号の受信電力値が前記端末装置の端末許容電力値を超えていると、通信に無効であるとの無効判断信号が、受信したビームに対応する識別信号に付加された信号であり、
    前記ビーム選択信号は、前記受信した特定信号に含まれる識別信号に対応するビームを非選択とする信号であることを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
12. サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームを形成し、前記複数のビームによりそれぞれが通信信号を時分割で送信する基地局装置から放射されたビームを受信する端末装置への通信がビームフォーミング技術を使用して行われる無線通信方法において、
    前記端末装置が、受信した前記基地局装置からの複数のビームそれぞれに対して、ビーム毎の通信信号の受信電力値と前記端末装置の端末許容電力値を比較し、比較結果により前記端末装置の受信部が飽和しないビームを有効と判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにて有効と判定されたビームの識別信号を前記基地局装置に通知する通知ステップと、
    前記基地局装置が、前記通知ステップにて前記識別信号が通知された端末装置に対し、前記識別信号に対応したビームを選択して時分割で通信信号を送信する選択及び送信ステップを備えた無線通信方法。
13. サービスエリア全体をカバーするために必要な複数のビームを形成し、前記複数のビームによりそれぞれが通信信号を時分割で送信する基地局装置から放射されたビームを受信する端末装置への通信がビームフォーミング技術を使用して行われる無線通信方法において、
    前記端末装置が、受信した前記基地局装置からの複数のビームそれぞれに対して、ビーム毎の通信信号の受信電力値と前記端末装置の端末許容電力値を比較し、比較結果により前記端末装置の受信部が飽和するビームを無効と判定する判定ステップと、
    前記判定ステップにて無効と判定されたビームの識別信号を前記基地局装置に通知する通知ステップと、
    前記基地局装置が、前記通知ステップにて前記識別信号が通知された端末装置に対し、前記識別信号に対応したビームを非選択とし、非選択とされないビームの中から時分割で通信信号を送信する非選択及び送信ステップを備えた無線通信方法。

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