JP7359301B2 - 無線通信方法、無線通信システム、無線基地局、及び反射装置 - Google Patents

Description

本発明は、反射装置を経由して無線基地局と無線端末との間で通信を行う技術に関する。

無線アクセスの高速・大容量化を実現するため、広帯域幅を確保可能な高周波数帯を活用することが注目されている。例えば、第５世代移動通信システムでは、２８ＧＨｚ帯を利用して高速・大容量通信を実現している。他の例として、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ（ミリ波無線ＬＡＮシステム）では、６０ＧＨｚ帯を利用して高速・大容量通信を実現している。

高周波数帯の電波は、低周波数帯と比較して、減衰しやすく、また、回折しづらいという特性を有する。そのため、高周波数帯における課題としては、電波減衰により伝送距離が短くなること、障害物等によって受信品質が劣化すること、等が挙げられる。

電波減衰を補償するためには、多素子アンテナを用いたビームフォーミングが有効である。ビームフォーミング利得により、電波減衰を補償し、伝送距離を延ばすことができる。但し、ビームフォーミングの場合、受信局は、送信局から特定の方向に向けて集中的に送信された電波を主に受信する。つまり、受信局は、電力の高い１つの伝搬経路の電波を主に受信する。よって、空間多重数は１（もしくは、偏波多重により２）に留まり、また、空間ダイバーシチ効果も得られにくい。

一方、障害物等に起因する受信品質の劣化を抑制するためには、多数の送信点を設けることが考えられる。例えば、多数の送信アンテナを異なる場所に設置することにより、見通し外環境となるエリアを小さくし、受信品質を改善することができる。また、それにより、上述のビームフォーミングにおける課題を解決することも可能である。しかしながら、多数の送信アンテナを異なる場所に設置することは、ネットワークコストや設置場所の増加を招く。

多数の送信点を設けるという観点から言えば、より低コスト且つ設置規模の小さい反射装置（反射板、リフレクタ）を利用することも有効である。特に、近年、反射方向等の反射特性を動的に制御可能なメタサーフェス反射板等も開発されている（非特許文献１、非特許文献２、参照）。そのような反射装置を利用して１つの受信局に対して複数の伝搬経路を形成することによって、通信品質や空間多重性といった通信性能を向上させることが可能となる。

非特許文献３は、「バックスキャッタ通信（backscatter communication）」と呼ばれる技術を開示している。バックスキャッタ送信器は、自ら搬送波を作り出す代わりに、周囲環境に存在するＲＦ信号を受信し、受信ＲＦ信号を変調して反射することによってデータを伝送する。より詳細には、バックスキャッタ送信器は、受信ＲＦ信号を反射する際に、アンテナの負荷インピーダンスを高速に切り替えることによって受信ＲＦ信号を変調する。これにより、受信ＲＦ信号に所望の情報を印加しながら受信ＲＦ信号を反射することが可能となる。元のＲＦ信号とバックスキャッタ送信器において印加される情報とでは、伝送レートが異なる。バックスキャッタ受信器は、その伝送レートの差異に基づいて、バックスキャッタ送信器において印加された情報を抽出することができる。例えば、バックスキャッタ受信器は、受信ＲＦ信号を平滑化し、閾値を計算し、その後、平滑化信号を閾値と比較することにより所望の情報を抽出する。

C. Liaskos, A. Tsioliaridou, A. Pitsillides, S. Ioannidis, and I. Akyildiz, "Using any Surface to Realize a New Paradigm for Wireless Communications," Communications of the ACM, Vol.61, No.11, Nov. 2018. E. Baser, M. D. Renzo, J. D. Rosny, M. Debbah, M-S Alouini, and R. Zhang, "Wireless Communications Through Reconfigurable Intelligent Surfaces," IEEE Access, Vol.7, Aug. 2019. N. V. Huynh, D. T. Hoang, X. Lu, D. Niyato, P. Wang, and D. I. Kim, "Ambient Backscatter Communications: A Contemporary Survey," IEEE Communications Surveys and Tutorials, Vol. 20, Issue 4, May 2018.

反射装置を利用して無線基地局と無線端末との間で通信を行うことを考える。無線基地局は、ビームフォーミングを行い、送信ビームによって信号を送信する。反射装置は、無線基地局から送信された信号を反射する。無線端末は、反射装置によって反射された信号を受信する。

ここで、無線基地局における送信ビームの送信方向候補の数はＸであるとする（Ｘは１以上の整数）。反射装置の数はＹであるとする（Ｙは１以上の整数）。各反射装置における反射方向候補の数はＺであるとする（Ｚは２以上の整数）。この場合、反射装置を経由した無線基地局から無線端末への伝搬経路候補の総数は、Ｘ×Ｙ×Ｚ（複数）で表される。

複数の伝搬経路候補の中から適切なものが選択され、無線通信に使用される。例えば、複数の伝搬経路候補のうち最も通信品質の高いものが適切な伝搬経路として選択される。従って、複数の伝搬経路候補の中から適切なものを選択するためには、全ての伝搬経路候補の通信品質を評価（取得）する必要がある。

ある１つの伝搬経路候補の通信品質を評価するための手法は、次の通りである。無線基地局は、反射装置における反射方向を、伝搬経路候補に対応する１つの方向に予め設定する。そして、無線基地局は、通信品質を測定するための測定信号を、伝搬経路候補に対応する送信ビームによって送信する。反射装置は、反射装置に入射した測定信号を、予め設定された１つの反射方向に反射する。無線端末は、反射装置から受信した反射測定信号の受信状態に基づいて、伝搬経路候補の通信品質を評価する。

上記の一連の処理を複数の伝搬経路候補の全てについて繰り返すことによって、すなわち、Ｘ×Ｙ×Ｚ回繰り返すことによって、全ての伝搬経路候補の通信品質を評価することができる。そして、全ての伝搬経路候補の通信品質を比較することによって、適切な伝搬経路を選択することができる。

しかしながら、通信品質評価のための上記一連の処理をＸ×Ｙ×Ｚ回繰り返すためには、長い時間がかかる。通信品質評価に要する時間の増大は、適切な伝搬経路の決定に要する時間の増大、ひいては、無線基地局と無線端末との間の通信の開始の遅れを招く。無線端末が移動する状況下では、これらのことは、通信特性の劣化を招く。

本発明の１つの目的は、反射装置を経由した無線基地局と無線端末との間の通信品質を評価するために要する時間を短縮することができる技術を提供することにある。

第１の観点は、反射装置を経由して無線基地局と無線端末との間で通信を行う無線通信方法に関連する。
無線基地局は、送信ビームを形成し、送信ビームによって信号を送信する。
反射装置は、無線基地局から送信された信号を反射する。
無線端末は、反射装置によって反射された信号を受信する。
無線通信方法は、
（Ａ）無線基地局と無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を、無線基地局から送信する測定信号送信処理と、
（Ｂ）反射装置に入射した測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、入射した測定信号を反射時に変調することによって複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理と、
（Ｃ）無線端末において、反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって反射方向ＩＤとビームＩＤを取得し、受信した反射測定信号の受信状態に基づいてビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を評価する通信品質評価処理と
を含む。

第２の観点は、無線通信システムに関連する。
無線通信システムは、
送信ビームを形成し、送信ビームによって信号を送信する無線基地局と、
無線基地局から送信された信号を反射する反射装置と、
反射装置によって反射された信号を受信する無線端末と
を備える。
無線基地局は、無線基地局と無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を送信する測定信号送信処理を行う。
反射装置は、反射装置に入射した測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、入射した測定信号を反射時に変調することによって複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理を行う。
無線端末は、反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって反射方向ＩＤとビームＩＤを取得し、受信した反射測定信号の受信状態に基づいてビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を評価する通信品質評価処理を行う。

第３の観点は、無線端末と通信を行う無線基地局に関連する。
無線基地局は、送信ビームを形成し、送信ビームによって信号を送信する。
反射装置は、無線基地局から送信された信号を反射する。
無線端末は、反射装置によって反射された信号を受信する。
無線基地局は、無線基地局と無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を送信する測定信号送信処理を行う。
反射装置は、反射装置に入射した測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、入射した測定信号を反射時に変調することによって複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理を行う。
無線端末は、反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって反射方向ＩＤとビームＩＤを取得し、受信した反射測定信号の受信状態に基づいてビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を評価する通信品質評価処理を行う。
測定信号送信処理において、無線基地局は、ビームＩＤを含み反射方向ＩＤを含まない測定信号を送信する。

第４の観点は、無線基地局から送信される信号を反射する反射装置に関連する。
無線基地局は、送信ビームを形成し、送信ビームによって信号を送信する。
無線端末は、反射装置によって反射された信号を受信する。
無線基地局は、無線基地局と無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を送信する測定信号送信処理を行う。
反射装置は、反射装置に入射した測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、入射した測定信号を反射時に変調することによって複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理を行う。
無線端末は、反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって反射方向ＩＤとビームＩＤを取得し、受信した反射測定信号の受信状態に基づいてビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を評価する通信品質評価処理を行う。

本発明によれば、送信ビームのビームＩＤを含む測定信号が無線基地局から送信される。反射装置に入射した測定信号は、複数の反射方向に反射される。この反射時、複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報が、複数の反射測定信号のそれぞれに印加される。無線端末では、受信した反射測定信号に基づいて、ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質が評価される。ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせは、反射装置を経由した無線基地局から無線端末への伝搬経路候補に相当する。反射装置において単一の測定信号から複数の反射測定信号が生成されるため、単一の測定信号を送信することによって、複数の伝搬経路候補の通信品質を一括して評価することが可能となる。従って、通信品質を評価するために要する時間が短縮される。また、測定信号の送信回数が削減されるため、無線リソースの使用量が削減され、周波数利用効率が向上する。

本発明の実施の形態に係る無線通信システムの基本構成例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る無線基地局と無線端末との間の通信品質の評価方法を説明するための概念図である。 比較例に係る通信品質評価に関連する処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態に係る通信品質評価に関連する処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態に係る通信品質評価に関連する処理を要約的に示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る無線基地局の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る反射装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る反射グループ情報の一例を示す概念図である。 本発明の実施の形態に係る無線端末の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る通信品質情報の一例を示す概念図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

１．無線通信システムの基本構成
図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システム１０の基本構成例を示す概略図である。無線通信システム１０は、無線基地局１００、反射装置２００、及び無線端末３００を含んでいる。無線基地局１００と無線端末３００との間で無線通信が行われる。例えば、ミリ波帯等の高周波数帯で無線通信が行われる。高周波数帯での電波減衰を補償するためには、多素子アンテナを用いたビームフォーミングが有効である。

反射装置２００（反射板、リフレクタ）は、入射した信号を反射するように構成されている。また、反射装置２００は、信号の反射方向を含む反射特性を動的に制御可能である。例えば、反射装置２００は、メタサーフェスを利用したメタサーフェス反射板を含んでいる。

反射装置２００の反射特性は、無線基地局１００によって制御可能である。具体的には、無線基地局１００は、反射装置２００の反射特性を制御するため反射制御情報ＣＯＮを反射装置２００に送信する。例えば、反射制御情報ＣＯＮは、反射装置２００における信号の反射方向と反射方向数を指定する。反射装置２００は、反射制御情報ＣＯＮに従って、少なくとも１つの反射方向を設定する。

本実施の形態によれば、この反射装置２００を利用して無線基地局１００と無線端末３００との間の無線通信が行われる。例えば、無線基地局１００は、送信ビームを形成し、送信ビームによって信号を送信する。反射装置２００は、無線基地局１００から送信された信号を、設定された反射方向に反射する。無線端末３００は、反射装置２００によって反射された信号を受信する。このように、反射装置２００を利用することによって、反射装置２００を経由した無線基地局１００から無線端末３００への伝搬経路が形成される。尚、ここでの伝搬経路とは、無線基地局１００が送信した信号を無線端末３００が一定の受信電力以上で受信することができる伝搬経路を意味する。

複数の反射装置２００が設置されている場合、複数の反射装置２００のそれぞれを経由する複数の伝搬経路が形成されてもよい。反射装置２００を経由した伝搬経路だけでなく、反射装置２００を経由しない直接伝搬経路が存在していてもよい。いずれにせよ、反射装置２００を利用することによって、１つの無線端末３００に対して複数の伝搬経路を形成することができる。複数の伝搬経路を形成することによって、通信品質や空間多重性といった通信性能を向上させることが可能となる。

無線端末３００の移動に伴って、反射装置２００を経由した最適な伝搬経路も変化し得る。従って、無線基地局１００は、無線端末３００の移動に応じて、反射装置２００における反射方向を動的に変化させてもよい。

２．通信品質評価
２－１．概要
反射装置２００を経由した無線基地局１００から無線端末３００への伝搬経路には、複数の候補が存在し得る。それら複数の伝搬経路候補の中から適切なものが選択され、無線通信に使用される。例えば、複数の伝搬経路候補のうち最も通信品質の高いものが適切な伝搬経路として選択される。従って、複数の伝搬経路候補の中から適切なものを選択するためには、全ての伝搬経路候補の通信品質を評価（取得）する必要がある。

図２は、本実施の形態に係る通信品質の評価方法を説明するための概念図である。通信品質評価には、通信品質を測定するための「測定信号ＭＳ」が利用される。測定信号ＭＳは、参照信号であってもよい。無線基地局１００は、送信ビームを形成し、送信ビームによって測定信号ＭＳを送信する。反射装置２００は、反射装置２００に入射した測定信号ＭＳを反射する。便宜上、反射装置２００によって反射された測定信号ＭＳを、以下「反射測定信号ＲＭＳ」と呼ぶ。無線端末３００は、反射装置２００から反射測定信号ＲＭＳを受信する。そして、無線端末３００は、受信した反射測定信号ＲＭＳの受信状態に基づいて、伝搬経路候補の通信品質を評価する。

伝搬経路候補は複数存在する。より詳細には、無線基地局１００における送信ビームの送信方向候補の数はＸであるとする（Ｘは１以上の整数）。反射装置２００の数はＹであるとする（Ｙは１以上の整数）。各反射装置２００における反射方向候補の数はＺであるとする（Ｚは２以上の整数）。この場合、反射装置２００を経由した無線基地局１００から無線端末３００への伝搬経路候補の総数は、Ｘ×Ｙ×Ｚ（複数）で表される。図２に示される例では、Ｘは４であり、Ｙは２であり、Ｚは４であり、伝搬経路候補の総数は３２である。尚、ここでは、簡単のため、各反射装置２００における反射方向候補の数（Ｚ）が同じである場合を考えるが、数（Ｚ）は反射装置２００毎に異なっていてもよい。

ビームＩＤは、送信ビームの送信方向を特定する識別情報である。ビームＩＤは、送信方向（送信方向候補）毎に異なる。図２に示される例では、４つの送信方向（送信方向候補）のそれぞれに、ビームＩＤとして＃Ｂ１～＃Ｂ４が割り当てられている。

反射方向ＩＤは、反射装置２００における反射方向を特定する識別情報である。反射方向ＩＤは、反射方向（反射方向候補）毎に異なる。反射方向ＩＤは、反射装置２００を特定する識別情報と当該反射装置２００における反射方向を特定する識別情報の両方を含んでいてもよい。図２に示される例では、反射装置２００－Ａにおける４つの反射方向（反射方向候補）のそれぞれに、反射方向ＩＤとして＃ＡＲ１～＃ＡＲ４が割り当てられている。同様に、反射装置２００－Ｂにおける４つの反射方向（反射方向候補）のそれぞれに、反射方向ＩＤとして＃ＢＲ１～＃ＢＲ４が割り当てられている。

１つの伝搬経路（伝搬経路候補）は、１つのビームＩＤと１つの反射方向ＩＤの組み合わせに相当する。適切な伝搬経路を決定することは、ビームＩＤと反射方向ＩＤの適切な組み合わせを決定することに相当する。ビームＩＤと反射方向ＩＤの適切な組み合わせを決定するためには、ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を評価する必要がある。

ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせの総数、すなわち、伝搬経路候補の総数は、上述の通りＸ×Ｙ×Ｚ（複数）である。上述の測定信号ＭＳを用いて全ての伝搬経路候補の通信品質を如何に効率的に評価するかについて、比較例も交えて説明する。

２－２．比較例に係る通信品質評価に関連する処理
まず、比較例について説明する。図３は、比較例に係る通信品質評価に関連する処理を示すシーケンス図である。

まず、無線基地局１００は、通信品質評価の対象となる１つの伝搬経路候補（すなわち、１つの送信方向候補、１つの反射装置２００、及び１つの反射方向候補）を選択する。言い換えれば、無線基地局１００は、ビームＩＤと反射方向ＩＤの１つの組み合わせを選択する。例えば、無線基地局１００は、ビームＩＤ＝＃Ｂ１と、反射方向ＩＤ＝＃ＡＲ１を選択する。

続いて、無線基地局１００は、選択した反射装置２００における反射方向を予め設定する。具体的には、無線基地局１００は、反射方向ＩＤ（＃ＡＲ１）を指定する反射制御情報ＣＯＮを、選択した反射装置２００－Ａに送信する。反射装置２００－Ａは、その反射制御情報ＣＯＮに従って、反射方向ＩＤ（＃ＡＲ１）に対応する反射方向を設定する。

続いて、無線基地局１００は、ビームＩＤ（＃Ｂ１）に対応する送信ビームによって測定信号ＭＳを送信する。その測定信号ＭＳは、ビームＩＤ（＃Ｂ１）と反射方向ＩＤ（＃ＡＲ１）の両方の情報を含んでいる。反射装置２００－Ａは、測定信号ＭＳが入射した場合、入射した測定信号ＭＳを予め設定された１つの反射方向に反射する。無線端末３００は、反射装置２００－Ａから反射測定信号ＲＭＳを受信した場合、受信した反射測定信号ＲＭＳからビームＩＤ（＃Ｂ１）と反射方向ＩＤ（＃ＡＲ１）の情報を取得する。そして、無線端末３００は、受信した反射測定信号ＲＭＳの受信状態に基づいて、ビームＩＤ（＃Ｂ１）と反射方向ＩＤ（＃ＡＲ１）の組み合わせに関する通信品質を評価する。

上記の一連の処理が、ビームＩＤと反射方向ＩＤの全ての組み合わせについて繰り返される。すなわち、上記の一連の処理が、Ｘ×Ｙ×Ｚ回繰り返される。図２で示された例の場合、組み合わせパターンは３２通りであるため、上記の一連の処理が３２回繰り返される。それにより、ビームＩＤと反射方向ＩＤの全ての組み合わせに対する通信品質が得られる。

無線端末３００は、得られた全ての通信品質に基づいて、ビームＩＤと反射方向ＩＤの適切な組み合わせを決定する。すなわち、無線端末３００は、無線基地局１００と無線端末３００との間の適切な伝搬経路を決定する。例えば、無線端末３００は、最高の通信品質が得られる伝搬経路を最適な伝搬経路として選択する。無線端末３００は、決定したビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせを示すフィードバック信号ＦＢを、無線基地局１００にフィードバックする。そして、無線基地局１００は、フィードバック信号ＦＢに基づいて、無線基地局１００と無線端末３００との間のデータ信号ＤＡＴの通信を制御する。つまり、無線基地局１００は、反射方向ＩＤに従って反射装置２００における反射方向を設定し、ビームＩＤに対応する送信ビームによってデータ信号ＤＡＴを送信する。

しかしながら、通信品質評価のための上記一連の処理をＸ×Ｙ×Ｚ回繰り返すためには、長い時間がかかる。特に、反射装置２００の数（Ｙ）及び反射方向候補の数（Ｚ）の増大は、繰り返し回数の増大に直結しており、通信品質評価に要する時間の増大を招く。通信品質評価に要する時間の増大は、無線基地局１００と無線端末３００との間の伝搬経路の決定に要する時間の増大を招く。伝搬経路の決定に要する時間の増大は、データ信号ＤＡＴの通信の開始の遅れを招く。無線端末３００が移動する状況下では、これらのことは、通信特性の劣化を招く。

また、通信品質を測定するための測定信号ＭＳの送信回数が増えるにつれて、通信品質評価のための無線リソース使用量が増加する。このことは、周波数利用効率の低下につながる。

また、比較例の場合、通信品質を測定するための測定信号ＭＳに、ビームＩＤと反射方向ＩＤの両方の情報を付加する必要がある。このことは、測定信号ＭＳのオーバーヘッドの増大、及び、測定信号ＭＳの送信処理にかかるオーバーヘッドの増大を招く。また、測定信号ＭＳのオーバーヘッドが増加すると、無線リソース使用量が増加し、周波数利用効率が低下する。

２－３．本実施の形態に係る通信品質評価に関連する処理
図４は、本実施の形態に係る通信品質評価に関連する処理を示すシーケンス図である。

本実施の形態によれば、反射装置２００は、入射する測定信号ＭＳを複数の反射方向に同時に反射する。そのために、無線基地局１００は、測定信号ＭＳを複数の反射方向に反射するように各反射装置２００を制御する。具体的には、無線基地局１００は、複数の反射方向（あるいは複数の反射方向ＩＤ）を指定する反射制御情報ＣＯＮを、各反射装置２００に送信する。複数の反射方向には、それぞれ異なる複数の反射方向ＩＤが割り当てられる。例えば、反射装置２００－Ａは、反射制御情報ＣＯＮに従って、複数の反射方向ＩＤ（＃ＡＲ１～＃ＡＲ４）に対応する複数の反射方向を設定する。同様に、反射装置２００－Ｂは、反射制御情報ＣＯＮに従って、複数の反射方向ＩＤ（＃ＢＲ１～＃ＢＲ４）に対応する複数の反射方向を設定する。

続いて、無線基地局１００は、１つビームＩＤ（例えば＃Ｂ１）に対応する送信ビームによって測定信号ＭＳを送信する。本実施の形態によれば、その測定信号ＭＳは、ビームＩＤ（＃Ｂ１）の情報を含んでいるが、反射方向ＩＤの情報は含んでいない。

反射装置２００－Ａは、測定信号ＭＳが入射した場合、入射した測定信号ＭＳを予め設定された複数の反射方向に同時に反射する。つまり、反射装置２００－Ａは、反射装置２００－Ａに入射した単一の測定信号ＭＳを複数の反射方向に反射することによって、複数の反射測定信号ＲＭＳを生成する。同様に、反射装置２００－Ｂは、測定信号ＭＳが入射した場合、入射した測定信号ＭＳを予め設定された複数の反射方向に同時に反射する。つまり、反射装置２００－Ｂは、反射装置２００－Ｂに入射した単一の測定信号ＭＳを複数の反射方向に反射することによって、複数の反射測定信号ＲＭＳを生成する。

更に、本実施の形態によれば、各反射装置２００において、複数の反射測定信号ＲＭＳに、それぞれの反射方向に対応する反射方向ＩＤの情報が印加される。具体的には、各反射装置２００は、入射した測定信号ＭＳを反射時に変調することによって、反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を複数の反射測定信号ＲＭＳのそれぞれに印加する。例えば、反射装置２００－Ａは、反射方向ＩＤ（＃ＡＲ１～＃ＡＲ４）の情報を複数の反射測定信号ＲＭＳのそれぞれに印加する。また、反射装置２００－Ｂは、反射方向ＩＤ（＃ＢＲ１～＃ＢＲ４）の情報を複数の反射測定信号ＲＭＳのそれぞれに印加する。

測定信号ＭＳを変調して反射方向ＩＤの情報を印加するために、例えば、非特許文献３に開示されている「バックスキャッタ通信」の技術が利用される。バックスキャッタリングは、負荷インピーダンスを高速に切り替えることによって、入射ＲＦ信号の振幅や位相を変調し、新たな情報を印加する。各反射装置２００は、入射した測定信号ＭＳにこのバックスキャッタリングを適用することによって、入射した測定信号ＭＳを変調し、反射方向ＩＤの情報を印加することができる。

このように、本実施の形態に係る反射装置２００は、反射方向ＩＤの情報を印加しながら測定信号ＭＳを反射し、反射方向ＩＤの情報が印加された反射測定信号ＲＭＳを生成する。

無線端末３００は、反射装置２００から反射測定信号ＲＭＳを受信した場合、受信した反射測定信号ＲＭＳを復調することによって、反射方向ＩＤとビームＩＤを取得する。そして、無線端末３００は、受信した反射測定信号ＲＭＳの受信状態に基づいて、ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を評価する。

バックスキャッタリングによって印加された反射方向ＩＤは、非特許文献３に開示されている手法によって抽出可能である。具体的には、元の測定信号ＭＳとバックスキャッタリングによって印加される反射方向ＩＤの情報とでは、伝送レートが異なる。無線端末３００は、その伝送レートの差異に基づき、バックスキャッタリングによって印加された反射方向ＩＤの情報を抽出することができる。例えば、無線端末３００は、受信した反射測定信号ＲＭＳを平滑化し、閾値を計算し、その後、平滑化信号を閾値と比較することにより反射方向ＩＤの情報を抽出する。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、単一のビームＩＤ（送信方向候補）に対応する単一の測定信号ＭＳを送信することによって、その単一のビームＩＤに関連する複数の伝搬経路候補の通信品質を一括して評価することができる。そして、全てのビームＩＤ（送信方向候補）について同じ処理を繰り返すことによって、全ての伝搬経路候補の通信品質を効率的に評価することができる。図２で示された例の場合、送信方向候補の数（Ｘ）は４であるため、同じ処理を４回繰り返すだけでよい。つまり、処理の繰り返し回数は、上記の比較例の場合の１／８に低減される。従って、通信品質を評価するために要する時間が短縮される。また、測定信号ＭＳの送信回数が削減されるため、無線リソースの使用量が削減され、周波数利用効率が向上する。

本実施の形態では、処理の繰り返し回数は、送信方向候補の数（Ｘ）だけに依存しており、反射装置２００の数（Ｙ）及び反射方向候補の数（Ｚ）には依存しないことに留意されたい。反射装置２００の数（Ｙ）が増えても、処理の繰り返し回数は変わらない。反射方向候補の数（Ｚ）が増えても、処理の繰り返し回数は変わらない。このことは、反射装置２００の利用拡大の観点から好適である。

また、本実施の形態によれば、通信品質評価のための反射装置２００における反射方向の設定は、最初の１回だけでよい。最初に各反射装置２００において複数の反射方向が設定された後は、反射方向の切り替えが不要であるためである。図３と図４との対比から明らかなように、反射制御情報ＣＯＮを用いた反射方向の設定回数は顕著に削減されている。このことは、通信品質を評価するために要する時間の短縮だけでなく、無線基地局１００の処理負荷の軽減にも寄与する。

上述の通り、本実施の形態によれば、反射装置２００を経由した無線基地局１００と無線端末３００との間の通信品質を評価するために要する時間が短縮される。通信品質を評価するために要する時間が短縮されるため、無線基地局１００と無線端末３００との間の伝搬経路の決定に要する時間が短縮される。伝搬経路の決定に要する時間が短縮されるため、データ信号ＤＡＴの通信を早期に開始することができる。このことは、無線端末３００が移動する状況下での通信特性の観点から好ましい。

更に、本実施の形態によれば、通信品質を測定するための測定信号ＭＳに、ビームＩＤだけを付加すればよく、反射方向ＩＤを付加する必要はない。反射方向ＩＤの情報は、反射装置２００において反射測定信号ＲＭＳに印加されるからである。測定信号ＭＳが反射方向ＩＤの情報を含まないため、測定信号ＭＳのオーバーヘッド、及び、測定信号ＭＳの送信処理にかかるオーバーヘッドが低減される。また、測定信号ＭＳのオーバーヘッドが低減されるため、無線リソースの使用量が削減され、周波数利用効率が向上する。

２－４．変形例
２－４－１．第１の変形例
通信品質評価のために用いられる複数の反射方向は、固定されていてもよい。この場合、図４で示された通信品質評価のための反射制御情報ＣＯＮを送信する必要もなくなる。反射装置２００は、あらかじめ、複数の反射方向のそれぞれに複数の反射方向ＩＤを割り当てる。その他は、上述の実施の形態の場合と同様である。通信品質評価のために反射制御情報ＣＯＮを送信する必要がなくなるため、処理時間及び処理負荷が更に軽減される。

２－４－２．第２の変形例
反射方向ＩＤは、反射方向を特定する識別情報だけを含み、反射装置２００を特定する識別情報を含んでいなくてもよい。この場合、無線基地局１００から送信される測定信号ＭＳに、ビームＩＤと反射装置２００を特定する識別情報が含まれる。無線基地局１００は、ビームＩＤと反射装置２００の組み合わせ毎に、測定信号ＭＳを送信する。この場合の処理の繰り返し回数は、Ｘ×Ｙとなる。この場合であっても、上記の比較例と比較して、少なくとも効果は得られる。

２－５．処理フロー
図５は、本実施の形態に係る通信品質評価に関連する処理を要約的に示すフローチャートである。

ステップＳ１０において、無線基地局１００及び反射装置２００は、「反射設定処理」を行う。具体的には、無線基地局１００は、複数の反射方向を指定する反射制御情報ＣＯＮを、反射装置２００に送信する。反射装置２００は、その反射制御情報ＣＯＮに従って、複数の反射方向を設定する。複数の反射方向には、それぞれ異なる複数の反射方向ＩＤが割り当てられる。尚、上述の第１の変形例の場合、ステップＳ１０は省略される。

ステップＳ１００において、無線基地局１００は、「測定信号送信処理」を行う。具体的には、無線基地局１００は、送信ビームを形成し、その送信ビームによって測定信号ＭＳを送信する。測定信号ＭＳは、ビームＩＤの情報を含んでいるが、反射方向ＩＤの情報は含んでいない。

ステップＳ２００において、反射装置２００は、「測定信号反射処理」を行う。具体的には、反射装置２００は、反射装置２００に入射した単一の測定信号ＭＳを複数の反射方向に同時に反射することによって、複数の反射測定信号ＲＭＳを生成する。この反射時、反射装置２００は、入射した単一の測定信号ＭＳを変調することによって、複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を複数の反射測定信号ＲＭＳのそれぞれに印加する。例えば、反射装置２００は、入射した単一の測定信号ＭＳにバックスキャッタリングを適用することによって、入射した単一の測定信号ＭＳを変調する。

ステップＳ３００において、無線端末３００は、「通信品質評価処理」を行う。具体的には、無線端末３００は、反射装置２００から受信した反射測定信号ＲＭＳを復調することによって、反射方向ＩＤとビームＩＤを取得する。そして、無線端末３００は、受信した反射測定信号ＲＭＳの受信状態に基づいて、ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を評価する。

ステップＳ１００～Ｓ３００は、ビームＩＤ（送信方向候補）毎に繰り返し実行される。ステップＳ１０（反射設定処理）を繰り返す必要はない。全てのビームＩＤ（送信方向候補）に関する通信品質評価処理が完了した後、処理は、ステップＳ４００に進む。

ステップＳ４００において、無線端末３００は、「伝搬経路決定処理」を行う。具体的には、無線端末３００は、得られた全ての通信品質に基づいて、ビームＩＤと反射方向ＩＤの適切な組み合わせを決定する。すなわち、無線端末３００は、無線基地局１００と無線端末３００との間の適切な伝搬経路を決定する。無線端末３００は、決定したビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせを示すフィードバック信号ＦＢを、無線基地局１００にフィードバックする（図４参照）。

変形例として、伝搬経路決定処理は、無線端末３００の代わりに無線基地局１００によって行われてもよい。その場合、無線端末３００から無線基地局１００にフィードバックされるフィードバック信号ＦＢは、ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎の通信品質を示す。無線基地局１００は、そのフィードバック信号ＦＢに基づいて、ビームＩＤと反射方向ＩＤの適切な組み合わせを決定する、すなわち、適切な伝搬経路を決定する。

ステップＳ５００において、無線基地局１００は、「データ通信処理」を行う。具体的には、無線基地局１００は、ステップＳ４００において決定された伝搬経路に基づいて、無線基地局１００と無線端末３００との間のデータ信号ＤＡＴの通信を制御する。より詳細には、無線基地局１００は、反射方向ＩＤで特定される反射装置２００に反射制御情報ＣＯＮを送信する。反射制御情報ＣＯＮは、反射方向ＩＤで特定される反射方向を含んでいる。反射装置２００は、反射制御情報ＣＯＮに従って、反射方向ＩＤに対応する反射方向を設定する。そして、無線基地局１００は、ビームＩＤに対応する送信ビームによってデータ信号ＤＡＴを送信する。

以上の処理により、本実施の形態に係る上述の優れた効果が得られる。

３．無線通信システムの構成例
以下、本実施の形態に係る無線通信システム１０の構成例について説明する。

３－１．無線基地局１００
図６は、本実施の形態に係る無線基地局１００の構成例を示すブロック図である。無線基地局１００は、アンテナ部１１０、無線部１２０、制御部１３０、及び通信部１４０を備えている。

アンテナ部１１０は、電波を送受信する。アンテナ部１１０は、受信信号を無線部１２０に出力し、また、無線部１２０から入力される信号を送信する。アンテナの種別は任意である。例えば、アンテナ部１１０は、複数のアンテナ素子と可変移相器を有し、アナログビームフォーミングを行ってもよい。

無線部１２０は、送受信機を含み、無線基地局１００と無線端末３００との間の通信方式に応じて送受信処理を行う。例えば、無線部１２０は、ビームＩＤに対応した送信ビームを形成し、制御部１３０から入力される測定信号ＭＳやデータ信号ＤＡＴを送信する。また、伝搬経路決定処理（ステップＳ４００）において、無線部１２０は、無線端末３００から送信されたフィードバック信号ＦＢを受信し、フィードバック信号ＦＢに含まれるビームＩＤと反射方向ＩＤを取得する。無線部１２０は、取得したビームＩＤと反射方向ＩＤの情報を制御部１３０に送る。また、無線部１２０は、無線基地局１００の上位のネットワークとの通信も行う。

制御部１３０は、各種情報処理を行う。例えば、制御部１３０は、無線端末３００、ビームＩＤ、及び反射方向ＩＤを互いに関連付けて管理する。

測定信号送信処理（ステップＳ１００）において、制御部１３０は、測定信号ＭＳを生成し、測定信号ＭＳを無線部１２０に出力する。測定信号ＭＳは、ビームＩＤの情報、無線端末３００の既知情報、等を含む。復調精度を高めるために、測定信号ＭＳは、チャネル推定用のプリアンブル部を含んでいてもよい。データ通信処理（ステップＳ５００）において、制御部１３０は、データ信号ＤＡＴを生成し、データ信号ＤＡＴを無線部１２０に出力する。

また、制御部１３０は、反射装置２００及び反射特性の管理及び制御を行う。反射設定処理（ステップＳ１０）及びデータ通信処理（ステップＳ５００）において、制御部１３０は、反射特性を制御するための反射制御情報ＣＯＮを生成し、反射制御情報ＣＯＮを通信部１４０に出力する。反射制御情報ＣＯＮは、反射装置２００における反射方向数Ｎ及び反射方向（あるいは反射方向ＩＤ）を指定する。反射方向数Ｎは１以上である。通信品質評価時の反射設定処理（ステップＳ１０）においては、２以上の反射方向数Ｎが指定される。２以上の反射方向は、任意であってもよい。好適には、２以上の反射方向は、無線端末３００に現在関連づけられている反射方向ＩＤに対応する反射方向を含む。データ通信処理（ステップＳ５００）において、無線端末３００の移動を想定し、反射方向数Ｎは２以上に設定されてもよい。

制御部１３０の機能は、各種情報処理を行うコントローラにより実現される。コントローラは、プロセッサ１３１及び記憶装置１３２を含む。記憶装置１３２には、各種情報及び制御プログラムが格納される。記憶装置１３２としては、揮発性メモリや不揮発性メモリが例示される。プロセッサ１３１が記憶装置１３２に格納された制御プログラムを実行することにより、制御部１３０の機能が実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コントローラは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

通信部１４０は、制御部１３０から入力される反射制御情報ＣＯＮを反射装置２００に送信する。通信方式は任意である。例えば、通信方式は、光通信等の有線通信である。他の例として、通信方式は、無線基地局１００と無線端末３００との間の無線通信方式と同じであってもよい（周波数帯は同一であってもよいし、異なっていてもよい）。この場合、通信部１４０と無線部１２０は共通であってもよい。

３－２．反射装置２００
図７は、本実施の形態に係る反射装置２００の構成例を示すブロック図である。反射装置２００は、複数の反射部２１０－１～２１０－ｍ（ｍは２以上の整数）、通信部２２０、及び制御部２３０を備えている。

各反射部２１０－ｉ（ｉ＝１～ｍ）は、無線基地局１００あるいは無線端末３００から送信された電波を反射する。より詳細には、各反射部２１０－ｉは、反射素子２１１－ｉ、反射情報変調部２１２－ｉ、及び位相変換部２１３－ｉを含んでいる。反射素子２１１－ｉに入射した信号は、反射情報変調部２１２－ｉ及び位相変換部２１３－ｉを経由して反射される。

測定信号反射処理（ステップ２００）において、反射情報変調部２１２－ｉは、反射素子２１１－ｉに入射した測定信号ＭＳを変調することによって、指定された反射方向ＩＤの情報を測定信号ＭＳに印加する。反射方向ＩＤの情報は、制御部２３０から通知される。変調方式は任意である。例えば、変調方式は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、及びＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）の中から選択可能である。例えば、反射情報変調部２１２－ｉは、負荷インピーダンスを高速に切り替えるバックスキャッタリングを測定信号ＭＳに適用することによって、測定信号ＭＳを変調し、反射方向ＩＤの情報を印加する。尚、測定信号ＭＳ以外の信号に対しては、反射情報変調部２１２－ｉを動作させる必要は必ずしもない。

位相変換部２１３－ｉは、可変移相器を含んでいる。位相変換部２１３－ｉは、指定された反射方向が実現されるように、反射信号の位相を変換する。位相量の情報は、制御部２３０から通知される。位相変換部２１３－ｉは、通知された位相量を反射信号に乗算した後、反射信号を反射素子２１１－ｉに出力する。

通信部２２０は、無線基地局１００から送信される反射制御情報ＣＯＮを受信する。通信方式は、無線基地局１００における通信部１４０の通信方式と同じである。通信部２２０は、受信した反射制御情報ＣＯＮを制御部２３０に送る。

制御部２３０は、各種情報処理を行う。例えば、反射設定処理（ステップＳ１０）及びデータ通信処理（ステップＳ５００）において、制御部２３０は、反射制御情報ＣＯＮから反射グループ情報ＧＲＰを生成する。上述の通り、反射制御情報ＣＯＮは、反射方向数Ｎ及び反射方向（あるいは反射方向ＩＤ）を含んでいる。制御部２３０は、複数の反射部２１０－１～２１０－ｍをＮグループに分割する。そして、制御部２３０は、Ｎグループのそれぞれに、異なる反射方向と反射方向ＩＤを割り当てる。図８は、反射グループ情報ＧＲＰの一例を示している。反射グループ情報ＧＲＰは、グループ毎に、反射部２１０を特定する反射部番号、反射方向、及び反射方向ＩＤを示す。反射制御情報ＣＯＮが通知されるたびに、反射グループ情報ＧＲＰは更新される。

制御部２３０は、反射グループ情報ＧＲＰを参照して、各グループに割り当てられた反射方向ＩＤと、各グループを構成する反射部２１０を認識する。そして、制御部２３０は、グループ毎に、割り当てられた反射方向ＩＤの情報を反射部２１０の反射情報変調部２１２に通知する。

また、制御部２３０は、反射グループ情報ＧＲＰを参照して、各グループに割り当てられた反射方向と、各グループを構成する反射部２１０を認識する。制御部２３０は、割り当てられた反射方向が実現されるように、各グループの反射部２１０の位相変換部２１３において乗算される位相量を算出する。位相量の算出では、各グループにおける反射素子２１１の配置も考慮される。そして、制御部２３０は、グループ毎に、算出した位相量の情報を反射部２１０の位相変換部２１３に通知する。

制御部２３０の機能は、各種情報処理を行うコントローラにより実現される。コントローラは、プロセッサ２３１及び記憶装置２３２を含む。記憶装置２３２には、各種情報及び制御プログラムが格納される。記憶装置２３２としては、揮発性メモリや不揮発性メモリが例示される。プロセッサ２３１が記憶装置２３２に格納された制御プログラムを実行することにより、制御部２３０の機能が実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コントローラは、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

３－３．無線端末３００
図９は、本実施の形態に係る無線端末３００の構成例を示すブロック図である。無線端末３００は、アンテナ部３１０、無線部３２０、反射情報復調部３３０、通信品質算出部３４０、及び制御部３５０を備えている。

アンテナ部３１０は、電波を送受信する。アンテナ部３１０は、受信信号を無線部３２０に出力し、また、無線部３２０から入力される信号を送信する。アンテナの種別は任意である。例えば、アンテナ部３１０は、複数のアンテナ素子と可変移相器を有し、アナログビームフォーミングを行ってもよい。

無線部３２０は、送受信機を含み、無線基地局１００と無線端末３００との間の通信方式に応じて送受信処理を行う。例えば、データ通信処理（ステップＳ５００）において、無線部３２０は、無線基地局１００から送信されるデータ信号ＤＡＴを受信し、データ信号ＤＡＴを制御部３５０に出力する。また、伝搬経路決定処理（ステップＳ４００）において、無線部３２０は、制御部３５０から出力されるフィードバック信号ＦＢを送信する送信処理を行う。更に、通信品質評価処理（ステップＳ３００）において、無線部３２０は、反射測定信号ＲＭＳを受信し、受信した反射測定信号ＲＭＳを復調することによってビームＩＤを取得し、ビームＩＤの情報を制御部３５０に出力する。

通信品質評価処理（ステップＳ３００）において、反射情報復調部３３０は、アンテナ部３１０を介して反射測定信号ＲＭＳを受信する。反射情報復調部３３０は、受信した反射測定信号ＲＭＳを復調することによって、反射装置２００において印加された反射方向ＩＤを取得する。復調方式は、反射装置２００の反射情報変調部２１２における変調方式に対応する。バックスキャッタリングによって印加された反射方向ＩＤは、非特許文献３に開示されている手法によって取得可能である。例えば、反射情報復調部３３０は、受信した反射測定信号ＲＭＳを平滑化し、閾値を計算し、その後、平滑化信号を閾値と比較することにより反射方向ＩＤの情報を取得する。このような反射情報復調部３３０は、キャパシタやコンパレータを用いた単純なアナログ回路によって実現可能である。

通信品質評価処理（ステップＳ３００）において、通信品質算出部３４０は、アンテナ部３１０を介して反射測定信号ＲＭＳを受信する。通信品質算出部３４０は、受信した反射測定信号ＲＭＳに基づいて、通信品質を算出する。例えば、通信品質は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）、誤り率、等のパラメータによって表される。更に、通信品質算出部３４０は、通信品質をランク分けしてもよい。例えば、ＲＳＲＰが第１閾値以上であり、誤り率が第２閾値未満である場合、通信品質はランク１（高品質）である。ＲＳＲＰが第１閾値以上であり、誤り率が第２閾値以上である場合、通信品質はランク２（中品質）である。ＲＳＲＰが第１閾値未満であり、誤り率が第２閾値未満である場合、通信品質はランク３（中品質）である。ＲＳＲＰが第１閾値未満であり、誤り率が第２閾値以上である場合、通信品質はランク４（低品質）である。通信品質算出部３４０は、取得した通信品質の情報を制御部３５０に出力する。

制御部３５０は、各種情報処理を行う。例えば、通信品質評価処理（ステップＳ３００）において、制御部３５０は、ビームＩＤ、反射方向ＩＤ、及び通信品質の情報を受け取り、通信品質情報ＱＬＣを生成する。図１０は、通信品質情報ＱＬＣの一例を示している。通信品質情報ＱＬＣは、ビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせ毎に通信品質を示している。

更に、伝搬経路決定処理（ステップＳ４００）において、制御部３５０は、通信品質情報ＱＬＣに基づいて、ビームＩＤと反射方向ＩＤの適切な組み合わせを決定する。すなわち、制御部３５０は、無線基地局１００と無線端末３００との間の適切な伝搬経路を決定する。例えば、制御部３５０は、一定期間内で最も通信品質が高いビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせを決定する。そして、制御部３５０は、決定したビームＩＤと反射方向ＩＤの組み合わせを示すフィードバック信号ＦＢを無線部３２０に出力する。

他の例として、制御部３５０は、通信品質が所定の閾値以上となる全ての組み合わせを使用候補として抽出してもよい。この場合、制御部３５０は、前回の組み合わせが使用候補に含まれるか否かを判定する。前回の組み合わせが使用候補に含まれる場合、制御部３５０は、前回の組み合わせを優先的に選択する。本例の場合、送信ビームや反射方向の頻繁な切り替えが抑制される。結果として、より安定的な通信が提供される。

更に他の例として、複数の組み合わせの通信品質が同程度に高い場合を考える。複数の通信品質が同程度とは、複数の通信品質が所定の範囲内に収まっていることを意味する。制御部３５０は、前回の組み合わせが複数の組み合わせに含まれるか否かを判定する。前回の組み合わせが複数の組み合わせに含まれる場合、制御部３５０は、前回の組み合わせを優先的に選択する。本例においても、送信ビームや反射方向の頻繁な切り替えが抑制される。結果として、より安定的な通信が提供される。

制御部３５０の機能は、各種情報処理を行うコントローラにより実現される。コントローラは、プロセッサ３５１及び記憶装置３５２を含む。記憶装置３５２には、各種情報及び制御プログラムが格納される。記憶装置３５２としては、揮発性メモリや不揮発性メモリが例示される。プロセッサ３５１が記憶装置３５２に格納された制御プログラムを実行することにより、制御部３５０の機能が実現される。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コントローラは、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

１０ 無線通信システム
１００ 無線基地局
２００ 反射装置
３００ 無線端末
ＣＯＮ 反射制御情報
ＤＡＴ データ信号
ＦＢ フィードバック信号
ＧＲＰ 反射グループ情報
ＭＳ 測定信号
ＲＭＳ 反射測定信号

Claims (8)

1. 反射装置を経由して無線基地局と無線端末との間で通信を行う無線通信方法であって、
   前記無線基地局は、送信ビームを形成し、前記送信ビームによって信号を送信し、
   前記反射装置は、前記無線基地局から送信された前記信号を反射し、
   前記無線端末は、前記反射装置によって反射された前記信号を受信し、
   前記無線通信方法は、
   前記無線基地局と前記無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって前記送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を、前記無線基地局から送信する測定信号送信処理と、
   前記反射装置に入射した前記測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、前記入射した測定信号を反射時に変調することによって前記複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を前記複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理と、
   前記無線端末において、前記反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって前記反射方向ＩＤと前記ビームＩＤを取得し、前記受信した反射測定信号の受信状態に基づいて前記ビームＩＤと前記反射方向ＩＤの組み合わせ毎に前記通信品質を評価する通信品質評価処理と
   を含む
   無線通信方法。
2. 請求項１に記載の無線通信方法であって、
   前記測定信号反射処理は、前記入射した測定信号にバックスキャッタリングを適用することによって、前記入射した測定信号を変調する
   無線通信方法。
3. 請求項１又は２に記載の無線通信方法であって、
   前記測定信号は、前記ビームＩＤを含み、前記反射方向ＩＤを含まない
   無線通信方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信方法であって、
   前記反射装置の数は１以上であり、
   前記反射方向ＩＤは、前記反射装置を特定する情報と反射方向を特定する情報を含む
   無線通信方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線通信方法であって、
   前記送信ビームの送信方向候補の数は１以上であり、
   前記ビームＩＤは、前記送信方向候補毎に異なり、
   前記無線通信方法は、更に、
   前記送信方向候補毎に、前記測定信号送信処理、前記測定信号反射処理、及び前記通信品質評価処理を行うことと、
   前記１以上の送信方向候補の全てに関する前記通信品質評価処理が完了した後、前記通信品質に基づいて前記ビームＩＤと前記反射方向ＩＤの組み合わせを決定することによって、前記無線基地局と前記無線端末との間の伝搬経路を決定することと、
   前記決定された伝搬経路に基づいて、前記無線基地局と前記無線端末との間の通信を制御することと
   を含む
   無線通信方法。
6. 送信ビームを形成し、前記送信ビームによって信号を送信する無線基地局と、
   前記無線基地局から送信された前記信号を反射する反射装置と、
   前記反射装置によって反射された前記信号を受信する無線端末と
   を備え、
   前記無線基地局は、前記無線基地局と前記無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって前記送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を送信する測定信号送信処理を行い、
   前記反射装置は、前記反射装置に入射した前記測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、前記入射した測定信号を反射時に変調することによって前記複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を前記複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理を行い、
   前記無線端末は、前記反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって前記反射方向ＩＤと前記ビームＩＤを取得し、前記受信した反射測定信号の受信状態に基づいて前記ビームＩＤと前記反射方向ＩＤの組み合わせ毎に前記通信品質を評価する通信品質評価処理を行う
   無線通信システム。
7. 無線端末と通信を行う無線基地局であって、
   前記無線基地局は、送信ビームを形成し、前記送信ビームによって信号を送信し、
   反射装置は、前記無線基地局から送信された前記信号を反射し、
   前記無線端末は、前記反射装置によって反射された前記信号を受信し、
   前記無線基地局は、前記無線基地局と前記無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって前記送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を送信する測定信号送信処理を行い、
   前記反射装置は、前記反射装置に入射した前記測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、前記入射した測定信号を反射時に変調することによって前記複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を前記複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理を行い、
   前記無線端末は、前記反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって前記反射方向ＩＤと前記ビームＩＤを取得し、前記受信した反射測定信号の受信状態に基づいて前記ビームＩＤと前記反射方向ＩＤの組み合わせ毎に前記通信品質を評価する通信品質評価処理を行い、
   前記測定信号送信処理において、前記無線基地局は、前記ビームＩＤを含み前記反射方向ＩＤを含まない前記測定信号を送信する
   無線基地局。
8. 無線基地局から送信される信号を反射する反射装置であって、
   前記無線基地局は、送信ビームを形成し、前記送信ビームによって前記信号を送信し、
   無線端末は、前記反射装置によって反射された前記信号を受信し、
   前記無線基地局は、前記無線基地局と前記無線端末との間の通信品質を測定するための信号であって前記送信ビームのビームＩＤを含む測定信号を送信する測定信号送信処理を行い、
   前記反射装置は、前記反射装置に入射した前記測定信号を複数の反射方向に反射して複数の反射測定信号を生成し、且つ、前記入射した測定信号を反射時に変調することによって前記複数の反射方向毎に異なる反射方向ＩＤの情報を前記複数の反射測定信号のそれぞれに印加する測定信号反射処理を行い、
   前記無線端末は、前記反射装置から受信した反射測定信号を復調することによって前記反射方向ＩＤと前記ビームＩＤを取得し、前記受信した反射測定信号の受信状態に基づいて前記ビームＩＤと前記反射方向ＩＤの組み合わせ毎に前記通信品質を評価する通信品質評価処理を行う
   反射装置。
   

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