WO2023152925A1 - 通信制御方法、通信制御装置及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

端末装置との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナの各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、全ビームサーチを停止させ、取得したビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した分散アンテナを示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない分散アンテナのビーム識別子であって検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナに対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部から検出し、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナに対して全ビームサーチを行わせるか否かを、検出結果に基づいて判定する。

Description

通信制御方法、通信制御装置及び無線通信システム

　本発明は、通信制御方法、通信制御装置及び無線通信システムに関する。

（高周波数帯におけるビームフォーミング）
　ミリ波帯やテラヘルツ帯等の高周波数帯では、マイクロ波帯等の低周波数帯と比較して自由空間伝搬損失が大きい。そのため、この損失を補償するために特定方向に電力を集中させるビームを形成するビームフォーミング技術を用いる必要がある（例えば、非特許文献１参照）。

　常に通信を行う無線局の組合せが決まっているＰ－Ｐ（Point-to-Point）型の通信で、かつその無線局の位置関係や無線局周囲の伝搬環境も変化しないような場合には、無線局の設置時などに予めビームの形成方向を定めて固定的にビームフォーミングを行うことができる。これに対して、複数の無線局を収容するＰ－ＭＰ（Point-to-Multi Point）型、または、無線局の少なくとも一方が移動するような場合には固定的にビームフォーミングを行うことができない。この場合、複数の無線局のうち通信を必要とする無線局の位置や、無線局の移動、無線局の周囲の伝搬環境の変化にあわせて適応的にビームの形成方向を制御する適応ビームフォーミングを行う必要がある。

　適応ビームフォーミングは、機械的な駆動部を用いることなく、複数のアンテナ素子間で放射する電波の位相関係を調整してビームの形成方向を制御することにより行われるのが一般的である。ただし、その位相関係を適切に調整するためには、送信側と受信側の両無線局の各アンテナ素子間の位相関係を把握した上で適切な位相関係を導出する必要がある。すなわち、送信側と受信側の両無線局の各アンテナ素子間の伝搬路の状態を各アンテナ素子の全組合せにおいて把握する必要がある。

　伝搬路の状態は、送信側の無線局と、受信側の無線局との間で既知の信号を送受信することにより把握することができるが、その送受信の間は他の通信が行えず、また受信側の無線局から送信側の無線局に伝搬路の状態を正確に伝達する必要があるため通信のオーバヘッドが増大する。

　オーバヘッドの増大を抑制するため、適応ビームフォーミングでは、予め離散的に複数設定される候補ビームに関連付けられたビーム識別子（以下、ビームＩＤ(Identifier)という）を含む信号を各候補ビームで送信し、この中から最も通信に適していると判断されたビームのビームＩＤを選択する技術が用いられる。この技術は、３ＧＰＰ　５Ｇ（5th Generation）やＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのような近年実用化が進められている無線通信システムの仕様として規定されており、実装も行われている（例えば、非特許文献１、２、３参照）。

（ビーム選択手順）
　無線局の送信側ビームを選択する際、送信側の無線局は、送信に利用した各ビームを受信側の無線局が一意に特定することができる信号を送信する。そのような信号として、例えば、送信に利用するビームのビームＩＤをディジタル情報として埋め込んだビームサーチ信号がある。送信側の無線局は、それぞれ異なるビームＩＤが埋め込まれたビームサーチ信号を載せたビームの各々を、時間的に方向を切り替えて送信する。受信側の無線局は、複数のビームを受信し、受信した複数のビームの各々のビームサーチ信号に含まれているビームＩＤを読み出し、各ビームの受信品質を測定して、どの送信側ビームの受信品質が最良であるかを判定する。受信側の無線局が、受信品質が最良である送信側ビームのビームＩＤを送信側の無線局が一意に特定することができるフィードバック信号を送信側の無線局に送信することにより、送信側の無線局が送信側ビームを選択することができる。

　無線局の受信側ビーム選択について、送受信に同一周波数を用いるＴＤＤ（Time Division Duplex）のようなシステムでは、送信側と同一のビームを選択することも可能である。これに対して、送受信に別周波数を用いるＦＤＤ（Frequency Division Duplex）のようなシステムでは、送信側ビーム選択と同様に、受信側ビームもビーム選択を行う必要がある。無線局の受信側ビームを選択する場合、受信側の無線局は、送信側の無線局に対して受信ビームサーチ手順を要求する信号を送信する。受信側の無線局は、送信側の無線局が送信する信号に合わせて時間的に方向を切り替えて受信し、受信した信号の受信品質を測定する。これにより、受信側の無線局は、どの受信ビームで受信した受信品質が最良であるかを判定することにより受信側ビームを選択することができる。

（分散アンテナシステム）
　図１７は、従来における一般的な無線通信システムの一例である無線通信システム５００の構成を示す図である。図１７では、一例として、無線通信システム５００において５つのセル１００－１～１００－５が存在する構成を示している。無線通信システム５００は、１つのセルに対して１つのアンテナが設置される構成になっている。すなわち、無線通信システム５００は、セル１００－１～１００－５の各々に、アンテナ装置２００－１～２００－５の各々が設置される構成になっている。アンテナ装置２００－１～２００－５の各々には、信号の送受信を行うディジタル信号処理装置２１０－１～２１０－５の各々が接続される。セル１００－１についてみると、アンテナ装置２００－１と、ディジタル信号処理装置２１０－１とが、いわゆる基地局装置になり、１台の端末局が、例えば、セル１００－１に位置している場合、当該端末局は、１つのアンテナ装置２００－１から無線電波によって接続されることになる。

　ここで、前述したようにミリ波帯やテラヘルツ帯等の高周波数帯では、ビームフォーミング技術を用いることから反射波や回折波の影響が小さくなる。そのため、高周波数帯では、ビームが遮蔽されると通信断となる可能性が高くなり、見通し通信が基本になるという特徴がある。ところで、空間多重技術として有力なＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）という技術がある。ＭＩＭＯでは、送受信に複数のアンテナを利用することにより、同一時間、同一周波数リソースで空間多重により最大アンテナ数倍に伝送速度が向上する技術である。しかし、高周波数帯では見通し通信が基本となることから、ＭＩＭＯ技術の適用時に送受信の複数アンテナ間の空間相関が高くなり、空間多重が困難となる。

　そこで、高周波数帯では遮蔽耐性の向上効果や空間相関の低減効果を有する分散アンテナシステムが検討されている（例えば、非特許文献４、５を参照）。図１８は、高周波数帯分散アンテナシステムの一例である無線通信システム５００ａの構成を示す図である。図１７の無線通信システム５００と同様に、無線通信システム５００ａには、５つのセル１００－１～１００－５が存在している。ただし、無線通信システム５００ａは、無線通信システム５００とは異なり、１つのセルに対して複数のアンテナが分散して設置される構成になっている。以下、分散して設置される複数のアンテナの各々を分散アンテナという。セル１００－１についてみると、それぞれが１つの分散アンテナを備える分散アンテナ装置２００ａ－１－１～２００ａ－１－４が分散して設置されており、分散アンテナ装置２００ａ－１－１～２００ａ－１－４に、１台のディジタル信号処理装置２１０ａ－１が接続されている。無線通信システム５００ａでは、分散アンテナ装置２００ａ－１－１～２００ａ－１－４と、ディジタル信号処理装置２１０ａ－１とが、いわゆる基地局装置になり、セル１００－２～１００－５においても同様の構成になる。無線通信システム５００ａでは、１台の端末局が、例えば、セル１００－１に位置している場合、当該端末局は、複数の分散アンテナ装置２００ａ－１－１～２００ａ－１－４から無線電波によって接続されることになる。

（分散アンテナにおけるビーム選択手順）
　分散して設置される複数のアンテナ、すなわち分散アンテナを備える無線局と、複数のアンテナを備える１台の端末局との間におけるＭＩＭＯ、すなわち、シングルユーザＭＩＭＯを適用することにより空間相関が低減され、空間多重が可能となる。ただし、事前に、無線局の複数のアンテナの各々と、端末局の複数のアンテナの各々と間のリンクにおいてビームを選択することが不可欠となる。なお、以下の説明では、分散アンテナを備える無線局と、複数アンテナを備える端末局との間のＭＩＭＯのことを分散ＭＩＭＯという。

　ここで、高周波数帯における分散ＭＩＭＯを行うための一般的な送信ビーム選択方法について説明する。無線局の複数の送信アンテナの各々に対して予め離散的に複数設定される候補ビームの各々に関連付けられたビームＩＤと、複数の送信アンテナの各々に関連付けられたアンテナＩＤとをディジタル情報として埋め込んだビームサーチ信号を、ビームＩＤとアンテナＩＤの組合せごとに複数生成する。生成した複数のビームサーチ信号の各々を、各々に含まれているアンテナＩＤに対応する送信アンテナが時間的に切り替えて送信する送信ビームであって、各々に含まれているビームＩＤに対応する送信ビームに載せて送信する。

　通信相手側となる端末局は、複数の受信アンテナの各々で複数のビームを受信し、受信した複数のビームの各々のビームサーチ信号に含まれているビームＩＤと、送信アンテナＩＤとを読み出し、受信したビームの受信品質を測定する。端末局は、送信アンテナＩＤごとに、受信品質が最良のビームＩＤを選択し、送信側の無線局に、送信アンテナＩＤと、当該送信アンテナＩＤに対して選択したビームＩＤと、当該ビームＩＤに対応する受信品質とを組合せたデータをフィードバックする。このフィードバックを受けた無線局は、ＭＩＭＯによる空間多重数分の複数の送信ビームを受信品質に基づいて選択する。これに加え、通信相手側の端末局が、複数の受信ビームを受信側ビーム選択により順に選択する。これにより、高周波数帯において、複数の送受信ビーム間でＭＩＭＯによる送受信が可能となる。

　図１８に示す無線通信システム５００ａに対して分散ＭＩＭＯを適用することを想定する。例えば、セル１００－１に１台の端末局が位置している場合、セル１００－１に位置している複数の分散アンテナ装置２００ａ－１－１～２００ａ－１－４の各々が、当該端末局に対してビームサーチ信号を送信するビームサーチを行い、ビームサーチによる複数のビームの中から受信品質が最良のビームを選択する必要がある。そのため、無線通信システム５００ａでは、分散アンテナ装置２００ａ－１－１～２００ａ－１－４の台数分のビームサーチのためにオーバヘッドが増大し、データ伝送の効率が低下する。つまり、分散アンテナ装置２００ａ－１－１～２００ａ－１－４を増やすことによりオーバヘッドが増加することが課題となる。

　このオーバヘッドが増加する課題に対して、例えば、複数の分散アンテナの各々に対して選択されるビームの組合せを記憶し、ビームの組合せの履歴に基づいてビーム探索数を削減する手法が非特許文献６において開示されている。

　図１９、図２０は、非特許文献６に開示されている技術の概要を示す図である。図１９（ａ）に示す無線通信システム５００ｂには、図１８に示した無線通信システム５００ａにおけるセル１００－１～１００－５のいずれか１つに相当するセル１００が存在している。セル１００には、３つの分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３が分散して設置されており、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３に、１台のディジタル信号処理装置２１０が接続する。通信制御装置２２０は、複数の分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３に対して選択されるビームの組合せの履歴を記憶している。通信制御装置２２０は、ビームの組合せの履歴に基づいてビーム探索数を削減する手法を実行する装置であり、ディジタル信号処理装置２１０に接続する。セル１００には、上記した端末局に相当する１台の端末装置３００が存在し、セル１００内を移動する。

　高周波数帯では、自由空間伝搬損失と回折損失が大きいことやビームフォーミングを用いることから、見通し波を中心とした少数パスが支配的となる。このことから、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３の各々が分散ＭＩＭＯのために選択するビーム組合せは、端末装置３００の位置の各々において限られた組合せになる。そこで、いずれか１つの分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３が、送信可能な全ての方向にビームサーチ信号を載せたビームを送信する。当該ビームサーチ信号に基づいて選択された1つのビームと過去に組合せて選択された他の分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３のビームを候補ビームとし、候補ビームについてのみ部分的にビームサーチを行うことでビーム探索数を削減することができる。このビーム探索数の削減の処理を行うため、通信制御装置２２０は、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３に対して選択されるビームの組合せを記憶する記憶モードと、ビームの組合せの履歴に基づいてビーム探索数を削減する参照モードという２種類のモードの処理を行う。図１９が、記憶モードの処理の概要を示す図になり、図２０が、参照モードの処理の概要を示す図になる。

　記憶モードにおいて、通信制御装置２２０は、ディジタル信号処理装置２１０に対して、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３の各々に、各々が送信可能な全ての方向にビームサーチ信号を載せたビームを送信させる指示を行う。端末装置３００は、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３の各々が送信するビームサーチ信号を載せたビームの各々を受信すると、ビームサーチ信号に含まれているビームＩＤを読み出し、ビームの受信品質を測定する。端末装置３００は、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３ごとに、どのビームの受信品質が最良であるかを測定した受信品質を示す値に基づいて判定し、受信品質が最良のビームＩＤを通信制御装置２２０が一意に特定することができるフィードバック信号を送信する。

　通信制御装置２２０は、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３及びディジタル信号処理装置２１０を通じてフィードバック信号を取得すると、取得したフィードバック信号に基づいて図１９（ｂ）に示すビーム組合せ履歴のテーブルにレコードを生成する。図１９（ｂ）に示すテーブルにおいて「アンテナ」の項目の下の「１」が、分散アンテナ装置２００ａ－１を示しており、「２」が、分散アンテナ装置２００ａ－２を示しており、「３」が、分散アンテナ装置２００ａ－３を示している。テーブルにおける「＃」付きの番号は、ビームＩＤを示しており、例えば、１行目のレコードは、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３の各々において、ビームＩＤ「＃３」，「＃４」，「＃５」のビームが最良のビームとして選択されたことを示している。端末装置３００がセル１００内を移動する間、通信制御装置２２０が繰り返し記憶モードの処理を行うと、ビーム組合せ履歴のテーブルに異なる組合せのレコードが行方向に追加されていくことになる。

　参照モードにおいて、通信制御装置２２０は、例えば、図２０（ａ）に示すように、ディジタル信号処理装置２１０に対して、分散アンテナ装置２００ａ－１に送信可能な全ての方向にビームサーチ信号のビームを送信させる指示を行う。これにより、分散アンテナ装置２００ａ－１において、ビームＩＤ「＃３」のビームが最良のビームとして選択されたとする。この場合、通信制御装置２２０は、分散アンテナ装置２００ａ－１のビームＩＤ「＃３」のビームを検出基準ビームとし、図２０（ｂ）に示すように、ビーム組合せ履歴のテーブルから検出基準ビームと共に組合せて選択されたことがある分散アンテナ装置２００ａ－２のビームを示すビームＩＤ「＃４」と「＃５」を、候補ビームを示すビームＩＤとして検出する。通信制御装置２２０は、検出基準ビームと共に組合せて選択されたことがある分散アンテナ装置２００ａ－３のビームを示すビームＩＤ「＃４」と「＃５」と「＃６」を、候補ビームを示すビームＩＤとして検出する。通信制御装置２２０は、ディジタル信号処理装置２１０に対して、分散アンテナ装置２００ａ－２にビームＩＤ「＃４」と「＃５」に対応する方向にビームサーチ信号のビームを送信させる指示を行う。通信制御装置２２０は、ディジタル信号処理装置２１０に対して、分散アンテナ装置２００ａ－３にビームＩＤ「＃４」と「＃５」と「＃６」に対応する方向にビームサーチ信号のビームを送信させる指示を行う。このように、分散アンテナ装置２００ａ－２，２００ａ－３において送信可能な全ての方向にビームサーチを行うことなく、候補ビームに絞り込んで部分的にビームサーチを行うので、ビーム探索数を削減することが可能になる。

須山聡　他,"５Ｇマルチアンテナ技術", ＮＴＴ　ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル, Vol.23, No.4, pp.30-39, 2016年1月 武田和晃　他,"５Ｇにおける物理レイヤ要素技術と高周波数帯利用に関する検討状況", ＮＴＴ　ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナル, Vol.25, No.3, pp.23-32, 2017年10月 滝波浩二　他,"ミリ波帯無線ＬＡＮシステムの標準化動向と要素技術", 電子情報通信学会　通信ソサイエティマガジン, No.38 秋号, pp.100-106, 2016年 内田大誠　他,"端末高密度／遮蔽環境での高周波数帯分散アンテナシステムの一検討", 電子情報通信学会総合大会　通信講演論文集１，B-5-87, p.375, 2020年3月 岩渕匡史　他,"多数多様な中継系による高周波数帯マルチパス形成制御の提案", 電子情報通信学会総合大会　通信講演論文集１，B-5-101, p.389, 2020年3月 和井秀樹　他，"高周波数帯分散アンテナシステムにおけるビーム組合せ履歴に基づく探索数削減法", 信学技報, vol. 121, no. 210, RCS2021-123, pp. 31-36, 2021年10月

　複数の分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３が送信するビームの全組合せ数は端末装置３００が存在する範囲、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３の位置、分散アンテナ装置２００ａ－１～２００ａ－３が送信する離散ビームの角度間隔などで決まる。そのため、通信制御装置２２０が記憶モードで行う処理の際に、例えば、図２１において符号４００で示すエリアのように、過去に端末装置３００が存在していなかったエリア付近では、検出基準ビームと共に組合せて選択されたことがある候補ビームを取得することができない場合がある。この場合、ビーム組合せの履歴のテーブルに十分な数のレコードが蓄積されないため、適切なビーム探索及びビーム選択ができない場合があり、このような場合に伝送容量が低下してしまう。伝送容量を低下させないために、例えば、図２２に示すように、記憶モードで行う処理の際に、サービス提供エリアであるセル１００内の全体にわたって、伝送容量を低下させない程度の間隔で端末装置３００を少しずつ移動させてビーム組合せ履歴のテーブルに、十分な数のレコードを蓄積しておくといった対策をとることが考えられる。十分な数のレコードを蓄積する手法として、例えば、事業者により行う手法やユーザの端末装置３００を利用して行う手法がある。

　事業者により行う場合、サービス提供エリアであるセル１００内の全体にわたって、伝送容量を低下させない程度の間隔で端末装置３００を少しずつ移動させるのに非常にコストがかかるという問題がある。これに対して、ユーザの端末装置３００を利用する場合、コストを抑えることはできるが、ユーザが無線通信システム５００ｂの運用者側において理想とする動き方をする可能性が低い。そのため、ユーザの端末装置３００を利用する場合、十分な数のレコードが得られるまでに莫大な時間がかかるという問題がある。特に搬送波周波数が大きくなるほど、ビーム幅が小さくなるため、伝送容量を低下させないようにするためには、端末装置３００を移動させる際の間隔の長さを短くする必要があり、十分な数のレコードが得られるまでに要する時間が更に増大することになる。

　上記事情に鑑み、本発明は、事前にサービス提供エリア内の全体にわたって伝送容量を低下させない程度の間隔で端末装置を少しずつ移動させてビーム組合せの履歴を示すレコードを生成することなく、ビーム探索の処理を行う際に、伝送容量を低下させず、かつビーム探索数の削減を行うのに十分な数のレコードを蓄積することを可能にする技術の提供を目的としている。

　本発明の一態様は、端末装置との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナの各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、当該全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、前記全ビームサーチを停止させ、取得した前記ビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した前記分散アンテナを示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナのビーム識別子であって前記検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナに対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部から検出する候補ビーム検出ステップと、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナに対して全ビームサーチを行わせるか否かを、前記候補ビーム検出ステップによる検出結果に基づいて判定するビームサーチ実行判定ステップと、前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを生成し、生成した前記レコードを前記ビーム組合せ履歴記憶部に記録するビーム組合せ記録ステップと、を含む通信制御方法である。

　本発明の一態様は、端末装置との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナの各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、当該全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、前記全ビームサーチを停止させ、取得した前記ビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した前記分散アンテナを示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナのビーム識別子であって前記検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナに対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部から検出する候補ビーム検出部と、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナに対して全ビームサーチを行わせるか否かを、前記候補ビーム検出部の検出結果に基づいて判定するビームサーチ実行判定部と、前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを生成し、生成した前記レコードを前記ビーム組合せ履歴記憶部に記録するビーム組合せ記録部と、を備える通信制御装置である。

　本発明の一態様は、端末装置と、各々が１つの分散アンテナを備える複数の分散アンテナ装置と、通信制御装置とを備える無線通信システムであって、前記通信制御装置は、前記端末装置との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナの各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、当該全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、前記全ビームサーチを停止させ、取得した前記ビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した前記分散アンテナを示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナのビーム識別子であって前記検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナに対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部から検出する候補ビーム検出部と、
　前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナに対して全ビームサーチを行わせるか否かを、前記候補ビーム検出部の検出結果に基づいて判定するビームサーチ実行判定部と、前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを生成し、生成した前記レコードを前記ビーム組合せ履歴記憶部に記録するビーム組合せ記録部と、を備える無線通信システムである。

　本発明により、事前にサービス提供エリア内の全体にわたって伝送容量を低下させない程度の間隔で端末装置を少しずつ移動させてビーム組合せの履歴を示すレコードを生成することなく、ビーム探索の処理を行う際に、伝送容量を低下させず、かつビーム探索数の削減を行うのに十分な数のレコードを蓄積することができる。

第１の実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の通信制御装置の内部構成と、通信制御装置とディジタル信号処理装置の接続関係を示すブロック図である。 第１の実施形態のビームサーチ実行指示部が内部に記憶するビーム数テーブルのデータ形式を示す図である。 第１の実施形態のビーム組合せ履歴記憶部が記憶するビーム組合せ履歴テーブルのデータ形式を示す図である。 第１の実施形態の端末装置の内部構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の端末装置による処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 第１の実施形態の端末装置による処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 第１の実施形態の無線通信システムによる処理の全体的な流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態のビーム組合せ生成処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態のビーム探索処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態のビーム探索処理において実行される全ビームサーチ実行判定のサブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態の無線通信システムに行われる処理の概要を示す図である。 第２の実施形態の通信制御装置の内部構成と、通信制御装置とディジタル信号処理装置の接続関係を示すブロック図である。 第２の実施形態のビーム組合せ履歴記憶部が記憶するビーム組合せ履歴テーブルのデータ形式を示す図である。 第２の実施形態のビーム探索処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態のビーム探索処理において実行される全ビームサーチ実行判定のサブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 従来における一般的な無線通信システムの構成を示すブロック図である。 高周波数帯分散アンテナシステムの一例の構成を示すブロック図である。 非特許文献６に開示されている技術の概要を説明するための図（その１）である。 非特許文献６に開示されている技術の概要を説明するための図（その２）である。 非特許文献６に開示されている技術における課題を説明するための図（その１）である。 非特許文献６に開示されている技術における課題を説明するための図（その２）である。

（第１の実施形態）
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態における無線通信システム１の構成の一例を示すブロック図である。無線通信システム１は、少なくとも１つのセル１００を含んでいる。セル１００のエリア内に、分散アンテナ装置３０－１，３０－２，３０－３，３０－４と、端末装置４０とを備える。無線通信システム１は、通信制御装置１０と、ディジタル信号処理装置２０とを備える。通信制御装置１０は、ディジタル信号処理装置２０に接続している。ディジタル信号処理装置２０は、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々に接続している。通信制御装置１０と、ディジタル信号処理装置２０と、分散アンテナ装置３０－１～３０－４とによって、いわゆる基地局装置が構成されることになる。

　なお、図１に示す無線通信システム１は、一例としての構成であり、無線通信システム１は、セル１００内に、複数の分散アンテナ装置３０－１～３０－Ｎが設置され、分散アンテナ装置３０－１～３０－Ｎの各々にディジタル信号処理装置２０が接続する構成であってもよい。ここで、Ｎは、２以上の整数である。無線通信システム１は、図１８に示すような構成、すなわち、複数のセル１００を含む構成であってもよく、この場合、セル１００の数に一致する数のディジタル信号処理装置２０と、通信制御装置１０とを備え、通信制御装置１０の各々は、各々に対応するディジタル信号処理装置２０に接続し、ディジタル信号処理装置２０の各々は、各々に対応するセル１００内の分散アンテナ装置３０－１～３０－Ｎに接続することになる。

　分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々は、方向を切り替えて無線電波のビームを形成するビームフォーミングが可能になっており、無線電波により端末装置４０に接続する。なお、図１では、一例として、分散アンテナ装置３０－１～３０－４が、９個の方向にビームを形成する例を示しているが、分散アンテナ装置３０－１～３０－４がビームを形成できる方向の数は２個以上であればよい。分散アンテナ装置３０－１～３０－４がビームを形成できる方向の最大数は、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の仕様によって予め定められるものであり、運用者が任意にビーム数を定められるようになっていてもよい。分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々は、１つの分散アンテナ３１－１～３１－４と、１つの本体装置３２－１～３２－４とを備える。分散アンテナ３１－１～３１－４の各々には、各々を一意に識別可能な分散アンテナＩＤが予め付与されている。

　本体装置３２－１～３２－４の各々は、各々に接続する分散アンテナ３１－１～３１－４を通じて無線周波数のアナログ信号の送受信を行う。すなわち、本体装置３２－１～３２－４の各々は、ディジタル信号処理装置２０が出力する送信データのディジタル信号に基づいて搬送波を変調して無線周波数のアナログ信号を生成する。本体装置３２－１～３２－４の各々は、生成したアナログ信号を各々に接続する分散アンテナ３１－１～３１－４から無線電波により送信する。本体装置３２－１～３２－４の各々は、各々に接続する分散アンテナ３１－１～３１－４が無線電波を受信して出力するアナログ信号を復調してディジタル信号に変換する。本体装置３２－１～３２－４の各々は、変換したディジタル信号をディジタル信号処理装置２０に出力する。

　ビームフォーミングの観点では、本体装置３２－１～３２－４の各々は、ディジタル信号処理装置２０が出力する送信データとしてのビームサーチ信号のディジタル信号を取り込む。本体装置３２－１～３２－４の各々は、取り込んだビームサーチ信号に含まれているビームＩＤに対応する方向にビームを形成するようにビームサーチ信号に基づいて搬送波を変調する。本体装置３２－１～３２－４の各々は、変調により生成したビームサーチ信号を載せた無線周波数のアナログ信号を、各々に接続する分散アンテナ３１－１～３１－４を通じて送信する。

　ここで、ビームＩＤは、例えば、１から始まる連続した整数値に「ビームＩＤ＃」という文字列が付与された識別子であり、分散アンテナ装置３０－１～３０－４ごとに予め定められる識別子である。例えば、分散アンテナ装置３０－１が、４０方向の異なる方向にビームを形成することができる場合、４０方向のビームの各々に対して「ビームＩＤ＃１」～「ビームＩＤ＃４０」までのビームＩＤが予め固定的に付与されて、ビームＩＤと方向の対応関係を示すデータが、本体装置３２－１の内部の記憶領域に予め記憶される。言い換えると、分散アンテナ装置３０－１の本体装置３２－１に対して、ビームサーチ信号により「ビームＩＤ＃１」が指定された場合、分散アンテナ装置３０－１の分散アンテナ３１－１が形成するビームの方向は、一意に定まることになる。これは、他の分散アンテナ装置３０－２～３０－４についても同様であり、この場合に、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々において、同一のビームＩＤが存在する場合もある。

　ディジタル信号処理装置２０は、送信データのディジタル信号を、本体装置３２－１～３２－４に出力する。ディジタル信号処理装置２０は、通信制御装置１０からビームサーチ指示信号を受けると、ビームサーチ指示信号に含まれている分散アンテナＩＤを送信元アンテナＩＤとし、送信元アンテナＩＤと、ビームサーチ指示信号に含まれているビームＩＤとを含むビームサーチ信号を生成する。ディジタル信号処理装置２０は、生成したビームサーチ信号を、ビームサーチ指示信号に含まれている分散アンテナＩＤに対応する本体装置３２－１～３２－４に出力する。これにより、ビームサーチ信号が載せられたビームを受信する端末装置４０は、ビームサーチ信号に含まれている送信元アンテナＩＤを参照することで、ビームサーチ信号の送信元の分散アンテナ３１－１～３１－４を特定することができ、更に、ビームサーチ信号に含まれているビームＩＤを参照することで、ビームサーチ信号を載せていたビームを特定することができる。

　ディジタル信号処理装置２０は、本体装置３２－１～３２－４が出力するディジタル信号からディジタル信号に含まれている受信データを検出する。ディジタル信号処理装置２０は、検出した受信データが、端末装置４０が無線電波に載せて送信したフィードバック信号である場合、当該フィードバック信号を通信制御装置１０に出力する。

（第１の実施形態の通信制御装置の構成）
　通信制御装置１０は、図２に示すように、ビームサーチ実行指示部１１、フィードバック信号受信部１２、ビーム組合せ履歴生成部１３、ビーム組合せ履歴記憶部１４、候補ビーム検出部１５、ビームサーチ実行判定部１６及びビーム組合せ記録部１７を備える。

　ビームサーチ実行指示部１１は、ディジタル信号処理装置２０を介して、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々に対して、各々が送信可能な全ての方向の各々に対して時間を切り替えてビームを送信する全ビームサーチを行わせたり、１つ、または、複数の特定の方向に対して時間を切り替えてビームを送信する部分ビームサーチを行わせたりする。ビームサーチ実行指示部１１は、内部の記憶領域に、図３に示すビーム数テーブル１１０を予め記憶させている。ビーム数テーブル１１０は、「分散アンテナＩＤ」と「ビームＩＤ最大値」の項目を有している。「分散アンテナＩＤ」の項目には、分散アンテナ３１－１～３１－４の各々に付与されている分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃１」，「分散アンテナＩＤ＃２」，「分散アンテナＩＤ＃３」，「分散アンテナＩＤ＃４」が予め書き込まれる。ここで、「分散アンテナＩＤ＃1」が分散アンテナ３１－１に付与されている分散アンテナＩＤに対応し、「分散アンテナＩＤ＃２」が分散アンテナ３１－２に付与されている分散アンテナＩＤに対応し、「分散アンテナＩＤ＃３」が分散アンテナ３１－３に付与されている分散アンテナＩＤに対応し、「分散アンテナＩＤ＃４」が分散アンテナ３１－４に付与されている分散アンテナＩＤに対応する。

　「ビームＩＤ最大値」の項目には、分散アンテナ３１－１～３１－４ごとのビームＩＤの最大値、すなわち分散アンテナ３１－１～３１－４の各々が送信可能なビームの送信方向の数が予め書き込まれる。なお、図３では、分散アンテナ３１－１～３１－４の「ビームＩＤ最大値」の値は、全て「４０」としているが、異なる値であってもよい。

　ビームサーチ実行指示部１１は、分散アンテナＩＤを含む全ビームサーチ要求信号を受けると、ビーム数テーブル１１０を参照し、全ビームサーチ要求信号に含まれている分散アンテナＩＤに対応するビームＩＤ最大値を読み出す。ビームサーチ実行指示部１１は、読み出したビームＩＤ最大値に一致する数のビームサーチ指示信号であって、それぞれに含まれるビームＩＤが全て異なるビームＩＤになるように、１からビームＩＤ最大値までの間のビームＩＤを１つずつ含んだビームサーチ指示信号を生成する。ビームサーチ実行指示部１１は、生成したビームサーチ指示信号の各々に対して、全ビームサーチ要求信号に含まれている分散アンテナＩＤを書き込む。

　例えば、ビームサーチ実行指示部１１は、分散アンテナＩＤが「分散アンテナＩＤ＃１」である全ビームサーチ要求信号を受けた場合、４０個のビームサーチ指示信号を生成することになる。より具体的には、ビームサーチ実行指示部１１は、「ビームＩＤ＃１」～「ビームＩＤ＃４０」を生成するので、生成する４０個のビームサーチ指示信号の各々には、（「分散アンテナＩＤ＃１」，「ビームＩＤ＃１」）、（「分散アンテナＩＤ＃１」，「ビームＩＤ＃２」），…，（「分散アンテナＩＤ＃１」，「ビームＩＤ＃４０」）が含まれることになる。なお、ビームサーチ実行指示部１１が生成する「ビームＩＤ＃１」～「ビームＩＤ＃４０」は、上記したように、分散アンテナ装置３０－１の本体装置３２－１において、分散アンテナ３１－１が形成する４０方向のビームの各々に対して、予め固定的に対応付けられている。そのため、ビームサーチ実行指示部１１が行うビームＩＤの生成の処理は、改めて分散アンテナ装置３０－１が送信するビームの方向に対して、新たなビームＩＤを生成して対応付ける処理を行っているのではなく、単に、全方向分のビームＩＤを生成する処理を行っているだけである。

　ビームサーチ実行指示部１１は、分散アンテナＩＤと、１つ、または、複数のビームＩＤとを含む部分ビームサーチ要求信号を受けると、部分ビームサーチ要求信号に含まれているビームＩＤの数に一致する数のビームサーチ指示信号を生成する。ビームサーチ実行指示部１１は、生成したビームサーチ指示信号の各々に含まれているビームＩＤが全て異なるビームＩＤになるように、部分ビームサーチ要求信号に含まれているビームＩＤを１つずつビームサーチ指示信号の各々に書き込む。ビームサーチ実行指示部１１は、生成したビームサーチ指示信号の各々に、部分ビームサーチ要求信号に含まれている分散アンテナＩＤを書き込む。ビームサーチ実行指示部１１は、全ビームサーチ要求信号、または、部分ビームサーチ要求信号を受けて生成したビームサーチ指示信号を、予め定められる一定の時間間隔で、生成した順に１つずつディジタル信号処理装置２０に出力する。

　ビーム組合せ履歴生成部１３は、ビーム組合せを生成するビーム組合せ生成処理が開始されると、試行周期ごとに、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の全てに全ビームサーチを行わせることにより、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々において最良のビームとされたビームを示すビームＩＤの組合せを示すレコードを生成する。

　ビーム組合せ履歴記憶部１４は、例えば、図４に示すビーム組合せ履歴テーブル１４０を記憶する。図４に示すように、ビーム組合せ履歴テーブル１４０は、横軸に「分散アンテナＩＤ」に項目を有しており、縦軸に「レコードＩＤ」の項目を有している。「分散アンテナＩＤ」の項目には、分散アンテナ３１－１～３１－４の各々に付与されている分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃１」，「分散アンテナＩＤ＃２」，「分散アンテナＩＤ＃３」，「分散アンテナＩＤ＃４」が予め書き込まれる。

　「レコード」の項目には、試行周期ごとに生成されるレコードに対して付与されるレコードＩＤであって、それぞれが異なる識別子であるレコードＩＤが書き込まれる。例えば、「レコードＩＤ＃１」が初回の試行周期によって生成されたレコードに付与されたレコードＩＤであり、「レコードＩＤ＃２」が２回目の試行周期によって生成されたレコードに付与されたレコードＩＤである。横軸の分散アンテナＩＤと、縦軸のレコードＩＤによって特定される要素の各々には、ビームＩＤを示す情報が書き込まれる。すなわち、「分散アンテナＩＤ＃１」の「レコード１」の要素の「ビームＩＤ＃２３」は、初回の試行周期において、分散アンテナ装置３０－１において最良のビームであるとされたビームを示すビームＩＤが「ビームＩＤ＃２３」であることを示している。

　フィードバック信号受信部１２は、出力先切替指示信号を受けると、出力先切替指示信号により指定されているビーム組合せ履歴生成部１３、候補ビーム検出部１５、ビームサーチ実行判定部１６のいずれか１つをフィードバック信号の出力先に設定する。フィードバック信号受信部１２は、ディジタル信号処理装置２０が出力するフィードバック信号を取り込むと、取り込んだフィードバック信号を設定した出力先に出力する。

　候補ビーム検出部１５は、ビームを探索するビーム探索処理が開始されると、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々に対して、１台ずつ順番に全ビームサーチを行わせる。すなわち、候補ビーム検出部１５は、分散アンテナ３１－１～３１－４の分散アンテナＩＤを順番に１つずつ指定し、指定した１つの分散アンテナＩＤを含む全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。候補ビーム検出部１５は、ビーム探索処理を開始した後に、最初のフィードバック信号を取り込むと、全ビームサーチを停止させ、当該フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとによって特定されるビームを検出基準ビームとする。候補ビーム検出部１５は、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない分散アンテナ装置３０－１～３０－４のビームＩＤであって、検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビームＩＤと、当該ビームＩＤに対応する分散アンテナＩＤとをビーム組合せ履歴テーブル１４０から検出する。ここで、ビーム探索期間とは、例えば、ビーム探索処理の１回分の処理に割り当てられる時間である。ビームの探索の処理は、周期的に行われる処理であり、当該周期をビーム探索周期という。ビーム探索周期の各々において、１回分のビーム探索処理が行われるビーム探索期間と、ビーム探索期間の後に分散アンテナ装置３０－１～３０－４の分散アンテナ３１－１～３１－４と、端末装置４０の端末アンテナ４１－１～４１－Ｍとの間において行われるデータ伝送の期間とが存在する。なお、上記した「ビーム探索期間」、及び、以下に記載する「ビーム探索期間」とは、特に、別の意味があることを言及しない限り、ある１つのビーム探索周期の期間に含まれる１回分のビーム探索期間のことを示すものとする。候補ビーム検出部１５は、検出したビームＩＤを、検出した分散アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４における候補ビームを示すビームＩＤ（以下、候補ビームＩＤともいう）とし、検出した分散アンテナＩＤと候補ビームＩＤの組合せを検出結果とする。

　ビームサーチ実行判定部１６は、候補ビーム検出部１５の検出結果に基づいて、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対して全ビームサーチを行わせるか否かを判定する。より詳細には、ビームサーチ実行判定部１６は、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない分散アンテナ装置３０－１～３０－４であって、候補ビーム検出部１５の検出結果に候補ビームＩＤが含まれていない分散アンテナ装置３０－１～３０－４を、全ビームサーチを行わせる分散アンテナ装置３０－１～３０－４として判定する。

　ビームサーチ実行判定部１６は、候補ビーム検出部１５の検出結果に候補ビームＩＤが含まれている分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対して、検出結果に含まれている候補ビームＩＤによる部分ビームサーチを行わせる。すなわち、ビームサーチ実行判定部１６は、検出結果に含まれている分散アンテナＩＤと、候補ビームＩＤとを含む部分ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。ビームサーチ実行判定部１６は、部分ビームサーチによるビームを受信した端末装置４０が送信するフィードバック信号に含まれている受信電力値と、予め定められる閾値とに基づいて、当該フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対して、全ビームサーチを行わせるか否かを判定する。ビームサーチ実行判定部１６は、全ビームサーチを行わせると判定した場合、判定対象としたフィードバック信号に含まれる送信元アンテナＩＤを指定する。ビームサーチ実行判定部１６は、指定した送信元アンテナＩＤを含む全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。

　ビーム組合せ記録部１７は、ビーム探索期間において、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々において最終的に最良のビームとされたビームのビームＩＤと、当該ビームＩＤに対応する送信元アンテナＩＤとの組合せに基づいて１つのレコードを生成する。ビーム組合せ記録部１７は、生成した１つのレコードに新たなレコードＩＤを付与して、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に書き込む。

（第１の実施形態の端末装置の構成）
　図５は、端末装置４０の構成を示すブロック図である。端末装置４０は、Ｍ本の端末アンテナ４１－１～４１－Ｍ、アナログ信号送受信部４２、ディジタル信号処理部４３、ビームサーチ信号受信部４４、最良ビーム選択部４５及びフィードバック信号生成部４６を備える。ここで、Ｍは、２以上の整数である。端末アンテナ４１－１～４１－Ｍと、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々が備える分散アンテナ３１－１～３１－４との間で、分散ＭＩＭＯによる無線通信が行われる。

　アナログ信号送受信部４２は、ディジタル信号処理部４３が出力する送信データのディジタル信号に基づいて搬送波に対して変調を行って無線周波数のアナログ信号を生成する。アナログ信号送受信部４２は、生成したアナログ信号を端末アンテナ４１－１～４１－Ｍを通じて無線電波により送信する。アナログ信号送受信部４２は、端末アンテナ４１－１～４１－Ｍが無線電波を受信して出力するアナログ信号を復調してディジタル信号に変換する。アナログ信号送受信部４２は、変換したディジタル信号をディジタル信号処理部４３に出力する。アナログ信号送受信部４２は、端末アンテナ４１－１～４１－Ｍで受信したビームの受信電力を測定する。アナログ信号送受信部４２は、測定により得られた受信電力値を測定対象のビームに対応するディジタル信号に関連付けてディジタル信号処理部４３に出力する。

　ディジタル信号処理部４３は、フィードバック信号生成部４６が出力するフィードバック信号のディジタル信号をアナログ信号送受信部４２に出力する。ディジタル信号処理部４３は、アナログ信号送受信部４２が出力するディジタル信号と、当該ディジタル信号に関連付けられている受信電力値とを取り込む。ディジタル信号処理部４３は、取り込んだディジタル信号に受信データとして含まれているビームサーチ信号に、取り込んだ受信電力値を関連付けてビームサーチ信号受信部４４に出力する。

　ビームサーチ信号受信部４４は、ディジタル信号処理部４３が出力するビームサーチ信号と、当該ビームサーチ信号に関連付けられている受信電力値とを取り込む。ビームサーチ信号受信部４４は、取り込んだビームサーチ信号に含まれている送信元アンテナＩＤ及びビームＩＤと、取り込んだ受信電力値とを組合せて１組のデータとして内部の記憶領域に書き込んで記憶させる。ビームサーチ信号受信部４４は、分散アンテナ装置３０－１～３０－４のいずれか１つに対して、全てのビームサーチ信号を取り込むと、内部の記憶領域が記憶するデータの中で、ビームサーチ信号を全て取り込んだ分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対応する送信元アンテナＩＤを含む全てのデータを検出して読み出す。ビームサーチ信号受信部４４は、読み出した全てのデータを１セットのデータとして最良ビーム選択部４５に出力する。

　最良ビーム選択部４５は、ビームサーチ信号受信部４４が出力する１セットのデータを取り込む。最良ビーム選択部４５は、取り込んだ１セットのデータの中で最大の受信電力値に対応するデータを選択する。言い換えると、最良ビーム選択部４５は、選択した最大の受信電力値に対応するビームＩＤが示すビームを、送信元アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４における最良のビームとして選択していることになる。最良ビーム選択部４５は、選択したデータに含まれる送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とをフィードバック信号生成部４６に出力する。フィードバック信号生成部４６は、最良ビーム選択部４５が出力する送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを含むフィードバック信号を生成する。フィードバック信号生成部４６は、生成したフィードバック信号をディジタル信号処理部４３に出力する。

（第１の実施形態の端末装置による処理）
　図６、図７を参照しつつ端末装置４０による処理について説明する。図６は、端末装置４０が、分散アンテナ装置３０－１～３０－４が送信するビームを受信する際に行われる処理の流れを示すフローチャートである。

　アナログ信号送受信部４２は、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の分散アンテナ３１－１～３１－４が送信するビームの受信を待機し（ステップＳｔａ１）、繰り返し端末アンテナ４１－１～４１－Ｍを通じてビームを受信したか否かを判定する（ステップＳｔａ２）。アナログ信号送受信部４２は、ビームを受信していないと判定した場合（ステップＳｔａ２、Ｎｏ）、引き続きステップＳｔａ１の処理、すなわちビームの受信を待機する。

　一方、アナログ信号送受信部４２は、ビームを受信したと判定した場合（ステップＳｔａ２、Ｙｅｓ）、端末アンテナ４１－１～４１－Ｍを通じて受信したビームの受信電力を測定する。アナログ信号送受信部４２は、受信したビームをディジタル信号に変換する。アナログ信号送受信部４２は、変換により得られたディジタル信号に、測定により得られた受信電力値を関連付けてディジタル信号処理部４３に出力する。ディジタル信号処理部４３は、アナログ信号送受信部４２が出力するディジタル信号と、当該ディジタル信号に関連付けられている受信電力値とを取り込む。ディジタル信号処理部４３は、取り込んだディジタル信号から受信データを検出することにより、ディジタル信号に受信データとして含まれているビームサーチ信号を取得する。ディジタル信号処理部４３は、取得したビームサーチ信号に、取り込んだ受信電力値を関連付けてビームサーチ信号受信部４４に出力する。

　ビームサーチ信号受信部４４は、ディジタル信号処理部４３が出力するビームサーチ信号と、ビームサーチ信号に関連付けられている受信電力値とを取り込む。ビームサーチ信号受信部４４は、取り込んだビームサーチ信号に含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとを読み出す（ステップＳｔａ３）。

　ビームサーチ信号受信部４４は、内部に複数のタイマを生成することができるようになっており、読み出した送信元アンテナＩＤが、いずれかのタイマに関連付けられているか否かを判定する（ステップＳｔａ４）。ビームサーチ信号受信部４４は、いずれのタイマにも読み出した送信元アンテナＩＤが関連付けられていないと判定した場合（ステップＳｔａ４、Ｎｏ）、読み出した送信元アンテナＩＤに関連付けてタイマを１つ生成して起動する。ビームサーチ信号受信部４４は、タイマを起動する際、送信するビーム数が最も多い分散アンテナ装置３０－１～３０－４が全てのビームを送信するのに要する時間をタイマに設定する。なお、当該時間は、予め定められる時間であるものとする（ステップＳｔａ５）。

　一方、ビームサーチ信号受信部４４は、いずれかのタイマに読み出した送信元アンテナＩＤが関連付けられていると判定した場合（ステップＳｔａ４、Ｙｅｓ）、または、ステップＳｔａ５の処理の後、読み出した送信元アンテナＩＤ及びビームＩＤと、取り込んだ受信電力値とを組合せて１組のデータとし、当該１組のデータを内部の記憶領域に書き込んで記憶させる（ステップＳｔａ６）。その後、ステップＳｔａ１以降の処理が繰り返し行われる。

　上記のステップＳｔａ４の判定処理について別の言い方をすると、ビームサーチ信号受信部４４は、当該判定処理において、取り込んだビームサーチ信号が、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々が行う全ビームサーチ、または、部分ビームサーチにおける初回のビームサーチ信号であるか否かを、タイマの起動の有無によって判定していることになる。ビームサーチ信号受信部４４が取り込んだビームサーチ信号に含まれている送信元アンテナＩＤに関連付けられてタイマが生成されていない場合、当該ビームサーチ信号は、初回のビームサーチ信号ということになり、タイマが生成されている場合、当該ビームサーチ信号は、２回目以降のビームサーチ信号ということになる。

　図７は、ビームサーチ信号受信部４４が起動したタイマが満了した際に行われる処理の流れを示すフローチャートである。ビームサーチ信号受信部４４は、図６のステップＳｔａ５の処理において起動したタイマの満了を待機する。なお、タイマは、計測中の時間が、設定された時間になって満了するとタイマ満了通知信号を出力するようになっているものとする（ステップＳｔｂ１）。

　ビームサーチ信号受信部４４は、繰り返し、いずれかのタイマからタイマ満了通知を受けたか否かを判定し（ステップＳｔｂ２）、タイマ満了通知を受けていないと判定した場合（ステップＳｔｂ２、Ｎｏ）、引き続きステップＳｔｂ１の処理、すなわちタイマの満了を待機する。一方、ビームサーチ信号受信部４４は、いずれかのタイマからタイマ満了通知を受けたと判定した場合（ステップＳｔｂ２、Ｙｅｓ）、満了したタイマに関連付けられている送信元アンテナＩＤを取得して当該タイマを消去する。ビームサーチ信号受信部４４は、内部の記憶領域に記憶させているデータの中から、取得した送信元アンテナＩＤを含む全てのデータ、すなわち送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを組合せたデータを検出して読み出す。ビームサーチ信号受信部４４は、読み出した後に内部の記憶領域から読み出したデータを削除する。ビームサーチ信号受信部４４は、読み出した全てのデータを１セットのデータとして最良ビーム選択部４５に出力する（ステップＳｔｂ３）。

　最良ビーム選択部４５は、ビームサーチ信号受信部４４が出力する１セットのデータを取り込む。最良ビーム選択部４５は、取り込んだ１セットのデータの中で最大の受信電力値を含むデータ選択する（ステップＳｔｂ４）。最良ビーム選択部４５は、選択したデータに含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とをフィードバック信号生成部４６に出力する。フィードバック信号生成部４６は、最良ビーム選択部４５が出力する送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを取り込み、取り込んだ送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを含むフィードバック信号を生成する。フィードバック信号生成部４６は、生成したフィードバック信号をディジタル信号処理部４３に出力する（ステップＳｔｂ５）。

　ディジタル信号処理部４３は、フィードバック信号生成部４６が出力するフィードバック信号を取り込む。ディジタル信号処理部４３は、取り込んだフィードバック信号をアナログ信号送受信部４２に出力する。アナログ信号送受信部４２は、ディジタル信号処理部４３が出力するフィードバック信号から無線周波数のアナログ信号を生成する。アナログ信号送受信部４２は、生成したアナログ信号を端末アンテナ４１－１～４１－Ｍを通じて無線電波により送信する（ステップＳｔｂ６）。

（第１の実施形態の無線通信システムによる処理）
　図８は、無線通信システム１が行う処理の全体を示すフローチャートである。通信制御装置１０において、例えば、無線通信システム１を運用する運用者の操作を受けて、最初にビーム組合せ履歴テーブル１４０を生成するため、ビーム組合せ履歴生成部１３がビーム組合せ生成処理を行う（ステップＳ１）。ビーム組合せ履歴生成部１３によるビーム組合せ生成処理が終了すると、運用者の操作を受けて、候補ビーム検出部１５が、ビーム探索処理を開始する（ステップＳ２）。ビーム探索処理が終了すると、例えば、ディジタル信号処理装置２０に接続する通信装置と、端末装置４０との間で、分散アンテナ装置３０－１～３０－４のビームであって、ビーム探索処理によって選択されたビームを利用したデータ伝送の処理が開始される（ステップＳ３）。データ伝送の処理の途中で、候補ビーム検出部１５は、ビーム探索周期が経過しているか否かを判定するために、一定の間隔で、後述するビーム探索周期タイマが満了しているか否かを繰り返し判定する（ステップＳ４）。候補ビーム検出部１５が、ビーム探索周期タイマが満了していないと判定した場合（ステップＳ４、Ｎｏ）、データ伝送の処理が継続して行われる。一方、候補ビーム検出部１５が、ビーム探索周期タイマが満了していると判定した場合（ステップＳ４、Ｙｅｓ）、データ伝送の処理を終了させるデータ伝送終了指示信号をディジタル信号処理装置２０に出力する。ディジタル信号処理装置２０は、データ伝送終了指示信号を受けると、分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対して送信するデータの出力を停止する。これにより、ディジタル信号処理装置２０に接続する通信装置と、端末装置４０との間で分散アンテナ装置３０－１～３０－４を介して行われていたデータ伝送の処理が終了することになる。

　運用者は、通信制御装置１０によるビーム探索の処理を停止させるか否かを判断する（ステップＳ５）。運用者は、通信制御装置１０によるビーム探索の処理を停止させないと判断した場合（ステップＳ５、Ｎｏ）、処理は、ステップＳ２に進められ、候補ビーム検出部１５は、次のビーム探索周期の処理を開始する。一方、運用者は、通信制御装置１０によるビーム探索の処理を停止させると判断した場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、通信制御装置１０を操作して、ビーム探索の処理を停止させる。以下、ステップＳ１のビーム組合せ生成処理と、ステップＳ２のビーム探索処理の詳細について説明する。

（第１の実施形態のビーム組合せ生成処理）
　図９は、図８のステップＳ１の処理において行われるビーム組合せ生成処理の流れを示すフローチャートである。無線通信システム１の運用者の操作を受けて、通信制御装置１０のビーム組合せ履歴生成部１３は、ビーム組合せ生成処理の初回の試行周期の処理を開始する。ビーム組合せ履歴生成部１３は、ビーム組合せ履歴記憶部１４が記憶するビーム組合せ履歴テーブル１４０の分散アンテナＩＤの項目に書き込まれている全ての分散アンテナＩＤを読み出す。ビーム組合せ履歴生成部１３は、内部の記憶領域にカウンタｉを設けてｉ＝１に初期化する。ここで、ｉは、１～Ｎまでの整数値であるが、図１の無線通信システムは、４台の分散アンテナ装置３０－１～３０－４を備えており、ビーム組合せ履歴生成部１３は、ビーム組合せ履歴テーブル１４０から「分散アンテナＩＤ＃１」，「分散アンテナＩＤ＃２」，「分散アンテナＩＤ＃３」，「分散アンテナＩＤ＃４」という４つの分散アンテナＩＤを読み出すため、以下では、Ｎ＝４として説明を行う。ｉ番目の分散アンテナ装置を分散アンテナ装置３０－ｉとし、ｉ番目の分散アンテナを分散アンテナ３１－ｉとし、ｉ番目の本体装置を本体装置３２－ｉとして、以下の説明を行う。

　ビーム組合せ履歴生成部１３は、フィードバック信号受信部１２に対して、出力先をビーム組合せ履歴生成部１３にする出力先切替指示信号を出力する。フィードバック信号受信部１２は、ビーム組合せ履歴生成部１３から出力先をビーム組合せ履歴生成部１３にする出力先切替指示信号を受けると、フィードバック信号の出力先をビーム組合せ履歴生成部１３に設定する。

　ビーム組合せ履歴生成部１３は、ｉ番目の分散アンテナ３１－ｉを備える分散アンテナ装置３０－ｉに全ビームサーチを行わせるため、ｉ番目の分散アンテナ３１－ｉに付与されている分散アンテナＩＤを含む全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。ビーム組合せ履歴生成部１３は、全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力した後、内部に備えるフィードバック信号タイマを起動する。ビーム組合せ履歴生成部１３は、フィードバック信号タイマを起動する際、ビーム組合せ履歴生成部１３が全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力してから、送信するビーム数が最も多い分散アンテナ装置３０－１～３０－４によって行われる全ビームサーチによるフィードバック信号を取得するまでに要する時間をフィードバック信号タイマに設定する。なお、当該時間は、予め定められる時間であり、予めビーム組合せ履歴生成部１３に設定される。

　ビームサーチ実行指示部１１は、ビーム組合せ履歴生成部１３が出力する全ビームサーチ要求信号を取り込み、取り込んだ全ビーム要求指示信号に含まれているｉ番目の分散アンテナ３１－ｉの分散アンテナＩＤを読み出す。ビームサーチ実行指示部１１は、内部の記憶領域のビーム数テーブル１１０から読み出したｉ番目の分散アンテナ３１－ｉの分散アンテナＩＤに対応するビームＩＤ最大値を読み出す。ここでは、一例として、ビームサーチ実行指示部１１は、ビームＩＤ最大値として「４０」を読み出したとする。

　ビームサーチ実行指示部１１は、読み出したビームＩＤ最大値、すなわち「４０」に一致する数のビームサーチ指示信号であって、それぞれに含まれるビームＩＤが全て異なるビームＩＤになるように、１からビームＩＤ最大値までの間のビームＩＤを１つずつ含んだビームサーチ指示信号を生成する。ビームサーチ実行指示部１１は、生成したビームサーチ指示信号の各々に対して、読み出したｉ番目の分散アンテナ３１－ｉの分散アンテナＩＤを書き込む。ビームサーチ実行指示部１１は、生成した４０個のビームサーチ指示信号を予め定められる一定の時間間隔で、生成した順に１つずつディジタル信号処理装置２０に出力する。

　ディジタル信号処理装置２０は、ビームサーチ実行指示部１１が出力する４０個のビームサーチ指示信号を順次取り込む。ディジタル信号処理装置２０は、取り込んだビームサーチ指示信号からビームサーチ信号を生成する。ディジタル信号処理装置２０は、生成したビームサーチ信号を、生成した順に、ビームサーチ指示信号に含まれている分散アンテナＩＤに対応するｉ番目の本体装置３２－ｉに出力する。ｉ番目の本体装置３２－ｉは、ディジタル信号処理装置２０が出力するビームサーチ信号を取り込む。ｉ番目の本体装置３２－ｉは、取り込んだビームサーチ信号に含まれているビームＩＤに対応する方向にビームを形成するようにビームサーチ信号に基づいて搬送波を変調する。ｉ番目の本体装置３２－ｉは、変調により生成したビームサーチ信号を載せた無線周波数のアナログ信号を生成する。ｉ番目の本体装置３２－ｉが、生成した無線周波数のアナログ信号をｉ番目の分散アンテナ３１－ｉに出力することにより、ｉ番目の分散アンテナ３１－ｉは、ビームサーチ信号に含まれているビームＩＤの方向に、ビームサーチ信号を載せたビームを送信する（ステップＳａ１）。

　端末装置４０は、分散アンテナ３１－ｉが送信する全てのビームを受信する。端末装置４０は、受信したビームの各々に対して、図６、図７を参照して説明した処理を行う。分散アンテナ３１－ｉは、端末装置４０が送信するフィードバック信号が載せられた無線電波を受信する。分散アンテナ３１－ｉは、受信した無線電波をアナログ信号として本体装置３２－ｉに出力する。本体装置３２－ｉは、フィードバック信号を含むアナログ信号をディジタル信号に変換してディジタル信号処理装置２０に出力する。ディジタル信号処理装置２０は、本体装置３２－ｉが出力するディジタル信号に含まれているフィードバック信号を検出して取得する。ディジタル信号処理装置２０は、取得したフィードバック信号を通信制御装置１０のフィードバック信号受信部１２に出力する。フィードバック信号受信部１２は、ディジタル信号処理装置２０が出力するフィードバック信号を取り込み、取り込んだフィードバック信号を出力先として設定されているビーム組合せ履歴生成部１３に出力する。

　ビーム組合せ履歴生成部１３は、フィードバック信号タイマが計測する時間が、フィードバック信号タイマに設定された時間に到達して、フィードバック信号タイマ満了するまでにｉ番目の分散アンテナ３１－ｉの分散アンテナＩＤが送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだか否かを判定する（ステップＳａ２）。

　ビーム組合せ履歴生成部１３は、フィードバック信号タイマが満了するまでにｉ番目の分散アンテナ３１－ｉの分散アンテナＩＤが送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだと判定した場合（ステップＳａ２、Ｙｅｓ）、取り込んだフィードバック信号に含まれているビームＩＤをｉ番目の分散アンテナ装置３０－ｉにおける最良のビームを示すビームＩＤとする。ビーム組合せ履歴生成部１３は、取り込んだフィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとを組合せたデータを内部の記憶領域に書き込んで記録する（ステップＳａ３）。

　一方、ビーム組合せ履歴生成部１３は、フィードバック信号タイマが満了するまでにｉ番目の分散アンテナ３１－ｉの分散アンテナＩＤが送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んでいないと判定したとする（ステップＳａ２、Ｎｏ）。ここで、ビーム組合せ履歴生成部１３が、フィードバック信号を取り込めない場合とは、例えば、ｉ番目の分散アンテナ３１－ｉと、端末装置４０との間に見通しがなく、ｉ番目の分散アンテナ３１－ｉが送信したビームが、端末装置４０に到達しなかった場合、ｉ番目の分散アンテナ３１－ｉが送信したビームが端末装置４０に到達したが、端末装置４０に到達したビームの受信レベルが、端末装置４０の受信感度よりも低いために、端末装置４０のアナログ信号送受信部４２が復調できず破棄してしまった場合、端末装置４０が送信したフィードバック信号を載せた無線電波の受信レベルが、分散アンテナ装置３０－ｉの受信感度よりも低いために、本体装置３２－ｉが復調することができず破棄してしまった場合、端末装置４０の内部の処理等による遅延によりフィードバック信号を載せた無線電波の送信が遅延し、フィードバック信号タイマが満了した後に、フィードバック信号受信部１２が、ビーム組合せ履歴生成部１３にフィードバック信号を出力した場合などが想定される。

　ビーム組合せ履歴生成部１３は、ステップＳａ３の処理の後、または、ステップＳａ２の処理において「Ｎｏ」の判定をした後、その時点でのｉの値がＮ（ここでは、Ｎ＝４）でなければ、ｉに１を加えた値を新たなｉの値として、再びステップＳａ１～Ｓａ３の処理が行われる（ループＬａ１ｓ～Ｌａ１ｅ）。ビーム組合せ履歴生成部１３は、その時点でのｉの値がＮ（ここでは、Ｎ＝４）である場合、ループＬａ１ｓ～Ｌａ１ｅの処理を終了する。ビーム組合せ履歴生成部１３は、内部の記憶領域に書き込まれているデータを全て読み出し、読み出し後に、全てのデータを内部の記憶領域から削除する。ビーム組合せ履歴生成部１３は、読み出した全てのデータに基づいて、分散アンテナ装置３０－１～３０－４における最良のビームの組合せを示すレコードを生成する（ステップＳａ４）。

　ビーム組合せ履歴生成部１３は、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に既に記録されているレコードのビームＩＤの組合せから、生成したレコードに含まれているビームＩＤの組合せに一致しているレコードの数を検出し、検出した数が、予め定められる所定レコード数-未満であるか否かを判定する（ステップＳａ５）。ビーム組合せ履歴生成部１３は、検出した数が、予め定められる所定レコード数未満であると判定した場合（ステップＳａ５、Ｎｏ）、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に新たな行を生成する。ビーム組合せ履歴生成部１３は、新たなレコードＩＤを生成する。ビーム組合せ履歴生成部１３は、生成した新たなレコードＩＤを新たな行の「レコードＩＤ」の項目に書き込む。ビーム組合せ履歴生成部１３は、送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとの組合せに基づいて、新たな行における「分散アンテナＩＤ＃１」，「分散アンテナＩＤ＃２」，「分散アンテナＩＤ＃３」，「分散アンテナＩＤ＃４」の各々の要素に、各々に対応するビームＩＤを書き込む（ステップＳａ６）。その後、ビーム組合せ履歴生成部１３は、次の試行周期の処理として、再びループＬａ１ｓ～Ｌａ１ｅの処理を行う。

　一方、ビーム組合せ履歴生成部１３は、検出した数が、予め定められる所定レコード数未満でないと判定したとする（ステップＳａ５、Ｙｅｓ）。この場合、ビーム組合せ生成処理の間に、セル１００内を端末装置４０が移動した範囲内で、分散アンテナ装置３０－１～３０－４における最良のビームの組合せのパターンが十分に得られているとみなすことができる。そのため、ビーム組合せ履歴生成部１３は、処理を終了する。なお、ビーム組合せ履歴生成部１３は、処理を終了する前に、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に記憶されているビームＩＤの組合せとして同一のレコードが複数存在する場合、いずれか１つのレコードを残して、他のレコードを削除するようにしてもよい。また、ビーム組合せ生成処理において、分散アンテナ装置３０－１～３０－４における最良のビームの組合せのパターンが十分に得られていなくてもよい場合、ビーム組合せ履歴生成部１３は、ステップＳａ５の判定処理に替えて、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に記憶されているレコードの数が、予め定められるレコード数に到達するまでは、ステップＳａ６の処理を行い、予め定められるレコード数に到達すると、図９の処理を終了する判定処理を行うようにしてもよい。このようにすることで、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に記憶されているレコード数がある一定量のレコード数になった状態で、図８のステップＳ２のビーム探索処理を開始させるようにすることができる。

　これにより、例えば、ビーム組合せ履歴生成部１３が、ループＬａ１ｓ～Ｌａ１ｅの処理をＭ回繰り返し行った場合、すなわち、Ｍ回分の試行周期が終わった場合、図４に示すように、ビーム組合せ履歴テーブル１４０においてＭ個のレコードが生成されることになる。なお、図４に示すビーム組合せ履歴テーブル１４０において「分散アンテナＩＤ＃３」の「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」には、ビームＩＤが書き込まれていない。これは、「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」の試行周期において、上記したビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号を取り込めない場合のいずれかの事象が発生したことにより、ビーム組合せ履歴生成部１３が、「分散アンテナＩＤ＃３」に対応する分散アンテナ装置３０－３が行った全ビームサーチによるフィードバック信号を取得することができなかったことを示している。

（第１の実施形態のビーム探索処理）
　図１０は、図８のステップＳ２の処理において行われるビーム探索処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すビーム探索処理が開始される前提として、ビーム組合せ履歴記憶部１４に、図４に示すビーム組合せ履歴テーブル１４０が生成されているものとする。

　無線通信システム１の運用者の操作を受けて、通信制御装置１０の候補ビーム検出部１５は、ビーム探索処理を開始する。候補ビーム検出部１５は、内部に備えるビーム探索周期タイマを起動する。候補ビーム検出部１５は、ビーム探索周期タイマを起動する際に、予め定められる１つのビーム探索周期の期間の長さを示す時間を設定する。

　候補ビーム検出部１５は、ビーム組合せ履歴記憶部１４が記憶するビーム組合せ履歴テーブル１４０の分散アンテナＩＤの項目に書き込まれている全ての分散アンテナＩＤを読み出す。候補ビーム検出部１５、内部の記憶領域にカウンタｉを設けてｉ＝１に初期化する。ここで、ｉは、１～Ｎまでの整数値であるが、図１の無線通信システムは、４台の分散アンテナ装置３０－１～３０－４を備えており、候補ビーム検出部１５は、ビーム組合せ履歴テーブル１４０から「分散アンテナＩＤ＃１」，「分散アンテナＩＤ＃２」，「分散アンテナＩＤ＃３」，「分散アンテナＩＤ＃４」という４つの分散アンテナＩＤを読み出すため、以下では、Ｎ＝４として説明を行う。ｉ番目の分散アンテナ装置を分散アンテナ装置３０－ｉとし、ｉ番目の分散アンテナを分散アンテナ３１－ｉとし、ｉ番目の本体装置を本体装置３２－ｉとして、以下の説明を行う。

　候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号受信部１２に対して、出力先を候補ビーム検出部１５にする出力先切替指示信号を出力する。フィードバック信号受信部１２は、候補ビーム検出部１５から出力先を候補ビーム検出部１５にする出力先切替指示信号を受けると、フィードバック信号の出力先を候補ビーム検出部１５に設定する。

　候補ビーム検出部１５は、ｉ＝１の場合、以下の処理を行う。すなわち、候補ビーム検出部１５は、１番目の分散アンテナ３１－１を備える分散アンテナ装置３０－１に全ビームサーチを行わせるため、１番目の分散アンテナ３１－１に付与されている分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃１」を含む全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。候補ビーム検出部１５は、全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力した後、内部に備えるフィードバック信号タイマを起動する。候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号タイマを起動する際に、図９のステップＳａ１の処理において、ビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号タイマに設定したのと同一の時間を設定する。なお、当該時間は、予め定められる時間であり、予め候補ビーム検出部１５に設定される。ビームサーチ実行指示部１１が、候補ビーム検出部１５が出力する全ビームサーチ要求信号を取り込むと、その後、図９のステップＳａ１の処理において、ビームサーチ実行指示部１１が全ビームサーチ要求信号を取り込んだ後の処理が、ｉ＝１として、ビームサーチ実行指示部１１、ディジタル信号処理装置２０、本体装置３２－１、分散アンテナ３１－１及び端末装置４０によって行われる（ｉ＝１の場合のステップＳｂ１）。

　候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号タイマが満了するまでに１番目の分散アンテナ３１－１の分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃１」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだか否かを判定する（ｉ＝１の場合のステップＳｂ２）。

　ここでは、上記したビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号を取り込めない場合のいずれかの事象が発生したとする。この場合、候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号タイマが満了するまでに１番目の分散アンテナ３１－１の分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃１」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んでいないと判定する（ステップＳｂ２、Ｎｏ）。候補ビーム検出部１５は、その時点でのｉの値がＮ（ここでは、Ｎ＝４）でなければ、ｉに１を加えた値を新たなｉの値とし、再びステップＳｂ１，Ｓｂ２の処理が行われる（ループＬｂ１ｓ～Ｌｂ１ｅ）。ここでは、その時点でのｉの値は「１」であるため、候補ビーム検出部１５は、「２」を新たなｉの値とする。

　候補ビーム検出部１５は、ｉ＝２の場合、ループＬｂ１ｓ～Ｌｂ１ｅの２回目の処理として、以下の処理を行う。すなわち、候補ビーム検出部１５は、２番目の分散アンテナ３１－２を備える分散アンテナ装置３０－２に全ビームサーチを行わせるため、２番目の分散アンテナ３１－２に付与されている分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃２」を含む全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。候補ビーム検出部１５は、全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力した後、内部に備えるフィードバック信号タイマを起動する。候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号タイマを起動する際に、図９のステップＳａ１の処理において、ビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号タイマに設定したのと同一の時間を設定する。ビームサーチ実行指示部１１が、候補ビーム検出部１５が出力する全ビームサーチ要求信号を取り込むと、その後、図９のステップＳａ１の処理において、ビームサーチ実行指示部１１が全ビームサーチ要求信号を取り込んだ後の処理が、ｉ＝２として、ビームサーチ実行指示部１１、ディジタル信号処理装置２０、本体装置３２－２、分散アンテナ３１－２及び端末装置４０によって行われる（ｉ＝２の場合のステップＳｂ１）。

　候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号タイマが満了するまでに２番目の分散アンテナ３１－２の分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃２」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだか否かを判定する（ｉ＝２の場合のステップＳｂ２）。ここでは、上記したビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号を取り込めない場合のいずれかの事象が発生せず、フィードバック信号受信部１２が候補ビーム検出部１５にフィードバック信号を出力したとする。この場合、候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号タイマが満了するまでに２番目の分散アンテナ３１－２の分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃２」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだと判定する（ｉ＝２の場合のステップＳｂ２、Ｙｅｓ）。

　候補ビーム検出部１５は、ループＬｂ１ｓ～Ｌｂ１ｅの処理を抜けて、取り込んだフィードバック信号に含まれているビームＩＤを２番目の分散アンテナ装置３０－２における最良のビームを示すビームＩＤとする。候補ビーム検出部１５は、当該ビームＩＤと、フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃２」とによって特定されるビームを検出基準ビームとする。ここでは、候補ビーム検出部１５が取り込んだフィードバック信号に含まれているビームＩＤは、「ビームＩＤ＃３３」であるとする。

　候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを組合せて１組のデータとし、当該１組のデータをビーム組合せ記録部１７に出力する。ビーム組合せ記録部１７は、候補ビーム検出部１５が出力する１組のデータを取り込む。候補ビーム検出部１５は、フィードバック信号受信部１２に対して、出力先をビームサーチ実行判定部１６にする出力先切替指示信号を出力する。フィードバック信号受信部１２は、候補ビーム検出部１５から出力先をビームサーチ実行判定部１６にする出力先切替指示信号を受けると、フィードバック信号の出力先をビームサーチ実行判定部１６に設定する（ステップＳｂ３）。

　上記のステップＳｂ２，Ｓｂ３の処理について別の言い方をすると、候補ビーム検出部１５は、全ての分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対して順番に全ビームサーチを行わせる処理を行い、その処理の途中で、１つのフィードバック信号を取り込むと、ループＬｂ１ｓ～Ｌｂ１ｅの処理を終了し、取り込んだフィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとによって特定されるビームを検出基準ビームとしていることになる。

　この時点で、ビーム探索期間において、全ビームサーチを行っていないのは、分散アンテナ装置３０－３，３０－４の２台になる。仮に、無線通信システム１が、Ｎ台の分散アンテナ装置３０－１～３０－Ｎを備えている場合、ループＬｂ１ｓ～Ｌｂ１ｅを抜けた時点でのｉの値と、Ｎの値とを用いて、全ビームサーチを行っていない分散アンテナ装置３０－１～３０－Ｎの台数は、Ｎ－ｉで表されることになる。候補ビーム検出部１５は、内部の記憶領域にカウンタｋを設けてｋ＝ｉ＋１に初期化する。ｋは、（ｉ＋１）～Ｎまでの整数値であり、ここでは、ｋは、「３」，「４」の値を取る。

　候補ビーム検出部１５は、ｋ＝３の場合、以下の処理を行う。すなわち、候補ビーム検出部１５は、３番目の分散アンテナ装置３０－３のビームであって、検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームを候補ビームとしてビーム組合せ履歴テーブル１４０から検出する。ここで、検出基準ビームは、「分散アンテナＩＤ＃２」の「ビームＩＤ＃３３」によって特定されるビームである。ビーム組合せ履歴テーブル１４０において、検出基準ビームに対応する「分散アンテナＩＤ＃２」の「ビームＩＤ＃３３」は、「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」に含まれているが、「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」の「分散アンテナＩＤ＃３」の項目は、空欄になっている。そのため、候補ビーム検出部１５は、３番目の分散アンテナ装置３０－３のビームであって、検出基準ビームと共に選択されたことがある候補ビームを示す候補ビームＩＤは存在しないことを検出結果とする。候補ビーム検出部１５は、「分散アンテナＩＤ＃３」のみを含む検出結果を示すデータを生成する（ｋ＝３の場合のステップＳｂ４）。

　候補ビーム検出部１５は、「分散アンテナＩＤ＃３」のみを含む検出結果を示すデータをビームサーチ実行判定部１６に出力する（ｋ＝３の場合のステップＳｂ５）。ビームサーチ実行判定部１６は、候補ビーム検出部１５から検出結果を示すデータを受けると、図１１に示す全ビームサーチ実行判定の処理のサブルーチンを開始する（ｋ＝３の場合のステップＳｂ６）。

　ビームサーチ実行判定部１６は、候補ビーム検出部１５が出力する検出結果を示すデータを取り込む（ｋ＝３の場合のステップＳｃ１）。ビームサーチ実行判定部１６は、取り込んだ検出結果を示すデータに候補ビームＩＤが含まれているか否かを判定する（ｋ＝３の場合のステップＳｃ２）。ここでは、検出結果を示すデータに候補ビームＩＤは含まれていないため、ビームサーチ実行判定部１６は、取り込んだ検出結果を示すデータに候補ビームＩＤが含まれていないと判定する（ｋ＝３の場合のステップＳｃ２、Ｎｏ）。

　以下、ステップＳｃ３～Ｓｃ６の処理について説明する。ビームサーチ実行判定部１６は、検出結果を示すデータに含まれている「分散アンテナＩＤ＃ｋ」を読み出し、読み出した「分散アンテナＩＤ＃ｋ」に基づいて、ｋ番目の分散アンテナ３１－ｋを備える分散アンテナ装置３０－ｋに全ビームサーチを行わせるため、「分散アンテナＩＤ＃ｋ」を含む全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。ビームサーチ実行判定部１６は、全ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力した後、内部に備えるフィードバック信号タイマを起動する。ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマを起動する際に、図９のステップＳａ１の処理において、ビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号タイマに設定したのと同一の時間を設定する。なお、当該時間は、予め定められる時間であり、予めビームサーチ実行判定部１６に設定される。ビームサーチ実行指示部１１が、ビームサーチ実行判定部１６が出力する全ビームサーチ要求信号を取り込むと、その後、図９のステップＳａ１の処理において、ビームサーチ実行指示部１１が全ビームサーチ要求信号を取り込んだ後の処理が、ｉ＝ｋとして、ビームサーチ実行指示部１１、ディジタル信号処理装置２０、本体装置３２－ｋ、分散アンテナ３１－ｋ及び端末装置４０によって行われる（ステップＳｃ３）。

　ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマが満了するまでにｋ番目の分散アンテナ３１－ｋの分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃ｋ」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだか否かを判定する（ステップＳｃ４）。

　例えば、上記したビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号を取り込めない場合のいずれかの事象が発生せず、フィードバック信号受信部１２がビームサーチ実行判定部１６にフィードバック信号を出力したとする。この場合、ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマが満了するまでにｋ番目の分散アンテナ３１－ｋの分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃ｋ」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだと判定する（ステップＳｃ４、Ｙｅｓ）。ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号に含まれているビームＩＤをｋ番目の分散アンテナ装置３０－ｋにおける最良のビームを示すビームＩＤとする。ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを組合せて１組のデータとし、当該１組のデータをビーム組合せ記録部１７に出力する。ビーム組合せ記録部１７は、ビームサーチ実行判定部１６が出力する１組のデータを取り込む。（ステップＳｃ５）。

　これに対して、上記したビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号を取り込めない場合のいずれかの事象が発生したとする。この場合、ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマが満了するまでにｋ番目の分散アンテナ３１－ｋの分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃ｋ」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んでいないと判定する（ステップＳｃ４、Ｎｏ）。

　ビームサーチ実行判定部１６は、ステップＳｃ５の処理の後、または、ステップＳｃ４の処理において「Ｎｏ」の判定をした後、ｋ番目の分散アンテナ装置３０－ｋに対する処理が終了したことを示す終了通知信号であって、カウンタｋの値を含む終了通知信号を候補ビーム検出部１５に出力して（ステップＳｃ６）、サブルーチンの処理を終了する。

　図１０に戻り、候補ビーム検出部１５は、ビームサーチ実行判定部１６が出力する終了通知信号を取り込むと、その時点でのｋの値がＮ（ここでは、Ｎ＝４）でなければ、ｋに１を加えた値を新たなｋの値として、再びステップＳｂ４～Ｓｂ６の処理が行われる（ループＬｂ２ｓ～Ｌｂ２ｅ）。ここでは、その時点でのｋの値は「３」であるため、候補ビーム検出部１５は、「４」を新たなｋの値とする。

　候補ビーム検出部１５は、ｋ＝４の場合、以下の処理を行う。すなわち、候補ビーム検出部１５は、４番目の分散アンテナ装置３０－４のビームであって、検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビームＩＤをビーム組合せ履歴テーブル１４０から検出する。ここで、検出基準ビームは、「分散アンテナＩＤ＃２」の「ビームＩＤ＃３３」によって特定されるビームである。ビーム組合せ履歴テーブル１４０において、検出基準ビームに対応する「分散アンテナＩＤ＃２」の「ビームＩＤ＃３３」は、「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」に含まれている。「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」の「分散アンテナＩＤ＃４」の項目には、「ビームＩＤ＃１５」，「ビームＩＤ＃１６」，「ビームＩＤ＃１５」が書き込まれている。

　したがって、候補ビーム検出部１５は、４番目の分散アンテナ装置３０－４のビームであって、検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビームＩＤとして「ビームＩＤ＃１５」と「ビームＩＤ＃１６」とをビーム組合せ履歴テーブル１４０から検出する。候補ビーム検出部１５は、「ビームＩＤ＃１５」と「ビームＩＤ＃１６」とを「分散アンテナＩＤ＃４」に対応する分散アンテナ装置３０－４の候補ビームを示す候補ビームＩＤとする。候補ビーム検出部１５は、「分散アンテナＩＤ＃４」と、候補ビームＩＤである「ビームＩＤ＃１５」と、「ビームＩＤ＃１６」とを含む検出結果を示すデータを生成する（ｋ＝４の場合のステップＳｂ４）。候補ビーム検出部１５は、生成した検出結果を示すデータをビームサーチ実行判定部１６に出力する（ｋ＝４の場合のステップＳｂ５）。ビームサーチ実行判定部１６は、候補ビーム検出部１５から検出結果を示すデータを受けると、図１１に示す全ビームサーチ実行判定の処理のサブルーチンを開始する（ｋ＝４の場合のステップＳｂ６）。

　ビームサーチ実行判定部１６は、候補ビーム検出部１５が出力する検出結果を示すデータを取り込む（ｋ＝４の場合のステップＳｃ１）。ビームサーチ実行判定部１６は、取り込んだ検出結果を示すデータに候補ビームＩＤが含まれているか否かを判定する（ｋ＝４の場合のステップＳｃ２）。ここでは、検出結果を示すデータに「ビームＩＤ＃１５」と、「ビームＩＤ＃１６」とが含まれているため、ビームサーチ実行判定部１６は、取り込んだ検出結果を示すデータに候補ビームＩＤが含まれていると判定する（ｋ＝４の場合のステップＳｃ２、Ｙｅｓ）。

　ビームサーチ実行判定部１６は、４番目の分散アンテナ３１－４を備える分散アンテナ装置３０－４に、候補ビームＩＤに対する部分ビームサーチを行わせるため、「分散アンテナＩＤ＃４」と、「ビームＩＤ＃１５」と、「ビームＩＤ＃１６」とを含む部分ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力する。ビームサーチ実行判定部１６は、部分ビームサーチ要求信号をビームサーチ実行指示部１１に出力した後、内部に備えるフィードバック信号タイマを起動する。ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマを起動する際に、図９のステップＳａ１の処理において、ビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号タイマに設定したのと同一の時間を設定する。

　ビームサーチ実行指示部１１は、ビームサーチ実行判定部１６が出力する部分ビームサーチ要求信号を取り込み、取り込んだ部分ビーム要求指示信号に含まれている「分散アンテナＩＤ＃４」と、「ビームＩＤ＃１５」と、「ビームＩＤ＃１６」とを読み出す。ビームサーチ実行指示部１１は、「分散アンテナＩＤ＃４」と、「ビームＩＤ＃１５」と含むビームサーチ指示信号と、「分散アンテナＩＤ＃４」と、「ビームＩＤ＃１６」と含むビームサーチ指示信号とを生成する。ビームサーチ実行指示部１１は、生成した２個のビームサーチ指示信号を予め定められる一定の時間間隔で、生成した順に１つずつディジタル信号処理装置２０に出力する。ディジタル信号処理装置２０は、ビームサーチ実行指示部１１が出力する２個のビームサーチ指示信号を順次取り込む。その後、図９のステップＳａ１の処理において、ディジタル信号処理装置２０がビームサーチ指示信号を取り込んだ後の処理が、ｉ＝４として、ディジタル信号処理装置２０、本体装置３２－４、分散アンテナ３１－４及び端末装置４０によって行われる（ｋ＝４の場合のステップＳｃ７）。

　ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマが満了するまでに４番目の分散アンテナ３１－４の分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃４」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだか否かを判定する（ステップＳｃ８）。

　例えば、上記したビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号を取り込めない場合のいずれかの事象が発生したとする。この場合、ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマが満了するまでに４番目の分散アンテナ３１－４の分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃４」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んでいないと判定し（ｋ＝４の場合のステップＳｃ８、Ｎｏ）、処理をステップＳｃ３に進める。

　これに対して、上記したビーム組合せ履歴生成部１３がフィードバック信号を取り込めない場合のいずれかの事象が発生せず、フィードバック信号受信部１２がビームサーチ実行判定部１６にフィードバック信号を出力したとする。この場合、ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号タイマが満了するまでに４番目の分散アンテナ３１－４の分散アンテナＩＤである「分散アンテナＩＤ＃４」が送信元アンテナＩＤとして含まれているフィードバック信号を取り込んだと判定する（ｋ＝４の場合のステップＳｃ８、Ｙｅｓ）。

　この場合、ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号に含まれている受信電力値が、予め定められる閾値を超えているか否かを判定する（ｋ＝４の場合のステップＳｃ９）。ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号に含まれている受信電力値が、予め定められる閾値を超えていないと判定した場合（ｋ＝４の場合のステップＳｃ９、Ｎｏ）、処理をステップＳｃ３に進める。一方、ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号に含まれている受信電力値が、予め定められる閾値を超えていると判定した場合（ｋ＝４の場合のステップＳｃ９、Ｙｅｓ）、処理をステップＳｃ５に進める。

　上記のステップＳｃ７，Ｓｃ８，Ｓｃ９の処理について別の言い方をすると、ビームサーチ実行判定部１６は、「分散アンテナＩＤ＃４」に対応する分散アンテナ装置３０－４に「ビームＩＤ＃１５」に対応するビームと、「ビームＩＤ＃１６」に対応するビームとを送信させる部分ビームサーチを行わせることになる。当該部分ビームサーチによるフィードバック信号が得られなかった場合、ビームサーチ実行判定部１６は、処理をステップＳｃ３に進めて「分散アンテナＩＤ＃４」に対応する分散アンテナ装置３０－４に全ビームサーチを行わせて、分散アンテナ装置３０－４に対する最良のビームを再度探索することになる。

　これに対して、当該部分ビームサーチによるフィードバック信号が得られた場合、フィードバック信号に含まれる受信電力値、つまり、端末装置４０において最良のビームとして選択されたビームの受信電力値が、閾値を超えていないときには、ビームサーチ実行判定部１６は、フィードバック信号によって示されたビームは、通常運用に利用することができない適切でないビームであると判定していることになる。そのため、ビームサーチ実行判定部１６は、処理をステップＳｃ３に進めて「分散アンテナＩＤ＃４」に対応する分散アンテナ装置３０－４に全ビームサーチを行わせて、分散アンテナ装置３０－４に対する最良のビームを再度探索することになる。

　一方、フィードバック信号に含まれる受信電力値が、閾値を超えているときには、ビームサーチ実行判定部１６は、当該ビームを分散アンテナ装置３０－４における最良のビームであると判定していることになる。この場合、ビームサーチ実行判定部１６は、分散アンテナ装置３０－４について全ビームサーチを行うことなく、当該ビームを通常運用に利用することができる適切であるビームとすることができるので、ビームの探索数を削減することができていることになる。ビームサーチ実行判定部１６は、処理をステップＳｃ５に進めることにより、当該ビームに関するデータを、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に追加する対象のデータとしていることになる。

　図１０に戻り、候補ビーム検出部１５は、ビームサーチ実行判定部１６が出力する終了通知信号を取り込むと、その時点でのｋの値がＮ（ここでは、Ｎ＝４）になっていれば、ループＬｂ２ｓ～Ｌｂ２ｅの処理を終了して、処理をステップＳｂ７に進める。

　ビーム組合せ記録部１７は、ステップＳｂ３の処理及びステップＳｃ５の処理において取り込んだ１組のデータ、すなわち送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを組合せたデータから受信電力値を除いた、残りのデータに基づいて、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に１つのレコードを生成する。すなわち、ビーム組合せ記録部１７は、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に新たな行を生成することで、新たなレコードＩＤとして「レコードＩＤ＃Ｍ＋１」を生成する。ビーム組合せ記録部１７は、生成した新たな行の「レコードＩＤ」の項目に、生成した新たなレコードＩＤである「レコードＩＤ＃Ｍ＋１」を書き込む。ビーム組合せ記録部１７は、送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとの組合せに基づいて、「レコードＩＤ＃Ｍ＋１」の行における「分散アンテナＩＤ＃１」，「分散アンテナＩＤ＃２」，「分散アンテナＩＤ＃３」，「分散アンテナＩＤ＃４」の各々の要素に、各々に対応するビームＩＤを書き込む（ステップＳｂ７）。

　上記の第１の実施形態の無線通信システム１において、候補ビーム検出部１５は、端末装置４０との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナ３１－１～３１－４の各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、全ビームサーチを停止させ、取得したビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した分散アンテナ３１－１～３１－４を示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない分散アンテナ３１－１～３１－４のビーム識別子であって検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナ３１－１～３１－４に対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部１４から検出する。ビームサーチ実行判定部１６は、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない分散アンテナ３１－１～３１－４に対して全ビームサーチを行わせるか否かを、候補ビーム検出部１５の検出結果に基づいて判定する。ビーム組合せ記録部１７は、ビーム探索期間において分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを生成する。ビーム組合せ記録部１７は、生成したレコードをビーム組合せ履歴記憶部に記録する。これにより、ビーム組合せ履歴生成部１３が行うビーム組合せ生成処理において、サービス提供エリア内であるセル１００の全体にわたって伝送容量を低下させない程度の間隔で端末装置４０を少しずつ移動させてビーム組合せの履歴を示す十分なレコードを生成できていなくても、ビーム探索処理を行う際に、伝送容量を低下させず、かつビーム探索数の削減を行うのに十分な数のレコードを蓄積することを可能にするという効果を奏する。

　図１２を参照しつつ、上記の第１の実施形態のビーム探索処理の内容を整理する。分散アンテナ装置３０－１については、ｉ＝１の場合のステップＳｂ２の処理において、候補ビーム検出部１５は、分散アンテナ装置３０－１に行わせた全ビームサーチによりフィードバック信号タイマが満了するまでにフィードバック信号を取得することができていないため、ビームを探索できないということになる。分散アンテナ装置３０－２については、ｉ＝２の場合のステップＳｂ２の処理において、候補ビーム検出部１５は、分散アンテナ装置３０－２に行わせた全ビームサーチによりフィードバック信号を取得することができ、取得したフィードバック信号に含まれている「ビームＩＤ＃３３」のビームＩＤが示すビームを、分散アンテナ装置３０－２における最良のビームとして探索することができることになる。

　分散アンテナ装置３０－３については、候補ビーム検出部１５は、分散アンテナ装置３０－２における最良のビームである「ビームＩＤ＃３３」と共に選択されたことがあるビームのビームＩＤを、ビーム組合せ履歴テーブル１４０から検出することができない。そのため、ビームサーチ実行判定部１６は、図１２（ａ）に示すように、図１１のステップＳｃ３の処理に進めて、全ビームサーチを分散アンテナ装置３０－３に行わせるようにしている。ビームサーチ実行判定部１６が、分散アンテナ装置３０－３による全ビームサーチによりフィードバック信号を取得できていれば、分散アンテナ装置３０－３における最良のビームを探索できることになり、フィードバック信号を取得できていなければ、分散アンテナ装置３０－３における最良のビームを探索できないことになる。

　分散アンテナ装置３０－４については、候補ビーム検出部１５は、分散アンテナ装置３０－２における最良のビームである「ビームＩＤ＃３３」と共に選択されたことがあるビームのビームＩＤとして、ビーム組合せ履歴テーブル１４０から「ビームＩＤ＃１５」と「ビームＩＤ＃１６」とを検出することができている。そのため、ビームサーチ実行判定部１６は、図１２（ｂ）に示すように、図１１のステップＳｃ７において「ビームＩＤ＃１５」と「ビームＩＤ＃１６」とが示すビームを候補ビームとして部分ビームサーチを分散アンテナ装置３０－４に行わせるようにしている。ビームサーチ実行判定部１６が、分散アンテナ装置３０－４による部分ビームサーチによりフィードバック信号を取得しており、更に取得したフィードバック信号に含まれる受信電力値が、予め定められる閾値を超えていれば、当該フィードバック信号に含まれるビームＩＤを分散アンテナ装置３０－４における最良のビームとして探索できることになる。これに対して、ビームサーチ実行判定部１６が、分散アンテナ装置３０－４による部分ビームサーチによりフィードバック信号が得られていない場合や、フィードバック信号が得られている場合に当該フィードバック信号に含まれる受信電力値が、予め定められる閾値を超えていなければ、ビームサーチ実行判定部１６は、図１１のステップＳｃ３の処理に進めて、全ビームサーチを分散アンテナ装置３０－４に行わせるようにしている。ビームサーチ実行判定部１６が、分散アンテナ装置３０－４による全ビームサーチによりフィードバック信号を取得できれば、分散アンテナ装置３０－４における最良のビームを探索できることになり、フィードバック信号が取得できなければ、分散アンテナ装置３０－４における最良のビームを探索できないことになる。

　したがって、図１０のステップＳｂ１，Ｓｂ２の処理及び図１１のステップＳｃ３，Ｓｃ４の処理において行われる全ビームサーチの処理は、ビーム組合せ履歴生成部１３によるビーム組合せ生成処理によって十分な数のレコードがビーム組合せ履歴テーブル１４０に記録されていない場合に、レコードの不足分をカバーする処理ということができる。これに対して、図１１のステップＳｃ７～Ｓｃ９の処理において行われる部分ビームサーチの処理は、ビーム探索数を削減しつつビームを探索する処理であるが、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に十分な数のレコードが記録されていない場合、候補ビームを絞り込んだ際に、絞り込んだ候補ビームに最良となるビームが含まれず、伝送容量が低下してしまうこともある。そのような場合に、ステップＳｃ３に処理を進めて全ビームサーチを行わせることで、新たに最良のビームを選択する。これにより、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に十分な数のレコードがなくても、ビーム探索の処理を行う際に、伝送容量を低下させず、かつビーム探索数の削減を行うのに十分な数のレコードを蓄積することが可能になる。

（第２の実施形態）
　図１３は、第２の実施形態における通信制御装置１０ａの構成を示すブロック図である。通信制御装置１０ａは、第１の実施形態の通信制御装置１０に替えて用いられる装置であり、以下、説明の便宜上、通信制御装置１０に替えて通信制御装置１０ａを備える無線通信システム１を無線通信システム１ａという。通信制御装置１０ａにおいて、第１の実施形態の通信制御装置１０と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。

　通信制御装置１０ａは、ビームサーチ実行指示部１１、フィードバック信号受信部１２、ビーム組合せ履歴生成部１３ａ、ビーム組合せ履歴記憶部１４ａ、候補ビーム検出部１５ａ、ビームサーチ実行判定部１６ａ及びビーム組合せ記録部１７ａを備える。

　ビーム組合せ履歴記憶部１４ａは、図１４に示すビーム組合せ履歴テーブル１４０ａを記憶する。ビーム組合せ履歴テーブル１４０ａは、図４に示した第１の実施形態のビーム組合せ履歴テーブル１４０と、要素に書き込まれるデータが異なる点以外については、同一のデータ形式を有する。第１の実施形態のビーム組合せ履歴テーブル１４０は、要素として、ビームＩＤのみが書き込まれるデータ構成になっていた。これに対して、第２の実施形態のビーム組合せ履歴テーブル１４０ａは、要素として、ビームＩＤと、当該ビームＩＤが示すビームを端末装置４０が受信した際に端末装置４０が測定した受信電力値とが書き込まれる。なお、受信電力値として、例えば、「ｄＢｍ」の単位で表される数値が書き込まれる。

　ビーム組合せ履歴生成部１３ａは、以下で説明する構成以外の構成は、第１の実施形態のビーム組合せ履歴生成部１３と同一の構成を備える。第１の実施形態のビーム組合せ履歴生成部１３は、図９のステップＳａ３の処理において、取り込んだフィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとを組合せたデータを内部の記憶領域に書き込んで記録するようにしている。これに対して、第２の実施形態のビーム組合せ履歴生成部１３ａは、図９のステップＳａ３の処理において、取り込んだフィードバック信号に含まれている受信電力値を加えて、送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを組合せたデータを内部の記憶領域に書き込んで記録する。

　第１の実施形態のビーム組合せ履歴生成部１３が、図９のステップＳａ４の処理において生成するレコードには、受信電力値は含まれていない。これに対して、第２の実施形態のビーム組合せ履歴生成部１３ａは、図９のステップＳａ４の処理において、送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとに受信電力値を加えたレコードを生成する。そのため、ビーム組合せ履歴生成部１３ａは、ステップＳａ６の処理において、受信電力値を含むレコードをビーム組合せ履歴テーブル１４０ａに書き込む。その際、ビーム組合せ履歴生成部１３ａは、レコードに含まれるビームＩＤ及び受信電力値を組合せたデータの各々を、ビーム組合せ履歴テーブル１４０ａにおける当該レコードに対して新たに生成した行と、ビームＩＤ及び受信電力値を組合せたデータに対応する送信元アンテナＩＤの列とによって特定される箇所の要素として書き込む。なお、第１の実施形態では、ビーム組合せ履歴生成部１３は、処理を終了する前に、ビーム組合せ履歴テーブル１４０に記憶されているビームＩＤの組合せが同一のレコードが複数存在する場合、いずれか１つのレコードを残して、他のレコードを削除するようにしてもよいとしたが、第２の実施形態では、ビームＩＤの組合せが同一であっても、受信電力値が異なる場合があるため、ビーム組合せ履歴テーブル１４０ａに書き込んだレコードを全て残す必要がある。

　候補ビーム検出部１５ａは、以下で説明する構成以外の構成は、第１の実施形態の候補ビーム検出部１５と同一の構成を備える。候補ビーム検出部１５ａは、ビーム探索期間において全ビームサーチを行っていない分散アンテナ装置３０－１～３０－４のビームＩＤであって、検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビームＩＤと、当該ビームＩＤに対応する分散アンテナＩＤとをビーム組合せ履歴テーブル１４０ａから検出する際、ビーム組合せ履歴テーブル１４０ａにおいて、検出したビームＩＤと共に要素として書き込まれている受信電力値を検出する。候補ビーム検出部１５ａは、検出したビームＩＤと、検出した受信電力値との組合せに基づいて、ビームＩＤごとの受信電力値の平均値を算出し、算出した平均値の最大値を、検出した分散アンテナＩＤに対する平均受信電力値とする。候補ビーム検出部１５ａは、算出した平均受信電力値を、検出結果を示すデータに含める。

　ビームサーチ実行判定部１６ａは、以下で説明する構成以外の構成は、第１の実施形態のビームサーチ実行判定部１６と同一の構成を備える。ビームサーチ実行判定部１６ａは、候補ビーム検出部１５が出力する検出結果を示すデータに、候補ビームＩＤが含まれている場合、以下の処理を行う。すなわち、ビームサーチ実行判定部１６ａは、検出結果を示すデータに含まれている平均受信電力値を読み出し、読み出した平均受信電力値にマージンを与えた値を、検出結果を示すデータに含まれている分散アンテナＩＤに対する閾値とする。ここで、平均受信電力値にマージンを与えた値を閾値とするのは、平均受信電力値よりも若干小さい受信電力値を許容するためである。具体的には、ビームサーチ実行判定部１６ａは、予め算出される受信電力値において生じる誤差の値を所定値とし、平均受信電力値から所定値を減算して得られる減算値を閾値とする。

　ビームサーチ実行判定部１６ａは、部分ビームサーチをいずれかの分散アンテナ装置３０－１～３０－４に行わせた際に取得するフィードバック信号に含まれる送信元アンテナＩＤに対する閾値を、算出した閾値の中から選択し、選択した閾値と、当該フィードバック信号に含まれる受信電力値とに基づいて、当該フィードバック信号に含まれる送信元アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４に全ビームサーチを行わせるか否かを判定する。

　ビーム組合せ記録部１７ａは、以下で説明する構成以外の構成は、第１の実施形態のビーム組合せ記録部１７と同一の構成を備える。第１の実施形態のビーム組合せ記録部１７は、図１０のステップＳｂ７の処理において、送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを組合せたデータから受信電力値を除いた、残りのデータに基づいて１つのレコードを生成していた。これに対して、第２の実施形態のビーム組合せ記録部１７ａは、図１０のステップＳｂ７の処理に対応する図１５のステップＳｄ７の処理において、受信電力値を除かずに、送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤと、受信電力値とを組合せたデータから１つのレコードを生成する。ビーム組合せ記録部１７ａは、レコードに含まれるビームＩＤ及び受信電力値を組合せたデータの各々を、ビーム組合せ履歴テーブル１４０ａにおける当該レコードに対して新たに生成した行と、ビームＩＤ及び受信電力値を組合せたデータに対応する送信元アンテナＩＤの列とによって特定される箇所の要素として書き込む。

（第２の実施形態の無線通信システムによる処理）
　第１の実施形態と同様に、第２の実施形態の無線通信システム１ａにおいても図８に示すステップＳ１のビーム組合せ生成処理と、ステップＳ２のビーム探索処理と、ステップＳ３の判定処理が行われる。ただし、以下に説明する点において、第２の実施形態で行われるビーム組合せ生成処理と、ビーム探索処理とは、第１の実施形態で行われる処理と異なる。

（第２の実施形態のビーム組合せ生成処理）
　図９に示すビーム組合せ生成処理において、ステップＳａ３，Ｓａ４，Ｓａ６の処理が上記した処理に置き換えられる他は、第１の実施形態と同一の処理が、ビームサーチ実行指示部１１、フィードバック信号受信部１２、ディジタル信号処理装置２０及び分散アンテナ装置３０－１～３０－４によって行われ、ビーム組合せ履歴生成部１３によって行われていた処理は、ビーム組合せ履歴生成部１３ａによって行われる。

（第２の実施形態のビーム探索処理）
　図１５は、第２の実施形態のビーム探索処理を示すフローチャートであり、図１６は、図１５のステップＳｄ６において行われる全ビームサーチ実行判定のサブルーチンの処理を示すフローチャートである。図１５において、ステップＳｄ１，Ｓｄ２の処理及びステップＳｄ１，Ｓｄ２の処理を繰り返すループＬｄ１ｓ～Ｌｄ１ｅの処理、並びにステップＳｄ３の処理は、図１０のステップＳｂ１，Ｓｂ２の処理及びステップＳｂ１，Ｓｂ２の処理を繰り返すループＬｂ１ｓ～Ｌｂ１ｅの処理、並びにステップＳｂ３の処理と同一の処理が、ビームサーチ実行指示部１１、フィードバック信号受信部１２、ディジタル信号処理装置２０、分散アンテナ装置３０－１～３０－４によって行われ、候補ビーム検出部１５によって行われていた処理は、候補ビーム検出部１５ａによって行われる。ステップＳｄ７の処理は、上記した処理が、ビーム組合せ記録部１７ａによって行われる。

　ループＬｄ２ｓ～Ｌｄ２ｅの処理において、ｋ＝３の場合は、第１の実施形態と同様に、候補ビーム検出部１５ａは、ビーム組合せ履歴テーブル１４０ａから「分散アンテナＩＤ＃３」に対応する候補ビームＩＤを検出できない。そのため、この場合、候補ビーム検出部１５ａは、受信電力値も検出できないことになる。したがって、候補ビーム検出部１５ａは、平均受信電力値を算出することもなく、第１の実施形態のステップＳｂ４の処理と同様に、３番目の分散アンテナ装置３０－３のビームであって、検出基準ビームと共に選択されたことがある候補ビームを示す候補ビームＩＤは存在しないことを検出結果とする。候補ビーム検出部１５ａは、「分散アンテナＩＤ＃３」のみを含む検出結果を示すデータを生成する（ｋ＝３の場合のステップＳｄ４）。

　候補ビーム検出部１５ａは、「分散アンテナＩＤ＃３」のみを含む検出結果を示すデータをビームサーチ実行判定部１６ａに出力する（ｋ＝３の場合のステップＳｂ５）。ビームサーチ実行判定部１６ａは、候補ビーム検出部１５ａから検出結果を示すデータを受けると、図１６に示す全ビームサーチ実行判定の処理のサブルーチンを開始する（ｋ＝３の場合のステップＳｄ６）。

　第２の実施形態のビーム探索処理のステップＳｄ６において行われる全ビームサーチ実行判定の処理のサブルーチンについて、図１６を参照しつつ説明する。ステップＳｅ１～Ｓｅ６までの処理は、図１１に示したステップＳｃ１～Ｓｃ６と同一の処理が、ビームサーチ実行指示部１１、フィードバック信号受信部１２、ディジタル信号処理装置２０、分散アンテナ装置３０－１～３０－４によって行われ、ビームサーチ実行判定部１６によって行われていた処理は、ビームサーチ実行判定部１６ａによって行われる。そのため、ｋ＝３の場合、ステップＳｅ２の判定処理で、ビームサーチ実行判定部１６ａは、「Ｎｏ」と判定し、処理は、ステップＳｅ３に進められるため、その後、第１の実施形態におけるｋ＝３の場合と同一の処理が行われることになる。

　図１５に示すループＬｄ２ｓ～Ｌｄ２ｅの処理において、ｋ＝４まで処理が進んだとする。候補ビーム検出部１５ａは、第１の実施形態と同様に、４番目の分散アンテナ装置３０－４のビームであって、検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビームＩＤをビーム組合せ履歴テーブル１４０ａから検出する。ここで、検出基準ビームは、「分散アンテナＩＤ＃２」の「ビームＩＤ＃３３」によって特定されるビームである。ビーム組合せ履歴テーブル１４０ａにおいて、検出基準ビームに対応する「分散アンテナＩＤ＃２」の「ビームＩＤ＃３３」は、「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」に含まれている。「レコードＩＤ＃２」，「レコードＩＤ＃４」，「レコードＩＤ＃６」の「分散アンテナＩＤ＃４」の項目には、「ビームＩＤ＃１５」，「ビームＩＤ＃１６」，「ビームＩＤ＃１５」が書き込まれている。

　したがって、候補ビーム検出部１５ａは、４番目の分散アンテナ装置３０－４のビームであって、検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビームＩＤとして「ビームＩＤ＃１５」と「ビームＩＤ＃１６」とをビーム組合せ履歴テーブル１４０から検出する。候補ビーム検出部１５ａは、「ビームＩＤ＃１５」と「ビームＩＤ＃１６」とを「分散アンテナＩＤ＃４」に対応する分散アンテナ装置３０－４の候補ビームを示す候補ビームＩＤとする。

　候補ビーム検出部１５ａは、更に、「ビームＩＤ＃１５」について、「レコードＩＤ＃２」の「（受信電力値２－４）」と、「レコードＩＤ６」の「（受信電力値６－４）」とを検出し、「ビームＩＤ＃１６」について、「レコードＩＤ＃４」の「（受信電力値４－４）」を検出する。候補ビーム検出部１５ａは、「ビークＩＤ＃１５」に対応する「（受信電力値２－４）」と「（受信電力値６－４）」の平均値を算出する。「ビームＩＤ＃１６」については、「（受信電力値４－４）」の１つしかないため、「（受信電力値４－４）」を平均値とする。候補ビーム検出部１５ａは、「ビークＩＤ＃１５」に対応する平均値及び「ビームＩＤ＃１６」の平均値の中で最大の平均値を「分散アンテナＩＤ＃４」に対する平均受信電力値とする。候補ビーム検出部１５は、「分散アンテナＩＤ＃４」と、候補ビームＩＤである「ビームＩＤ＃１５」と、「ビームＩＤ＃１６」と、算出した平均受信電力値とを含む検出結果を示すデータを生成する（ｋ＝４の場合のステップＳｄ４）。候補ビーム検出部１５ａは、生成した検出結果を示すデータをビームサーチ実行判定部１６ａに出力する（ｋ＝４の場合のステップＳｄ５）。

　続くステップＳｄ６の処理において行われる図１６の全ビームサーチ実行判定の処理のサブルーチンのステップＳｅ１の処理において、ビームサーチ実行判定部１６ａは、候補ビーム検出部１５ａが出力する検出結果データを取り込み、ステップＳｅ２の処理において、取り込んだ検出結果を示すデータに候補ビームＩＤが含まれていると判定する（ｋ＝４の場合のステップＳｅ２、Ｙｅｓ）。

　ステップＳｅ７，Ｓｅ８の処理は、それぞれ図１１のステップＳｃ７，Ｓｃ８と同一の処理が、ビームサーチ実行指示部１１、フィードバック信号受信部１２、ディジタル信号処理装置２０、分散アンテナ装置３０－４によって行われ、ビームサーチ実行判定部１６によって行われていた処理は、ビームサーチ実行判定部１６ａによって行われる。ビームサーチ実行判定部１６ａは、ステップＳｅ８の判定処理において「Ｙｅｓ」の判定をした場合、検出結果を示すデータに含まれている平均受信電力値を読み出し、読み出した平均受信電力値にマージンを与えて「分散アンテナＩＤ＃４」に対する閾値を算出する（ステップＳｅ９）。ビームサーチ実行判定部１６ａは、フィードバック信号に含まれている受信電力値が、フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤ（ここでは、「分散アンテナＩＤ＃４」）に対して算出した閾値を超えているか否かを判定する（ｋ＝４の場合のステップＳｅ１０）。

　ビームサーチ実行判定部１６ａは、フィードバック信号に含まれている受信電力値が、当該フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤに対して算出した閾値を超えていると判定した場合（ステップＳｅ１０、Ｙｅｓ）、その後、処理をステップＳｅ５の処理に進める。一方、ビームサーチ実行判定部１６ａは、フィードバック信号に含まれている受信電力値が、当該フィードバック信号に含まれている送信元アンテナＩＤに対して算出した閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳｅ１０、Ｎｏ）、その後、処理をステップＳｅ３の処理に進める。

　これにより、第２の実施形態では、ビームサーチ実行判定部１６ａが、分散アンテナ装置３０－１～３０－４のいずれかに部分ビームサーチを行わせると判定した場合、当該部分ビームサーチにより取得したフィードバック信号に含まれる受信電力値が、当該部分ビームサーチの対象の分散アンテナ装置３０－１～３０－４の過去の平均受信電力値程度の値であれば、当該フィードバック信号に含まれるビームＩＤが示すビームを、当該フィードバック信号に含まれる送信元アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４の最良のビームとして探索できることになる。ビームサーチ実行判定部１６ａは、当該ビームに関連するデータをビーム組合せ履歴テーブル１４０ａに追加することができることになる。これに対して、ビームサーチ実行判定部１６ａは、当該部分ビームサーチにより取得したフィードバック信号に含まれる受信電力値が、当該部分ビームサーチの対象の分散アンテナ装置３０－１～３０－４の過去の平均受信電力値程度の値でなければ、当該フィードバック信号に含まれる送信元アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対して全ビームサーチを行わせる。ビームサーチ実行判定部１６が、当該全ビームサーチによりフィードバック信号を取得できれば、全ビームサーチの対象の分散アンテナ装置３０－１～３０－４における最良のビームを探索できることになり、フィードバック信号が取得できなければ、全ビームサーチの対象の分散アンテナ装置３０－１～３０－４における最良のビームを探索できないことになる。したがって、第２の実施形態では、第１の実施形態の通信制御装置１０が奏する効果に加えて、部分ビームサーチを行わせる際に、第１の実施形態よりも、より正確に最良のビームを探索することができることになる。

（補足的な形態）
　上記の第１及び第２の実施形態では、分散アンテナ装置３０－１～３０－４、ディジタル信号処理装置２０及び通信制御装置１０，１０ａにおける送信側ビームを探索する処理を示している。例えば、無線通信システム１，１ａが、送受信に別周波数を用いるＦＤＤのようなシステムである場合、受信側となる端末装置４０は、受信側ビームを探索する処理を行う必要がある。受信側ビームを探索する処理は、例えば、以下のようにして行われる。受信側である端末装置４０が受信ビームサーチ手順を要求する信号を送信側となる分散アンテナ３１－１～３１－４の各々に送信する。ディジタル信号処理装置２０は、分散アンテナ装置３０－１～３０－４を経由して、受信ビームサーチ手順を要求する信号を取り込むと、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々に対して、各々が備える分散アンテナ３１－１～３１－４を通じて定期的に信号を送信させる。端末装置４０は、複数の端末アンテナ４１－１～４１－Ｍによって形成する受信側ビームの方向を切り替えて、分散アンテナ３１－１～３１－４が定期的に送信する信号を受信する。端末装置４０は、受信した信号の受信電力を測定する。これにより、端末装置４０は、端末アンテナ４１－１～４１－Ｍが形成するいずれの方向の受信側ビームで受信した際の受信電力値が最良であるかを判定することにより受信側ビームを選択することができる。なお、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々が、各々が備える分散アンテナ３１－１～３１－４を通じて、定期的に信号を送信している場合、端末装置４０は、受信ビームサーチ手順を要求する信号を送信することなく、当該信号を受信して受信側ビームを選択するようにしてもよい。この受信側ビームを選択する処理においても、上記した第１及び第２の実施形態の仕組みを適用するようにしてもよい。逆に、端末装置４０が送信側ビームを探索し、分散アンテナ装置３０－１～３０－４、ディジタル信号処理装置２０及び通信制御装置１０，１０ａが受信側ビームを探索する構成おいても、上記した第１及び第２の実施形態の仕組みを適用するようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態では、端末装置４０は、受信電力を測定し、測定により得られた受信電量値に基づいて最良のビームを選択するようにしている。ここで、受信電力値とは、一例であり、搬送波対雑音比や信号対雑音比など他の受信品質を示す指標を、端末装置４０が測定し、測定した受信品質を示す値に基づいて最良のビームを選択するようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態では、端末装置４０が、分散アンテナ３１－１～３１－４の各々が送信する複数のビームサーチ信号に基づいて、分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々における最良のビームを選択するようにしている。これに対して、通信制御装置１０，１０ａ側で分散アンテナ装置３０－１～３０－４の各々における最良のビームを選択するようにしてもよい。例えば、端末装置４０が最良ビーム選択部４５を備えず、ビームサーチ信号受信部４４が、図７のステップＳｔｂ３の処理において、読み出した全てのデータを１セットのデータとしてフィードバック信号生成部４６に出力する。フィードバック信号生成部４６は、１セットのデータの全てにおいて共通である送信元アンテナＩＤと、１セットのデータに含まれる複数のビームＩＤと、当該ビームＩＤに対応する受信電力値とを含む１つのフィードバック信号を生成する。ビーム組合せ履歴生成部１３，１３ａ、候補ビーム検出部１５，１５ａ、ビームサーチ実行判定部１６，１６ａは、取り込んだ１つのフィードバック信号に含まれる複数のビームＩＤと、複数のビームＩＤの各々に対応する受信電力値との組合せに基づいて、当該フィードバック信号に含まれる送信元アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対する最良のビームを選択することができる。

　上記の第１及び第２の実施形態では、運用者が、通信制御装置１０，１０ａを操作することによって、ステップＳ１のビーム組合せ生成処理の開始のタイミングと、ステップＳ２のビーム探索処理の開始のタイミングとを指定するとしている。これに対して、運用者が、通信制御装置１０を操作することによって、ステップＳ１のビーム組合せ生成処理が開始されると、ステップＳ１の処理の後、ビーム組合せ履歴生成部１３が、候補ビーム検出部１５を起動させて、ステップＳ２のビーム探索処理が、運用者の操作を介さずに自動的に開始されるようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態において、ステップＳ１のビーム組合せ生成処理を行わずに、ステップＳ２のビーム探索処理から開始するようにしてもよい。この場合、ビーム探索処理が開始される前の状態では、ビーム組合せ履歴記憶部１４，１４ａのビーム組合せ履歴テーブル１４０，１４０ａには、レコードが存在しないことになる。そのため、候補ビーム検出部１５，１５ａは、候補ビームを検出することができないので、第１の実施形態では、図１０のステップＳｂ１，Ｓｂ２及び図１１のステップＳｃ３，Ｓｃ４、並びに、第２の実施形態では、図１５のステップＳｄ１，Ｓｄ２及び図１６のステップＳｅ３，Ｓｅ４の全ビームサーチの処理が主に行われることになる。これらのビーム探索処理における全ビームサーチの処理が繰り返し行われることで、ビーム組合せ履歴記憶部１４，１４ａのビーム組合せ履歴テーブル１４０，１４０ａにレコードが蓄積され、次第に、部分ビームサーチの処理が行われることになる。したがって、この場合、通信制御装置１０，１０ａは、ビーム組合せ履歴生成部１３，１３ａを備える必要がないことから、事前にビーム組合せの履歴を示すレコードを生成することなく、ビーム探索の処理を行う際に、伝送容量を低下させず、かつビーム探索数の削減を行うのに十分な数のレコードを蓄積することが可能になる。

　上記の第１及び第２の実施形態において、端末装置４０のビームサーチ信号受信部４４は、図７のフローチャートに示すように、タイマが満了してから、ステップＳｔｂ３の処理を行うようにしている。これに対して、ビームサーチ信号受信部４４は、以下に示すように、ある１つの送信アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４が送信するビームサーチ信号が載せられたビームを全て受信したと判定できる場合には、タイマの満了を待たずにステップＳｔｂ２の処理を行うようにしてもよい。例えば、分散アンテナ装置３０－１～３０－４が送信可能なビームの数が、全て同一数であり、この数が既知であるものとする。この場合、ビームサーチ信号受信部４４は、ディジタル信号処理部４３が出力するビームサーチ信号を取り込むごとに、ビームサーチ信号に含まれる送信元アンテナＩＤごとに、取り込んだビームサーチ信号の数をカウントする。ビームサーチ信号受信部４４は、カウントするごとに、送信元アンテナＩＤの各々に対してカウントした数が、既知である分散アンテナ装置３０－１～３０－４が送信可能なビームの数に一致するか否かを判定する。ビームサーチ信号受信部４４は、いずれかの送信元アンテナＩＤの各々に対してカウントした数が、既知である分散アンテナ装置３０－１～３０－４が送信可能なビームの数に一致したと判定したとする。この場合、ビームサーチ信号受信部４４は、当該送信元アンテナＩＤに対応する分散アンテナ装置３０－１～３０－４が送信したビームサーチ信号を全て取り込んだとみなすことができるので、当該送信元アンテナＩＤに関連付けて起動されているタイマの満了を待たずに、ステップＳｔｂ３の処理を行うことができる。

　上記の第１及び第２の実施形態において、ビームサーチ実行指示部１１は、ある１つの分散アンテナＩＤに対応して複数のビームサーチ指示信号を生成する場合、生成する複数のビームサーチ指示信号の中で最初にディジタル信号処理装置２０に出力するビームサーチ指示信号に、生成したビームサーチ指示信号の数、言い換えると、当該分散アンテナＩＤに対応する分散アンテナ３１－１～３１－４が送信するビーム数と、ビームを送信する間隔である送信タイミングとを加えて生成するようにしてもよい。ここで、送信タイミングは、無線通信システム１において適宜定める時間であってもよいし、仕様などにおいて定められている時間であってもよい。この場合、ディジタル信号処理装置２０は、ビーム数と、送信タイミングと、分散アンテナＩＤと、ビームＩＤとを含むビームサーチ指示信号を取り込むと、取り込んだビームサーチ指示信号からビーム数と、送信タイミングと、送信元アンテナＩＤと、ビームＩＤとを含むビームサーチ信号を生成する。ディジタル信号処理装置２０は、生成したビームサーチ信号を、生成した順に送信元アンテナＩＤに対応する本体装置３２－１～３２－４に出力するので、ビーム数と、送信タイミングとを含むビームサーチ信号が、最初に端末装置４０に到達することになる。端末装置４０のビームサーチ信号受信部４４は、ステップＳｔａ５の処理において、取り込んだビームサーチ信号に含まれているビーム数と、送信タイミングとに基づいて、タイマに設定する時間を算出し、算出した時間をタイマに設定することができる。このようにすることで、端末装置４０は、ある１つの分散アンテナ装置３０－１～３０－４が、ビーム探索期間において、送信するビームの数を、当該１つの分散アンテナ装置３０－１～３０－４に対応する最初のビームサーチ信号を受信した際に把握することができ、より適切な時間をタイマに設定することができることになり、ビーム探索処理に要する時間を短縮することができることになる。

　上記の第２の実施形態では、候補ビーム検出部１５ａが、図１５のステップＳｄ４の処理において、検出した候補ビームＩＤと共にビーム組合せ履歴テーブル１４０ａの同一の要素の箇所に書き込まれている受信電力値を検出して平均受信電力値を算出するようにしている。これに対して、以下のような手順で平均受信電力値を算出するようにしてもよい。例えば、候補ビーム検出部１５ａは、図１５のステップＳｄ４の処理において候補ビームＩＤのみを検出し、検出した候補ビームＩＤと、処理対象の分散アンテナＩＤと、検出基準ビームを示すデータとを含む検出結果を示すデータを生成してビームサーチ実行判定部１６ａに出力する。ビームサーチ実行判定部１６ａが、例えば、図１６のステップＳｅ７の処理の後、検出結果を示すデータに含まれる分散アンテナＩＤと、検出基準ビームを示すデータとに基づいて、候補ビームＩＤと共に同一の要素の箇所に書き込まれている受信電力値を検出して平均受信電力値を算出するようにしてもよい。このようにすることによって、ステップＳｄ４とステップＳｅ７の２つの処理において、同一の候補ビームＩＤをビーム組合せ履歴テーブル１４０ａから検出する処理を行うことになるものの、平均受信電力値の算出処理を、ステップＳｅ２の判定処理おいて「Ｙｅｓ」の判定がされた場合のみ行うようにすることができ、ステップＳｅ８の処理において、フィードバック信号を取り込むまでの間の時間を利用して平均受信電力値を算出し、算出した平均受信電力値から閾値を算出することができることになる。

　上記の第１及び第２の実施形態において、端末装置４０は、複数の端末アンテナ４１－１～４１－Ｍを備えているが、１本の端末アンテナを備えるようにしてもよい。この場合、分散アンテナ装置３０－１～３０－４が送信側となり、端末装置４０が受信側となる場合、ＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output）が行われることになり、分散アンテナ装置３０－１～３０－４が受信側となり、端末装置４０が送信側となる場合、ＳＩＭＯ（Single Input Multiple Output）が行われることになる。また、端末装置４０が、１本の端末アンテナを備える場合に、複数候補の分散アンテナ装置３０－１～３０－４から受信電力値が最良のいずれか１つの分散アンテナ装置３０－１～３０－４を適応的に選択して無線による通信を行うサイトダイバーシチを行うようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態の構成では、図１１に示すステップＳｃ９及び図１６に示すステップＳｅ１０の処理において、受信電力値が閾値を超えているか否かという判定処理を行っている。しかしながら、本発明は、当該実施の形態に限られるものではなく、「超えているか否か」という判定処理は一例に過ぎず、閾値の定め方に応じて、受信電力値が閾値以上であるか否かという判定処理に置き換えられてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態において、通信制御装置１０，１０ａが、ディジタル信号処理装置２０を内部に備える構成としてもよい。通信制御装置１０，１０ａのビームサーチ実行指示部１１と、フィードバック信号受信部１２とが、ディジタル信号処理装置２０に備えられる構成としてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態では、全ビームサーチを行う場合に全てのビーム方向に対してビームサーチ信号を送信するようにしている。これに対して、例えば、全ビームサーチを行う場合に、１段階目に広いビーム幅のビームで荒くビームサーチをして、２段階目に１段階目で選択された範囲内を狭いビーム幅のビームで精密にビームサーチする２段階ビームサーチを適用してもよいし、端末装置４０の位置情報が既知の場合には、端末装置４０が存在する方向の周辺に絞ってビームサーチを行うようにしてもよいし、端末装置４０に対して事前に接続されていたビームの周辺だけをビームサーチするようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態において、端末装置４０が静止している場合、ビーム組合せ履歴生成部１３，１３ａ、ビーム組合せ記録部１７，１７ａは、短時間の間に、ビームＩＤの組合せが同一になるレコードを生成してしまう場合が想定される。この場合、ビームＩＤの組合せが同一になるレコードが、ビーム組合せ履歴テーブル１４０，１４０ａに連続して記録されないようにするために、例えば、ビーム組合せ履歴生成部１３，１３ａ、ビーム組合せ記録部１７，１７ａは、ビーム組合せ履歴テーブル１４０，１４０ａに対して直前に書き込んだレコードを内部の記憶領域に記憶させておき、予め定められる一定時間内に、内部の記憶領域に記憶させている直前に書き込んだレコードのビームＩＤの組合せと同一のビームＩＤの組合せのレコードを生成した場合、生成したレコードをビーム組合せ履歴テーブル１４０，１４０ａに書き込まずに破棄するようにしてもよい。

　上記した第１及び第２の実施形態における通信制御装置１０，１０ａをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

　分散アンテナを備える無線通信システムに適用することができる。

１…無線通信システム、１０…通信制御装置、１１…ビームサーチ実行指示部、１２…フィードバック信号受信部、１３…ビーム組合せ履歴生成部、１４…ビーム組合せ履歴記憶部、１５…候補ビーム検出部、１６…ビームサーチ実行判定部、１７…ビーム組合せ記録部、２０…ディジタル信号処理装置、３０－１～３０－４…分散アンテナ装置、３１－１～３１－４…分散アンテナ、３２－１～３２－４…本体装置、４０…端末装置

Claims (8)

1. 　端末装置との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナの各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、当該全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、前記全ビームサーチを停止させ、取得した前記ビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した前記分散アンテナを示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナのビーム識別子であって前記検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナに対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部から検出する候補ビーム検出ステップと、
   　前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナに対して全ビームサーチを行わせるか否かを、前記候補ビーム検出ステップによる検出結果に基づいて判定するビームサーチ実行判定ステップと、
   　前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを生成し、生成した前記レコードを前記ビーム組合せ履歴記憶部に記録するビーム組合せ記録ステップと、
   　を含む通信制御方法。
2. 　前記ビームサーチ実行判定ステップにおいて、
   　前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナであって前記候補ビーム検出ステップにより前記候補ビーム識別子が検出されなかった前記分散アンテナを、前記全ビームサーチを行わせる前記分散アンテナとして判定し、
   　前記ビーム組合せ記録ステップにおける、前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームとは、当該ビーム探索期間において前記全ビームサーチが行われた前記分散アンテナの送信するビームの中で前記端末装置が最良としたビームである、
   　請求項１に記載の通信制御方法。
3. 　前記ビームサーチ実行判定ステップにおいて、
   　前記候補ビーム検出ステップにより前記候補ビーム識別子が検出された前記分散アンテナに前記候補ビーム識別子が示すビームを送信する部分ビームサーチを行わせ、当該部分ビームサーチによるビームの中で前記端末装置が最良としたビームの受信品質を示す値と、閾値とに基づいて、当該分散アンテナに全ビームサーチを行わせるか否かを判定し、
   　前記ビーム組合せ記録ステップにおける、前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームとは、前記ビームサーチ実行判定ステップにより前記分散アンテナに全ビームサーチを行わせないと判定された場合に当該分散アンテナによって直前に行われた前記部分ビームサーチによるビームの中で前記端末装置が最良としたビーム、または、前記ビームサーチ実行判定ステップにより前記分散アンテナに全ビームサーチを行わせると判定された場合に当該分散アンテナが行う前記全ビームサーチによる前記ビームの中で前記端末装置が最良としたビームである、
   　請求項１又は請求項２に記載の通信制御方法。
4. 　前記閾値は、予め定められる値である、
   　請求項３に記載の通信制御方法。
5. 　前記ビーム組合せ履歴記憶部には、前記分散アンテナごとの前記ビーム識別子の各々に関連付けて、当該ビーム識別子が示すビームを前記端末装置が受信した際の受信品質を示す値が記憶されており、
   　前記ビームサーチ実行判定ステップは、
   　前記ビーム組合せ履歴記憶部において前記候補ビーム識別子に関連付けられている前記受信品質を示す値から算出される前記閾値と、当該ビーム識別子が示すビームの受信品質を示す値とに基づいて、前記分散アンテナに全ビームサーチを行わせるか否かを判定する、
   　請求項３に記載の通信制御方法。
6. 　前記ビーム探索期間の前に、試行周期ごとに前記分散アンテナの全てに行わせる前記全ビームサーチによるビームの中で前記端末装置が前記分散アンテナの各々に対して最良としたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを、前記試行周期ごとに前記ビーム組合せ履歴記憶部に記録するビーム組合せ履歴生成ステップ、
   　をさらに含む請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信制御方法。
7. 　端末装置との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナの各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、当該全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、前記全ビームサーチを停止させ、取得した前記ビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した前記分散アンテナを示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナのビーム識別子であって前記検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナに対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部から検出する候補ビーム検出部と、
   　前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナに対して全ビームサーチを行わせるか否かを、前記候補ビーム検出部の検出結果に基づいて判定するビームサーチ実行判定部と、
   　前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを生成し、生成した前記レコードを前記ビーム組合せ履歴記憶部に記録するビーム組合せ記録部と、
   　を備える通信制御装置。
8. 　端末装置と、各々が１つの分散アンテナを備える複数の分散アンテナ装置と、通信制御装置とを備える無線通信システムであって、
   　前記通信制御装置は、
   　前記端末装置との無線通信に用いるビームを探索するビーム探索期間において、複数の分散アンテナの各々に対して、送信可能な全ての方向にビームを送信して行う全ビームサーチを行わせ、当該全ビームサーチによるビームの中で最良のビームを示すビーム識別子を１つ取得した場合、前記全ビームサーチを停止させ、取得した前記ビーム識別子と、当該ビーム識別子が示すビームを送信した前記分散アンテナを示す情報とによって特定されるビームを検出基準ビームとし、前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナのビーム識別子であって前記検出基準ビームと共に選択されたことがあるビームのビーム識別子を当該分散アンテナに対する候補ビーム識別子としてビーム組合せ履歴記憶部から検出する候補ビーム検出部と、
   　前記ビーム探索期間において前記全ビームサーチを行っていない前記分散アンテナに対して全ビームサーチを行わせるか否かを、前記候補ビーム検出部の検出結果に基づいて判定するビームサーチ実行判定部と、
   　前記ビーム探索期間において前記分散アンテナの各々において最良のビームとされたビームを示すビーム識別子の組合せを示すレコードを生成し、生成した前記レコードを前記ビーム組合せ履歴記憶部に記録するビーム組合せ記録部と、
   　を備える無線通信システム。

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