【技術分野】

【0001】

【背景技術】

【0002】

【先行技術文献】

【発明の概要】

しかし、上述した従来の基地局選択技術では、複数の基地局の中から端末の無線通信の安定性に問題がある基地局が選択される場合があった。例えば、電波の多重反射が発生する鉄道車両内等の電波多重反射環境において、受信電力指標（受信ＲＳＳＩ、受信ＳＮＲ等）が良い基地局が選択されたにもかかわらず、通信品質が悪いという状況が発生していた。 本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、第１無線通信装置（例えば端末装置）の複数の無線通信相手候補の無線通信装置（例えば基地局装置）の中から、第１無線通信装置にとって無線通信がより安定する無線通信相手候補の無線通信装置に接続することを図ることにある。

（１）本発明の一態様は、第１無線通信装置の無線通信相手候補の第２無線通信装置が無線通信に使用するビームを前記第１無線通信装置に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出部と、前記第１無線通信装置の複数の無線通信相手候補の第２無線通信装置の中から、前記ビーム割当成功率が閾値以上である第２無線通信装置を前記第１無線通信装置の無線通信相手に選択する無線通信装置選択部と、を備える無線通信システムである。
（２）本発明の一態様は、上記（１）の無線通信システムにおいて、前記無線通信装置選択部は、第２無線通信装置が無線通信に使用するビームのビーム方向が前記第１無線通信装置に適する第２無線通信装置を優先して前記第１無線通信装置の無線通信相手に選択する、無線通信システムである。
（３）本発明の一態様は、上記（１）又は（２）のいずれかの無線通信システムにおいて、第２無線通信装置の混雑度に応じて当該第２無線通信装置に適用する前記閾値を変更する閾値設定部をさらに備える、無線通信システムである。
（４）本発明の一態様は、上記（１）から（３）のいずれかの無線通信システムにおいて、前記第１無線通信装置は端末装置であり、前記第２無線通信装置は基地局装置である、無線通信システムである。 （５）本発明の一態様は、自端末装置の無線通信相手候補の基地局装置が無線通信に使用するビームを自端末装置に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出部と、自端末装置の複数の無線通信相手候補の基地局装置の中から、前記ビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置を自端末装置の無線通信相手に選択する基地局選択部と、を備える端末装置である。
（６）本発明の一態様は、上記（５）の端末装置において、前記基地局選択部は、基地局装置が無線通信に使用するビームのビーム方向が自端末装置に適する基地局装置を優先して自端末装置の無線通信相手に選択する、端末装置である。
（７）本発明の一態様は、上記（５）又は（６）のいずれかの端末装置において、基地局装置の混雑度に応じて当該基地局装置に適用する前記閾値を変更する閾値設定部をさらに備える、端末装置である。 （８）本発明の一態様は、端末装置の無線通信相手候補の基地局装置が無線通信に使用するビームを前記端末装置に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出部と、前記端末装置の複数の無線通信相手候補の基地局装置の中から、前記ビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置を前記端末装置の無線通信相手に選択する基地局選択部と、前記基地局選択部の選択結果の基地局装置を示す基地局情報を前記端末装置へ送信する基地局情報送信部と、を備える管理装置である。 （９）本発明の一態様は、端末装置の無線通信相手候補の基地局装置が無線通信に使用するビームを前記端末装置に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出部と、前記端末装置の複数の無線通信相手候補の基地局装置の前記ビーム割当成功率を前記端末装置へ送信する基地局情報送信部と、を備える管理装置と、自端末装置の複数の無線通信相手候補の基地局装置の中から、前記管理装置から受信した前記ビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置を自端末装置の無線通信相手に選択する基地局選択部を備える端末装置と、を備える無線通信システムである。 （１０）本発明の一態様は、ビーム割当成功率算出部が、第１無線通信装置の無線通信相手候補の第２無線通信装置が無線通信に使用するビームを前記第１無線通信装置に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出ステップと、無線通信装置選択部が、前記第１無線通信装置の複数の無線通信相手候補の第２無線通信装置の中から、前記ビーム割当成功率が閾値以上である第２無線通信装置を前記第１無線通信装置の無線通信相手に選択する無線通信装置選択ステップと、を含む無線通信相手選択方法である。 （１１）本発明の一態様は、コンピュータに、第１無線通信装置の無線通信相手候補の第２無線通信装置が無線通信に使用するビームを前記第１無線通信装置に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出機能と、前記第１無線通信装置の複数の無線通信相手候補の第２無線通信装置の中から、前記ビーム割当成功率が閾値以上である第２無線通信装置を前記第１無線通信装置の無線通信相手に選択する無線通信装置選択機能と、を実現させるためのコンピュータプログラムである。

本発明によれば、第１無線通信装置（例えば端末装置）の複数の無線通信相手候補の無線通信装置（例えば基地局装置）の中から、第１無線通信装置にとって無線通信がより安定する無線通信相手候補の無線通信装置に接続することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。

【図2】一実施形態に係る端末装置１０の概略の構成例を示すブロック図である。

【図3】一実施形態に係る基地局装置３０の概略の構成例を示すブロック図である。

【図4】一実施形態に係る基地局選択方法の概略フローチャートである。

【図5】一実施形態に係る基地局選択方法の実施例を示すシーケンスチャートである。

【図6】一実施形態に係る基地局情報の構成例を示す図である。

【図7】一実施形態に係る基地局選択方法の実施例を示すシーケンスチャートである。

【図8】一実施形態に係る基地局選択方法の実施例を示すシーケンスチャートである。

【図9】一実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。

【図10】一実施形態に係る管理装置５０の概略の構成例を示すブロック図である。

【図11】一実施形態に係る基地局選択方法の実施例を示すシーケンスチャートである。

【発明を実施するための形態】

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図１において、無線通信システム１は、端末装置１０と複数の基地局装置３０−１、・・・、３０−Ｎとを備える。Ｎは１以上の整数である。以下、基地局装置３０−１、・・・、３０−Ｎを特に区別しないときは「基地局装置３０」と称する。基地局装置３０は、指向性を有する複数のビームを送信することができる。端末装置１０は、基地局装置３０に無線により接続して通信を行う。

無線通信システム１は、例えば、鉄道車両の客車内に備えられる。鉄道車両の客車内は、客車内の壁や天井等で電波の多重反射が発生する無線環境（電波多重反射環境）である。また、鉄道車両の客車内では、乗客により電波が遮蔽される場合がある。このため、端末装置１０が例えば基地局装置３０−１から受信する電波の受信電力を示す受信電力指標（例えば受信ＲＳＳＩや受信ＳＮＲ）が他の基地局装置３０に比して良くても、当該端末装置１０にとって基地局装置３０−１との間の通信品質が他の基地局装置３０よりも良いとは限らない。

図２は、本実施形態に係る端末装置１０の概略の構成例を示すブロック図である。図２において、端末装置１０は、無線部１１と、基地局サーチ部１２と、ビーム割当成功率算出部１３と、通信制御部１４と、基地局選択部１５と、記憶部１６と、閾値設定部１７とを備える。無線部１１は、端末装置１０のアンテナ（図示せず）を介して、無線信号を送受する。基地局サーチ部１２は、基地局装置３０から送信されるビーム毎に無線品質を測定する。無線品質として、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：信号対雑音比）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference Noise power Ratio：信号対干渉雑音電力比）、ＣＩＮＲ（Carrier to Interference and Noise power Ratio：搬送波対干渉波及び雑音電力比）などを適用してもよい。

ビーム割当成功率算出部１３は、自端末装置１０の無線通信相手候補の基地局装置３０が無線通信に使用するビームを自端末装置１０に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出する。通信制御部１４は、端末装置１０の無線通信の制御を行う。通信制御部１４は、自端末装置１０の無線通信相手に選択された基地局装置３０に対して無線により通信の接続を行う。基地局選択部１５は、自端末装置１０の複数の無線通信相手候補の基地局装置３０の中から、ビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置３０を自端末装置１０の無線通信相手に選択する。記憶部１６は、データを格納する。

閾値設定部１７は、基地局装置３０の混雑度に応じて当該基地局装置３０に適用するビーム割当成功率の閾値を変更する。基地局装置３０の混雑度が混雑度閾値よりも大きい場合には当該基地局装置３０に適用するビーム割当成功率の閾値を大きくする。これは、同じ通信品質を確保できる複数の基地局装置３０が存在していたとしても、混雑度が大きい基地局装置３０ほど、自端末装置１０が利用できる無線リソースが減少する可能性があるので、混雑度が大きい基地局装置３０との無線通信を避ける方が良いからである。基地局装置３０の混雑度を示す情報として、例えば、基地局装置３０に接続中の端末装置１０の台数（接続端末数）、基地局装置３０の無線リソース使用率、基地局装置３０の情報処理装置（ＣＰＵ）の負荷の度合いなどが挙げられる。

端末装置１０として、スマートフォンやタブレット型のコンピュータ（タブレットＰＣ）等の携帯通信端末装置を適用してもよい。

図３は、本実施形態に係る基地局装置３０の概略の構成例を示すブロック図である。図３において、基地局装置３０は、無線部３１と、ビーム制御部３２とを備える。無線部３１は、基地局装置３０のアンテナ（図示せず）を介して、無線信号を送受する。ビーム制御部３２は、基地局装置３０のアンテナから送信されるビームの制御を行う。

次に図４を参照して、本実施形態に係る基地局選択方法の概略を説明する。図４は、本実施形態に係る基地局選択方法の概略フローチャートである。

（ステップＳ１） 端末装置１０は、各基地局装置３０に対してビーム割当要求を送信する、又は、基地局装置３０が自発的にビーム割当の結果を送信することにより、各基地局装置３０からビーム割当の結果を受信する。端末装置１０は、基地局装置３０毎に、ビーム割当の結果に基づいてビーム割当成功率を算出する。

（ステップＳ２） 端末装置１０は、各基地局装置３０のビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置３０を自端末装置１０の無線通信相手に選択する。ビーム割当成功率の閾値は、予め設定される。端末装置１０は、ビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置３０が複数存在する場合には、ビーム割当成功率以外の基地局選択指標に基づいて、ビーム割当成功率が閾値以上である複数の基地局装置３０の中から自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０を選択する。ビーム割当成功率以外の基地局選択指標として、基地局装置３０の各ビームの無線品質、基地局装置３０の各ビームのビーム方向、基地局装置３０における端末装置１０の平均接続時間などがある。

（ステップＳ３） 端末装置１０は、自端末装置１０の無線通信相手（接続相手）に選択された基地局装置３０に対して無線により通信の接続を行う。

次に、図５から図８を参照して、本実施形態に係る基地局選択方法の実施例を説明する。図５、図７及び図８は、本実施形態に係る基地局選択方法の実施例を示すシーケンスチャートである。図６は、本実施形態に係る基地局情報の構成例を示す図である。

（実施例１）
図５を参照して、本実施形態に係る基地局選択方法の実施例１を説明する。実施例１では、ビーム割当成功率と、ビーム割当成功率以外の基地局選択指標として各ビームの無線品質とを使用して、端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０を選択する。

（ステップＳ１０：ビーム割当状況の調査）
ステップＳ１０は、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３を含む段階であって、ビーム割当状況の調査を行うビーム割当状況調査段階である。各基地局装置３０は、一定の周期で、全ビームを順次又は一斉に送信する。基地局装置３０から送信されるビームは、基地局識別子（基地局ＩＤ）及びビーム識別子（ビームＩＤ）を含むリファレンス信号又はビーコン等の無線信号を有するビームである。これにより、あるビームがどの基地局装置３０から送信されたどのビームであるのかを識別することができる。

（ステップＳ１１） 端末装置１０の基地局サーチ部１２は、基地局装置３０−１の特定のビームＩＤのビームの割当を要求するビーム割当要求を、基地局装置３０−１へ送信する、又は、基地局装置３０−１が自発的にビーム割当の結果を送信することにより、基地局装置３０−１からビーム割当の結果を受信する。基地局装置３０−１に対して割当を要求するビームは、基地局装置３０−１の複数のビームのうち、所定の無線品質を満足するビームであってもよく、又は、最良の無線品質のビームであってもよい。又は、端末装置１０の基地局サーチ部１２は、基地局装置３０−１に対して、全ビームを対象に任意のビームの割当を要求してもよい。

（ステップＳ１２） 基地局装置３０−１のビーム制御部３２は、端末装置１０から受信したビーム割当要求に応じて、ビーム割当の結果の情報として自己の基地局ＩＤとビームＩＤとを端末装置１０へ返信する。ビーム割当の結果のビームＩＤは、端末装置１０から要求された特定のビームＩＤのビームを割り当てることができる場合には当該特定のビームＩＤであり、一方、端末装置１０から要求された特定のビームＩＤのビームを割り当てることができない場合には無効を示す無効値である。

（ステップＳ１３） 端末装置１０の基地局サーチ部１２は、基地局装置３０−１から受信したビーム割当の結果のビームＩＤが無効値ではなく特定のビームＩＤである場合、当該特定のビームＩＤのビームの無線品質も受信する。次いで、基地局サーチ部１２は、基地局装置３０−１から受信したビーム割当の結果の基地局ＩＤと無効値ではない特定のビームＩＤと当該特定のビームＩＤのビームの測定結果の無線品質とを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局装置３０−１のビーム割当情報として、基地局装置３０−１の基地局ＩＤと無効値ではない特定のビームＩＤと当該特定のビームＩＤのビームの無線品質との組を格納する。

一方、基地局装置３０−１から受信したビーム割当の結果のビームＩＤが無効値である場合、基地局サーチ部１２は、基地局装置３０−１から受信したビーム割当の結果の基地局ＩＤとビームＩＤの無効値とを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局装置３０−１のビーム割当情報として、基地局装置３０−１の基地局ＩＤとビームＩＤの無効値との組を格納する。

上記のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の手順（ステップＳ１０）は、基地局装置３０−１以外の他の基地局装置３０に対しても、同様に実行される。また、当該ステップＳ１０は、各基地局装置３０に対して、複数回（Ｍ回）繰り返し実行される。これにより、端末装置１０の記憶部１６には、基地局装置３０毎に、Ｍ回のビーム割当情報が格納される。

（ステップＳ２０：基地局の選択）
ステップＳ２０は、ステップＳ２１，Ｓ２２を含む段階であって、基地局の選択を行う基地局選択段階である。

（ステップＳ２１） 端末装置１０のビーム割当成功率算出部１３は、記憶部１６から、各基地局装置３０のＭ回のビーム割当情報（基地局ＩＤ、ビームＩＤ、無線品質）を読み出す。

（ステップＳ２２） ビーム割当成功率算出部１３は、基地局装置３０毎に、ビーム割当成功率を算出する。ビーム割当成功率の算出式は、次式で表される。
ビーム割当成功率（単位は％）＝「（割当成功のビームＩＤの個数）÷Ｍ」×１００
但し、割当成功のビームＩＤは、無効値ではないビームＩＤである。

基地局選択部１５は、基地局装置３０毎に、無線品質のレベルを判断する。無線品質のレベルの判断方法として、一つの基地局装置３０の全ての無線品質（最大Ｍ個）に基づいて、当該基地局装置３０の無線品質のレベルを判断する。例えば、一つの基地局装置３０について、全ての無線品質（最大Ｍ個）の平均値を算出し、当該基地局装置３０の無線品質のレベルを決定する。

ビーム割当成功率算出部１３は、各基地局装置３０の基地局ＩＤとビーム割当成功率とを、各基地局装置３０の基地局情報として記憶部１６に書き込む。基地局選択部１５は、各基地局装置３０の基地局ＩＤと無線品質のレベルとを、各基地局装置３０の基地局情報として記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、図６に例示されるように、基地局情報として、基地局装置３０毎に、基地局ＩＤとビーム割当成功率と無線品質（レベル）との組を格納する。図６の例では、基地局情報として、４個（Ｎ＝４）の基地局装置３０に対して、それぞれに、基地局ＩＤとビーム割当成功率と無線品質（レベル）との組が格納されている。また、図６の例では、無線品質のレベルは、「高」、「中」及び「低」の３段階にレベル分けされている。

次いで、端末装置１０の基地局選択部１５は、記憶部１６に格納された各基地局装置３０の基地局情報（基地局ＩＤとビーム割当成功率と無線品質（レベル））に基づいて、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０を選択する。基地局選択部１５は、該選択された自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤを格納する。

図６の基地局情報の例を使用して、実施例１に係る基地局装置選択方法を具体的に説明する。ビーム割当成功率の閾値は、予め設定される。ここでのビーム割当成功率の閾値の一例として、「閾値＝９５％」とする。また、ここでの基地局装置選択方法の一例として、ビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置３０が複数存在する場合には、ビーム割当成功率以外の基地局選択指標が最良である基地局装置３０を自端末装置１０の無線通信相手に選択する。ここでのビーム割当成功率以外の基地局選択指標の一例として、無線品質のレベルを使用する。

基地局選択部１５は、図６の基地局情報から、ビーム割当成功率が９５％以上である基地局ＩＤを抽出する。この結果、２個の基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」及び「ＢＳＩＤ３」が抽出される。基地局選択部１５は、基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」及び「ＢＳＩＤ３」のそれぞれの無線品質のレベルを、図６の基地局情報から取得する。基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」の無線品質のレベルは「高」である。基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ３」の無線品質のレベルは「中」である。基地局選択部１５は、ビーム割当成功率が９５％以上である基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」及び「ＢＳＩＤ３」の中から無線品質のレベルが良い方の基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」を、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０として選択する。基地局選択部１５は、該選択された基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」を記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」を格納する。

（実施例２）
図７を参照して、本実施形態に係る基地局選択方法の実施例２を説明する。実施例２では、ビーム割当成功率と、ビーム割当成功率以外の基地局選択指標として各ビームの無線品質及びビーム方向とを使用して、端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０を選択する。

（ステップＳ１０ａ：ビーム割当状況の調査）
ステップＳ１０ａは、ステップＳ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１３ａを含む段階であって、ビーム割当状況の調査を行うビーム割当状況調査段階である。各基地局装置３０は、一定の周期で、全ビームを順次又は一斉に送信する。基地局装置３０から送信されるビームは、基地局ＩＤ及びビームＩＤを含むリファレンス信号又はビーコン等の無線信号を有するビームである。これにより、あるビームがどの基地局装置３０から送信されたどのビームであるのかを識別することができる。

ステップＳ１１は上述した図５の実施例１と同じであるので、その説明を省略する。

（ステップＳ１２ａ） ステップＳ１２ａは上述した図５の実施例１のステップＳ１２と同様である。但し、基地局装置３０は、端末装置１０から要求された特定のビームＩＤのビームを割り当てることができる場合には、ビーム割当の結果の情報として、上述した実施例１の基地局ＩＤとビームＩＤに加えてさらに当該ビームＩＤのビームのビーム方向を端末装置１０へ返信する。端末装置１０から要求された特定のビームＩＤのビームを割り当てることができない場合には、上述した実施例１と同様に、基地局装置３０は、自己の基地局ＩＤとビームＩＤの無効値とを端末装置１０へ返信する。

（ステップＳ１３ａ） 端末装置１０の基地局サーチ部１２は、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果のビームＩＤが無効値ではなく特定のビームＩＤである場合、当該特定のビームＩＤのビームの無線品質を測定する。次いで、基地局サーチ部１２は、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果の基地局ＩＤと無効値ではない特定のビームＩＤと当該特定のビームＩＤのビームのビーム方向と当該特定のビームＩＤのビームの測定結果の無線品質とを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局装置３０のビーム割当情報として、基地局装置３０の基地局ＩＤと無効値ではない特定のビームＩＤと当該特定のビームＩＤのビームのビーム方向と当該特定のビームＩＤのビームの無線品質との組を格納する。

一方、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果のビームＩＤが無効値である場合、基地局サーチ部１２は、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果の基地局ＩＤとビームＩＤの無効値とを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局装置３０のビーム割当情報として、基地局装置３０の基地局ＩＤとビームＩＤの無効値との組を格納する。

上記のステップＳ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１３ａの手順（ステップＳ１０ａ）は、各基地局装置３０に対して、同様に、複数回（Ｍ回）繰り返し実行される。これにより、端末装置１０の記憶部１６には、基地局装置３０毎に、Ｍ回のビーム割当情報が格納される。

（ステップＳ２０ａ：基地局の選択）
ステップＳ２０ａは、ステップＳ２１ａ，Ｓ２２ａを含む段階であって、基地局の選択を行う基地局選択段階である。

（ステップＳ２１ａ） 端末装置１０のビーム割当成功率算出部１３は、記憶部１６から、各基地局装置３０のＭ回のビーム割当情報（基地局ＩＤ、ビームＩＤ、無線品質、ビーム方向）を読み出す。

（ステップＳ２２ａ） ビーム割当成功率算出部１３は、上述した実施例１と同様に、基地局装置３０毎に、ビーム割当成功率の算出を行う。基地局選択部１５は、上述した実施例１と同様に、基地局装置３０毎に、無線品質のレベルの判断を行う。

基地局選択部１５は、基地局装置３０毎に、Ｍ回のビーム割当情報のビーム方向に基づいて代表ビーム方向を判断する。基地局装置３０の代表ビーム方向は、端末装置１０に対する当該基地局装置３０の方向を示す情報である。基地局装置３０の代表ビーム方向は、例えば、Ｍ回のビーム割当情報のビーム方向から算出される平均的なビーム方向である。

ビーム割当成功率算出部１３は、各基地局装置３０の基地局ＩＤとビーム割当成功率とを、各基地局装置３０の基地局情報として記憶部１６に書き込む。基地局選択部１５は、各基地局装置３０の基地局ＩＤと無線品質のレベルと代表ビーム方向とを、各基地局装置３０の基地局情報として記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局情報として、基地局装置３０毎に、基地局ＩＤとビーム割当成功率と無線品質（レベル）と代表ビーム方向との組を格納する。

次いで、端末装置１０の基地局選択部１５は、記憶部１６に格納された各基地局装置３０の基地局情報に基づいて、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０を選択する。基地局選択部１５は、該選択された自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤを格納する。

実施例２に係る基地局装置選択方法では、基地局装置３０が無線通信に使用するビームのビーム方向が端末装置１０に適する基地局装置３０を優先して当該端末装置１０の無線通信相手に選択する。例えば、図６の基地局情報における「閾値＝９５％」以上である基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」及び「ＢＳＩＤ３」について、基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」の無線品質のレベルは「高」であり、基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ３」の無線品質のレベルは「中」である。ここで、基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ１」の代表ビーム方向よりも、基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ３」の代表ビーム方向が自端末装置１０に適する場合には、基地局選択部１５は、基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ３」を、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０として選択する。基地局選択部１５は、該選択された基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ３」を記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤ「ＢＳＩＤ３」を格納する。

端末装置１０に適する代表ビーム方向は、基地局装置３０が設置されている例えば鉄道車両の客車内において、当該端末装置１０との距離が比較的短いと判断できる基地局装置３０の代表ビーム方向であってもよい。

なお、上述した実施例２では、基地局選択指標の例として各ビームの無線品質及びビーム方向を使用したが、基地局選択指標として、基地局装置３０における端末装置１０の平均接続時間を使用してもよい。例えば、端末装置１０が移動中には、平均接続時間がより短い基地局装置３０を当該端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０に選択する。一方、端末装置１０が静止中には、平均接続時間がより長い基地局装置３０を当該端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０に選択する。これは、移動中の端末装置１０が同じ基地局装置３０に接続し続ける時間は、静止中の端末装置１０が同じ基地局装置３０に接続し続ける時間よりも短いと考えられるからである。つまり、移動中の端末装置１０にとっては平均接続時間がより短い基地局装置３０が適しており、一方、静止中の端末装置１０にとっては平均接続時間がより長い基地局装置３０が適しているとの知見に基づくものである。

（実施例３）
図８を参照して、本実施形態に係る基地局選択方法の実施例３を説明する。実施例３では、基地局装置３０の混雑度に応じて当該基地局装置３０に適用するビーム割当成功率の閾値を変更する。ここでは、基地局装置３０の混雑度の一例として、接続端末数を使用する。

（ステップＳ１０ｂ：ビーム割当状況の調査）
ステップＳ１０ｂは、ステップＳ１１，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３ｂを含む段階であって、ビーム割当状況の調査を行うビーム割当状況調査段階である。各基地局装置３０は、一定の周期で、全ビームを順次又は一斉に送信する。基地局装置３０から送信されるビームは、基地局ＩＤ及びビームＩＤを含むリファレンス信号又はビーコン等の無線信号を有するビームである。これにより、あるビームがどの基地局装置３０から送信されたどのビームであるのかを識別することができる。

ステップＳ１１は上述した図５の実施例１と同じであるので、その説明を省略する。

（ステップＳ１２ｂ） ステップＳ１２ｂは上述した図５の実施例１のステップＳ１２と同様である。但し、基地局装置３０は、ビーム割当の結果の情報として、上述した実施例１の基地局ＩＤとビームＩＤに加えてさらに自基地局装置３０の接続端末数を端末装置１０へ返信する。

（ステップＳ１３ｂ） 端末装置１０の基地局サーチ部１２は、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果のビームＩＤが無効値ではなく特定のビームＩＤである場合、当該特定のビームＩＤのビームの無線品質を測定する。次いで、基地局サーチ部１２は、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果の基地局ＩＤと無効値ではない特定のビームＩＤと接続端末数と当該特定のビームＩＤのビームの測定結果の無線品質とを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局装置３０のビーム割当情報として、基地局装置３０の基地局ＩＤと無効値ではない特定のビームＩＤと接続端末数と当該特定のビームＩＤのビームの無線品質との組を格納する。

一方、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果のビームＩＤが無効値である場合、基地局サーチ部１２は、基地局装置３０から受信したビーム割当の結果の基地局ＩＤとビームＩＤの無効値と接続端末数とを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局装置３０のビーム割当情報として、基地局装置３０の基地局ＩＤとビームＩＤの無効値と接続端末数との組を格納する。

上記のステップＳ１１，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３ｂの手順（ステップＳ１０ｂ）は、各基地局装置３０に対して、同様に、複数回（Ｍ回）繰り返し実行される。これにより、端末装置１０の記憶部１６には、基地局装置３０毎に、Ｍ回のビーム割当情報が格納される。

（ステップＳ２０ｂ：基地局の選択）
ステップＳ２０ｂは、ステップＳ２１ｂ，Ｓ２２ｂを含む段階であって、基地局の選択を行う基地局選択段階である。

（ステップＳ２１ｂ） 端末装置１０のビーム割当成功率算出部１３は、記憶部１６から、各基地局装置３０のＭ回のビーム割当情報（基地局ＩＤ、ビームＩＤ、無線品質、接続端末数）を読み出す。

（ステップＳ２２ｂ） ビーム割当成功率算出部１３は、上述した実施例１と同様に、基地局装置３０毎に、ビーム割当成功率の算出を行う。基地局選択部１５は、上述した実施例１と同様に、基地局装置３０毎に、無線品質のレベルの判断を行う。ビーム割当成功率算出部１３は、各基地局装置３０の基地局ＩＤとビーム割当成功率とを、各基地局装置３０の基地局情報として記憶部１６に書き込む。基地局選択部１５は、各基地局装置３０の基地局ＩＤと無線品質のレベルとを、各基地局装置３０の基地局情報として記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局情報として、基地局装置３０毎に、基地局ＩＤとビーム割当成功率と無線品質（レベル）との組を格納する。

閾値設定部１７は、基地局装置３０毎に、接続端末数に応じて各基地局装置３０に適用するビーム割当成功率の閾値を変更する。

実施例３に係る閾値設定方法では、閾値設定部１７は、基地局装置３０の接続端末数が所定の接続端末数閾値よりも大きい場合に、当該基地局装置３０に適用するビーム割当成功率の閾値を、所定の第１閾値に所定の加算値を加算した値に設定する。一方、閾値設定部１７は、基地局装置３０の接続端末数が所定の接続端末数閾値以下である場合、当該基地局装置３０に適用するビーム割当成功率の閾値を、所定の第１閾値に設定する。

次いで、端末装置１０の基地局選択部１５は、上述した実施例１と同様に、記憶部１６に格納された各基地局装置３０の基地局情報に基づいて、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０を選択する。

但し、基地局選択部１５は、各基地局装置３０のビーム割当成功率と比較する閾値には、閾値設定部１７により設定された各基地局装置３０のビーム割当成功率の閾値を使用する。これにより、基地局選択部１５は、ある基地局装置３０のビーム割当成功率が当該基地局装置３０に対して設定されたビーム割当成功率の閾値以上である場合に、基地局情報から当該基地局装置３０の基地局ＩＤを抽出する。基地局選択部１５は、当該抽出された基地局ＩＤが１個である場合には、当該抽出された基地局ＩＤの基地局装置３０を自端末装置１０の無線通信相手に選択する。一方、基地局選択部１５は、当該抽出された基地局ＩＤが複数ある場合には、上述した実施例１と同様に、ビーム割当成功率以外の基地局選択指標である無線品質のレベルが最良である基地局装置３０を自端末装置１０の無線通信相手に選択する。

基地局選択部１５は、自端末装置１０の無線通信相手に選択した基地局装置３０の基地局ＩＤを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤを格納する。

上述した第１実施形態によれば、端末装置１０が、自端末装置１０の無線通信相手候補の基地局装置３０が無線通信に使用するビームを自端末装置１０に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出部１３と、自端末装置１０の複数の無線通信相手候補の基地局装置３０の中から、ビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置３０を自端末装置１０の無線通信相手に選択する基地局選択部１５と、を備える。これにより、端末装置１０は閾値以上のビーム割当成功率を有する基地局装置３０に接続して無線通信を行うので、当該端末装置１０の無線通信がより安定するという効果が得られる。

また、基地局選択部１５は、基地局装置３０が無線通信に使用するビームのビーム方向が自端末装置１０に適する基地局装置３０を優先して自端末装置１０の無線通信相手に選択してもよい。これにより、端末装置１０の無線通信がさらに安定するという効果が得られる。

また、閾値設定部１７は、基地局装置３０の混雑度に応じて当該基地局装置３０に適用するビーム割当成功率の閾値を変更してもよい。これにより、基地局装置３０の混雑度、例えば基地局装置３０の無線環境や負荷の状況に合ったビーム割当成功率の閾値を使用することができる。

［第２実施形態］
図９は、第２実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図９において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図９に示される無線通信システム１００は、端末装置１０と複数の基地局装置３０と管理装置５０とを備える。管理装置５０は、各基地局装置３０と通信回線で接続される。

図１０は、本実施形態に係る管理装置５０の概略の構成例を示すブロック図である。図１０において、管理装置５０は、通信部５１とビーム割当成功率算出部５２と基地局情報送信部５３と記憶部５４とを備える。通信部５１は、自管理装置５０の外部の装置と通信を行う。ビーム割当成功率算出部５２は、端末装置１０の無線通信相手候補の基地局装置３０が無線通信に使用するビームを当該端末装置１０に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出する。基地局情報送信部５３は、端末装置１０の複数の無線通信相手候補の基地局装置３０のビーム割当成功率を当該端末装置１０へ送信する。記憶部５４は、データを格納する。

次に、図１１を参照して、本実施形態に係る基地局選択方法の実施例を説明する。図１１は、本実施形態に係る基地局選択方法の実施例を示すシーケンスチャートである。

（ステップＳ１０ｃ：ビーム割当状況の調査）
ステップＳ１０ｃでは、上述した第１実施形態の実施例１（図５）と同様に、ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３（図示せず）が行われる。したがって、ステップＳ１０ｃは、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を含む段階であって、ビーム割当状況の調査を行うビーム割当状況調査段階である。各基地局装置３０は、一定の周期で、全ビームを順次又は一斉に送信する。基地局装置３０から送信されるビームは、基地局識別子（基地局ＩＤ）及びビーム識別子（ビームＩＤ）を含むリファレンス信号又はビーコン等の無線信号を有するビームである。これにより、あるビームがどの基地局装置３０から送信されたどのビームであるのかを識別することができる。

ステップＳ１１，Ｓ１２及びＳ１３は上述した図５の実施例１と同じであるので、その説明を省略する。

（ステップＳ１４） 基地局装置３０のビーム制御部３２は、ビーム割当情報として自己の基地局ＩＤとビームＩＤとを管理装置５０へ送信する。ビーム割当情報のビームＩＤは、上述した図５の実施例１のステップＳ１２のビーム割当の結果のビームＩＤと同じである。したがって、ビーム割当情報のビームＩＤは、端末装置１０にビームを割り当てできる場合には当該ビームのビームＩＤであり、一方、端末装置１０にビームを割り当てできない場合にはビームＩＤの無効値である。管理装置５０は、基地局装置３０から受信したビーム割当情報を記憶部５４に書き込む。これにより、記憶部５４は、基地局装置３０のビーム割当情報として、基地局装置３０の基地局ＩＤとビームＩＤとの組を格納する。

上記のステップＳ１０ｃは、各基地局装置３０に対して、同様に、複数回（Ｍ回）繰り返し実行される。これにより、端末装置１０の記憶部１６には、上述した第１実施形態の実施例１（図５）と同様に、基地局装置３０毎に、Ｍ回のビーム割当情報が格納される。また、管理装置５０の記憶部５４には、基地局装置３０毎に、Ｍ回のビーム割当情報が格納される。

（ステップＳ３０：ビーム割当成功率の通知）
ステップＳ３０は、ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３を含む段階であって、ビーム割当成功率を管理装置５０から端末装置１０へ通知するビーム割当成功率通知段階である。

（ステップＳ３１） 管理装置５０のビーム割当成功率算出部５２は、記憶部５４から、各基地局装置３０のＭ回のビーム割当情報（基地局ＩＤ、ビームＩＤ）を読み出す。ビーム割当成功率算出部５２は、基地局装置３０毎に、ビーム割当成功率を算出する。ビーム割当成功率の算出式は、上述した第１実施形態の実施例１と同様に、次式で表される。
ビーム割当成功率（単位は％）＝「（割当成功のビームＩＤの個数）÷Ｍ」×１００
但し、割当成功のビームＩＤは、無効値ではないビームＩＤである。
ビーム割当成功率算出部５２は、各基地局装置３０の基地局ＩＤとビーム割当成功率とを、各基地局装置３０の基地局情報として記憶部５４に書き込む。

（ステップＳ３２） 管理装置５０の基地局情報送信部５３は、記憶部５４から、各基地局装置３０の基地局情報（基地局ＩＤ、ビーム割当成功率）を読み出す。基地局情報送信部５３は、各基地局装置３０の基地局情報（基地局ＩＤ、ビーム割当成功率）を端末装置１０へ送信する。この基地局情報の送信方法は、端末装置１０に個別に送信してもよく、又は、ブロードキャストにより送信してもよい。また、基地局情報として接続端末数や無線品質レベル等の情報を送信してもよい。

（ステップＳ３３） 端末装置１０は、管理装置５０から送信された各基地局装置３０の基地局情報（基地局ＩＤ、ビーム割当成功率）を受信する。端末装置１０の基地局選択部１５は、当該受信した基地局情報（基地局ＩＤ、ビーム割当成功率）を記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、基地局情報として、基地局装置３０毎に、基地局ＩＤとビーム割当成功率との組を格納する。

（ステップＳ２０ｃ：基地局の選択）
ステップＳ２０ｃは、ステップＳ２１ｃ，Ｓ２２ｃを含む段階であって、基地局の選択を行う基地局選択段階である。

（ステップＳ２１ｃ） 端末装置１０の基地局選択部１５は、記憶部１６から、各基地局装置３０のＭ回のビーム割当情報（基地局ＩＤ、ビームＩＤ、無線品質）と、各基地局装置３０の基地局情報（基地局ＩＤ、ビーム割当成功率）とを読み出す。

（ステップＳ２２ｃ） 端末装置１０の基地局選択部１５は、上述した第１実施形態の実施例１と同様に、基地局装置３０毎に、無線品質のレベルの判断を行う。

次いで、端末装置１０の基地局選択部１５は、上述した第１実施形態の実施例１と同様に、各基地局装置３０の基地局情報（基地局ＩＤとビーム割当成功率と無線品質（レベル））に基づいて、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０を選択する。基地局選択部１５は、該選択された自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤを記憶部１６に書き込む。これにより、記憶部１６は、自端末装置１０の無線通信相手の基地局装置３０の基地局ＩＤを格納する。

上述した第２実施形態によれば、管理装置５０が、端末装置１０の無線通信相手候補の基地局装置３０が無線通信に使用するビームを当該端末装置１０に割り当てることが成功した割合であるビーム割当成功率を算出するビーム割当成功率算出部５２と、端末装置１０の複数の無線通信相手候補の基地局装置３０のビーム割当成功率を当該端末装置１０へ送信する基地局情報送信部５３とを備え、端末装置１０が、自端末装置１０の複数の無線通信相手候補の基地局装置３０の中から、管理装置５０から受信したビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置３０を自端末装置１０の無線通信相手に選択する基地局選択部１５を備える。これにより、端末装置１０は閾値以上のビーム割当成功率を有する基地局装置３０に接続して無線通信を行うので、当該端末装置１０の無線通信がより安定するという効果が得られる。

なお、上述した第１実施形態の実施例２及び実施例３を第２実施形態に適用してもよい。

また、管理装置５０が基地局選択部を備え、管理装置５０の基地局選択部が、端末装置１０の複数の無線通信相手候補の基地局装置３０の中から、ビーム割当成功率算出部５２が算出したビーム割当成功率が閾値以上である基地局装置３０を当該端末装置１０の無線通信相手に選択してもよい。この場合、管理装置５０の基地局情報送信部５３は、当該基地局選択部の選択結果の基地局装置を示す基地局情報（基地局ＩＤ）を端末装置１０へ送信する。

上述した各実施形態では、端末装置１０が第１無線通信装置に対応し、基地局装置３０が第２無線通信装置に対応する。

以上、本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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上述した実施形態は、鉄道車両内、地下街、路地裏及び複数のビルの谷間などの電波の多重反射が発生する無線環境（電波多重反射環境）において適用してもよい。また、上述した実施形態に係る無線通信システム１，１００が無線通信に利用する電波には、例えば、ミリ波等の直進性が強い電波を適用してもよい。

また、端末装置１０が基地局装置３０から受信する受信信号の遅延スプレッドがＣＰ（Cyclic Prefix）を超えるビームが存在する場合、当該ビーム又は当該基地局装置３０を、当該端末装置１０の接続対象から除外してもよい。

また、上述した実施形態は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムに適用してもよい。
また、上述した実施形態は、複数の無線通信装置を備え、一の無線通信装置が無線通信を行う相手である他の無線通信装置を選択する無線通信システムに適用してもよい。

また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータ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、実行するようにしてもよい。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であってもよい。
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、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）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が送信された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（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
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良い。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み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

【符号の説明】

【0101】

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】