本公开涉及终端装置、基站装置和无线通信系统。
背景技术：
伴随数字设备的高功能化，搭载了无线LAN(局域网(Local Area Network))的访问接入点和终端装置正在广泛普及。近年来，因对大容量高速无线通信的需求的增长，所以正在推进超过吉比特(Gigabit)的高速无线LAN的普及。
为了实现大容量高速无线通信，使用多个天线元件进行指向性通信的毫米波频段(例如，60GHz段)中的高速无线通信令人瞩目(例如，非专利文献1)。
毫米波频段中的无线信号的特性是直线性强，此外空间传播损耗大，所以在非专利文献1的记载中，无线通信装置(例如，访问点、基站装置、终端装置)对每个通信对象，执行发送接收训练信号，判定通信质量良好的方向的被称为波束成形训练(BFT：Beamforming Training)的步骤，朝向判定出的方向形成指向性高的天线的图案(以下称为“波束”)并进行无线通信。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：IEEE 802.11ad-2012规范2012年12月28日
技术实现要素：
可是，现有技术的无线通信装置定期地实施BFT而变更波束，所以训练信号的发送接收次数增加，通信吞吐量下降。
本公开的非限定性的实施例有助于提供抑制通信吞吐量的下降的终端装置、基站装置和无线通信系统。
本公开的一方式的终端装置包括：通信单元，在使用第1波束与基站装置进行了第1数据通信后，使用接收波束接收所述基站装置分别使用多个发送波束发送的多个第1信号；以及判定单元，计算所述多个第1信号的接收质量，决定所述多个发送波束之中所述接收质量为最大的第2波束，所述通信单元使用所述第1波束，对所述基站装置发送包含了表示所述第2波束的信息的反馈信号，在从所述基站装置接收到表示所述基站装置接收到所述反馈信号的应答信号的情况下，使用所述第1波束开始与所述基站装置进行第2数据通信。
再者，这些概括性的或者具体的方式，可以通过系统、集成电路、计算机程序或记录介质方式实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。
根据本公开的一方式，有助于抑制通信吞吐量的下降。
从说明书和附图中将清楚本公开的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，但是不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。
附图说明
图1A是表示BFT的动作A的一例的图。
图1B是表示BFT的动作B的一例的图。
图1C是表示BFT的动作C的一例的图。
图1D是表示BFT的动作D的一例的图。
图2是表示图1A所示的动作A～图1D所示的动作D的流程的一例的时序图。
图3是表示本公开的实施方式1的无线通信装置的结构的一例的图。
图4是表示本公开的实施方式1中的一系列动作的一例的时序图。
图5A是表示本公开的实施方式1中的动作模式的一例的图。
图5B是表示图5A所示的动作模式、基站装置及终端装置的对应关系的图。
图6是表示本公开的实施方式1中的基站装置的处理的流程图。
图7是表示本公开的实施方式1中的终端装置的处理的流程图。
图8A是表示本公开的实施方式2中的一系列动作的一例的时序图。
图8B是表示本公开的实施方式2中的一系列动作的一例的时序图。
图9A是表示本公开的实施方式2中的动作模式的一例的图。
图9B是表示图9A所示的动作模式、基站装置、终端装置、以及链路断开的定时的对应关系的图。
图10是表示本公开的实施方式2中的基站装置的处理的流程图。
图11是表示本公开的实施方式2中的终端装置的处理的流程图。
标号说明
10、20 无线通信装置
100 无线通信装置(基站装置)
200 无线通信装置(终端装置)
101 天线元件
102 波束成形单元
103 发送处理单元
104 接收处理单元
105 质量信息获取单元
106 通信控制单元
107 波束控制单元
108 信息存储单元
121 天线单元
122 通信单元
具体实施方式
首先，说明现有技术的波束成形训练(BFT：Beamforming Training)。在现有技术的BFT中，主要进行4个动作。以下，将该4个动作依次称为动作A、动作B、动作C、动作D。
图1A是表示BFT的动作A的一例的图。图1B是表示BFT的动作B的一例的图。图1C是表示BFT的动作C的一例的图。图1D是表示BFT的动作D的一例的图。图2是表示图1A所示的动作A～图1D所示的动作D的流程的一例的时序图。图2所示的动作A～动作D分别对应于图1A～图1D。
图1A～图1D表示在无线通信装置10和无线通信装置20之间实施的BFT的各动作。再者，在以下的说明中，无线通信装置10和无线通信装置20具有的发送天线图案的特性和接收天线图案的特性大致相同。
无线通信装置10和无线通信装置20分别具有多个天线元件，通过控制天线元件的选择、以及各个天线元件中的发送及接收电波的相位，进行电子式地切换波束方向的波束成形。BFT是根据无线通信装置10和无线通信装置20之间的通信环境的变化，决定适合于通信的波束成形(例如，适合于通信的波束方向)的动作。
图1A中，首先，无线通信装置10将指向性窄的(窄指向性的)发送波束Txn(Txn＿1～Txn＿n)切换到多个波束方向，使用各波束方向的发送波束Txn发送训练信号Sx。在使用各波束方向的发送波束Txn发送的训练信号Sx中，包含波束方向的识别信息。再者，指向性窄的(窄指向性的)波束是波束半值角小的波束。再者，各波束是表示发送方向、接收方向的波束，在图1A中，发送波束Txn和接收波束Ryw不重合，但能够通信。
无线通信装置20形成指向性宽的(宽指向性的)接收波束Ryw，等待接收从无线通信装置10发送的训练信号Sx。然后，无线通信装置20计算接收到的训练信号的接收质量，判定接收质量最高的训练信号Sx(图1A中，为Sx＿#i)。接收质量最高的训练信号Sx中包含的识别信息表示的波束方向是，与无线通信装置20的通信中最佳的无线通信装置10的波束方向(无线通信装置10的最佳波束)。再者，指向性宽的(宽指向性的)波束是波束半值角大的波束。
在图1A中，训练信号Sx的接收完成后，在图1B中，无线通信装置20将指向性窄的(窄指向性的)发送波束Tyn(Tyn＿1～Tyn＿m)切换到多个波束方向，使用各波束方向的发送波束Tyn发送训练信号Sy。无线通信装置20将使用接收波束Ryw接收到的训练信号Sx之中、接收质量最高的训练信号Sx中包含的波束方向的识别信息(图1A中，为训练信号Sx＿#i中包含的波束方向的识别信息)包含在训练信号Sy中。接收质量最高的训练信号Sx中包含的波束方向的识别信息，表示在与无线通信装置20的通信中最佳的无线通信装置10的波束方向信息。
在图1A中训练信号Sx的发送完成后，在图1B中，无线通信装置10形成宽指向性的接收波束Rxw，等待接收从无线通信装置20发送的训练信号Sy。然后，无线通信装置10计算接收到的训练信号Sy的接收质量，判定接收质量最高的训练信号Sy(图1B中，为Sy＿#j)。接收质量最高的训练信号Sy中包含的识别信息表示的波束方向是，在与无线通信装置10的通信中最佳的无线通信装置20的波束方向(无线通信装置20的最佳波束)。
在图1B中训练信号Sy的接收完成后，在图1C中，无线通信装置10基于训练信号Sy中包含的波束方向的识别信息，设定在与无线通信装置20的通信中最佳的发送波束(图1C中，为窄指向性的发送波束Txn＿i)。然后，无线通信装置10使用发送波束Txn＿i，发送反馈(以下，记载为FB)。在FB中，包含使用接收波束Rxw接收到的训练信号Sy之中、接收质量最高的训练信号Sy中包含的波束方向的识别信息(图1B中，为训练信号Sy＿#j中包含的波束方向的识别信息)。接收质量最高的训练信号Sy中包含的波束方向的识别信息，表示在与无线通信装置10的通信中最佳的无线通信装置20的波束方向信息。
在图1B中训练信号Sy的发送完成后，在图1C中，无线通信装置20形成宽指向性的接收波束Ryw，接收从无线通信装置10发送的FB。
在图1C中FB的接收完成后，在图1D中，无线通信装置20基于FB中包含的波束方向的识别信息，设定在与无线通信装置10的通信中最佳的发送波束(图1D的例子中，为窄指向性的发送波束Tyn＿j)。然后，无线通信装置20对无线通信装置10发送确认应答(ACK：Acknowledgement)。
在图1C中FB的发送完成后，在图1D中，无线通信装置10形成宽指向性的接收波束Rxw，等待接收从无线通信装置20发送的ACK。
无线通信装置10通过接收ACK，从而完成BFT动作，开始与无线通信装置20的数据通信。无线通信装置10使用窄指向性的波束Txn＿i，进行数据信号的发送接收，无线通信装置20使用窄指向性的波束Tyn＿j，进行数据信号的发送接收。
通过图1A～图1D、以及图2所示的BFT动作，无线通信装置10和无线通信装置20判定彼此的最佳波束。再者，上述BFT也可以从无线通信装置20开始。
例如，在无线通信装置10和无线通信装置20的至少一方是移动信息终端装置(移动终端装置)，另一方是基站装置的情况下，容易产生移动终端装置的密度高的区域，此外，基站装置和移动终端装置的相对位置容易变化。因此，在现有技术中，为了维持通信，定期地进行BFT。由于基站装置通过使波束的半值角更窄而延长通信距离，所以扫描的波束的根数与移动终端装置相比增加。其结果，因波束的根数的增加和BFT的次数的增加，训练信号的发送次数增加，所以数据通信的吞吐量下降。
另一方面，例如，在移动终端装置的密度和/或基站装置和移动终端装置的相对位置不变化的环境下，有时BFT中判定的最佳波束和BFT以前的数据通信中使用的最佳波束相同。这样的情况下，基站装置和移动终端装置能够省略变更波束方向。
因此，着眼于在第2次以后的BFT中，通过进行无线通信装置确认在实施第2次以后的BFT以前的第1次数据通信中使用的最佳波束能否在第2次以后的数据通信中继续使用的动作，从而存在能够缩短第2次以后的BFT的可能性这一情况，完成了本公开。
以下，参照附图详细地说明本公开的实施方式。再者，以下说明的实施方式是一例，本公开不限定于以下的实施方式。
(实施方式1)
图3是表示本实施方式1的无线通信装置100的结构的一例的图。再者，在以下，说明无线通信装置100与作为通信对象的无线通信装置200进行毫米波通信的例子。无线通信装置200的结构与以下说明的无线通信装置100是同样的，所以省略详细的说明。
无线通信装置100具有：多个天线元件101、波束成形单元102、发送处理单元103、接收处理单元104、通信控制单元105、质量信息获取单元106、波束控制单元107、以及信息存储单元108。
多个天线元件101是以规定的配置排列的阵列天线。
波束成形单元102接受后述的波束控制单元107的控制，为了形成无线信号的发送接收的波束，激励多个天线元件101，控制激励电流的振幅和相位。
再者，多个天线元件101和波束成形单元102适当地称为天线单元121。即，天线单元121使用多个天线元件101，切换多个波束各自的方向。再者，在本实施方式中，说明天线单元121具备发送天线和接收天线，对各波束方向得到大致相同的波束图案。
发送处理单元103将包含BFT中使用的训练信号的各种控制信号和作为发送的对象的各种信息调制为毫米波信号，经由天线单元121发送。
接收处理单元104从天线单元121接收到的毫米波信号，将毫米波信号中包含的信息解调。在这样的信息中，包含了含有接收到的训练信号的各种控制信号和各种信息。
通信控制单元105生成进行与无线通信装置200的通信的分组。通信控制单元105进行下述处理：接受来自后述的质量信息获取单元106的信息，例如每当在与无线通信装置200通信时，将最优的波束方向信息包含在分组中。再者，发送处理单元103、接收处理单元104、以及通信控制单元105适当地称为通信单元122。即，通信单元122使用天线单元121在与无线通信装置200之间进行无线通信。
质量信息获取单元106计算在BFT中经由通信单元122从无线通信装置200接收到的信号的接收质量(例如，接收强度(RSSI：Received Signal Strength Indicator)，信号噪声比(SNR：Signal to Noise Ratio))，将算出的接收质量获取作为质量信息。质量信息是从无线通信装置200发送的信号在无线通信装置100中的接收质量。质量信息获取单元106可以将表示无线通信装置100中的接收质量的质量信息经由通信单元122向无线通信装置200发送，也可以经由通信单元122从无线通信装置200接收表示无线通信装置200中的接收质量的质量信息。
此外，质量信息获取单元106具有计算无线通信装置200发送的各训练信号的接收质量，判定接收质量最高的波束编号的判定单元的功能。质量信息获取单元106将判定出的波束编号输出到通信控制单元105。
波束控制单元107控制天线单元121形成的波束。例如，波束控制单元107在BFT中接受来自质量信息获取单元106的指示，对天线单元121向多个方向依次形成窄指向性的波束，此外，形成宽指向性的波束。然后，波束控制单元107在BFT完成后，朝向判定为最优的方向形成窄指向性的波束(最佳波束)，开始数据通信。
此外，波束控制单元107基于在后述的信息存储单元108中存储的波束方向信息，对天线单元121输出形成在上次的通信中使用的窄指向性的发送波束(即，上次的最佳波束)的指示。例如，通信控制单元105在将发送包含了从质量信息获取单元106输出的波束编号的反馈信号的指示输出到发送处理单元103的情况下一并进行波束成形的指示。
信息存储单元108存储无线通信装置100、无线通信装置200的至此为止的最好的波束方向信息。再者，也可以存储至此为止的全部通信中使用的波束方向信息。波束控制单元107在比较至此为止最好的波束方向和当前最好的波束方向的情况下，使用信息存储单元108的信息。
无线通信装置100例如具有CPU(中央处理器(Central Processing Unit))，存储了控制程序的ROM(只读存储器(Read Only Memory))等存储介质、RAM(随机存取存储器(Random Access Memory))等工作用存储器、以及通信电路。上述各单元的功能通过CPU执行控制程序而实现。对于无线通信装置200，同样地，例如具有CPU(Central Processing Unit)，存储了控制程序的ROM(Read Only Memory)等存储介质、RAM(Random Access Memory)等工作用存储器、以及通信电路。该情况下，上述各单元的功能通过CPU执行控制程序而实现。
接着，参照图4说明本实施方式1中的、无线通信装置100和无线通信装置200的一系列的动作。
图4是表示本实施方式1中的一系列动作的一例的时序图。再者，在以下的说明中，说明无线通信装置100是基站装置(方便起见，称为“基站装置100”)，无线通信装置200是终端装置(方便起见，称为“终端装置200”)的情况。
此外，基站装置100和终端装置200在最初的连接中(在链路的建立中)，实施与图1A～图1D和图2所示的现有技术同样的BFT。之后，取代第2次以后的定期的BFT，实施在以下说明的本实施方式1中的BFT动作。此外，以下说明的本实施方式1中的BFT动作设为第k次(k为2以上的整数)的BFT动作，终端装置200保持在第k－1次(即，上次)的BFT动作后的数据通信中终端装置200使用的窄指向性的发送波束(以下，称为上次(第k－1次)的终端装置200的最佳波束)的信息。
再者，上次的终端装置200的最佳波束是指在本次的BFT动作以前终端装置200设定的最优的窄指向性的发送波束。
在图4中，本实施方式1中的一系列的BFT动作包含动作1、动作2、和动作3。细节将后述，但在本实施方式1中的一系列的BFT动作中，根据条件，也可以省略动作3，开始数据通信。以下，说明各动作。
＜动作1＞
动作1中，终端装置200判定本次的基站装置100的最佳波束。
在动作1中，与现有技术(例如，非专利文献1)同样，基站装置100定期地发送信标。基站装置100通过将窄指向性的发送波束Txn切换到多个波束方向，从而发送信标。使用各波束方向的发送波束Txn发送的信标包含波束方向的识别信息。
由于从基站装置100发送的信标的发送间隔是已知的，所以终端装置200使用宽指向性的接收波束Ryw接收从基站装置100发送的多个信标。然后，终端装置200计算各波束方向的接收质量，判定基站装置100用于与终端装置200通信的最好的波束(最佳波束)。例如，终端装置200将各波束方向的接收质量之中、接收质量最高的波束判定作为最佳波束。判定出的最佳波束是本次(第k次)的基站装置100的最佳波束。
＜动作2＞
动作2中，向基站装置100通知在动作1中终端装置200判定出的本次的基站装置100的最佳波束的信息，确认能否将上次的数据通信中终端装置200使用的最佳波束继续用于本次的数据通信。
在动作2中，终端装置200使用上次(第k－1次)终端装置200的最佳波束(Tyn＿j(k－1))，对基站装置100发送反馈信号(以下，记载为FB)。在FB中，存储表示在动作1中判定出的本次(第k次)的基站装置100的最佳波束的波束方向信息。
再者，FB例如也可以使用非专利文献1中记载的扇区扫描反馈帧(Sector sweep feedback frame)。
基站装置100使用宽指向性的接收波束Rxw，判定是否从终端装置100接收到FB。然后，在接收到FB的情况下，基站装置100将FB中存储的波束方向信息所表示的、本次(第k次)的基站装置100的最佳波束(Txn＿i(k))设定作为本次的数据通信中使用的波束。然后，基站装置100使用所设定的本次(第k次)的基站装置100的最佳波束(Txn＿i(k))，向终端装置200发送确认应答(ACK：Acknowledgement)。
在终端装置200使用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))接收到ACK的情况下，基站装置100和终端装置200省略动作3，开始数据通信。
在终端装置200使用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))，从基站装置100接收到ACK的情况，表示终端装置200使用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))发送的FB被基站装置100接收，接收到的ACK满足数据通信中的接收质量的情况。即，由于终端装置200能够确认到能够使用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))与基站装置100通信，所以能够省略发送接收训练信号而再次判定终端装置200的最佳波束的动作，而开始数据通信。
再者，在终端装置200使用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))接收到ACK后，省略了数据通信的情况下，终端装置200也可以为了接收从基站装置100发送的下一个信标(即，进行下一个动作1)而设定为宽指向性的接收波束Ryw。再者，终端装置200例如也可以至接收信标的定时为止进行将电源关闭、变更为休眠的状态这样的动作。
另一方面，在终端装置200使用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))没有接收到ACK的情况下，或者在终端装置200接收到ACK，但不满足数据通信中的接收质量的情况下，基站装置100和终端装置200进行动作3。
终端装置200使用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))没有接收到ACK的情况，表示例如来自终端装置200的FB没有到达基站装置100、或者终端装置200难以接收来自基站装置100的ACK、或者不满足数据通信中的接收质量的情况。即，终端装置200判定为用上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))的话难以与基站装置100通信，而进行判定终端装置200的最佳波束的动作3。
再者，在动作2中，在即使终端装置200的上次的最佳波束(Tyn＿j(k－1))满足与基站装置100的数据通信的接收质量，也例如因干扰的影响而FB没有到达基站装置100的情况下，或者难以接收来自基站装置100的ACK的情况下，基站装置100和终端装置200进行动作3。
＜动作3＞
动作3中，基站装置100判定本次的终端装置200的最佳波束，将判定出的最佳波束的信息向终端装置200通知。
在动作3中，终端装置200将窄指向性的发送波束Tyn切换到多个波束方向，使用各波束方向的发送波束Tyn，将训练信号Sy发送到基站装置100。在训练信号Sy中，存储表示动作1中判定出的表示本次(第k次)的基站装置100的最佳波束的波束方向信息。
再者，训练信号也可以称为BFT(Beam Forming Training；波束成形训练)分组。此外，作为训练信号，也可以使用非专利文献1中记载的扇区扫描帧(Sector sweep frame)。
基站装置100使用宽指向性的接收波束Rxw接收从终端装置200发送的训练信号Sy。基站装置100计算各波束方向的接收质量，判定用于终端装置200与基站装置100通信的最佳波束。例如，基站装置100将各波束方向的接收质量之中、接收质量最高的波束判定作为最佳波束。判定出的最佳波束是本次(第k次)的终端装置200的最佳波束。
然后，基站装置100将训练信号Sy中存储的波束方向信息所表示的、本次(第k次)的基站装置100的最佳波束(Txn＿i(k))设定作为本次的数据通信中使用的波束。然后，基站装置100将FB向终端装置200发送。在FB中，存储表示本次(第k次)的终端装置200的最佳波束的波束方向信息。
终端装置200使用宽指向性的接收波束Ryw，接收FB。然后，终端装置200将FB中存储的波束方向信息所表示的、本次(第k次)的终端装置200的最佳波束(Tyn＿j(k))设定作为本次的数据通信中使用的波束。然后，终端装置200使用所设定的本次(第k次)的终端装置200的最佳波束(Tyn＿j(k))，向基站装置100发送ACK。
基站装置100使用宽指向性的接收波束Ryw接收到ACK后，基站装置100和终端装置200开始数据通信。
再者，在动作3中，例如，在因干扰的影响，基站装置100没有接收到训练信号Sy的时间经过了一定时间的情况下，或者终端装置200没有接收到FB的时间经过了一定时间的情况下，终端装置200可以再次发送训练信号Sy，也可以等待从基站装置100发送的下一个信标(即，下一个动作1)。
此外，在动作3中，例如，在因干扰的影响，基站装置100没有接收到ACK的情况下，也可以省略再次进行训练信号的发送接收而开始数据通信。这是因为基站装置100、终端装置200各自确定最佳波束。
此外，在图4中的BFT动作中，省略数据通信的情况下，终端装置200可以设定为宽指向性的接收波束，等待至下一个信标发送定时为止，也可以至下一个信标发送定时为止将电源关断，或者设为休眠状态。
如以上说明的，本实施方式1中的BFT的一系列的动作，根据是否变更通信中使用的波束方向的状况，采用不同的动作模式。在以下，说明是否需要变更基站装置100和终端装置200中的波束方向与动作模式之间的关系。
图5A是表示本实施方式1中的动作模式的一例的图。图5B是表示图5A所示的动作模式和基站装置100及终端装置200的对应关系的图。图5A表示依次执行图4所示的动作1、动作2的动作模式(a)、和依次执行动作1、动作2、动作3的动作模式(b)。图5B表示基站装置100和终端装置200各自是否变更通信中使用的波束方向的状况与动作模式(a)及动作模式(b)的对应关系。
“基站装置100变更通信中使用的波束方向”，例如是因终端装置200移动，终端装置200的位置改变的情况。此外，“终端装置200变更通信中使用的波束方向”，例如是终端装置200的姿态、朝向改变的情况。
在图5B中，终端装置200没有变更通信中使用的波束方向的情况下(终端装置200的波束方向无变更)，无论基站装置100有无变更通信中使用的波束方向，都进行动作模式(a)所示的动作。在动作模式(a)中，通过实施至动作2为止，终端装置200能够判定有无变更通信中使用的波束方向。
另一方面，在终端装置200变更通信中使用的波束方向的情况下(终端装置200的波束方向有变更)，无论基站装置100有无变更通信中使用的波束方向，都进行动作模式(b)所示的动作，在动作3中，判定终端装置200的最佳波束。
接着，用图6说明本实施方式1中的基站装置100的流程。图6是表示本实施方式1中的基站装置100的处理的流程图。图6中，表示步骤S101～步骤S112。
在步骤S101中，基站装置100的通信控制单元105例如在与终端装置200之间实施图2所示的BFT，建立与终端装置200的链路连接，设定与终端装置200的通信中使用的最佳波束。
在步骤S102中，基站装置100切换窄指向性波束，发送信标。
通信控制单元105对发送处理单元103输出将信标帧发送的指示。发送处理单元103对各信标帧赋予波束编号。发送处理单元103根据波束控制单元107进行的控制，使用与波束编号相对应的窄指向性的波束，经由天线单元121以规定的时间间隔进行信标的发送。
在步骤S103中，基站装置100使用宽指向性的波束，判定是否从终端装置200接收到FB。
基站装置100的波束控制单元107对天线单元121进行指示，以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自终端装置200的FB。然后，接收处理单元104判定是否经由天线单元121从终端装置200接收到FB。
在基站装置100没有从终端装置200接收到FB的情况下(步骤S103中为“否”)，流程向步骤S105的处理转移。
在基站装置100从终端装置200接收到FB的情况下(步骤S103中为“是”)，在步骤S104中，基站装置100设定FB中包含的波束方向信息所表示的本次的基站装置100的最佳波束。基站装置100使用所设定的最佳波束发送ACK。
质量信息获取单元106获取FB中包含的基站装置100的波束方向信息，输出到波束控制单元107。波束控制单元107对天线单元121设定波束方向信息所表示的最佳波束。通信控制单元105在通过质量信息获取单元106获取了FB后，将对终端装置200发送ACK的指示输出到发送处理单元103。发送处理单元103经由天线单元121发送ACK。
在步骤S105中，基站装置100使用宽指向性的波束，判定是否从终端装置200接收到训练信号。
基站装置100的波束控制单元107对天线单元121进行指示，以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自终端装置200的训练信号。接收处理单元104判定是否经由天线单元121从终端装置200接收到训练信号。
基站装置100在没有从终端装置200接收到训练信号的情况下(步骤S105中为“否”)，在步骤S111中，基站装置100判别是否连续规定次数没有接收到来自终端装置200的(下次(第k+1次)以后的)FB。这是为了由基站装置100判定终端装置200是否存在于基站装置100的通信范围外。
在步骤S111中，在连续规定次数以上没有接收到从终端装置200发送的FB的情况下(步骤S111中为“是”)，基站装置100判定为基站装置100和终端装置200的链路已被断开，基站装置100中的与终端装置200的处理结束。
在步骤S111中，在基站装置100从终端装置200小于规定次数接收到FB的情况下(步骤S111中为“否”)，在步骤S112中，基站装置100开始与终端装置200的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在基站装置100从终端装置200接收到训练信号的情况下(步骤S105中为“是”)，在步骤S106中，基站装置100基于接收到的训练信号的接收质量，判定本次的终端装置200的最佳波束。
质量信息获取单元106计算终端装置200发送的各训练信号的接收质量，判定接收质量最高的波束编号，将判定出的波束编号输出到通信控制单元105。
在步骤S107中，基站装置100设定在训练信号中包含的波束方向信息所表示的本次基站装置100的最佳波束。然后，基站装置100发送包含了表示步骤S106中判定出的、本次的终端装置200的最佳波束的信息的FB。
具体而言，质量信息获取单元106获取在训练信号中包含的基站装置100的波束方向信息，输出到波束控制单元107。波束控制单元107对天线单元121设定波束方向信息所表示的最佳波束。通信控制单元105在通过质量信息获取单元106，获取了表示本次的终端装置200的最佳波束的波束方向信息后，将对终端装置200发送FB的指示输出到发送处理单元103。发送处理单元103经由天线单元121发送包含了终端装置200的波束方向信息的FB。
在步骤S108中，基站装置100使用宽指向性的波束来判定是否从终端装置200接收到ACK。
具体而言，基站装置100的波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自终端装置200的ACK。然后，接收处理单元104判定是否经由天线单元121从终端装置200接收到ACK。
在基站装置100接收到ACK的情况下(步骤S108中为“是”)，在步骤S112中，开始与终端装置200的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在基站装置100没有接收到ACK的情况下(步骤S108中为“否”)，在步骤S109中，判定是否从终端装置200接收到数据通信的分组。
基站装置100在接收到数据通信的分组的情况下(步骤S109中为“是”)，在步骤S112中，开始与终端装置200的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
基站装置100在没有接收到数据通信的分组的情况下(步骤S109中为“否”)，在S110中，判定是否达到了下一个信标发送定时。
在基站装置100判定为达到了信标发送定时的情况下(步骤S110中为“是”)，流程返回到步骤S102的处理。在基站装置100判定为没有达到信标发送定时的情况下(步骤S110中为“否”)，流程返回到步骤S105的处理。
再者，在上述步骤S112中，基站装置100在没有进行与终端装置200的数据通信的情况下，也可以等待至下一个信标发送定时为止。
接着，用图7说明本实施方式1中的终端装置200的流程。图7是表示本实施方式1中的终端装置200的处理的流程图。图7中示出步骤S201～步骤S213。
在步骤S201中，终端装置200的通信控制单元105与基站装置100之间实施例如图2所示的BFT，建立与基站装置100的链路连接，设定与基站装置100通信中使用的最佳波束。
在步骤S202中，终端装置200使用宽指向性的波束来判定是否从基站装置100接收到信标。
终端装置200的波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自基站装置100的信标。然后，接收处理单元104判定是否经由天线单元121从基站装置100接收到信标。
在终端装置200没有从基站装置100接收到信标的情况下(步骤S202中为“否”),终端装置200在基站装置100的通信范围外的可能性高。因此，在步骤S213中，终端装置200判定是否连续规定次数以上没有接收到信标。
在终端装置200判定为来自基站装置100的信标的连续未接收次数小于规定次数的情况下(步骤S213中为“否”)，流程返回到步骤S202的处理。
在判定为来自基站装置100的信标的连续未接收次数为规定次数以上的情况下(步骤S213中为“是”)，终端装置200判断为终端装置200移动到了基站装置100的连接范围外，终端装置200中的与基站装置100的处理结束。
在终端装置200从基站装置100接收到信标的情况下(步骤S202中为“是”)，在步骤S203中，终端装置200基于接收到的信标的接收质量，判定本次的基站装置100的最佳波束。
质量信息获取单元106计算基站装置100发送的信标的接收质量，判定接收质量最高的波束编号，将判定出的波束编号输出到通信控制单元105。
在步骤S204中，终端装置200使用上次的最佳波束，发送包含了表示步骤S203中判定出的、本次的基站装置100的最佳波束的信息的FB。
在通信控制单元105通过质量信息单元106获取了表示本次的基站装置100的最佳波束的波束方向信息后，将发送包含了表示本次基站装置100的最佳波束的波束方向信息的FB的指示输出到发送处理单元103。此外，在通信控制单元105将发送FB的指示输出到波束控制单元107后，波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成进行了上次通信的窄指向性的发送波束(即，上次的最佳波束)。天线单元121形成进行了上次通信的窄指向性的发送波束。然后，发送处理单元103经由天线单元121发送FB。
在步骤S205中，终端装置200使用上次的最佳波束，判定是否从基站装置100接收到ACK。在步骤S205中，终端装置200在判定为从基站装置100接收到ACK的情况下，判定接收到的ACK是否满足数据通信中的接收质量。
具体而言，波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成在上次的数据通信中使用的窄指向性的接收波束。天线单元121形成在上次的数据通信中使用的窄指向性的接收波束，等待接收来自基站装置100的ACK。接收处理单元104判定是否接收到基站装置100经由天线单元121发送的ACK。在终端装置200从基站装置100接收到ACK的情况下，由终端装置200的质量信息获取单元106获取接收质量，终端装置200的通信控制单元105判定接收到的ACK是否满足数据通信中的接收质量。
终端装置200从基站装置100接收ACK，在接收到的ACK满足数据通信中的接收质量的情况下(步骤S205中为“是”)，在步骤S212中，终端装置200开始与基站装置100的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在固定期间的期间，终端装置200从基站装置100没有接收到ACK的情况下，或者终端装置200接收到的ACK不满足数据通信中的接收质量的情况下(步骤S205中为“否”)，在步骤S206中，终端装置200切换到窄指向性波束，发送包含了表示步骤S203中判定出的、本次的基站装置100的最佳波束的信息的训练信号。
具体而言，通信控制单元105对发送处理单元103输出将训练信号发送的指示。通信控制单元105通过质量信息单元106获取表示本次的基站装置100的最佳波束的波束方向信息，向发送处理单元103输出。发送处理单元103对包含波束方向信息的各训练信号赋予波束编号。发送处理单元103根据波束控制单元107进行的控制，使用与波束编号相对应的窄指向性的波束，经由天线单元121定期地进行训练信号的发送。
接着，在步骤S207中，终端装置200使用宽指向性的波束来判定是否从基站装置100接收到FB。
具体而言，终端装置200的波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自基站装置100的FB。接收处理单元104判定是否经由天线单元121从基站装置100接收到FB。
在终端装置200从基站装置100接收到FB的情况下(步骤S207中为“是”)，在步骤S211中，终端装置200设定FB中包含的波束方向信息所表示的本次的终端装置200的最佳波束。终端装置200使用所设定的最佳波束发送ACK。
具体而言，质量信息获取单元106获取FB中包含的终端装置200的波束方向信息，输出到波束控制单元107。波束控制单元107对天线单元121设定波束方向信息所表示的最佳波束。通信控制单元105在通过质量信息获取单元106获取了FB后，将对终端装置200发送ACK的指示输出到发送处理单元103。发送处理单元103使用所设定的最佳波束经由天线单元121发送ACK。
在步骤S212中，终端装置200开始与基站装置100的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在终端装置200从基站装置100没有接收到FB的情况下(步骤S207中为“否”)，在步骤S208中，终端装置200判定是否已将步骤S206、步骤S207的处理反复进行了N次。
在没有将步骤S206、步骤S207的处理反复进行N次的情况下(步骤S208中为“否”)，在步骤S209中，终端装置200判定是否达到了下一个信标发送定时。
在没有达到下一个信标发送定时的情况下(步骤S209中为“否”)，返回到步骤S206的处理。
在已将步骤S206、步骤S207的处理反复进行了N次的情况下(步骤S208中为“是”)，或在达到了下一个信标发送定时的情况下(步骤S209中为“是”)，流程返回到步骤S202的处理。
如以上说明的，根据本实施方式1，在没有变更终端装置200的波束方向的情况下，终端装置200省略对基站装置100发送用于判定终端装置200的最佳波束的训练信号(Sy)，与基站装置100交换最低限度的控制分组(图4的动作2)，能够开始基站装置100和终端装置200之间的数据通信。根据该结构，由于能够削减训练信号的发送接收次数，所以能够抑制通信吞吐量的下降。
此外，根据本实施方式1，能够取代发送用于判定基站装置100的最佳波束的训练信号，而是基站装置100使用定期发送的信标。通过该结构，能够进一步削减训练信号的发送接收次数，所以能够抑制通信吞吐量的下降。
(实施方式2)
在本实施方式2中，说明在第2次以后的BFT动作中，通过2个BFT动作(第1BFT动作和第2BFT动作)进行连动，能够进一步抑制吞吐量的下降的例子。
再者，由于本实施方式2的无线通信装置的结构与图3所示的实施方式1的无线通信装置100的结构是同样的，所以省略详细的说明。
参照图8A、图8B说明本实施方式2中的、无线通信装置100和无线通信装置200的一系列的动作。
图8A、图8B是表示本实施方式2中的一系列动作的一例的时序图。图8A中的BFT动作是本实施方式2中的第1BFT动作，图8B中的BFT动作是在图8A中的第1BFT动作之后实施的第2BFT动作。再者，以下的说明中，说明无线通信装置100为基站装置(方便起见，称为“基站装置100”)，无线通信装置200为终端装置(方便起见，称为“终端装置200”)的情况。
此外，基站装置100和终端装置200在最初的连接中(链路的建立中)，实施与图1A～图1D和图2所示的现有技术同样的BFT。之后，取代第2次以后的定期的BFT，实施在以下说明的本实施方式2中的BFT动作。在以下，为了说明的方便起见，图8A中的第1BFT动作是第k次(k为2以上的整数)的BFT动作，图8B中的第2BFT动作是第k+1次的BFT动作。再者，先执行图8A、图8B的哪一个都没有关系。该情况下，先执行的BFT为第1BFT动作(第k次的BFT动作)。然后，基站装置100、终端装置200各自保持上次的最佳波束的信息。
图8A中的第1BFT动作包含动作1a、动作2、以及动作3。细节将后述，但在本实施方式2中的第1BFT动作中，根据条件，能够省略动作3、或动作2和动作3而开始数据通信。
此外，图8B中的第2BFT动作包含动作4和动作5。细节将后述，但在本实施方式2中的第2BFT动作中，根据条件，能够省略动作5而开始数据通信。
首先，说明图8A所示的第1BFT动作。第1BFT动作的动作1a与图4所示的实施方式1中的BFT动作的动作1不同。
＜动作1a＞
动作1a中，终端装置200判定本次基站装置100的最佳波束，确认能否将上次的数据通信中基站装置100使用的最佳波束继续用于本次的数据通信。
在动作1a中，与现有技术(例如，非专利文献1)同样，基站装置100定期地发送信标。在本实施方式2中，与实施方式1同样，利用信标。基站装置100将窄指向性的发送波束Txn切换到多个波束方向，使用各波束方向的发送波束Txn发送信标。在使用各波束方向的发送波束Txn发送的信标中，包含波束方向的识别信息。
由于从基站装置100发送的信标的发送间隔是已知的，所以终端装置200使用宽指向性的接收波束Ryw接收从基站装置100发送的多个信标。然后，终端装置200计算各波束方向的接收质量，判定基站装置100用于与终端装置200通信的最好的波束(最佳波束)。例如，终端装置200将各波束方向的接收质量之中、接收质量最高的波束判定作为最佳波束。判定出的最佳波束是本次(第k次)的基站装置100的最佳波束。
终端装置200将本次(第k次)的基站装置100的最佳波束和上次(第k－1次)的基站装置100的最佳波束进行比较。
比较的结果，在本次(第k次)的基站装置100的最佳波束和上次(第k－1次)的基站装置100的最佳波束相同的情况下，基站装置100和终端装置200省略动作2和动作3，开始数据通信。
比较的结果，在本次(第k次)的基站装置100的最佳波束和上次(第k－1次)的基站装置100的最佳波束不相同的情况下，基站装置100和终端装置200执行动作2。
由于第1BFT动作的动作2和动作3，与图4所示的实施方式1中的BFT动作的动作2和动作3是同样的，所以省略详细的说明。
接着，说明图8B所示的第2BFT动作中包含的动作4和动作5。
＜动作4＞
动作4中，确认是否将上次的数据通信中终端装置200使用的最佳波束继续用于本次的数据通信。
在动作4中，与动作1a同样，基站装置100发送信标。
终端装置200使用上次(即，第k次)的终端装置200的最佳波束(Tyn＿j(k))，接收从基站装置100发送的多个信标。然后，终端装置200计算在接收到的多个信标之中、基站装置100使用上次的基站装置100的最佳波束发送的信标的接收质量，与规定的阈值比较是否满足数据通信中的接收质量。
再者，上次的基站装置100的最佳波束是指在本次的BFT动作以前基站装置100设定的最好的窄指向性的发送波束。
终端装置200在算出的接收质量为阈值以上的情况下，判定为使用上次的终端装置200的最佳波束继续进行与基站装置100的通信。在使用上次的终端装置200的最佳波束继续进行与基站装置100的通信的情况下，终端装置200和基站装置100省略动作5，开始数据通信。
终端装置200在算出的接收质量小于阈值的情况下，判定为不使用上次的终端装置200的最佳波束继续进行与基站装置100的通信。在不使用上次的终端装置200的最佳波束继续进行与基站装置100的通信的情况下，终端装置200为了判定本次(即，第k+1次)的终端装置200的最佳波束而执行动作5。
＜动作5＞
动作5中，基站装置100判定本次的终端装置200的最佳波束，将判定出的最佳波束的信息向终端装置200通知。
在动作5中，终端装置200将窄指向性的发送波束Tyn切换到多个波束方向，使用各波束方向的发送波束Tyn发送训练信号Sy。
基站装置100使用宽指向性的接收波束Rxw接收从终端装置200发送的训练信号Sy。基站装置100计算各波束方向的接收质量，判定终端装置200与基站装置100的通信中使用的最佳波束。例如，基站装置100将各波束方向的接收质量之中、接收质量最高的波束判定作为最佳波束。判定出的最佳波束是本次(第k+1次)的终端装置200的最佳波束。
然后，基站装置100设定上次(第k次)的基站装置100的最佳波束(Txn＿i(k))。然后，基站装置100将FB向终端装置200发送。在FB中，存储表示本次(第k+1次)的终端装置200的最佳波束的波束方向信息。
终端装置200使用宽指向性的接收波束Ryw，从基站装置100接收FB。然后，终端装置200设定FB中存储的波束方向信息所表示的、本次(第k+1次)的终端装置200的最佳波束(Tyn＿j(k+1))。然后，终端装置200将ACK向基站装置100发送。
在基站装置100使用宽指向性的接收波束Ryw接收到ACK的情况下，基站装置100和终端装置200开始数据通信。
再者，在动作3中，例如，在因干扰的影响，基站装置100没有接收训练信号Sy的时间经过了一定时间的情况下，或者终端装置200没有接收FB的时间经过了一定时间的情况下，终端装置200可以再次发送训练信号Sy，也可以等待从基站装置100发送的下一个信标(即，动作4)。同样，在动作5中，例如，在因干扰的影响，基站装置100没有接收训练信号Sy的时间经过了一定时间的情况下，或者终端装置200没有接收FB的时间经过了一定时间的情况下，终端装置200可以再次发送训练信号Sy，也可以等待从基站装置100发送的下一个信标(即，下一个动作1a)。
再者，在图8A、图8B所示的BFT动作中省略数据通信的情况下，终端装置200可以设定为宽指向性的接收波束，等待至下一个信标发送定时为止，也可以至下一个信标发送定时为止将电源关断，或者设为休眠状态。
如以上说明的，本实施方式2中的BFT的一系列的动作，根据判断是否变更通信中使用的波束方向的状况，采用不同的动作模式。在以下，说明是否需要变更基站装置100和终端装置200中的波束方向、与动作模式的关系。
图9A是表示本实施方式2中的动作模式的图。图9A中示出通过图8A、图8B所示的动作1a～动作5的组合而表示的动作模式(a)～动作模式(f)。图9B是表示图9A所示的动作模式与基站装置100、终端装置200、以及链路断开的定时的对应关系的图。
在图9B中，在基站装置100及终端装置200没有变更通信中使用的波束方向的情况下，执行动作模式(a)。动作模式(a)中，由于基站装置100及终端装置200没有变更波束方向，所以基站装置100及终端装置200之间的链路不断开而继续通信。
在基站装置100变更通信中使用的波束方向，终端装置200没有变更通信中使用的波束方向的情况下，执行动作模式(b)。在进行了第1BFT动作和第2BFT动作后，在动作1a以前基站装置100变更最佳波束，基站装置100及终端装置200之间的链路被断开的情况下执行动作模式(b)。再者，在动作1a后链路被断开的情况下，至实施动作1a后的动作2为止，等待链路连接。此外，“动作1a以前”不限定于动作4结束后且动作1a以前，而是包含例如动作1a结束后且动作2以前、动作2中途、动作2结束后且动作4以前、以及动作4中途。
在基站装置100没有变更通信中使用的波束方向，终端装置200变更通信中使用的波束方向的情况下，执行动作模式(c)。在进行了第1BFT动作和第2BFT动作后，在动作1a以前终端装置200变更最佳波束，基站装置100及终端装置200之间的链路被断开的情况下，执行动作模式(c)。再者，在动作4后链路断开的情况下，至实施动作5为止，等待链路连接。此外，“动作4以前”不限定于动作1a结束后且动作4以前，而是包含例如动作4结束后且动作5以前、动作5中途、动作5结束后且动作1a以前、以及动作1a中途。
在基站装置100变更通信中使用的波束方向，并且终端装置200变更通信中使用的波束方向的情况下，执行动作模式(d)、动作模式(e)、以及动作模式(f)所示的动作中的任一个。
在动作1a以前基站装置100变更最佳波束，并且动作4以前终端装置200变更最佳波束，基站装置100及终端装置200之间的链路被断开的情况下，执行动作模式(d)。在动作1a以前基站装置100及终端装置200变更最佳波束，基站装置100及终端装置200之间的链路被断开的情况下，执行动作模式(e)。在动作1a以前基站装置100及终端装置200变更最佳波束，并且动作4以前终端装置200变更最佳波束，基站装置100及终端装置200之间的链路被断开的情况下，执行动作模式(f)。
再者，图9B所示的对应关系不过是一例。例如，根据终端装置200的位置改变的定时、终端装置200移动的定时、或者基站装置100和终端装置200之间的通信环境，动作模式被变更。例如，即使是基站装置100和终端装置200没有变更通信中使用的波束方向的情况，在基站装置100和终端装置200之间，例如因干扰的影响而难以进行信号(FB、ACK等)的发送接收的情况下，也可以采用动作模式(a)以外的动作。
接着，用图10说明本实施方式2中的基站装置100的流程。图10是表示本实施方式2中的基站装置100的处理的流程图。再者，图10的步骤S101至步骤S110为止的处理、以及步骤S112的处理是与图6同样的处理，所以附加同一编号，省略说明。
首先，在图10中，取代图6的步骤S111的处理而进行步骤S115的处理。在步骤S115中，在数据通信开始(步骤S112)后，基站装置100判定包含后述的步骤S310在内数据通信是否连续失败了规定次数，进行是否为适合于数据通信的状况的判定。
具体而言，通信控制单元105对发送处理单元103输出将通信分组发送的指示。发送处理单元105对波束控制单元107进行指示，以形成指向性波束，经由天线单元121发送数据通信分组。基站装置100等待接收来自终端装置200的数据通信分组。
在步骤S115中，基站装置100基于是否由接收处理单元104经由天线单元121接收到来自终端装置200的数据通信分组，通信控制单元105进行是否为适合于数据通信的状况的判定。
在基站装置100从终端装置200连续规定次数没有接收到数据通信分组的情况下(步骤S115中为“是”)，基站装置100中的与终端装置200的处理结束。
在基站装置100从终端装置200接收到数据通信分组的情况下(步骤S115中为“否”)，基站装置100继续进行数据通信至下一个信标发送定时为止后，转移到步骤S301的处理。
接着，在图10中，在图6所示的步骤S110的处理之后，或者图10中追加的步骤S115的处理之后，追加了步骤S301～步骤S309。即，在图6中，在达到了下一个信标发送定时的情况下(步骤S110中为“是”)，或者进行数据通信至下一个信标发送定时为止后(步骤S112的处理之后)，返回到步骤S102的处理(图4中的动作1)。在图10中，向步骤S301的处理(图8B中的动作4)转移。
在步骤S301中，与步骤S102同样，基站装置100切换窄指向性波束，发送信标。
具体而言，通信控制单元105对发送处理单元103输出将信标帧发送的指示。发送处理单元103对各信标帧赋予波束编号。然后，发送处理单元103与波束控制单元107连动，使用与该波束编号相对应的窄指向性的波束，经由天线单元121，定期地进行信标的发送。
在步骤S302中，基站装置100使用宽指向性的波束，判定是否从终端装置200接收到训练信号。
具体而言，基站装置100的波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自终端装置200的训练信号。然后，接收处理单元104判定是否经由天线单元121从终端装置200接收到训练信号。
在基站装置100从终端装置200没有接收训练信号的情况下(步骤S302中为“否”)，在步骤S309中，基站装置100开始与终端装置200的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在基站装置100从终端装置200接收到训练信号的情况下(步骤S302中为“是”)，在步骤S303中，基站装置100基于接收到的训练信号的接收质量，判定本次的终端装置200的最佳波束。
质量信息获取单元106计算终端装置200发送的各训练信号的接收质量，判定接收质量最高的波束编号，将判定出的波束编号输出到通信控制单元105。
然后，在步骤S304中，基站装置100设定上次的基站装置100的最佳波束。然后，基站装置100发送包含了表示S303中判定出的、本次的终端装置200的最佳波束的信息的FB。
具体而言，通信控制单元105在通过质量信息单元106获取了表示本次的终端装置200的最佳波束的波束方向信息后，将发送包含了表示本次的终端装置200的最佳波束的波束方向信息的FB的指示输出到发送处理单元103。此外，在通信控制单元105将发送FB的指示输出到波束控制单元107后，波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成进行了上次通信的窄指向性的发送波束(即，上次的最佳波束)。天线单元121形成在上次的数据通信中使用的窄指向性的发送波束。然后，发送处理单元103经由天线单元121发送FB。
在步骤S305中，基站装置100使用宽指向性的波束判定是否从终端装置200接收到ACK。
具体而言，基站装置100的波束控制单元107对天线单元121进行指示，以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自终端装置200的ACK。接收处理单元104判定是否经由天线单元121从终端装置200接收到ACK。
在基站装置100从终端装置200接收到ACK的情况下(步骤S305中为“是”)，在步骤S309中，基站装置100开始与终端装置200的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在基站装置100从终端装置200没有接收ACK的情况下(步骤S305中为“否”)，在步骤S306中，基站装置100判定是否从终端装置200接收到数据通信的分组。
在基站装置100从终端装置200接收到数据通信的分组的情况下(步骤S306中为“是”)，在步骤S309中，基站装置100开始与终端装置200的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在基站装置100从终端装置200没有接收数据通信的分组的情况下(步骤S306中为“否”)，在步骤S307中，基站装置100判定是否达到了下一个信标发送定时。
在基站装置100判定为达到了下一个信标发送定时的情况下(步骤S307中为“是”)，返回到步骤S102的处理。在基站装置100判定为没有达到下一个信标发送定时的情况下(步骤S307中为“否”)，返回到步骤S302的处理。
在步骤S310中，在数据通信开始(步骤S309)后，基站装置100实施包含步骤S115在内的、数据通信是否连续失败了规定次数的判定，进行是否为适合数据通信的状况的判定。
具体而言，通信控制单元105对发送处理单元103输出将通信分组发送的指示。发送处理单元105对波束控制单元107进行指示以形成指向性的波束，经由天线单元121发送数据通信分组。等待接收来自终端装置200的数据通信分组。之后，基站装置100基于是否由接收处理单元104经由天线单元121接收到来自终端装置200的数据通信分组，进行通信控制单元105是否为适合于数据通信的状态的判定。
在基站装置100从终端装置200连续规定次数没有接收数据通信分组的情况下(步骤S310中为“是”)，基站装置100中的与终端装置200的处理结束。
在基站装置100从终端装置200接收到数据通信分组的情况下(步骤S310中为“否”)，基站装置100在继续进行数据通信至下一个信标发送定时为止后，转移到步骤S102的处理。
再者，在上述的步骤S302中，在省略与终端装置200的数据通信的情况下，基站装置100也可以等待至下一个信标发送定时为止。
接着，用图11说明本实施方式2中的终端装置200的流程。图11是表示本实施方式2中的终端装置200的处理的流程图。再者，在图11中，对与图7同样的处理，附加相同的编号，省略说明。
在图11中，在图7所示的步骤S203的处理和步骤S204的处理之间，追加步骤S401的处理。
然后，在图7所示的步骤S208的处理之后，或者步骤S209的处理之后，或者步骤S212的处理之后，或者步骤S213的处理之后，追加步骤S402～步骤S410。即，图7中，在反复N次进行了步骤S206、步骤S207的处理的情况下(步骤S208中为“是”)，或者在达到了下一个信标发送定时的情况下(步骤S209中为“是”)，或者在至下一个信标发送定时为止进行了数据通信后(步骤S212的处理之后)，返回到步骤S202的处理(图4中的动作1)，但在图11中，向步骤S402的处理(图8B中的动作4)转移。
以下，说明步骤S401～步骤S410的处理。
在步骤S401中，终端装置200将步骤S203中判定出的、本次的基站装置100的最佳波束和上次的基站装置100的最佳波束进行比较，判定是否变更为基站装置100的最佳波束。
这里，每次确定基站装置100的最佳波束时，终端装置200都将基站装置100的最佳波束存储在终端装置200的信息存储单元108中。然后，在动作1a(图8A参照)中，在终端装置200判定为本次的基站装置100的最佳波束和终端装置200的信息存储单元中存储的上次的基站装置100的最佳波束相同的情况下，由于终端装置200能够与上次同样地与基站装置100进行通信，所以省略动作2和动作3(参照图8A)，开始数据通信。
另一方面，在变更基站装置100的最佳波束的情况下(步骤S401中为“是”)，转移到步骤S204的处理。在没有变更基站装置100的最佳波束的情况下(步骤S401中为“否”)，转移到步骤S212的处理。
在步骤S402中，终端装置200使用上次的最佳波束，判定是否从基站装置100接收到信标。
具体而言，终端装置200的波束控制单元107对天线单元121进行指示以形成上次的数据通信中使用的窄指向性的发送波束(即，上次的最佳波束)。天线单元121形成在上次的数据通信中使用的窄指向性的发送波束，等待接收来自基站装置100的信标。接收处理单元104判定是否经由天线单元121从基站装置100接收到信标。
在终端装置200从基站装置100没有接收信标的情况下(步骤S402中为“否”)，流程转移到步骤S202的处理。
在终端装置200从基站装置100接收信标的情况下(步骤S402中为“是”)，在步骤S403中，终端装置200判定是否使用上次的最佳波束继续进行数据通信。
具体而言，质量信息获取单元106计算基站装置100发送的各信标的接收质量。质量信息获取单元106将算出的接收质量向通信控制单元105输出。通信控制单元105通过信息存储单元108获取基站装置100设定的当前的波束方向的信息，计算获取到的波束方向的接收质量，与规定的阈值比较是否满足数据通信中的接收质量。然后，通信控制单元105在接收质量为阈值以上的情况下，判定为继续进行数据通信，在接收质量小于阈值的情况下，判定为不继续进行数据通信。
在终端装置200判定为使用上次的最佳波束继续进行数据通信的情况下(步骤S403中为“是”)，在步骤S410中，终端装置200开始与基站装置100的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在终端装置200判定为不使用上次的最佳波束继续进行数据通信的情况下(步骤S403中为“否”)，终端装置200切换窄指向性波束，发送训练信号。
具体而言，通信控制单元105对发送处理单元103输出将训练信号发送的指示。发送处理单元103对包含波束方向信息的各训练信号赋予波束编号。然后，发送处理单元103根据波束控制单元107进行的控制，使用与波束编号相对应的窄指向性的波束，经由天线单元121定期地进行训练信号的发送。
在步骤S405中，终端装置200使用宽指向性的波束判定是否从基站装置100接收到FB。
具体而言，终端装置200的波束控制单元107对天线单元121进行指示，以形成宽指向性的接收波束。天线单元121形成宽指向性的接收波束，等待接收来自基站装置100的FB。接收处理单元104判定是否经由天线单元121从基站装置100接收到FB。
在终端装置200从基站装置100接收到FB的情况下(步骤S405中为“是”)，在步骤S409中，终端装置200设定FB中包含的波束方向信息所表示的本次的终端装置200的最佳波束。然后，终端装置200用所设定的最佳波束对基站装置100发送ACK。
具体而言，质量信息获取单元106获取FB中包含的终端装置200的波束方向信息，输出到波束控制单元107。波束控制单元107对天线单元121设定波束方向信息所表示的最佳波束。通信控制单元105在通过质量信息获取单元106获取了FB后，将对终端装置200发送ACK的指示输出到发送处理单元103。发送处理单元103经由天线单元121发送ACK。
步骤S409的处理之后，在步骤S410中，终端装置200开始与基站装置100的数据通信。数据通信进行至下一个信标发送定时为止。
在终端装置200从基站装置100没有接收到FB的情况下(步骤S405中为“否”)，在步骤S406中，终端装置200判定是否已将步骤S404、步骤S405的处理反复进行了N次。
在没有将步骤S404、步骤S405的处理反复进行N次的情况下(步骤S406中为“否”)，在步骤S407中，终端装置200判定是否达到了下一个信标发送定时。
在没有达到下一个信标发送定时的情况下(步骤S407中为“否”)，返回到步骤S404的处理。
在已将步骤S404、步骤S405的处理反复进行了N次的情况下(步骤S406中为“是”)，或者达到了下一个信标发送定时的情况下(步骤S407中为“是”)，返回到步骤S202的处理。
如以上说明的，根据本实施方式2，在不变更终端装置200的波束方向的情况下，终端装置200省略对基站装置100发送用于判定终端装置200的最佳波束的训练信号，能够开始基站装置100和终端装置200之间的数据通信。通过该结构，由于能够削减训练信号的发送接收次数，所以能够抑制通信吞吐量的下降。
此外，根据本实施方式2，取代发送用于判定基站装置100的最佳波束的训练信号，基站装置100能够使用定期发送的信标。通过该结构，由于能够进一步削减训练信号的发送接收次数，所以能够抑制通信吞吐量的下降。
此外，根据本实施方式2，终端装置200基于从基站装置100接收到的信标，判定是否变更基站装置100的波束方向。然后，在不变更基站装置100的波束方向的情况下，能够在从基站装置100发送了信标后，开始数据通信。通过该结构，能够省略终端装置200向基站装置100发送FB的处理、以及基站装置100向终端装置200发送ACK的处理，能够抑制通信吞吐量的下降。
此外，根据本实施方式2，终端装置200使用上次的最佳波束接收基站装置100发送的信标，判定是否继续进行与基站装置200的通信。然后，在继续进行通信的情况下，终端装置200省略对基站装置100发送用于判定终端装置200的最佳波束的训练信号，开始基站装置100和终端装置200之间的数据通信。通过该结构，由于能够削减训练信号的发送接收次数，所以能够抑制通信吞吐量的下降。
以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式，但不言而喻，本公开不限定于这些例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本公开的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。
上述各实施方式中，通过用硬件构成的例子说明了本公开，但本公开即使在与硬件的协同中用软件也可实现。
此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常作为集成电路即LSI来实现。集成电路控制上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入和输出。它们既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含各功能块的一部分或全部地被集成为单芯片。这里，设为了LSI，但根据集成程度的不同，有时也被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。
此外，集成电路化的方法不限于LSI，也可以用专用电路或通用处理器来实现。也可以利用可在LSI制造后编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、或者可重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(Reconfigurable Processor)。
而且，如果因半导体技术的进步或随之派生的其它技术而出现能够替代LSI的集成电路化的技术，则当然也可以使用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
再者，本公开可作为无线通信装置或者控制装置中执行的控制方法来表现。此外，本公开也可作为通过计算机使这样的控制方法动作的程序来表现。而且，本公开还可作为在计算机可读取的状态下记录这样的程序的记录介质来表现。即，本公开可表现为装置、方法、程序、记录介质之中的、任何一个类型。
＜本公开的总结＞
本公开的终端装置包括：通信单元，在使用第1波束与基站装置进行了第1数据通信后，使用接收波束接收所述基站装置分别使用多个发送波束发送的多个第1信号；以及判定单元，计算所述多个第1信号的接收质量，确定所述多个发送波束之中所述接收质量为最大的第2波束，所述通信单元使用所述第1波束，对所述基站装置发送包含了表示所述第2波束的信息的反馈信号，在从所述基站装置接收到表示所述基站装置接收到所述反馈信号的应答信号的情况下，使用所述第1波束与所述基站装置开始第2数据通信。
此外，在本公开的终端装置中，所述第1信号包含在所述基站装置向所述终端装置发送的信标中。
此外，在本公开的终端装置中，所述判定单元判定上次的判定结果是否为所述第2波束，在所述上次的判定结果是所述第2波束的情况下，所述通信单元省略所述反馈信号的发送，使用所述第1波束开始所述第2数据通信。
此外，在本公开的终端装置中，在所述第2数据通信之后，所述通信单元使用所述第1波束接收到所述基站装置分别使用多个发送波束发送的多个第3信号的情况下，所述判定单元判定所述第3信号的接收质量是否在阈值以上，在所述第3信号的接收质量为阈值以上的情况下，所述通信单元与所述基站装置开始所述第2数据通信之后的第3数据通信。
本公开的基站装置包括：控制单元，生成多个第1信号；以及通信单元，在与使用第1波束的终端装置进行了第1数据通信后，分别使用多个发送波束将所述多个第1信号发送到终端装置，所述多个发送波束包含使用所述终端装置具有的接收波束接收所述第1信号的情况下接收质量为最大的第2波束，在从所述终端装置接收到包含所述第2波束的反馈信号的情况下，所述通信单元使用所述第2波束，向所述终端装置发送应答信号，与所述终端装置开始第2数据通信。
此外，在本公开的基站装置中，所述第1信号包含在向所述终端装置发送的信标中。
本公开的无线通信系统包括基站装置和终端装置，基站装置包括：控制单元，生成多个第1信号；以及第2通信单元，分别使用多个第2发送波束，发送所述多个第1信号，终端装置包括：第1通信单元，在使用第1波束与所述基站装置进行了第1数据通信后，使用接收波束接收所述多个第1信号；以及第1判定单元，计算所述多个第1信号的接收质量，确定所述多个第2发送波束之中接收质量为最大的第2波束，所述第1通信单元使用所述第1波束对所述基站装置发送包含了表示所述第2波束的信息的第1反馈信号，所述第2通信单元在接收到所述第1反馈信号的情况下，使用所述第2波束向所述终端装置发送第1应答信号，所述第1通信单元在使用所述第1波束从所述基站装置接收到所述第1应答信号的情况下，在所述第1数据通信之后与所述基站装置开始第2数据通信。
此外，在本公开的无线通信系统中，所述第1通信单元在没有接收到所述第1应答信号的情况下分别使用多个第1发送波束，将包含了表示所述第2波束的信息的多个第3信号发送到所述基站装置，所述基站装置包括第2判定单元，该第2判定单元计算从所述终端装置接收到的所述多个第3信号的接收质量，确定所述多个第1发送波束之中所述接收质量最大的第3波束，所述第2通信单元使用所述第2波束，对所述终端装置发送包含了表示所述第3波束的信息的第2反馈信号，所述第1通信单元在接收到所述第2反馈信号的情况下，使用所述第3波束对所述基站装置发送第2应答信号，所述第2通信单元在从所述终端装置接收到所述第2应答信号的情况下，与所述终端装置开始第3数据通信。
此外，在本公开的无线通信系统中，所述第1判定单元判定上次的判定结果是否为所述第2波束，在所述上次的判定结果是所述第2波束的情况下，所述第1通信单元省略所述第1反馈信号的发送，使用所述第1波束开始所述第2数据通信。
此外，在本公开的无线通信系统中，所述第2通信单元在所述第2数据通信之后，使用所述多个第2发送波束的每一个发送多个第4信号的每一个，所述第1通信单元使用所述第1波束接收所述多个第4信号，所述第1判定单元判定所述第4信号的所述接收质量是否在阈值以上，在所述第4信号的接收质量为阈值以上的情况下，所述第1通信单元与所述基站装置开始第4数据通信。
此外，在本公开的无线通信系统中，在所述第4信号的所述接收质量小于阈值的情况下，所述第1通信单元使用多个第1发送波束的每一个将多个第5信号发送到所述基站装置，所述基站装置包括第2判定单元，该第2判定单元计算从所述终端装置接收到的所述多个第5信号的接收质量，确定所述多个第1发送波束之中所述接收质量最大的第4波束，所述第2通信单元使用所述第2波束对所述终端装置发送包含了表示所述第4波束的信息的第3反馈信号，所述第1通信单元在接收到所述第3反馈信号的情况下，使用所述第4波束对所述基站装置发送第3应答信号，所述第2通信单元在从所述终端装置接收到所述第3应答信号的情况下，与所述终端装置开始第5数据通信。
工业实用性
本公开在使用波束成形进行通信的无线通信系统中是有用的。