JP2021135250A - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ指向性のパターンの方向を精度良く推定することができる情報処理装置を提供する。【解決手段】電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の前記仮の方向のそれぞれについて得られた前記相関係数のうちで最大の相関係数が得られた前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定する推定演算部を備える、情報処理装置。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。

特許文献１に記載された受信電力推定装置では、空間的に配置された電波センサーでの受信電力と、遮蔽物を考慮した伝搬損失推定値から、無線局の送信アンテナ利得（ＥＩＲＰの指向性）を推定することが行われる。また、当該受信電力推定装置では、送信アンテナ利得の推定値と、第２の伝搬損失推定値から、空間的な受信電力を推定することが行われる（特許文献１の段落００６７〜００７６、図６〜１０などを参照。）。

特開２０１７−２０８６７９号公報

しかしながら、上述のようなアンテナ指向性を推定する手法では、電波センサーがない方向における送信アンテナ利得を線形補間で推定するが、実際に使用されているアンテナ指向性パターンが複雑である場合、電波センサーがない方向で送信アンテナ利得の推定値に誤差が生じる場合があった。このため、送信アンテナ利得の推定値の誤差により、電波センサーがない方向における場所の推定受信電力にも誤差が生じる場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、アンテナ指向性のパターンの方向を精度良く推定することができる情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することを課題とする。

一構成例として、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の前記仮の方向のそれぞれについて得られた前記相関係数のうちで最大の相関係数が得られた前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定する推定演算部を備える、情報処理装置である。
一構成例として、情報処理装置において、前記推定演算部は、複数の前記パターンのそれぞれについて前記相関係数を演算し、最大の相関係数が得られた前記パターンおよび前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンおよび方向の推定結果と判定する。
一構成例として、情報処理装置において、前記推定演算部は、２次元平面における前記パターンの情報を用いて前記相関係数を演算する。
一構成例として、情報処理装置において、前記推定演算部は、３次元空間における前記パターンの情報を用いて前記相関係数を演算する。
一構成例として、情報処理装置において、前記推定演算部は、電力の前記測定結果に基づく空間的な前記電力分布と、前記無線局の前記アンテナ指向性の前記パターンの方向を前記仮の方向としたときに想定される空間的な前記電力分布との一方または両方について所定の重み付けを行い、前記重み付けが行われた結果に基づいて前記相関係数を演算する。

一構成例として、推定演算部が、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の前記仮の方向のそれぞれについて得られた前記相関係数のうちで最大の相関係数が得られた前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定する、情報処理方法である。

一構成例として、推定演算部が、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の前記仮の方向のそれぞれについて得られた前記相関係数のうちで最大の相関係数が得られた前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定するステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明に係る情報処理装置、情報処理方法およびプログラムによれば、アンテナ指向性のパターンの方向を精度良く推定することができる。

本発明の実施形態に係る情報処理システムの概略的な構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線局と電波センサーの配置および電力分布を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線局と電波センサーの配置および仮のアンテナ指向性のパターンの方向における電力分布を示す図である。 本発明の実施形態に係る情報処理装置において行われる処理の手順の一例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施形態に係るアンテナ指向性のパターンの方向を推定する手法の一例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は本発明の実施形態に係る複数種類のアンテナ指向性のパターンの例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は本発明の実施形態に係る無線局のアンテナおよび電波センサーの配置の例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｂ）は本発明の実施形態に係る水平および垂直のアンテナ指向性のパターンの例を示す図である。

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）
＜情報処理システム＞
図１は、本発明の実施形態に係る情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。
情報処理システム１は、情報処理装置１１と、複数の電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮと、ネットワーク３１を備える。
情報処理装置１１と、それぞれの電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮは、ネットワーク３１と接続されている。そして、情報処理装置１１と、それぞれの電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮとは、ネットワーク３１を介して、通信することが可能である。
ネットワーク３１は、有線のネットワークであってもよく、無線のネットワークであってもよく、あるいは、有線と無線の両方を含むネットワークであってもよい。

それぞれの電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮは、空間的に分散されて設置されている。そして、それぞれの電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮは、所定の周波数について電波の受信電力を検出（測定）し、その検出結果を、ネットワーク３１を介して、情報処理装置１１に送信する。
ここで、本実施形態では、ＭおよびＮをそれぞれ２以上の整数として、（Ｍ×Ｎ）個の電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮを示す。本実施形態では、説明の便宜上、（Ｍ×Ｎ）個の電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮは、所定の方向に等間隔にＭ行分が配置されており、各行ごとに当該所定の方向とは直交する方向に等間隔にＮ列分が配置されているとする。
なお、複数の電波センサーの数および配置は、それぞれ、任意であってもよい。ＭとＮとは、例えば、同じ値であってもよく、あるいは、異なる値であってもよい。

＜情報処理装置＞
情報処理装置１１は、入力部１１１と、出力部１１２と、通信部１１３と、記憶部１１４と、制御部１１５を備える。
制御部１１５は、取得部１３１と、推定演算部１３２と、出力制御部１３３を備える。

入力部１１１は、例えば、ユーザ（人）によって操作される操作部と、外部の装置から直接的に情報を入力する機能部などを備える。
出力部１１２は、例えば、情報を表示出力する画面と、情報を音出力するスピーカと、外部の装置に直接的に出力する機能部などを備える。
通信部１１３は、ネットワーク３１を介して外部の装置（本実施形態では、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮ）と通信する。
記憶部１１４は、情報を記憶する。

制御部１１５は、各種の処理または制御を行う。
取得部１３１は、情報を取得する。本実施形態では、取得部１３１は、通信部１１３によって電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮから受信された検出結果の情報を取得する。
推定演算部１３２は、取得部１３１によって取得された情報に基づいて、所定のアンテナの指向性を推定するための演算を行う。
出力制御部１３３は、推定演算部１３２によって行われた演算の結果を出力部１１２により出力するように制御する。

＜本実施形態の前提条件＞
本実施形態では、１個の無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を推定する。無線局としては、無線により通信を行う局が用いられ、例えば、携帯電話システムなどの基地局装置あるいは中継装置などが用いられてもよい。
また、無線局の位置、空中線電力、および、伝搬損失は既知であるとする。これらの情報は、例えば、既知の技術により推定などにより求められてもよく、あるいは、ユーザなどにより設定されてもよい。
また、推定対象となるアンテナ指向性のパターンは既知であるとする。当該パターンは、例えば、無線局の登録情報などから得られてもよく、あるいは、ユーザなどにより設定されてもよい。
また、アンテナ指向性のパターンは１種類のみであるとする。
また、空間として、地図上の２次元の平面を想定する。なお、本実施形態では、図示を簡易化するために、地図の情報の図示を省略するが、例えば、空間が表される場合に、２次元または３次元の地図の情報が組み合わされて表示等されてもよい。

情報処理装置１１において、推定演算部１３２によって行われる［処理Ｔ１］〜［処理Ｔ５］を説明する。
［処理Ｔ１］
推定演算部１３２は、複数の電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮから取得された検出結果に基づいて、空間的な電力分布を取得する。

図２は、本発明の実施形態に係る無線局２１１と電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの配置および電力分布を示す図である。
図２の例では、アンテナ指向性の推定対象となる１個の無線局２１１と、その周囲に存在する電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮを示してある。なお、図２の例では、推定演算に使用される電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮを示してあるが、他の電波センサーが情報処理システム１に備えられていてもよい。
また、図２の例では、図示を簡易化するために、それぞれの電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮによる検出結果（受信電力の強度）の概略を示してあるが、当該検出結果は受信電力の数値［ｄＢ］であり、当該数値が情報処理装置１１により取得される。

［処理Ｔ２］
推定演算部１３２は、無線局２１１のアンテナ指向性のパターンを仮の方向に配置した場合について、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮによる検出結果（空間的な電力分布）を推定する。推定演算部１３２は、例えば、無線局２１１の空中線電力（送信機出力電力）、無線局２１１から電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮへの方向におけるアンテナ利得、伝搬損失に基づいて、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮによる受信電力を推定する。

図３は、本発明の実施形態に係る無線局２１１と電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの配置および仮のアンテナ指向性のパターン３１１の方向における電力分布を示す図である。
図３には、仮のアンテナ指向性のパターン３１１について、中心方向３３１と、角度幅３５１を示してある。
なお、図３の例では、図２の例と同様に、図示を簡易化するために、それぞれの電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮによる検出結果（受信電力の強度）の概略を示してあるが、当該検出結果は受信電力の数値［ｄＢ］である。
また、情報処理装置１１では、パターン３１１について、中心方向３３１および角度幅３５１は、例えば、パターン３１１の情報として、記憶部１１４に記憶され、制御部１１５によって処理される。

［処理Ｔ３］
推定演算部１３２は、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮによる検出結果に基づいて得られた空間的な電力分布（測定値に基づく電力分布）と、無線局２１１について仮のアンテナ指向性のパターン３１１の方向を想定した場合に電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮにより得られると想定される空間的な電力分布（想定値に基づく電力分布）との相関係数を演算する。

本実施形態では、式（１）に示される相関係数ｒが用いられる。
式（１）において、ｔ（ｔ＝１〜Ｔ）は変数であり、Ｔは電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの数（本実施形態では、Ｍ×Ｎ）を表しており、Ｐ_０，ｔはｔ番目の電波センサーによる受信電力（測定値）を表しており、Ｐ_１，ｔは仮のアンテナ指向性のパターン３１１の方向を想定した場合におけるｔ番目の電波センサーによる受信電力（想定値）を表している。また、Ｐ_０，ｔの上に横線が引かれたものはＰ_０，ｔの平均値を表しており、Ｐ_１，ｔの上に横線が引かれたものはＰ_１，ｔの平均値を表している。
ここで、ｔ＝１〜Ｔのそれぞれに対応する複数の電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの順序は任意であってもよい。
なお、相関係数としては、例えば、他のパラメータを含む演算式が用いられてもよく、あるいは、同じパラメータであっても他の演算式による相関係数が用いられてもよい。

ここで、相関係数を求めるときに、演算対象とする電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの範囲が一部の電波センサーに設定されてもよく、また、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮによる受信電力（測定値と想定値の一方または両方）に重み付けが行われてもよい。

具体例として、演算対象とする電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの範囲としては、必ずしもすべての電波センサーが相関係数の演算に用いられなくてもよく、無線局２１１からの距離が一定の範囲内に存在する電波センサーが相関係数の演算に用いられてもよく、これにより、無線局２１１に対して遠方に存在する別の無線局の影響を低減することができる。

また、相関係数の演算において、無線局２１１からの距離に応じた重み付けが、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮによる受信電力（測定値と想定値の一方または両方）に行われてもよい。具体例として、無線局２１１に近いほど重み付けの値を高くし、無線局２１１から遠いほど重み付け値を低くしてもよく、これにより、無線局２１１に対して遠方に存在する別の無線局の影響を低減し、また、無線局２１１からの電力が低い領域でのノイズの影響を低減することができる。逆に、無線局２１１に近いほど重み付けの値を低くし、無線局２１１から遠いほど重み付け値を高くしてもよい。

［処理Ｔ４］
推定演算部１３２は、仮のアンテナ指向性のパターン３１１の方向を初期値から変化させながら、それぞれの仮定の方向について相関係数を演算する。

［処理Ｔ５］
推定演算部１３２は、算出された相関係数の値が最も高くなったアンテナ指向性のパターン３１１の方向を、推定結果とする。

ここで、相関係数を演算する仮定の方向の数としては、任意に設定されてもよい。
また、仮定の方向を変化させる手法としては、任意の手法が用いられてもよい。

一例として、均等なステップで仮定の方向を変化させる手法が用いられてもよい。
図４は、本発明の実施形態に係る情報処理装置１１において行われる処理の手順の一例を示す図である。
図４の例では、無線局２１１（１点とみなす）を中心として全方向を３６０度の角度として、これをＬ（Ｌは２以上の整数）で等分割したステップ（一定の角度ステップ）が用いられている。また、ｎ（ｎ＝１〜Ｌ）を変数とする。Ｌは、例えば、３６などであってもよい。

（ステップＳ１）
推定演算部１３２は、ｎ＝０に設定する。そして、推定演算部１３２は、ステップＳ２の処理へ移行する。

（ステップＳ２）
推定演算部１３２は、相関係数ｒ（θｎ）を計算する。そして、推定演算部１３２は、ステップＳ３の処理へ移行する。ここで、相関係数ｒ（θｎ）は、仮定の方向を角度θｎとした場合における相関係数である。

（ステップＳ３）
推定演算部１３２は、ｎに１を追加（加算）する。そして、推定演算部１３２は、ステップＳ４の処理へ移行する。

（ステップＳ４）
推定演算部１３２は、ｎがＬよりも小さいか否かを判定する。
この判定の結果、推定演算部１３２は、ｎがＬよりも小さいと判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理へ移行する。
一方、この判定の結果、推定演算部１３２は、ｎがＬよりも小さくないと判定した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ５の処理へ移行する。

（ステップＳ５）
推定演算部１３２は、算出されたＬ個の相関係数のうち最大となる相関係数ＭＡＸ（ｒ（θｎ））が求められた角度θｎをアンテナ指向性のパターン３１１の方向の推定結果と判定して、当該推定結果の情報を出力する。そして、推定演算部１３２は、本フローの処理を終了する。

他の例として、相関係数が高い領域の角度分割を繰り返す手法が用いられてもよい。
図５の（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施形態に係るアンテナ指向性のパターン３１１の方向を推定する手法の一例を示す図である。
図５（Ａ）は、アンテナ指向性のパターン３１１の方向の角度の定義を示してある。
本例では、北の方向を０度（°）とし、右回り（時計回り）に３６０度の角度を定義する。この場合、東の方向が９０度となり、南の方向が１８０度となり、西の方向が２７０度となる。

推定演算部１３２は、初期の領域から始めて、対象となる領域（対象領域）を２つ以上の分割領域に分けて、それぞれの分割領域ごとに１つの仮定の方向を設定して相関係数を計算し、相関係数が最も高い仮定の方向を含む分割領域を次の対象領域とする。そして、推定演算部１３２は、最終的に絞り込まれた分割領域に含まれる仮定の方向を採用する。初期の領域としては、例えば、３６０度の領域が用いられてもよい。

具体例として、推定演算部１３２は、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）の順に処理を行う。図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）において、矢印は、相関係数を算出するアンテナ指向性のパターン３１１の仮定の方向を表している。
図５（Ｂ）では、推定演算部１３２は、初期の対象領域を０度〜３６０度の領域として、０度〜１８０度の分割領域に９０度の仮定の方向を設定して相関係数を算出し、１８０度〜３６０度の分割領域に２７０度の仮定の方向を設定して相関係数を算出する。そして、推定演算部１３２は、これらの相関係数を比較して、９０度の仮定の方向の相関係数の方が高いと判定して、０度〜１８０度の分割領域を次の対象領域とする。

図５（Ｃ）では、推定演算部１３２は、対象領域を０度〜１８０度の領域として、０度〜９０度の分割領域に４５度の仮定の方向を設定して相関係数を算出し、９０度〜１８０度の分割領域に１３５度の仮定の方向を設定して相関係数を算出する。そして、推定演算部１３２は、これらの相関係数を比較して、４５度の仮定の方向の相関係数の方が高いと判定して、０度〜９０度の分割領域を次の対象領域とする。

図５（Ｄ）では、推定演算部１３２は、対象領域を０度〜９０度の領域として、０度〜４５度の分割領域に２２．５度の仮定の方向を設定して相関係数を算出し、４５度〜９０度の分割領域に６７．５度の仮定の方向を設定して相関係数を算出する。そして、推定演算部１３２は、これらの相関係数を比較して、２２．５度の仮定の方向の相関係数の方が高いと判定して、０度〜４５度の分割領域を次の対象領域とする。

これ以降の処理も同様である。推定演算部１３２は、例えば、分割領域の角度幅が所定値以下となるという条件あるいは処理回数が所定値以上となる条件などの所定の条件が満たされると、そのときの仮定の方向を最終的な推定結果とする。ここで、目標とするアンテナ指向性のパターン３１１の方向の粒度としては、任意に設定されてもよい。

ここで、２つの仮定の方向について算出された相関係数が同じであった場合、推定演算部１３２は、例えば、あらかじめ設定された決定手法によって、いずれか一方を選択して採用してもよい。例えば、推定演算部１３２は、２つの仮定の方向のうちの一方または両方をずらして相関係数の算出をやり直してもよく、あるいは、他の手法によって１つの仮定の方向を選択してもよい。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態とは異なる点について詳しく説明し、同様な点については説明を省略する。
本実施形態では、概略的には、無線局２１１に複数種類のアンテナ指向性のパターンが想定されており、推定演算部１３２は、アンテナ指向性のパターンの種類および方向を推定する。

第１実施形態では、アンテナ指向性のパターンとして、既知の１種類が想定されていた。これに対して、無線局２１１の登録情報などに複数のアンテナが登録されている場合などには、複数種類のアンテナ指向性のパターンが使用され得る。
そこで、本実施形態では、推定演算部１３２は、複数種類のアンテナ指向性のパターンを順番に用いて第１実施形態の場合と同様に各パターンについて相関係数の最大値を求め、複数種類のパターンのなかで相関係数の最大値が最大となるパターンを推定結果とする。そして、推定演算部１３２は、当該パターンにおいて、相関係数の最大値が得られた方向を推定結果とする。これにより、推定演算部１３２は、アンテナ指向性のパターンおよび方向の推定結果を得る。

図６の（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の実施形態に係る複数種類のアンテナ指向性のパターン５１１〜５１３の例を示す図である。
図６（Ａ）は、１番目のアンテナ指向性のパターン５１１を示してある。
図６（Ｂ）は、無線局２１１に対して１番目のパターン５１１の方向が想定されたパターン５３１が配置された場合の様子を示してある。なお、図６（Ｂ）に示される電力分布の概略は、図３の例の場合と同様である。

図６（Ｃ）は、２番目のアンテナ指向性のパターン５１２を示してある。
図６（Ｄ）は、無線局２１１に対して２番目のパターン５１２の方向が想定されたパターン５３２が配置された場合の様子を示してある。なお、図６（Ｄ）に示される電力分布の概略は、図３の例の場合と同様である。

図６（Ｅ）は、３番目のアンテナ指向性のパターン５１３を示してある。
図６（Ｆ）は、無線局２１１に対して３番目のパターン５１３の方向が想定されたパターン５３３が配置された場合の様子を示してある。なお、図６（Ｄ）に示される電力分布の概略は、図３の例の場合と同様である。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態〜第２実施形態とは異なる点について詳しく説明し、同様な点については説明を省略する。
本実施形態では、概略的には、推定演算部１３２は、アンテナ指向性のパターンの方向を推定する際に、三次元の空間を考慮した演算を行う。

第１実施形態における［処理Ｔ４］では、推定演算部１３２は、仮定するアンテナ指向性のパターンの方向を変化させて相関係数を求める際、アンテナ指向性のパターンの方向を均等なステップで変化させる場合に、仮の方向を二次元の水平方向で変化させる。つまり、第１実施形態では、無線局２１１のアンテナと電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮとで設置高が同じであり、かつ、無線局２１１のアンテナが大地に対して垂直に設置されている場合を想定している。この場合、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮは無線局２１１のアンテナから見て水平方向に存在するため、アンテナ指向性のパターンは、アンテナの水平面における指向性のパターンを用いることで十分である。
なお、アンテナ指向性のパターンの方向を推定する空間的な範囲と比べて、無線局２１１および無線局２１１のアンテナは、１点であるとみなしている。

本実施形態では、無線局２１１のアンテナと電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮとで設置高が異なる場合、あるいは、無線局２１１のアンテナが大地に対して傾けて設置される場合などに対応する。

図７の（Ａ）〜（Ｂ）は本発明の実施形態に係る無線局２１１のアンテナ６１１および電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの配置の例を示す図である。
図７（Ａ）は、無線局２１１のアンテナ６１１の設置高と、電波センサー２１−１１の設置高とが同じである場合を示してある。また、アンテナ６１１は、大地に対して垂直に設置されている。
図７（Ａ）には、アンテナ６１１と、電波センサー２１−１１と、アンテナ６１１から見た水平方向の水平面６３１と、アンテナ６１１から電波センサー２１−１１への相対方向６５１を示してある。なお、図７（Ａ）の例では、複数の電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮのうち、電波センサー２１−１１以外のものについては図示を省略してある。

図７（Ｂ）は、無線局２１１のアンテナ６１１の設置高と、電波センサー２１−１１の設置高とが異なる場合を示してある。また、アンテナ６１１は、大地に対して垂直に設置されている。
図７（Ｂ）には、アンテナ６１１と、電波センサー２１−１１と、アンテナ６１１から見た水平方向の水平面６３１と、アンテナ６１１から電波センサー２１−１１への相対方向６７１を示してある。なお、図７（Ｂ）の例では、複数の電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮのうち、電波センサー２１−１１以外のものについては図示を省略してある。

このように、無線局２１１のアンテナ６１１と電波センサー２１−１１とで設置高が異なる場合には、無線局２１１のアンテナ６１１から見た電波センサー２１−１１の方向が、水平方向に対して垂直方向にずれて傾斜する。なお、無線局２１１のアンテナ６１１が大地に対して傾けられて設置される場合についても同様である。

図８の（Ａ）〜（Ｂ）は本発明の実施形態に係る水平および垂直のアンテナ指向性のパターンの例を示す図である。
図８（Ａ）は、アンテナ指向性のパターンのうち、水平面（図７（Ａ）、（Ｂ）の例では、水平面６３１）におけるパターン７１１を示してある。また、図８（Ａ）には、所定の３６０度の水平面が定められた場合における４５度の方向７３１を示してある。
図８（Ｂ）は、アンテナ指向性のパターンのうち、垂直面（水平面に対して垂直な面）におけるパターン７１２を示してある。また、図８（Ｂ）には、所定の３６０度の垂直面が定められた場合における１５度の方向７３２を示してある。

本実施形態では、推定演算部１３２は、第１実施形態における［処理Ｔ４］において、第１実施形態の場合の代わりに、アンテナ指向性の方向（水平方向）とアンテナの傾きを変化させて、相関係数を求める。
また、推定演算部１３２は、電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮでの受信電力を、例えば、無線局２１１の空中線電力（送信機出力電力）、無線局２１１のアンテナから見たその場所（電波センサー２１−１１〜２１−ＭＮの場所）の指向方向（水平方向）およびアンテナから見た水平方向に対する垂直方向の角度から求まるアンテナ利得、伝搬損失、から演算により求める。また、当該受信電力の演算において、例えば、ビルなどの障害物の情報が用いられてもよい。なお、これらの値は、それぞれ、例えば、既知の手法によって求められてもよく、あるいは、ユーザなどによって設定されてもよい。

具体例として、無線局２１１のアンテナから電波センサー２１−１１を見た指向方向（水平方向）が４５度であり、無線局２１１のアンテナから電波センサー２１−１１を見た水平方向に対する垂直方向の角度が１５度である場合、無線局２１１のアンテナの利得は垂直方向の利得と水平方向の利得との積（ｄＢの単位では、値の加算）となる。

図８（Ａ）、（Ｂ）の例では、方向７３１に対応する垂直方向の利得が−５ｄＢであり、方向７３２に対応する水平方向の利得が−１０ｄＢである場合、これらの利得の積は−１５ｄＢ（＝−５ｄＢ＋（−１０ｄＢ））となる。
ここで、図８（Ａ）、（Ｂ）の例では、無線局２１１のアンテナの最大利得で正規化してある。例えば、アンテナの最大利得が２３ｄＢｉである場合、方向７３１および方向７３２の方向の利得は８ｄＢｉ（＝２３ｄＢｉ−１５ｄＢ）となる。

（以上の実施形態について）
以上のように、実施形態に係る情報処理システム１における情報処理装置１１では、無線システムにおいて無線送信を行う無線局のアンテナ指向性のパターンを推定する。
実施形態に係る情報処理装置１１では、複数の電波センサーを用いて取得された空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに電波センサーで得られると想定される空間的な電力分布との相関係数を求める。そして、実施形態に係る情報処理装置１１では、仮の方向を変化させて、相関係数の値が最も高くなった仮の方向を、推定結果の方向とする。

したがって、実施形態に係る情報処理装置１１では、アンテナ指向性のパターンの方向を高精度に推定することが可能となる。そして、実施形態に係る情報処理装置１１では、例えば、電波センサーがない方向の場所の受信電力の推定誤差を低減して、当該受信電力を高精度に推定することができる。
なお、アンテナ指向性のパターンの推定、あるいは、受信電力の推定においては、例えば、無線局の空中線電力（送信機出力電力）、無線局のアンテナから見た対象となる場所の方向のアンテナ利得、伝搬損失などの情報が用いられてもよく、これにより、推定の精度を向上させることができる。

＜構成例＞
一構成例として、情報処理装置１１では、推定演算部１３２によって、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算する。そして、情報処理装置１１では、推定演算部１３２によって、複数の仮の方向のそれぞれについて得られた相関係数のうちで最大の相関係数が得られた仮の方向をアンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定する。
一構成例として、情報処理装置１１では、推定演算部１３２によって、複数のパターンのそれぞれについて相関係数を演算し、最大の相関係数が得られたパターンおよび仮の方向をアンテナ指向性のパターンおよび方向の推定結果と判定する。
一構成例として、情報処理装置１１では、推定演算部１３２によって、２次元平面におけるパターンの情報を用いて相関係数を演算する。
一構成例として、情報処理装置１１では、推定演算部１３２によって、３次元空間におけるパターンの情報を用いて相関係数を演算する。
一構成例として、情報処理装置１１では、推定演算部１３２によって、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との一方または両方について所定の重み付けを行い、重み付けが行われた結果に基づいて相関係数を演算する。
一構成例として、情報処理方法（実施形態では、情報処理装置１１において行われる方法）では、推定演算部１３２によって、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の仮の方向のそれぞれについて得られた相関係数のうちで最大の相関係数が得られた仮の方向をアンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定する。
一構成例として、プログラム（実施形態では、情報処理装置１１においてプロセッサーにより実行されるプログラム）は、推定演算部１３２によって、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の仮の方向のそれぞれについて得られた相関係数のうちで最大の相関係数が得られた仮の方向をアンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定するステップを、コンピュータ（実施形態では、情報処理装置１１を構成するコンピュータ）に実行させるためのプログラムである。

なお、以上に説明した情報処理装置１１などの任意の装置における任意の構成部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、そのプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて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、オペレーティングシステム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）あるいは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（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−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あるいは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ー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（ＲＡＭ）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、上記のプログラムは、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あるいは電話回線等の通信回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、上記のプログラムは、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い。さらに、上記のプログラムは、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であってもよい。差分ファイルは、差分プログラムと呼ばれてもよい。

以上に説明した任意の装置における任意の構成部の機能は、プロセッサーにより実現されてもよい。例えば、実施形態における各処理は、プログラム等の情報に基づき動作するプロセッサーと、プログラム等の情報を記憶するコンピュータ読み取り可能な記録媒体により実現されてもよい。ここで、プロセッサーは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよく、あるいは、各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサーはハードウェアを含み、当該ハードウェアは、デジタル信号を処理する回路およびアナログ信号を処理する回路のうちの少なくとも一方を含んでもよい。例えば、プロセッサーは、回路基板に実装された１または複数の回路装置、あるいは、１または複数の回路素子のうちの一方または両方を用いて、構成されてもよい。回路装置としてはＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などが用いられてもよく、回路素子としては抵抗あるいはキャパシターなどが用いられてもよい。

ここで、プロセッサーは、例えば、ＣＰＵであってもよい。ただし、プロセッサーは、ＣＰＵに限定されるものではなく、例えば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、あるいは、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のような、各種のプロセッサーが用いられてもよい。また、プロセッサーは、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によるハードウェア回路であってもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のＣＰＵにより構成されていてもよく、あるいは、複数のＡＳＩＣによるハードウェア回路により構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のＣＰＵと、複数のＡＳＩＣによるハードウェア回路と、の組み合わせにより構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、アナログ信号を処理するアンプ回路あるいはフィルター回路等のうちの１以上を含んでもよい。

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。

１…情報処理システム、１１…情報処理装置、２１−１１〜２１−ＭＮ…電波センサー、３１…ネットワーク、１１１…入力部、１１２…出力部、１１３…通信部、１１４…記憶部、１１５…制御部、１３１…取得部、１３２…推定演算部、１３３…出力制御部、２１１…無線局、３１１、５１１〜５１３、７１１〜７１２…パターン、３３１…中心方向、３５１…角度幅、６１１…アンテナ、６３１…水平面、６５１…相対方向、７３１〜７３２…方向

Claims (7)

1. 電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の前記仮の方向のそれぞれについて得られた前記相関係数のうちで最大の相関係数が得られた前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定する推定演算部を備える、
   情報処理装置。
2. 前記推定演算部は、複数の前記パターンのそれぞれについて前記相関係数を演算し、最大の相関係数が得られた前記パターンおよび前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンおよび方向の推定結果と判定する、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記推定演算部は、２次元平面における前記パターンの情報を用いて前記相関係数を演算する、
   請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記推定演算部は、３次元空間における前記パターンの情報を用いて前記相関係数を演算する、
   請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
5. 前記推定演算部は、電力の前記測定結果に基づく空間的な前記電力分布と、前記無線局の前記アンテナ指向性の前記パターンの方向を前記仮の方向としたときに想定される空間的な前記電力分布との一方または両方について所定の重み付けを行い、前記重み付けが行われた結果に基づいて前記相関係数を演算する、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
6. 推定演算部が、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の前記仮の方向のそれぞれについて得られた前記相関係数のうちで最大の相関係数が得られた前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定する、
   情報処理方法。
7. 推定演算部が、電力の測定結果に基づく空間的な電力分布と、無線局のアンテナ指向性のパターンの方向を仮の方向としたときに想定される空間的な電力分布との相関係数を演算し、複数の前記仮の方向のそれぞれについて得られた前記相関係数のうちで最大の相関係数が得られた前記仮の方向を前記アンテナ指向性のパターンの方向の推定結果と判定するステップを、
   コンピュータに実行させるためのプログラム。

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