WO2017061429A1

WO2017061429A1 - アンテナ指向制御信号生成装置と無線通信装置と無線通信制御システムとアンテナ指向性制御方法並びにプログラム

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Publication number: WO2017061429A1
Application number: PCT/JP2016/079495
Authority: WO
Inventors: 俊樹竹内
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2017-04-13
Also published as: US10459062B2; JP6879210B2; US20180284217A1; JPWO2017061429A1

Abstract

本発明は、処理時間の短縮、演算量の削減を図りながら、アンテナ指向制御の精度の高めることを可能とする装置を提供する。画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリと、前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサとを備える。

Description

アンテナ指向制御信号生成装置と無線通信装置と無線通信制御システムとアンテナ指向性制御方法並びにプログラム

　（関連出願についての記載）
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１５－１９８００８号（２０１５年１０月５日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、アンテナ指向制御信号生成装置と無線通信装置と無線通信制御システムとアンテナ指向性制御方法並びにプログラムに関する。

　近年、モバイル通信のデータトラフィックは、スマートフォンやタブレット端末の急速な普及等により、爆発的に増加している。例えば２００７年の世界無線会議（ＷＲＣ－０７（World Radiocommunication Conference 2007））にてＬＴＥ（Long Term Evolution）－Ａｄｖａｎｃｅｄなど４Ｇ（4th Generation）用の周波数帯として３．５ＧＨｚ（Giga Herz）帯などを確保することで、国際的な合意がされている。今後、トラフィック爆発に対応するため、これらの新規周波数帯が４Ｇやその次の５Ｇ（5th Generation）向けに割り当てられていくことが予想されている。

　また、システム全体のトラフィック容量を増大させるため、マクロセル基地局のエリア内にスモールセル基地局を複数設置するヘテロジニアスネットワーク構成や、スモールセル基地局の高密度設置、多素子アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）技術の高度化（Massive MIMO）による周波数利用効率向上などが検討されている。さらに、次世代の第５世代移動通信規格（５Ｇ）に向けた動きも、各国で関連推進団体が設立されるなど、活発になってきている。今後は、高ビットレートで映像データを送受信するようなアプリケーションがより多くなると予想される。

　ユーザ毎のトラフィック増大を収容するために、特に、多素子アンテナを用いたマルチユーザＭＩＭＯ（MU-MIMO）によるユーザ個別のビームフォーミング技術が注目されている。例えば、多素子アンテナ（アンテナアレイ）を用いて選択したパスの方向へ個別にビーム形成を行う。この技術により１基地局セル内の空間多重数を上げることで、周波数利用効率の向上が期待されている。

　また、無線基地局ごとのトラフィックは、例えば無線基地局の設置場所にも依存して、時間ごとに変動する場合がある。例えば、無線基地局がオフィスエリアに設置されている場合、勤務時間帯である昼間にトラフィックがピークになる。無線基地局が住宅エリアに設置されている場合、帰宅後の夕方から夜にかけてトラフィックがピークになる。いずれのエリアも、通常、深夜はトラフィックが減少する。

　一方、同じエリアであっても、当該エリア内に、複数のスモールセル基地局を高密度に設置する構成を想定すると、例えば当該エリア内をユーザが移動すること等によって、セル半径の小さい各スモールセル基地局に収容されるユーザ数や収容トラフィック量は、時間ごとの変動がより大きくなる。

　このため、スモールセル基地局ごとのユーザ密集度（トラフィック密集度）の変動の程度等に応じて、ビームフォーミング等によって、動的に、セルの大きさや形状を変化させる動的セル形成技術（セルの仮想化）も検討されている。動的セル形成技術によって、スモールセル基地局ごとに収容されるユーザやトラフィックの負荷分散が動的に行われると、結果として、全体で収容できるキャパシティが向上する。

　ここで、一般的なビームフォーミングとして、例えば3GPP（Third Generation Partnership Project）による標準規格（3GPP TS 36.211、3GPP 36.213等）や、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc）により策定された無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格であるIEEE 802.11nやその後継の802.11ac等では、例えば以下のような手法が想定されている（送信の場合の例）。

（ａ）基地局のセル／セクタ内で全方位にアンテナをステアリングして、端末位置（方向）を検索し、得られたステアリング角度から、プリコーディングウェイト（Precoding Weight）を計算する。

（ｂ）端末側で取得した伝搬路（チャネル）の推定値を基地局側に送ってもらい基地局側で行列演算によりプリコーディングウェイトを計算する。

（ｃ）上り下りで同一の周波数帯を使用する場合（ＴＤＤ（Time Division Duplex)の場合）に、端末側から基地局側に既知信号を送ってもらい、基地局側で伝搬路（チャネル）を推定して、行列演算により、プリコーディングウェイトを計算する。

　ここで、ＬＴＥのＭＵ－ＭＩＭＯ等におけるプリコーディングウェイトの一つの例について、図１６を参照してその概略を説明しておく。ＬＴＥのＭＵ－ＭＩＭＯにおいて、基地局（evolved NodeB: eNodeB）１１０の異なる送信アンテナ（＃１～＃Ｎ）からは、複数のユーザの端末１宛ての送信情報系列が同時に送信される。端末１では、基地局１１０から送信された信号からチャネル推定部１１でチャネルを推定する。そして、例えばＰＭＩ選択部１２にて、基地局のアンテナに設定すべき位相・振幅制御量（プリコーディング行列と、このプリコーディング行列に対応付けされるＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator)を予め複数記憶したコードブック１３から、最適なＰＭＩを選択する。端末１は、例えば選択したＰＭＩをチャネル情報（Channel State Information: CSI）として、基地局１１０にフィードバックする。基地局１１０では、プリコーディングウェイト生成部１１１が、端末１からフィードバックされたＰＭＩに基づいて各送信アンテナに対するプリコーディングウェイトを生成しプリコーダ１１２のプリコーディング行列の係数に設定する。なお、図１６において、Ｈ_１、Ｈ_２は、基地局アンテナと端末アンテナ間のＭＩＭＯチャネルのチャネル行列（Ｍ×Ｎ）を表している。なお、端末のアンテナ数Ｍと基地局のアンテナ数Ｎは同一であってもよい。

　上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の関連技術の手法の場合、
・探索処理に時間がかかる、又は、
・プリコーディングウェイトの計算が複雑になる、
という問題があることが知られている。また、図１６を参照して説明した構成の場合、プリコーディングウェイトの演算量は抑えることはできるが、例えばアンテナ数の増大とともにコードブック数が大量になるという問題がある。

　例えば、上記（ａ）の手法の場合は、セル／セクタ内の全方位を順番に、アンテナをステアリングさせて通信を行う必要がある。このため、端末位置（方向）を検索するのに、ステアリング回数分の試行時間が必要とされる。

　また、上記（ｂ）、（ｃ）の場合は、実際に端末の位置を把握するわけではなく、伝搬路（チャネル）の推定値から行列演算でプリコーディングウェイトを計算する。このため、アンテナ数や空間多重するユーザ数が多くなると計算が複雑になる。なお、精度を向上するためにはより複雑な計算が必要である。

　また、上記（ａ）の場合、ミリ波などの指向性の高いアンテナでは、そもそもアンテナを向けられない端末からは、情報を貰うことができない。このため、基地局側では、アンテナを向けるべき向きすら判らない場合もある。

　同様に、上記（ｂ）、（ｃ）の場合、動的セル形成により、一旦、セル形状を小さくしてしまうと、セル範囲外の端末からは伝搬路（チャネル推定）の情報が得られない場合もある。

　近年、サーバ等の情報処理システムによるデータ処理（以下、「ＩＴ（Information Technology）処理」という）では、ビッグデータやＭ２Ｍ（Machine to Machine）通信などで得られた大量のデータ処理を必要とするアプリケーションが注目されている。

　具体的な一つの例として、監視用のカメラで取得した画像を画像処理することによって、人物の顔や物体を自律的に認識する画像認識技術等がある。例えば、犯罪者や不審者の顔情報をブラックリストとして登録しておき、監視カメラ画像を用いた顔認証・顔照合処理によって、不審者を自動で検知する不審者監視システム等が期待されている。

　更に、検知した不審者を継続的に追跡・追従する仕組みや、不審者個人の同定や通信の遮断、端末入手経路の把握等のために検知した対象のモバイル端末のＩＤを特定する仕組み等を実現したシステム等も期待されている。これらの仕組みによって、犯罪者の早期確保や犯罪の未然防止につながると良いと考えられる。このように、カメラや画像を利用したアプリケーションは増加するものと思料される。また、上記以外の他の分野での利用も一般的になるものと思料される。

　カメラ画像と組み合わせて無線通信装置のアンテナを制御する方法として、カメラ画像を画像処理することによりユーザ位置を把握して、そのユーザ位置が含まれるようにアンテナを制御する技術が知られている。例えば、特許文献１には、カメラ画像と組み合わせて無線通信装置のアンテナを制御する手法として、無線通信の対象となる空間の画像をカメラにより撮影し、画像取得部によって無線通信端末の利用者位置を特定し、特定された利用者位置を含むようにアンテナの指向性を変更する構成が開示されている。これにより、送信電波の予想外の漏れや干渉を抑制することができる旨が記載されている。

特開２０１３－５１５７０号公報

　以下に関連技術の分析を与える。

　前述した動的セルの形成やユーザ個別のビームフォーミングのためのアンテナ指向性制御の方法として、一般的に用いられている、アンテナをステアリングする方法や伝搬路推定値を用いて行列演算によってアンテナ指向制御パラメータを求める方法では、
・探索処理に時間を要する、又は、
・プリコーディングウェイトの計算が複雑である、という問題がある。

　また、そもそも、基地局側で、端末の位置を把握しているわけではない。このため、基地局のアンテナがミリ波などの指向性の強いアンテナである場合には、端末の方向にアンテナを向けること自体が難しい。

　さらに、動的セル形成を行う場合に、一旦セル形状を小さくしてしまうと、セル範囲外の端末からは、伝搬路(チャネル推定)の情報を得ることができない。

　特許文献１に開示された技術の場合、任意のセルにおける送信電波の漏れや干渉の抑制を目的としているため、複数のセル/セクタを連携させて複数のユーザやトラフィックを負荷分散させるような動的セル形成には、そのままでは対応できない。また、特許文献１に開示された技術では、利用者の位置を基に、アンテナの種類や角度(位相)と電力のみを調整しているため、１セル内でユーザ個別のビームフォーミング(Multi-User MIMO等)によって、空間多重数を増加させる場合に対応することはできない。

　したがって、本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであって、その目的の一つは、処理時間の短縮、演算量の削減を図りながら、アンテナ指向制御の精度を高めることを可能とする装置、方法、プログラムを提供することにある。なお、この目的は、本書で開示される実施形態が達しようとするいくつかの目的の一つでしかなく、他の目的や特徴等は、本明細書の開示から明らかとされる点に留意すべきである。

　本発明の一つの側面によれば、画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリと、前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサと、を備えたアンテナ指向制御信号生成装置が提供される。

　本発明の他の側面によれば、無線通信端末と通信を行う基地局のアンテナ制御機能を少なくとも行う基地局処理部を備え、前記基地局処理部は、前記アンテナ指向制御信号生成装置から前記アンテナの指向性の制御パラメータを少なくとも受信し、前記アンテナの指向性の制御パラメータに基づき、前記アンテナの指向性を制御する無線通信装置が提供される。

　本発明の他の側面によれば、無線通信端末と通信を行う基地局のアンテナ制御機能を少なくとも行う装置と、前記アンテナの指向性を制御する信号を生成するアンテナ指向制御信号生成装置と、を備え、前記アンテナ指向制御信号生成装置は、画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリと、前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサと、を備えた無線通信制御システムが提供される。

　本発明のさらに他の側面によれば、画像処理により生成された画像処理データを記憶するステップと、前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するステップと、を含むアンテナ制御方法が提供される。

　本発明のさらに他の側面によれば、画像処理により生成された画像処理データをメモリに記憶する処理と、前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。本発明によれば、前記プログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体（半導体メモリや、HDD（Hard Disk Drive）、CD（Compact Disc）/DVD(Digital Versatile Disc)等のストレージ）が提供される。

　本発明によれば、処理時間の短縮、演算量の削減を図りながら、アンテナ指向制御の精度を高めることを可能としている。

本発明の第１の例示的な実施の形態の構成を例示する図である。本発明の第１の例示的な実施の形態のシステム環境を模式的に例示する図である。（Ａ）、（Ｂ）は第１の例示的な実施の形態において動的セル形成のための負荷分散クラスタリングを説明する図である。第１の例示的な実施の形態の動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部を例示する図である。第１の例示的な実施の形態におけるMU-MIMOのための多重ユーザクラスタリングを説明する図である。第１の例示的な実施の形態におけるMU-MIMOのための多重ユーザクラスタリング部を例示する図である。本発明の第２の例示的な実施の形態の構成を例示する図である。本発明の第２の例示的な実施の形態のシステム環境を模式的に説明する図である。第１の例示的な実施の形態におけるユーザ個別クラスタリング部を例示する図である。（Ａ）、（Ｂ）は、第１の例示的な実施の形態におけるユーザ個別クラスタリングを説明する図である。第２の例示的な実施の形態における受信アンテナ指向制御による端末ＩＤ検出の例を説明する図である。第２の例示的な実施の形態における送信アンテナ指向制御による端末ＩＤ検出の例を説明する図である。第２の例示的な実施の形態における絞り込み方法の例を例示する図である。本発明のいくつかの形態の基本概念を説明する図である。本発明の別の実施形態を説明する図である。ＬＴＥのＭＵ－ＭＩＭＯを模式的に説明する図である。

　本発明の実施形態について説明する。はじめに、いくつかの形態の基本概念について、図１５を参照して説明する。図１５を参照すると、アンテナ指向制御信号生成装置２２０は、画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリ２２２と、前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサ２２１と、を備えている。

　アンテナ指向制御信号生成装置２２０は、画像データの入力を受けるインタフェース２２３を更に備え、前記プロセッサ２２１は、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算と、を行う構成としてもよい。

　図１４は、いくつかの形態の一つを例示する図である。無線通信装置２００は、例えば人物等の対象の検知などを行う画像処理部４０と、ユーザの位置を推定するユーザ位置推定部５０と、ユーザのクラスタリングを行うユーザクラスタリング部６０と、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０と、基地局処理部２０等を備える。

　特に制限されないが、基地局処理部２０は、基地局機能を提供する処理を実行する。基地局処理部２０は、複数のリモート無線ユニット装置(Remote Radio Unit)１００に接続する構成としてもよい。この場合、基地局は、基地局処理部２０、ＲＲＵ１００（アンテナ）から構成される。

　画像処理部４０は、カメラ５００からの画像データを受信し、人物検知や顔認証、群衆検知などにより、画像内の人物判定を行う。なお、カメラ５００で撮像された画像データは有線で無線通信装置２００に送信する構成としてもよいし、あるいは、カメラ５００が通信端末として画像データを、ＲＲＵ１００（アンテナ）を介して基地局処理部２０に送信し、基地局処理部２０から画像処理部４０に画像データを転送する構成としてもよい。

　ユーザ位置特定部５０は、画像内で人物判定された端末利用者(ユーザ)の空間位置を推定する。

　ユーザクラスタリング部６０では、動的セル形成のための負荷分散クラスタリングと、ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリング（直交ビームの選択）を行う。

　アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、セル制御信号や報知信号などのセル関連信号を送信する場合には、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング結果に基づきアンテナ指向制御パラメータを計算し、計算したアンテナ指向制御パラメータを基地局処理部２０に送信するようにしてもよい。

　ユーザ関連データを、個別ビームフォーミング（Multi-User MIMO）により空間多重して送信する場合には、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、多重ユーザクラスタリング（直交ビーム選択）結果に基づき、アンテナ指向制御パラメータを計算し、基地局処理部２０に送信するようにしてもよい。

　なお、図１４において、２０、４０、５０、６０、７０の各部（機能）は一つの装置（ノード）内に配置される構成に制限されるものでなく、いくつかのノードに分散して配置し通信接続する構成としてもよいことは勿論である。

　例えば、画像処理部４０、ユーザ位置推定部５０、ユーザクラスタリング部６０、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０が、一つの装置（ノード）２２０を構成するようにしてもよい。この装置は、アンテナ指向制御信号（例えば、クラスタリング情報を含む）を生成し基地局処理部２０に提供するアンテナ指向制御信号を生成する装置（アンテナ指向制御信号生成装置）２２０として機能する。この場合、図１４において、ＲＲＵ１００と基地局処理部２０と、アンテナ指向制御信号生成装置２２０は無線通信システムを構成する。あるいは、図１４の２０、４０、５０、６０、７０の各部（機能）を、上記とは別の装置に分散配置してもよい。あるいは、画像処理部４０を外部に備え、外部で画像処理された結果のデータを、メモリ等に記憶保持する構成としてもよい。

　本発明のいくつかの形態の一つによれば、無線通信装置２００は、画像処理によって端末利用者であるユーザの位置関連情報を推定し、推定した位置関連情報に基づいて、アンテナ指向制御パラメータを算出するようにしてもよい。このため、一般的なアンテナステアリングによりユーザ位置を検知する方法や無線伝搬路(チャネル)を推定して行列演算によってプリコーディングウェイトを算出する方法と比べて、処理時間の短縮、演算量を削減しながら、アンテナの指向性の制御の精度を高めることができる。すなわち、本発明のいくつかの形態の一つによれば、アンテナの指向性や現在のセルの形状に関わらず、ユーザの位置を把握できるため、複雑な計算を必要とせずに、性能の高いアンテナ指向制御パラメータを算出・選択することができる。

　本発明のいくつかの形態の一つによれば、ユーザ端末の分布状況に応じて、動的セル形成を行う場合には、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング結果を用いるようにしてもよい。これにより、ユーザ端末から、複数の基地局セルに関する伝搬路情報(チャネル推定値等)を受信しなくても、適切なセル形状を選択することができる。

　また、本発明のいくつかの形態の一つによれば、ユーザ個別のビームフォーミング（Multi-User MIMO）による空間多重伝送を行う場合には、ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリング（直交ビーム選択）結果を基に行うようにしてもよい。これにより、複雑な行列演算によるプリコーディングウェイトの計算を簡略化することができる。

　次に、本発明の例示的な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

　以下で説明される第１乃至第２の実施形態について概略を説明しておく。

　第１の例示的な実施の形態では、本発明に基づく、アンテナ指向制御を実現するための無線通信装置の例を説明する。すなわち、図１４参照して説明した、基本形態の画像処理部、ユーザ位置推定部、ユーザクラスタリング部を備える無線通信装置の構成と特徴、動作について詳説する。

　第２の例示的な実施の形態では、映像監視システムとして検知した対象の端末ID候補を特定する構成への適用例について説明する。

（第１の例示的な実施の形態）
　図１は、第１の例示的な実施の形態の構成を例示した図である。図１を参照すると、無線通信装置２００は、基地局処理部２０、画像処理部４０、ユーザ位置推定部５０、ユーザクラスタリング部６０、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０を備え、画像処理結果を用いて、ユーザ位置を推定し、ユーザクラスタリングを行うことによって、所望のアンテナ指向制御パラメータを計算する。なお、無線通信装置２００において、２０、４０、５０、６０、７０の各部は一つのノード（装置）に配置する構成としてもよいし、いくつかのノードに分散配置する構成としてもよい。例えば、画像処理部４０、ユーザ位置推定部５０、ユーザクラスタリング部６０、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０を、アンテナ指向制御パラメータを生成する装置として一つのノードに配置し、アンテナ指向制御パラメータ、ユーザクラスタリング情報を基地局処理部２０に送信する構成としてもよい。

　ユーザ位置推定部５０は、画像処理部４０で人物を検知した結果を用いて、対象（無線通信端末ユーザ）の位置を推定する。

　ユーザクラスタリング部６０は、ユーザ位置推定部５０によるユーザ位置推定結果を用いて、動的セル形成又はユーザ個別ビームフォーミングのためのクラスタリングを行う。

　アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、ユーザクラスタリング部６０によるクラスタリングした結果に基づき、アンテナ指向制御パラメータを計算する。

　無線通信装置２００は、集約型基地局であるＣ－ＲＡＮ（Centralized-RAN(Radio Access Network）、Cloud-RAN）構成であってもよい。あるいは、一体型（All-in-One型）基地局構成であっても良い。

　ここで、基地局処理部２０は、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルに基づく基地局処理のＬａｙｅｒ－１（Ｌ１）、Ｌａｙｅｒ－２（Ｌ２）、Ｌａｙｅｒ－３（Ｌ３）処理等を行い、アンテナやＲＦ（Radio Frequency）等を実装したリモード無線装置ＲＲＵ（Remote Radio Unit）１００と接続される。このうち、Ｌ１層に属する物理層（ＰＨＹ）は、物理チャネルを使用して上位層に情報伝達サービスを提供する。またトランスポートチャネルを通してＬ２層の媒体アクセス制御（Medium Access Control：ＭＡＣ）層に接続される。Ｌ２層のＭＡＣ層は、論理チャネルを通して無線リンク制御（Radio Link Control：ＲＬＣ）層に、論理チャネルとトランスポートチャネル間のリソース割り当てなどのサービスを提供する。ＲＬＣ層は、例えばパケット伝送誤りを軽減するための通信制御を行う。Ｌ２層には、ＭＡＣ層とＲＬＣ層の他に、パケットデータコンバージェンスプロトコル（Packet Data Convergence Protocol:ＰＤＣＰ）層がある。ＰＤＣＰ層は、パケット・データに付加されたヘッダ情報を圧縮し無線リンクでの効率的な伝送やパケットの順序管理を行う。Ｌ３層の無線リソース制御（Radio Resource Control: ＲＲＣ）層は、例えば無線ベアラの設定、再設定、解除等に関連してトランスポートチャネルと物理チャネルを制御する。ＲＲＣ層は、例えばネットワークから端末に対するシステム情報（System Information Block: SIB）や呼び出し情報（paging information）の報知などを行い、端末と無線アクセスネットワーク間の無線リソースの制御を行う。

　Ｃ－ＲＡＮ構成の場合は、複数セル／セクタ（ＲＲＵ１００）分の基地局処理を集約化して行う。なお、基地局処理のＬａｙｅｒ－１の処理は、基地局処理部２０で行っても良いし、あるいは、ＲＲＵ１００側で行ってもよい。また、Ｌａｙｅｒ－３の処理を基地局処理部２０が行い、Ｌａｙｅｒ－２、Ｌａｙｅｒ－１の処理をＲＲＵ１００側が行う構成としてもよい。さらに、Ｌａｙｅｒ－３とＬａｙｅｒ－２の少なくとも一部（例えばＰＤＣＰ層）の処理を基地局処理部２０が行い、Ｌａｙｅｒ－２の少なくとも一部（例えばＲＬＣ層、ＭＡＣ層）の処理をＲＲＵ１００側が行う構成としてもよい。さらに、基地局処理は、コアネットワークノード（又はコアネットワーク機能部）及び／又は他の基地局（他の基地局機能部）と通信するために用いる各種レイヤ（層）における処理を含んでもよい。例えば、基地局処理は、３ＧＰＰで規定されたＸ２－ＡＰ（Application Protocol）及びＳ１－ＡＰ（Application Protocol）の少なくともいずれかでの処理を含んでもよい。ここで、Ｘ２は３ＧＰＰで規定された基地局（ｅＮＢ（ｅＮｏｄｅＢ））間のＩ／Ｆを示す。また、Ｓ１は３ＧＰＰで規定された基地局（ｅＮＢ）とＭＭＥ（Mobility Management Entity、コアネットワークノードの１つ）との間のＩ／Ｆを示す。

　ＲＲＵ１００は、中間周波数（Intermediate Frequency：IF）からの無線周波数（Radio Frequency：RF）へのアップコンバージョン、ＲＦからＩＦへのダウンコンバージョンの周波数変換、送信信号を電力増幅する電力増幅器（Power Amplifier）、送信アンテナと受信アンテナを1本のアンテナで共用する場合、送信経路と受信経路を電気的に分離するデュプレクサ、アンテナで受信した信号を増幅するＬＮＡ（Low Noise Amplifier)等を備えたＲＦ（Radio Frequency)トランシーバを備えている。ＲＲＵ１００と基地局処理部２０のベースバンド部ＢＢＵ（Base Band Unit）との間は、例えばデジタルベースバンド信号が光ファイバ等で伝送構成としてもよい。

　また、上位ネットワーク側は例えば、コアネットワーク３００（ＬＴＥの場合、ＥＰＣ(Evolved Packet Core)）と接続される。

　無線通信装置２００がＣ－ＲＡＮ構成の場合は、集約化して処理する複数のＲＲＵ１００と接続される構成となり、一体型基地局構成の場合は対応するＲＲＵと密接続される構成となる。

　画像処理部４０は、カメラ５００、５０１で撮像された画像データを受信する。なお、図１では、カメラ５００は、無線通信装置２００で撮像した画像データを、無線通信装置２００の画像処理部４０に直接転送する構成として図示されているが、この場合、カメラ５００は、画像データを有線通信あるいは無線通信で無線通信装置２００の画像処理部４０に送信する構成としてもよい。また、カメラ５００は、通信端末として、画像データを無線伝送し、ＲＲＵ１００（アンテナ）でこれを受信すると基地局処理部２０から、画像処理部４０に転送する構成としてもよい。なお、ＲＲＵ１００は、ＬＴＥ等３ＧＰＰ規格対応であってもよいし無線ＬＡＮ（Local Area Network）対応のものであってもよい。

　画像処理部４０は、例えば顔認証処理を行う顔認証処理部４０１、人物検知を行う人物検知部４０２、群衆の検知を行う群衆検知部４０３を備えた構成としてもよい。あるいは、画像処理部４０は、人物検知やユーザ分布を検知するために、顔認証処理部４０１、人物検知部４０２、群衆検知部４０３のいずれか１つ又は複数の組見合わせ、あるいは、さらに、必要に応じて、他の処理を行うユニットを備えても良い。

　ユーザ位置推定部５０は、カメラからのユーザ方向推定部５１や、基地局からのユーザ方向推定部５２を備えても良い。

　ユーザクラスタリング部６０は、動的セル形成を行う場合のために、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部６１を備えた構成としてもよい。ユーザクラスタリング部６０は、ユーザ個別のビームフォーミングを行う場合のために、ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２を備えた構成としてもよい。

　そして、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０も、同様に、セル関連信号（動的セル形成）向けパラメータ計算部７１や、ユーザ個別データ向けプリコーディングウェイト計算部７２を備えた構成としてもよい。

　図２は、図１に示した無線通信装置２００を含むシステム環境の一例を模式的に説明する図である。

　無線通信装置２００は、ＲＲＵ１００ａ、１００ｂと接続され、上位ネットワーク側はコアネットワーク３００と接続される。カメラ５００、５０１は、無線通信エリアを撮像する。カメラ５００、５０１で撮像された映像は、有線接続又はＲＲＵ１００ａ、１００ｂ等を介した無線通信によってシステムに入力される。

　第１の例示的な実施の形態の動作としては、無線通信装置２００を用いて、複数のＲＲＵ１００の無線通信制御を集約して行う。具体的には、例えば、基地局処理部２０において基地局処理のＬａｙｅｒ－１、Ｌａｙｅｒ－２、Ｌａｙｅｒ－３処理を行い、ＲＲＵ１００側にてＲＦ処理等を行う。なお、基地局のＬａｙｅｒ－１の処理について、ＲＲＵ１００側で行ってもよい。また、図２において、Ｃ－ＲＡＮ構成ではなく、個別の一体型基地局構成であってもよいことは勿論である。

　一般的には、上りデータ（Ｕｐｌｉｎｋ）は、端末からＲＲＵ１００を介して受信して無線通信装置２００に入力され、上位ネットワークであるコアネットワーク３００に出力される。下りデータ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）は、コアネットワーク３００から無線通信装置２００に入力され、ＲＲＵ１００を介して端末に送信される。

　カメラ５００、５０１等を用いて無線通信領域の撮像を行う。なお、ＩＴ処理である映像監視システム等のカメラ映像を活用しても良い。

　画像処理部４０では、受信した映像データに対して、例えば、顔認証処理や人物検知処理、群衆検知処理等を行う。

　例えば、一般の顔認証処理では、映像データから顔を検出して特徴量を抽出し、予めデータベース（不図示）等に登録された顔情報と照合することで、登録された顔情報であるか否かの判定を行う。本実施形態では、顔認証処理の最初の処理である顔検出処理までの結果を使用する。ここで、顔検出処理とは、入力された画像データから「顔」と判定できる領域を検出する。顔を検出することで人物検知部４０２での検知結果と同等に扱う。

　画像処理部４０での顔認証処理等で、ある無線通信領域に存在する端末ユーザが検知されると、そのユーザの位置を把握するために、ユーザ位置推定部５０で、ユーザ位置推定処理を行う。

　画像処理部４０での顔認証処理等でユーザが複数検知されている場合は、ユーザ位置推定部５０は、検知された複数のユーザの各々の位置、又は群衆領域としての位置を推定する。

　特に、ユーザ個別ビームフォーミングが必要な場合には、ユーザ位置推定部５０は、各々のユーザ位置を推定する。

　動的セル形成が必要な場合には、ユーザ位置推定部５０は、画像処理部４０で検知された群衆領域の位置を推定しても良い。

　ユーザ位置推定部５０は、カメラからの対象方向推定部５１で、画像処理部４０に入力された画像を撮影したカメラから見て対象が存在している方向を推定する。

　例えば、カメラからの対象方向推定部５１は、
・入力された画像データ内の「顔」判定された領域の位置情報（座標情報や大きさ等）と、
・当該画像データを撮像したカメラのＩＤ（識別情報）を不図示の記憶部に記憶しておき、
画像処理部４０の顔認証処理部４０１の顔検出処理で、顔が検知された場合に、検知された「顔」領域の位置情報（座標情報や大きさ等）から、撮像カメラからの対象の方向や距離を推定する。

　これにより、カメラからの対象方向推定部５１は、座標情報から対象の大まかな方向を推定することができる。

　また、カメラからの対象方向推定部５１は、座標情報と大きさから、カメラから対象までの大まかな距離を推定するようにしてもよい。

　次に、ユーザが映っている映像データを撮像したカメラのＩＤと、推定されたカメラからの対象方向と距離情報から、基地局からの対象方向推定部５２において、例えば、
・対象がどの基地局セル／セクタに収容されているか、及び、
・該基地局セル／セクタを形成しているＲＲＵ（アンテナ）１００からの対象の方向（角度や距離）を推定する。

　一例として、図２に示したＲＲＵ１００ａ、１００ｂと、カメラ５００、５０１のような位置関係から、各カメラや各ＲＲＵの位置関係情報（向きや角度を含む）を予め記憶しておき、各カメラとＲＲＵ間の相対的な位置関係から、
・対象がどのＲＲＵ１００が形成する基地局セル／セクタに収容されているか、及び、
・当該ＲＲＵから見た対象の方向（角度や距離）、
を推定するようにしてもよい。

　仮に、図２に示したＲＲＵ１００ａとカメラ５００の関係のように、撮像したカメラとほぼ同じ位置や角度で設置されているＲＲＵに対象が収容されている場合、カメラからの対象方向（角度や距離）と、基地局からの対象方向（角度や距離）は、ほぼ同じとなる。このため、基地局からの対象方向推定部５２における推定処理を簡易化することができる。

　なお、基地局からの対象方向推定部５２では、対象が複数の基地局セル／セクタから通信可能なエリア（セルエッジ等）にいると推定される場合は、当該複数の基地局セル／セクタの各々に対して、対象の方向（角度や距離）を推定するようにしてもよい。

　ユーザクラスタリング部６０において、動的セル形成を行う場合には、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部６１にて、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング処理を行う。

　また、ユーザクラスタリング部６０において、ユーザ個別のビームフォーミング（ＭＵ－ＭＩＭＯ）を行う場合には、ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２で、ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング処理を行う。

　図３は、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部６１による動的セル形成のための負荷分散クラスタリングした場合の例を説明する図である。図３（Ａ）は、デフォルトのセル形状にユーザをマップした場合の例であり、図３（Ｂ）は、負荷分散によって動的にセル形状を変化させた場合の例に対応する。

　図４は、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部６１の構成の一例を例示する図である。図４を参照すると、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部６１は、セル間でのユーザ数の負荷分散処理部６１１と、セル形状パラメータ導出部６１２を備えている。

　セル間でのユーザ数の負荷分散処理部６１１は、ユーザ位置推定部５０から受信した各ユーザの位置情報と、デフォルトのセル形状（図３（Ａ））、又は、その時点のセル形状から、各セル／セクタ内に存在するユーザ端末数を検知する。なお、セル／セクタ内に存在するユーザ端末数は、当該セル／セクタに対応するＲＲＵ１００を介して基地局処理部２０と通信接続する端末１（例えばRRC（Radio Resource Control）接続状態（RRC Connected）の端末）の個数としてもよい。なお、図３等において、端末１A、１B等と区別しないで参照する場合、代表の参照番号１を用いて端末１と称する。

　セル間でのユーザ数の負荷分散処理部６１１で検知したセル／セクタ内のユーザ端末数から、図３（Ａ）に示すように、当該セル／セクタの負荷が著しく高い場合、隣接するセル間で負荷分散できるように、セル形状パラメータ計算又はセル形状セットからのセル形状パラメータ導出部６１２にて、図３（Ｂ）のように、セル形状を動的に変化させる。なお、セル／セクタの負荷が高いとは、例えば、複数のユーザ端末があるセル／セクタ内に密集して、セル／セクタ容量に対して負荷が予め定められた閾値を越えている場合をいう。図３（Ｂ）では、図３（Ａ）のＲＲＵ１００ａのもとのセル形状を拡げるように変化させ、図３（Ａ）のＲＲＵ１００ｂのもとのセル形状を狭めるように変化させている。この結果、ＲＲＵ１００ｂのセルに存在していた端末１Ｄと１Ｅは、セル形状を変化させたＲＲＵ１００ａのセル配下の端末として管理されることになる。

　セル形状パラメータ導出部６１２は、最適なセル形状パラメータを、ユーザ位置関連情報等から、収容ユーザのみを含むように、計算で求めるようにしてもよい。あるいは、予めセル形状パラメータセットを不図示の記憶部に格納しておき、各ユーザがいずれかのセル／セクタに収容されて、できるだけ効率的に負荷分散されるようなセル形状セットを選択するようにしてもよい。予め記憶部（不図示）に保持されているセル形状セットから、セル形状パラメータ選択する構成とすることで、演算を簡易化し演算量の低減を図ることができる。

　セル形状パラメータ導出部６１２から出力されるセル形状パラメータは、例えば、
・ＲＲＵ（アンテナ）１００からの中心角位置の方向と、
・角度広がり、
・セル／セクタ半径の値、
等を含むようにしてもよい。

　図５は、ユーザ個別ビームフォーミング（ＭＵ－ＭＩＭＯ）のための多重ユーザクラスタリングの例を説明する図である。図５において、１０２はビームを表している。

　図６は、ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２の構成を例示する図である。ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２は、各ユーザのビーム割り当てクラスタリング処理部６２１と、直交ビームパラメータ導出部６２２を備えている。

　ユーザ個別ビームフォーミングでは、多素子アンテナ（Massive MIMO）等を用いて、ユーザ個別データを空間多重して送受信するため、多重するユーザごとに、直交するビームを形成する。

　ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２では、図５に示すように、ユーザ位置推定部５０から受信した各ユーザの位置情報と、最大可能多重数と、を基に、各ユーザを直交するビームで分離できるように、各ユーザのビーム割り当てをクラスタリングする。

　セル／セクタ内に存在するユーザ数が、最大可能多重数よりも少ない場合には、各ユーザに１つずつビームが割り当てられるように、各ユーザのビーム割り当てクラスタリング処理部６２１でビーム割り当てのクラスタリングを行う。そして、直交ビームパラメータ導出部６２２では、直交ビームパラメータを計算するか、又は、直交ビームパラメータのセットを記憶した記憶部（不図示）から直交ビームパラメータを選択する。

　ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２は、例えば、
・各ユーザにそれぞれ直交するビームの割り当てが難しい、あるいは、
・セル／セクタ内に存在するユーザ数が予め定められた最大可能多重数よりも多い、
等の場合、１つのビームに、複数の端末をマッピングするように、クラスタリング、及びビーム形成を行うようにしてもよい。例えば、図５において、複数の端末１Ａ、１Ｂからなるクラスタ、端末１Ｄ、１Ｅからなるクラスタ、端末１Ｆ、１Ｇからなるクラスタに対して、それぞれ、１つのビーム１０２が割り当てられている。また、１つのクラスタに、群衆検知部４０３により検知されたユーザ群（群衆）をマッピングするようにしても良い。

　直交ビームパラメータ導出部６２２では、直交ビームパラメータを計算するか、あるいは、予め直交するビームパラメータのセットを記憶部に格納しておき、その中から順番に直交するビームを選択して、ユーザに割り当てていくようにしてもよい。

　再び、図１を参照すると、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、動的セル形成（セル仮想化）を行っている場合で、セル制御信号や報知情報などのセル関連信号を送受信するときは、セル関連信号向けアンテナパラメータ計算部７１にて、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部６１から受信したセル形状パラメータ（例えば、中心角や角度広がり、セル半径等）を用いて、アンテナ指向制御パラメータを計算するようにしてもよい。

　アンテナ指向制御パラメータ計算部７０では、セル関連信号を送受信するときに、このアンテナ指向制御パラメータを用いることで、例えば図３（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明したような、動的セル形成（セルの仮想化）による負荷分散を実現することができる。

　また、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０では、ユーザ個別ビームフォーミング（ＭＵ－ＭＩＭＯ）を適用してユーザ個別データを送受信する場合には、ユーザ個別データ向けプリコーディングウェイト計算部７２にて、ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２から受信した直交ビームパラメータを用いて、アンテナ指向制御パラメータ（プリコーディングウェイト）を計算する。

　ユーザ個別データ向けプリコーディングウェイト計算部７２では、ユーザ個別ビームフォーミングの一般的な方法と組み合わせてもよい。ユーザ個別ビームフォーミングの一般的な方法は、例えば、各ユーザ端末からフィードバックされたチャネル状態情報ＣＳＩ（Channel State Information）に基づき、基地局アンテナと端末アンテナ間に形成されるＭＩＭＯチャネルの伝達係数行列（チャネル行列）Ｈを算出し、ビームフォーミング技術を利用して、当該ユーザ端末で受信強度が最大となり、他のユーザ端末でヌルになるように、プリコーディングウェイト（プリコーディング行列）を求める。

　例えば、ユーザ個別ビームフォーミングの一般的な方法のうち、直交ビームフォーミングベクトルを、反復法などでチャネル行列等の演算から解を求めていく場合などに、初期ベクトルとして、ＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２から受信した直交ビームパラメータを用いるようにしてもよい。これにより、反復法の繰り返し回数が削減でき、収束を早めることができる。結果として、ＭＵ－ＭＩＭＯにおいて、多重してユーザ個別データを送受信する場合に、このプリコーディングウェイトを適用してデータ送受信することで、図５に示したユーザ個別ビームフォーミング（ＭＵ－ＭＩＭＯ伝送）が実現される。

　一般のビームフォーミングでは、例えば送信機と受信機間の実効チャネル行列Ｈについてビームフォーミングチャネルゲインが最大となるようにチャネルデータを算出する。例えば以下の式を使用してもよい。
(u,v)=argmax |u^HHv|,
||u||=||v||=1
すなわち、ビームフォーミングチャネルのゲイン|u^HHv|を最大とする送信側と受信側のビームフォーミングウェイトｖ、ｕ（ノルムは１に正規化されている）を求める。ビームフォーミングウェイトｖ、ｕは、それぞれ送信側と受信側の正規化されたビームフォーミングベクトルでもよい。なお、反復法の一例では、例えば、以下の受信ベクトル（受信ウェイト）決定のステップ１と送信ベクトル（送信ウェイト）決定のステップ２を有する。すなわち、
ステップ1: u(i)= norm (H v(i))
ステップ2: v(i+1)= norm (H^H u(i))
ただし、norm (x)=x/||x||
等により、各チャネルについて、所望の信号品質（例えばSNR（Signal to Noise Ratio）等）を実現する送信側のビームフォーミングべクトルを決定する。なお、上記ビームフォーミングべクトルｕとチャネル行列Ｈの肩のＨはエルミート演算子（転置・複素共役）である。

　このように、例示的な第１の例示的な実施の形態では、無線通信装置２００が、画像処理によって、端末の利用者であるユーザの位置を推定し、推定した位置関連情報に基づいて、アンテナ指向制御パラメータを算出する。このような構成により、一般的なアンテナステアリングによりユーザ位置を検知する方法や、無線伝搬路（チャネル）を推定して行列演算によってプリコーディングウェイトを算出する方法と比べて、処理時間の短縮、演算量の削減を図りながら、より精度の高いアンテナ指向制御パラメータを求めることができる。

　すなわち、第１の例示的な実施の形態によれば、アンテナの指向性や現在のセルの形状に関わらず、ユーザ端末の位置を把握することができる。このため、例えば直交ビームセットの選択などより、複雑な計算を必要とせずに、性能の高いアンテナ指向制御パラメータを導出することができる。

　また、第１の例示的な実施の形態によれば、ユーザ分布に応じて動的セル形成を行う場合には、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング結果を用いることにより、ユーザ端末から複数の基地局セルに関する伝搬路情報（チャネル推定値等）を受信しなくても、適切なセル形状の選択が可能である。

　さらに第１の例示的な実施の形態によれば、ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリング（直交ビームパラメータの選択）結果を基に、ユーザ個別のビームフォーミング（Multi-User MIMO）による空間多重伝送を行うことにより、複雑な行列演算によるプリコーディングウェイトの計算を簡易化することができる。

（第２の例示的な実施の形態）
　図７は、本発明の第２の例示的な実施形態の構成を例示する図である。例示的な第２の実施形態において、無線通信装置は、画像データから検知した対象の端末ＩＤ候補を特定する処理を行う。

　図７を参照すると、無線通信装置２０１は、基地局処理部２１と、顔認証部４１と、ユーザ位置推定部５０と、ユーザクラスタリング部６０と、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０と、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０と、を備えている。このうち、基地局処理部２１は、第１の例示的な実施形態で参照した図１の基地局処理部２０と同一である。

　顔認証部４１は、図１の画像処理部４０に対応している。顔認証部４１は、カメラ５００、５０１（５０２）から受信した監視画像データから検出された顔が予めデータベース（不図示）に登録された顔情報と一致するか検知する。顔認証部４１は、顔検出部４１１と、特徴量抽出部４１２と、顔照合部４１３とを備えている。

　ユーザ位置推定部５０は、顔認証部４１で検知した結果を用いて、対象の位置を推定する。

　ユーザクラスタリング部６０は、ユーザ位置推定結果を用いて、アンテナ指向制御のためのユーザ個別クラスタリングを行う。

　アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、クラスタリングした結果に基づき、アンテナ指向制御パラメータを計算する。

　端末ＩＤ取得・絞り込み制御部８０は、アンテナ指向制御により取得した端末ＩＤを絞り込む。

　基地局処理部２１は、前記第１の例示的な実施の形態と同様、基地局処理のＬａｙｅｒ－１、Ｌａｙｅｒ－２、Ｌａｙｅｒ３処理等を行い、アンテナやＲＦ等を実装したＲＲＵ１００と接続される。基地局処理部２１は、上位ネットワーク側は例えばコアネットワーク３００と接続される。

　無線通信装置２０１がＣ－ＲＡＮ構成の場合は、集約化して処理する複数のＲＲＵ１００と接続される構成となる。無線通信装置２０１が一体型基地局構成の場合、対応するＲＲＵと密接続される構成となる。

　図７に示すように、ユーザ位置推定部５０は、カメラからの対象方向推定部５１と、基地局からの対象方向推定部５２と、を備えた構成としてもよい。

　ユーザクラスタリング部６０は、アンテナの指向性制御により端末ＩＤを検出するためのユーザ個別クラスタリング部６３を備えている。

　アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、セル関連信号向けアンテナパラメータ計算部７３を備えている。

　図８は、図７に示した無線通信装置２０１を含むシステムを模式的に例示する図である。基本的には、図２に示した第１の例示的な実施の形態のシステム環境と同様である。詳細は後述するが、時刻１では、ＲＲＵ１００ａのセル／セクタにて対象（２）が検知され、異なる時刻２では、ＲＲＵ１００ｂのセル／セクタにて対象（２）が検知される。

　第２の例示的な実施の形態の動作について説明する。第２の例示的な実施の形態における無線通信装置２０１は、まず、前記第１の例示的な実施の形態と同様、複数のＲＲＵ１００の無線通信制御を、基地局処理部２１等により、集約して行う。一般的には、上りデータ（Ｕｐｌｉｎｋ）は、端末１からＲＲＵ１００を介して受信され無線通信装置２０１に入力され、上位ネットワークであるコアネットワーク３００に出力される。下りデータ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）は、コアネットワーク３００から、無線通信装置２０１に入力され、ＲＲＵ１００を介して、端末（不図示）に送信される。

　第２の例示的な実施の形態において、映像監視制御を無線通信装置と一体化させたエッジ処理（エッジコンピューティング）にて実現するようにしてもよい。エッジコンピューティングは、ユーザの近くにサーバ（「エッジサーバ」という）等を分散して配置し、距離を短縮することで通信遅延を短縮する。なお、エッジサーバは、基地局装置に接続するようにしてもよいし、あるいは、コアネットワークのノード（例えばＭＭＥ（Mobility Management Entity）等）に接続するようにしてもよい。

　この場合、映像監視用にカメラから入力される画像データの通信インタフェースとしては、図７に示すような、有線接続のインタフェースを用いてもよいし、ＲＲＵ１００経由等で無線接続して、基地局処理部２１からコアネットワーク３００ではなく、顔認証部４１側にリダイレクション（redirection）する構成でも良い。

　この時、顔認証部４１から見たデータインタフェース（Ｉ／Ｆ）が一般的なデータＩ／Ｆとなるようにするため、コアネットワーク３００の機能（Ｓ－ＧＷ（Serving Gateway）／Ｐ－ＧＷ（PDN(Packet Data Network) Gateway）等のＥＰＣ(Evolved Packet Core)機能）の一部を、無線通信装置２０１内に実装するようにしてもよい。

　なお、監視制御等のための顔認証部４１の処理に関係のない受信データは、コアネットワーク３００に出力される。

　顔認証部４１は、顔検出部４１１、特徴量抽出部４１２、顔照合部４１３を備え、入力された画像データから、例えば顔検出処理、特徴量抽出処理、顔照合処理等を順番に行うことによって、顔と検知した部分と、予めデータベース（不図示）等に登録された顔情報との特徴量の類似度を基にスコアを計算し、スコアが基準値を満たすか否かを判定する顔認証処理を行う。

　ここで、顔検出処理は、入力された画像データから「顔」と判定できる領域を検出する。例えば、画像の端から順に矩形領域を探索することにより顔と合致する矩形領域を抽出し当該矩形領域が顔か非顔を識別する。

　特徴量抽出処理は、顔検出処理で「顔」判定された顔情報から個人を特定するような特徴量を抽出する。例えば、顔矩形領域から瞳中心、鼻翼、口端などの特徴点の位置を探索する。

　顔照合処理は、画像データ上で検知された「顔」の特徴量とデータベース上に登録された顔情報の特徴量とをマッチングさせる（類似度を照合）ことによって、該データベースに登録されている「顔」が存在するか否かを検知する処理である。なお、顔認証部４１の処理は、画像内から顔と思われる部分を抜き出し、顔面画像データベースと比較することで識別を行う。顔認証部４１は、例えば、製品化されている任意の顔認証ソフトウェアで実装するようにしてもよい。

　例えば、事前に、過去の犯罪者や要注意人物の顔情報を不図示のデータベースに登録しておく。カメラ５００等で撮像された人物が、予めデータベースに登録された過去の犯罪者や要注意人物であると判定された場合、当該人物は過去の犯罪者や要注意人物として（ユーザに）認識され得る。これにより、不審者監視システムを実現することができる。なお、データベースは、無線通信装置２００内に備えた構成としてもよいし、あるいは、無線通信装置２００の顔認証部４１が通信手段を介して接続する構成としてもよい。

　また、ＶＩＰ（Very Important Person）や登録者、迷子等の顔情報を登録しておくことで、各々の存在を検知し、ＶＩＰ特別サービスや迷子探し等のサービスを実現することができる。特に制限されるものではないが、ＶＩＰ特別サービスの例として、例えば予め登録されたＶＩＰ待遇の人物に対して入場手続等を不要とし、顔パスで入場することを可能とするサービスが提供可能である。

　顔認証部４１で、ある対象が検知されると、不図示のデータベース（顔認証部４１内に備えてもよいし、あるいは、顔認証部４１外部に備えてもよい）に登録された顔画像に一致していると判定される、当該対象の端末ＩＤ候補を取得するために、カメラからの対象方向推定部５１にて、入力された画像データを撮影したカメラ（不図示）の向き等から対象が存在している方向を推定する。

　カメラからの対象方向推定部５１は、例えば、入力された画像データ内の「顔」と判定された領域の位置情報（座標情報や大きさ等）と、当該画像を撮像したカメラのＩＤ（識別情報）とを不図示の記憶部に記憶しておき、顔照合部４１３による処理にて、対象が検知された場合、検知された「顔」領域の位置情報（座標情報や大きさ等）から、カメラからの対象の方向や距離を推定するようにしてもよい。

　カメラからの対象方向推定部５１では、検知された「顔」領域の座標情報から対象の大まかな方向を推定することができる。

　また、カメラからの対象方向推定部５１では、検知された「顔」領域の座標情報と大きさから、対象までの大まかな距離を推定するようにしてもよい。

　次に、基地局からの対象方向推定部５２にて、対象が映っているカメラのＩＤと、推定されたカメラからの対象の方向と距離情報と、から、対象の位置関連情報を推定する。

　基地局からの対象方向推定部５２が推定する位置関連情報は、例えば、
・対象がどの基地局セル／セクタに収容されているか、及び、
・当該基地局セル／セクタを形成しているＲＲＵ（アンテナ）１００からの対象の方向（角度や距離）
を含む。

　例えば、図８に示したＲＲＵ１００ａ、１００ｂと、カメラ５００、５０１のような位置関係から、各カメラや各ＲＲＵの位置関係情報（向きや角度を含む）を予め不図示の記憶部に記憶しておく。

　基地局からの対象方向推定部５２は、各カメラとＲＲＵ間の相対的な位置関係から、
・対象がどのＲＲＵ１００が形成する基地局セル／セクタに収容されているか、及び、
・当該ＲＲＵから見た対象の方向（角度や距離）
を推定するようにしてもよい。

　仮に、図８に示したＲＲＵ１００ａとカメラ５００の関係のように、撮像したカメラ５００とほぼ同じ位置や角度で設置されているＲＲＵ（例えばカメラ一体型基地局）に対象が収容されている場合、カメラからの対象方向（角度や距離）と、基地局からの対象方向（角度や距離）はほぼ同じとなる。

　このため、基地局からの対象方向推定部５２において、ＲＲＵ１００ａからの対象の方向の推定処理は簡易化される。

　なお、対象が複数のセル／セクタから通信可能なエリア（例えばセルのエッジ等）にいると推定される場合には、当該複数のセル／セクタの各々に対して、当該対象の方向（角度や距離）を推定するようにしてもよい。

　再び図７を参照して、ユーザクラスタリング部６０のユーザ個別クラスタリング部６３では、アンテナ指向制御による対象の端末ＩＤ検出を行う場合、ユーザ個別クラスタリング処理を行う。

　図９は、ユーザ個別クラスタリング部６３の構成を例示する。図１０は、ユーザ個別クラスタリング処理を説明する図である。ユーザ個別クラスタリング部６３は、ユーザ個別のビーム割り当てクラスタリング処理を行うユーザ個別ビーム割り当てクラスタリング部６３１と、直交ビームパラメータの計算、又は、不図示の記憶部に予め記憶された直交ビームパラメータセットからビームパラメータを選択する直交ビームパラメータ導出部６３２を備えている。

　対象の位置関連情報から多素子アンテナ（Massive MIMO）等を用いてアンテナ指向制御（ビームフォーミング）させて端末ＩＤを検出するため、対象の位置を含むできるだけ狭い範囲に向けたビームを形成する必要がある。

　ユーザ個別ビーム割り当てクラスタリング部６３１は、ユーザ位置推定部５０から受信した対象の位置関連情報を基に、対象を直交するビームで分離できるようにクラスタリングする。

　直交ビームパラメータ導出部６３２で導出する直交ビームパラメータとしては、前記第１の例示的な実施の形態のＭＵ－ＭＩＭＯのための多重ユーザクラスタリング部６２と同様、予め直交するビームセットを格納しておき、その中から最も適当なビームを選択する方法を用いても良い。

　再び図７を参照すると、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０では、セル関連信号向けアンテナパラメータ計算部７３にて、ユーザ個別クラスタリング部６３から受信した直交ビームパラメータを用いて、アンテナ指向制御パラメータ（プリコーディングウェイト）を計算する。

　基地局処理部２１は、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０と連携して、当該ＲＲＵ１００が備えるアンテナ指向性を制御して、当該基地局セル／セクタ内の端末と通信することにより、端末ＩＤの候補を検出する。

　アンテナ指向性を制御して端末ＩＤを検出する方法としては、例えば、
・上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）での受信アンテナ指向性制御を用いる方法や、
・下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）での送信アンテナ指向性制御を用いる方法、
等を用いてもよい。

　図１０（Ａ）には、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）での受信アンテナの指向性制御を用いる場合の例が模式的に示されている。図１０（Ｂ）には、下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）での送信アンテナの指向性制御を用いる場合の例が模式的に示されている。１０２Ａ、１０２Ｂは、ビーム（ユーザ個別ビーム）を表している。

　図１１は、本実施形態における上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）での受信アンテナ指向性制御を用いる場合の処理フローの一例を例示する図である。

　上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）での受信アンテナ指向性制御を用いる場合、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、受信した対象の位置関係情報に基づいてアンテナ指向制御パラメータを計算する（ステップＳ１）。

　そして、基地局処理部２１は、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０で計算されたアンテナ指向制御パラメータを受信し、アンテナ指向制御パラメータを用いて、ＲＲＵ１００側の受信アンテナ指向性制御を行う。

　当該ＲＲＵ（セル／セクタ）内の全端末からリファレンス信号（ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）信号等）を当該ＲＲＵ１００に送信してもらう（ステップＳ２）。

　ＲＲＵ１００は、端末１から送信されたリファレンス信号（ＳＲＳ等）を受信する（ステップＳ３）。ＲＲＵ１００は受信したリファレンス信号を基地局処理部２１に送信する。

　基地局処理部２１は、受信したリファレンス信号の信号測定処理（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ等）を行う（ステップＳ４）。

　基地局処理部２１は、測定結果に基づき、候補となる端末を検出する（ステップＳ５）。

　当該ＲＲＵ１００が備える指向性アンテナによる受信により、当該アンテナが向いている端末１（図１０（Ａ）参照）からの信号は強く受信され、アンテナが向いていない端末からの信号は弱くなることを利用する。

　図１２は、下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）での送信アンテナ指向性制御を用いる場合の処理フローの一例を例示する図である。

　下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）での送信アンテナ指向性制御を用いる場合にも、まず、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０は、受信した対象の位置関係情報に基づいて、アンテナ指向制御パラメータを計算する（ステップＳ１１）。

　そして、基地局処理部２１は、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０で計算されたアンテナ指向制御パラメータを受信し、アンテナ指向制御パラメータを用いてＲＲＵ１００の送信アンテナ指向性制御を行った上で、当該ＲＲＵ（セル／セクタ）からリファレンス信号（ＣＲＳ（Common Reference Signal）等）を送信する（ステップＳ１２）。

　ＲＲＵ１００からのリファレンス信号（ＣＲＳ等）を当該ＲＲＵ（セル／セクタ）内の全端末１にて受信する（ステップＳ１３）。

　端末１は、当該リファレンス信号の信号測定（Measurement）を行う（ステップＳ１４）。

　端末１は、当該リファレンス信号の信号測定結果（Measurement情報）を、ＲＲＵ１００を介して、基地局処理部２１に返送・報告する（ステップＳ１５）。

　基地局処理部２１は、端末１から送信された信号測定結果（Measurement情報）を受信する（ステップＳ１６）。

　基地局処理部２１は、端末１から送信された信号測定結果に基づき、候補となる端末ＩＤを検出する（ステップＳ１７）。

　ＲＲＵ１００からの指向性アンテナによる送信により、当該アンテナが向いている端末では信号を強く受信でき、アンテナが向いていない端末では信号電力は弱くなることを利用する。

　そして、端末ＩＤ検出・絞り込み制御部８０にて、一定の条件や閾値を越えている端末を、検知した端末の候補とし、これらの候補端末のＩＤ情報を端末ＩＤ候補情報とする。

　端末ＩＤ情報としては、前記第１の例示的な実施の形態と同様、例えば、
・端末のＩＰ（Internet Protocol）アドレス情報、
・端末に挿入されているＳＩＭ(Subscriber Identity Module)カード情報、
・端末の機種情報、
・電話番号、
・端末の製造番号等の固有情報、
・ベアラ情報（Bearer ID）（例えば、端末と基地局間の無線アクセスベアラ（Radio Access Bearer: RAB）のベアラ情報やＰＤＮ（Packet Data Network）コネクションのベアラ情報）、
・ＴＥＩＤ（Tunnel Endpoint Identifier）(GPS(GPRS Tunnelling Protocol)トンネルのトンネル識別子)、
・Ｃ－ＲＮＴＩ（Cell-Radio Network Temporary Identifier）情報、
・ＩＭＳＩ(International Mobile Subscriber Identity)、ＴＭＳＩ(Temporary Mobile Subscriber Identity)、
等の少なくとも一つ又は複数の組み合わせ等を用いるようにしてもよい。なお、ＩＭＳＩは携帯電話ユーザに割り当てられている一意な識別番号である。盗聴等により通話が特定できないようにするため、ＩＭＳＩの代わりに、ランダムに生成されるＴＭＳＩが送信される。

　ここで、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０では、複数の端末ＩＤ候補が検知されており、その中から更に端末ＩＤ候補の絞り込みが必要な場合には、以下の少なくともいずれか一方の方法により、端末ＩＤの絞り込みを行うようにしてもよい。

　端末ＩＤの絞り込みの第１の方法としては、複数の検知ポイントにおける時間的・空間的なＩＤ候補情報を用いて絞り込みを行う。

　複数の検知ポイントの例として、例えば、
・同一時間の複数の基地局セル／セクタで取得された端末ＩＤ候補情報、又は、
・複数の異なる時間において取得された端末ＩＤ候補情報、
等を用いるようにしてもよい。

　端末ＩＤ取得・絞り込み部８０では、これらの端末ＩＤ候補情報を連携させて端末ＩＤ候補の絞り込みを行うようにしてもよい。

　また、端末ＩＤの絞り込みの第２の方法としては、予め「対象ではない」とわかっている端末ＩＤ情報をホワイトリストとして記憶部（不図示）に登録しておき、検知された端末ＩＤ候補の中からホワイトリストに登録された端末ＩＤ候補を除くことで、端末ＩＤ候補の絞り込みを行う。

　図８に示したように、例えば、同一時刻１においてＲＲＵ１００ａ、１００ｂで検知された端末ＩＤ候補や、異なる時刻２においてＲＲＵ１００ｂで検知された端末ＩＤ候補等を連携させて端末ＩＤ候補を絞り込むようにしてもよい。

　図１３は、上記した絞り込みの第１の方法と第２の方法の両方を組み合わせて、端末ＩＤを絞り込む方法の例を説明する図である。

　例えば、時間ｔ１、場所（＝基地局セル／セクタ）ｐ１において、端末ＩＤ候補Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが検出され、
　同様に、時間ｔ２、場所ｐ２において、端末ＩＤ候補Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆが検出され、
　時間ｔ３、場所ｐ３において、端末ＩＤ候補Ｂ、Ｃ、Ｇ、Ｈが検出されたものとする。

　また、既に対象ではないとわかっている端末ＩＤとして、ホワイトリストにＣ、Ｈが登録されているものとする。

　ここで、時間と場所の関係としては、
・同一時刻における複数の基地局セル／セクタ（セルエッジに対象がいると推定された場合など）のケース、
・異なる複数の時刻における同一の基地局セル／セクタのケース、
のいずれのケースであっても良い。

　さらに、時刻と場所がともに異なるケースを含んでも良い。

　図１３の例の場合、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０において、（時間、場所）＝（ｔ１、ｐ１）の端末ＩＤ候補からは、まずホワイトリストにより、端末Ｃが除外される（×印で示す）。

　次に、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０は、（時間、場所）＝（ｔ２、ｐ２）の端末ＩＤ候補と連携させて絞り込むことによって、端末Ａ、Ｂが残る。

　そして、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０は、（時間、場所）＝（ｔ３、ｐ３）の端末ＩＤ候補も用いて絞り込むことによって、端末Ｂのみとなる。したがって、端末Ｂを対象の端末ＩＤとして特定する。

　上記した第１、第２の方法を、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０における基本的な絞り込み処理のベースとして、応用的な処理を付け加えても良い。例えば、対象は必ずしも当該端末を所持しているとは限らない（通信キャリアが異なる場合も含む）ため、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０では、上記絞り込み処理を、複数回、繰り返すこと（例えば、明らかに離れた時間や場所において、同一の端末ＩＤが、複数回、検出／特定されるか等）によって、端末ＩＤの絞り込み精度を高めるようにしてもよい。

　また、セル／セクタの境界に対象がいる場合など、対象の端末ＩＤは必ずしも検知されるとは限らないケースを想定し、異なる時刻と異なる場所に、端末ＩＤが、予め定められた所定の確率以上で含まれていれば、該端末ＩＤを、端末ＩＤ候補として特定するようにしてもよい。さらに、セル境界の端末ＩＤ候補情報は参考情報として扱いながら、端末ＩＤ候補を特定するようにしてもよい。

　このように、第２の例示的な実施の形態によれば、無線通信装置２０１が、カメラ画像を用いた顔認証処理等から推定した対象を収容する基地局のセル／セクタの情報と、対象の方向情報（例えば基地局からみた方向）とに基づき、無線アンテナ指向性制御による端末ＩＤを検出する構成（ユーザ個別クラスタリング部６３、セル関連信号向けアンテナパラメータ計算部７３等）としたことにより、基地局のセル／セクタ内に複数の端末が存在する場合であっても、より高精度に、対象の端末ＩＤ候補を特定する（絞り込む）ことを可能としている。

　また、第２の例示的な実施の形態によれば、時間的／空間的に複数の検知ポイントでの情報を連携させたり、登録済みＩＤリスト（ホワイトリスト）を用いたりすることによって、更にＩＤ候補を絞り込むことが可能である。

　第２の例示的な実施の形態によれば、例えば、顔認証部４１、ユーザ位置推定部５０、ユーザクラスタリング部６０、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０、アンテナ指向制御パラメータ計算部７０の少なくとも一つを、基地局と近傍又はコアネットワークのノード近傍のエッジサーバ上で動作させる構成とすることで、ネットワークのレイテンシを削減し、高速化が可能である。これによって、端末が移動するような場合でも、高速、且つ、高精度に端末ＩＤ候補を特定する（絞り込む）ことができる。

　第２の例示的な実施の変形例として、図７の顔認証部４１、ユーザ位置推定部５０、ユーザクラスタリング部６０等をアプリケーション部で構成し、基地局処理部２１と、端末ＩＤ取得・絞り込み部８０間等に位置関連情報を受信し、基地局処理部２１に出力し、基地局処理部２１からの対応する端末ＩＤ情報を応答するＡＰＩ（Application Programming interface）も備えた構成としてもよい。なお、ＡＰＩはソフトウェアコンポーネントが互いにやりとりするのに使用するインタフェースである。

　さらに、第２の例示的な実施の変形例として、位置関連情報を受信して対応する端末ＩＤ情報を応答するＡＰＩも備え、検知された複数のＩＤ候補に対する端末位置関連情報を追跡・トレースしたり、カメラの指向性（画角）を制御して対象が再びカメラで撮像される確率を高めたりする構成としてもよい。

　さらに、第２の例示的な実施の変形例として、ブラックリストで指定された端末ＩＤのユーザを画像処理で特定できるまでアンテナ指向制御を行うような構成としても良い。最初に、特定する端末ＩＤの端末が在圏するセルやセクタを特定するために、端末に対する呼び出しを行い、特定したセルやセクタ内でのアンテナ指向制御を行うようにすることもできる。また、特定する端末ＩＤの端末がネットワークに送信したＴｒａｃｋｉｎｇ　Ａｒｅａ　Ｕｐｄａｔｅ（ＴＡＵ）やＲｏｕｔｉｎｇ　Ａｒｅａ　Ｕｐｄａｔｅ（ＲＡＵ）等の制御信号で特定されるエリア内のセルやセクタのアンテナの指向制御を行い、特定する端末ＩＤのユーザ（端末）を検知するようにすることもできる。

　以上のように、上記した実施形態によれば、例えば以下のような効果が期待できる（ただし、以下に制限されない）。

（Ａ）基地局処理を行う無線通信装置において、一般的なアンテナステアリングによりユーザ位置を検知する手法や、無線伝搬路（チャネル行列）を推定して、行列演算によって、プリコーディングウェイトを算出する手法と比べて、処理時間の短縮及び演算量の削減を図りながら、所望の精度あるいはより高い精度で、アンテナ指向制御パラメータを求めることができる。

　その理由は以下の通りである。例えば第１の例示的な実施の形態によれば、無線通信装置２００が、画像処理によって端末利用者であるユーザの位置を推定し、推定した位置関連情報に基づいて、アンテナ指向制御パラメータを算出する。すなわち、アンテナの指向性や現在のセルの形状に関わらず、ユーザの位置を把握できる。このため、複雑な計算を必要とせずに、例えば直交ビームセットの選択などで性能の高いアンテナ指向制御パラメータを算出・選択することができる。

　例えば、ユーザ分布に応じて動的セル形成を行う場合、動的セル形成のための負荷分散クラスタリング結果を用いるようにしてもよい。これにより、ユーザ端末から複数の基地局セルに関する伝搬路情報（チャネル推定値等）を受信しなくても、適切なセル形状の選択が可能となる。

　また、ユーザ個別のビームフォーミング（Multi-User MIMO）による空間多重伝送を行う場合には、ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリング（直交ビーム選択）結果をベースにすることにより、プリコーディングウェイト計算を、簡略化することができる。

（Ｂ）映像監視（顔認証処理）等のアプリケーションで検知した対象の端末ＩＤを特定する場合に、より高精度に、対象の端末ＩＤ候補を特定する（絞り込む）ことができる。

　その理由は、以下の通りである。例えば第２の例示的な実施の形態によれば、カメラ画像を用いた顔認証処理等から推定した対象の収容セル／セクタ情報と方向情報とに基づいた、無線アンテナ指向性制御による端末ＩＤ検出機能（ユーザ個別クラスタリング部６３や、セル関連信号向けアンテナパラメータ計算部７３等）を備えている。このため、基地局のセル／セクタ内に複数の端末が存在する場合であっても、アンテナ指向性によって、送受信空間を絞り込むことにより、より高精度に対象の端末ＩＤ候補を特定する（絞り込む）ことができる。

　また、時間的／空間的に複数の検知ポイントでの情報を連携させたり、登録済みＩＤリスト（ホワイトリスト）を用いたりすることによって、更に端末ＩＤ候補を絞り込むことが可能となる。

　更に、第２の例示的な実施の形態によれば、位置関連情報を受信して対応する端末ＩＤ情報を応答するＡＰＩを備えることで、検知された複数のＩＤ候補に対する端末位置関連情報を追跡・トレースしたり、カメラの指向性（画角）を制御して対象が再びカメラで撮像される確率を高めたりすることによって、絞り込み精度や高速性を更に高めることができる。

　前述した関連技術のように、監視カメラ等で検知した対象（特定ユーザ）が保有する端末ＩＤを特定する方法として、検知した対象が収容されている基地局のエリア（セル／セクタ）を推定し、基地局側で当該基地局セル／セクタ内にある端末のＩＤを検索して対象のＩＤ候補とする場合、基地局エリアであるセル／セクタ範囲は比較的広いため（スモールセルでも直径２０～１００ｍ程度）、検出される端末ＩＤ候補が多くなり、絞り込むことは困難であるという問題があった。また、一連の処理遅延が大きいため、たとえ、端末ＩＤ候補が少なくても、対象が移動すると、端末ＩＤを特定することができない、という問題もあった。

　第２の例示的な実施の形態は、上記関連技術のこれらの問題を解消することを可能としている。

　図１５は、図１４を参照して説明したアンテナ指向制御信号生成装置２２０の別の一形態を説明する図である。図１５を参照すると、アンテナ指向制御信号生成装置２２０は、プロセッサ２２１とメモリ２２２とインタフェース２２３を備えている。

　インタフェース２２３は、画像データの入力を受けるインタフェースを備えていてもよい。インタフェース２２３は、例えば、ＲＲＵ１００との通信、カメラ５００（図１４）、あるいは、基地局処理部２０との通信を行うインタフェースを備えた構成としてもよい。

　メモリ２２２は、DRAM（Dynamic Random Access Memory）又はSRAM（Static Random Access Memory）、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、等の書き換え可能なROM（Read-Only Memory）、SSD(Solid State Drive)、HDD（Hard Disk Drive）、CD-ROM、DVD-ROM等のいずれか又はこれらの組み合わせを備えている。メモリ２２２は、画像処理により生成された画像処理データを記憶するようにしてもよい。

　プロセッサ２２１は、メモリ２２２に記憶されたプログラムをプロセッサ２２１内の主記憶等にロードして実行することで、図１４各部の処理の少なくとも一部又は全部、あるいは、第１の例示的な実施形態で参照した図１の無線通信装置２００における２０、４０、５０、６０、７０の各部の処理の少なくとも一部又は全部、あるいは、第２の例示的な実施形態で参照した図７の無線通信装置２０１における２１、４１、５０、６０、７０の各部の処理の少なくとも一部又は全部を実現するようにしてもよい。

　プロセッサ２２１は、例えば、メモリ２２２に記憶された画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出する処理を実行する構成としてもよい。あるいは、プロセッサ２２１は、前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算と、
　を実行する構成としてもよい。

　上記した実施形態は例えば以下のように付記される（ただし、以下に制限されない）。

(付記１)
　画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリと、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサと、
　を備える、ことを特徴とするアンテナ指向制御信号生成装置。

（付記２）
　画像データの入力を受けるインタフェースを更に備え、
　前記プロセッサは、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算と、
　を行う、ことを特徴とする付記１記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記３)
　受信した画像データからユーザを認識する画像処理部と、
　前記画像処理部での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定部と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング部と、
　前記ユーザクラスタリング部での結果を基に、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算部と、
　を備える、ことを特徴とするアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記４）
　前記ユーザ位置推定部は、
　前記画像データを撮像したカメラからのユーザの方向を推定する第１のユーザ方向推定部と、
　前記基地局から見た前記ユーザの方向を推定する第２のユーザ方向推定部と、
　を備える、ことを特徴とする付記３記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記５）
　前記ユーザクラスタリング部は、
　セル形状のパラメータの集合又は直交ビームの集合を予め記憶した記憶部を備え、
　前記記憶部に登録されている前記セル形状のパラメータ集合又は前記直交ビームの集合の中から選択していくことで前記ユーザをクラスタリングする、ことを特徴とする付記３又は４記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記６）
　前記ユーザクラスタリング部は、前記ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリング部を備え、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算部は、ユーザ個別データ向けのアンテナパラメータを計算する計算部を備える、ことを特徴とする付記３乃至５のいずれか一に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記７）
　前記ユーザクラスタリング部は、前記動的セル形成のために負荷を分散してユーザのクラスタリングを行うクラスタリング部を備え、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算部は、セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算する計算部、を備える、ことを特徴とする付記３乃至６のいずれか一に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記８）
　前記ユーザクラスタリング部は、
　前記無線通信端末の端末ＩＤを検出するためのユーザ個別クラスタリング部を備え、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算部は、
　セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算する計算部を備える、ことを特徴とする付記３乃至５のいずれか一に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記９）
　前記画像処理部は、前記画像データから顔認証を行う顔認証部を備える、ことを特徴とする付記３乃至８のいずれか一に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

(付記１０）
　時間的又は空間的に複数のＩＤ候補情報を連携させて前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第１の端末ＩＤ絞り込み部と、
　予め候補とならないホワイトリストを登録して前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第２の端末ＩＤ絞り込み部と、
　の少なくとも一方を備える、ことを特徴とする付記３乃至９のいずれか一に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。

（付記１１）
　無線通信端末と通信を行う基地局のアンテナ制御機能を少なくとも行う基地局処理部を備え、
　前記基地局処理部は、付記１乃至１０のいずれか一に記載のアンテナ指向制御信号生成装置から前記アンテナの指向性の制御パラメータを少なくとも受信し、前記アンテナの指向性の制御パラメータに基づき、前記アンテナの指向性を制御する、ことを特徴とする無線通信装置。

(付記１２）
　前記基地局処理部は、前記無線通信端末の端末ＩＤの検出のために、前記無線通信端末からの上り信号の受信時に、前記基地局の受信アンテナの指向性を制御するか、
　前記無線通信端末への下り信号の送信時に、前記基地局の送信アンテナの指向性を制御することを特徴とする付記１１に記載の無線通信装置。

（付記１３）
　無線通信端末と通信を行う基地局のアンテナ制御機能を少なくとも行う装置と、
　前記アンテナの指向性を制御する信号を生成するアンテナ指向制御信号生成装置と、
　を備え、
　前記アンテナ指向制御信号生成装置は、
　画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリと、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサと、
　を備える、ことを特徴とする無線通信制御システム。

（付記１４）
　前記アンテナ指向制御信号生成装置は、
　画像データの入力を受けるインタフェースを更に備え、
　前記プロセッサは、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理部での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算と、
　を行う、ことを特徴とする付記１３記載の無線通信制御システム。

（付記１５）
　画像処理により生成された画像処理データを記憶するステップと、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するステップと、
　を含む、ことを特徴とするアンテナ制御方法。

（付記１６）
　画像データの入力を受けるステップと、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理ステップと、
　前記画像処理部での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定ステップと、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理ステップと、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算ステップと、
　を含む、ことを特徴とする付記１５記載のアンテナ制御方法。

(付記１７）
　前記ユーザ位置推定ステップは、
　前記画像データを撮像したカメラからのユーザの方向を推定する第１のユーザ方向推定ステップと、
　前記基地局から見た前記ユーザの方向を推定する第２のユーザ方向推定ステップと、
　を含む、ことを特徴とする付記１６記載のアンテナ制御方法。

(付記１８）
　前記ユーザクラスタリングステップは、
　セル形状のパラメータの集合又は直交ビームの集合を予め記憶部に登録しておき、
　前記記憶部に登録されている前記セル形状のパラメータ集合又は前記直交ビームの集合の中から選択していくことで前記ユーザをクラスタリングする、ことを特徴とする付記１６又は１７記載のアンテナ制御方法。

(付記１９）
　前記ユーザクラスタリングステップは、
　前記ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリングステップを含み、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算ステップは、ユーザ個別データ向けのアンテナパラメータを計算する計算ステップを含む、ことを特徴とする付記１６乃至１８のいずれか一に記載のアンテナ制御方法。

(付記２０）
　前記ユーザクラスタリングステップは、
　前記動的セル形成のために負荷を分散してユーザのクラスタリングを行うクラスタリングステップを含み、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算ステップは、セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算する計算ステップを含む、ことを特徴とする付記１６乃至１９のいずれか一に記載のアンテナ制御方法。

(付記２１）
　前記ユーザクラスタリングステップは、
　前記無線通信端末の端末ＩＤを検出するためのユーザ個別クラスタリングステップを含み、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算ステップは、
　セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算するステップを含む、ことを特徴とする付記１６乃至１８のいずれか一に記載のアンテナ制御方法。

(付記２２）
　前記画像処理ステップは、前記画像データから顔認証を行う顔認証ステップを含む、ことを特徴とする付記１６乃至２１のいずれか一に記載のアンテナ制御方法。

(付記２３）
　前記無線通信端末の端末ＩＤの検出のために、前記無線通信端末からの上り信号の受信時に、前記基地局の受信アンテナの指向性を制御するか、
　前記無線通信端末への下り信号の送信時に、前記基地局の送信アンテナの指向性を制御する基地局処理ステップを含む、ことを特徴とする付記１６乃至２２のいずれか一に記載のアンテナ制御方法。

(付記２４）
　時間的又は空間的に複数のＩＤ候補情報を連携させて前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第１の端末ＩＤ絞り込みステップと、
　予め候補とならないホワイトリストを登録して前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第２の端末ＩＤ絞り込みステップの少なくとも一方を含む、ことを特徴とする付記１６乃至２３のいずれか一に記載のアンテナ制御方法。

(付記２５）
　画像処理により生成された画像処理データをメモリに記憶する処理と、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出する処理と、
　をコンピュータに実行させるプログラム。

(付記２６）
　画像データの入力をインタフェースを介して受ける処理と、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算処理と、
　を前記コンピュータに実行させる付記２５記載のプログラム。

(付記２７）
　前記ユーザ位置推定処理は、
　前記画像データを撮像したカメラからのユーザの方向を推定する第１のユーザ方向推定処理と、
　前記基地局から見た前記ユーザの方向を推定する第２のユーザ方向推定処理と、
　を含む、付記２６記載のプログラム。

(付記２８）
　前記ユーザクラスタリング処理は、
　セル形状のパラメータの集合又は直交ビームの集合を予め記憶部に登録しておき、
　前記記憶部に登録されている前記セル形状のパラメータ集合又は前記直交ビームの集合の中から選択していくことで前記ユーザをクラスタリングする、付記２６又は２７記載のプログラム。

(付記２９）
　前記ユーザクラスタリング処理は、前記ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリング処理を行い、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算処理は、ユーザ個別データ向けのアンテナパラメータを計算する、付記２６乃至２８のいずれか一に記載のプログラム。

(付記３０）
　前記ユーザクラスタリング処理は、
　前記動的セル形成のために負荷を分散してユーザのクラスタリングを行うクラスタリング処理を行い、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算処理は、セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算する、付記２６乃至２９のいずれか一に記載のプログラム。

(付記３１）
　前記ユーザクラスタリング処理は、
　前記無線通信端末の端末ＩＤを検出するためのユーザ個別クラスタリング処理を含み、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算ステップは、
　セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算する処理を含む、付記２６乃至２８のいずれか一に記載のプログラム。

(付記３２）
　前記画像処理は、前記画像データから顔認証を行う顔認証処理を含む、付記２６乃至３１のいずれか一に記載のプログラム。

(付記３３）
　前記無線通信端末の端末ＩＤの検出のために、前記無線通信端末からの上り信号の受信時に、前記基地局の受信アンテナの指向性を制御するか、
　前記無線通信端末への下り信号の送信時に、前記基地局の送信アンテナの指向性を制御する、付記２６乃至３２のいずれか一に記載のプログラム。

(付記３４）
　時間的又は空間的に複数のＩＤ候補情報を連携させて前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第１の端末ＩＤ絞り込み処理と、
　予め候補とならないホワイトリストを登録して前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第２の端末ＩＤ絞り込み処理の少なくとも一方を前記コンピュータに実行させる付記２６乃至３３のいずれか一に記載のプログラム。

　なお、上記の特許文献１の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１、１Ａ～１Ｋ　端末
２、２Ａ、２Ｂ　人
１１　チャネル推定部
１２　ＰＭＩ選択部
１３　コードブック
２０、２１　基地局処理部
４０　画像処理部
４１　顔認証部
５０　ユーザ位置推定部
５１　カメラからの対象(ユーザ)方向推定部
５２　基地局からの対象(ユーザ)方向推定部
６０　ユーザクラスタリング部
６１　動的セル形成のための負荷分散クラスタリング部
６２　ユーザ個別ビームフォーミング（ＭＵ－ＭＩＭＯ）のための多重ユーザクラスタリング部
６３　端末ＩＤ検出のためのユーザ個別クラスタリング部
７０　アンテナ指向制御パラメータ計算部
７１、７３　セル関連信号向けアンテナパラメータ計算部
７２　ユーザ個別データ向けプリコーディングウェイト計算部
８０　端末ＩＤ取得・絞り込み部
１００、１００ａ、１００ｂ　ＲＲＵ
１０２、１０２ａ、１０２ｂ　ビーム
１１０　基地局
１１１　プリコーディングウェイト生成部
１１２　プリコーダ
２００、２０１　無線通信装置
２２０　アンテナ指向制御信号生成装置
２２１　プロセッサ
２２２　メモリ
２２３　インタフェース
３００　コアネットワーク
４０１　顔認証処理部
４０２　人物検知部
４０３　群衆検知部
４１１　顔検出部
４１２　特徴量抽出部
４１３　顔照合部
５００、５０１、５０２　カメラ
６１１　セル間でのユーザ数の負荷分散処理部
６１２　セル形状パラメータ導出部
６２１　各ユーザのビーム割り当てクラスタリング処理部
６２２　直交ビームパラメータ導出部
６３１　ユーザ個別ビーム割り当てクラスタリング部
６３２　直交ビームパラメータ導出部

Claims

　画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリと、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサと、
　を備える、アンテナ指向制御信号生成装置。
　画像データの入力を受けるインタフェースを更に備え、
　前記プロセッサは、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算と、
　を行う、請求項１記載のアンテナ指向制御信号生成装置。
　前記プロセッサは、
　前記ユーザ位置推定として、
　前記画像データを撮像したカメラからのユーザの方向を推定する第１のユーザ方向推定、
　前記基地局から見た前記ユーザの方向を推定する第２のユーザ方向推定、
　を行う、請求項２記載のアンテナ指向制御信号生成装置。
　セル形状のパラメータの集合又は直交ビームの集合を予め記憶した記憶部を備え、
　前記プロセッサは、前記ユーザクラスタリング処理として、
　前記記憶部に登録されている前記セル形状のパラメータ集合、又は、前記直交ビームの集合の中から選択することで、前記ユーザをクラスタリングする、請求項２又は３記載のアンテナ指向制御信号生成装置。
　前記プロセッサは、前記ユーザクラスタリング処理として、
　前記ユーザ個別ビームフォーミングのための多重ユーザクラスタリング処理を行い、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算として、
　ユーザ個別データ向けのアンテナパラメータを計算する、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。
　前記プロセッサは、前記ユーザクラスタリング処理として、
　前記動的セル形成のために負荷を分散してユーザのクラスタリングを行うクラスタリング処理を行い、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算として、
　セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算する、請求項２乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。
　前記プロセッサは、前記ユーザクラスタリング処理として、
　前記無線通信端末の端末ＩＤを検出するためのユーザ個別クラスタリング処理を行い、
　前記アンテナ指向制御パラメータ計算として、
　セル関連信号向けにアンテナのパラメータを計算する、請求項２乃至５のいずれか１項に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。
　前記プロセッサは、
　時間的又は空間的に複数のＩＤ候補情報を連携させて前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第１の端末ＩＤ絞り込み処理と、
　予め候補とならないホワイトリストを登録して前記無線通信端末の端末ＩＤの候補を絞り込む第２の端末ＩＤ絞り込み処理と、
　の少なくとも一方を行う、請求項２乃至７のいずれか１項に記載のアンテナ指向制御信号生成装置。
　無線通信端末と通信を行う基地局のアンテナ制御機能を少なくとも行う基地局処理部を備え、
　前記基地局処理部は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のアンテナ指向制御信号生成装置から前記アンテナ指向制御信号を受信し、前記アンテナ指向制御信号に基づき、前記基地局のアンテナの指向性を制御する、無線通信装置。
　無線通信端末と通信を行う基地局のアンテナ制御機能を少なくとも行う装置と、
　前記アンテナの指向性を制御する信号を生成するアンテナ指向制御信号生成装置と、
　を備え、
　前記アンテナ指向制御信号生成装置は、
　画像処理により生成された画像処理データを記憶するメモリと、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するプロセッサと、
　を備える、無線通信制御システム。
　前記アンテナ指向制御信号生成装置は、
　画像データの入力を受けるインタフェースを更に備え、
　前記プロセッサは、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算と、
　を行う、請求項１０記載の無線通信制御システム。
　画像処理により生成された画像処理データを記憶するステップと、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するステップと、
　を含む、アンテナ制御方法。
　画像データの入力を受けるステップと、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理ステップと、
　前記画像処理ステップでの認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定ステップと、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理ステップと、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算ステップと、
　を含む、請求項１２記載のアンテナ制御方法。
　画像処理により生成された画像処理データをメモリに記憶する処理と、
　前記画像処理データに基づいて、基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出する処理と、
　をコンピュータに実行させるプログラム。
　画像データの入力をインタフェースを介して受ける処理と、
　前記画像データからユーザを認識する画像処理と、
　前記画像処理での認識結果からユーザの位置情報を推定するユーザ位置推定と、
　前記ユーザの位置情報に基づき、動的セルの形成、又は、ユーザ個別ビームフォーミング用にユーザをクラスタリングするユーザクラスタリング処理と、
　前記ユーザクラスタリング処理での結果を基に、前記基地局のアンテナの指向性の制御パラメータを算出するアンテナ指向制御パラメータ計算処理と、
　を前記コンピュータに実行させる請求項１４記載のプログラム。