WO2018207941A1 - 端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法 - Google Patents

端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法 Download PDF

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transmission
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terminal device
unit
transmission beam
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加藤　勝也
良太 山田
泰弘 浜口
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    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08—Systems for determining direction or position line
    • G01S1/44—Rotating or oscillating beam beacons defining directions in the plane of rotation or oscillation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
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    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination

Definitions

  • the present invention relates to a terminal device, a location server, and a method in the terminal device.
  • base station devices base station, transmitting station, transmission point, downlink transmission
  • base station devices base station, transmitting station, transmission point, downlink transmission
  • the communication area can be expanded.
  • Terminal devices (receiving station, receiving point, downlink receiving device, uplink transmitting device, receiving antenna group, receiving antenna port group, UE, station, STA) are connected to the base station device.
  • frequency utilization efficiency can be improved by using the same frequency between adjacent cells or sectors.
  • specifications for communication using high frequency bands such as millimeter waves will be formulated to further improve data rates.
  • beam forming is assumed.
  • Patent Document 1 describes a beamforming operation method by beam sweeping.
  • Non-patent document 1 describes a position estimation method using a 60 GHz band signal.
  • Non-Patent Document 1 has a problem that it is impossible to estimate the attitude of the terminal.
  • An aspect of the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a terminal device, a location server, and a method in the terminal device that can estimate the attitude of the terminal with high accuracy.
  • a terminal device, a location server, and a method in the terminal device according to an aspect of the present invention are configured as follows.
  • a terminal apparatus receives transmission beam information that is information of a transmission beam used by a transmission apparatus, and sets a first direction that is a direction vector of the transmission beam in a first coordinate system as the transmission beam.
  • a first direction setting unit that is set based on the information; a wireless reception unit that sets a reception beam used to receive a signal from the transmission device; and a second vector that is a direction vector of the reception beam in a second coordinate system
  • a second direction setting unit that sets a direction; and an attitude measurement unit that measures its own attitude based on the first direction and the second direction.
  • the transmission beam information is an azimuth angle and an elevation angle of the transmission beam used by the transmission device in the first coordinate system
  • the first direction setting unit includes the first direction setting unit
  • the first direction is set based on the azimuth angle and the elevation angle.
  • the transmission beam information is a direction vector ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ in the first coordinate system of the transmission beam used by the transmission device, and the first direction setting unit is configured to transmit the direction vector. To set the first direction.
  • the second coordinate system is a coordinate system fixed to the posture.
  • the attitude measurement unit receives beam attitude measurement information indicating whether to use the transmission beam for attitude measurement, and the attitude measurement unit receives the beam attitude measurement. The measurement is performed based on the first direction and the second direction corresponding to the transmission beam indicated by the information.
  • a location server is a location server in a system in which a plurality of base station apparatuses and terminal apparatuses perform communication using beam forming, and transmission beam information that is information on transmission beams used by the base station apparatus
  • a reception unit that receives reception beam information that is reception beam information used by the terminal device, and a first direction that is a direction vector of the transmission beam in a first coordinate system based on the transmission beam information.
  • a first direction setting unit configured to set a second direction, which is a direction vector of the received beam in the second coordinate system of the terminal device, based on the received beam information
  • a direction management unit that measures the attitude of the terminal device based on the first direction and the second direction.
  • the transmission beam information and the reception beam information are an azimuth angle and an elevation angle of the transmission beam and the reception beam in the first coordinate system, and the first direction.
  • the setting unit sets the first direction based on the azimuth angle and the elevation angle, and the second direction setting unit sets the second direction based on the azimuth angle and the elevation angle. .
  • the transmission beam information and the reception beam information are vectors of the transmission beam and the reception beam in the first coordinate system
  • the first direction setting unit includes: The first direction is set based on the vector, and the second direction setting unit sets the second direction based on the vector.
  • the direction management unit estimates whether the transmission beam and the reception beam are reflected, and transmits the transmission beam that is not reflected and the transmission beam.
  • the attitude is measured based on the first direction and the second direction in the reception beam.
  • a method is a method in a terminal apparatus that communicates with a plurality of transmission apparatuses using beamforming, receiving transmission beam information that is transmission beam information used by the transmission apparatus, A first direction setting process for setting a first direction, which is a direction vector of the transmission beam in a coordinate system, based on the transmission beam information, and radio reception for setting a reception beam used for receiving a signal from the transmission device Based on the process, a second direction setting process for setting a second direction which is a direction vector of the received beam in the second coordinate system, and the first direction and the second direction.
  • a posture measuring process for measuring the posture.
  • the terminal device can estimate its own posture with high accuracy.
  • the communication system in this embodiment includes a base station device (transmitting device, cell, transmission point, transmitting antenna group, transmitting antenna port group, component carrier, eNodeB, access point), terminal device (terminal, mobile terminal, receiving point, receiving point). Terminal, receiving device, receiving antenna group, receiving antenna port group, UE, station) and a location server.
  • the location server includes, for example, E-SMLC (Enhanced Serving Mobile Location Center), SUPL (Secure User Plane Location), and SLP (SUPL Location Platform).
  • a base station device connected to a terminal device (establishing a radio link) is called a serving cell.
  • the base station apparatus and terminal apparatus in this embodiment can communicate in a frequency band (license band) that requires a license and / or a frequency band (unlicensed band) that does not require a license.
  • X / Y includes the meaning of “X or Y”. In the present embodiment, “X / Y” includes the meanings of “X and Y”. In the present embodiment, “X / Y” includes the meaning of “X and / or Y”.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the present embodiment.
  • the communication system in the present embodiment includes base station apparatuses 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, a terminal apparatus 20, a core network 30, and a location server 40.
  • Base station apparatuses 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 perform wireless communication with terminal apparatus 20.
  • Base station apparatuses 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 are connected to location server 40 via core network 30.
  • the location server 40 can support position estimation and posture estimation of the terminal device 20.
  • the attitude is, for example, the direction (direction) of the terminal device 20 in the global coordinate system.
  • the orientation is not limited to the global coordinate system, and may be the orientation of the terminal device 20 in the coordinate system shared by the base station device 10 and / or the location server 40 and the terminal device 20.
  • the terminal device 20 and the location server 40 communicate with each other by a positioning protocol (for example, LPP). This communication is performed by the base station devices 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, It is relayed by the core network 30. Further, the location server 40 and the base station devices 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 perform communication using the positioning protocol A (for example, LPPa). This communication is relayed by the core network 30.
  • the base station apparatuses 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 and the terminal apparatus 20 perform communication using beamforming. Note that although four base station apparatuses have been described, the number may be more or less.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing communication between each device of the communication system in the present embodiment.
  • the communication system includes four base station apparatuses 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4.
  • the base station device 10 performs communication with the terminal device 20 using beamforming.
  • the base station apparatus 10 communicates with the location server 40 using LPPa.
  • the location server 40 can acquire the beam direction used by the base station apparatus 10 via LPPa.
  • the beam direction can be a direction vector in the global coordinate system or a set of azimuth and elevation angles.
  • the global coordinate system can be, for example, a right-handed coordinate system in which the x axis is the east direction, the y axis is the north direction, and the z axis is the zenith direction.
  • the terminal device 20 communicates with the location server 40 by LPP.
  • the terminal device 20 can receive the direction of the transmission beam used by the base station device 10 from the location server 40 via LPP.
  • the terminal device 20 may receive the position of the base station device 10 from the location server 40. In this case, the terminal device 20 can estimate the direction from the base station device 10 to the terminal device 20 by measuring the position of the terminal device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example where the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 determine beams using beam sweeping.
  • a reference signal positioning reference signal, channel state information reference signal, cell-specific reference signal, etc.
  • a synchronization signal can be used.
  • the base station antenna 100 includes base station beam candidates 101-1, 101-2, 101-3, and 101-4.
  • the terminal antenna 200 includes terminal beam candidates 201-1, 201-2, 201-3, and 201-4.
  • the base station apparatus 10 can transmit a signal to the terminal apparatus 20 using the base station beam candidate 101-1 as a transmission beam.
  • the terminal apparatus 20 can receive signals from the base station apparatus 10 using the terminal beam candidates 201-1, 201-2, 201-3, and 201-4 as reception beams.
  • the terminal device 20 includes, among the terminal beam candidates 201-1, 201-2, 201-3, and 201-4, SNR (Signal to Noise Ratio), beam gain, RSRP (Reference Signal Received Power).
  • a beam candidate having the maximum RSRQ (Reference Signal Received Quality) or the like can be used as a received beam.
  • the transmission beam of the base station beam candidate 101-m base station apparatus 10 when the SNR is maximized the terminal beams candidate 201-n
  • the reception beam of the terminal device 20 can be used.
  • the number of base station beam candidates and terminal beam candidates has been described as four, but it may be more or less.
  • the base station apparatus 10 performs transmission and the terminal apparatus 20 performs reception.
  • the terminal apparatus 20 may perform transmission and the base station apparatus 10 may perform reception.
  • the m base station beam candidates described above may be all beam candidates that the base station apparatus 10 is capable of, or may be some beam candidates.
  • n terminal beam candidates may be all beam candidates that the terminal device 20 is capable of, or may be some beam candidates.
  • the beam candidate described above may be a horizontal beam or a vertical beam.
  • the base station apparatus 10 / terminal apparatus 20 searches for a suitable horizontal beam and vertical beam, respectively.
  • the vertical direction of the antenna is also called a first dimension
  • the horizontal direction of the antenna is also called a second dimension.
  • the base station apparatus 10 reports the base station beam direction in the global coordinate system of the determined base station beam candidate to the location server 40 via LPPa.
  • the location server 40 notifies the base station beam direction to the terminal device 20 via LPP.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between the base station apparatus 10-m and the terminal antenna 200 of the terminal apparatus 20.
  • the terminal antenna 200 is a planar antenna on a plane formed by the x ′ axis and the z ′ axis of the local coordinate system of the terminal 20.
  • the base station beam direction 102-m and the terminal beam direction 202-m can be determined by the beam sweeping described above.
  • the attitude of the terminal device 20 is estimated by estimating a rotation matrix from the global coordinate system to the local coordinate system of the terminal device 20 will be described.
  • M be the number of base station devices.
  • C (c 1 ,..., C M ) Become.
  • a quaternion can be expressed as the sum of a scalar and a three-dimensional vector.
  • a right-handed screw rotation at an angle ⁇ about a certain direction vector n can be represented by a quaternion of cos (0.5 ⁇ ) + nsin (0.5 ⁇ ).
  • the matrix M described above is used. Let p p and q column components of the matrix M be m pq . Next, a 4 ⁇ 4 matrix N as shown in the following equation (1) is calculated.
  • N is an eigenvalue decomposition and the normalized eigenvector of size 4 corresponding to the maximum eigenvalue is b.
  • a quaternion is expressed by the sum of a scalar and a three-dimensional vector
  • a quaternion to be obtained is obtained by using a quaternion in which the first component of the vector b is a scalar part and the three-dimensional vector consisting of the second, third and fourth components of the vector b is a vector part. It becomes.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus 10 in the present embodiment.
  • the base station apparatus 10 includes an upper layer processing unit (upper layer processing step) 1001, a control unit (control step) 1002, a transmission unit (transmission step) 1003, a reception unit (reception step) 1004, A signal generation unit (physical signal generation step) 10031, a transmission beam setting unit (transmission beam setting step) 10032, a radio reception unit (radio reception step) 10041, and a beam information reception unit (beam information reception step) 10044 are configured.
  • the transmission unit 1003 may include a transmission antenna.
  • the receiving unit 1005 may include a receiving antenna. The transmitting antenna and the receiving antenna may be the same antenna.
  • the upper layer processing unit 1001 includes a medium access control (Medium Access Control: MAC) layer, a packet data integration protocol (Packet Data Convergence Protocol: PDCP) layer, a radio link control (Radio Link Control: RLC) layer, a radio resource control (Radio) Resource (Control: RRC) layer processing. Further, upper layer processing section 1001 generates information necessary for controlling transmission section 1003 and reception section 1004 and outputs the information to control section 1002.
  • Medium Access Control: MAC Medium Access Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • Radio Radio Resource
  • the upper layer processing unit 1001 receives information related to the terminal device such as the function (UE capability) of the terminal device from the terminal device. In other words, the terminal apparatus transmits its own function to the base station apparatus using an upper layer signal.
  • information on a terminal device includes information indicating whether the terminal device supports a predetermined function, or information indicating that the terminal device has introduced a predetermined function and has completed a test.
  • whether or not to support a predetermined function includes whether or not installation and testing for the predetermined function have been completed.
  • the terminal device transmits information (parameters) indicating whether the predetermined function is supported.
  • the terminal device does not transmit information (parameter) indicating whether or not the predetermined device is supported. That is, whether or not to support the predetermined function is notified by whether or not information (parameter) indicating whether or not to support the predetermined function is transmitted.
  • Information (parameter) indicating whether or not a predetermined function is supported may be notified using 1 or 1 bit.
  • the upper layer processing unit 1001 generates or acquires downlink data (transport block), system information, RRC message, MAC CE, and the like from the upper node. Upper layer processing section 1001 outputs downlink data to transmitting section 1003 and outputs other information to control section 1002. The upper layer processing unit 1001 manages various setting information of the terminal device.
  • the upper layer processing unit 1001 determines the frequency and subframe to which the physical channel is allocated, the coding rate and modulation scheme (or MCS) of the physical channel, transmission power, and the like.
  • the upper layer processing unit 1001 outputs the determined information to the control unit 1002.
  • the upper layer processing unit 1001 generates information used for physical channel scheduling based on the scheduling result.
  • the upper layer processing unit 1001 outputs the generated information to the control unit 1002.
  • the control unit 1002 generates a control signal for controlling the transmission unit 1003 and the reception unit 1004 based on the information input from the higher layer processing unit 1001.
  • the control unit 1002 generates downlink control information based on the information input from the higher layer processing unit 1001 and outputs the downlink control information to the transmission unit 1003.
  • the transmission unit 1003 generates a downlink reference signal according to the control signal input from the control unit 1002, and encodes the HARQ indicator, the downlink control information, and the downlink data input from the higher layer processing unit 1001. Then, it modulates, multiplexes the downlink physical channel and the downlink reference signal, and transmits the signal to the terminal apparatus 20 via the transmission / reception antenna.
  • the physical signal generation unit 10031 generates an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal from the HARQ indicator, the downlink control information, the downlink reference signal, and the downlink data input from the higher layer processing unit 1001.
  • the OFDM signal is added with a cyclic prefix (CP) to generate a baseband digital signal.
  • the baseband digital signal is converted into an analog signal, an extra frequency component is removed by filtering, upconverted to a carrier frequency, power amplified, and transmitted from a transmitting antenna.
  • the generated signal is not limited to the OFDM signal, and may be a single carrier signal, a CDMA (Code Division Multiple Access) signal, or the like.
  • the transmission beam setting unit 10032 sets a transmission beam used by the base station apparatus 10.
  • the transmission beam setting unit 10032 can set a transmission beam using beam sweeping.
  • a transmission beam candidate having a maximum SNR in the terminal device 20 and received by a beam information receiving unit 10042 described later can be used as a transmission beam.
  • the transmission beam setting unit 10032 can report the direction of the set transmission beam in the global coordinate system to the location server 40 via the upper layer processing unit 1001. Information relating to the direction of the transmit beam can be referred to as transmit beam information.
  • Radio receiving section 10040 separates, demodulates and decodes the received signal received from the terminal device in accordance with the control signal input from control section 1002, and outputs the decoded information to upper layer processing section 1001 or beam information receiving section 10042. .
  • the radio reception unit 10041 converts the uplink signal received via the reception antenna into a baseband signal by down-conversion, removes unnecessary frequency components, and amplifies the signal level so that the signal level is properly maintained. And quadrature demodulation based on the in-phase and quadrature components of the received signal, and converting the quadrature demodulated analog signal into a digital signal.
  • the wireless receiving unit 10040 removes a part corresponding to the CP from the converted digital signal.
  • the wireless reception unit 10041 performs Fast Fourier Transform (FFT) on the signal from which the CP is removed, and extracts a signal in the frequency domain.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the extracted frequency domain signals are separated into signals such as uplink physical channels and uplink reference signals.
  • the radio receiver unit 10041 performs inverse discrete Fourier transform (Inverse Fourier Transform: IDFT) on PUSCH / NPUSCH, acquires a modulation symbol, and demodulates the received signal. Note that IFFT corresponding to the number of points of the inverse discrete Fourier transform may be used.
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • Radio receiving section 10041 decodes the demodulated coded bits at a coding rate that is determined in advance according to a predetermined encoding method or that is notified to terminal device 20 by uplink grant in advance by the device itself.
  • the decoded uplink data and the uplink control information are output to the higher layer processing unit 1001.
  • decoding is performed using the coded bits held in the HARQ buffer input from higher layer processing section 1001 and the demodulated coded bits.
  • the beam information receiving unit 10042 receives beam information from the terminal device 20 necessary for the transmission beam setting unit 10032 to set a transmission beam.
  • the beam information is, for example, transmission beam identification information that maximizes the SNR measured by the terminal device 20 when beam sweeping is performed.
  • the identification information may be, for example, a transmission beam number (transmission beam index) or a resource number (resource index).
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing the configuration of the terminal device 20 in the present embodiment.
  • the terminal device 20 includes an upper layer processing unit (upper layer processing step) 2001, a control unit (control step) 2002, a transmission unit (transmission step) 2003, and a reception unit (reception step) 2004.
  • the transmission unit 2003 includes a physical signal generation unit (physical signal generation step) 20003, a beam information generation unit (beam information generation step) 20032, a local direction setting unit (second direction setting unit, local direction setting step, second Direction setting step) 20033.
  • the receiving unit 2004 includes a wireless receiving unit (wireless receiving step) 20041, a global direction setting unit (first direction setting unit, global direction setting step, first direction setting step) 20042, posture measuring unit (posture measuring step). ) 20044.
  • the upper layer processing unit 2001 outputs uplink data (transport block) generated by a user operation or the like to the transmission unit 2003.
  • the upper layer processing unit 2001 includes a medium access control (Medium Access Control: MAC) layer, a packet data integration protocol (Packet Data Convergence Protocol: PDCP) layer, a radio link control (Radio Link Control: RLC) layer, and a radio resource control. Process (Radio Resource Control: RRC) layer etc.
  • Medium Access Control Medium Access Control: MAC
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • RRC Radio Resource Control
  • the upper layer processing unit 2001 outputs information indicating the function of the terminal device supported by the own terminal device to the transmission unit 2003.
  • the upper layer processing unit 2001 manages various setting information of the terminal device itself. Also, the upper layer processing unit 2001 generates information arranged in each uplink channel and outputs the information to the transmission unit 2003.
  • the upper layer processing unit 2001 interprets downlink control information received via the receiving unit 2004 and determines scheduling information. Further, upper layer processing section 2001 generates control information for controlling receiving section 2004 and transmitting section 2003 based on the scheduling information, and outputs the control information to control section 2002.
  • the upper layer processing unit 2001 interprets data (information) necessary for attitude measurement, such as direction information of the transmission beam of the base station apparatus 10-m, from the location server 40, and outputs the data (information) to the control unit 2002.
  • the control unit 2002 generates a control signal for controlling the receiving unit 2004 and the transmitting unit 2003 based on the information input from the higher layer processing unit 2001.
  • the control unit 2002 outputs the generated control signal to the receiving unit 2004 and the transmitting unit 2003 to control the receiving unit 2004 and the transmitting unit 2003.
  • the receiving unit 2004 separates, demodulates, and decodes the received signal received from the base station apparatus via the receiving antenna according to the control signal input from the control unit 2002, and outputs the decoded information to the higher layer processing unit 2001. .
  • the radio reception unit 20041 converts the downlink signal received via the transmission / reception antenna into a baseband signal by down-conversion, removes unnecessary frequency components, and sets the amplification level so that the signal level is properly maintained. Based on the in-phase component and the quadrature component of the received signal, the signal is quadrature demodulated, and the quadrature demodulated analog signal is converted into a digital signal.
  • the wireless reception unit 20041 removes a portion corresponding to CP from the converted digital signal, performs fast Fourier transform on the signal from which CP is removed, and extracts a frequency domain signal.
  • the extracted signal is separated into a downlink physical channel and a downlink reference signal.
  • Radio receiving section 20041 performs channel compensation of the downlink physical channel based on the channel estimation value of the desired signal obtained from the channel measurement, detects downlink control information, and outputs the downlink control information to control section 2002.
  • the wireless reception unit 20009 detects a signal using the channel estimation value and outputs the signal to the higher layer processing unit 2001.
  • the wireless receiving unit 20041 sets a reception beam. For example, beam sweeping is performed with the base station apparatus 10-m, and a beam having the maximum SNR is set as a reception beam. Information relating to the direction of the receive beam can be referred to as receive beam information.
  • the global direction setting unit 20042 sets a global direction vector, which is a direction vector in the global coordinate system from the base station apparatus 10-m to the terminal apparatus 20, based on the direction of the transmission beam.
  • the global direction setting unit 20042 outputs the set global direction vector to the posture measurement unit 20044.
  • the local direction setting unit 20043 sets a local direction vector which is a direction vector in the local coordinate system of the reception beam set by the wireless reception unit 20041.
  • the local direction setting unit 20043 outputs the set local direction vector to the posture measurement unit 20044.
  • the attitude measurement unit 20044 measures the attitude of the terminal device based on the global direction input from the global direction setting unit 20042 and the local direction input from the local direction setting unit 20043.
  • the attitude measurement unit 20044 may receive beam attitude measurement information from the location server 40 indicating whether or not to use the transmission beam for attitude measurement. For example, when the transmission beam used by the base station apparatus 10-m is received by the reception beam of the terminal apparatus 20 through reflection, it is desirable to remove this transmission beam from the attitude measurement. By using the transmission beam indicated by the beam attitude measurement information, the accuracy of attitude measurement can be improved.
  • the transmission unit 2003 generates an uplink reference signal according to the control signal input from the control unit 2002, encodes and modulates the uplink data (transport block) input from the higher layer processing unit 2001, and controls the control channel.
  • the uplink physical channel such as the shared channel and the generated uplink reference signal are multiplexed and transmitted to the base station apparatus via the transmission antenna.
  • the physical signal generation unit 20003 generates an SC-FDMA symbol from the uplink control information, the uplink data, and the uplink reference signal.
  • a CP is added to the SC-FDMA symbol to generate a baseband digital signal.
  • the baseband digital signal is converted to an analog signal, an extra frequency component is removed, converted to a carrier frequency by up-conversion, power amplified, and transmitted.
  • the terminal device is not limited to the SC-FDMA system, and can perform modulation of the OFDMA system or the CDMA system.
  • FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the location server 40.
  • the location server 40 includes a control unit (control step) 4001, a reception unit (reception step) 4002, a transmission unit (transmission step) 4003, and a direction management unit (direction management step) 4004.
  • the control unit 4001 controls the reception unit 4002, the transmission unit 4003, and the direction management unit 4004.
  • the receiving unit 4002 receives the direction of the transmission beam used by the base station device 10-m for the terminal device 20, and outputs the direction to the control unit 4001.
  • the reception unit 4002 receives transmission beam identification information used by the base station device 10-m for the terminal device 20, and outputs it to the control unit 4001.
  • the control unit 4001 outputs the direction of the transmission beam or the identification information of the transmission beam to the direction management unit 4004.
  • the direction management unit 4004 receives and stores the direction of the transmission beam.
  • the direction management unit 4004 receives the identification information of the transmission beam, determines the direction of the transmission beam based on the transmission beam and direction related information in the base station apparatus 10-m, and stores it.
  • Direction management section 4004 outputs the direction of the transmission beam of base station apparatus 10-m to control section 4001 as information addressed to terminal apparatus 20.
  • the direction management unit 4004 may estimate the position of the terminal device 20. For example, assuming that the position of the base station apparatus 10-m is known, the position of the terminal apparatus 20 can be calculated from the direction of each transmission beam. At that time, it can be determined whether or not each transmission beam is reflected. If it is determined that the beam is reflected, the beam attitude measurement information indicating whether or not the transmission beam is used for attitude measurement can be rejected and output to the control unit 4001 as information addressed to the terminal device 20.
  • the control unit 4001 outputs the direction of the transmission beam of the base station device 10-m to the transmission unit 4003 as information addressed to the terminal device 20.
  • the transmission unit 4003 transmits the direction of the transmission beam of the base station apparatus 10-m as information addressed to the terminal apparatus 20. The same applies to the beam attitude measurement information.
  • the terminal device can measure the attitude of the terminal device with high accuracy.
  • the terminal apparatus measures the attitude of the terminal apparatus based on the direction of the transmission beam of the base station apparatus and the direction of the reception beam used by the terminal apparatus received from the location server.
  • the terminal device reports the direction of the reception beam to the location server and the location server estimates the attitude of the terminal device will be described.
  • the configuration of the base station apparatus 10 in this embodiment is the same as that in FIG. However, the operation of the beam information receiving unit 10042 is different.
  • the beam information receiving unit 10044 receives the direction of the reception beam used by the terminal device 20. The received direction information is transmitted to the location server 40 via the control unit 1002 and the upper layer processing unit 1001.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram showing a configuration example of the terminal device 20 in the present embodiment. Comparing FIG. 8 with the terminal device 20 (FIG. 6) in the first embodiment, there is no global direction setting unit 20042, local direction setting unit 20043, and posture measuring unit 20044, and posture receiving unit (posture receiving step) 20045 is provided. Exists.
  • the posture receiving unit 20045 receives the posture of the terminal device 20 calculated by the location server 40. This reception process may be performed via the upper layer processing unit 2001 and the control unit 2002.
  • the operation of the beam information generation unit 20032 is different from that of the first embodiment.
  • the beam information generation unit 20032 generates the direction of the reception beam for the base station device 10-m used by the terminal device 20, and transmits the direction through the transmission unit 2003.
  • FIG. 9 is a schematic block diagram showing a configuration example of the location server 40 in the present embodiment.
  • the reception unit 4002 receives the direction of the reception beam used by the terminal device 20 for the base station device 10-m and outputs the received beam direction to the control unit 4001.
  • the direction management unit 4004 receives the direction of the transmission beam used by the base station device 10-m for the terminal device 20, and outputs it to the control unit 4001.
  • the direction management unit 4004 includes a global direction setting unit (first direction setting unit, global direction setting step, first direction setting step) 40041, a local direction setting unit (second direction setting unit, local direction setting step). , Second direction setting step) 40042.
  • Global direction setting section 40041 sets the first direction, which is the direction vector of the transmission beam of base station apparatus 10-m in the global coordinate system, based on the direction of the transmission beam input from control section 4001.
  • the first direction may be the direction of the terminal device 20 with respect to the base station device 10-m.
  • the local direction setting unit 40042 sets a second direction that is a direction vector of the reception beam in the local coordinate system of the terminal device 20 based on the direction of the reception beam input from the control unit 4001.
  • the second direction may be the direction of base station apparatus 10-m with respect to terminal apparatus 20.
  • the direction management unit 4004 measures the attitude of the terminal device 20 based on the first direction and the second direction. This measurement may be performed excluding the transmission beam and reception beam pairs via reflection.
  • the direction management unit 4004 outputs the measured posture to the control unit 4001.
  • the transmission unit 4003 transmits the attitude of the terminal device 20 as information addressed to the terminal device 20.
  • the location server can measure the attitude of the terminal device with high accuracy by using the direction of the transmission beam and the direction of the reception beam.
  • the terminal device can receive a highly accurate posture.
  • the direction of the transmission beam / the direction of the reception beam is estimated by beam sweeping.
  • one embodiment of the present invention is not limited thereto, and the direction / reception of the transmission beam is estimated by arrival direction estimation.
  • the direction of the beam may be estimated.
  • a program that operates in the terminal device, the location server, and the method in the terminal device according to one aspect of the present invention is a program that controls a CPU or the like so as to realize the function of the above-described embodiment according to one aspect of the present invention ( Computer program).
  • Information handled by these devices is temporarily stored in the RAM at the time of processing, then stored in various ROMs and HDDs, read out by the CPU, and corrected and written as necessary.
  • a recording medium for storing the program a semiconductor medium (for example, ROM, nonvolatile memory card, etc.), an optical recording medium (for example, DVD, MO, MD, CD, BD, etc.), a magnetic recording medium (for example, magnetic tape, Any of a flexible disk etc. may be sufficient.
  • the program when distributing to the market, can be stored and distributed on a portable recording medium, or transferred to a server computer connected via a network such as the Internet.
  • the storage device of the server computer is also included in one embodiment of the present invention.
  • Each functional block of the receiving apparatus may be individually formed as a chip, or a part or all of them may be integrated into a chip. When each functional block is integrated, an integrated circuit controller for controlling them is added.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • an integrated circuit based on the technology can also be used.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the video generation method according to an aspect of the present invention is not limited to the application to the glasses-type terminal, and it is needless to say that the video generation method can be applied to a portable device or a wearable device.
  • One embodiment of the present invention is suitable for a terminal device, a location server, and a method in a terminal device.
  • One embodiment of the present invention is used in, for example, a communication system, a communication device (for example, a mobile phone device, a base station device, a wireless LAN device, or a sensor device), an integrated circuit (for example, a communication chip), a program, or the like. be able to.
  • Base station apparatus 100 Base station antennas 101-1, 101-2, 101-3, 101-4 Base station beam candidates 102-m Base station beam direction 1001 Upper layer processing unit 1002 Control unit 1003 Transmission unit 10031 Physical signal generation unit 10032 Transmission beam setting unit 1004 Reception unit 10041 Radio reception unit 10042 Beam information reception unit 20 Terminal device 200 Terminal antennas 201-1 and 201-2 201-3, 201-4 Terminal beam candidates 202-m Terminal beam direction 2001 Upper layer processing unit 2002 Control unit 2003 Transmitting unit 20031 Physical signal generating unit 20032 Beam information generating unit 2004 Receiving unit 20041 Radio receiving unit 20042 Global direction setting unit 20043 Local direction setting unit 20044 Posture Tough 20045 posture receiver 30 core network 40 location server 4001 the control section 4002 receiving unit 4003 transmission 4004 direction management unit 40041 global direction setting unit 40042 local direction setting unit

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Abstract

端末装置（２０）は、送信装置（１０－ｍ）が用いる送信ビームの情報である送信ビーム情報を受信し、第１の座標系における前記送信ビームの方向ベクトルである第１の方向（１０２－ｍ）を、前記送信ビーム情報に基づいて設定する第１の方向設定部と、前記送信装置から信号の受信に用いる受信ビームを設定する無線受信部と、第２の座標系における前記受信ビームの方向ベクトルである第２の方向（２０２－ｍ）を設定する第２の方向設定部と、前記第１の方向（１０２－ｍ）と前記第２の方向（２０２－ｍ）とに基づいて、自身の姿勢を測定する姿勢測定部と、を備える。

Description

端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法
　本発明は、端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法に関する。
　本願は、２０１７年５月１１日に日本に出願された特願２０１７－９４５６９号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）によって仕様策定されたＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）のような通信システムでは、基地局装置（基地局、送信局、送信点、下りリンク送信装置、上りリンク受信装置、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、ｅＮｏｄｅＢ、アクセスポイント、ＡＰ、送信装置）或いは基地局装置に準じる送信局がカバーするエリアをセル（Cell）状に複数配置するセルラ構成とすることにより、通信エリアを拡大することができる。基地局装置には、端末装置（受信局、受信点、下りリンク受信装置、上りリンク送信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、ＵＥ、ステーション、ＳＴＡ）が接続する。このセルラ構成において、隣接するセルまたはセクタ間で同一周波数を利用することで、周波数利用効率を向上させることができる。今後は、さらなるデータ・レート向上のため、ミリ波等の高周波数帯を用いた通信が仕様策定されていく予定である。高周波数帯での通信では、ビームフォーミングが前提とされる。ビームスウィーピングによるビームフォーミングの運用方法が、特許文献１に記載されている。
　また、ＬＴＥやＬＴＥ－Ａでは、端末の位置推定を行う方法が仕様化されている。今後は高周波数帯を用いた位置推定も導入されていくと考えられる。６０ＧＨｚ帯の信号を用いた位置推定の方法が、非特許文献１に記載されている。
　一方、近年、ＡＲ（Augmented Reality、拡張現実）、ＶＲ（Virtual Reality、仮想現実）、ロボットといった分野が急速に拡大している。このような分野では、ＡＲ／ＶＲの端末やロボットの位置のみならず姿勢を高精度に推定する必要がある。
特表２０１６－５０６１１２ Ａ．　Ｐ．　Ｔｏｄａ　ｅｔ　ａｌ．，"Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ　ａｎｔｅｎｎａｓ　ｆｏｒ　６０　ＧＨｚ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｓ，"ＥｕＣＡＰ　２０１４，Ａｐｒ．　２０１４，ｐｐ．　６３０－６３３．
　しかしながら、非特許文献１に記載の位置推定方法では、端末の姿勢を推定することはできないという問題がある。
　本発明の一態様はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、端末の姿勢を高精度に推定できる端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法を提供することにある。
　上述した課題を解決するために本発明の一態様に係る端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法の構成は、次の通りである。
　本発明の一態様による端末装置は、送信装置が用いる送信ビームの情報である送信ビーム情報を受信し、第１の座標系における前記送信ビームの方向ベクトルである第１の方向を、前記送信ビーム情報に基づいて設定する第１の方向設定部と、前記送信装置から信号の受信に用いる受信ビームを設定する無線受信部と、第２の座標系における前記受信ビームの方向ベクトルである第２の方向を設定する第２の方向設定部と、前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて、自身の姿勢を測定する姿勢測定部と、を備える。
　また、本発明の一態様による端末装置において、前記送信ビーム情報は、前記送信装置が用いる送信ビームの前記第１の座標系における方位角と仰角であり、前記第１の方向設定部は、前記方位角と前記仰角に基づいて前記第１の方向を設定する。
　また、本発明の一態様による端末装置において、前記送信ビーム情報は、前記送信装置が用いる送信ビームの前記第１の座標系における方向ベクトル であり、前記第１の方向設定部は、前記方向ベクトルに基づいて前記第１の方向を設定する。
　また、本発明の一態様による端末装置において、前記第２の座標系は、前記姿勢に固定された座標系である。
　また、本発明の一態様による端末装置において、前記姿勢測定部は、前記送信ビームを姿勢測定に用いるか否かを示す、ビーム姿勢測定情報を受信し、前記姿勢測定部は、前記ビーム姿勢測定情報が指示する前記送信ビームに対応する、前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて前記測定を行う。
　本発明の一態様によるロケーションサーバは、複数の基地局装置と端末装置がビームフォーミングを用いて通信を行うシステムにおけるロケーションサーバであって、前記基地局装置が用いる送信ビームの情報である送信ビーム情報と、前記端末装置が用いる受信ビームの情報である受信ビーム情報とを受信する受信部と、第１の座標系における前記送信ビームの方向ベクトルである第１の方向を、前記送信ビーム情報に基づいて設定する第１の方向設定部と、前記端末装置の第２の座標系における前記受信ビームの方向ベクトルである第２の方向を、前記受信ビーム情報に基づいて設定する第２の方向管理部と、前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて、前記端末装置の姿勢を測定する方向管理部と、を備える。
　また、本発明の一態様によるロケーションサーバにおいて、前記送信ビーム情報と前記受信ビーム情報は、前記送信ビームと前記受信ビームの前記第１の座標系における方位角と仰角であり、前記第１の方向設定部は、前記方位角と前記仰角に基づいて、前記第１の方向を設定し、前記第２の方向設定部は、前記方位角と前記仰角に基づいて、前記第２の方向を設定する。
　また、本発明の一態様によるロケーションサーバにおいて、前記送信ビーム情報と前記受信ビーム情報は、前記送信ビームと前記受信ビームの前記第１の座標系におけるベクトルであり、前記第１の方向設定部は、前記ベクトルに基づいて、前記第１の方向を設定し、前記第２の方向設定部は、前記ベクトルに基づいて、前記第２の方向を設定する。
　また、本発明の一態様によるロケーションサーバにおいて、前記方向管理部は、前記送信ビームと前記受信ビームとが、反射を介しているか否かを推定し、前記反射を介していない前記送信ビームと前記受信ビームにおける第１の方向と第２の方向に基づいて、前記姿勢を測定する。
　本発明の一態様による方法は、複数の送信装置とビームフォーミングを用いて通信する端末装置における方法であって、前記送信装置が用いる送信ビームの情報である送信ビーム情報を受信し、第１の座標系における前記送信ビームの方向ベクトルである第１の方向を、前記送信ビーム情報に基づいて設定する第１の方向設定過程と、前記送信装置から信号の受信に用いる受信ビームを設定する無線受信過程と、第２の座標系における前記受信ビームの方向ベクトルである第２の方向を設定する第２の方向設定過程と、前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて、自身の姿勢を測定する姿勢測定過程と、を備える。
　本発明の一又は複数の態様によれば、端末装置は、自身の姿勢を高精度に推定することができる。
第１の実施形態に係る通信システムの構成例を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態における通信システムの各装置間の通信の一例を示す概略ブロック図である。 基地局装置と端末装置が、ビームスウィーピングを用いてビームを決定する場合の一例を示す図である。 基地局装置と端末装置の端末アンテナとの間の関係の一例を示す図である。 第１の実施形態における基地局装置の構成例を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態における端末装置の構成例を示す概略ブロック図である。 ロケーションサーバの構成例を示す概略ブロック図である。 第２の実施形態における端末装置の構成例を示す概略ブロック図である。 第２の実施形態におけるロケーションサーバの構成例を示す概略ブロック図である。
　（第１の実施形態）
　本実施形態における通信システムは、基地局装置（送信装置、セル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、ｅＮｏｄｅＢ、アクセスポイント）、端末装置（端末、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、ＵＥ、ステーション）及びロケーションサーバを備える。ロケーションサーバは、例えばＥ－ＳＭＬＣ（Enhanced Serving Mobile Location Centre）、ＳＵＰＬ（Secure User Plane Location）、ＳＬＰ（SUPL Location Platform）を含む。また端末装置と接続している（無線リンクを確立している）基地局装置をサービングセルと呼ぶ。
　本実施形態における基地局装置及び端末装置は、免許が必要な周波数帯域（ライセンスバンド）及び／又は免許不要の周波数帯域（アンライセンスバンド）で通信することができる。
　本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸまたはＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸおよびＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“Ｘおよび／またはＹ”の意味を含む。
　図１は、本実施形態に係る通信システムの例を示す図である。図１に示すように、本実施形態における通信システムは、基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４、端末装置２０、コアネットワーク３０、ロケーションサーバ４０を含む。基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４は、端末装置２０と無線通信する。また、基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４は、コアネットワーク３０を介してロケーションサーバ４０と接続されている。ロケーションサーバ４０は、端末装置２０の位置推定と姿勢推定をサポートすることができる。ここで、姿勢とは、例えばグローバル座標系における端末装置２０の向き（方向）である。なお姿勢は、グローバル座標系に限らず、基地局装置１０及び／又はロケーションサーバ４０と端末装置２０が共有している座標系における端末装置２０の向きであってもよい。後述するように端末装置２０とロケーションサーバ４０とは、ポジショニングプロトコル（例えばＬＰＰ）による通信を行うが、この通信は、基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４と、コアネットワーク３０とにより中継される。また、ロケーションサーバ４０と基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４とは、ポジショニングプロトコルＡ（例えばＬＰＰａ）による通信を行うが、この通信は、コアネットワーク３０により中継される。基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４と端末装置２０とは、ビームフォーミングを用いた通信が行われる。なお、基地局装置を４つとして説明したが、これより多くても良いし、少なくても良い。
　図２は、本実施形態における通信システムの各装置間の通信を示す概略ブロック図である。図１において、通信システムは、４つの基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４を含んでいるが、図２における基地局装置１０は、これら４つの基地局装置１０－１、１０－２、１０－３、１０－４を代表している。図２に示すように、基地局装置１０は、端末装置２０とビームフォーミングを用いた通信を行う。基地局装置１０は、ロケーションサーバ４０とＬＰＰａによる通信を行う。ロケーションサーバ４０は、ＬＰＰａを介して、基地局装置１０が用いるビームの方向を取得することができる。ここで、ビームの方向は、グローバル座標系における方向ベクトルか、または、方位角と仰角のセットとすることができる。グローバル座標系は、例えば、ｘ軸を東方向、ｙ軸を北方向、ｚ軸を天頂方向とした右手座標系にすることができる。端末装置２０は、ロケーションサーバ４０とＬＰＰによる通信を行う。端末装置２０は、ＬＰＰを介して、基地局装置１０が用いている送信ビームの方向を、ロケーションサーバ４０から受信することができる。
　なお、端末装置２０は、基地局装置１０の位置をロケーションサーバ４０から、受信するようにしても良い。この場合、端末装置２０が、自端末装置の位置を測定することで、基地局装置１０から端末装置２０への方向を推定することができる。
　図３は、基地局装置１０と端末装置２０が、ビームスウィーピングを用いてビームを決定する場合の一例を示す図である。なおビームスウィーピングは、参照信号（ポジショニング参照信号、チャネル状態情報参照信号、セル固有参照信号など）や同期信号を用いることができる。図３において、基地局アンテナ１００は、基地局ビーム候補１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４を備える。図３において、端末アンテナ２００は、端末ビーム候補２０１－１、２０１－２、２０１－３、２０１－４を備える。例えば、基地局装置１０は基地局ビーム候補１０１－１を送信ビームとし、端末装置２０へ信号を送信することができる。その際、端末装置２０は、端末ビーム候補２０１－１、２０１－２、２０１－３、２０１－４を受信ビームとして、基地局装置１０からの信号を受信することができる。端末装置２０は、端末ビーム候補２０１－１、２０１－２、２０１－３、２０１－４のうち、ＳＮＲ（信号対雑音電力比、Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）、ビームゲイン、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）などが最大となるビーム候補を、受信ビームとすることができる。さらに、基地局装置１０は、ビーム候補１０１－ｍ（ｍ＝２、・・・４）を送信ビームとした信号送信を随時試すことができる。それぞれのｍに対して、端末装置２０は、ＳＮＲが最大となる受信ビームを、ビーム候補２０１－ｎ（ｎ＝１、・・・、４）の中から選ぶことができる。以上の探索処理の結果、取りうる４２通りの送受信ビームパターンの中から、ＳＮＲが最大となる場合の基地局ビーム候補１０１－ｍを基地局装置１０の送信ビーム、端末ビーム候補２０１－ｎを端末装置２０の受信ビームとすることができる。なお、上記の説明で、基地局ビーム候補と端末ビーム候補の数を４として説明したが、これより多くても良いし、少なくても良い。なお、上記の説明で、基地局装置１０が送信、端末装置２０が受信を行う場合について説明したが、端末装置２０が送信、基地局装置１０が受信を行っても良い。また、上述のｍ個の基地局ビーム候補は、基地局装置１０が可能な全てのビーム候補であってもよいし、一部のビーム候補であってもよい。また、上述のｎ個の端末ビーム候補は、端末装置２０が可能な全てのビーム候補であってもよいし、一部のビーム候補であってもよい。また、上述のビーム候補は、水平ビーム又は垂直ビームであってもよい。この場合、基地局装置１０／端末装置２０は、各々好適な水平ビーム及び垂直ビームを探索する。なお、以降の実施形態では、アンテナの垂直方向を第１の次元、アンテナの水平方向を第２の次元とも呼ぶ。
　基地局装置１０は、決定した基地局ビーム候補のグローバル座標系における基地局ビーム方向を、ＬＰＰａを介して、ロケーションサーバ４０に報告する。ロケーションサーバ４０は、基地局ビーム方向を端末装置２０に、ＬＰＰを介して通知する。
　図４は、基地局装置１０－ｍと端末装置２０の端末アンテナ２００との間の関係を示す図である。図４において、端末アンテナ２００は端末２０のローカル座標系のｘ’軸とｚ’軸がなす平面上の平面アンテナである。基地局ビーム方向１０２－ｍと端末ビーム方向２０２－ｍは、上述したビームスウィーピング等で決定することができる。以下、グローバル座標系から端末装置２０のローカル座標系への回転行列を推定することで、端末装置２０の姿勢を推定する一例を説明する。グローバル座標系で基地局ビーム方向１０２－ｍを表すベクトルに－１を乗算した方向ベクトルをｃｍとし、端末装置２０のローカル座標系で端末ビーム方向２０２－ｍを表すベクトルをｅｍとする。基地局装置の数をＭとする。なお、図１はＭ＝４の場合の一例である。この場合、グローバル座標系における方向ベクトルｃｍをｍ＝１、・・・、Ｍの順に並べた次元３×Ｍの行列をＣとすると、Ｃ＝（ｃ１、・・・、ｃＭ）となる。同様に、ローカル座標系における方向ベクトルｅｍをｍ＝１、・・・、Ｍの順に並べた次元３×Ｍの行列をＥとすると、Ｅ＝（ｅ１、・・・、ｅＭ）となる。次に、ＣとＥＴを乗算した３×３の行列Ｍ＝ＣＥＴに対して、特異値分解を行った結果をＵＳＶＴとする。ただし、Ｔは転置を表し、Ｕは次元３×３の直交行列、Ｓは次元３×３の対角行列、ＶＴは次元３×３の直交行列である。このとき、グローバル座標系からローカル座標系への回転行列Ｒは、Ｒ＝Ｖｄｉａｇ［１、１、ｄｅｔ（ＶＵＴ）］ＵＴのように推定できる。ただし、ｄｉａｇ（）は、引数を対角に並べた対角行列を表し、ｄｅｔ（）は引数の行列の行列式を表す。
　次に、グローバル座標系からローカル座標系へのクォータニオンを推定することで、端末装置２０の姿勢を推定する一例を説明する。クォータニオンはスカラーと３次元ベクトルの和で表現することができる。ある方向ベクトルｎを軸にした角度θの右ねじ回転を、ｃｏｓ（０．５θ）＋ｎｓｉｎ（０．５θ）というクォータニオンで表すことができる。この場合も上述した行列Ｍを用いる。行列Ｍのｐ行ｑ列成分をｍｐｑとする。次に、次式（１）のような次元４×４の行列Ｎを計算する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　Ｎを固有値分解し、その最大固有値に対応するサイズ４の正規化された固有ベクトルをｂとする。クォータニオンをスカラーと３次元ベクトルの和で表現する場合、ベクトルｂの第１成分をスカラー部、ベクトルｂの第２、３、４成分からなる３次元ベクトルをベクトル部としたクォータニオンが、求めるべきクォータニオンとなる。
　図５は、本実施形態における基地局装置１０の構成例を示す概略ブロック図である。図５に示すように、基地局装置１０は、上位層処理部（上位層処理ステップ）１００１、制御部（制御ステップ）１００２、送信部（送信ステップ）１００３、受信部（受信ステップ）１００４、物理信号生成部（物理信号生成ステップ）１００３１、送信ビーム設定部（送信ビーム設定ステップ）１００３２、無線受信部（無線受信ステップ）１００４１、ビーム情報受信部（ビーム情報受信ステップ）１００４２を含んで構成される。なお、図示していないが、送信部１００３は送信アンテナを含んでも良い。また、図示していないが、受信部１００５は受信アンテナを含んでも良い。また、送信アンテナと受信アンテナは同じアンテナであってもよい。
　上位層処理部１００１は、媒体アクセス制御（Medium Access Control: MAC）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。また、上位層処理部１００１は、送信部１００３および受信部１００４の制御を行なうために必要な情報を生成し、制御部１００２に出力する。
　上位層処理部１００１は、端末装置の機能（UE capability）等、端末装置に関する情報を端末装置から受信する。言い換えると、端末装置は、自身の機能を基地局装置に上位層の信号で送信する。
　なお、以下の説明において、端末装置に関する情報は、その端末装置が所定の機能をサポートするかどうかを示す情報、または、その端末装置が所定の機能に対する導入およびテストの完了を示す情報を含む。なお、以下の説明において、所定の機能をサポートするかどうかは、所定の機能に対する導入およびテストを完了しているかどうかを含む。
　例えば、端末装置が所定の機能をサポートする場合、その端末装置はその所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信する。端末装置が所定の機能をサポートしない場合、その端末装置はその所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信しない。すなわち、その所定の機能をサポートするかどうかは、その所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）を送信するかどうかによって通知される。なお、所定の機能をサポートするかどうかを示す情報（パラメータ）は、１または０の１ビットを用いて通知してもよい。
　上位層処理部１００１は、下りリンクデータ（トランスポートブロック）、システムインフォメーション、ＲＲＣメッセージ、ＭＡＣ　ＣＥなどを生成、又は上位ノードから取得する。上位層処理部１００１は、下りリンクデータを送信部１００３に出力し、他の情報を制御部１００２に出力する。また、上位層処理部１００１は、端末装置の各種設定情報の管理をする。
　上位層処理部１００１は、物理チャネルを割り当てる周波数およびサブフレーム、物理チャネルの符号化率および変調方式（あるいはＭＣＳ）および送信電力などを決定する。上位層処理部１００１は、決定した情報を制御部１００２に出力する。
　上位層処理部１００１は、スケジューリング結果に基づき、物理チャネルのスケジューリングに用いられる情報を生成する。上位層処理部１００１は、生成した情報を制御部１００２に出力する。
　制御部１００２は、上位層処理部１００１から入力された情報に基づいて、送信部１００３および受信部１００４の制御を行なう制御信号を生成する。制御部１００２は、上位層処理部１００１から入力された情報に基づいて、下りリンク制御情報を生成し、送信部１００３に出力する。
　送信部１００３は、制御部１００２から入力された制御信号に従って、下りリンク参照信号を生成し、上位層処理部１００１から入力されたＨＡＲＱインディケータ、下りリンク制御情報、および、下りリンクデータを、符号化および変調し、下りリンク物理チャネル、および下りリンク参照信号を多重して、送受信アンテナを介して端末装置２０に信号を送信する。
　物理信号生成部１００３１は、上位層処理部１００１から入力されたＨＡＲＱインディケータ、下りリンク制御情報、下りリンク参照信号および下りリンクデータからＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を生成する。ＯＦＤＭ信号は、サイクリックプレフィックス（cyclic prefix: CP）を付加されて、ベースバンドのディジタル信号を生成する。ベースバンドのディジタル信号はアナログ信号に変換され、フィルタリングにより余分な周波数成分が除去され、搬送周波数にアップコンバートされ、電力増幅され、送信アンテナから送信される。なお、生成される信号はＯＦＤＭ信号に限られるものではなく、シングルキャリア信号やＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）信号等でも良い。
　送信ビーム設定部１００３２は、基地局装置１０が用いる送信ビームを設定する。例えば、送信ビーム設定部１００３２は、ビームスウィーピングを用いて送信ビームを設定することができる。具体的に、後述するビーム情報受信部１００４２が受信する、端末装置２０において最大のＳＮＲだった送信ビーム候補を送信ビームとすることができる。送信ビーム設定部１００３２は、設定した送信ビームのグローバル座標系における方向を、上位層処理部１００１を介してロケーションサーバ４０に報告することができる。送信ビームの方向に関する情報を送信ビーム情報と呼称することができる。
　無線受信部１００４１は、制御部１００２から入力された制御信号に従って、端末装置から受信した受信信号を分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部１００１又はビーム情報受信部１００４２に出力する。
　無線受信部１００４１は、受信アンテナを介して受信された上りリンクの信号を、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信された信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。
　無線受信部１００４１は、変換したディジタル信号からＣＰに相当する部分を除去する。無線受信部１００４１は、ＣＰを除去した信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）を行い、周波数領域の信号を抽出する。抽出した周波数領域の信号を上りリンク物理チャネル、上りリンク参照信号などの信号に分離する。
　無線受信部１００４１は、ＰＵＳＣＨ／ＮＰＵＳＣＨを逆離散フーリエ変換（Inverse Discrete Fourier Transform: IDFT）し、変調シンボルを取得し、受信信号の復調を行なう。なお、上記逆離散フーリエ変換のポイント数に対応するＩＦＦＴを用いても良い。
　無線受信部１００４１は、復調された符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、又は自装置が端末装置２０に上りリンクグラントで予め通知した符号化率で復号を行ない、復号した上りリンクデータと、上りリンク制御情報を上位層処理部１００１へ出力する。ＰＵＳＣＨが再送信の場合は、上位層処理部１００１から入力されるＨＡＲＱバッファに保持している符号化ビットと、復調された符号化ビットを用いて復号を行なう。
　ビーム情報受信部１００４２は、送信ビーム設定部１００３２が送信ビームを設定するのに必要な、端末装置２０からのビーム情報を受信する。ここで、ビーム情報とは、例えば、ビームスウィーピングしたときに、端末装置２０で測定されるＳＮＲが最大となる送信ビームの識別情報である。識別情報は、例えば送信ビーム番号（送信ビームインデックス）、リソース番号（リソースインデックス）であってもよい。
　図６は、本実施形態における端末装置２０の構成を示す概略ブロック図である。図６に示すように、端末装置２０は、上位層処理部（上位層処理ステップ）２００１、制御部（制御ステップ）２００２、送信部（送信ステップ）２００３、受信部（受信ステップ）２００４を含んで構成される。また、送信部２００３は、物理信号生成部（物理信号生成ステップ）２００３１、ビーム情報生成部（ビーム情報生成ステップ）２００３２、ローカル方向設定部（第２の方向設定部、ローカル方向設定ステップ、第２の方向設定ステップ）２００３３を含んで構成される。また、受信部２００４は、無線受信部（無線受信ステップ）２００４１、グローバル方向設定部（第１の方向設定部、グローバル方向設定ステップ、第１の方向設定ステップ）２００４２、姿勢測定部（姿勢測定ステップ）２００４４を含んで構成される。
　上位層処理部２００１は、ユーザの操作等によって生成された上りリンクデータ（トランスポートブロック）を、送信部２００３に出力する。また、上位層処理部２００１は、媒体アクセス制御（Medium Access Control: MAC）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層などの処理を行なう。
　上位層処理部２００１は、自端末装置がサポートしている端末装置の機能を示す情報を送信部２００３に出力する。
　上位層処理部２００１は、自端末装置の各種設定情報の管理をする。また、上位層処理部２００１は、上りリンクの各チャネルに配置される情報を生成し、送信部２００３に出力する。
　上位層処理部２００１は、受信部２００４を介して受信した下りリンク制御情報を解釈し、スケジューリング情報を判定する。また、上位層処理部２００１は、スケジューリング情報に基づき、受信部２００４、および送信部２００３の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部２００２に出力する。
　上位層処理部２００１は、ロケーションサーバ４０から、基地局装置１０－ｍの送信ビームの方向情報等、姿勢測定に必要なデータ（情報）を解釈し、制御部２００２に出力する。
　制御部２００２は、上位層処理部２００１から入力された情報に基づいて、受信部２００４および送信部２００３の制御を行なう制御信号を生成する。制御部２００２は、生成した制御信号を受信部２００４、および送信部２００３に出力して受信部２００４、および送信部２００３の制御を行なう。
　受信部２００４は、制御部２００２から入力された制御信号に従って、受信アンテナを介して基地局装置から受信した受信信号を、分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部２００１に出力する。
　無線受信部２００４１は、送受信アンテナを介して受信した下りリンクの信号を、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。
　また、無線受信部２００４１は、変換したディジタル信号からＣＰに相当する部分を除去し、ＣＰを除去した信号に対して高速フーリエ変換を行い、周波数領域の信号を抽出する。抽出した信号は下りリンク物理チャネル、および下りリンク参照信号に、それぞれ分離される。また、無線受信部２００４１は、チャネル測定から得られた所望信号のチャネルの推定値に基づいて、下りリンク物理チャネルのチャネル補償を行ない、下りリンク制御情報を検出し、制御部２００２に出力する。
　また、無線受信部２００４１は、チャネル推定値を用いて、信号検出し、上位層処理部２００１に出力する。
　また、無線受信部２００４１は、受信ビームを設定する。例えば、基地局装置１０－ｍとの間でビームスウィーピングを行い、ＳＮＲが最大となるビームを受信ビームに設定する。受信ビームの方向に関する情報を受信ビーム情報と呼称することができる。
　グローバル方向設定部２００４２は、送信ビームの方向に基づいて、基地局装置１０－ｍから端末装置２０へのグローバル座標系における方向ベクトルであるグローバル方向ベクトルを設定する。グローバル方向設定部２００４２は、設定されたグローバル方向ベクトルを姿勢測定部２００４４に出力する。
　ローカル方向設定部２００４３は、無線受信部２００４１で設定された受信ビームのローカル座標系における方向ベクトルであるローカル方向ベクトルを設定する。ローカル方向設定部２００４３は、設定されたローカル方向ベクトルを姿勢測定部２００４４に出力する。
　姿勢測定部２００４４は、グローバル方向設定部２００４２から入力されるグローバル方向と、ローカル方向設定部２００４３から入力されるローカル方向とに基づいて、自端末装置の姿勢を測定する。
　姿勢測定部２００４４は、送信ビームを姿勢測定に用いるか否かを示す、ビーム姿勢測定情報をロケーションサーバ４０から受信してもよい。例えば、基地局装置１０－ｍが用いる送信ビームが、反射を介して、端末装置２０の受信ビームで受信されている場合、この送信ビームは姿勢測定から外す方が望ましい。ビーム姿勢測定情報で指示されている送信ビームを用いることで、姿勢測定の精度を向上させることができる。
　送信部２００３は、制御部２００２から入力された制御信号に従って、上りリンク参照信号を生成し、上位層処理部２００１から入力された上りリンクデータ（トランスポートブロック）を符号化および変調し、制御チャネル、共有チャネルなどの上りリンク物理チャネル、および生成した上りリンク参照信号を多重し、送信アンテナを介して基地局装置に送信する。
　物理信号生成部２００３１は、上りリンク制御情報、上りリンクデータ、上りリンク参照信号からＳＣ－ＦＤＭＡシンボルを生成する。ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルは、ＣＰが付加され、ベースバンドのディジタル信号が生成される。ベースバンドのディジタル信号はアナログ信号に変換され、余分な周波数成分が除去され、アップコンバートにより搬送周波数に変換され、電力増幅され、送信される。
　なお、端末装置はＳＣ－ＦＤＭＡ方式に限らず、ＯＦＤＭＡ方式やＣＤＭＡ方式の変調を行うことができる。
　図７は、ロケーションサーバ４０の構成例を示す概略ブロック図である。ロケーションサーバ４０は、制御部（制御ステップ）４００１、受信部（受信ステップ）４００２、送信部（送信ステップ）４００３、方向管理部（方向管理ステップ）４００４を含んで構成される。
　制御部４００１は、受信部４００２、送信部４００３、方向管理部４００４を制御する。
　受信部４００２は、基地局装置１０－ｍが端末装置２０に用いる送信ビームの方向を受信し、制御部４００１に出力する。あるいは、受信部４００２は、基地局装置１０－ｍが端末装置２０に用いる送信ビームの識別情報を受信し、制御部４００１に出力する。制御部４００１は、これら送信ビームの方向または送信ビームの識別情報を方向管理部４００４に出力する。方向管理部４００４は、送信ビームの方向を受信し、保存する。あるいは、方向管理部４００４は、送信ビームの識別情報を受信し、基地局装置１０－ｍにおける送信ビームと方向の関連情報に基づいて、送信ビームの方向を決定し、保存する。方向管理部４００４は、端末装置２０宛の情報として、基地局装置１０－ｍの送信ビームの方向を制御部４００１に出力する。
　方向管理部４００４は、端末装置２０の位置を推定してもよい。例えば、基地局装置１０－ｍの位置を既知として、それぞれの送信ビームの方向から、端末装置２０の位置を計算することができる。その際、各送信ビームが反射を介しているか否かを判断することができる。反射と判断した場合、その送信ビームを姿勢測定に用いるか否かを示す、ビーム姿勢測定情報を否にして、端末装置２０宛の情報として制御部４００１に出力することができる。
　制御部４００１は、端末装置２０宛の情報として、基地局装置１０－ｍの送信ビームの方向を送信部４００３に出力する。送信部４００３は、端末装置２０宛の情報として、基地局装置１０－ｍの送信ビームの方向を送信する。ビーム姿勢測定情報についても同様である。
　このように、本実施形態によれば、端末装置は、自端末装置の姿勢を高精度に測定することができる。
　（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、端末装置は、ロケーションサーバから受信する、基地局装置の送信ビームの方向と、自端末装置が用いる受信ビームの方向と、に基づいて自端末装置の姿勢を測定する。本実施形態では、端末装置が、受信ビームの方向をロケーションサーバに報告し、ロケーションサーバが端末装置の姿勢を推定する方法について説明する。
　本実施形態における基地局装置１０の構成は、図５と同様である。ただし、ビーム情報受信部１００４２の動作が異なる。本実施形態において、ビーム情報受信部１００４２は、端末装置２０が用いる受信ビームの方向を受信する。受信した方向の情報は、制御部１００２、上位層処理部１００１を介して、ロケーションサーバ４０に送信される。
　図８は、本実施形態における端末装置２０の構成例を示す概略ブロック図である。図８と第１の実施形態における端末装置２０（図６）とを比較すると、グローバル方向設定部２００４２、ローカル方向設定部２００４３、姿勢測定部２００４４が無く、姿勢受信部（姿勢受信ステップ）２００４５が存在する。姿勢受信部２００４５は、ロケーションサーバ４０で計算された端末装置２０の姿勢を受信する。この受信処理は、上位層処理部２００１と制御部２００２を介しても良い。
　また、ビーム情報生成部２００３２の動作が、第１の実施形態と異なる。本実施形態において、ビーム情報生成部２００３２は、自端末装置２０が用いる基地局装置１０－ｍについての受信ビームの方向を生成し、送信部２００３を介して送信する。
　その他の機能は、第１の実施形態における端末装置２０の構成例を示す概略ブロック図（図６）と同じである。機能が同じブロックの説明は省略する。
　図９は、本実施形態におけるロケーションサーバ４０の構成例を示す概略ブロック図である。
　受信部４００２は、端末装置２０が、基地局装置１０－ｍに用いる受信ビームの方向を受信し、制御部４００１に出力する。また、方向管理部４００４は、基地局装置１０－ｍが端末装置２０に用いる送信ビームの方向を受信し、制御部４００１に出力する。
　また、方向管理部４００４の動作が異なるため、それを説明する。方向管理部４００４は、内部にグローバル方向設定部（第１の方向設定部、グローバル方向設定ステップ、第１の方向設定ステップ）４００４１、ローカル方向設定部（第２の方向設定部、ローカル方向設定ステップ、第２の方向設定ステップ）４００４２を備える。グローバル方向設定部４００４１は、制御部４００１から入力される送信ビームの方向に基づいて、グローバル座標系における基地局装置１０－ｍの送信ビームの方向ベクトルである第１の方向を設定する。なお、第１の方向は、基地局装置１０－ｍに対する端末装置２０の方向であっても良い。ローカル方向設定部４００４２は、制御部４００１から入力される受信ビームの方向に基づいて、端末装置２０のローカル座標系における受信ビームの方向ベクトルである第２の方向を設定する。なお、第２の方向は、端末装置２０に対する基地局装置１０－ｍの方向であっても良い。方向管理部４００４は、第１の方向と第２の方向とに基づいて、端末装置２０の姿勢を測定する。この測定は、反射を介している送信ビームと受信ビームのペアを除いて行っても良い。方向管理部４００４は、測定された姿勢を制御部４００１に出力する。
　また、送信部４００３の動作が異なるため、それを説明する。送信部４００３は、端末装置２０宛の情報として、端末装置２０の姿勢を送信する。
　このように、本実施形態によれば、送信ビームの方向と受信ビームの方向を用いることで、ロケーションサーバは端末装置の姿勢を高精度に測定することができる。また、端末装置は、高精度な姿勢を受信することができる。
　なお、上述の実施形態において、ビームスウィーピングによって、送信ビームの方向／受信ビームの方向を推定していたが、本発明の一態様はこれに限らず、到来方向推定によって、送信ビームの方向／受信ビームの方向を推定してもよい。
　なお、本発明の一態様に係る端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法で動作するプログラムは、本発明の一態様に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の一態様による機能が実現される場合もある。
　また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の一態様に含まれる。また、上述した実施形態における端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
　また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
　なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の一態様による映像生成方法は、メガネ型端末への適用に限定されるものではなく、携帯型の機器や、ウエアラブル機器などに適用出来ることは言うまでもない。
　以上、この発明の一態様による実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの一態様による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特許請求の範囲に含まれる。
　本発明の一態様は、端末装置、ロケーションサーバおよび端末装置における方法に用いて好適である。本発明の一態様は、例えば、通信システム、通信機器（例えば、携帯電話装置、基地局装置、無線ＬＡＮ装置、或いはセンサーデバイス）、集積回路（例えば、通信チップ）、又はプログラム等において、利用することができる。
１０、１０－１、１０－２、１０－３、１０－４、１０－ｍ　基地局装置
１００　基地局アンテナ
１０１－１、１０１－２、１０１－３、１０１－４　基地局ビーム候補
１０２－ｍ　基地局ビーム方向
１００１　上位層処理部
１００２　制御部
１００３　送信部
１００３１　物理信号生成部
１００３２　送信ビーム設定部
１００４　受信部
１００４１　無線受信部
１００４２　ビーム情報受信部
２０　端末装置
２００　端末アンテナ
２０１－１、２０１－２、２０１－３、２０１－４　端末ビーム候補
２０２－ｍ　端末ビーム方向
２００１　上位層処理部
２００２　制御部
２００３　送信部
２００３１　物理信号生成部
２００３２　ビーム情報生成部
２００４　受信部
２００４１　無線受信部
２００４２　グローバル方向設定部
２００４３　ローカル方向設定部
２００４４　姿勢測定部
２００４５　姿勢受信部
３０　コアネットワーク
４０　ロケーションサーバ
４００１　制御部
４００２　受信部
４００３　送信部
４００４　方向管理部
４００４１　グローバル方向設定部
４００４２　ローカル方向設定部

Claims (10)

  1. 　送信装置が用いる送信ビームの情報である送信ビーム情報を受信し、第１の座標系における前記送信ビームの方向ベクトルである第１の方向を、前記送信ビーム情報に基づいて設定する第１の方向設定部と、
    　前記送信装置から信号の受信に用いる受信ビームを設定する無線受信部と、
    　第２の座標系における前記受信ビームの方向ベクトルである第２の方向を設定する第２の方向設定部と、
    　前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて、自身の姿勢を測定する姿勢測定部と、
    　を備える端末装置。
  2. 　前記送信ビーム情報は、前記送信装置が用いる送信ビームの前記第１の座標系における方位角と仰角であり、
    　前記第１の方向設定部は、前記方位角と前記仰角に基づいて前記第１の方向を設定する、
    　請求項１に記載の端末装置。
  3. 　前記送信ビーム情報は、前記送信装置が用いる送信ビームの前記第１の座標系における方向ベクトルであり、
    　前記第１の方向設定部は、前記方向ベクトルに基づいて前記第１の方向を設定する、
    　請求項１に記載の端末装置。
  4. 　前記第２の座標系は、前記姿勢に固定された座標系である、
    　請求項１に記載の端末装置。
  5. 　前記姿勢測定部は、前記送信ビームを姿勢測定に用いるか否かを示す、ビーム姿勢測定情報を受信し、
    　前記姿勢測定部は、前記ビーム姿勢測定情報が指示する前記送信ビームに対応する、前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて前記測定を行う、
    　請求項１から４のいずれかに記載の端末装置。
  6. 　複数の基地局装置と端末装置がビームフォーミングを用いて通信を行うシステムにおけるロケーションサーバであって、
    　前記基地局装置が用いる送信ビームの情報である送信ビーム情報と、前記端末装置が用いる受信ビームの情報である受信ビーム情報とを受信する受信部と、
    　第１の座標系における前記送信ビームの方向ベクトルである第１の方向を、前記送信ビーム情報に基づいて設定する第１の方向設定部と、
    　前記端末装置の第２の座標系における前記受信ビームの方向ベクトルである第２の方向を、前記受信ビーム情報に基づいて設定する第２の方向設定部と、
    　前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて、前記端末装置の姿勢を測定する方向管理部と、
    　を備えるロケーションサーバ。
  7. 　前記送信ビーム情報と前記受信ビーム情報は、前記送信ビームと前記受信ビームの前記第１の座標系における方位角と仰角であり、
    　前記第１の方向設定部は、前記方位角と前記仰角に基づいて、前記第１の方向を設定し、
    　前記第２の方向設定部は、前記方位角と前記仰角に基づいて、前記第２の方向を設定する
    　請求項６に記載のロケーションサーバ。
  8. 　前記送信ビーム情報と前記受信ビーム情報は、前記送信ビームと前記受信ビームの前記第１の座標系におけるベクトルであり、
    　前記第１の方向設定部は、前記ベクトルに基づいて、前記第１の方向を設定し、
    　前記第２の方向設定部は、前記ベクトルに基づいて、前記第２の方向を設定する
    　請求項６に記載のロケーションサーバ。
  9. 　前記方向管理部は、
    　前記送信ビームと前記受信ビームとが、反射を介しているか否かを推定し、
    　前記反射を介していない前記送信ビームと前記受信ビームにおける第１の方向と第２の方向に基づいて、前記姿勢を測定する
    　請求項６から８のいずれかに記載のロケーションサーバ。
  10. 　複数の送信装置とビームフォーミングを用いて通信する端末装置における方法であって、
    　前記送信装置が用いる送信ビームの情報である送信ビーム情報を受信し、第１の座標系における前記送信ビームの方向ベクトルである第１の方向を、前記送信ビーム情報に基づいて設定する第１の方向設定過程と、
    　前記送信装置から信号の受信に用いる受信ビームを設定する無線受信過程と、
    　第２の座標系における前記受信ビームの方向ベクトルである第２の方向を設定する第２の方向設定過程と、
    　前記第１の方向と前記第２の方向とに基づいて、自身の姿勢を測定する姿勢測定過程と、
    　を備える方法。
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