特開 2024-27242 到来方向推定装置及び到来方向推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024027242

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】到来方向推定装置及び到来方向推定方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 3/14 20060101AFI20240222BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

G01S3/14

H01Q21/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022129873

(22)【出願日】2022-08-17

(71)【出願人】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】304021417

【氏名又は名称】国立大学法人東京工業大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 雄太

(72)【発明者】

【氏名】白戸 裕史

(72)【発明者】

【氏名】北 直樹

(72)【発明者】

【氏名】内田 大誠

(72)【発明者】

【氏名】新井 拓人

(72)【発明者】

【氏名】山本 泰義

(72)【発明者】

【氏名】廣川 二郎

(72)【発明者】

【氏名】戸村 崇

【テーマコード（参考）】

5J021

【Ｆターム（参考）】

5J021AA07

5J021AA09

5J021HA01

5J021HA03

5J021HA04

(57)【要約】

【課題】推定にかかる時間を短縮し、かつ、接続方式によらず電波の到来方向を推定する。
【解決手段】到来方向推定装置は、アンテナ部と、バトラーマトリックス回路と、電力測定部と、推定部とを備える。アンテナ部は、複数のアンテナ素子を備える。アンテナ部と、バトラーマトリックス回路は、アンテナ部の複数のアンテナ素子それぞれが無線により受信した信号を入力し、入力した信号を到来方向毎に分離してバトラーマトリックス回路の複数の出力ポートそれぞれから出力する。複数の出力ポートは、各到来方向に対応する。電力測定部は、バトラーマトリックス回路の複数の出力ポートそれぞれから出力された信号の受信電力を測定する。推定部は、電力測定部により測定された複数の出力ポートそれぞれの受信電力と、到来方向ごとの電力パターンとの比較に基づいて信号の電波の到来方向を推定する。電力パターンは、複数の出力ポートそれぞれの受信電力を示す。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のアンテナ素子を備えるアンテナ部と、
前記アンテナ部の複数のアンテナ素子それぞれが無線により受信した信号を入力し、入力した前記信号を到来方向毎に分離して前記到来方向それぞれに対応する複数の出力ポートから出力するバトラーマトリックス回路と、
前記バトラーマトリックス回路の複数の前記出力ポートそれぞれから出力された前記信号の受信電力を測定する電力測定部と、
前記電力測定部により測定された複数の前記出力ポートそれぞれの前記受信電力と、複数の前記出力ポートそれぞれの受信電力を示す電力パターンであって、到来方向ごとの前記電力パターンそれぞれとの比較に基づいて前記信号の電波の到来方向を推定する推定部と、
を備える到来方向推定装置。

【請求項2】

前記推定部は、異なる時間において推定された到来方向に基づいて前記信号を送信した装置の推定の移動速度を算出する、
請求項１に記載の到来方向推定装置。

【請求項3】

前記バトラーマトリックス回路の複数の前記出力ポートのうち一部の出力ポートを選択し、選択した前記出力ポートから出力された前記信号を前記電力測定部に出力する処理を、選択される前記出力ポートを切り替えながら行う選択部をさらに備える、
請求項１に記載の到来方向推定装置。

【請求項4】

前記アンテナ部は、複数の端末から符号分割多元接続方式、時分割多元接続方式又は周波数分割多元接続方式により送信された無線の信号を受信する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の到来方向推定装置。

【請求項5】

前記アンテナ部は、リニアアレイアンテナ又は２次元アレイアンテナである、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の到来方向推定装置。

【請求項6】

バトラーマトリックス回路が、複数のアンテナ素子それぞれが無線により受信した信号を入力し、入力した前記信号を到来方向毎に分離して前記到来方向それぞれに対応する複数の出力ポートから出力する受信ステップと、
前記バトラーマトリックス回路の複数の前記出力ポートそれぞれから出力された前記信号の受信電力を測定する電力測定ステップと、
前記電力測定ステップにおいて測定された複数の前記出力ポートそれぞれの前記受信電力と、複数の前記出力ポートそれぞれの受信電力を示す電力パターンであって、到来方向ごとの前記電力パターンそれぞれとの比較に基づいて前記信号の電波の到来方向を推定する推定ステップと、
を有する到来方向推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、到来方向推定装置及び到来方向推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高周波数帯での無線通信では、エリア範囲を拡大するためにビームフォーミングは必須の機能である。既存システムでは、基地局から端末へビームを向けるために、ＣＳＩ（Channel State Information）フィードバックやビームスキャンなど、端末からのフィードバック通信が必要であり、効率的な通信方式の実現の観点から改善が望まれている。そこで、バトラーマトリックスによりＤｏＡ（Direction of Arrival）推定を行うことで、端末からのフィードバックを不要としながらビーム形成を実現する技術に関する検討が注目されている（例えば、非特許文献１参照）。

【0003】

また、２．４ＧＨｚ帯域の電波周波数帯において、ビーム選択器と、直接拡散符号分割多元接続（ＤＳ－ＣＤＭＡ）と、ニューラルネットワーク（ＮＮ）とを活用して電波の到来方向を推定する技術がある（例えば、非特許文献２参照）。ビーム選択器には、電波が到来する角度別に受信電力を分離する機能を有するバトラーマトリックスが用いられる。ＤＳ－ＣＤＭＡは、直接拡散符号を活用して複数ユーザの無線通信を多重する機能を有する。ＮＮは、バトラーマトリックスによる電波の到来方向（ＤｏＡ）毎の受信電力と、ＤＳ－ＣＤＭＡとを入力として、伝搬の到来方向を推定する機能を有する。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】F. Muramatsu, K. Nishimori, R. Taniguchi, and T. Hiraguri, "Multi-Beam Massive MIMO with Beam-Selection Using Only Amplitude Information in Uplink Channel," in IEICE Transactions on Communications, Vol.E101-B, No.7, pp.1544-1551, July 2018, doi: 10.1587/transcom.2017CQP0005

【非特許文献2】K. A. Gotsis, K. Siakavara and J. N. Sahalos, "On the Direction of Arrival (DoA) Estimation for a Switched-Beam Antenna System Using Neural Networks," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 57, no. 5, pp. 1399-1411, May 2009, doi: 10.1109/TAP.2009.2016721.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した非特許文献２の技術は、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続；Code Division Multiple Access）方式に限定されたＤｏＡ推定である。推定に用いるＤｏＡ毎の受信信号をバトラーマトリックスに接続されたスイッチを切り替えることにより取得するため、全ＤｏＡのデータ取得にスイッチ切替時間分を要する。加えて、ＤｏＡ推定部に使用されるＮＮは事前の学習を要し、例えば、環境（場所）によって再学習が必要であることが想定される。

【0006】

上記事情に鑑み、本発明は、推定にかかる時間を短縮し、かつ、接続方式によらず電波の到来方向を推定することができる到来方向推定装置及び到来方向推定方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、複数のアンテナ素子を備えるアンテナ部と、前記アンテナ部の複数のアンテナ素子それぞれが無線により受信した信号を入力し、入力した前記信号を到来方向毎に分離して前記到来方向それぞれに対応する複数の出力ポートから出力するバトラーマトリックス回路と、前記バトラーマトリックス回路の複数の前記出力ポートそれぞれから出力された前記信号の受信電力を測定する電力測定部と、前記電力測定部により測定された複数の前記出力ポートそれぞれの前記受信電力と、複数の前記出力ポートそれぞれの受信電力を示す電力パターンであって、到来方向ごとの前記電力パターンそれぞれとの比較に基づいて前記信号の電波の到来方向を推定する推定部と、を備える到来方向推定装置である。

【0008】

本発明の一態様は、バトラーマトリックス回路が、複数のアンテナ素子それぞれが無線により受信した信号を入力し、入力した前記信号を到来方向毎に分離して前記到来方向それぞれに対応する複数の出力ポートから出力する受信ステップと、前記バトラーマトリックス回路の複数の前記出力ポートそれぞれから出力された前記信号の受信電力を測定する電力測定ステップと、前記電力測定ステップにおいて測定された複数の前記出力ポートそれぞれの前記受信電力と、複数の前記出力ポートそれぞれの受信電力を示す電力パターンであって、到来方向ごとの前記電力パターンそれぞれとの比較に基づいて前記信号の電波の到来方向を推定する推定ステップと、を有する到来方向推定方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明により、推定にかかる時間を短縮し、かつ、接続方式によらず電波の到来方向を推定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。

【図2】同実施形態による電力パターン情報の例を示す図である。

【図3】同実施形態による張出局の端末ＤｏＡ推定処理を示すフロー図である。

【図4】同実施形態による張出局の他の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による通信システムの構成を示すブロック図である。通信システムは、張出局１と、端末９とを有する。張出局１は、端末９と無線により通信する。図１においては端末９を１台のみ示しているが、端末９の台数は任意である。端末９は、移動可能である。

【0012】

張出局１は、端末９からの電波の到来方向を推定する到来方向推定装置の一例である。以下では、端末９からの電波の到来方向を、端末ＤｏＡと記載する。張出局１は、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）のアンテナ２と、バトラーマトリックス回路３と、パワーメータ５と、ＤｏＡ推定部６とを有する。Ｎ本のアンテナ２を、アンテナ２－１～２－Ｎとも記載する。

【0013】

アンテナ２は、無線の電波を送受信するアンテナ素子である。アンテナ２は、端末９から到来した無線信号を受信し、バトラーマトリックス回路３に出力する。バトラーマトリックス回路３は、Ｎ個のポート４を有する。Ｎ個のポート４を、ポート４－１～４－Ｎとも記載する。ポート４－１～４－Ｎはそれぞれ、異なるＤｏＡ、すなわち、異なる受信方向に対応する。バトラーマトリックス回路３は、ポート４毎にビームを形成する機能を有する。バトラーマトリックス回路３は、アンテナ２が無線により受信した信号を入力した場合には、ＤｏＡ（受信方向）別に受信信号の電力を分離し、分離した信号をその信号のＤｏＡに対応したポート４から出力する。パワーメータ５は、バトラーマトリックス回路３の各ポート４から出力された受信信号の電力値を導出する機能を有する。以下では、ポート４から出力された受信信号の電力値を、ポート４の電力値と記載する。

【0014】

ＤｏＡ推定部６は、端末ＤｏＡ推定を行う機能を有する。具体的には、ＤｏＡ推定部６は、バトラーマトリックス回路３がＤｏＡ毎に各ポート４へ分離した無線信号の電力値の情報をパワーメータ５から受信する。ＤｏＡ推定部６は、受信した各ポート４の電力値の情報と、事前に用意しておいたＤｏＡ毎の電力パターン情報との相関係数演算を行うことにより、バトラーマトリックス回路３のポート数（ビーム数）Ｎ以上の分解能で端末ＤｏＡ推定を行う。電力パターン情報は、ポート４－１～４－Ｎそれぞれの電力値からなるパターンを示す。ＤｏＡ推定部６は、記憶部７を有する。記憶部７は、異なる種類のＤｏＡそれぞれの電力パターン情報を記憶する。このＤｏＡの種類の数は、ＤｏＡ測定分解能数に相当する。なお、記憶部７は、ＤｏＡ推定部６の外部に備えられてもよい。

【0015】

アンテナ２－１～２－Ｎからなるアンテナ部及びバトラーマトリックス回路３の構成には、リフレクトアレーアンテナを用いてもよく、給電ポート毎にビームの指向方向が異なるレンズアンテナを用いてもよく、その他のビーム選択型アンテナを用いてもよい。アンテナ２－１～２－Ｎからなるアンテナ部は、サブアレイ構成であってもよい。また、アンテナ部は、リニアアレイアンテナでもよく、２次元アレイアンテナでもよい。バトラーマトリックス回路３には、既存の２次元のバトラーマトリックスを使用可能である。

【0016】

張出局１は、端末９からの無線信号をＣＤＭＡ方式で受信してもよく、ＴＤＭＡ（時分割多元接続；Time Division Multiple Access）方式で受信してもよく、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続；Frequency-Division Multiple Access）方式で受信してもよい。また、端末ＤｏＡ推定に際して、張出局１と端末９とは同期がとれていなくてもよく、同期が取れていてもよい。

【0017】

ＤｏＡ推定部６の機能の全て又は一部は、ＣＰＵ（central processing unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのプロセッサが、張出局１が有する記憶部からプログラムを読み出して実行することにより実現されてもよい。また、ＤｏＡ推定部６の機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。

【0018】

図２は、記憶部７に記憶される電力パターン情報の例を示す図である。ＤｏＡ推定部６が相関係数計算用に事前に用いる電力パターン情報は、１８０°方向分の到来信号をバトラーマトリックス回路３の各ポート４－１～４－Ｎに分離した際のそれら分離された各信号の電力値のパターンを示す。図２に示す電力パターン情報の場合、全電力パターン情報における電力値の数は、ポート４の数Ｎ×ＤｏＡ測定分解能数である。なお、ポート番号ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）は、ポート４－ｎを示すポート識別情報である。各電力パターン情報が対応するＤｏＡは、１次元的（水平方向）でもよく、２次元的（水平方向＋垂直方向）でもよい。ＤｏＡ測定分解能数がＭであり、電力パターン情報に対応するＤｏＡが１次元的な場合、ＤｏＡの種類は、例えば、水平方向に小さい順にａ_１、ａ_２、…、ａ_Ｍである（ａ_１は０°以上、かつ、ａ_Ｍは１８０°以下）。電力パターン情報に対応するＤｏＡが２次元的な場合、ＤｏＡの種類は、水平方向ｂ_ｍ及び垂直方向ｃ_ｍの組み合わせで表される（ｍは１以上のＭ以下の整数、ｂ_ｍ及びｃ_ｍは０°以上かつ１８０°以下）。

【0019】

ポート４の電力値は、端末９からの無線信号の電波の到来方向である端末ＤｏＡと近いＤｏＡに対応したポート４であるほど高いことが想定される。例えば、ポート４－ｎ（ｎは１以上Ｎ以下の整数）に対応するＤｏＡ（以下、ＤｏＡ＃ｎと記載）とポート４－ｉ（ｉ≠ｎ、ｉは１以上Ｎ以下の整数）に対応するＤｏＡ（以下、ＤｏＡ＃ｉと記載）とが隣接しているとする。端末ＤｏＡがＤｏＡ＃ｎとＤｏＡ＃ｉとの間である場合、ポート４－ｎの電力値、及び、ポート４－ｉの電力値は、他のポート４の電力値よりも高いことが想定される。さらには、ＤｏＡ＃ｉよりもＤｏＡ＃ｎのほうが端末ＤｏＡに近い場合、ポート４－ｉの電力値よりもポート４－ｎの電力値の方が高いことが想定される。簡単のため、端末ＤｏＡが２つのポート４それぞれに対応したＤｏＡの間である場合を例に説明したが、３つ以上のポート４それぞれに対応したＤｏＡの間である場合も同様である。このように、端末ＤｏＡと近いＤｏＡに対応したポート４ほど電力値が高いことを利用することにより、ＤｏＡ測定分解能数をポート４の数Ｎよりも大きくすることができる。

【0020】

図３は、張出局１の端末ＤｏＡ推定処理を示すフロー図である。張出局１は、図３に示す端末ＤｏＡ推定処理を繰り返し実行する。例えば、張出局１は、端末ＤｏＡ推定処理の開始トリガーを一定の周期間隔としてもよく、端末９の移動速度に合わせてもよい。

【0021】

アンテナ２は、無線信号を受信し、バトラーマトリックス回路３に出力する（ステップＳ１）。バトラーマトリックス回路３は、各アンテナ２が受信した無線信号を入力し、入力した無線信号をＤｏＡ毎に各ポート４へ分離して出力する（ステップＳ２）。パワーメータ５は、バトラーマトリックス回路３の各ポート４から出力された信号の電力値を測定する（ステップＳ３）。パワーメータ５は、ポート番号と、そのポート番号のポート４から出力された信号の電力値とを対応付けた測定結果情報をＤｏＡ推定部６へ出力する。パワーメータ５は、測定結果情報に、測定時刻を設定してもよい。

【0022】

ＤｏＡ推定部６は、測定結果情報から各ポート４の電力値を取得すると、これらの各ポート４の電力値を並べた情報と、記憶部７に記憶されている各電力パターン情報との相関係数を算出する（ステップＳ４）。ＤｏＡ推定部６は、算出された相関係数に基づいて端末ＤｏＡを推定する（ステップＳ５）。例えば、ＤｏＡ推定部６は、相関係数の値がしきい値以上の電力パターン情報に対応するＤｏＡを、端末ＤｏＡの推定結果として得る。また、端末９の同時接続数が既知の場合、ＤｏＡ推定部６は、相関係数の値が高いものから順に同時接続数と同じ数の電力パターン情報を選択し、選択した電力パターン情報それぞれに対応したＤｏＡを端末ＤｏＡの推定結果として得てもよい。ＤｏＡ推定部６は、推定結果を得た時刻又は測定結果情報に設定されている測定時刻と、端末ＤｏＡの推定結果とを対応付けた情報を記憶部７に書き込んでもよい。

【0023】

張出局１と複数の端末９とが非同期であって、それら複数の端末９が同一タイミングかつ同一周波数帯域で電波発射を行わない場合、ＤｏＡ推定部６は、複数の端末９の端末ＤｏＡを推定可能である。ＴＤＭＡやＦＤＭＡによる送信は、この一例である。この場合、無線信号に端末９の識別が設定されなくてもよい。ＦＤＭＡの場合、各端末９は、同じ周波数帯の異なる周波数を用いて無線信号を送信する。パワーメータ５は、その周波数帯の信号の電力値を測定する。測定の結果、各端末９の端末ＤｏＡと近いＤｏＡに対応したポート４の電力値にピークが出現する。よって、高い相関係数の電力パターン情報が端末９の数だけ得られる。また、ＦＤＭＡの場合、パワーメータ５は、各端末９が使用する周波数毎に信号の電力値を測定してもよい。ＤｏＡ推定部６は、周波数毎に、各ポート４の電力値を並べた情報と、各電力パターン情報との相関係数を算出した結果に基づいて、端末ＤｏＡを得る。

【0024】

なお、複数の端末９が同一タイミングに同一周波数帯域で電波発射を行った場合には、無線信号の一部が周波数振幅によって打ち消し合う可能性があるため、端末ＤｏＡの推定ができないことがある。これは、周波数振幅に基づいて電力値が測定される一方で、位相情報は利用されないことによる。また、張出局１と複数の端末９との同期が確立している場合は、各端末９を識別するコードが無線フレームに含まれていてもよい。この場合、ＤｏＡ推定部６は、受信した無線フレームから取得した端末９のコードと、その端末９の端末ＤｏＡの推定結果と、時刻とを対応付けた情報を記憶部７に書き込んでもよい。

【0025】

張出局１は、速度推定部をさらに備えてもよい。速度推定部は、ＤｏＡ推定部６による複数回の端末ＤｏＡの推定結果に基づいて、端末９の移動速度を推定する機能部である。例えば、速度推定部は、端末ＤｏＡの推定を行った時刻の差分と、推定された端末ＤｏＡの角度の差分とに基づいて、端末９の移動速度を推定する。なお、受信信号に端末９のコードが含まれている場合、速度推定部は、同じコードの端末９についてＤｏＡ推定部６が異なる時刻に推定した端末ＤｏＡを用いて移動速度を推定する。例えば、速度推定部は、同じコードの端末９の端末ＤｏＡの情報と、推定が行われた時刻の情報とを記憶部７から読み出して移動速度の推定に用いる。

【0026】

張出局１は、速度推定部により推定された端末９の速度に合わせて、図２に示すＤｏＡ推定処理の開始トリガー周期を調整してもよい。

【0027】

また、時間によってパワーを測定するポート４を切り替えてもよい。図４は、張出局１ａの構成を示す図である。図４において、図１に示す張出局１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図４に示す張出局１ａが、図１に示す張出局１と異なる点は、ビーム選択部８をさらに備える点である。ビーム選択部８は、バトラーマトリックス回路３のポート４を１ポートずつ切り替えて、ポート４から出力される受信信号をパワーメータ５へ送る。あるいは、ビーム選択部８は、複数のポート４の単位でパワーメータ５へ送る受信信号を切り替えてもよい。このように、パワーメータ５が同時に電力値の測定を行う信号の数を少なくすることができる。この場合、全てのポート４の電力値の測定を行うまでに、切り替え時間を余分に要することになる。また、ビーム選択部８は、バトラーマトリックス回路３のポート４のうち一部を任意に選択し、任意に選択したポート４から出力される受信信号のみをパワーメータ５へ送ってもよい。全てのポート４からの受信電力を用いる場合に対応する電力パターン情報に代えて、ビーム選択部８が任意に選択するバトラーマトリックス回路３のポート４からの受信電力を用いる場合に対応する電力パターン情報を記憶部７が保有することで、ＤｏＡ推定部６が端末ＤｏＡ推定を行う際の計算量を軽減することができる。例えば、端末９が高速で移動するために分解能を減らして端末ＤｏＡ推定を行ってもよい場合に、ビーム選択部８を実装した張出局１ａが用いられる。なお、ビーム選択部８を動作させる場合と、ビーム選択部８を動作させずに全てのポート４からの出力をパワーメータ５に送る場合とを切り替可能としてもよい。張出局１ａの他の動作は、張出局１と同様である。

【0028】

上述した本実施形態の張出局は、以下の特徴を有する。すなわち、張出局は、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡなどの多元接続方式を問わず、端末ＤｏＡの推定が実施可能である。また、張出局は、バトラーマトリックス回路の全ポートから受信信号を一括して遅延なく取得し、その全て又は一部を端末ＤｏＡの推定に使用可能である。すなわち、バトラーマトリックス回路のスイッチングが不要のため、推定処理の高速化を図ることができる。また、端末が移動している場合であっても精度よく端末ＤｏＡの推定が可能である。加えて、張出局は、機械学習のような環境別の事前学習が不要でありながら、バトラーマトリックス回路のポート数（ビーム数）以上の分解能でＤｏＡ推定が可能である。さらには、ＮＮのように、異なる無線伝搬環境ごとに設定を最適化する必要が無いことから、実運用への適用が容易である。

【0029】

以上説明した実施形態によれば、到来方向推定装置は、アンテナ部と、バトラーマトリックス回路と、電力測定部と、推定部とを備える。到来方向推定装置は、例えば、実施形態の張出局１、１ａに対応する。アンテナ部は、複数のアンテナ素子を備える。バトラーマトリックス回路は、アンテナ部の複数のアンテナ素子それぞれが無線により受信した信号を入力し、入力した信号を到来方向（受信方向）毎に分離して各到来方向に対応する複数の出力ポートから出力する。出力ポートは、例えば、実施形態のポート４に対応する。電力測定部は、バトラーマトリックス回路の複数の出力ポートそれぞれから出力された信号の受信電力を測定する。電力測定部は、例えば、実施形態のパワーメータ５に対応する。推定部は、電力測定部により測定された複数の出力ポートそれぞれの受信電力と、到来方向ごとの電力パターンとの比較に基づいて信号の電波の到来方向を推定する。電力パターンは、複数の出力ポートそれぞれの受信電力を示す。推定部は、例えば、実施形態のＤｏＡ推定部６に対応する。

【0030】

推定部は、異なる時間において推定された到来方向に基づいて、信号を送信した装置の推定の移動速度を算出してもよい。この場合、推定部は、例えば、実施形態の速度推定部に対応する。

【0031】

到来方向推定装置は、選択部をさらに備えてもよい。選択部は、例えば、実施形態のビーム選択部８に対応する。選択部は、バトラーマトリックス回路の複数の出力ポートのうち一部の出力ポートを選択し、選択した出力ポートから出力された信号を電力測定部に出力する処理を、選択される出力ポートを切り替えながら行う。

【0032】

アンテナ部は、複数の端末から符号分割多元接続方式、時分割多元接続方式又は周波数分割多元接続方式により送信された無線の信号を受信する。また、アンテナ部は、リニアアレイアンテナ又は２次元アレイアンテナでもよい。

【0033】

上述した到来方向推定装置の推定部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、推定部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。コンピュータシステムは、例えば、プロセッサや、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。推定部のプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。到来方向推定装置の推定部のプログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

【0034】

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。

【符号の説明】

【0035】

１、１ａ 張出局
２－１～２－Ｎ アンテナ
３ バトラーマトリックス回路
４－１～４－Ｎ ポート
５ パワーメータ
６ ＤｏＡ推定部
７ 記憶部
８ ビーム選択部
９ 端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】