特許 7574938 アンテナ設置方向提示装置、アンテナ設置方向提示方法、及びアンテナ設置方向提示プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】アンテナ設置方向提示装置、アンテナ設置方向提示方法、及びアンテナ設置方向提示プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/08 20060101AFI20241022BHJP

   H04B 17/318 20150101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

H04B7/08 982

H04B17/318

H04B7/08 802

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023539465

(86)(22)【出願日】2021-08-04

(86)【国際出願番号】 JP2021029023

(87)【国際公開番号】W WO2023012950

(87)【国際公開日】2023-02-09

【審査請求日】2023-12-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栗山 圭太

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 正文

(72)【発明者】

【氏名】永瀬 文昭

(72)【発明者】

【氏名】宮城 利文

【審査官】北村 智彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３１９８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５２６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０４６７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／０８

Ｈ０４Ｂ １７／３１８

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定を行う測定部と、
送信局が電波を送信しているときに前記測定部によってＲＳＳＩが異なる方向で３回以上測定された場合において、測定された前記ＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて電波の到来方向を推定する到来方向推定部と、
前記到来方向推定部によって推定された前記電波の到来方向に基づいて、所定の幅を有する範囲として、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示部と、
前記推奨測定方向提示部によって提示された前記推奨測定方向において、前記送信局が前記電波を送信しているときに前記測定部によって測定された第１のＲＳＳＩの値と、前記送信局が前記電波を送信していないときに前記測定部によって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出部と、
前記Ｃ／Ｎ推定値算出部によって算出された前記Ｃ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示部と、
を備えることを特徴とするアンテナ設置方向提示装置。

【請求項2】

請求項１に記載のアンテナ設置方向提示装置において、
前記到来方向推定部は、前記ＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向との中心方向を電波の到来方向と推定する
ことを特徴とするアンテナ設置方向提示装置。

【請求項3】

単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定と遅延プロファイルの測定とを行う測定部と、
送信局が電波を送信しているときに前記測定部によって遅延プロファイルが異なる方向で３回以上測定された場合において、１以上の所定の遅延時間のそれぞれにおいて測定された前記遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて、前記１以上の所定の遅延時間における電波の到来方向を推定する到来方向推定部と、
前記到来方向推定部によって推定された前記電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示部と、
前記推奨測定方向提示部によって提示された前記推奨測定方向において、前記送信局が前記電波を送信しているときに前記測定部によって測定された第１のＲＳＳＩの値と、前記送信局が前記電波を送信していないときに前記測定部によって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出部と、
前記Ｃ／Ｎ推定値算出部によって算出された前記Ｃ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示部と、
を備えることを特徴とするアンテナ設置方向提示装置。

【請求項4】

請求項３に記載のアンテナ設置方向提示装置において、
前記所定の遅延時間は複数であって、
前記到来方向推定部は、前記遅延プロファイルが、複数の所定の遅延時間のそれぞれにおいて、最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向との中心方向を前記複数の所定の遅延時間における電波の到来方向と推定し、
前記推奨測定方向提示部は、前記到来方向推定部によって推定された前記電波の到来方向に基づいて、前記電波の推定到来方向の平均となる方向、又は前記電波の振幅の強さに応じた重みづけを行った平均の方向から推奨測定方向を提示する
ことを特徴とするアンテナ設置方向提示装置。

【請求項5】

単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定と遅延プロファイルの測定とを行う測定部と、
送信局が電波を送信しているときに前記測定部によってＲＳＳＩと遅延プロファイルとが異なる方向で３回以上測定された場合において、測定された前記ＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づくとともに、１以上の所定の遅延時間のそれぞれにおいて測定された前記遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて、電波の到来方向を推定する到来方向推定部と、
前記到来方向推定部によって推定された前記電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示部と、
前記推奨測定方向提示部によって提示された前記推奨測定方向において、前記送信局が前記電波を送信しているときに前記測定部によって測定された第１のＲＳＳＩの値と、前記送信局が前記電波を送信していないときに前記測定部によって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出部と、
前記Ｃ／Ｎ推定値算出部によって算出された前記Ｃ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示部と、
を備えることを特徴とするアンテナ設置方向提示装置。

【請求項6】

単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定を行う測定ステップと、
送信局が電波を送信しているときに前記測定ステップによってＲＳＳＩが異なる方向で３回以上測定された場合において、測定された前記ＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて電波の到来方向を推定する到来方向推定ステップと、
前記到来方向推定ステップによって推定された前記電波の到来方向に基づいて、所定の幅を有する範囲として、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示ステップと、
前記推奨測定方向提示ステップによって提示された前記推奨測定方向において、前記送信局が前記電波を送信しているときに前記測定ステップによって測定された第１のＲＳＳＩの値と、前記送信局が前記電波を送信していないときに前記測定ステップによって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出ステップと、
前記Ｃ／Ｎ推定値算出ステップによって算出された前記Ｃ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示ステップと、
を備えることを特徴とするアンテナ設置方向提示方法。

【請求項7】

単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定と遅延プロファイルの測定とを行う測定ステップと、
送信局が電波を送信しているときに前記測定ステップによって遅延プロファイルが異なる方向で３回以上測定された場合において、１以上の所定の遅延時間のそれぞれにおいて測定された前記遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて、前記１以上の所定の遅延時間における電波の到来方向を推定する到来方向推定ステップと、
前記到来方向推定ステップによって推定された前記電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示ステップと、
前記推奨測定方向提示ステップによって提示された前記推奨測定方向において、前記送信局が前記電波を送信しているときに前記測定ステップによって測定された第１のＲＳＳＩの値と、前記送信局が前記電波を送信していないときに前記測定ステップによって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出ステップと、
前記Ｃ／Ｎ推定値算出ステップによって算出された前記Ｃ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示ステップと、
を備えることを特徴とするアンテナ設置方向提示方法。

【請求項8】

請求項６又は請求項７に記載のアンテナ設置方向提示方法の処理をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするアンテナ設置方向提示プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナ設置方向提示装置、アンテナ設置方向提示方法、及びアンテナ設置方向提示プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、無線通信に指向性アンテナを使用する場合、アンテナの半値幅方向に主要な到来波が入るようにアンテナの方向を調整することで、Ｃ／Ｎ（carrier-noise ratio）が大きく得られ、無線通信品質が向上することが知られている。なお、Ｃ／Ｎ（ＣＮ比）とは、搬送波対雑音比のことであり、Ｃ／Ｎの数値が大きいほど雑音が少なく高品質の信号が得られ、無線通信品質が向上する。

【0003】

図１は、一般的なアンテナ設置方向の決定方法の一例を示す図である。図１に示すとおり、一般的に、無線通信システム１００においては、アンテナ１０１が水平方向に３６０度回転させられながらＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）やＣ／Ｎなどが測定され、測定結果によりアンテナの設置方向が決定される。なお、ＲＳＳＩとは、受信信号強度のことであり、ワイヤレス通信を行う機器が接続先のデバイスから受信する受信信号の強度のことを意味する。

【0004】

図２は、図１に示すアンテナ１０１が高所に設置された場合の例を示す図である。しかし、図２に示すとおり、例えば、コンクリート柱や鉄塔など、高さ数メートル以上の高所にアンテナ１０１が設置された場合、頻繁にアンテナ方向を変えて方向調整をすることは困難である。そこで、少ない測定回数で、最適なアンテナ設置方向を決定する方法が求められていた。

【0005】

この点、従来、例えば、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）法などが用いられた到来方向推定技術により、主要な電波（到来波）の到来方向を推定することで、少ない測定回数で最適なアンテナ設置方向が決定されることがあった。なお、ＭＵＳＩＣ法は、周波数推定や波源推定に用いられる公知のアルゴリズムの一つである。

【0006】

図３は、従来の到来方向推定技術の一例を示す図である。図３に示すとおり、例えば、ＭＵＳＩＣ法などが用いられた従来の到来方向推定技術では、到来方向推定装置２００は、アレイアンテナ♯１～＃Ｎが用いられて得られる相関行列から、到来波ａ_１（θ_１）～ａ_Ｌ（θ_Ｌ）の方向を推定する。すなわち、従来は、複数の指向性を持つアレイアンテナ♯１～＃Ｎが用いられて到来方向が推定されており、実測を通じてアンテナ設置方向が定められる技術によって無線局が置局されてきた（例えば、非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【文献】狭帯域信号の到来方向推定 林 和則 電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ ８巻（２０１４）３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

図４は、図３に示すアレイアンテナ♯１～＃Ｎがコンクリート柱に設置された場合の例を示す図である。しかし、図４に示すとおり、例えば、コンクリート柱などの上にアレイアンテナ♯１～＃Ｎを設置することは、設置スペースの都合上、困難な場合があった。このため、従来の方法では、設置スペース等に制限があり、アレイアンテナ♯１～＃Ｎを設置できない場所では、電波（到来波）の到来方向を推定することができないことがあった。また、従来の方法では、実際の運用で使用される単一方向の指向性アンテナとは異なるアレイアンテナ♯１～＃Ｎが用いられる必要があったため、実際の運用で使用されるアンテナとは受信特性が異なる恐れがあった。

【0009】

そこで、本件開示は、アレイアンテナの設置が困難な小さなスペースにも設置が可能な単一方向の指向性アンテナを用いて、従来よりも少ない測定回数で最適なアンテナ設置方向を提示することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

一態様に係るアンテナ設置方向提示装置は、単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定を行う測定部と、送信局が電波を送信しているときに測定部によってＲＳＳＩが異なる方向で３回以上測定された場合において、測定されたＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて電波の到来方向を推定する到来方向推定部と、到来方向推定部によって推定された電波の到来方向に基づいて、所定の幅を有する範囲として、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示部と、推奨測定方向提示部によって提示された推奨測定方向において、送信局が電波を送信しているときに測定部によって測定された第１のＲＳＳＩの値と、送信局が電波を送信していないときに測定部によって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出部と、Ｃ／Ｎ推定値算出部によって算出されたＣ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示部と、を備えることを特徴とする。

【0011】

別の態様に係るアンテナ設置方向提示装置は、単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定と遅延プロファイルの測定とを行う測定部と、送信局が電波を送信しているときに測定部によって遅延プロファイルが異なる方向で３回以上測定された場合において、１以上の所定の遅延時間のそれぞれにおいて測定された遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて、１以上の所定の遅延時間における電波の到来方向を推定する到来方向推定部と、到来方向推定部によって推定された電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示部と、推奨測定方向提示部によって提示された推奨測定方向において、送信局が電波を送信しているときに測定部によって測定された第１のＲＳＳＩの値と、送信局が電波を送信していないときに測定部によって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出部と、Ｃ／Ｎ推定値算出部によって算出されたＣ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示部と、を備えることを特徴とする。

【0012】

別の態様に係るアンテナ設置方向提示装置は、単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定と遅延プロファイルの測定とを行う測定部と、送信局が電波を送信しているときに測定部によってＲＳＳＩと遅延プロファイルとが異なる方向で３回以上測定された場合において、測定されたＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づくとともに、１以上の所定の遅延時間のそれぞれにおいて測定された遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて、電波の到来方向を推定する到来方向推定部と、到来方向推定部によって推定された電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示部と、推奨測定方向提示部によって提示された推奨測定方向において、送信局が電波を送信しているときに測定部によって測定された第１のＲＳＳＩの値と、送信局が電波を送信していないときに測定部によって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出部と、Ｃ／Ｎ推定値算出部によって算出されたＣ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示部と、を備えることを特徴とする。

【0013】

一態様に係るアンテナ設置方向提示方法は、単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定を行う測定ステップと、送信局が電波を送信しているときに測定ステップによってＲＳＳＩが異なる方向で３回以上測定された場合において、測定されたＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて電波の到来方向を推定する到来方向推定ステップと、到来方向推定ステップによって推定された電波の到来方向に基づいて、所定の幅を有する範囲として、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示ステップと、推奨測定方向提示ステップによって提示された推奨測定方向において、送信局が電波を送信しているときに測定ステップによって測定された第１のＲＳＳＩの値と、送信局が電波を送信していないときに測定ステップによって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出ステップと、Ｃ／Ｎ推定値算出ステップによって算出されたＣ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示ステップと、を備えることを特徴とする。

【0014】

別の態様に係るアンテナ設置方向提示方法は、単一方向の指向性アンテナを用いて所望の方向でＲＳＳＩの測定と遅延プロファイルの測定とを行う測定ステップと、送信局が電波を送信しているときに測定ステップによって遅延プロファイルが異なる方向で３回以上測定された場合において、１以上の所定の遅延時間のそれぞれにおいて測定された遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて、１以上の所定の遅延時間における電波の到来方向を推定する到来方向推定ステップと、到来方向推定ステップによって推定された電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する推奨測定方向提示ステップと、推奨測定方向提示ステップによって提示された推奨測定方向において、送信局が電波を送信しているときに測定ステップによって測定された第１のＲＳＳＩの値と、送信局が電波を送信していないときに測定ステップによって測定された第２のＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出するＣ／Ｎ推定値算出ステップと、Ｃ／Ｎ推定値算出ステップによって算出されたＣ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示するアンテナ設置方向提示ステップと、を備えることを特徴とする。

【0015】

一態様に係るアンテナ設置方向提示プログラムは、上記のアンテナ設置方向提示方法の処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本件開示によれば、アレイアンテナの設置が困難な小さなスペースにも設置が可能な単一方向の指向性アンテナを用いて、従来よりも少ない測定回数で最適なアンテナ設置方向を提示することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一般的なアンテナ設置方向の決定方法の一例を示す図である。

【図2】図１に示すアンテナが高所に設置された場合の例を示す図である。

【図3】従来の到来方向推定技術の一例を示す図である。

【図4】図３に示すアレイアンテナがコンクリート柱に設置された場合の例を示す図である。

【図5】第１実施形態に係るアンテナ設置方向提示システムの構成例を示す図である。

【図6】第１実施形態に係るアンテナ設置方向提示システムの動作の一例を示すフローチャートである。

【図7】図６のステップＳ６において提示される推奨測定方向の一例を示す図である。

【図8】図６に示したフローチャートの続きを示すフローチャートである。

【図9】第２実施形態に係るアンテナ設置方向提示システムの構成例を示す図である。

【図10】第２実施形態に係るアンテナ設置方向提示システムの動作の一例を示すフローチャートである。

【図11】遅延プロファイルが用いられる場合の到来方向の推定方法の一例を示す図である。

【図12】図１０のステップＳ６Ａにおいて提示される推奨測定方向の一例を示す図である。

【図13】第３実施形態に係るアンテナ設置方向提示システムの構成例を示す図である。

【図14】第３実施形態に係るアンテナ設置方向提示システムの動作の一例を示すフローチャートである。

【図15】図５～図１４に示す実施形態に係るアンテナ設置方向提示装置が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本件開示のアンテナ設置方向提示装置、アンテナ設置方向提示方法、及びアンテナ設置方向提示プログラムの一例として、アンテナ設置方向提示装置について、図面を用いて説明する。

【0019】

＜第１実施形態の構成＞
図５は、第１実施形態に係るアンテナ設置方向提示システム１の構成例を示す図である。図５に示すとおり、アンテナ設置方向提示システム１は、指向性アンテナ１０と、アンテナ設置方向提示装置２０とを有する。

【0020】

指向性アンテナ１０は、電波（到来波）の到来方向の測定が行われる単一の指向性アンテナである。指向性アンテナ１０は、後述のアンテナ制御部２２による制御に従い、又は不図示のオペレータによる調整によって、電波の到来方向の測定が行われる方向が変更される。指向性アンテナ１０は、制御部２７による制御に従い、測定部２１によって、電波（到来波）の測定が行われる。

【0021】

アンテナ設置方向提示装置２０は、単一方向の指向性アンテナ１０を用いたＲＳＳＩ等の測定により、最適なアンテナ設置方向を提示する。アンテナ設置方向提示装置２０は、測定部２１と、アンテナ制御部２２と、操作部２３と、記憶部２４と、表示部２５と、出力部２６と、制御部２７と、システムバス３０とを有する。測定部２１と、アンテナ制御部２２と、操作部２３と、記憶部２４と、表示部２５と、出力部２６と、制御部２７とは、システムバス３０を通じて相互に接続されている。

【0022】

測定部２１は、指向性アンテナ１０と、システムバス３０と接続される。測定部２１は、制御部２７による制御や、不図示のオペレータによる操作部２３を介して受け付けた指示に従い、例えば、不図示の送信局が電波を送信しているときに、指向性アンテナ１０のＲＳＳＩを異なる方向で複数回測定する。また、測定部２１は、例えば、不図示の送信局が電波を送信しているとき（以下、「送信局送信ＯＮ時」とも称する。）及び不図示の送信局が電波を送信していないとき（以下、「送信局送信ＯＦＦ時」とも称する。）にＲＳＳＩの測定を行う。なお、測定部２１の動作の詳細は、後述する。

【0023】

アンテナ制御部２２は、指向性アンテナ１０と、システムバス３０と接続され、制御部２７による制御や、不図示のオペレータによる操作部２３を介して受け付けた指示に従い、例えば、指向性アンテナ１０のＲＳＳＩの測定方向の変更等を制御する。なお、アンテナ制御部２２は、必須の構成ではなく、指向性アンテナ１０の測定方向は、不図示のオペレータによって変更されても、別の方法で変更されてもよい。また、アンテナ制御部２２は、制御部２７に組み込まれていてもよい。

【0024】

操作部２３は、例えば、不図示のオペレータによって操作されるマウス、キーボード、ＧＵＩ（Graphical User Interface）形式のタッチパネル、リモートコントローラー等である。操作部２３は、システムバス３０と接続され、不図示のオペレータの操作に基づいて、測定部２１、アンテナ制御部２２、及び制御部２７等に対して指示を与える。なお、操作部２３は、アンテナ設置方向提示装置２０の外部に設けられ、有線又は無線でアンテナ設置方向提示装置２０と接続され、不図示のオペレータによって遠隔操作されるものであってもよい。

【0025】

記憶部２４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）やメモリ等の揮発性又は不揮発性の記憶媒体であり、システムバス３０と接続される。記憶部２４は、例えば、制御部２７の動作に必要なプログラムを記憶する。また、記憶部２４は、測定部２１によって測定された現在又は過去の測定結果や、アンテナ制御部２２の動作に必要なプログラム、制御部２７の各部によって算出された各種の値等を記憶する。なお、記憶部２４は、アンテナ設置方向提示装置２０の外部に設けられ、有線又は無線でアンテナ設置方向提示装置２０と接続されていてもよく、メモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の外部記憶媒体であってもよい。

【0026】

表示部２５は、例えば、アンテナ設置方向提示装置２０に設けられたモニタであり、システムバス３０と接続される。なお、表示部２５は、表示Ｉ／Ｆ（interface）や通信を介して有線又は無線で接続された外部のモニタや携帯情報端末等の画面等であってもよい。表示部２５は、例えば、測定部２１の測定結果や、制御部２７の各部によって算出された各種の値を表示する。また、表示部２５は、例えば、推奨測定方向提示部４２によって提示された測定方向やアンテナ設置方向提示部４４によって提示されたアンテナ設置方向を画像としてグラフィカルに表示してもよい。表示部２５に表示される内容は、例えば、不図示のオペレータによって監視される。なお、表示部２５は、例えば、不図示のオペレータによるタッチ操作やクリック操作等を受け付けるＧＵＩ形式の操作部２３を兼ねていてもよい。

【0027】

出力部２６は、例えば、外部装置や外部端末等とケーブル等によって接続される外部出力Ｉ／Ｆであり、システムバス３０と接続される。また、出力部２６は、外部装置や外部端末等と無線で通信を行う無線通信部であってもよく、メモリカードやＤＶＤ等の記憶媒体に出力する記憶Ｉ／Ｆ等であってもよい。出力部２６は、例えば、測定部２１によって測定された測定値や、制御部２７の各部によって算出された各種の値等、記憶部２４によって記憶されている内容を外部に出力する。また、出力部２６は、例えば、推奨測定方向提示部４２によって提示された測定方向やアンテナ設置方向提示部４４によって提示されたアンテナ設置方向等を外部に出力する。

【0028】

制御部２７は、システムバス３０と接続され、例えば、プログラムを実行することにより動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の不図示のプロセッサを有する。制御部２７は、例えば、記憶部２４に記憶された所定のプログラムを実行することにより不図示のプロセッサを動作させて、アンテナ設置方向提示装置２０の動作を統括的に制御する。また、制御部２７は、不図示のオペレータから操作部２３を介して受け付けた指示に従って、アンテナ設置方向提示装置２０の動作を制御してもよい。

【0029】

制御部２７は、例えば、記憶部２４に記憶された所定のプログラムを実行することにより、到来方向推定部４１と、推奨測定方向提示部４２と、Ｃ／Ｎ推定値算出部４３と、アンテナ設置方向提示部４４として機能する。なお、到来方向推定部４１と、推奨測定方向提示部４２と、Ｃ／Ｎ推定値算出部４３と、アンテナ設置方向提示部４４との各機能は、制御部２７の演算処理装置が実行するアンテナ設置方向提示プログラムにより実現されてもよい。また、これらの各機能は、ハードウェアにより実現されてもよい。

【0030】

到来方向推定部４１は、測定部２１によってＲＳＳＩの値が異なる方向で３回以上測定された場合において、測定されたＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいて電波（到来波）の到来方向を推定する。なお、到来方向推定部４１は、ＲＳＳＩの値が最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向の中心方向を電波の到来方向と推定してもよい。なお、到来方向推定部４１によって推定された到来方向は、記憶部２４によって記憶されても、表示部２５によって表示されても、出力部２６によって外部に出力されてもよい。

【0031】

推奨測定方向提示部４２は、到来方向推定部４１によって推定された電波（到来波）の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する。推奨測定方向提示部４２によって提示された推奨測定方向は、例えば、測定部２１及びアンテナ制御部２２に出力される。このとき、アンテナ制御部２２は、推奨測定方向提示部４２によって提示された推奨測定方向に、指向性アンテナ１０の測定方向を変更し、測定部２１は、当該方向のＲＳＳＩを測定する。なお、推奨測定方向提示部４２によって提示された推奨測定方向は、記憶部２４によって記憶されても、表示部２５によって表示されても、出力部２６によって外部に出力されてもよい。

【0032】

Ｃ／Ｎ推定値算出部４３は、推奨測定方向提示部４２によって提示された推奨測定方向において、測定部２１によって、送信局送信ＯＮ時に測定されたＲＳＳＩの値と、送信局送信ＯＦＦ時に測定されたＲＳＳＩの値とに基づいて、Ｃ／Ｎ推定値を算出する。なお、Ｃ／Ｎ推定値算出部４３によって算出されたＣ／Ｎ推定値は、記憶部２４によって記憶されても、表示部２５によって表示されても、出力部２６によって外部に出力されてもよい。なお、送信局送信ＯＮ時に測定部２１によって測定されたＲＳＳＩの値は、「第１のＲＳＳＩの値」の一例であり、送信局送信ＯＦＦ時に測定部２１によって測定されたＲＳＳＩの値は、「第２のＲＳＳＩの値」の一例である。

【0033】

アンテナ設置方向提示部４４は、Ｃ／Ｎ推定値算出部４３が推定したＣ／Ｎ推定値に基づいてアンテナ設置方向を提示する。アンテナ設置方向提示部４４によって提示されたアンテナ設置方向は、記憶部２４によって記憶されるとともに、表示部２５によって表示される。なお、アンテナ設置方向提示部４４によって提示されたアンテナ設置方向は、出力部２６によって外部に出力されてもよい。指向性アンテナ１０は、例えば、アンテナ設置方向提示部４４によって提示されたアンテナ設置方向に基づいて、不図示のオペレータによって設置される。

【0034】

なお、制御部２７における上述の各部の動作の詳細は、後述する。

【0035】

システムバス（バス）３０は、アンテナ設置方向提示装置２０の内部で各構成要素を結ぶデータ伝送路（バス）であり、制御部２７と他の構成要素とを相互に接続する。システムバス３０は、測定部２１と、アンテナ制御部２２と、操作部２３と、記憶部２４と、表示部２５と、出力部２６と、制御部２７とを相互に接続している。

【0036】

＜第１実施形態の動作＞
図６は、第１実施形態に係るアンテナ設置方向提示システム１の動作の一例を示すフローチャートである。図６のフローチャートは、例えば、制御部２７が、不図示のオペレータ等から操作部２３を介して最適なアンテナ設置方向決定の開始指示を受け付けたときに開始される。

【0037】

ステップＳ１において、制御部２７は、測定部２１に、送信局送信ＯＮ時のθ_ｎにおけるＲＳＳＩの測定を異なる方向で複数回行わせる。ここで、θ_ｎは、ｎ回目の測定方向を示す。制御部２７は、測定部２１に、例えば、ｎ＝１、２、３回目の測定は、送信局方向を０度として、送信局方向を中心に、－９０度、０度、＋９０度などの広い角度で行わせる。このとき、制御部２７は、例えば、測定回数ｎが増加するごとに、アンテナ制御部２２に、指向性アンテナ１０の測定方向を変更させる。なお、オペレータ等により、指向性アンテナ１０の測定方向が手動で変更されてもよい。

【0038】

ステップＳ２において、制御部２７は、測定部２１から、ｎ回目の測定方向θ_ｎにおける送信局送信ＯＮ時の受信レベルＲＳＳＩ_Ｃ（θ_ｎ）を取得し、記憶部２４に記憶させる。

【0039】

ステップＳ３において、制御部２７は、例えば、公知のカウント手段等を用いて、ｎ≧３であるか否かを判定する。制御部２７は、ｎ≧３であると判定したときは（ＹＥＳ側）、ステップＳ４に処理を移行させる。一方、制御部２７は、ｎ≧３ではないと判定したときは（ＮＯ側）、ステップＳ１に処理を戻し、ｎ≧３になるまでステップＳ１～ステップＳ３の処理を繰り返す。なお、ｎ≧３は一例であり、ｎ≧４以上であってもよい。

【0040】

ステップＳ４において、制御部２７は、測定部２１に、送信局送信ＯＮ時のＲＳＳＩを再測定させるか否かを判定する。測定回数ｎが増えることで、電波の到来方向の推定制度が向上する。なお、測定回数ｎは、予め決められていても良く、オペレータ等から操作部２３による操作を介して受け付けてもよい。なお、測定回数ｎは、事前のシミュレーション結果等をもとに条件に応じて変動してもよい。

【0041】

制御部２７は、例えば、公知のカウント手段等を用いて予め決められていたｎ回の測定が完了したと判定した場合等、測定部２１に再測定させないと判定したときは（ＮＯ側）、ステップＳ５に処理を移行させる。一方、制御部２７は、例えば、予め決められていたｎ回の測定は完了していないと判定した場合等、測定部２１に再測定させると判定したときは（ＹＥＳ側）、ステップＳ１に処理を戻し、ステップＳ１～ステップＳ４の処理を繰り返す。

【0042】

ステップＳ５において、（１）制御部２７における到来方向推定部４１は、電波の到来方向を推定する。到来方向推定部４１は、例えば、ｎ≧３である場合において、ＲＳＳＩ_Ｃ（θ_ｎ）が最大値となる方向と２番目に大きい値となる方向との中央となる方向（中心方向）を電波の到来方向であると推定する。

【0043】

なお、到来方向推定部４１は、ＲＳＳＩ_Ｃ（θ_ｎ）が最大値となる方向と２番目に大きい値となる方向との中央となる方向ではなく、ＲＳＳＩ_Ｃ（θ_ｎ）の各方向の値に応じて加重平均などの重みづけをして到来方向を推定してもよい。この場合、到来方向推定部４１は、振幅に閾値を設け、振幅の小さい到来波は平均に加味しないなどをして到来方向を推定してもよい。なお、到来方向推定部４１は、推定した到来方向を、記憶部２４に記憶させても、表示部２５に表示させても、出力部２６から外部に出力させてもよい。

【0044】

ステップＳ６において、（２）制御部２７における推奨測定方向提示部４２は、ステップＳ５における到来方向推定の結果を用いて、推奨測定方向を提示する。

【0045】

図７は、図６のステップＳ６において提示される推奨測定方向の一例を示す図である。図７において、θ_１～θ_３は、例えば、送信局方向を中心としたＲＳＳＩの測定方向を示す。図７中、θ_１とθ_２との間の矢印は、推定到来方向を示し、θ_１とθ_２との間の網掛けの円は、推奨測定方向を示す。

【0046】

推奨測定方向提示部４２は、例えば、図７中網掛けの円で示すように、推定到来方向を推奨測定方向として提示する。なお、推奨測定方向提示部４２は、推奨測定方向を一つの値に定めず、θ_１～θ_２のように所定の幅を有する範囲を指定して推奨測定方向として提示してもよい。なお、推奨測定方向提示部４２は、提示した推奨測定方向を、記憶部２４に記憶させても、表示部２５に表示させても、出力部２６から外部に出力させてもよい。

【0047】

図６に戻り、ステップＳ７において、制御部２７は、ステップＳ６で提示された推奨測定方向をもとに測定方向を決定する。制御部２７は、例えば、ステップＳ６において、推奨測定方向として一つの方向が提示された場合、当該方向を測定方向として決定する。

【0048】

制御部２７は、例えば、ステップＳ６において、推奨測定方向としてθ_１～θ_２のように範囲を指定して推奨測定方向が提示された場合、当該範囲の中心等、最適な方向を測定方向として決定する。なお、制御部２７は、例えば、θ_１～θ_２のように推奨測定方向が範囲を指定して提示された場合、提示された範囲を表示部２５に表示させ、又は出力部２６から外部に出力させてもよい。そして、制御部２７は、表示又は出力された推奨測定方向の範囲を確認した不図示のオペレータ等から、操作部２３を介した測定方向の指示を受け付け、受け付けた方向を測定方向として決定してもよい。

【0049】

制御部２７は、測定方向を決定した後、図８のステップＳ１１に処理を移行させる。なお、このとき、制御部２７は、アンテナ制御部２２に、決定した測定方向に向けて指向性アンテナ１０の測定方向を変更させる。なお、オペレータ等により、指向性アンテナ１０の測定方向が手動で変更されてもよい。

【0050】

図８は、図６に示したフローチャートの続きを示すフローチャートである。図８のフローチャートは、図６のフローチャートのステップＳ７において測定方向が決定されたときに開始する。

【0051】

ステップＳ１１において、制御部２７は、測定部２１に、ステップＳ７で決定された測定方向における送信局送信ＯＮ時の受信レベルＲＳＳＩ_Ｃを測定させる。そして、制御部２７は、測定部２１から送信局送信ＯＮ時の受信レベルＲＳＳＩ_Ｃを取得し、記憶部２４に記憶させる。

【0052】

ステップＳ１２において、制御部２７は、測定部２１に、ステップＳ７で決定された測定方向における送信局送信ＯＦＦ時の受信レベルＲＳＳＩ_Ｎを測定させる。そして、制御部２７は、測定部２１から送信局送信ＯＦＦ時の受信レベルＲＳＳＩ_Ｎを取得し、記憶部２４に記憶させる。

【0053】

ステップＳ１３において、（３）制御部２７のＣ／Ｎ推定値算出部４３は、記憶部２４から送信局送信ＯＮ時の受信レベルＲＳＳＩ_Ｃと、送信局送信ＯＦＦ時の受信レベルＲＳＳＩ_Ｎとを取得し、Ｃ／Ｎの推定値を算出する。Ｃ／Ｎ推定値算出部４３は、ＲＳＳＩ_Ｃ及びＲＳＳＩ_Ｎが記憶された方向におけるＲＳＳＩ_Ｃ／ＲＳＳＩ_ＮをＣ／Ｎ推定値として算出し、算出したＣ／Ｎ推定値を記憶部２４に記憶させるとともに表示部２５に表示させる。このとき、Ｃ／Ｎ推定値算出部４３は、算出したＣ／Ｎ推定値を出力部２６から外部に出力させてもよい。

【0054】

ステップＳ１４において、制御部２７は、記憶部２４に記憶されたＣ／Ｎ推定値を取得し、Ｃ／Ｎ推定値が最大となる方向を抽出し、Ｃ／Ｎ推定値が最大となる方向を決定する。制御部２７は、例えば複数のＣ／Ｎ推定値が記憶部２４に記憶されていた場合、当該複数のＣ／Ｎ推定値の中からＣ／Ｎ推定値が最大であるものを抽出し、Ｃ／Ｎ推定値が最大となる方向を決定する。

【0055】

ステップＳ１５において、（４）制御部２７のアンテナ設置方向提示部４４は、ステップＳ１４で決定されたＣ／Ｎ推定値が最大となる方向を推奨アンテナ設置方向として提示する。このとき、アンテナ設置方向提示部４４は、提示する推奨アンテナ設置方向を記憶部２４に記憶させるとともに表示部２５に行事させる。また、アンテナ設置方向提示部４４は、提示する推奨アンテナ設置方向を出力部２６から外部に出力させてもよい。

【0056】

また、このとき、制御部２７は、アンテナ制御部２２に、提示された推奨アンテナ設置方向に向けて指向性アンテナ１０の角度を変更させてもよい。なお、オペレータ等により、指向性アンテナ１０の設置方向が手動で変更されてもよい。

【0057】

＜第１実施形態の作用効果＞
以上、図５～図８に示す第１実施形態によれば、到来方向推定部４１は、単一の指向性アンテナ１０を用いて電波の到来方向を推定し（Ｓ５（１））、推奨測定方向提示部４２は、推定された到来方向に基づいて推奨測定方向を提示する（Ｓ６（２））。また、Ｃ／Ｎ推定値算出部４３は、提示された推奨測定方向に基づいてＣ／Ｎ推定値を算出し（Ｓ１３（３））、アンテナ設置方向提示部４４は、算出されたＣ／Ｎ推定値に基づいて推奨アンテナ設置方向を提示する（Ｓ１５（４））。

【0058】

これにより、図５～図８に示す第１実施形態によれば、アレイアンテナの設置が困難な小さなスペースでも、単一方向の指向性アンテナ１０を用いて、従来よりも少ない測定回数で最適なアンテナ設置方向を提示することができる。また、これにより、図５～図８に示す第１実施形態によれば、実際の運用に用いる単一の指向性アンテナ１０を用いて最適なアンテナ設置方向の探索をすることができる。また、図５～図８に示す第１実施形態によれば、推奨測定方向提示部４２による推奨測定方向提示機能により、効率的に最適なアンテナ設置方向を探索することができる。

【0059】

＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態に係るアンテナ設置方向提示システム１Ａの構成例を示す図である。なお、第２実施形態において、図４～図８に示す第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0060】

図５に示すアンテナ設置方向提示システム１と、図９に示すアンテナ設置方向提示システム１Ａとでは、同様の構成を有しているが、測定部２１が測定部２１Ａに、制御部２７が制御部２７Ａにそれぞれ置き換わっている。図５に示す制御部２７と、図９に示す制御部２７Ａとでは、到来方向推定部４１が到来方向推定部４１Ａに、推奨測定方向提示部４２が推奨測定方向提示部４２Ａにそれぞれ置き換わっている。以下、置き換わった後の構成について、置き換わる前の構成と異なる機能や動作等を中心に説明し、置き換わる前の構成と同様の機能や動作等については説明を省略又は簡略化する。

【0061】

測定部２１Ａは、制御部２７Ａの制御や、不図示のオペレータによる操作部２３を介した指示に従い、例えば、不図示の送信局が電波を送信しているときに指向性アンテナ１０の遅延プロファイルを異なる方向で複数回測定する。また、測定部２１Ａは、測定部２１と同様に、例えば、送信局送信ＯＮ時及び送信局送信ＯＦＦ時にＲＳＳＩの測定も行う。

【0062】

到来方向推定部４１Ａは、測定部２１Ａによって遅延プロファイルが異なる方向で３回以上測定された場合において、ｌ番目の到来波で測定された遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向とに基づいてｌ番目の到来方向を推定する。なお、到来方向推定部４１Ａは、ｌ番目の到来波における遅延プロファイルが最大値となる方向と２番目に大きな値となる方向の中心方向をｌ番目の到来方向と推定してもよい。

【0063】

推奨測定方向提示部４２Ａは、到来方向推定部４１Ａによって推定された電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する。推奨測定方向提示部４２Ａによって提示された推奨測定方向は、測定部２１Ａ及びアンテナ制御部２２に出力される。このとき、アンテナ制御部２２は、推奨測定方向提示部４２Ａによって提示された推奨測定方向に、指向性アンテナ１０の測定方向を変更し、測定部２１Ａは、当該方向のＲＳＳＩを測定する。なお、推奨測定方向提示部４２Ａによって提示された推奨測定方向は、記憶部２４によって記憶されても、表示部２５によって表示されても、出力部２６によって外部に出力されてもよい。

【0064】

図１０は、第２実施形態に係るアンテナ設置方向提示システム１Ａの動作の一例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、例えば、制御部２７Ａが、不図示のオペレータ等から操作部２３を介して最適なアンテナ設置方向決定の開始指示を受け付けたときに開始される。

【0065】

図６に示すフローチャートと、図１０に示すフローチャートとでは、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６が、ステップＳ１Ａ、Ｓ２Ａ、Ｓ４Ａ、Ｓ５Ａ、及びＳ６Ａにそれぞれ置き換わっている。図１０に示すフローチャートでは、図６に示すフローチャートと異なる点を中心に説明し、図６に示すフローチャートと同様の点については説明を省略又は簡略化する。

【0066】

ステップＳ１Ａにおいて、制御部２７Ａは、測定部２１Ａに、送信局送信ＯＮ時のθ_ｎにおける遅延プロファイルの測定を異なる方向で複数回行わせる。ここで、θ_ｎは、図６に示すフローチャートと同様に、ｎ回目の測定方向を示す。制御部２７Ａは、例えば、ｎ＝１、２、３回目の測定は、送信局方向を０度として、送信局方向を中心に、－９０度、０度、＋９０度などの広い角度で行わせる。このとき、制御部２７は、例えば、測定回数ｎが増加するごとに、アンテナ制御部２２に、指向性アンテナ１０の測定方向を変更させる。なお、オペレータ等により、指向性アンテナ１０の測定方向が手動で変更されてもよい。

【0067】

ステップＳ２Ａにおいて、制御部２７Ａは、測定部２１Ａから、ｎ回目の測定方向θ_ｎにおける送信局送信ＯＮ時の遅延プロファイルＰＤＰ（θ_ｎ）を取得し、記憶部２４に記憶させる。ここで、到来波数をＬとすると、ｎ回目の測定方向θ_ｎにおけるｌ番目の到来波の振幅は、ＰＤＰ（θ_ｎ，ｌ）として表される。なお、遅延プロファイルの算出には、既知信号が用いられる。

【0068】

ステップＳ３において、制御部２７Ａは、ｎ≧３であるか否かを判定する。制御部２７Ａは、ｎ≧３であると判定したときは（ＹＥＳ側）、ステップＳ４Ａに処理を移行させる。一方、制御部２７Ａは、ｎ≧３ではないと判定したときは（ＮＯ側）、ステップＳ１Ａに処理を戻し、ｎ≧３になるまでステップＳ１Ａ～ステップＳ３の処理を繰り返す。

【0069】

ステップＳ４Ａにおいて、制御部２７は、測定部２１に、送信局送信ＯＮ時の遅延プロファイルを再測定させるか否かを判定する。測定回数ｎが増えることで、電波の到来方向の推定制度が向上する。なお、測定回数ｎは、予め決められていても良く、オペレータ等から操作部２３による操作を介して受け付けてもよい。なお、測定回数ｎは、事前のシミュレーション結果等をもとに条件に応じて変動してもよい。

【0070】

制御部２７Ａは、例えば、予め決められていたｎ回の測定が完了したと判定した場合等、測定部２１Ａに再測定させないと判定したときは（ＮＯ側）、ステップＳ５Ａに処理を移行させる。一方、制御部２７Ａは、例えば、予め決められていたｎ回の測定は完了していないと判定した場合等、測定部２１Ａに再測定させると判定したときは（ＹＥＳ側）、ステップＳ１Ａに処理を戻し、ステップＳ１Ａ～ステップＳ４Ａの処理を繰り返す。

【0071】

ステップＳ５Ａにおいて、（１）制御部２７Ａにおける到来方向推定部４１Ａは、電波の到来方向を推定する。到来方向推定部４１Ａは、例えば、ｎ≧３である場合において、ＰＤＰ（θ_ｎ，ｌ）が最大値となる方向と２番目に大きい値となる方向との中央となる方向（中心方向）を電波の到来方向であると推定する。

【0072】

なお、到来方向推定部４１Ａは、ＰＤＰ（θ_ｎ，ｌ）が最大値となる方向と２番目に大きい値となる方向との中央となる方向ではなく、ＰＤＰ（θ_ｎ，ｌ）の各方向の値に応じて加重平均などの重みづけをして到来方向を推定してもよい。この場合、到来方向推定部４１Ａは、振幅に設けられた所定の閾値を参照し、所定の閾値よりも振幅の小さい到来波は平均に加味しないなどをして到来方向を推定してもよい。

【0073】

図１１は、遅延プロファイルが用いられる場合の到来方向の推定方法の一例を示す図である。図１１において、θ_１～θ_３は、例えば、送信局方向を中心とした遅延プロファイルの測定方向を示す。また、ステップＳ２Ａで述べたとおり、到来波数をＬとすると、ｎ回目の測定方向θ_ｎにおけるｌ番目の到来波の振幅は、ＰＤＰ（θ_ｎ，ｌ）として表される。なお、振幅の大きさは、矢印の長さで表されている。

【0074】

図１１の左側によれば、θ_１の電力遅延プロファイルは、次のとおりである。すなわち、１回目の測定方向θ_１における１番目の到来波の振幅であるＰＤＰ（θ_１，１）の振幅は大であり、１回目の測定方向θ_１における２番目の到来波の振幅であるＰＤＰ（θ_１，２）の振幅は小である。同様に、θ_２の電力遅延プロファイルは、次のとおりである。すなわち、２回目の測定方向θ_２における１番目の到来波の振幅であるＰＤＰ（θ_２，１）の振幅は大であり、２回目の測定方向θ_２における２番目の到来波の振幅であるＰＤＰ（θ_２，２）の振幅は中である。同様に、θ_３の電力遅延プロファイルは、次のとおりである。すなわち、３回目の測定方向θ_３における１番目の到来波の振幅であるＰＤＰ（θ_３，１）の振幅は小であり、２回目の測定方向θ_３における２番目の到来波の振幅であるＰＤＰ（θ_３，２）の振幅は中である。なお、遅延プロファイルは、同一の遅延時間軸同士で比較される必要がある。

【0075】

図１１の右側によれば、上記の測定結果に基づいて到来方向の推定が行われている。なお、図１１の右側では、推定到来方向の算出には、ＰＤＰ（θ_ｎ，ｌ）が最大値となる方向と２番目に大きい値となる方向との中央となる方向が用いられる場合の例が示されている。なお、図１１の右側において、矢印は、推定到来方向を示している。

【0076】

図１１の右側によれば、１番目の到来波の推定到来方向は、（θ_１＋θ_２）／２で表される。すなわち、上記の式では、１番目の到来波の振幅は、θ_１とθ_２とが振幅大であり、振幅が小であるθ_３よりも大きな値であったため、それら中央となる方向が用いられていることが表されている。一方、２番目の到来波の推定到来方向は、（θ_２＋θ_３）／２で表される。すなわち、上記の式では、２番目の到来波の振幅は、θ_２とθ_３とが振幅中であり、振幅が小であるθ_１よりも大きな値であったため、それらの中央となる方向が用いられていることが表されている。なお、１番目の到来波と２番目の到来波とで振幅の大きさが異なるため、矢印の長さが異なっている。

【0077】

図１０に戻り、ステップＳ６Ａにおいて、（２）制御部２７Ａにおける推奨測定方向提示部４２Ａは、ステップＳ５Ａにおける到来方向推定の結果を用いて、推奨測定方向を提示する。

【0078】

図１２は、図１０のステップＳ６Ａにおいて提示される推奨測定方向の一例を示す図である。図１２において、θ_１～θ_３は、例えば、送信局方向を中心とした遅延プロファイルの測定方向を示す。図１２中、θ_１とθ_２との間の矢印は、図１１で求めた１番目の到来波の推定到来方向を示し、θ_２とθ_３との間の矢印は、図１１で求めた２番目の到来波の推定到来方向を示す。また、１番目の到来波の推定到来方向の矢印とθ_２との間の網掛けの円は、推奨測定方向を示す。

【0079】

推奨測定方向提示部４２Ａは、例えば、図１２中網掛けの円で示すように、各到来波の推定到来方向の平均となる方向、又は各到来波の振幅の強さに応じた加重平均などの重みづけを行った平均の方向などから、推奨測定方向を提示する。

【0080】

なお、推奨測定方向提示部４２Ａは、推奨測定方向を一つの値に定めず、θ_１～θ_２のように所定の幅を有する範囲を指定して推奨測定方向として提示してもよい。また、推奨測定方向提示部４２Ａは、等化可能な遅延時間を超える到来波がある場合など、避けたい到来波がある場合には、平均に加味しない、又はマイナスの重みづけをするなどしてもよい。また、推奨測定方向提示部４２Ａは、振幅に設けられた所定の閾値を参照し、所定の閾値よりも振幅の小さい到来波は平均に加味しないなどをしてもよい。

【0081】

図１０に戻り、ステップＳ７において、制御部２７Ａは、ステップＳ６Ａで提示された推奨測定方向をもとに測定方向を決定する。ステップＳ７の詳細は、図６で説明したため、説明を省略する。制御部２７Ａは、図１０のステップＳ７において、測定方向を決定した後、図８のステップＳ１１に処理を移行させる。なお、第２実施形態における以降の処理は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0082】

＜第２実施形態の作用効果＞
以上、図９～図１２に示す第２実施形態によれば、図５～図８に示す第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、図９～図１２に示す第２実施形態によれば、第１実施形態よりも細かく加重平均などの重み付けをすることができる。このため、図９～図１２に示す第２実施形態によれば、第１実施形態よりも精度よく電波の到来方向を推定することができ、第１実施形態よりも精度よく推奨測定方向を提示することができる。

【0083】

＜第３実施形態＞
図１３は、第３実施形態に係るアンテナ設置方向提示システム１Ｂの構成例を示す図である。なお、第３実施形態において、図４～図８に示す第１実施形態及び図９～図１２に示す第２実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0084】

図５、図９に示すアンテナ設置方向提示システム１、１Ａと、図１３に示すアンテナ設置方向提示システム１Ｂとでは、同様の構成を有しているが、測定部２１、２１Ａが測定部２１Ｂに、制御部２７、２７Ａが制御部２７Ｂにそれぞれ置き換わっている。図５、図９に示す制御部２７、２７Ａと、図１３に示す制御部２７Ｂとでは、到来方向推定部４１、４１Ａが到来方向推定部４１Ｂに、推奨測定方向提示部４２、４２Ａが推奨測定方向提示部４２Ｂにそれぞれ置き換わっている。以下、置き換わった後の構成について、置き換わる前の構成と異なる機能や動作等を中心に説明し、置き換わる前の構成と同様の機能や動作等については説明を省略又は簡略化する。

【0085】

測定部２１Ｂは、図５に示す測定部２１と、図９に示す測定部２１Ａとの両方の機能を有する。すなわち、測定部２１Ｂは、送信局送信ＯＮ時に指向性アンテナ１０のＲＳＳＩを異なる方向で複数回測定するとともに、指向性アンテナ１０の遅延プロファイルを異なる方向で複数回測定する。なお、測定部２１Ｂについての詳細な説明は、図５に示す測定部２１及び図９に示す測定部２１Ａで説明したものと同様であるため、省略する。

【0086】

到来方向推定部４１Ｂは、図５に示す到来方向推定部４１と、図９に示す到来方向推定部４１Ｂとの両方の機能を有する。すなわち、到来方向推定部４１Ｂは、測定部２１Ｂによって、異なる方向で３回以上測定された送信局送信ＯＮ時の指向性アンテナ１０のＲＳＳＩと、異なる方向で３回以上測定された指向性アンテナ１０の遅延プロファイルとに基づいて電波の到来方向を推定する。なお、到来方向推定部４１Ｂについての詳細な説明は、図５に示す到来方向推定部４１及び図９に示す到来方向推定部４１Ａで説明したものと同様であるため、省略する。

【0087】

推奨測定方向提示部４２Ｂは、図５に示す推奨測定方向提示部４２と、図９に示す推奨測定方向提示部４２Ｂとの両方の機能を有する。すなわち、推奨測定方向提示部４２Ｂは、指向性アンテナ１０のＲＳＳＩと遅延プロファイルとに基づいて到来方向推定部４１Ｂによって推定された電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する。なお、推奨測定方向提示部４２Ｂについての詳細な説明は、図５に示す推奨測定方向提示部４２及び図９に示す推奨測定方向提示部４２Ａで説明したものと同様であるため、省略する。

【0088】

図１４は、第３実施形態に係るアンテナ設置方向提示システム１Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。図１４のフローチャートは、例えば、制御部２７Ｂが、不図示のオペレータ等から操作部２３を介して最適なアンテナ設置方向決定の開始指示を受け付けたときに開始される。

【0089】

図１４に示すフローチャートでは、図６に示すフローチャートのステップＳ１及びＳ２と、図１０に示すフローチャートのステップＳ１Ａ及びＳ２Ａとの両方が組み込まれている。また、図１４に示すフローチャートでは、図６、図１０に示すフローチャートのステップＳ４・Ｓ４Ａ、Ｓ５・Ｓ５Ａ、及びＳ６・Ｓ６Ａが、ステップＳ４Ｂ、Ｓ５Ｂ、及びＳ６Ｂに置き換わっている。図１４に示すフローチャートでは、図６、図１０に示すフローチャートと異なる点を中心に説明し、図６、図１０に示すフローチャートと同様の点については説明を省略又は簡略化する。

【0090】

ステップＳ１及びＳ２において、制御部２７Ｂは、測定部２１Ｂに、送信局送信ＯＮ時のθ_ｎにおけるＲＳＳＩの測定を行わせ、測定結果を取得して記憶部２４に記憶させる。なお、ステップＳ１及びＳ２の詳細な処理内容は、図６におけるステップＳ１及びＳ２と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0091】

ステップＳ１Ａ及びＳ２Ａにおいて、制御部２７Ｂは、測定部２１Ｂに、送信局送信ＯＮ時のθ_ｎにおける遅延プロファイルの測定を行わせ、測定結果を取得して記憶部２４に記憶させる。なお、ステップＳ１Ａ及びＳ２Ａの詳細な処理内容は、図１０におけるステップＳ１Ａ及びＳ２Ａと同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0092】

なお、ステップＳ１及びＳ２の処理と、ステップＳ１Ａ及びＳ２Ａの処理とは、逆の順序で行われても良く、同時に行われてもよい。または、所定の条件ごとに、何れか一方又は双方の処理が行われるようにしてもよい。

【0093】

ステップＳ４Ｂにおいて、制御部２７Ｂは、測定部２１Ｂに、送信局送信ＯＮ時のＲＳＳＩ及び遅延プロファイルを再測定させるか否かを判定する。制御部２７Ｂは、例えば、予め決められていたｎ回の測定が完了したと判定した場合等、測定部２１Ｂに再測定させないと判定したときは（ＮＯ側）、ステップＳ５Ｂに処理を移行させる。一方、制御部２７Ｂは、例えば、予め決められていたｎ回の測定は完了していないと判定した場合等、測定部２１Ｂに再測定させると判定したときは（ＹＥＳ側）、ステップＳ１に処理を戻し、ステップＳ１～ステップＳ４Ｂの処理を繰り返す。なお、制御部２７Ｂは、所定の条件の場合は、ステップＳ１ではなく、ステップＳ１Ａに処理を戻し、ステップＳ１及びＳ２の処理は省略されてもよい。また、制御部２７Ｂは、所定の条件の場合は、ステップＳ１に処理を戻した場合であっても、ステップＳ１Ａ及びＳ２Ａの処理は省略されてもよい。

【0094】

ステップＳ５Ｂにおいて、（１）制御部２７Ｂにおける到来方向推定部４１Ｂは、送信局送信ＯＮ時のＲＳＳＩと遅延プロファイルとの両方に基づいて、電波の到来方向を推定する。なお、ステップＳ５Ｂの詳細な処理内容は、図６におけるステップＳ５と、図１０におけるステップＳ５Ａとの両方の処理を行うものであり、図６におけるステップＳ５と、図１０におけるステップＳ５Ａとで説明したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0095】

ステップＳ６Ｂにおいて、（２）制御部２７Ｂにおける推奨測定方向提示部４２Ｂは、ステップＳ５Ｂにおける到来方向推定の結果を用いて、推奨測定方向を提示する。すなわち、推奨測定方向提示部４２Ｂは、送信局送信ＯＮ時のＲＳＳＩと遅延プロファイルとの両方に基づいて推定された電波の到来方向に基づいて、推奨測定方向を提示する。なお、ステップＳ６Ｂの詳細な処理内容は、図６におけるステップＳ６と、図１０におけるステップＳ６Ａとの両方の処理を行うものであり、図６におけるステップＳ６と、図１０におけるステップＳ６Ａとで説明したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0096】

なお、図１４におけるその他の処理は、図６及び図１０で説明したため、説明を省略する。制御部２７Ｂは、図１４のステップＳ７において、測定方向を決定した後、図８のステップＳ１１に処理を移行させる。なお、第３実施形態における以降の処理は、第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0097】

＜第３実施形態の作用効果＞
以上、図１３～図１４に示す第３実施形態によれば、図５～図８に示す第１実施形態及び図９～図１２に示す第２実施形態と同様の効果を奏する。なお、図１３～図１４に示す第３実施形態によれば、ＲＳＳＩ及び遅延プロファイルの両方を用いて電波の到来方向が推定され、推奨測定方向が提示される。このため、図１３～図１４に示す第３実施形態によれば、図５～図８に示す第１実施形態及び図９～図１２に示す第２実施形態よりも、精度よく電波の到来方向を推定することができるとともに、精度よく推奨測定方向を提示することができる。また、図１３～図１４に示す第３実施形態によれば、条件に応じて、ＲＳＳＩの測定と遅延プロファイルの測定との一方又は両方が行われる。このため、図１３～図１４に示す第３実施形態によれば、図５～図８に示す第１実施形態及び図９～図１２に示す第２実施形態よりも、様々な条件下で、精度よく電波の到来方向を推定することができるとともに、精度よく推奨測定方向を提示することができる。

【0098】

＜ハードウェア構成例＞
図１５は、図５～図１４に示す実施形態に係るアンテナ設置方向提示装置２０、２０Ａ、２０Ｂが有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。上述した各機能は処理回路により実現される。一態様として、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ９１と少なくとも１つのメモリ９２とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア９３を備える。

【0099】

処理回路がプロセッサ９１とメモリ９２とを備える場合、各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、メモリ９２に格納される。プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。

【0100】

処理回路が専用のハードウェア９３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、又はこれらを組み合わせたものである。各機能は処理回路で実現される。

【0101】

アンテナ設置方向提示装置２０、２０Ａ、２０Ｂが有する各機能は、それぞれ一部又は全部がハードウェアによって構成されてもよいし、プロセッサが実行するプログラムとして構成されてもよい。すなわち、アンテナ設置方向提示装置２０、２０Ａ、２０Ｂはコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記憶媒体に記憶することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

【0102】

＜実施形態の補足事項＞
以上、図５～図１５に示す実施形態によれば、本件開示の一態様として、アンテナ設置方向提示装置２０、２０Ａ、２０Ｂを例に説明したが、アンテナ設置方向提示装置２０、２０Ａ、２０Ｂの各部の処理を行うアンテナ設置方向提示方法としても実現可能である。

【0103】

また、本件開示は、アンテナ設置方向提示装置２０、２０Ａ、２０Ｂの各部の処理ステップをコンピュータに実行させるアンテナ設置方向提示プログラムとしても実現可能である。

【0104】

また、本件開示は、当該アンテナ設置方向提示プログラムを記憶させた記憶媒体としても実現可能である。すなわち、アンテナ設置方向提示プログラムは、例えば、ＣＤ（Compact Disc）あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等のリムーバブルディスク等に記憶して頒布することができる。なお、アンテナ設置方向提示プログラムは、アンテナ設置方向提示装置２０、２０Ａ、２０Ｂに含まれるネットワークインタフェース等を介してネットワークからダウンロードされ、記憶部２４に格納されてもよい。

【0105】

本件開示は、無線通信システムへの実装またはソフトウェア無線などを活用する外部デバイスなど、さまざまな形態により実施可能である。

【0106】

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

【符号の説明】

【0107】

１，１Ａ，１Ｂ…アンテナ設置方向提示システム；１０…指向性アンテナ；２０，２０Ａ，２０Ｂ…アンテナ設置方向提示装置；２１，２１Ａ，２１Ｂ…測定部；２２…アンテナ制御部；２３…操作部；２４…記憶部；２５…表示部；２６…出力部；２７，２７Ａ，２７Ｂ…制御部；３０…システムバス（バス）；４１，４１Ａ，４１Ｂ…到来方向推定部；４２，４２Ａ，４２Ｂ…推奨測定方向提示部；４３…Ｃ／Ｎ推定値算出部；４４…アンテナ設置方向提示部；９１…プロセッサ；９２…メモリ；９３…ハードウェア；１００…無線通信システム；１０１…アンテナ；２００…到来方向推定装置；ａ_１（θ_１）～ａ_Ｌ（θ_Ｌ）…到来波；θ_１～θ_ｎ…測定方向；♯１～＃Ｎ…アレイアンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】