(57)【要約】  端末数推定システムは、複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信された無線信号を受信する複数の受信手段と、前記複数の受信手段で受信した前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定する端末数推定手段と、を備える。
2019240160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信された無線信号を受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段で受信した前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、
前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定する端末数推定手段と、
を備える端末数推定システム。
【請求項２】
複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信された無線信号を受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段で受信した前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、
前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定し、前記端末装置の各々の推定位置に基づいて、前記端末装置の数を推定し、前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅を特定する手段と、
前記端末装置の数と前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅とに基づいて、離散フーリエ変換された前記無線信号の各々から前記端末装置毎に無線信号を分離する信号分離処理手段と、
前記端末装置毎に分離された無線信号から特徴量を抽出し、前記無線信号の各々の特徴量に基づいて、前記端末装置の各々を特定する特定手段と、
を備える端末特定システム。
【請求項３】
複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信され、複数の受信手段で受信された無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、
前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定する端末数推定手段と、
を備える端末数推定装置。
【請求項４】
複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信され、複数の受信手段で受信された前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、
前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定し、前記端末装置の各々の推定位置に基づいて、前記端末装置の数を推定し、前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅を特定する手段と、
前記端末装置の数と前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅とに基づいて、離散フーリエ変換された前記無線信号の各々から前記端末装置毎に無線信号を分離する信号分離処理手段と、
前記端末装置毎に分離された無線信号から特徴量を抽出し、前記無線信号の各々の特徴量に基づいて、前記端末装置の各々を特定する特定手段と、
を備える端末特定装置。
【請求項５】
複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信された無線信号を、複数の受信手段で受信し、
前記複数の受信手段で受信した前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力し、
前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定する、
ことを含む処理方法。
【請求項６】
前記クラスタリングにより、前記端末装置の各々の推定された位置に基づいて、前記端末装置の数と前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅とを出力し、
前記端末装置の数と前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅とに基づいて、離散フーリエ変換された前記無線信号の各々から前記端末装置毎に無線信号を分離し、
前記端末装置毎に分離された無線信号から特徴量を抽出し、
前記無線信号の各々の特徴量に基づいて、前記端末装置の各々を特定する
ことを含む請求項５に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末数推定システム、端末特定システム、端末数推定装置、端末特定装置および処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末装置などの無線端末装置を特定する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、フェムト基地局等の基地局が、移動局からの受信信号の特性に基づいて移動局を認証する方法が記載されている。この方法では、基地局は、移動局からの受信信号のうちランダム・アクセス・チャンネル・プリアンブルなど既知の内容を持つ部分を離散フーリエ変換する。そして、基地局は、受信信号について得られた特性とデータベース内のデータとを比較することで、移動局が受け入れ可能な装置であるかどうかを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５２３８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、基地局が移動局の通信相手であり、移動局からの受信信号を容易に抽出できることが前提となっている。一方、端末装置（移動局）の通信相手でない装置が端末装置の特定を行う場合、端末装置からの信号を如何に抽出するかが問題となる。特に、複数の端末装置が同時に無線信号を送信している場合、端末装置の特定を行う装置が、受信信号から個々の端末装置の信号を抽出する必要がある。【０００５】
本発明の目的の一例は、上述の課題を解決することのできる端末数推定システム、端末特定システム、端末数推定装置、端末特定装置および処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、端末数推定システムは、複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信された無線信号を受信する複数の受信手段と、前記複数の受信手段で受信した前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定する端末数推定手段と、を備える。【０００７】
本発明の第２の態様によれば、端末特定システムは、複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信された無線信号を受信する複数の受信手段と、前記複数の受信手段で受信した前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定し、前記端末装置の各々の推定位置に基づいて、前記端末装置の数を推定し、前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅を特定する手段と、前記端末装置の数と前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅とに基づいて、離散フーリエ変換された前記無線信号の各々から前記端末装置毎に無線信号を分離する信号分離処理手段と、前記端末装置毎に分離された無線信号から特徴量を抽出し、前記無線信号の各々の特徴量に基づいて、前記端末装置の各々を特定する特定手段と、を備える。【０００８】
本発明の第３の態様によれば、端末数推定装置は、複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信され、複数の受信手段で受信された無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定する端末数推定手段と、を備える。【０００９】
本発明の第４の態様によれば、端末特定装置は、複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信され、複数の受信手段で受信された前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換手段と、前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定し、前記端末装置の各々の推定位置に基づいて、前記端末装置の数を推定し、前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅を特定する手段と、前記端末装置の数と前記端末装置毎のリソースブロックの数または幅とに基づいて、離散フーリエ変換された前記無線信号の各々から前記端末装置毎に無線信号を分離する信号分離処理手段と、前記端末装置毎に分離された無線信号から特徴量を抽出し、前記無線信号の各々の特徴量に基づいて、前記端末装置の各々を特定する特定手段と、を備える。【００１０】
本発明の第５の態様によれば、処理方法は、複数の端末装置から周波数分割多元接続されて送信された無線信号を、複数の受信手段で受信し、前記複数の受信手段で受信した前記無線信号の各々を、離散フーリエ変換して、離散フーリエ係数を出力し、前記離散フーリエ係数の各々に基づいて、前記無線信号の各々のリソースブロックを、クラスタリングすることにより、前記端末装置の各々の位置を推定する、ことを含む。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の実施形態によれば、無線端末装置の通信相手でない装置が、受信信号から個々の無線端末装置の信号を抽出するために有益な情報を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る端末数推定システムの機能構成の例を示す概略ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る端末数推定システムが処理対象とするアップリンク信号における、リソースの端末装置への割当の例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る受信部の配置例を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る端末特定システムの機能構成の例を示す概略ブロック図である。
【図５】第３実施形態に係る端末特定システムの機能構成の例を示す概略ブロック図である。
【図６】第３実施形態に係る電波センサ装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る特定処理装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態に係る特定処理装置が、フーリエ変換された受信信号から信号送信元の端末装置毎に信号を分離する処理の手順の例を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態に係る特定処理装置が信号送信元の端末装置毎に、端末装置を識別する処理を行う手順の例を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る端末特定システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１１】第４実施形態に係る端末特定システムの機能構成の例を示す概略ブロック図である。
【図１２】第４実施形態に係る端末特定システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１３】第５実施形態に係る端末特定システムの機能構成の例を示す概略ブロック図である。
【図１４】第５実施形態に係る端末特定システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１５】第６実施形態に係る端末数推定装置の構成の例を示す図である。
【図１６】第７実施形態に係る特定処理装置の構成の例を示す図である。
【図１７】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成例を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る端末数推定システムの機能構成の例を示す概略ブロック図である。図１に示す構成で、端末数推定システム１は、受信部１１と、フーリエ変換部１２と、位置推定部１３と、端末数推定部１４ａとを備える。
端末数推定システム１は、１つまたはそれ以上の端末装置（不図示）が送信したアップリンク（Uplink）の無線信号を受信して、送信元の端末装置の数（個数）を推定する。以下では、アップリンクの無線信号をアップリンク信号と称する。アップリンク信号の送信元の端末装置の数を端末装置数と称する。端末装置数を推定するには、端末装置から送信されるアップリンク信号を捉えることが望ましい。
【００１５】
端末装置からのアップリンク信号の宛先が端末数推定システム１である必要はない。
端末数推定システム１が処理対象とするアップリンク信号は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ；Frequency Division Multiple Access）のアップリンク信号であればよい。端末数推定システム１が処理対象とするアップリンク信号は、セルラー方式の通信、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution;登録商標）のアップリンク信号（Single Carrier FDMA;ＳＣ−ＦＤＭＡ）であってもよいが、これに限定されない。なお、ＦＤＭＡのアップリンク信号は、複数の端末装置から同時刻に送信されるため、多重化されている。そこで、送信元の端末装置数を推定するには、端末装置毎の信号に分離することが必要になる。
【００１６】
本実施形態では、端末数推定システム１がアップリンク信号を受信する場合を例に説明する。しかしながら、端末数推定システム１が受信する信号は、アップリンク信号に限定されない。端末数推定システム１が受信する信号は、１またはそれ以上の端末装置にリソースが割り当てられ、これらの端末装置が送信するＦＤＭＡ信号であればよい。また、端末数推定システム１が受信する信号の宛先は基地局あるいはアクセスポイントに特に限定されず、端末装置同士の通信であってもよい。
信号や信号の宛先に関する上記に説明は、他の実施形態についても同様である。
【００１７】
図２は、端末数推定システム１が処理対象とするアップリンク信号における、端末装置へのリソースの割当の例を示す図である。図２の例で、＃１〜＃５の各々は、端末装置の識別情報を示している。
図２の例で、アップリンク信号のリソースは、所定時間毎（１フレーム毎）かつ所定サブキャリア数毎（例えば、連続する１２サブキャリア毎）のリソースブロック（Resource Block；ＲＢ）に分割され、リソースブロック単位で端末装置に割り当てられる。図２の例では、周波数方向および時間方向のそれぞれに破線で区切られた各領域がリソースブロックの例に該当する。
端末装置へのリソースブロックの割当は、１フレーム毎に更新される。
【００１８】
以下では、周波数方向に連続する１つまたはそれ以上のリソースブロックが、１つの端末装置に割り当てられる場合を例に説明する。この場合、リソースブロックの開始位置、および、リソースブロック幅を特定することで、端末装置に割り当てられたリソースブロックを特定することができる。ここで言うリソースブロックの開始位置は、１つの端末装置に割り当てられたリソースブロックのうち、周波数が最も低いリソースブロックの開始位置である。あるいは、１つの端末装置に割り当てられたリソースブロックのうち、周波数が最も高いリソースブロックの開始位置を、リソースブロックの開始位置としてもよい。リソースブロック幅は、１つの端末装置に割り当てられたリソースブロックの数である。
【００１９】
後述するように、端末数推定システム１が、アップリンク信号の送信元の端末装置を特定する端末特定システムの一部として構成されていてもよい。端末装置からのアップリンク信号の宛先が端末特定システム以外である場合、各端末装置が送信している周波数や帯域幅は分からないため、各端末装置の信号を分離（抽出）する必要がある。そこで、アップリンク信号から端末装置毎の信号を分離（抽出）するために、端末装置数の情報を利用することができる。
但し、端末数推定システム１の用途は、端末特定システムの一部を構成する用途に限定されない。例えば、端末数推定システム１が推定する端末装置数を、対象領域の無線環境の混雑度把握等の評価に用いるようにしてもよい。
【００２０】
図１において、受信部１１は、アップリンク信号を受信する。端末数推定システム１が備える受信部１１の数は、複数であればよい。端末数推定システム１が、複数の受信部１１を備えることで、アップリンク信号送信元の端末装置の位置に応じて受信部１１毎の受信信号強度が異なり、受信信号を送信元の端末装置の位置に応じてクラスタリング（クラスタ分析）することができる。さらに、端末数推定システム１が、３つ以上の受信部１１で信号を受信した場合、送信元の端末装置を二次元座標上で推定することができ、より高精度にクラスタリングを行うことができる。
【００２１】
フーリエ変換部１２は、受信部１１毎に受信信号を離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform；ＤＦＴ）して離散フーリエ係数を出力する。
位置推定部１３は、フーリエ変換部１２が出力する離散フーリエ係数に基づいて、アップリンク信号を送信した各端末装置の位置を推定する。例えば、位置推定部１３は、アップリンク信号のリソースブロック毎に、各受信部１１における受信電波強度に基づいて、送信元の端末装置の位置を推定する。位置推定部１３が端末装置の位置を推定する方法として、公知の位置推定方法を用いることができる。
端末数推定システム１は、アップリンク信号のサブキャリア周波数およびリソースブロックのサブキャリア数等の規格について既知である。一方、端末数推定システム１は、アップリンク信号への各端末装置の信号のマッピング情報を基地局等から取得する必要はない。
【００２２】
端末数推定部１４ａは、リソースブロック毎の端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定する。端末数推定部１４ａは、例えば推定位置の差（距離）が所定の閾値以下の端末装置を同一のクラスタに分類するなど、推定位置が所定条件以上に近い端末装置を同一のクラスタに分類するクラスタリング（クラスタ分析）を行う。そして、端末数推定部１４ａは、クラスタリングの結果得られたクラスタ数を端末装置数と推定する。
端末数推定部１４ａが、端末装置の推定位置をクラスタリングする方法として、混合ガウスモデル（Gaussian Mixture Model；ＧＭＭ）を用いたクラスタリングなど、公知のクラスタリング方法を用いることができる。
【００２３】
図３は、受信部１１の配置例を示す図である。図３の例で、端末数推定システム１は、受信部１１を備える複数のセンサ装置１ａと、端末数推定処理装置１ｂとの組み合わせにて構成されている。
また、図３は、複数の端末装置９１０と、基地局装置９２０とを示す。複数の端末装置９１０が同時に基地局装置９２０宛にアップリンク信号を送信してもよい。また、端末装置９１０が送信する無線信号の宛先は、端末数推定システム１である必要はない。なお、端末装置９００は、スマートフォンまたは携帯電話機等の携帯端末装置であってもよい。また、端末装置９００は、電波を発信するＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）端末、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）端末などであってもよい。しかしながら、送信装置９００（送信装置特定システム１０による個体識別の対象）は、これらの例示に限定されない。
【００２４】
以上のように、複数の受信部１１は、アップリンク信号を受信する。フーリエ変換部１２は、受信部１１毎に受信信号を離散フーリエ変換して離散フーリエ係数を出力する。位置推定部１３は、フーリエ変換部１２が出力する離散フーリエ係数に基づいて、アップリンク信号を送信した各端末装置９１０の位置を推定する。端末数推定部１４ａは、各端末装置９１０の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定する。
【００２５】
このように、端末数推定システム１は、受信部１１の受信信号から端末装置９１０の位置を推定し、端末装置９１０の推定位置に基づいて端末装置数を推定する。これにより、端末数推定システム１は、アップリンク信号のリソースの端末装置９１０への割当情報（基地局が決定したマッピング情報）を取得する必要なしに、端末装置数を推定することができる。
特に、端末数推定システム１は、端末装置９１０からのアップリンク信号の宛先が端末数推定システム１でなくても、端末装置数を推定できる。端末数推定システム１によれば、この点で、端末数推定システム１（またはその装置）が無線端末装置の通信相手でなくても、受信信号から個々の無線端末装置の信号を抽出するために有益な情報を得られる。
【００２６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態の適用例を示す。具体的には、第２実施形態では、第１実施形態に係る端末数推定システムを、端末特定システムに適用した場合の例を示す。
図４は、第２実施形態に係る端末特定システムの機能構成の例を示す概略ブロック図である。図４に示す構成では、端末特定システム１０は、受信部１１と、フーリエ変換部１２と、位置推定部１３と、端末数推定部１４とを備える。
図４の各部のうち図１の各部に対応して同様の機能を有する部分には、同一の符号（１１、１２、１３）を付して説明を省略する。
【００２７】
端末数推定部１４は、端末数推定部１４ａ（図１）と同様に、端末装置９１０の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定する。
さらに、端末数推定部１４は、端末装置数の推定結果に基づいて、アップリンク信号における各端末装置９１０の信号の位置を推定する。具体的には、端末数推定部１４は、アップリンク信号の各リソースブロックを、そのリソースブロックの信号の送信元の端末装置９１０のクラスタにクラスタリングする。これにより、端末数推定部１４は、端末装置９１０毎に、その端末装置９１０に割り当てられたリソースブロックを推定する。
【００２８】
信号分離処理部１５は、アップリンク信号における各端末装置９１０の信号の位置の推定結果に基づいて、離散フーリエ変換されたアップリンク信号から個々の端末装置９１０の信号を分離する。具体的には、信号分離処理部１５は、アップリンク信号の各リソースブロックを、そのリソースブロックの信号の送信元の端末装置９１０のクラスタリング結果に従って端末装置９１０毎に取り出す。これにより、信号分離処理部１５は、アップリンク信号のリソースブロック毎の信号を、送信元の端末装置９１０毎に取り出すことができる。
なお、アップリンク信号にて連続する複数リソースブロック分のサブキャリアが端末装置に割り当てられる場合、端末特定システム１０の各部が、リソースブロック単位に代えて、端末装置に割り当たられたキャリア数単位で処理を行うようにしてもよい。例えば、各端末装置に２リソースブロックが割り当てられる場合、端末特定システム１０の各部が、２４サブキャリア単位（２リソースブロック単位）で処理を行うようにしてもよい。
【００２９】
特定部１６は、分離された信号の送信元の端末装置９１０を特定する。具体的には、特定部１６は、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎（端末数推定部１４による端末装置９１０のクラスタ毎）に、受信部１１の受信信号の特徴量を抽出する。例えば、特定部１６は、受信部１１毎に受信信号の特徴量を抽出することで、受信部１１毎、かつ、端末装置９１０毎に、受信信号の特徴量を抽出する。なお、「特定する」は、「識別する」、「判定する」などと言い換えられる。
特定部１６が送信元の端末装置９１０の特定に用いる方法として、特徴量の類似度を評価する方法、あるいは、特徴量を用いて端末特定システム１０に機械学習させる方法などを用いることができる。例えば、特定部１６が送信元の端末装置９１０の特定に、ｃｏｓ類似度計算による相関度計算、ｋ近傍法、ランダムフォレスト、サポート・ベクタ・マシン、多層パーセプトロンのうちの何れか１または複数を用いるようにしてもよい。特定方法は、これらの例示に限定されない。
【００３０】
そして、特定部１６は、端末装置９１０毎に抽出した特徴量を、予め端末装置９１０毎にデータベース化されている特徴量とマッチング（比較）する。これにより、特定部１６は、受信部１１毎、かつ、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎に、その端末装置９１０が、データベースに登録されている複数の端末装置のうち何れであるかを特定する。あるいは、特定部１６が、その端末装置９１０の特徴量が、データベースに登録されている特徴量の何れとも異なると判定した場合、その端末装置９１０が、データベースに登録されている端末装置の何れとも異なると判定するようにしてもよい。端末特定システム１０が、このデータベースを備えていてもよいし、他の装置のデータベースにアクセスするようにしてもよい。
【００３１】
さらに、特定部１６は、受信部１１毎、かつ、端末装置９１０毎の特定結果に基づいて、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０を特定する。具体的には、特定部１６は、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０が、受信部１１毎に特定した端末装置の何れであるかを判定する。例えば、特定部１６が、受信部１１毎の特定結果の多数決をとるようにしてもよい。
【００３２】
端末特定システム１０が電波発信元の端末装置９１０の特定に用いる特徴量は、端末装置９１０の個体差が現れるいろいろな特徴量とすることができる。例えば、端末特定システム１０が、受信部１１の受信信号のトランジェント（立ち上がりおよび立下り）、プリアンブル部分の電力スペクトル密度、エラーベクトル振幅、ＩＱ位相（同相・直交位相）誤差、ＩＱインバランス量、周波数オフセット、および、シンボルクロック誤差のうち１または複数を示す特徴量を用いるようにしてもよい。特徴量の種類は、これらに限定されない。
フーリエ変換部１２は、受信部１１の受信信号を離散フーリエ変換する。
【００３３】
受信部１１の受信信号の特徴量は、端末装置９１０が送信する電波の特徴量として用いられる。端末装置９１０毎の仕様の違い、あるいは、同じ仕様の端末装置９１０でもアナログ回路の特性のばらつきによって、端末装置９１０毎に電波特徴量（端末装置９１０が送信する電波の特徴量）に違いが生じる。端末特定システム１０は、この端末装置９１０毎の電波特徴量の違いを用いて、アップリンク信号の送信元の端末装置を特定する。
【００３４】
ここで、端末特定システム１０が備える受信部１１毎に受信機特性の個体差が生じる。端末特定システム１０が備える受信部１１が全て同じ仕様のものであっても、アナログ回路の特性のばらつき等によって、受信部１１毎に受信機特性の個体差が生じる。受信機特使の個体差が受信信号に現れることで受信信号の特徴量が変化する。複数の受信部１１が同じ端末装置９１０の電波を受信しても、端末装置９１０毎に受信信号の特徴量が異なり、これによって、端末特定システム１０が端末装置９１０を特定する精度が低下する可能性がある。
【００３５】
そこで、特定部１６が、受信信号の特徴量に対して受信部１１の受信機特性の影響を低減させる補正を行うようにしてもよい。例えば、特定部１６が、受信部１１毎に特徴量の補正方法を記憶しておき、信号を受信した受信部１１に応じて特徴量を補正するようにしてもよい。
あるいは、端末特定システム１０が、特徴量抽出前の受信信号に対して、受信部１１の受信機特性の影響を低減させる補正を行うようにしてもよい。例えば、フーリエ変換部１２が、対応する受信部１１の受信機特性に応じた補正方法を記憶しておき、受信部１１からの受信信号に対して補正を行うようにしてもよい。
【００３６】
以上のように、複数の受信部１１は、アップリンク信号を受信する。フーリエ変換部１２は、受信部１１毎に受信信号を離散フーリエ変換して離散フーリエ係数を出力する。位置推定部１３は、フーリエ変換部１２が出力する離散フーリエ係数に基づいて、アップリンク信号を送信した各端末装置９１０の位置を推定する。端末数推定部１４は、各端末装置９１０の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定し、端末装置数の推定結果に基づいて、アップリンク信号における各端末装置９１０の信号の位置を推定する。信号分離処理部１５は、アップリンク信号における各端末装置９１０の信号の位置の推定結果に基づいて、離散フーリエ変換されたアップリンク信号から個々の端末装置の信号を分離する。特定部１６は、分離された信号の送信元の端末装置を特定する。
【００３７】
このように、端末特定システム１０は、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０の位置推定を行って端末装置数を推定し、離散フーリエ変換されたアップリンク信号から個々の端末装置９１０の信号を分離する。これにより、端末特定システム１０は、アップリンク信号のリソースの端末装置９１０への割当情報（基地局が決定したリソースマッピング情報）を取得する必要なしに、信号送信元の端末装置９１０を特定できる。特に、端末特定システム１０は、端末装置９１０からのアップリンク信号の宛先が端末特定システム１０でなくても、信号送信元の端末装置９１０を特定できる。
【００３８】
端末特定システム１０を、都市部や各種施設における不審者の検知および追跡、あるいは、店舗内における顧客の動線の把握など、いろいろな用途に適用できる。
また、端末特定システム１０は、電波の特徴量を用いて送信装置の同一性を判定できるが、この特徴量から送信装置の所有者を直接的に割り出すことはできない。このように、端末特定システム１０が用いる電波の特徴量には匿名性があり、端末特定システム１０は、個人のプライバシーに配慮した処理を行うことができる。
【００３９】
また、端末数推定部１４は、アップリンク信号に含まれる各ブロックを、そのブロックの信号の送信元の端末装置９１０の位置の推定結果に基づいて、端末装置９１０毎のクラスタの何れかにクラスタリングすることで、アップリンク信号における各端末装置９１０の信号の位置を推定する。
このように、端末数推定部１４は、アップリンク信号に含まれる各ブロックを、そのブロックの信号の送信元の端末装置９１０のクラスタリング結果に従ってクラスタリングするという比較的簡単な処理で、アップリンク信号における各端末装置９１０の信号の位置を推定することができる。
【００４０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、第２実施形態を更に具体化した第１例を示す。
図５は、第３実施形態に係る端末特定システム１０の機能構成の例を示す概略ブロック図である。図５に示す構成では、端末特定システム１０が、複数の電波センサ装置１０１ａと、特定処理装置１０２ａとを備える。各電波センサ装置１０１ａには、受信部１１と、フーリエ変換部１２とが実装されている。特定処理装置１０２ａには、位置推定部１３と、端末数推定部１４と、信号分離処理部１５と、特定部１６と、特徴量データベース２１とが実装されている。特定部１６は、特徴量抽出部１７と、個別推定部１８と、判定部１９とを備える。
端末特定システム１０が備える電波センサ装置１０１ａの数は、複数であればいくつでもよい。１つの電波センサ装置１０１ａ毎に１つの受信部１１が実装される。フーリエ変換部１２は、受信部１１毎に設けられる。
【００４１】
特徴量抽出部１７は、受信部毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、受信信号の特徴量を抽出する。例えば、特徴量抽出部１７は、受信部１１毎、かつ、リソースブロック毎に受信信号の特徴量を抽出し、同一の端末装置９１０の信号として分類されているリソースブロックについて特徴量の平均値を算出することで、受信部１１毎、かつ、端末装置９１０のクラスタ毎に、受信信号の特徴量を抽出する。
【００４２】
個別推定部１８は、特徴量に基づいて、受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置を推定する。具体的には、個別推定部１８は、特徴量抽出部１７が受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に抽出した受信信号の特徴量と、予め特徴量データベース２１に登録されている端末装置毎の特徴量とマッチングする。これにより、個別推定部１８は、受信部１１毎、かつ、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎に、その端末装置９１０が、特徴量データベース２１に登録されている端末装置の何れであるかを特定する。あるいは、個別推定部１８が、その端末装置９１０の特徴量が、特徴量データベース２１に登録されている特徴量の何れとも異なると判定した場合、その端末装置９１０の特徴量が、特徴量データベース２１に登録されている端末装置の何れとも異なると判定するようにしてもよい。
【００４３】
判定部１９は、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置９１０が、個別推定部１８が受信部１１毎に推定した端末装置９１０の何れであるかを判定する。例えば、判定部１９が、個別推定部１８による受信部１１毎の端末装置９１０の特定結果の多数決をとるようにしてもよい。
【００４４】
特徴量データベース２１は、端末装置毎に、その端末装置の送信信号の特徴量を記憶している。上記のように、特徴量データベース２１は、個別推定部１８が端末装置９１０を特定するために用いられる。
図５では、特定処理装置１０２ａが特徴量データベース２１を備えている場合の例を示している。但し、他の装置が特徴量データベース２１を備え、個別推定部１８が、その装置の特徴量データベース２１にアクセスするようにしてもよい。
【００４５】
図６は、電波センサ装置１０１ａの動作の例を示すフローチャートである。電波センサ装置１０１ａは、アップリンク信号を受信すると、図６の処理を行う。例えば、電波センサ装置１０１ａは、アップリンク信号のフレーム毎に図６の処理を行う。
図６の処理で、受信部１１は、受信した信号に対して同期処理、アナログ−デジタル変換、端末特定システム１０が扱う特徴量に応じた部分の抽出（例えば、サイクリックプレフィックスの除去）等の無線受信処理を行う（ステップＳ１１１）。
【００４６】
次に、フーリエ変換部１２は、受信部１１が無線受信処理を行った受信信号に対して離散フーリエ変換を行い、フーリエ係数を出力する（ステップＳ１１２）。そして、電波センサ装置１０１ａは、得られたフレーム係数を特定処理装置１０２ａへ送信する（ステップＳ１１３）。
ステップＳ１１３の後、電波センサ装置１０１ａは、図６の処理を終了する。
【００４７】
図７は、特定処理装置１０２ａの動作の例を示すフローチャートである。
図７の処理で、特定処理装置１０２ａは、複数の電波センサ装置１０１の各々からフーリエ係数を受信する（ステップＳ１２１）。そして、特定処理装置１０２ａは、フーリエ係数が示すフーリエ変換された受信信号から信号送信元の端末装置９１０毎に信号を分離する処理を行う（ステップＳ１２２）。そして、特定処理装置１０２ａは、信号送信元の端末装置９１０毎に、端末装置を識別する処理を行う（ステップＳ１２３）。
ステップＳ１２３の後、特定処理装置１０２は、図７の処理を終了する。
【００４８】
図８は、特定処理装置１０２ａが、フーリエ変換された受信信号から信号送信元の端末装置９１０毎に信号を分離する処理の手順の例を示すフローチャートである。特定処理装置１０２ａは、図７のステップＳ１２２で図８の処理を行う。
図８の処理で、位置推定部１３は、アップリンク信号のリソースブロック毎に、送信元の端末装置９１０の位置を推定する（ステップＳ１３１）。
【００４９】
次に、端末数推定部１４は、位置推定部１３がリソースブロック毎に推定した送信元の端末装置９１０の推定位置に基づくクラスタ分析を行う（ステップＳ１３２）。具体的には、端末数推定部１４は、各リソースブロックの信号の送信元の端末装置９１０に対し、位置推定部１３が推定した位置が所定条件以上に近い端末装置９１０を同一のクラスタに分類するクラスタリングを行う。
同一のクラスタに分類された端末装置９１０は、同じ端末装置９１０であると解釈すると、１つのクラスタが１つの端末装置９１０を示すことになる。この端末装置９１０を、このクラスタの端末装置９１０と称する。
【００５０】
そして、端末数推定部１４は、クラスタ分析結果に基づいてアップリンクの送信元の端末装置数を決定し、各端末装置９１０に割り当てられているリソースブロックを判定する（ステップＳ１３３）。具体的には、端末数推定部１４は、ステップＳ１３２の処理で得られたクラスタの数を端末装置数と判定する。そして、端末数推定部１４は、ステップＳ１３２の処理で得られたクラスタ毎に、そのクラスタの端末装置９１０が電波送信元となっているリソースブロックを、そのクラスタの端末装置９１０に割り当てられているリソースブロックと判定する。
【００５１】
信号分離処理部１５は、ステップＳ１３２の処理で得られたクラスタ毎に、そのクラスタの端末装置９１０の送信信号をアップリンク信号から分離（抽出）する（ステップＳ１３４）。具体的には、信号分離処理部１５は、アップリンク信号の各リソースブロックを、そのリソースブロックの信号の送信元の端末装置９１０のクラスタリングに従って分類する。これにより、信号分離処理部１５は、アップリンク信号のリソースブロック毎の信号を、送信元の端末装置９１０毎に分類することができる。
ステップＳ１３４の後、特定処理装置１０２ａは、図８の処理を終了する。
【００５２】
図９は、特定処理装置１０２ａが信号送信元の端末装置９１０毎に、端末装置を識別する処理を行う手順の例を示すフローチャートである。端末装置９１０は、図７のステップＳ１２３で図９の処理を行う。
図９の処理で、特徴量抽出部１７は、端末装置９１０毎かつ受信部１１毎に受信信号の特徴量を抽出する（ステップＳ１４１）。例えば、特徴量抽出部１７は、受信部１１毎に受信信号の特徴量を抽出する。特徴量抽出部１７は、これにより、受信部１１毎、かつ、端末装置９１０のクラスタ毎に、受信信号の特徴量を抽出する。
【００５３】
次に、個別推定部１８は、端末装置９１０毎かつ受信部１１毎に端末装置を特定する（ステップＳ１４２）。具体的には、個別推定部１８は、特徴量抽出部１７が受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に抽出した受信信号の特徴量と、予め特徴量データベース２１に登録されている端末装置毎の特徴量とをマッチングする。これにより、個別推定部１８は、受信部１１毎、かつ、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎に、その端末装置９１０が、特徴量データベース２１に登録されている端末装置の何れであるかを特定する。あるいは、個別推定部１８が、その端末装置９１０の特徴量が、特徴量データベース２１に登録されている特徴量の何れとも異なると判定した場合、その端末装置９１０の特徴量が、特徴量データベース２１に登録されている端末装置の何れとも異なると判定するようにしてもよい。
【００５４】
次に、判定部１９は、端末装置９１０のクラスタ毎に、そのクラスタの端末装置９１０を特定する（ステップＳ１４３）。具体的には、判定部１９は、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置９１０が、個別推定部１８が受信部１１毎に推定した端末装置９１０の何れであるかを判定する。例えば、判定部１９が、個別推定部１８による受信部１１毎の端末装置９１０の特定結果の多数決をとるようにしてもよい。
ステップＳ１４３の後、特定処理装置１０２ａは、図９の処理を終了する。
【００５５】
図１０は、第３実施形態に係る端末特定システム１０の動作例を示すシーケンス図である。
図１０の処理で、特定処理装置１０２ａは、電波センサ装置１０１ａの各々に対して信号の受信開始を指示する（シーケンスＳ２１１）。
その後、端末装置９１０がアップリンク信号を送信すると（シーケンスＳ２２１）、電波センサ装置１０１ａの受信部１１が、端末装置９１０が送信した信号を受信する（シーケンスＳ２３１）。端末装置９１０が送信した信号を受信した受信部１１は、受信した信号に対して図６のステップＳ１１１で説明した無線受信処理を行う。
【００５６】
端末装置９１０からの信号を受信した電波センサ装置１０１ａでは、受信部１１が無線受信処理を行った受信信号に対して離散フーリエ変換を行う（シーケンスＳ２３２）。
そして、端末装置９１０からの信号を受信した電波センサ装置１０１ａは、離散フーリエ変換で得らえたフーリエ係数を特定処理装置１０２ａへ送信する（シーケンスＳ２３３）。
【００５７】
特定処理装置１０２ａが、電波センサ装置１０１ａが送信したＤＦＴ係数を取得すると（シーケンスＳ２４１）、特定処理装置１０２の信号分離処理部１５が、離散フーリエ変換されたアップリンク信号から個々の端末装置９１０の信号を分離する（シーケンスＳ２４２）。具体的には、信号分離処理部１５は、アップリンク信号の各リソースブロックを、そのリソースブロックの信号の送信元の端末装置９１０のクラスタリングに従って分類する。これにより、信号分離処理部１５は、アップリンク信号のリソースブロック毎の信号を、送信元の端末装置９１０毎に分類することができる。
【００５８】
次に、個別推定部１８が、受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置を推定する（シーケンスＳ２４３）。具体的には、個別推定部１８は、特徴量抽出部１７が受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に抽出した受信信号の特徴量と、予め特徴量データベース２１に登録されている端末装置毎の特徴量とマッチングする。これにより、個別推定部１８は、受信部１１毎、かつ、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎に、その端末装置９１０が、特徴量データベース２１に登録されている端末装置の何れであるかを特定する。あるいは、個別推定部１８が、その端末装置９１０の特徴量が、特徴量データベース２１に登録されている特徴量の何れとも異なると判定した場合、その端末装置９１０の特徴量が、特徴量データベース２１に登録されている端末装置の何れとも異なると判定するようにしてもよい。
【００５９】
次に、判定部１９は、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置９１０が、個別推定部１８が受信部１１毎に推定した端末装置９１０の何れであるかを判定する（シーケンスＳ２４４）。例えば、判定部１９が、個別推定部１８による受信部１１毎の端末装置９１０の特定結果の多数決をとるようにしてもよい。
シーケンスＳ２４４の後、端末特定システム１０は、図１０の処理を終了する。
【００６０】
以上のように、電波センサ装置１０１ａは、受信部１１と、フーリエ変換部１２とを備える。特定処理装置１０２ａは、位置推定部１３と、端末数推定部１４と、信号分離処理部１５と、特定部１６と、を備える。
これにより、端末特定システム１０では、電波センサ装置１０１ａの構成を比較的簡単にすることができ、電波センサ装置１０１ａの製造コストを比較的安くすることができる。
【００６１】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、第２実施形態を更に具体化した第２例を示す。
図１１は、第４実施形態に係る端末特定システム１０の機能構成の例を示す概略ブロック図である。図１１に示す構成では、端末特定システム１０が、複数の電波センサ装置１０１ｂと、特定処理装置１０２ｂとを備える。各電波センサ装置１０１ｂには、受信部１１と、フーリエ変換部１２と、信号分離処理部１５と、特徴量抽出部１７と、個別推定部１８と、特徴量データベース２１とが実装されている。特定処理装置１０２ｂには、位置推定部１３と、端末数推定部１４と、判定部１９とが実装されている。
特徴量抽出部１７と、個別推定部１８と、判定部１９との組み合わせは、特定部１６の例に該当する。
端末特定システム１０が備える電波センサ装置１０１ｂの数は、複数であればいくつでもよい。１つの電波センサ装置１０１ｂに１つの受信部１１が実装される。フーリエ変換部１２は、受信部１１毎に設けられる。
【００６２】
図１１の各部のうち図５の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１１〜１９、２１）を付して説明を省略する。
電力計算部３１は、フーリエ変換部１２が出力する離散フーリエ係数に基づいて、アップリンク信号に含まれるリソースブロック毎に、電波センサ装置１０１ｂの受信電力を計算する。
【００６３】
ここで、フーリエ変換部１２が出力する離散フーリエ係数から得られるＩＱ信号は、受信信号の電力（振幅）および位相を示している。位置推定部１３が端末装置９１０の位置を推定するためには、受信信号電量がわかればよく、位相の情報は不要である。そこで、電力計算部３１は、ＩＱ信号の原点からの距離（（Ｉ２＋Ｑ２）のルート）を算出し、受信電力を示す情報として用いる。
【００６４】
図１２は、第４実施形態に係る端末特定システム１０の動作例を示すシーケンス図である。
図１２のシーケンスＳ３１１〜Ｓ３３２は、図１０のシーケンスＳ２１１〜Ｓ２３２と同様である。
シーケンスＳ３３２の後、電力計算部３１は、アップリンク信号のリソースブロックごとに、受信部１１の受信電力の大きさを算出する(シーケンスＳ３３３)。例えば、電力計算部３１は、上記のようにＩＱ信号の原点からの距離を、受電電力を示す情報として算出する。
そして、電波センサ装置１０１ｂは、電力計算部３１が算出した電力計算値（受信電力の大きさを示す情報）を、特定処理装置１０２ｂへ送信する（シーケンスＳ３３４）。
【００６５】
特定処理装置１０２ｂでは、電波センサ装置１０１ｂが送信した電力計算値を取得すると(シーケンスＳ３４１)、端末数推定部１４が、アップリンク信号の送信元の端末装置数を推定する（シーケンスＳ３４２）。
そして、端末数推定部１４が、アップリンク信号の送信元の端末装置数毎に、割り当てられたリソースブロックの位置を推定する。
特定処理装置１０２ｂは、推定したリソースブロックの位置を示す情報を電波センサ装置１０１ｂへ送信する（シーケンスＳ３４３）。
【００６６】
電波センサ装置１０１ｂでは、特定処理装置１０２ｂが送信したリソースブロックの位置情報を取得すると（シーケンスＳ３５１）、信号分離処理部１５が、端末装置９１０毎の信号をアップリンク信号から分離する（シーケンスＳ３５２）。
そして、個別推定部１８は、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０を識別する（シーケンスＳ３５３）。具体的には、個別推定部１８は、信号分離処理部１５が分離した端末装置９１０毎の信号の特徴量を抽出し、特徴量データベース２１に登録されている特徴量とマッチングを行うことで、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０が、特徴量データベース２１に登録されている端末装置の何れであるかを判定する。
電波センサ装置１０１ｂは、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎に、個別推定部１８が識別した端末装置の識別情報（端末ＩＤ）を特定処理装置１０２ｂへ送信する（シーケンスＳ３５４）。
【００６７】
特定処理装置１０２ｂでは、電波センサ装置１０１ｂからの端末ＩＤ（個別推定部１８の識別結果）を取得すると（シーケンスＳ３６１）、判定部１９が、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０の特定を行う（シーケンスＳ３６２）。具体的には、電波センサ装置１０１ｂからの端末ＩＤは、端末装置９１０毎、かつ、受信部１１毎の識別結果の端末装置を示している。判定部１９は、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０が、端末装置９１０毎、かつ、受信部１１毎の識別結果の端末装置のうち何れであるかを判定する。例えば、判定部１９が、端末装置９１０毎、かつ、受信部１１毎の識別結果の多数決をとるようにしてもよい。
シーケンスＳ３６２の後、端末特定システム１０は、図１２の処理を終了する。
【００６８】
以上のように、電力計算部３１は、フーリエ変換部１２が受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、アップリンク信号に含まれるリソースブロック毎に、電波センサ装置１０１ｂの受信電力を計算する。位置推定部１３は、電力計算部３１が算出した受信電力に基づいてリソースブロック毎に電波送信元の端末装置９１０の位置を推定する。
【００６９】
これにより、電力計算部３１は、位置推定部１３に対してリソースブロック毎の受信電力を通知すればよい。この点で、端末特定システム１０では、フーリエ変換部１２が算出する離散フーリエ係数をそのまま位置推定部１３に通知する場合よりも、位置推定部１３に通知するデータ量を削減することができる。特に、電力計算部３１が電波センサ装置１０１ｂに実装され、位置推定部１３が特定処理装置１０２ｂに実装されている場合に、電波センサ装置１０１ｂと特定処理装置１０２ｂと間の通信量が比較的少なくて済む。
【００７０】
また、特徴量抽出部１７は、受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、受信信号の特徴量を抽出する。個別推定部１８は、特徴量抽出部１７が抽出した特徴量に基づいて、受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置９１０を推定する。判定部１９は、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置９１０が、個別推定部１８が受信部１１毎に推定した端末装置９１０の何れであるかを判定する。また、電波センサ装置１０１ｂは、受信部１１と、フーリエ変換部１２と、電力計算部３１と、信号分離処理部１５と、特徴量抽出部１７と、個別推定部１８とを備える。特定処理装置１０２ｂは、位置推定部１３と、端末数推定部１４と、判定部と１９とを備える。
【００７１】
これにより、端末特定システム１０では、電波センサ装置１０１ｂから特定処理装置１０２ｂへリソースブロック毎の受信電力と、識別結果の端末ＩＤとを送信すればよく、特定処理装置１０２ｂから電波センサ装置１０１ｂへ端末装置９１０毎のリソースブロックの位置情報を送信すればよい。端末特定システム１０によればこの点で、電波センサ装置１０１ｂと特定処理装置１０２ｂとの間の通信量が比較的少なくて済む。
【００７２】
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、第２実施形態を更に具体化した第３例を示す。
図１３は、第５実施形態に係る端末特定システム１０の機能構成の例を示す概略ブロック図である。図１３に示す構成では、端末特定システム１０が、電波センサ装置１０１ｃと、特定処理装置１０２ｃとを備える。電波センサ装置１０１ｃには、受信部１１と、フーリエ変換部１２と、信号分離処理部１５と、特徴量抽出部１７と、電力計算部３１とが実装されている。特定処理装置１０２ｃには、位置推定部１３と、端末数推定部１４と、個別推定部１８と、判定部１９と、特徴量データベース２１とが実装されている。
【００７３】
端末特定システム１０が備える電波センサ装置１０１ｃの数は、複数であればよい。１つの電波センサ装置１０１ｃに１つの受信部１１が実装される。フーリエ変換部１２は、受信部１１毎に設けられる。
図１３の各部のうち図１１の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１１〜１９、２１、３１）を付して説明を省略する。
【００７４】
第５実施形態に係る端末特定システム１０と第４実施形態に係る端末特定システム１０とを比較すると、第５実施形態では、個別推定部１８および特徴量データベース２１が特定処理装置側に実装されている点で、これらが電波センサ装置側に実装されている第４実施形態の場合と異なる。それ以外の点では、第５実施形態に係る端末特定システム１０は、第４実施形態の場合と同様である。
【００７５】
図１４は、第５実施形態に係る端末特定システム１０の動作例を示すシーケンス図である。
図１４のシーケンスＳ４１１〜Ｓ４５２は、図１２のシーケンスＳ３１１〜Ｓ３５２と同様である。
シーケンスＳ４５２の後、特徴量抽出部１７は、信号分離処理部１５が分離した信号毎（従って、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎）に、受信部１１の受信信号の特徴量を抽出する（シーケンスＳ４５３）。
そして、電波センサ装置１０１ｃは、特徴量抽出部１７が抽出した特徴量を示す電波特徴量リストを特定処理装置１０２ｃへ送信する（シーケンスＳ４５４）。
【００７６】
特定処理装置１０２ｃでは、電波センサ装置１０１ｃからの電波特徴量リストを取得すると（シーケンスＳ４６１）、個別推定部１８が、電波特徴量リストの示す特徴量に基づいて、受信部１１毎、かつ、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０毎に、端末装置９１０を識別する（シーケンスＳ４６２）。
そして、判定部１９は、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０の特定を行う（シーケンスＳ４６３）。具体的には、判定部１９は、アップリンク信号の送信元の端末装置９１０が、個別推定部１８による端末装置９１０毎、かつ、受信部１１毎の識別結果の端末装置のうち何れであるかを判定する。例えば、判定部１９が、端末装置９１０毎、かつ、受信部１１毎の識別結果の多数決をとるようにしてもよい。
シーケンスＳ４６３の後、端末特定システム１０は、図１４の処理を終了する。
【００７７】
以上のように、特徴量抽出部１７は、受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、受信信号の特徴量を抽出する。個別推定部１８は、特徴量抽出部１７が抽出した特徴量に基づいて、受信部１１毎、かつ、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置９１０を推定する。判定部１９は、端末数推定部１４が信号送信元の端末装置９１０をクラスタリングしたクラスタ毎に、電波送信元の端末装置９１０が、個別推定部１８が受信部１１毎に推定した端末装置９１０の何れであるかを判定する。また、電波センサ装置１０１ｃは、受信部１１と、フーリエ変換部１２と、電力計算部３１と、信号分離処理部１５と、特徴量抽出部１７とを備える。特定処理装置１０２ｂは、位置推定部１３と、端末数推定部１４と、個別推定部１８と、判定部と１９とを備える。
【００７８】
これにより、端末特定システム１０では、電波センサ装置１０１ｃから特定処理装置１０２ｃへリソースブロック毎の受信電力と、特徴量抽出部１７が抽出した特徴量を示す特徴量リストとを送信すればよく、特定処理装置１０２ｃから電波センサ装置１０１ｃへ端末装置９１０毎のリソースブロックの位置情報を送信すればよい。端末特定システム１０によればこの点で、電波センサ装置１０１ｃと特定処理装置１０２ｃとの間の通信量が比較的少なくて済む。
また、電波センサ装置１０１ｃの各々が特徴量データベース２１を備える必要がなく、この点で、特徴量データベース２１の管理が比較的容易である。
【００７９】
＜第６実施形態＞
第６実施形態では、端末数推定装置の構成の例について説明する。
図１５は、第６実施形態に係る端末数推定装置の構成の例を示す図である。図１５に示す端末数推定装置４１は、位置推定部１３と、端末数推定部１４とを備える。
かかる構成にて、位置推定部１３は、アップリンク信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、アップリンク信号を送信した各端末装置の位置を推定する。端末数推定部１４は、各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定する。
【００８０】
端末数推定装置４１によれば、アップリンク信号のリソースの端末装置９１０への割当情報（基地局が決定したマッピング情報）を取得する必要なしに、端末装置数を推定することができる。
特に、端末数推定装置４１によれば、端末装置９１０からのアップリンク信号の宛先が端末数推定装置４１でなくても、端末装置数を推定できる。端末数推定装置４１によれば、この点で、端末数推定装置４１が無線端末装置の通信相手でなくても、受信信号から個々の無線端末装置の信号を抽出するために有益な情報を得られる。
【００８１】
＜第７実施形態＞
第７実施形態では、特定処理装置の構成の例について説明する。
図１６は、第７実施形態に係る特定処理装置の構成の例を示す図である。図１６に示す特定処理装置４２は、位置推定部１３と、端末数推定部１４と、判定部１９とを備える。
かかる構成にて、位置推定部１３は、アップリンク信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、アップリンク信号を送信した各端末装置の位置を推定する。端末数推定部１４は、各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定し、端末装置数の推定結果に基づいて、アップリンク信号における各端末装置の信号の位置を推定する。判定部１９は、端末装置数のクラスタにクラスタリングされた信号の各々について、その信号の送信元の端末装置が、受信部毎に推定された端末装置の何れかを判定する。
特定処理装置４２によれば、アップリンク信号のリソースの端末装置９１０への割当情報（基地局が決定したマッピング情報）を取得する必要なしに、信号送信元の端末装置９１０を特定できる。特に、特定処理装置４２は、端末装置９１０からのアップリンク信号の宛先が特定処理装置４２でなくても、信号送信元の端末装置９１０を特定できる。
【００８２】
また、特定処理装置４２は、電波の特徴量を用いて送信装置の同一性を判定できるが、この特徴量から送信装置の所有者を直接的に割り出すことはできない。このように、特定処理装置４２が用いる電波の特徴量には匿名性があり、特定処理装置４２は、個人のプライバシーに配慮した処理を行うことができる。
【００８３】
図１７は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成例を示す概略ブロック図である。図１７に示す構成で、コンピュータ５００は、ＣＰＵ５１０と、記憶装置５２０と、インタフェース５３０とを備える。
上述の電波センサ装置１０１ａ、１０１ｂおよび１０１ｃの何れか１つ以上がコンピュータに実装される場合、上述した各処理部（受信部１１、フーリエ変換部１２、信号分離処理部１５、特徴量抽出部１７、個別推定部１８、特徴量データベース２１および電力計算部３１のうち全部または一部）の動作は、プログラムの形式で記憶装置５２０に記憶されている。ＣＰＵ５１０は、記憶装置５２０からプログラムを読み出して実行することで、各処理部の処理を実行する。また、ＣＰＵ５１０は、プログラムに従って、上述した各記憶部（特徴量データベース２１）に対応する記憶領域を記憶装置５２０に確保する。受信部１１の機能は、ＣＰＵ５０がプログラムに従ってインタフェース５３０としての通信機を制御することで実行される。
【００８４】
上述の特定処理装置１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび４２の何れか１つ以上がコンピュータに実装される場合、上述した各処理部（位置推定部１３、端末数推定部１４、信号分離処理部１５、特定部１６、特徴量抽出部１７、個別推定部１８、判定部１９および特徴量データベース２１のうち全部または一部）の動作は、プログラムの形式で記憶装置５２０に記憶されている。ＣＰＵ５１０は、記憶装置５２０からプログラムを読み出して実行することで、各処理部の処理を実行する。また、ＣＰＵ５１０は、プログラムに従って、上述した各記憶部（特徴量データベース２１）に対応する記憶領域を記憶装置５２０に確保する。
【００８５】
上述の端末数推定装置４１がコンピュータに実装される場合、上述した各処理部（位置推定部１３および端末数推定部１４のうち全部または一部）の動作は、プログラムの形式で記憶装置５２０に記憶されている。ＣＰＵ５１０は、記憶装置５２０からプログラムを読み出して実行することで、各処理部の処理を実行する。
【００８６】
なお、電波センサ装置１０１ａ、１０１ｂおよび１０１ｃと、特定処理装置１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび４２と、端末数推定装置４１とが行う処理の全部または一部を実行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、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここで言う「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００８７】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００８８】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限定されない。
【００８９】
（付記１）
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部と、
前記受信部毎に受信信号を離散フーリエ変換して離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換部と、
前記離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定する位置推定部と、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定する端末数推定部と、
を備える端末数推定システム。
【００９０】
（付記２）
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部と、
前記受信部毎に受信信号を離散フーリエ変換して離散フーリエ係数を出力するフーリエ変換部と、
前記離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定する位置推定部と、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定し、端末装置数の推定結果に基づいて、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号のうち各端末装置の無線信号の位置を推定する端末数推定部と、
前記各端末装置の信号の位置の推定結果に基づいて、前記受信信号が離散フーリエ変換された信号から個々の端末装置の信号を分離する信号分離処理部と、
分離された信号の送信元の端末装置を特定する特定部と、
を備える端末特定システム。
【００９１】
（付記３）
前記端末数推定部は、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号に含まれる各ブロックを、そのブロックの信号の送信元の前記端末装置の位置の推定結果に基づいて、前記端末装置毎のクラスタの何れかにクラスタリングすることで、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号のうち各端末装置の無線信号の位置を推定する、付記２に記載の端末特定システム。
【００９２】
（付記４）
複数の電波センサ装置と、特定処理装置とを備え、
前記フーリエ変換部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数のフーリエ変換部を含み、
前記複数の電波センサ装置は、前記複数の受信部のうち一つと、前記複数のフーリエ変換部の一つとを備え、
前記特定処理装置は、前記位置推定部と、前記端末数推定部と、前記信号分離処理部と、前記特定部と、を備える、
付記２または付記３に記載の端末特定システム。
【００９３】
（付記５）
前記離散フーリエ係数に基づいて、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号に含まれるブロック毎に、前記複数の受信部各々の受信電力を計算する電力計算部を備え、
前記位置推定部は、前記受信電力に基づいて前記ブロック毎にそのブロックの無線信号の送信元の前記端末装置の位置を推定する、
付記３に記載の端末特定システム。
【００９４】
（付記６）
複数の電波センサ装置と、特定処理装置とを備え、
前記特定部は、
前記複数の受信部毎かつ前記クラスタ毎に、受信信号の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量に基づいて、前記複数の受信部毎かつ前記クラスタ毎に、無線信号の送信元の端末装置を推定する個別推定部と、
前記クラスタ毎に、無線信号の送信元の端末装置が、前記個別推定部が前記受信部毎に推定した端末装置の何れであるかを判定する判定部と、
を備え、
前記フーリエ変換部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数のフーリエ変換部を含み、
前記電力計算部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数の電力計算部を含み、
前記信号分離処理部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数の信号分離処理部を含み、
前記特徴量抽出部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数の特徴量抽出部を含み、
前記個別推定部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数の個別推定部を含み、
前記複数の電波センサ装置各々は、前記複数の受信部のうち一つと、前記複数のフーリエ変換部のうち一つと、前記複数の電力計算部のうち一つと、前記複数の信号分離処理部のうち一つと、前記複数の特徴量抽出部のうち一つと、前記複数の個別推定部のうち一つとを備え、
前記特定処理装置は、前記位置推定部と、前記端末数推定部と、前記判定部とを備える、
付記５に記載の端末特定システム。
【００９５】
（付記７）
複数の電波センサ装置と、特定処理装置とを備え、
前記特定部は、
前記受信部毎かつ前記クラスタ毎に、受信信号の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量に基づいて、前記受信部毎かつ前記クラスタ毎に、無線信号の送信元の端末装置を推定する個別推定部と、
前記クラスタ毎に、無線信号の送信元の端末装置が、前記個別推定部が前記受信部毎に推定した端末装置の何れであるかを判定する判定部と、
を備え、
前記フーリエ変換部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数のフーリエ変換部を含み、
前記電力計算部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数の電力計算部を含み、
前記信号分離処理部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数の信号分離処理部を含み、
前記特徴量抽出部は、それぞれ前記複数の受信部に対応する複数の特徴量抽出部を含み、
前記複数の電波センサ装置各々は、前記複数の受信部のうち一つと、前記複数のフーリエ変換部のうち一つと、前記複数の電力計算部のうち一つと、前記複数の信号分離処理部のうち一つと、前記複数の特徴量抽出部のうち一つとを備え、
前記特定処理装置は、前記位置推定部と、前記端末数推定部と、前記個別推定部と、前記判定部とを備える、
付記５に記載の端末特定システム。
【００９６】
（付記８）
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定する位置推定部と、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定する端末数推定部と、
を備える端末数推定装置。
【００９７】
（付記９）
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定する位置推定部と、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定し、端末装置数の推定結果に基づいて、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号のうち各端末装置の無線信号の位置を推定する端末数推定部と、
前記端末装置数のクラスタにクラスタリングされた信号の各々について、その信号の送信元の端末装置が、前記受信部毎に推定された端末装置の何れかを判定する判定部と、
を備える特定処理装置。
【００９８】
（付記１０）
複数の受信部の各々で１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信することと、
前記受信部毎に受信信号を離散フーリエ変換して離散フーリエ係数を出力することと、
前記離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定することと、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定することと、
を含む処理方法。
【００９９】
（付記１１）
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定することと、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定することと、
を含む処理方法。
【０１００】
（付記１２）
複数の受信部の各々で１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信することと、
前記受信部毎に受信信号を離散フーリエ変換して離散フーリエ係数を出力することと、
前記離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定することと、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定し、端末装置数の推定結果に基づいて、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号のうち各端末装置の信号の位置を推定することと、
前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号のうち各端末装置の信号の位置の推定結果に基づいて、離散フーリエ変換された前記受信信号から個々の端末装置の信号を分離することと、
分離された信号の送信元の端末装置を特定することと、
を含む処理方法。
【０１０１】
（付記１３）
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定することと、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定し、端末装置数の推定結果に基づいて、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号のうち各端末装置の信号の位置を推定することと、
前記端末装置数のクラスタにクラスタリングされた信号の各々について、その信号の送信元の端末装置が、前記受信部毎に推定された端末装置の何れかを判定することと、
を含む処理方法。
【０１０２】
（付記１４）
コンピュータに、
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定することと、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定することと、
を実行させるためのプログラムを記憶した記録媒体。
【０１０３】
（付記１５）
コンピュータに、
１またはそれ以上の端末装置からの無線信号を受信する複数の受信部の各々の受信信号を離散フーリエ変換した離散フーリエ係数に基づいて、無線信号の送信元の各端末装置の位置を推定することと、
各端末装置の位置推定結果に基づいて端末装置数を推定し、端末装置数の推定結果に基づいて、前記１またはそれ以上の端末装置からの無線信号のうち各端末装置の信号の位置を推定することと、
前記端末装置数のクラスタにクラスタリングされた信号の各々について、その信号の送信元の端末装置が、前記受信部毎に推定された端末装置の何れかを判定することと、
を実行させるためのプログラムを記憶した記録媒体。
【０１０４】
この出願は、２０１８年６月１２日に出願された日本国特願２０１８−１１２１９８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、端末数推定システム、端末特定システム、端末数推定装置、特定処理装置、処理方法および記憶媒体に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  端末特定システム
１１  受信部
１２  フーリエ変換部
１３  位置推定部
１４、１４ａ  端末数推定部
１５  信号分離処理部
１６  特定部
１７  特徴量抽出部
１８  個別推定部
１９  判定部
２１  特徴量データベース
３１  電力計算部
４１  端末数推定装置
４２、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  特定処理装置
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ  電波センサ装置
【図１】
2019240160.tif 000003
【図２】
2019240160.tif 000004
【図３】
2019240160.tif 000005
【図４】
2019240160.tif 000006
【図５】
2019240160.tif 000007
【図６】
2019240160.tif 000008
【図７】
2019240160.tif 000009
【図８】
2019240160.tif 000010
【図９】
2019240160.tif 000011
【図１０】
2019240160.tif 000012
【図１１】
2019240160.tif 000013
【図１２】
2019240160.tif 000014
【図１３】
2019240160.tif 000015
【図１４】
2019240160.tif 000016
【図１５】
2019240160.tif 000017
【図１６】
2019240160.tif 000018
【図１７】
2019240160.tif 000019
【国際調査報告】
2019240160.tif 000020
2019240160.tif 000021
2019240160.tif 000022
2019240160.tif 000023