信息处理装置、信息处理方法以及通信装置与流程

1.本公开涉及信息处理装置、信息处理方法以及通信装置。


背景技术：

2.以往，已知有使用了具有指向性的天线设备的通信装置。例如，在专利文献1中公开了在具有向一定的方向的指向性的通信装置中，不论其姿势如何都能够使指向性朝向目标方向的技术。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2012-134950号公报


技术实现要素：

6.例如，在将从供给侧供给的天线设备用于通信装置的情况下，通信装置的开发及制造侧有时使用该天线设备设计的参数等参数数据。但是，通信装置的开发及制造侧无法调整所供给的参数数据，所以难以将天线设备设为适于通信装置的设定。
7.因而，在本公开中，提出能够使天线设备的供给侧提供适于使用天线设备的通信装置的参数数据的信息处理装置、信息处理方法以及通信装置。
8.为了解决上述课题，本公开的一个方式提供一种信息处理装置，具备：输入部，将具有多个天线模块的天线设备的环境数据输入到提供装置；获取部，获取所述提供装置根据所述环境数据的输入生成的所述天线设备的参数数据；推测部，根据获取到的所述参数数据、所述环境数据以及最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理；以及变更部，根据所述推测部的推测结果，以使所述天线设备的输出改善的方式变更所述环境数据，所述输入部将所述变更部变更后的所述环境数据输入到所述提供装置，所述获取部获取与变更后的所述环境数据的输入相应的所述参数数据。
9.另外，本公开的一个方式提供一种信息处理方法，包括计算机执行：将具有多个天线模块的天线设备的环境数据输入到提供装置；获取所述提供装置根据所述环境数据的输入生成的所述天线设备的参数数据；根据获取到的所述参数数据、所述环境数据以及最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理；根据推测结果，以使所述天线设备的输出改善的方式变更所述环境数据；将变更后的所述环境数据输入到所述提供装置；以及获取与变更后的所述环境数据的输入相应的所述参数数据。
10.另外，本公开的一个方式提供一种通信装置，具备：天线设备，包括多个天线模块；以及控制部，控制所述天线设备，所述天线设备根据信息处理装置从提供装置获取到的参数数据来释放信号，所述信息处理装置具备：输入部，将所述天线设备的环境数据输入到所述提供装置；获取部，获取所述提供装置根据所述环境数据的输入生成的所述天线设备的参数数据；推测部，根据获取到的所述参数数据、所述环境数据以及最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理；以及变更部，根据所述推测部的推测结
果，以使所述天线设备的输出改善的方式变更所述环境数据，所述输入部将所述变更部变更后的所述环境数据输入到所述提供装置，所述获取部获取与变更后的所述环境数据的输入相应的所述参数数据。
附图说明
11.图1是用于说明波束赋形开发的概要的图。
12.图2是用于说明实施方式的信息处理装置的概要的图。
13.图3是用于说明球面覆盖的图。
14.图4是用于说明毫米波波束设计的方针的图。
15.图5是示出实施方式的信息处理装置的结构的一个例子的图。
16.图6是示出实施方式的信息处理装置执行的处理次序的一个例子的流程图。
17.图7是示出电磁场数据与球面覆盖的关系的图。
18.图8是示出电磁场数据与球面覆盖的关系的图。
19.图9是示出电磁场数据与球面覆盖的关系的图。
20.图10是示出电磁场数据与球面覆盖的关系的图。
21.图11是示出电磁场数据与球面覆盖的关系的图。
22.图12是示出电磁场数据与球面覆盖的关系的图。
23.图13是示出电磁场数据与球面覆盖的关系的图。
24.图14是示出实施方式的信息处理装置实现最优化的情况与未实现的情况下的比较结果的曲线图。
25.图15是示出实施方式的系统的概要的图。
26.图16是示出实施方式的通信装置的结构例的图。
27.图17是用于说明实施方式的通信装置的比较例的图。
28.图18是示出实现信息处理装置的功能的计算机的一个例子的硬件结构图。
29.(符号说明)
30.1：供给侧；2：制造侧；10：信息处理装置；11：输入输出部；12：通信部；13：存储部；14：控制部；14a：输入部；14b：获取部；14c：推测部；14d：变更部；14e：决定部；100：通信装置；110：天线设备；111：天线模块；120：存储部；130：控制部；200：提供装置；d10：参数数据；d11：代码数据；d20：电磁场数据。
具体实施方式
31.以下，根据附图，详细地说明本公开的实施方式。此外，在以下的各实施方式中，对相同的部位附加相同的符号，从而省略重复的说明。
32.[波束赋形开发的概要]
[0033]
面向无线传输，波束赋形技术正变得普遍。波束赋形的优点之一例如在于与超过6ghz，或直至60ghz为止，或者超过其的高载波频率下的传输存在亲和性，能够实现宽的带宽。波束赋形的另一优点是空间复用的有效性，由此频谱效率提高。
[0034]
图1是用于说明波束赋形开发的概要的图。从供给侧供给的天线设备的波束赋形开发通过如图1所示将从供给侧1供给的参数数据d10写入到通信装置100所使用的天线设
备而进行。参数数据d10是供给侧1在周围全球面上测定天线设备的天线单体的电磁场远场解并根据测定结果计算出的数据。但是，参数的计算方法、波束的最优化方法未从供给侧1公开给制造侧2，是黑箱。另外，从供给侧1提供给制造侧2的数据有时被加密。
[0035]
使用天线设备的通信装置100的制造侧2如过程p1所示在通信装置100中搭载天线设备，测定对各天线单体施加信号时的辐射电磁场。制造侧2生成具有针对测定出的角度(、θ等)的相位和振幅(v偏振波和h偏振波)的值的电磁场数据d20，将电磁场数据d20输入到供给侧1的装置。
[0036]
供给侧1当从制造侧2被输入电磁场数据d20时，生成针对波束赋形所需的各波束的天线输入信号的相位信息被加密后的参数数据d10。供给侧1将所生成的参数数据d10提供给制造侧2。然后，制造侧2如过程p2所示将从供给侧1提供的参数数据d10写入到通信装置100，从而能够从通信装置100输出毫米波波束。
[0037]
制造侧2仅凭进行天线设备的测定，就能够进行波束赋形，但还举出问题点。例如，在制造侧2，有时通信装置100输出的毫米波波束的形状不是最优的。通信装置100的毫米波波束的辐射方向不连续地改变，选择预先登记的几十个波束中的考虑此时的基站的方向而最好的波束来使用。因而，理想上，通信装置100必须用所有波束覆盖整个装置周围，以全覆盖的方式配置波束。但是，写入有所提供的参数数据d10的通信装置100当实际地测定波束时，有时波束重叠，或者朝向不必要的方向。另外，制造侧2将毫米波波束的设计依赖于供给侧1，所以无法改善毫米波波束的形状。
[0038]
因此，使用天线设备的通信装置100的制造侧2只能对所供给的天线设备的毫米波波束进行测定，无法进行通信装置100的波束的最优化。在本公开中，提供能够使供给侧提供适于通信装置的天线设备的参数数据的信息处理装置、信息处理方法、通信装置等。
[0039]
(实施方式)
[0040]
[实施方式的信息处理装置的概要]
[0041]
说明实施方式的信息处理装置的基本结构的一个例子。图2是用于说明实施方式的信息处理装置的概要的图。图3是用于说明球面覆盖的图。图4是用于说明毫米波波束设计的方针的图。
[0042]
在图2所示的一个例子中，信息处理装置10是制造侧2所使用的计算机。提供装置200是天线设备的供给侧1所使用的云服务器(cloud server)。信息处理装置10和提供装置200构成为能够经由网络进行通信。
[0043]
提供装置200当从信息处理装置10受理电磁场数据d20时，生成针对波束赋形所需的各波束的天线输入信号的相位信息被加密后的参数数据d10。提供装置200对所生成的参数数据d10进行加密，并提供给信息处理装置10。在该情况下，提供装置200将公开了参数数据d10的一部分的信息的代码数据d11提供给信息处理装置10。代码数据d11包含能够计算天线设备的所有波束的辐射方向的信息。在本实施方式中，说明代码数据d11例如包含针对各波束的天线输入信号的相位信息的情况。
[0044]
信息处理装置10根据代码数据d11来计算所有波束的辐射方向。信息处理装置10如过程p3所示，使所有波束的辐射方向重合，从而计算能够以何种程度覆盖通信装置的周围这样的指标即球面覆盖(spherical coverage)。
[0045]
例如，作为5g(5th generation，第五代)的毫米波通信的性能指标，在第3代合作
伙伴项目(third generation partnership project：3gpp)中定义了球面覆盖。球面覆盖如图3的左图所示表示测定在通信装置100的周围的球面上的各点从终端辐射的波束的功率而以某个功率以上辐射的方向是多大宽度。图3的右图是对左图的测定出的等效各向同性辐射功率使用在该功率以下多大范围被覆盖的累积概率分布而表示的。在图3的右图中，纵轴表示累积概率分布[％]，横轴表示等效各向同性辐射功率[dbm]。图3的右图例如用1－(覆盖率)表示在某个功率以下多大范围被覆盖。图3的右图示出曲线图越往右方向gr移动，则表能够以越高的功率覆盖，如特性c1所示，意味着覆盖率越扩大则球面覆盖越提高。即，图3的右图意味着曲线图越往左方向g
l
移动，如特性c2所示，覆盖率越缩小则球面覆盖越差。
[0046]
信息处理装置10如图4所示将在过程p1中测定出的电磁场数据d20替换为矢量λ，将提供装置200对该矢量λ进行处理而生成参数数据d10(代码数据d11)的系统替换为函数l(
·
)，替换将从提供装置200提供并在过程p3中确认的球面覆盖替换为l(λ)。即，函数l(
·
)当被输入矢量λ时，输出球面覆盖l(λ)。因此，信息处理装置10将提供装置200的处理视为采用黑箱的最优化问题，实现寻找提供装置200的输出最大的矢量λ(输入)的功能。
[0047]
例如，在函数已知的一般的最优化中，对函数进行微分而求出梯度，求出最大值(极大值)，但函数l(
·
)不明。因此，在本实施方式中，说明信息处理装置10使用公知的贝叶斯最优化，生成用于推测函数l(
·
)的回归模型函数l’(
·
)，求出球面覆盖扩大的输入数据的情况。贝叶斯最优化根据输入与输出的关系来预测黑箱，但平衡良好地探索函数此时可能最大的位置和还不能这么说的位置，从而能够以非常少的计算量求出最大值。
[0048]
[实施方式的信息处理装置的结构]
[0049]
接下来，说明制造侧2所使用的信息处理装置10的一个例子。图5是示出实施方式的信息处理装置10的结构的一个例子的图。图5所示的信息处理装置10具备输入输出部11、通信部12、存储部13以及控制部14。控制部14与输入输出部11、通信部12以及存储部13电连接。
[0050]
输入输出部11具有检测由用户进行的物理输入操作的功能、对用户输出信息的功能等。输入输出部11例如具有输入装置、显示装置、扬声器等。输入输出部11将与输入操作相应的信息供给到控制部14。输入输出部11通过控制部14的控制来输出各种信息。
[0051]
通信部12具有经由网络而与提供装置200等电子设备进行通信的功能。通信部12例如能够使用能够进行基于有线的通信或者基于无线的通信的通信装置。通信部12将从控制部14输入的信息、信号等发送到提供装置200等。通信部12将从外部的测定装置等接收到的测定数据等供给到控制部14。
[0052]
存储部13存储各种数据以及程序。存储部13例如通过ram、闪存存储器等半导体存储器元件或者硬盘、光盘等存储装置来实现。存储部13存储通信部12供给的各种数据。存储部13例如存储参数数据d10、代码数据d11、电磁场数据d20等。
[0053]
参数数据d10是用于使通信装置100的天线设备进行动作的数据。参数数据d10是从提供装置200提供并被加密的数据。代码数据d11是具有天线设备的每个波束的输入到各天线模块的振幅和相位的数据。代码数据d11是从提供装置200提供且未被加密的数据。即，代码数据d11是信息处理装置10能够解析的数据，是参数数据d10的一部分的数据。电磁场数据d20是输入到提供装置200的数据。电磁场数据d20是包含表示使用天线设备的通信装
置100的动作环境的信息的数据。电磁场数据d20按照从提供装置200等指示的格式制作出。在本实施方式中，电磁场数据d20是环境数据的一个例子。
[0054]
控制部14掌管信息处理装置10的控制。控制部14具有输入部14a、获取部14b、推测部14c、变更部14d、决定部14e这样的各功能部。在本实施方式中，输入部14a、获取部14b、推测部14c、变更部14d以及决定部14e的控制部33的各功能部例如通过如下方式实现：由cpu(central processing unit，中央处理单元)、mcu(micro control unit)等将ram(random access memory，随机存取存储器)等作为作业区域而执行存储于信息处理装置10内部的程序。另外，各功能部例如也可以通过asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)等集成电路来实现。
[0055]
输入部14a将具有使用多个天线模块的天线设备的通信装置100的电磁场数据d20输入到提供装置200。输入部14a经由通信部12将电磁场数据d20发送到提供装置200，从而将电磁场数据d20输入到提供装置200。例如，在提供装置200是应用软件的情况下，输入部14a也可以构成为将电磁场数据d20输入到应用软件。
[0056]
获取部14b获取提供装置200根据电磁场数据d20的输入生成的天线设备的参数数据d10。获取部14b经由通信部12获取从提供装置200接收到的参数数据d10和与该参数数据d10关联起来的代码数据d11。获取部14b将获取到的参数数据d10以及代码数据d11与所输入的电磁场数据d20关联起来存储于存储部13。此外，在参数数据d10未被加密的情况下，获取部14b也可以构成为仅获取未被加密的参数数据d10。
[0057]
推测部14c根据获取到的参数数据d10和电磁场数据d20，推测与提供装置200中的参数数据d10的生成有关的处理。推测部14c使用贝叶斯最优化，推测与提供装置200中的参数数据d10的生成有关的处理。推测部14c作为与提供装置200中的参数数据d10的生成有关的处理的最优化问题，推测与生成有关的处理。即，推测部14c推测提供装置200的上述函数l(
·
)。
[0058]
变更部14d根据推测部14c的推测结果来变更电磁场数据d20。变更部14d以使提供装置200生成天线设备的球面覆盖改善的参数数据d10的方式变更电磁场数据d20。关于电磁场数据d20的变更例将在后面叙述。
[0059]
决定部14e从输入到提供装置200的多个电磁场数据d20之中决定天线设备的球面覆盖最大的电磁场数据d20。决定部14e将所决定的电磁场数据d20与天线设备关联起来存储于存储部13。由此，在信息处理装置10中，输入部14a将所决定的电磁场数据d20输入到提供装置200，从而获取部14b能够从提供装置200获取改善的参数数据d10。
[0060]
以上，说明了实施方式的信息处理装置10的结构例。此外，使用图5说明的上述结构仅仅是一个例子，本实施方式的信息处理装置10的结构不限定于上述例子。本实施方式的信息处理装置10的功能结构能够根据规格、运用灵活地变形。
[0061]
[实施方式的信息处理装置的处理次序]
[0062]
接下来，说明实施方式的信息处理装置10的处理次序的一个例子。图6是示出实施方式的信息处理装置10执行的处理次序的一个例子的流程图。图6所示的处理次序通过由信息处理装置10的控制部14执行程序而实现。图6所示的处理次序例如在通信装置100的设计时、开发时等定时由控制部14执行。
[0063]
如图6所示，信息处理装置10的控制部14使电磁场数据d20初始化(步骤s101)。例如，控制部14针对搭载于通信装置100的天线设备的天线模块的每一个，将施加作为基准的基准信号时的辐射电磁场设定为存储部13的电磁场数据d20的初始值。控制部14会生成能够由提供装置200解析在怎样的环境下使用天线模块的电磁场数据d20。控制部14例如也可以生成包含表示通信装置100的内部的配置、构造等的信息的电磁场数据d20作为天线模块的环境。控制部14当步骤s101的处理结束时，使处理进入到步骤s102。
[0064]
控制部14将电磁场数据d20输入到提供装置200(步骤s102)。例如，控制部14经由通信部12将电磁场数据d20发送到提供装置200、预定的保存目的地，从而将电磁场数据d20输入到提供装置200。控制部14当步骤s102的处理结束时，使处理进入到步骤s103。
[0065]
控制部14从提供装置200获取参数数据d10以及代码数据d11(步骤s103)。例如，控制部14经由通信部12，根据电磁场数据d20的输入来获取提供装置200提供的参数数据d10以及代码数据d11，存储于存储部13。控制部14当步骤s103的处理结束时，使处理进入到步骤s104。
[0066]
控制部14从获取到的代码数据d11获取相位信息(步骤s104)。例如，代码数据d11包含与每个波束的相位和振幅有关的信息。在该情况下，控制部14解析代码数据d11，从而获取每个波束的输入到天线模块的振幅和相位。控制部14当步骤s104的处理结束时，使处理进入到步骤s105。
[0067]
控制部14计算通信装置100的球面覆盖(步骤s105)。例如，控制部14根据每个波束的输入到各天线模块的振幅以及相位信息和在步骤s102中输入到提供装置200的电磁场数据d20来进行数值计算，从而计算各波束的辐射图案。控制部14根据计算出的各波束的辐射图案，计算上述球面覆盖。控制部14当步骤s105的处理结束时，使处理进入到步骤s106。
[0068]
控制部14对基于电磁场数据d20和球面覆盖的曲线图进行1点绘制(步骤s106)。例如，控制部14关于电磁场数据d20与球面覆盖的关系而仅求出1点，所以对推测曲线图绘制该1点。以下，说明推测曲线图的一个例子。
[0069]
图7是示出电磁场数据d20与球面覆盖的关系的图。在图7中，横轴表示仅1维地截取的电磁场数据d20(矢量λ)，纵轴表示球面覆盖相对于电磁场数据d20的变化。在图7中，曲线图g11是表示不明的提供装置200的真的函数l(
·
)的无法观测的曲线图。观测点t表示针对随机输入而得到的输出。在本实施方式中，能够观测的仅为针对某个矢量λ的输出的关系的1点，所以提供随机的输入。曲线图g12是如通过观测点t那样的预测具有推测分布g12a的函数的曲线图。推测分布g12a相当于95％的置信区间。曲线图g13是获得函数的输出值，是示出该值越高则越可能是最大值的曲线图。
[0070]
在图7所示的一个例子中，控制部14将表示电磁场数据d20与球面覆盖的关系的1个输出作为观测点t而绘制出。其结果，在图7所示的曲线图中，控制部14绘制出多个观测点t。返回到图6，控制部14当步骤s106的处理结束时，使处理进入到步骤s107。
[0071]
控制部14判定是否满足最优化的结束条件(步骤s107)。例如，控制部14在最优化的循环的重复次数超过阈值的情况下，判定为满足最优化的结束条件。此外，结束条件例如也可以设为用于判定最优化的性能是否最好的条件。控制部14在判定为不满足最优化的结束条件的情况下(在步骤s107中否)，使处理进入到步骤s108。
[0072]
控制部14从观测点t计算(更新)推测分布g12a(步骤s108)。例如，控制部14为了根
据观测点t求出推测无法观测的真的函数l(
·
)的推测分布g12a，进行基于高斯过程的推测。
[0073]
在基于高斯过程的推测中，控制部14使用观测点t的数据，计算观测点t以外的整个区间的均值和方差。在本实施方式中，设为控制部14假定为真的函数l(
·
)为以下的高斯过程。
[0074]
例如，针对观测到的输入的任意的部分集合在观测值遵循式(1)所示的平均值m(x
1:n
)，式(2)所示的协方差k(x
1:n
)的高斯方差时，将其称为高斯过程。此外，n是整数。
[0075]
平均值m(x
1:n
)＝{m(x1)，m(x2)，
…
，m(xn)}
…
式(1)
[0076]
[数1]
[0077][0078]
k是测量自变量间的相似度的核函数，k是其矢量。
[0079]
在该假定之下，针对未观测的输入的推测分布p(y
n+1
|y)的带条件的分布用下述式(3)表达。此外，y通常是对函数f加上噪声的均值、方差的正态分布而得到的。其中，m(y
n+1
)是均值，能够用下述式(4)表达。σ2(y
n+1
)是方差，能够用下述式(5)表达。
[0080]
[数2]
[0081]
p(y
n+1
|y)＝n(y
n+1
|m(y
n+1
)，σ2(y
n+1
))
…
式(3)
[0082]
[数3]
[0083][0084]
[数4]
[0085]
σ2(y
n+1
)＝k-k
t
(kn+ρ2i)-1k…
式(5)
[0086]
将以上进行简化，式(3)相当于均值是图7所示的曲线图g12，方差是图7所示的推测分布g12a，当远离观测点t时，推测分布g12a(区域的纵幅)变大。控制部14每当在曲线图中绘制(追加)新的观测点t时，重新计算推测分布g12a。控制部14当步骤s108的处理结束时，使处理进入到步骤s109。
[0087]
控制部14从推测分布g12a和获得函数决定下一个输入电磁场数据(步骤s109)。例如，控制部14使用推测出的推测分布g12a的均值和方差以及获得函数，决定下一个输入电磁场数据。
[0088]
图8是示出电磁场数据d20与球面覆盖的关系的图。图8是与图7同样的结构，横轴表示仅1维地截取的电磁场数据d20(矢量λ)，纵轴表示与电磁场数据d20相对的球面覆盖的变化。以下，参照图8，说明决定输入电磁场数据的一个例子。
[0089]
获得函数根据种类而把重心放在活用和探索中的哪一方发生改变。活用将可知好到某种程度的区域即均值高的区域r1的附近作为下一个输入。探索将可能良好但几乎未使用的区域即方差大的区域r2的附近作为下一个区域。在本实施方式中，说明控制部14使用被称为ei(expected improvement，预期改善)的获得函数的情况。ei是基于改善的期待度
的函数。控制部14通过使用ei，从而关于作为下一个电磁场数据的候补的x而选择更新此前得到的最优值τ的期待度最大的候补。即，下一个输入电磁场数据能够用式(6)表达。此外，式(6)中的e[]是输出期待值的函数。
[0090]
ei(x)＝e[max(f(x)－τ，0)]
…
式(6)
[0091]
返回到图6，控制部14当决定输入电磁场数据时，使处理进入到步骤s110。控制部14根据输入电磁场数据来更新电磁场数据d20(步骤s110)。例如，控制部14将输入电磁场数据以成为适于提供装置200的输入的格式的方式进行变换，用变换后的数据变更存储部13的电磁场数据d20。控制部14当步骤s110的处理结束时，使处理返回到已经说明的步骤s102，继续处理。由此，控制部14通过重复步骤s102以后的一连串的处理，能够得到最大的球面覆盖。
[0092]
另外，控制部14在判定为满足最优化的结束条件的情况下(在步骤s107中是)，使处理进入到步骤s111。控制部14决定实现最大的球面覆盖所需的电磁场数据d20(步骤s111)。例如，控制部14将在最优化的处理之中性能最好的电磁场数据与球面覆盖的配对作为最优值，将该电磁场数据d20决定为实现最大的球面覆盖所需的电磁场数据d20。控制部14当步骤s111的处理结束时，使图6所示的处理次序结束。
[0093]
在图6所示的处理次序中，控制部14通过执行步骤s102，从而作为输入部14a发挥功能。控制部14通过执行步骤s103，从而作为获取部14b发挥功能。控制部14通过执行步骤s104至步骤s108，从而作为推测部14c发挥功能。控制部14通过执行步骤s109至步骤s110，从而作为变更部14d发挥功能。控制部14通过执行步骤s111，从而作为决定部14e发挥功能。
[0094]
[实施方式的信息处理装置的设计例]
[0095]
接下来，说明实施方式的信息处理装置10的设计例。图9至图13是示出电磁场数据d20与球面覆盖的关系的图。图9至图13的曲线图是与上述图7同样的结构，横轴表示仅1维地截取的电磁场数据d20(矢量λ)，纵轴表示与电磁场数据d20相对的球面覆盖的变化。
[0096]
例如，贝叶斯最优化在选择分布完全最大的位置的情况下，陷入局部解的情形较多。因此，信息处理装置10排除推测分布g12a最大的位置，获得函数的输出值越高，则越可能是最大值，这是由于获得函数的探索与活用的平衡所引起的。
[0097]
信息处理装置10在上述图7所示的一个例子中，探索曲线图g12的值最大的曲线图g13的值h，将与该值h对应的电磁场数据d20决定为下一个电磁场数据d20。由此，信息处理装置10决定排除了推测分布g12a最大的位置之后的电磁场数据d20。
[0098]
信息处理装置10将所决定的下一个电磁场数据d20输入到提供装置200，获取提供装置200提供的代码数据d11等。信息处理装置10当根据代码数据d11的相位信息求出观测点t时，绘制该观测点t，计算图9所示的曲线图g11、g12以及g13。在图9所示的一个例子中，示出了信息处理装置10在图9所示的曲线图的横轴的中央附近得到新的观测点t。在针对图7以及图8的曲线图的预测中，预测为最大，但示出了提供装置200的处理的结果不是最大。因此，信息处理装置10在图9所示的一个例子中，探索曲线图g12的值最大的曲线图g13的值h，将与该值h对应的电磁场数据d20决定为下一个电磁场数据d20。由此，信息处理装置10能够预测为在与图8不同的电磁场的部分(图9中的右侧)，推测分布g12a可能最大，所以决定与该电磁场相应的电磁场数据d20。即，信息处理装置10决定排除了推测分布g12a最大的位置之后的电磁场数据d20。
[0099]
信息处理装置10将所决定的下一个电磁场数据d20输入到提供装置200，获取提供装置200提供的代码数据d11等。信息处理装置10当根据代码数据d11的相位信息求出观测点t时，绘制该观测点t，计算图10所示的曲线图g11、g12以及g13。在图10所示的一个例子中，示出了信息处理装置10在图10所示的曲线图的横轴的右侧附近得到新的观测点t。图10所示的曲线图示出了提供装置200的处理的结果在针对图9的曲线图的预测中预测为最大的部分可能是最大值。在图10所示的一个例子中，横轴的靠左侧的部分的获得函数的输出值高，所以信息处理装置10探索曲线图g12的值最大的曲线图g13的值h，将与该值h对应的电磁场数据d20决定为下一个电磁场数据d20。由此，信息处理装置10能够预测为在与图9不同的电磁场的部分(图10中的左侧)，推测分布g12a可能最大，所以决定与该电磁场相应的电磁场数据d20。
[0100]
信息处理装置10将所决定的下一个电磁场数据d20输入到提供装置200，获取提供装置200提供的代码数据d11等。信息处理装置10当根据代码数据d11的相位信息求出观测点t时，绘制该观测点t，计算图11所示的曲线图g11、g12以及g13。在图11所示的一个例子中，示出了信息处理装置10在图11所示的曲线图的横轴的左侧附近得到新的观测点t。图11所示的曲线图示出了提供装置200的处理的结果在针对图10的曲线图的预测中预测为最大的部分不是最大值。在图11所示的一个例子中，横轴的靠右侧的部分的获得函数的输出值高，所以信息处理装置10探索曲线图g12的值最大的曲线图g13的值h，将与该值h对应的电磁场数据d20决定为下一个电磁场数据d20。由此，信息处理装置10能够预测为在与图10不同的电磁场的部分(图11中的右侧)，推测分布g12a可能最大，所以决定与该电磁场相应的电磁场数据d20。
[0101]
信息处理装置10将所决定的下一个电磁场数据d20输入到提供装置200，获取提供装置200提供的代码数据d11等。信息处理装置10当根据代码数据d11的相位信息求出观测点t时，绘制该观测点t，计算图12所示的曲线图g11、g12以及g13。在图12所示的一个例子中，示出了信息处理装置10在图12所示的曲线图的横轴的右侧得到新的观测点t。图12所示的曲线图示出了在提供装置200的处理的结果在针对图11的曲线图的预测中预测为最大的部分接近最大值。
[0102]
信息处理装置10当满足最优化的结束条件时，从图13所示的观测点t之中决定与表示最大的球面覆盖的观测点tm对应的电磁场数据d20。由此，信息处理装置10通过使用贝叶斯最优化，不会使用可能不有助于最大值的更新的电磁场数据d20的部分，能够求出适于最大的球面覆盖的电磁场数据d20。其结果，信息处理装置10通过生成推测出提供装置200的黑箱的处理的回归模型，能够使提供装置200提供适于通信装置100的参数数据d10。
[0103]
如以上那样，提供装置200中的作为对象的系统由于目标函数是黑箱，所以无法求出函数的梯度。因此，实施方式的信息处理装置10为了最优化，对提供装置200(黑箱)提供不同的多个电磁场数据d20，计算根据输入输出的关系推测出黑箱的函数l(
·
)的回归模型。具体而言，信息处理装置10作为输入数据而使用全球面上的各角度下的振幅和相位，作为输出数据而使用能够针对多个毫米波波束的每个波束根据输入到各天线的信号的相位信息计算的球面覆盖。但是，在对于作为本次对象的黑箱函数的计算，每1次需要10分钟左右的时间的情况下，信息处理装置10需要以尽可能少的计算次数推测黑箱的函数l(
·
)。因而，在本实施方式中，说明信息处理装置10作为最优化手法而使用贝叶斯最优化的情况，但
不限定于此。
[0104]
在贝叶斯最优化中，计算目标黑箱函数的回归模型，从该回归模型决定使用获得函数计算的下一个输入数据。此时，信息处理装置10作为回归模型不采用线性回归，假定为黑箱函数遵循高斯分布而采用高斯过程回归，从而能够以概率分布的形式推测黑箱函数。信息处理装置10通过作为概率分布进行推测，能够包含回归的不确定度。由此，信息处理装置10能够在用获得函数决定下一个输入数据时，进行如下这样的动作：在初始阶段使不确定度大幅残留的区域优先，在最终阶段使在回归模型之中进一步可能能够更新最大值的输入数据优先。其结果，信息处理装置10能够避免陷入局部解，并以少的计算次数达到全局的最优解。另外，信息处理装置10通过变更获得函数的种类，能够使直至达到最优解为止的试行次数变化。
[0105]
图14是示出实施方式的信息处理装置10实现最优化的情况与未实现的情况下的比较结果的曲线图。图14的横轴表示有效辐射功率，纵轴表示累积概率分布(cdf：cumulative distribution function)。在图14中，曲线图g21示出了信息处理装置10未实现最优化，而将提供装置200提供的参数数据d10写入到天线设备，实际地测定出的测定结果。曲线图g22示出了根据信息处理装置10实现最优化的电磁场数据d20的输入，将提供装置200提供的参数数据d10写入天线设备，实际地测定出的测定结果。
[0106]
如图14所示，进行了最优化的曲线图g22相对于未进行最优化的曲线图g21而向改善方向移动，在50％cdf下呈现0.3db左右的改善。即，信息处理装置10使针对通信装置100的球面覆盖达到50％的时间点下的有效辐射功率比不进行最优化的状态改善0.3db。其结果，通信装置100当有效辐射功率改善+0.3db时，传输距离提高3.5％，球面覆盖扩大7.0％。因而，示出了实施方式的信息处理装置10的最优化对于通信装置100的天线设备有效。
[0107]
[实施方式的系统的结构例]
[0108]
图15是示出实施方式的系统的概要的图。如图15所示，系统具备上述信息处理装置10和通信装置100。信息处理装置10将电磁场数据d20输入到对制造侧2供给天线设备的供给侧1的提供装置200，从该提供装置200获取天线设备的参数数据d10。信息处理装置10在过程p4中使获取到的参数数据d10写入到通信装置100的天线设备。由此，通信装置100不变更提供装置200提供的参数数据d10，而根据参数数据d10的参数从天线设备释放信号。此外，信息处理装置10既可以在通信装置100的制造时写入获取到的参数数据d10，也可以写入到制造后的通信装置100。
[0109]
另外，信息处理装置10当从提供装置200获取到参数数据d10以及代码数据d11时，根据代码数据d11来推测与提供装置200中的参数数据d10的生成有关的处理。信息处理装置10根据推测结果，以改善天线设备的输出的方式变更电磁场数据d20，将变更后的电磁场数据d20输入到提供装置200。然后，信息处理装置10当从提供装置200获取到适于通信装置100的参数数据d10以及代码数据d11时，在过程p4中，使该参数数据d10写入到通信装置100的天线设备。由此，信息处理装置10使提供装置200提供适于通信装置100的参数数据d10，根据该参数数据d10的参数从天线设备释放信号。
[0110]
[实施方式的通信装置的结构例]
[0111]
图16是示出实施方式的通信装置100的结构例的图。图16所示的通信装置100例如为了利用高频带的电波，构成为能够使用具备多个天线模块的天线设备来控制无线信号的
指向性。在图16所示的一个例子中，通信装置100具备天线设备110、存储部120以及控制部130。此外，图16为了简化说明，仅记载实施方式的结构，省略了其它结构。
[0112]
天线设备110是用于与其它无线通信装置进行无线通信的信号处理部。天线设备110例如能够换称为无线通信部。天线设备110能够使用同一频域同时进行数据发送和数据接收。例如，天线设备110能够与基站装置等其它通信装置进行频域内全双工通信。天线设备110依照控制部130的控制进行动作。关于天线设备110，信息处理装置10从提供装置200获取到的参数数据d10写入到存储器等。
[0113]
天线设备110具有多个天线模块111。天线模块111例如具有多个天线元件。天线模块111根据参数数据d10的参数来释放无线信号，从而使指向性朝向目标方向。由此，天线模块111能够进行波束赋形。
[0114]
存储部120例如是dram、sram、闪存存储器、硬盘等能够进行数据读写的存储装置。存储部120作为通信装置100的存储单元发挥功能。存储部120存储控制部130为了控制天线设备110而使用的控制信息等。
[0115]
控制部130是控制通信装置100的各部分的控制器。控制部130例如通过cpu、mpu等处理器(硬件处理器)来实现。例如，控制部130通过由处理器将ram等作为作业区域而执行存储于通信装置100的内部的存储装置的各种程序而实现。此外，控制部130也可以通过asic、fpga等集成电路来实现。cpu、mpu、asic以及fpga都能够视为控制器。
[0116]
以上，说明了实施方式的通信装置100的结构例。此外，使用图16说明的上述结构仅仅是一个例子，本实施方式的通信装置100的结构不限定于上述例子。本实施方式的通信装置100的功能结构能够根据规格、运用灵活地变形。
[0117]
[基于信息处理装置的最优化的有无的通信装置的特性的比较例]
[0118]
图17是用于说明实施方式的通信装置100的比较例的图。图17所示的比较例是使用了相同的结构的通信装置100的情况下的比较例。
[0119]
首先，信息处理装置10将电磁场数据d20输入到提供装置200，获取提供装置200提供的参数数据d10。信息处理装置10不进行用于使电磁场数据d20最优化的变更，而将获取到的参数数据d10写入到通信装置100的天线设备110。其结果，通信装置100使用参数数据d10来进行波束赋形的结果是得到产品的特性c1。
[0120]
接下来，信息处理装置10将相同的电磁场数据d20输入到提供装置200，获取提供装置200提供的参数数据d10。信息处理装置10将根据电磁场数据d20和参数数据d10(代码数据d11)最优化的电磁场数据d20’输入到提供装置200，获取提供装置200提供的新的参数数据d10’。通过重复该处理，从而信息处理装置10当获取到多个参数数据d10’时，将适于通信装置100的参数数据d10’写入到通信装置100的天线设备110。其结果，通信装置100使用参数数据d10’来进行波束赋形的结果是，得到产品的特性c2。
[0121]
其结果能够确认，在通信装置100中，有电磁场数据d20的最优化的情况下的产品的特性c2比没有最优化的情况下的产品的特性c1提高。即，通信装置100根据将参数数据d10和参数数据d10’中的哪个参数数据写入到天线设备110而产品的特性发生变化。
[0122]
[硬件结构]
[0123]
上述的实施方式的信息处理装置10例如也可以通过如图18所示的结构的计算机1000来实现。以下，将实施方式的信息处理装置10举为例子而进行说明。图18是示出实现信
息处理装置10的功能的计算机1000的一个例子的硬件结构图。计算机1000具有cpu1100、ram1200、rom(read only memory，只读存储器)1300、hdd(hard disk drive，硬盘驱动器)1400、通信接口1500以及输入输出接口1600。计算机1000的各部分利用总线1050连接。
[0124]
cpu1100根据保存于rom1300或者hdd1400的程序进行动作，进行各部分的控制。例如，cpu1100将保存于rom1300或者hdd1400的程序展开到ram1200，执行与各种程序对应的处理。
[0125]
rom1300保存在计算机1000的启动时由cpu1100执行的bios(basic input output system)等启动程序、依赖于计算机1000的硬件的程序等。
[0126]
hdd1400是非临时地记录由cpu1100执行的程序以及由该程序使用的数据等的计算机能够读取的记录介质。具体而言，hdd1400是记录作为程序数据1450的一个例子的本公开的信息处理程序的记录介质。
[0127]
通信接口1500是用于计算机1000与外部网络1550(例如因特网)连接的接口。例如，cpu1100经由通信接口1500从其它设备接收数据，或者将cpu1100生成的数据发送到其它设备。
[0128]
输入输出接口1600是用于将输入输出设备1650与计算机1000进行连接的接口。例如，cpu1100经由输入输出接口1600从键盘、鼠标等输入设备接收数据。另外，cpu1100经由输入输出接口1600将数据发送到显示器、扬声器、打印机等输出设备。另外，输入输出接口1600也可以作为读取记录于预定的记录介质(媒体)的程序等的媒体接口发挥功能。媒体例如是指dvd(digital versatile disc，数字多功能光盘)等光学记录介质、mo(magneto－optical disk，磁光盘)等光磁记录介质、磁带介质、磁记录介质或者半导体存储器等。
[0129]
例如，在计算机1000作为实施方式的信息处理装置10发挥功能的情况下，计算机1000的cpu1100通过执行载入于ram1200上的程序，从而实现输入部14a、获取部14b、推测部14c、变更部14d、决定部14e等功能。另外，在hdd1400中，保存本公开的程序、存储部32内的数据。此外，cpu1100从hdd1400读取程序数据1450而执行，但作为另一例子，也可以经由外部网络1550从其它装置获取这些程序。
[0130]
以上，参照附图，详细地说明了本公开的优选的实施方式，但本公开的技术范围不限定于上述例子。应理解的是只要是具有本公开的技术领域中的通常的知识的人员，就当然能够在权利要求书所记载的技术思想的范围内想到各种变更例或者修改例，它们当然也属于本公开的技术范围。
[0131]
另外，本说明书所记载的效果只是说明性的或者例示性的，而不是限定性的。也就是说，本公开的技术除了上述效果之外，或者代替上述效果，能够起到对于本领域技术人员从本说明书的记载明显能得到的其它效果。
[0132]
在上述实施方式中，说明了信息处理装置10将电磁场数据d20用作环境数据的情况，但不限定于此。环境数据例如既可以是设置通信装置的天线设备的硬件的结构等的结构数据，也可以是使结构数据包含于电磁场数据d20的结构。
[0133]
在上述实施方式中，说明了信息处理装置10无条件地执行参数数据d10的最优化的情况，但不限定于此。信息处理装置10例如在来自提供装置200的参数数据d10无需最优化的情况下，也可以设为不进行最优化的结构。
[0134]
在上述实施方式中，说明了信息处理装置10通过计算机实现的情况，但不限定于
此。例如，信息处理装置10也可以通过通信装置100来实现。
[0135]
(效果)
[0136]
信息处理装置10具备：输入部14a，将具有多个天线模块111的天线设备110的环境数据输入到提供装置200；获取部14b，获取提供装置200根据环境数据的输入生成的天线设备110的参数数据；推测部14c，根据获取到的参数数据、环境数据以及最优化手法，推测与提供装置200中的参数数据的生成有关的处理；以及变更部14d，根据推测部14c的推测结果，以使天线设备110的输出改善的方式变更环境数据。在信息处理装置10中，输入部14a将变更部4d变更后的环境数据输入到提供装置200，获取部14b获取与变更后的环境数据的输入相应的参数数据。
[0137]
由此，信息处理装置10能够将改善天线设备110的输出的环境数据输入到与参数数据的生成有关的处理不明的提供装置200，从提供装置200获取与该环境数据相应的参数数据。其结果，信息处理装置10能够使天线设备110的供给侧提供适于使用天线设备110的通信装置100的参数数据，所以能够提高通信装置100的特性。
[0138]
在信息处理装置10中，推测部14c使用贝叶斯最优化作为最优化手法，推测与提供装置200中的参数数据的生成有关的处理。
[0139]
由此，信息处理装置10能够抑制根据环境数据(输入)与参数数据(输出)的关系来预测与提供装置200中的参数数据的生成有关的处理的计算量。其结果，信息处理装置10能够抑制计算量，所以即使是处理需要时间的提供装置200，也能够缩短适于通信装置100的参数的设计时间。
[0140]
在信息处理装置10中，推测部14c根据基于高斯过程回归的概率分布来推测与提供装置200中的参数数据的生成有关的处理。
[0141]
由此，信息处理装置10能够将与提供装置200中的参数数据的生成有关的处理推测为概率分布，所以能够包含回归的不确定度。其结果，信息处理装置10能够抑制陷入局部解，使天线设备110的供给侧提供适于使用天线设备110的通信装置100的参数数据。
[0142]
在信息处理装置10中，变更部14d以使提供装置200生成天线设备110的球面覆盖改善的参数数据的方式变更环境数据。
[0143]
由此，信息处理装置10能够针对多个毫米波波束的每个波束而使用能够根据输入到各天线的信号的相位计算的球面覆盖，变更环境数据。其结果，信息处理装置10通过决定天线设备110的球面覆盖最大的电磁场数据d20，能够使天线设备110的供给侧提供适于使用天线设备110的通信装置100的参数数据。
[0144]
在信息处理装置10中，变更部14d从基于参数数据的观测点计算推测分布，根据推测分布和获得函数来变更环境数据。
[0145]
由此，信息处理装置10能够在用获得函数决定下一个环境数据时，进行如下这样的处理：在初始阶段使不确定度大幅残留的区域优先，在最终阶段使能够在回归模型之中进一步可能能够更新最大值的输入数据优先。其结果，信息处理装置10能够避免陷入局部解，并以少的计算次数达到最优解，所以能够使天线设备110的供给侧效率良好地提供适于使用天线设备110的通信装置100的参数数据。
[0146]
在信息处理装置10中，还具备决定部14e，该决定部14e从输入到提供装置200的天线设备110的多个环境数据之中决定球面覆盖最大的环境数据。
[0147]
由此，信息处理装置10能够决定实现最大的球面覆盖所需的环境数据。其结果，信息处理装置10能够使天线设备110的供给侧提供更适于使用天线设备110的通信装置100的参数数据。
[0148]
信息处理方法包括计算机执行：将具有多个天线模块111的天线设备110的环境数据输入到提供装置200；获取提供装置200根据环境数据的输入生成的天线设备110的参数数据；根据获取到的参数数据、环境数据以及最优化手法来推测与提供装置200中的参数数据的生成有关的处理；根据推测结果，以使天线设备110的输出改善的方式变更环境数据；将变更后的环境数据输入到提供装置；以及获取与变更后的环境数据的输入相应的参数数据。
[0149]
由此，计算机能够将改善天线设备110的输出的环境数据输入到与参数数据的生成有关的处理不明的提供装置200，从提供装置200获取与该环境数据相应的参数数据。其结果，计算机能够使天线设备110的供给侧提供适于使用天线设备110的通信装置的参数数据，所以能够提高通信装置的特性。
[0150]
通信装置100具备：天线设备110，包括多个天线模块111；以及控制部130，控制天线设备110，天线设备110根据信息处理装置10从提供装置200获取到的参数数据来释放信号。信息处理装置10具备：输入部14a，将天线设备110的环境数据输入到提供装置200；获取部14b，获取提供装置200根据环境数据的输入生成的天线设备110的参数数据；推测部14c，根据获取到的参数数据、环境数据以及最优化手法，推测与提供装置200中的参数数据的生成有关的处理；以及变更部14d，根据推测部14c的推测结果，以使天线设备110的输出改善的方式变更环境数据。在信息处理装置10中，输入部14a将变更部4d变更后的环境数据输入到提供装置200，获取部14b获取与变更后的环境数据的输入相应的参数数据。
[0151]
由此，在通信装置100中，信息处理装置10能够将改善天线设备110的输出的环境数据输入到与参数数据的生成有关的处理不明的提供装置200，根据与该环境数据相应地从提供装置200获取到的参数数据来释放信号。其结果，通信装置100释放基于适于本装置的天线设备110的参数数据的信号，所以能够提高通信装置的特性。
[0152]
此外，如下结构也属于本公开的技术范围。
[0153]
(1)一种信息处理装置，具备：
[0154]
输入部，将具有多个天线模块的天线设备的环境数据输入到提供装置；
[0155]
获取部，获取所述提供装置根据所述环境数据的输入生成的所述天线设备的参数数据；
[0156]
推测部，根据获取到的所述参数数据、所述环境数据以及最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理；以及
[0157]
变更部，根据所述推测部的推测结果，以使所述天线设备的输出改善的方式变更所述环境数据，
[0158]
所述输入部将所述变更部变更后的所述环境数据输入到所述提供装置，
[0159]
所述获取部获取与变更后的所述环境数据的输入相应的所述参数数据。
[0160]
(2)根据所述(1)所述的信息处理装置，其中，
[0161]
所述推测部使用贝叶斯最优化作为所述最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理。
[0162]
(3)根据所述(2)所述的信息处理装置，其中，
[0163]
所述推测部根据基于高斯过程回归的概率分布来推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理。
[0164]
(4)根据所述(3)所述的信息处理装置，其中，
[0165]
所述变更部以使所述提供装置生成所述天线设备的球面覆盖改善的所述参数数据的方式变更所述环境数据。
[0166]
(5)根据所述(4)所述的信息处理装置，其中，
[0167]
所述变更部从基于所述参数数据的观测点计算推测分布，根据所述推测分布和获得函数来变更所述环境数据。
[0168]
(6)根据所述(4)或者(5)所述的信息处理装置，其中，
[0169]
所述信息处理装置还具备决定部，该决定部从输入到所述提供装置的所述天线设备的多个所述环境数据之中决定所述球面覆盖最大的所述环境数据。
[0170]
(7)一种信息处理方法，包括计算机执行：
[0171]
将具有多个天线模块的天线设备的环境数据输入到提供装置；
[0172]
获取所述提供装置根据所述环境数据的输入生成的所述天线设备的参数数据；
[0173]
根据获取到的所述参数数据、所述环境数据以及最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理；
[0174]
根据推测结果，以使所述天线设备的输出改善的方式变更所述环境数据；
[0175]
将变更后的所述环境数据输入到所述提供装置；以及
[0176]
获取与变更后的所述环境数据的输入相应的所述参数数据。
[0177]
(8)一种通信装置，具备：
[0178]
天线设备，包括多个天线模块；以及
[0179]
控制部，控制所述天线设备，
[0180]
所述天线设备根据信息处理装置从提供装置获取到的参数数据来释放信号，
[0181]
所述信息处理装置具备：
[0182]
输入部，将所述天线设备的环境数据输入到所述提供装置；
[0183]
获取部，获取所述提供装置根据所述环境数据的输入生成的所述天线设备的参数数据；
[0184]
推测部，根据获取到的所述参数数据、所述环境数据以及最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理；以及
[0185]
变更部，根据所述推测部的推测结果，以使所述天线设备的输出改善的方式变更所述环境数据，
[0186]
所述输入部将所述变更部变更后的所述环境数据输入到所述提供装置，
[0187]
所述获取部获取与变更后的所述环境数据的输入相应的所述参数数据。
[0188]
(9)一种程序，使计算机执行：
[0189]
将具有多个天线模块的天线设备的环境数据输入到提供装置；
[0190]
获取所述提供装置根据所述环境数据的输入生成的所述天线设备的参数数据；
[0191]
根据获取到的所述参数数据、所述环境数据以及最优化手法，推测与所述提供装置中的所述参数数据的生成有关的处理；
[0192]
根据推测结果，以使所述天线设备的输出改善的方式变更所述环境数据；
[0193]
将变更后的所述环境数据输入到所述提供装置；以及
[0194]
获取与变更后的所述环境数据的输入相应的所述参数数据。