JP2010206314A - 置局設計支援装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】置局設計条件を入力する入力部2と、置局設計条件で指定された置局設計対象エリア内の基地局配置及び各基地局の電波伝搬環境に基づいて、置局設計対象エリアの区画ごとに所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局を決定するシミュレーションモデル生成部5と、置局設計対象エリアの区画ごとに、所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局の間の想定電波状態に基づいて基地局連携通信の通信方法を決定する通信方法決定部6と、置局設計対象エリアの区画ごとに、基地局連携通信の通信方法に基づいて想定無線特性を算出する無線特性算出部7と、置局設計対象エリアの各区画の想定無線特性を出力する出力部3と、を備える。
【選択図】図1
Description
これにより、前述の置局設計支援装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
図1は、本発明の一実施形態に係る置局設計支援装置1の構成を示すブロック図である。図1において、置局設計支援装置1は、入力部2、出力部3、データベース部4、シミュレーションモデル生成部5、通信方法決定部6、無線特性算出部7、シミュレーションデータ記憶部8及び最適化部9を有する。データベース部4は、地図データベース21と建物データベース22と基地局連携通信特性データベース23を有する。
地図データベース21は、セルラ移動通信システムのサービスエリアの地図データを格納する。建物データベース22は、セルラ移動通信システムのサービスエリア内の建物の情報を格納する。
なお、必要な地図データ及び建物情報を置局設計条件に含めて、後述の入力部2から入力する場合には、地図データベース21及び建物データベース22は不要である。
入力部2は置局設計条件を入力する。置局設計条件は、置局設計対象エリア内の基地局配置及び各基地局の電波伝搬環境を指定するものである。置局設計対象エリアは、セルラ移動通信システムのサービスエリアの地図データ(以下、単に地図データと称する)において、置局設計の対象とするエリアが選択される。基地局配置は、セルラ移動通信システムのサービスエリアの地図データにおいて、基地局を設置する場所が選択される。電波伝搬環境は、基地局が発信する電波の伝搬状態を表す。電波伝搬環境としては、基地局のアンテナ本数、アンテナ高、指向性パターン及びチルト角などの基地局情報、建物の配置及び建物高などの障害物情報、パスロスモデルデータなどが挙げられる。
シミュレーションデータ記憶部8は、シミュレーションモデル生成部5、通信方法決定部6、無線特性算出部7及び最適化部9の各データを格納する。シミュレーションデータ記憶部8は、シミュレーションモデル生成部5、通信方法決定部6、無線特性算出部7、最適化部9及び出力部3から適宜、データが読み出される。
シミュレーションモデル生成部5は、置局設計条件で指定された置局設計対象エリア内の基地局配置及び各基地局の電波伝搬環境に基づいて、置局設計対象エリアの区画ごとに所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局を決定する。以下、このシミュレーションモデル生成方法を説明する。
通信方法決定部6は、STPごとに、所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局の間の想定電波状態に基づいて基地局連携通信の通信方法を決定する。以下、この通信方法決定方法を説明する。なお、基地局連携通信の通信方法には、複数の基地局が連携して移動局と通信を行うか否かも含むものとする。
LAR=L/A
但し、Lは所属基地局からの電波の想定受信電力である。Aは連携可能基地局からの電波の想定総受信電力である。
LAR=L/(A1+A2)
である。
LFNR=L/(F+N)
但し、Lは所属基地局からの電波の想定受信電力である。Fは非連携基地局からの電波の想定総受信電力である。Nは想定雑音電力である。
LFNR=L/(F1+F2+N)
である。
(1)一移動局と一基地局で1対1の通信を行うもの(「シングルサイト接続」と称する)と、
(2)一移動局と複数の基地局で1対多の通信を行うもの(「マルチサイト接続」と称する)と、
がある。
さらに、MIMOにおける設定として、送信アンテナ数と受信アンテナ数の組合せが設定される。例えば、送信アンテナ1本と受信アンテナ1本(1×1 MIMO(これは、SISO(Single Input Single Output)に相当))、送信アンテナ2本と受信アンテナ2本(2×2 MIMO)、送信アンテナ4本と受信アンテナ4本(4×4 MIMO)、送信アンテナ6本と受信アンテナ6本(6×6 MIMO)などが挙げられる。
無線特性算出部7は、STPごとに、基地局連携通信の通信方法に基づいて想定無線特性を算出する。ここで算出する想定無線特性としては、例えば、搬送波対干渉波及び雑音電力比(Carrier to Interference and Noise power Ratio:CINR)、電界強度、スループットなどが挙げられる。なお、想定無線特性には周波数利用効率も含まれるが、周波数利用効率については通信方法決定部6によってシミュレーションデータ記憶部8に保存されているので、ここでは算出不要である。
出力部3は、各STPの想定無線特性を出力する。出力部3は、シミュレーションデータ記憶部8に格納されるデータに基づいて、出力データを生成する。具体的には、各STPにおける、所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局の情報、基地局連携通信の通信方法、周波数利用効率、CINR、電界強度、スループットなどの情報を提示するための出力データを生成する。例えば、地図上に、それらの情報を表示させる出力データを生成する。周波数利用効率、CINR、電界強度及びスループットについては、色分けにより度合いを表現するようにしてもよい。
最適化部9は、置局設計条件で指定された基地局配置の複数の組合せに対し、置局設計対象エリアにおいて想定無線特性の基準を満たすSTPの数を最大化する最適化処理を行う。例えば、基地局配置の複数の組合せのうち、置局設計対象エリア全体として、周波数利用効率の基準値を満たすSTPの数が最大となる組合せを求める。さらには、基地局の設置費用の効率を最大化する組合せを求めるようにしてもよい。その最適化手法としては、線形計画法や、焼きなまし法等のヒューリスティックな手法等、さまざまな最適化手法を用いることができる。
(1)式は、所要の周波数利用効率を満たすSTPの数を最大化する場合の評価関数Fの例である。
また、上記周辺機器については、置局設計支援装置1に直接接続するものであってもよく、あるいは通信回線を介して接続するようにしてもよい。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
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、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disk)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、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
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い。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、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
例えば、本発明が適用されるセルラ移動通信システムとして、直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:OFDMA)方式とMIMO技術を組み合わせたものが挙げられる。
Claims (6)
- 置局設計条件を入力する入力部と、
置局設計条件で指定された置局設計対象エリア内の基地局配置及び各基地局の電波伝搬環境に基づいて、置局設計対象エリアの区画ごとに所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局を決定するシミュレーションモデル生成部と、
置局設計対象エリアの区画ごとに、所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局の間の想定電波状態に基づいて基地局連携通信の通信方法を決定する通信方法決定部と、
置局設計対象エリアの区画ごとに、基地局連携通信の通信方法に基づいて想定無線特性を算出する無線特性算出部と、
置局設計対象エリアの各区画の想定無線特性を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする置局設計支援装置。 - 前記通信方法決定部は、
置局設計対象エリアの各区画における、所属基地局からの電波の想定受信電力と、連携可能基地局からの電波の想定総受信電力との比(LAR)を算出するLAR算出手段と、
置局設計対象エリアの各区画における、所属基地局からの電波の想定受信電力と、非連携基地局からの電波の想定総受信電力及び想定雑音電力との比(LFNR)を算出するLFNR算出手段と、を有し、
前記置局設計支援装置は、
LARとLFNRと周波数利用効率と基地局連携通信の通信方法の組の情報を格納する基地局連携通信特性データベースをさらに備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の置局設計支援装置。 - 置局設計条件で指定された基地局配置の複数の組合せに対し、置局設計対象エリアにおいて想定無線特性の基準を満たす区画の数を最大化する最適化処理を行う最適化部をさらに備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の置局設計支援装置。
- 置局設計条件を入力するステップと、
置局設計条件で指定された置局設計対象エリア内の基地局配置及び各基地局の電波伝搬環境に基づいて、置局設計対象エリアの区画ごとに所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局を決定するステップと、
置局設計対象エリアの区画ごとに、所属基地局、連携可能基地局及び非連携基地局の間の想定電波状態に基づいて基地局連携通信の通信方法を決定するステップと、
置局設計対象エリアの区画ごとに、基地局連携通信の通信方法に基づいて想定無線特性を算出するステップと、
置局設計対象エリアの各区画の想定無線特性を出力するステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 - 前記通信方法を決定するステップにおいて、
置局設計対象エリアの各区画における、所属基地局からの電波の想定受信電力と、連携可能基地局からの電波の想定総受信電力との比(LAR)を算出し、
置局設計対象エリアの各区画における、所属基地局からの電波の想定受信電力と、非連携基地局からの電波の想定総受信電力及び想定雑音電力との比(LFNR)を算出し、
LARとLFNRと周波数利用効率と基地局連携通信の通信方法の組の情報に基づいて、LARとLFNRに対応する周波数利用効率が最大である基地局連携通信の通信方法を選択する、
ことを特徴とする請求項4に記載のコンピュータプログラム。 - 置局設計条件で指定された基地局配置の複数の組合せに対し、置局設計対象エリアにおいて想定無線特性の基準を満たす区画の数を最大化する最適化処理を行うステップをさらにコンピュータに実行させるための請求項4又は請求項5に記載のコンピュータプログラム。
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