JP5224247B2 - Station design support apparatus and computer program - Google Patents
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Description
本発明は、置局設計支援装置及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a station location design support apparatus and a computer program.
従来、複数の基地局を配置し、各基地局の通信エリア(セル)によって連続的な通信サービスエリアを構築するセルラ移動通信システムにおいて、基地局の置局設計を支援するための技術として、例えば特許文献1,2、非特許文献1が知られている。
Conventionally, in a cellular mobile communication system in which a plurality of base stations are arranged and a continuous communication service area is constructed by the communication area (cell) of each base station, as a technique for supporting base station station design, for example,
しかし、上述した従来の技術では、複数のアンテナを用いた伝送路マルチ化(Multiple Input Multiple Output:MIMO)技術などを用いることにより複数の基地局が連携して移動局と通信を行う基地局連携通信を考慮しないので、基地局連携通信を考慮する置局設計に対して十分な支援を行うことができない。 However, in the conventional technique described above, base station cooperation in which a plurality of base stations cooperate to communicate with a mobile station by using a multiple input multiple output (MIMO) technique using a plurality of antennas. Since communication is not taken into consideration, sufficient support cannot be provided for station design that considers base station cooperative communication.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、セルラ移動通信システムにおいて、基地局連携通信を考慮する置局設計に対する支援能力を向上させた置局設計支援装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to provide a placement design support device that improves support capability for placement design considering base station cooperative communication in a cellular mobile communication system, and To provide a computer program.
上記の課題を解決するために、本発明に係る置局設計支援装置は、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。 In order to solve the above-described problem, a station placement design support apparatus according to the present invention includes an input unit that inputs a station placement design condition, base station arrangement in a station placement design target area specified by the station placement design condition, and Based on the radio wave propagation environment of each base station, a simulation model generation unit that determines an affiliated base station, a collaborative base station and a non-cooperating base station for each section of the station design target area, and each section of the station design target area In addition, for each section of the station design target area, a communication method determination unit that determines a communication method of base station cooperative communication based on an assumed radio wave state between the affiliated base station, a collaborative base station, and a non-cooperative base station, A radio characteristic calculation unit that calculates an assumed radio characteristic based on a communication method of base station cooperative communication, and an output unit that outputs the assumed radio characteristic of each section of the station design target area are provided.
本発明に係る置局設計支援装置においては、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。 In the station placement design support apparatus according to the present invention, the communication method determination unit is configured to assume an assumed reception power of a radio wave from an affiliated base station and a radio wave from a cooperable base station in each section of the station placement design target area. LAR calculation means for calculating the ratio (LAR) to the total received power, the assumed received power of the radio wave from the affiliated base station, and the assumed total received radio wave from the non-cooperating base station in each section of the station design target area LFNR calculating means for calculating a ratio (LFNR) between power and assumed noise power, and the station location design support apparatus is information on a set of communication methods of LAR, LFNR, frequency utilization efficiency, and base station cooperative communication Is further provided with a base station cooperative communication characteristic database for storing.
本発明に係る置局設計支援装置においては、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。 In the station placement design support apparatus according to the present invention, for a plurality of combinations of base station arrangements specified in the station placement design conditions, the number of partitions satisfying the assumed radio characteristics criterion in the station placement design target area is maximized. An optimization unit that performs optimization processing is further provided.
本発明に係るコンピュータプログラムは、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であることを特徴とする。 The computer program according to the present invention is based on the step of inputting the station design conditions, the base station arrangement in the station design target area specified by the station design conditions, and the radio wave propagation environment of each base station. The step of determining the belonging base station, collaborative base station and non-cooperating base station for each section of the design target area, and the belonging base station, cooperating base station and non-cooperating base station for each section of the station design target area A step of determining a communication method of base station cooperation communication based on an assumed radio wave state between, a step of calculating an assumed radio characteristic based on a communication method of base station cooperation communication for each section of the station design target area, A computer program for causing a computer to execute an assumed wireless characteristic of each section of the station design target area.
本発明に係るコンピュータプログラムにおいては、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。 In the computer program according to the present invention, in the step of determining the communication method, the assumed received power of the radio wave from the affiliated base station and the assumed total radio wave from the cooperable base station in each section of the station design target area. Calculate the ratio (LAR) to the received power (LAR), and the estimated received power of the radio wave from the affiliated base station and the assumed total received power and the assumed noise power of the non-cooperating base station in each section of the station design target area Base station cooperative communication with a maximum frequency use efficiency corresponding to LAR and LFNR based on information on a set of communication methods of LAR, LFNR, frequency use efficiency, and base station cooperative communication The communication method is selected.
本発明に係るコンピュータプログラムにおいては、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コンピュータプログラムであることを特徴とする。
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。
In the computer program according to the present invention, an optimization process for maximizing the number of partitions satisfying a criterion of assumed radio characteristics in an installation target design area for a plurality of combinations of base station arrangements specified by the installation design conditions It is a computer program for making a computer perform the step which performs this.
Thereby, the above-described station location design support apparatus can be realized using a computer.
本発明によれば、セルラ移動通信システムにおいて、基地局連携通信を考慮する置局設計に対する支援能力の向上を図ることができるという効果が得られる。 According to the present invention, in the cellular mobile communication system, it is possible to improve the support capability for the station design considering the base station cooperative communication.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a station placement design support apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the station location design support apparatus 1 includes an
[地図データベース、建物データベース]
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。
[Map database, building database]
The
Note that the
[入力部]
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。
[Input section]
The
[シミュレーションデータ記憶部]
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。
[Simulation data storage unit]
The simulation data storage unit 8 stores data of the simulation
[シミュレーションモデル生成部]
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。
[Simulation model generator]
Based on the base station arrangement in the station design target area and the radio wave propagation environment of each base station specified by the station design conditions, the simulation model generation unit 5 A base station that can cooperate and a non-cooperative base station are determined. Hereinafter, this simulation model generation method will be described.
まず、地図データ上で置局設計対象エリアを区分けする。図2は置局設計対象エリアの区分けの例である。以降、置局設計対象エリアの区画をSTP(Service Test Point)と称する。STPのサイズは置局設計条件に含まれる。以下、一STPについての処理を説明するが、全てのSTPについて該処理を行う。 First, the station design target area is divided on the map data. FIG. 2 shows an example of the area design target area segmentation. Hereinafter, the section of the station design target area is referred to as STP (Service Test Point). The size of the STP is included in the station location design conditions. Hereinafter, a process for one STP will be described, but the process is performed for all STPs.
次いで、STPの中心位置における、周辺の各基地局からの想定の受信信号強度(Received Signal Strength Indicator:RSSI)を算出する。ある基地局からの想定RSSIは、該基地局の電波伝搬環境に基づいて算出することができる。 Next, an assumed received signal strength indicator (RSSI) from each neighboring base station at the center position of the STP is calculated. The assumed RSSI from a certain base station can be calculated based on the radio wave propagation environment of the base station.
次いで、各基地局の想定RSSIに基づいて、当該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を決定する。所属基地局には、想定RSSIが最大である基地局を一つだけ選択する。所属基地局とは、当該STPの主たる接続相手の基地局である。連携可能基地局には、所属基地局の想定RSSIとの差が基準値以上である想定RSSIを有する基地局を全て選択する。従って、連携可能基地局は複数存在する場合がある。連携可能基地局とは、当該STPに対し、所属基地局と連携して通信を行うことが可能な基地局である。非連携基地局には、所属基地局の想定RSSIとの差が基準値未満である想定RSSIを有する基地局を全て選択する。従って、非連携基地局は複数存在する場合がある。非連携基地局とは、当該STPに対し、所属基地局と連携した通信さえも行わない基地局である。但し、所属基地局の想定RSSIとの差が当該STPに対する干渉の影響が無視できる程に小さい想定RSSIである基地局は、非連携基地局に含めないようにしてもよい。これにより、精度劣化を起こすことなく、計算量を削減できる。 Next, based on the assumed RSSI of each base station, an affiliated base station, a collaborative base station, and a non-cooperative base station in the STP are determined. Only one base station having the maximum assumed RSSI is selected as the affiliated base station. The affiliated base station is a base station that is a main connection partner of the STP. All base stations having an assumed RSSI whose difference from the assumed RSSI of the affiliated base station is greater than or equal to a reference value are selected as base stations capable of cooperating. Therefore, there may be a plurality of cooperable base stations. The collaborative base station is a base station that can communicate with the STP in cooperation with the affiliated base station. For non-cooperating base stations, all base stations having an assumed RSSI whose difference from the assumed RSSI of the belonging base station is less than the reference value are selected. Therefore, there may be a plurality of non-cooperating base stations. A non-cooperating base station is a base station that does not even communicate with the STP in cooperation with the affiliated base station. However, a base station having an assumed RSSI that is so small that the difference from the assumed RSSI of the affiliated base station is so small that the influence of interference on the STP can be ignored may not be included in the non-cooperating base station. Thereby, the amount of calculation can be reduced without causing accuracy degradation.
[通信方法決定部、基地局連携通信特性データベース]
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。
[Communication method decision unit, base station cooperation communication characteristics database]
The communication method determination unit 6 determines a communication method for base station cooperative communication for each STP based on an assumed radio wave state among the affiliated base station, the collaborative base station, and the non-cooperative base station. Hereinafter, this communication method determination method will be described. Note that the communication method of base station cooperation communication includes whether or not a plurality of base stations cooperate to communicate with a mobile station.
まず、STPの中心位置における、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は次式で表される。
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。
First, the ratio (LAR) between the assumed received power of radio waves from the affiliated base station and the assumed total received power of radio waves from cooperable base stations at the center position of the STP is calculated. LAR is expressed by the following equation.
LAR = L / A
Where L is the assumed received power of radio waves from the base station to which it belongs. A is an assumed total received power of radio waves from a base station capable of cooperation.
図3の例では、あるSTPに対し、所属基地局(BS0)と2つの連携可能基地局(BSA1,BSA2)が存在する。所属基地局(BS0)の想定受信電力(L)、連携可能基地局(BSA1)の想定受信電力(A1)、連携可能基地局(BSA2)の想定受信電力(A2)である。これにより、連携可能基地局からの電波の想定総受信電力(A)は、「想定受信電力(A1)+想定受信電力(A2)」である。従って、
LAR=L/(A1+A2)
である。
In the example of FIG. 3, there are a base station (BS0) and two base stations (BSA1, BSA2) that can be associated with a certain STP. The assumed received power (L) of the affiliated base station (BS0), the assumed received power (A 1 ) of the cooperable base station (BSA1), and the assumed received power (A 2 ) of the cooperable base station (BSA2). Thereby, the assumed total received power (A) of radio waves from the cooperable base station is “assumed received power (A 1 ) + assumed received power (A 2 )”. Therefore,
LAR = L / (A 1 + A 2 )
It is.
次いで、STPの中心位置における、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は次式で表される。
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。
Next, the ratio (LFNR) between the assumed received power of the radio wave from the base station to which the STP is located and the assumed total received power and assumed noise power of the radio wave from the non-cooperating base station is calculated. LFNR is represented by the following equation.
LFNR = L / (F + N)
Where L is the assumed received power of radio waves from the base station to which it belongs. F is the assumed total received power of radio waves from non-cooperating base stations. N is the assumed noise power.
図3の例では、あるSTPに対し、所属基地局(BS0)と2つの非連携基地局(BSF1,BSF2)が存在する。所属基地局(BS0)の想定受信電力(L)、非連携基地局(BSF1)の想定受信電力(F1)、非連携基地局(BSF2)の想定受信電力(F2)である。これにより、非連携基地局からの電波の想定総受信電力(F)は、「想定受信電力(F1)+想定受信電力(F2)」である。従って、
LFNR=L/(F1+F2+N)
である。
In the example of FIG. 3, for a certain STP, there are an affiliated base station (BS0) and two non-cooperating base stations (BSF1, BSF2). The assumed received power (L) of the affiliated base station (BS0), the assumed received power (F 1 ) of the non-cooperating base station (BSF1), and the assumed received power (F 2 ) of the non-cooperating base station (BSF2). Thereby, the assumed total received power (F) of radio waves from the non-cooperating base station is “assumed received power (F 1 ) + assumed received power (F 2 )”. Therefore,
LFNR = L / (F 1 + F 2 + N)
It is.
次いで、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。このとき、基地局連携通信特性データベース23を利用する。
Next, based on information on a set of communication methods of LAR, LFNR, frequency utilization efficiency, and base station cooperation communication, a communication method of base station cooperation communication corresponding to LAR and LFNR with the maximum frequency utilization efficiency is selected. At this time, the base station cooperation communication
基地局連携通信特性データベース23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23に格納される情報は、LARとLFNRの組ごとに、あるLARとあるLFNRの組に対応する基地局連携通信の通信方法と、そのときの周波数利用効率である。従って、LARとLFNRが分かれば、基地局連携通信特性データベース23から該LARとLFNRの組に対応する基地局連携通信の通信方法と周波数利用効率を取得することができる。これにより、基地局連携通信特性データベース23を参照し、LARとLFNRの組に対応する全ての基地局連携通信の通信方法と周波数利用効率の中から、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探索し、その探索結果である基地局連携通信の通信方法を採用する。このとき、探索結果である基地局連携通信の通信方法と共に該当の周波数利用効率をシミュレーションデータ記憶部8に保存する。
The base station cooperation communication
基地局連携通信の通信方法としては、
(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。
As a communication method of base station cooperation communication,
(1) One mobile station and one base station perform one-to-one communication (referred to as “single site connection”);
(2) One mobile station and a plurality of base stations that perform one-to-many communication (referred to as “multi-site connection”);
There is.
Further, a combination of the number of transmission antennas and the number of reception antennas is set as a setting in MIMO. For example, one transmitting antenna and one receiving antenna (1 × 1 MIMO (this corresponds to SISO (Single Input Single Output))), two transmitting antennas and two receiving antennas (2 × 2 MIMO), a transmitting antenna There are four and four receiving antennas (4 × 4 MIMO), six transmitting antennas and six receiving antennas (6 × 6 MIMO), and the like.
[無線特性算出部]
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。
[Wireless characteristics calculator]
The radio characteristic calculation unit 7 calculates the assumed radio characteristic for each STP based on the communication method of base station cooperative communication. Examples of the assumed wireless characteristics calculated here include carrier to interference and noise power ratio (CINR), electric field strength, and throughput. Note that the assumed wireless characteristics include frequency utilization efficiency, but the frequency utilization efficiency is stored in the simulation data storage unit 8 by the communication method determination unit 6 and therefore need not be calculated here.
また、CINRの算出では、各STPにおいて、基地局連携通信を行う基地局を所望基地局とし、所望基地局とそれ以外の基地局の組毎にCINRの算出を行う。 In calculating CINR, in each STP, a base station that performs base station cooperative communication is set as a desired base station, and CINR is calculated for each set of the desired base station and other base stations.
また、スループットの算出では、置局設計条件に含まれる周波数帯域幅に基づいてスループットの計算を行う。また、置局設計条件にアクティブな移動局の密度を含め、移動局の分布を考慮して各STPで得られるスループットの期待値を求めてもよい。 In the calculation of throughput, the throughput is calculated based on the frequency bandwidth included in the station location design conditions. Further, the station design condition may include the density of active mobile stations, and the expected value of throughput obtained in each STP may be obtained in consideration of the distribution of mobile stations.
[出力部]
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。
[Output section]
The
[最適化部]
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。
[Optimization section]
The
最適化の一例を以下に示す。
(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。
An example of optimization is shown below.
Equation (1) is an example of the evaluation function F when the number of STPs that satisfy the required frequency utilization efficiency is maximized.
但し、「SpectralEff(STP)」は、あるSTPにおける周波数利用効率を表す。Areaは、置局設計対象エリア内のSTPの集合を表す。#{・}は、集合・の要素数(ここでは、置局設計対象エリア内のSTPの総数)を表す。 However, “SpectralEff (STP)” represents the frequency use efficiency in a certain STP. Area represents a set of STPs in the station design target area. # {·} Represents the number of elements of the set (here, the total number of STPs in the station placement design target area).
(2)式は、さらに、基地局の設置費用の効率を最大化する場合の評価関数Fの例である。 Equation (2) is an example of the evaluation function F when the efficiency of the base station installation cost is further maximized.
但し、Cmaxは基地局設置費用の最大値を表す。Ciは、ある基地局配置の組合せにおける基地局iの設置費用を表す。ρ(cost)の式に含まれる分数において、分母は全ての基地局設置場所の候補に最も高い設置費用で基地局を設置した場合の総額を表し、分子は基地局配置の組合せに対する基地局設置費用の総額を表す。 However, C max represents the maximum value of the base station installation cost. C i represents the installation cost of the base station i in a certain combination of base station arrangements. In the fraction included in the formula of ρ (cost), the denominator represents the total amount when the base station is installed at the highest installation cost for all the base station installation candidates, and the numerator is the base station installation for the combination of base station arrangements. Represents the total cost.
上述したように本実施形態によれば、基地局連携通信を考慮した置局設計の支援を行うことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to support station placement design considering base station cooperative communication.
なお、本実施形態に係る置局設計支援装置1は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、あるいはパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムにより構成され、図1に示される置局設計支援装置1の各部の機能を実現するためのプログラムを実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。 Note that the station placement design support apparatus 1 according to the present embodiment may be realized by dedicated hardware, or is configured by a computer system such as a personal computer, and is shown in FIG. You may implement | achieve the function by running the program for implement | achieving the function of each part of the apparatus 1. FIG.
また、その置局設計支援装置1には、周辺機器として入力装置、出力装置等(いずれも図示せず)が接続されるものとする。ここで、入力装置とはキーボード、マウス等の入力デバイスや、記録媒体からデータを読み出す読み出し装置等のことをいう。出力装置としては、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)や液晶表示装置等の表示装置、記録媒体への記録装置、印字装置などが挙げられる。
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。
In addition, it is assumed that an input device, an output device, and the like (both not shown) are connected to the station location design support device 1 as peripheral devices. Here, the input device refers to an input device such as a keyboard and a mouse, a reading device that reads data from a recording medium, and the like. Examples of the output device include a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) and a liquid crystal display device, a recording device for a recording medium, and a printing device.
The peripheral device may be connected directly to the station location design support apparatus 1 or may be connected via a communication line.
また、図1に示す置局設計支援装置1が行う各ステップ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、実行することにより、置局設計支援処理を行ってもよい。なお、ここでいう「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であってもよい。
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。
Further, a program for realizing each step performed by the station placement design support apparatus 1 shown in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. By doing so, station placement design support processing may be performed. Here, the “computer system” may include an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
“Computer-readable recording medium” refers to a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disk), and a built-in computer system. A storage device such as a hard disk.
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
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。
Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time.
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上、本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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
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。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, a cellular mobile communication system to which the present invention is applied includes a combination of an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme and MIMO technology.
1…置局設計支援装置、2…入力部、3…出力部、4…データベース部、5…シミュレーションモデル生成部、6…通信方法決定部、7…無線特性算出部、8…シミュレーションデータ記憶部、9…最適化部、21…地図データベース、22…建物データベース、23…基地局連携通信特性データベース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Station location design support apparatus, 2 ... Input part, 3 ... Output part, 4 ... Database part, 5 ... Simulation model production | generation part, 6 ... Communication method determination part, 7 ... Radio | wireless characteristic calculation part, 8 ... Simulation data storage part , 9 ... Optimization unit, 21 ... Map database, 22 ... Building database, 23 ... Base station cooperation communication characteristic database
Claims (6)
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、
ある区画の所属基地局は、当該区画の中心位置における周辺の各基地局からの想定の受信信号強度が最大である基地局であり、
ある区画の連携可能基地局は、当該区画の所属基地局の想定の受信信号強度との差が基準値以上である想定の受信信号強度を有する基地局であり、
ある区画の非連携基地局は、当該区画の所属基地局の想定の受信信号強度との差が基準値未満である想定の受信信号強度を有する基地局である、
ことを特徴とする置局設計支援装置。 An input unit for inputting in-station design conditions;
Based on the location of the base station in the station design target area specified in the station design condition and the radio wave propagation environment of each base station, the base station to which the station design target area belongs, the collaborative base station, and the non-cooperation A simulation model generator for determining a base station;
For each section of the station design target area, a communication method determination unit that determines a communication method of base station cooperative communication based on an assumed radio wave state between an affiliated base station, a collaborative base station, and a non-cooperative base station,
For each section of the station design target area, a radio characteristic calculation unit that calculates an assumed radio characteristic based on a communication method of base station cooperative communication,
An output unit that outputs the assumed radio characteristics of each section of the station design target area ,
The base station to which a certain section belongs is a base station that has the maximum expected received signal strength from each of the surrounding base stations at the center position of the section,
A base station capable of cooperating in a certain partition is a base station having an assumed received signal strength whose difference from the assumed received signal strength of the base station to which the relevant partition belongs is greater than or equal to a reference value,
A non-cooperating base station of a certain partition is a base station having an assumed received signal strength whose difference from an assumed received signal strength of a base station belonging to the relevant partition is less than a reference value.
An arrangement design support device characterized by that.
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、
前記通信方法決定部は、前記基地局連携通信特性データベースに格納される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、前記算出した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1に記載の置局設計支援装置。 The communication method determining unit
LAR calculating means for calculating a ratio (LAR) between the assumed received power of the radio wave from the affiliated base station and the assumed total received power of the radio wave from the cooperable base station in each section of the station design target area;
LFNR calculation means for calculating the ratio (LFNR) between the assumed received power of the radio wave from the affiliated base station and the assumed total received power of the radio wave from the non-cooperating base station and the assumed noise power in each section of the station design target area And having
The station location design support device is:
A base station cooperation communication characteristic database that stores information on a set of communication methods of LAR, LFNR, frequency utilization efficiency, and base station cooperation communication;
The communication method determination unit corresponds to the calculated LAR and LFNR based on information on a set of communication methods of LAR, LFNR, frequency utilization efficiency, and base station cooperative communication stored in the base station cooperative communication characteristic database. Select the communication method for base station cooperative communication with the highest frequency utilization efficiency.
The station location design support apparatus according to claim 1.
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であり、
ある区画の所属基地局は、当該区画の中心位置における周辺の各基地局からの想定の受信信号強度が最大である基地局であり、
ある区画の連携可能基地局は、当該区画の所属基地局の想定の受信信号強度との差が基準値以上である想定の受信信号強度を有する基地局であり、
ある区画の非連携基地局は、当該区画の所属基地局の想定の受信信号強度との差が基準値未満である想定の受信信号強度を有する基地局である、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 A step of entering station design conditions;
Based on the location of the base station in the station design target area specified in the station design condition and the radio wave propagation environment of each base station, the base station to which the station design target area belongs, the collaborative base station, and the non-cooperation Determining a base station;
For each section of the station design target area, determining a communication method of base station cooperative communication based on an assumed radio wave state between the affiliated base station, a collaborative base station, and a non-cooperative base station;
For each section of the station design target area, calculating an assumed wireless characteristic based on a communication method of base station cooperative communication;
A computer program for causing a computer to execute an assumed wireless characteristic of each section of the station design target area ;
The base station to which a certain section belongs is a base station that has the maximum expected received signal strength from each of the surrounding base stations at the center position of the section,
A base station capable of cooperating in a certain partition is a base station having an assumed received signal strength whose difference from the assumed received signal strength of the base station to which the relevant partition belongs is greater than or equal to a reference value,
A non-cooperating base station of a certain partition is a base station having an assumed received signal strength whose difference from an assumed received signal strength of a base station belonging to the relevant partition is less than a reference value.
A computer program characterized by the above .
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、前記算出した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。 In the step of determining the communication method,
Calculate the ratio (LAR) of the estimated received power of radio waves from the base station to which it belongs in each section of the station design target area and the estimated total received power of radio waves from the collaborative base stations,
Calculate the ratio (LFNR) between the assumed received power of radio waves from the affiliated base station and the assumed total received power and assumed noise power of non-cooperating base stations in each section of the station design target area,
Based on information on a set of communication methods of LAR, LFNR, frequency utilization efficiency, and base station cooperation communication, a communication method of base station cooperation communication having the maximum frequency utilization efficiency corresponding to the calculated LAR and LFNR is selected.
The computer program according to claim 4.
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