WO2024252523A1 - 置局設計装置、置局設計方法、及びプログラム - Google Patents

置局設計装置、置局設計方法、及びプログラム Download PDF

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俊朗 中平
大輔 村山
聡 高谷
貴庸 守山
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures

Definitions

  • This disclosure relates to design techniques for installing wireless communication base stations.
  • station placement design is carried out to determine the installation location of base stations and the direction of antennas.
  • methods such as the ray tracing method (Non-Patent Document 1) are used to perform a simulation evaluation of the coverage area.
  • the present invention was made in consideration of the above points, and aims to perform appropriate station placement design according to the intended use.
  • the invention of claim 1 is a station placement design device that designs the placement of a wireless communication base station, and has a selection unit that selects a top predetermined number of wireless communication devices that have a high second design value considered when performing the design among multiple candidate wireless communication devices to be installed as the base station and whose first design value considered when performing the design satisfies a first target value.
  • the present invention has the effect of enabling appropriate station placement design depending on the intended use.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an electrical hardware configuration diagram of the station design apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electrical hardware configuration of a communication terminal according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a functional configuration diagram of a station design device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an area subject to station placement design. 4 is a flowchart showing a station placement design method executed by the station placement design device according to the embodiment. 1 is a flowchart showing a station placement design method executed by a station placement design device according to an embodiment.
  • the communication system 10 of the embodiment is constructed by a station placement design device 30 and a communication terminal 50.
  • the communication terminal 50 is managed and used by a user.
  • the user refers to the output result of the station placement design device 30 and decides on the next action to be taken.
  • the station design device 30 and the communication terminal 50 can communicate with each other via a communication network 100 such as the Internet.
  • the connection form of the communication network 100 may be either wireless or wired.
  • the station placement design device 30 is composed of one or more computers. When the station placement design device 30 is composed of multiple computers, it may be referred to as a "station placement design device” or a "station placement design system.”
  • the station placement design device 30 is a device that designs the installation of wireless communication base stations, and performs more appropriate station placement design by selecting an appropriate wireless communication device from candidates for wireless communication devices (5G antennas, Wi-Fi APs (Access Points), etc.) to be installed as a base station according to the intended use.
  • 5G antennas, Wi-Fi APs (Access Points), etc. 5G antennas, Wi-Fi APs (Access Points), etc.
  • the communication terminal 50 is a computer, and FIG. 1 shows a notebook computer as an example.
  • a user operates the communication terminal 50.
  • the station design device 30 may perform processing alone, without using the communication terminal 50.
  • FIG. 2 is a diagram showing the electrical hardware configuration of the station placement design device.
  • the SSD 304 reads and writes various data according to the control of the CPU 301. Note that a HDD (Hard Disk Drive) may be used instead of the SSD 304.
  • HDD Hard Disk Drive
  • the media I/F 309 controls the reading and writing (storing) of data to a recording medium 309m such as a flash memory.
  • Recording media 309m includes DVDs (Digital Versatile Discs) and Blu-ray Discs (registered trademarks).
  • the "design environment information” includes information showing the size of the area for which the station is designed, the size and location of structures, whether or not there is obstruction, a 3D map of the area, etc.
  • the "design condition information” includes information indicating the type of wireless communication method (5G, Wi-Fi, etc.) to be installed as a base station, the number of base stations that can be installed (inventory number, etc.), the positions (candidate base station installation positions) and directions in which base stations can be installed within the area targeted for station design, the evaluation positions for communication quality (signal strength) within the area targeted for station design, and the design derivation mode, etc.
  • the "wireless communication method” may also be simply referred to as the "communication method.”
  • the "design derivation modes" include a cost priority mode, a communication quality priority mode, and a cost and communication quality compatible mode, and are set in advance according to the purpose of use of the wireless communication device in each station design target area.
  • the cost priority mode is set for an area in an office where a PC or the like is operated
  • the communication quality priority mode is set for an area where a robot is remotely operated by remote control
  • the compatible mode is set for an area in an office where a robot is remotely operated.
  • the station design target area may, for example, be one floor of a building or a location section of an outdoor exhibition hall. Also, for example, one floor may be divided into multiple areas and a different mode may be set for each area.
  • the "design target information” includes communication quality such as radio wave strength (also called “received power”) and equipment cost for each type of wireless communication device (5G, Wi-Fi, etc.).
  • the equipment cost is the unit price of the wireless communication device, but may also include the installation cost of the wireless communication device.
  • each piece of information included in the design environment information, design condition information, and design goal information may be other than the examples given above.
  • the design goal information may include the operating cost of the equipment (power consumption, etc.) and a target value for this operating cost in addition to or instead of the equipment cost.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of the station placement design target area.
  • an indoor area is described, but an outdoor area may also be used.
  • multiple installation position candidates c1 to c6 are set at various points on the ceiling, radio wave quality evaluation positions e1 at various points on the floor, and structures s1, etc.
  • the throughput may be predicted from a conversion table of received power and throughput that is prepared in advance by acquiring experimental data or by link level simulation, for example.
  • the selection unit 35 judges whether there is one or more design result candidates in which each design value (equipment cost, communication quality value) satisfies all of the target values (equipment cost target value, communication quality target value) included in the design target information. That is, the selection unit 35 judges whether there is one or more design result candidates in which the design value (equipment cost) satisfies the equipment cost target value and the design value (communication quality value) satisfies the communication quality target value.
  • the selection unit 35 selects a design result candidate that satisfies all of the target values included in the design goal information. From the selected design result candidates, the selection unit 35 selects a specific wireless communication device that is a top predetermined number of design results with the highest inverse of device cost or communication quality value based on the priority between the target information included in the design goal information. For example, in an area where a robot is remotely operated, the communication quality has the highest priority, and the device cost has the second highest priority. Also, in an area where a PC (Personal Computer) or the like is operated in an office, the device cost has the highest priority, and the communication quality has the second highest priority.
  • PC Personal Computer
  • f c (c(i)) 0 (c(i) ⁇ c t )
  • f c (c(i)) ⁇ (c(i)> c t )
  • the selection unit 35 calculates each communication quality evaluation function f q (q(i)) that satisfies the target value of the communication quality and each cost evaluation function f c (c(i)) that indicates the cost corresponding to each f q (q(i)), as shown below.
  • the selection unit 35 selects a top predetermined number of design results from the selected design result candidates that have the highest design value for the inverse of the device cost or the highest design value for communication quality, based on the priority order between the goal information included in the design goal information.
  • the selection unit 35 calculates each total satisfaction level (T s (i)), and selects a top predetermined number of T s (i) having the highest total satisfaction level (T s (i)) as the design result.
  • the selection unit 35 selects a top predetermined number of wireless communication devices from among multiple candidate wireless communication devices to be installed as base stations, which have the highest sum of the first target value achievement degree (e.g., achievement degree below a predetermined value) of a first design value (e.g., device cost or operating cost) taken into account when performing the design and the second target value achievement degree (e.g., achievement degree above a predetermined value) of a second design value (e.g., communication quality) taken into account when performing the design.
  • a first target value achievement degree e.g., achievement degree below a predetermined value
  • a first design value e.g., device cost or operating cost
  • the second target value achievement degree e.g., achievement degree above a predetermined value
  • a second design value e.g., communication quality

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本開示の目的は、使用目的に応じて適切な置局設計を行うことを目的とする。　そのため、本開示は、無線通信の基地局の設置に関する設計を行う置局設計装置であって、前記基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、前記設計を行う場合に考慮する第１の設計値が第１の目標値を満たしたうちで、前記設計を行う場合に考慮する第２の設計値が高い上位所定数の前記無線通信装置の選択処理を行う選択部を有する置局設計装置である。

Description

置局設計装置、置局設計方法、及びプログラム
　本開示は、無線通信の基地局を設置する際の設計技術に関する。
　一般的に、セルラーや無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信のカバーエリアを構築するため、基地局の設置位置やアンテナ方向を決める置局設計が行われる。置局設計では、基地局の配置を選定した上で、カバーエリアのシミュレーション評価を行う際、レイトレーシング法（非特許文献１）などの方法が用いられる。
　また、遠隔制御によりロボットを遠隔操作する場合には電波強度等の通信品質が優先され、カフェや店舗等の利用者向けのインターネット接続環境を提供する場合にはコストが優先されることが考えられる。そのため、使用目的に応じて、基地局として設置すべき無線通信装置の種類を選択して置局設計すべきとのニーズがある。
NTT DoCoMoテクニカルジャーナル vol.15 no.3<https://www.nttdocomo.co.jp/binary/pdf/corporate/technology/rd/technical_journal/bn/vol15_3/vol15_3_020jp.pdf>
　しかしながら、非特許文献１に示すような従来技術では、使用目的に応じて適切な置局設計を行うことが困難であった。
　本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、使用目的に応じて適切な置局設計を行うことを目的とする。
　上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、無線通信の基地局の設置に関する設計を行う置局設計装置であって、前記基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、前記設計を行う場合に考慮する第１の設計値が第１の目標値を満たしたうちで、前記設計を行う場合に考慮する第２の設計値が高い上位所定数の前記無線通信装置の選択処理を行う選択部を有する置局設計装置である。
　以上説明したように本発明によれば、使用目的に応じて適切な置局設計を行うことができるという効果を奏する。
実施形態に係る通信システムの全体構成図である。 実施形態に係る置局設計装置の電気的なハードウェア構成図である。 実施形態に係る通信端末の電気的なハードウェア構成図である。 実施形態に係る置局設計装置の機能構成図である。 置局設計対象エリアの概念図である。 実施形態に係る置局設計装置が実行する置局設計方法を示すフローチャートである。 実施形態に係る置局設計装置が実行する置局設計方法を示したフローチャートである。
　以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
　〔実施形態のシステム構成〕
　まず、図１を用いて、実施形態の通信システムの全体構成について説明する。図１は、本施形態に係る通信システムの全体構成図である。
　図１に示されているように、実施形態の通信システム１０は、置局設計装置３０、及び通信端末５０によって構築されている。通信端末５０は、ユーザによって管理及び使用される。ユーザは、置局設計装置３０の出力結果を参照して、その後の対応を判断する者である。
　また、置局設計装置３０と通信端末５０は、インターネット等の通信ネットワーク１００を介して通信することができる。通信ネットワーク１００の接続形態は、無線又は有線のいずれでも良い。
　置局設計装置３０は、単数又は複数のコンピュータによって構成されている。置局設計装置３０が複数のコンピュータによって構成されている場合には、「置局設計装置」と示しても良いし、「置局設計システム」と示しても良い。置局設計装置３０は、無線通信の基地局の設置に関する設計を行う装置であり、基地局として設置すべき無線通信装置(５Ｇのアンテナ、Wi-FiのAP(Access Point)等)の候補のうち、使用目的に応じて適切な無線通信装置を選択することで、より適切な置局設計を行う。
　通信端末５０は、コンピュータであり、図１では、一例としてノート型パソコンが示されている。図１では、ユーザが、通信端末５０を操作する。なお、通信端末５０を用いずに、置局設計装置３０単独で処理をしてもよい。
　〔ハードウェア構成〕
　＜置局設計装置のハードウェア構成＞
　次に、図２を用いて、置局設計装置３０の電気的なハードウェア構成を説明する。図２は、置局設計装置の電気的なハードウェア構成図である。
　置局設計装置３０は、コンピュータとして、図２に示されているように、プロセッサとしてのＣＰＵ(Central Processing Unit)３０１、ＲＯＭ(Read Only Memory)３０２、ＲＡＭ(Random Access Memory)３０３、ＳＳＤ(Solid State Drive)３０４、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)３０５、ネットワークＩ／Ｆ３０６、メディアＩ／Ｆ３０９、及びバスライン３１０を備えている。
　これらのうち、ＣＰＵ３０１は、置局設計装置３０全体の動作を制御する。ＲＯＭ３０２は、ＩＰＬ(Initial Program Loader)等のＣＰＵ３０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。
　ＳＳＤ３０４は、ＣＰＵ３０１の制御に従って各種データの読み出し又は書き込みを行う。なお、ＳＳＤ３０４の代わりに、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)を用いても良い。
　外部機器接続Ｉ／Ｆ３０５は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、ディスプレイ、スピーカ、キーボード、マウス、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリ、及びプリンタ等である。
　ネットワークＩ／Ｆ３０６は、通信ネットワーク１００を介してデータ通信をするためのインターフェースである。
　メディアＩ／Ｆ３０９は、フラッシュメモリ等の記録メディア３０９ｍに対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。記録メディア３０９ｍには、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)やＢｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標）等も含まれる。
　バスライン３１０は、図２に示されているＣＰＵ３０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
　＜通信端末のハードウェア構成＞
　次に、図３を用いて、通信端末５０の電気的なハードウェア構成を説明する。図３は、通信端末の電気的なハードウェア構成図である。
　通信端末５０は、コンピュータとして、図３に示されているように、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＳＳＤ５０４、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)５０５、ネットワークＩ／Ｆ５０６、ディスプレイ５０７、入力デバイス５０８、メディアＩ／Ｆ５０９、及びバスライン５１０を備えている。
　これらのうち、ＣＰＵ５０１は、通信端末５０全体の動作を制御する。ＲＯＭ５０２は、ＩＰＬ等のＣＰＵ５０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。
　ＳＳＤ５０４は、ＣＰＵ５０１の制御に従って各種データの読み出し又は書き込みを行う。なお、ＳＳＤ５０４の代わりに、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)を用いてもよい。
　外部機器接続Ｉ／Ｆ５０５は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、ディスプレイ、スピーカ、キーボード、マウス、ＵＳＢメモリ、及びプリンタ等である。
　ネットワークＩ／Ｆ５０６は、通信ネットワーク１００を介してデータ通信をするためのインターフェースである。
　ディスプレイ５０７は、各種画像を表示する液晶や有機ＥＬ(Electro Luminescence)などの表示手段の一種である。
　入力デバイス５０８は、キーボード、ポインティングデバイス等であり、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動などを行う入力手段の一種である。なお、ユーザがキーボードを使う場合は、ポインティングデバイスの機能をＯＦＦにしてもよい。
　メディアＩ／Ｆ５０９は、フラッシュメモリ等の記録メディア５０９ｍに対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。記録メディア５０９ｍには、ＤＶＤやＢｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標）等も含まれる。
　バスライン５１０は、図３に示されているＣＰＵ５０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
　〔実施形態の機能構成〕
　図４は、実施形態に係る置局設計装置の機能構成図である。
　図４に示すように、置局設計装置３０は、入力部３１、候補抽出部３３、選択部３５、及び出力部３７を有している。これら各部は、プログラムに基づき図２のＣＰＵ３０１による命令によって実現される機能である。
　＜入力部＞
　入力部３１は、通信端末５０から、設計環境情報、設計条件情報、及び設計目標情報を入力する。
　「設計環境情報」には、置局設計対象エリアの広さ、構造物の大きさや位置、遮蔽の有無、エリアの３Ｄマップ等を示す情報が含まれている。
　「設計条件情報」には、基地局として設置される無線通信方式の種類(５Ｇ、Wi-Fi等）、基地局の設置可能数（在庫数等）、置局設計対象エリア内で基地局を設置可能な位置（基地局の設置位置候補）及び方向、置局設計対象エリア内における通信品質(電波強度)の評価位置、並びに設計導出モード等を示す情報等が含まれている。なお、本実施形態では、「無線通信方式」は単に「通信方式」と示す場合もある。
　なお、「設計導出モード」には、コスト優先モード、通信品質優先モード、並びに、コスト及び通信品質の両立モードが含まれており、各置局設計対象エリアでの無線通信装置の使用目的に応じて予め設定されている。例えば、オフィスでＰＣ等を操作するエリアの場合にはコスト優先モード、遠隔制御によりロボットを遠隔操作するエリア場合には通信品質優先モード、オフィスでもロボットを遠隔操作するエリアの場合には両立モードが設定されている。なお、置局設計対象エリアは、例えば、ビルの１フロア、野外の展示場の位置区画等を示す。また、例えば、１フロアを複数のエリアに分割し、エリア毎に異なるモードが設定されていてもよい。
　「設計目標情報」には、無線通信装置の種類(５Ｇ用、Wi-Fi用等）毎に、電波強度(「受信電力」ともいう)等の通信品質及び装置コストが含まれている。装置コストは、無線通信装置の単価であるが、無線通信装置の設置コストが含まれていてもよい。
　更に、「設計目標情報」には、置局設計を行う際の目標値(電波強度等の通信品質の目標値、装置コストの目標値)、及び通信品質及び装置コストを用いて計算する場合の優先順位等を示す情報が含まれる。例えば、通信方式が５Ｇの場合、電波強度(RSRP:Reference Signal Received Power)の目標値は「－105dBm」、装置コストの目標値は「1000万円」である。また、通信方式がWi-Fiの場合、電波強度(RSSI;Received Signal Strength Indicator)の目標値は「－75dBm」、装置コストの目標値は「100万円」である。
　なお、設計環境情報、設計条件情報、及び設計目標情報に含まれている各情報は、上記の例以外であってもよい。例えば、設計目標情報には、装置コストに加えて又は装置コストに代えて、装置の運用コスト(消費電力等)とこの運用コストの目標値が含まれていてもよい。
　＜候補抽出部＞
　候補抽出部３３は、入力部３１から取得した設計環境情報及び設計条件情報に基づき、置局設計対象エリア内において、どの設置位置候補にどの無線通信装置を設置すると、どの程度の通信品質になるかを算出することで、複数(i=1,2,…,I)の置局設計結果候補を算出する。
　ここで、図５を用いて、置局設計対象エリアについて説明する。図５は、置局設計対象エリアの概念図である。図５では、屋内のエリアについて説明するが、屋外のエリアであってもよい。図５に示すように、置局設計対象エリア内には、天井の各所における複数の設置位置候補ｃ１～ｃ６、床の各所における電波品質の評価位置ｅ１等、及び構造物ｓ１等が設定されている。
　なお、設置位置候補ｃ１～ｃ６の総称を「設置位置候補ｃ」と示す。評価位置ｅ１等の総称を「評価位置ｅ」と示す。また、構造物ｓ１等の総称を「構造物ｓ」と示す。また、図５に示す設置位置候補ｃ、評価位置ｅ、及び構造物ｓの各数は一例であって、図５に示されている数に限らない。
　実施形態の置局設計装置３０は、複数の設置位置候補ｃから、５Ｇの基地局に最適な設置位置候補ｃを１つ又は複数選択する。また、置局設計装置３０は、複数の設置位置候補ｃから、Wi-Fiの基地局に最適な設置位置候補ｃを１つ又は複数選択してもよい。
　続いて、図４に戻り、候補抽出部３３は、3Dモデルを用いたレイトレーシング等の電波伝搬推定（シミュレーション）を行うことで、受信電力(電波強度)を推定する。具体的には、候補抽出部３３は、設計環境情報及び設計条件情報に基づいて、所定の設置位置候補で所定の設置方向に設置された場合の所定の種類の５Ｇのアンテナの各組合せに係る各基地局から、５Ｇの電波が受信可能な各評価位置に対する電波伝搬推定を行うことで、各組合せに対する各評価位置での受信電力を推定する。または、候補抽出部３３は、設計環境情報及び設計条件情報に基づいて、所定の設置位置候補で所定の設置方向に設置された場合の所定の種類のAPの装置の各組合せに係る基地局から、Wi-Fiの電波が受信可能な各評価位置に対する電波伝搬推定を行うことで、各組合せに対する各評価位置での受信電力を推定する。例えば、天井の設置位置候補が６つで、設置方向が４方向で、５Ｇのアンテナの種類が２つで、床の評価位置が１０カ所の場合、候補抽出部３３は、４８０回（＝６×４×２×１０）の計算により受信電力を推定する。また、天井の設置位置候補が６つで、設置方向が４方向で、APの装置の種類が３で、床の評価位置が１０カ所の場合、候補抽出部３３は、７２０回（＝６×４×３×１０）の計算により受信電力を推定する。
　なお、電波伝搬推定部３２が受信電力ではなく、スループットを算出する場合は、例えば、実験データの取得又はリンクレベルシミュレーションにより予め用意した受信電力とスループットの換算表からスループットを予測してもよい。
　＜選択部＞
　選択部３５は、各設計値(装置コスト、通信品質値)が設計目標情報に含まれている各目標値(装置コストの目標値、通信品質の目標値)を全て満たす、設計結果候補が１つ以上存在するかを判断する。即ち、選択部３５は、設計値(装置コスト)が装置コストの目標値を満たし、かつ設計値(通信品質値)が通信品質の目標値を満たすような設計結果候補が１つ以上存在するかを判断する。
　そして、目標値を全て満たす設計結果候補が１つ以上存在する場合には、選択部３５は、設計目標情報に含まれる目標値を全て満たす設計結果候補を選択する。そして、選択部３５は、選択した設計結果候補のうち、設計目標情報に含まれる目標情報間の優先順位に基づき、装置コストの逆数又は通信品質値が高い上位所定数の設計結果である特定の無線通信装置を選択する。例えば、ロボットを遠隔操作するエリアの場合には、通信品質の優先順位が１番で、装置コストの優先順位が２番である。また、オフィスでＰＣ(Personal Computer)等を操作するエリアの場合には、装置コストの優先順位が１番で、通信品質の優先順位が２番である。
　一方、上記各設計値が設計目標情報に含まれている各目標値を全て満たす設計結果候補が１つ以上存在しない（全く存在しない）場合には、選択部３５は、設計条件情報に含まれている設計導出モードが、コスト優先モード、通信品質優先モード、又はコスト及び通信品質の両立モードのいずれであるかを判断する。
　そして、コスト優先モードの場合、選択部３５は、以下に示すように、コストの目標値を満たす各コスト評価関数fc(c(i))と、この各fc(c(i))に対応する通信品質を示す各通信品質評価関数fq(q(i))を算出する。なお、ctはコストの目標値、qtは通信品質の目標値である。
　・コスト評価関数を以下で設定
　fc(c(i))=0 (c(i) ≦ ct)
　fc (c(i))=－∞（c(i)> ct)
　・通信品質評価関数を以下で設定
　fq(q(i))=q(i)/qt
　また、通信品質優先モードの場合、選択部３５は、以下に示すように、通信品質の目標値を満たす各通信品質評価関数fq(q(i))と、この各fq(q(i))に対応するコストを示す各コスト評価関数fc(c(i))とを算出する。
　・コスト評価関数を以下で設定
　fc(c(i))=(c(i)/ct)-1
　・品質評価関数を以下で設定
　fq(q(i))=0 (q(i)≧qt)
　fq(q(i))=－∞ (q(i)<qt)
　更に、コスト及び通信品質の両立モードの場合、選択部３５は、以下に示すように、コストが低い程高くなるコスト評価関数fc(c(i))と、このfc(c(i))に対応する通信品質が高い程高くなる通信品質評価関数fq(q(i))とを算出する。
　・コスト評価関数を以下で設定
　fc(c(i))=wc ・(c(i)/ct)-1
　・品質評価関数を以下で設定
　fq(q(i))= wq・(q(i)/qt)
　(wc、wqは重み係数)
　また更に、選択部３５は、各合計満足度(Ts(i))を算出し、合計満足度(Ts(i))が高い上位所定数のTs(i)を設計結果として選択する。
　＜出力部＞
　出力部３７は、最終的な設計結果を出力する。出力の例としては、置局設計装置３０に接続されたディスプレイへの表示、置局設計装置３０に接続されたプリンタ等での印刷、又は、通信ネットワーク１００を介して通信端末５０への送信等が挙げられる。
　〔実施形態の処理又は動作〕
　続いて、図６及び図７を用いて、置局設計装置３０の処理又は動作について説明する。図６及び図７は、実施形態に係る置局設計装置が実行する置局設計方法を示すフローチャートである。
　Ｓ１０：入力部３１は、通信端末５０等から、設計環境情報、設計条件情報、及び設計目標情報を入力する。
　Ｓ１１：候補抽出部３３は、設計環境情報、設計条件情報に基づき、複数(i=1,2,…,I)の設計結果候補を抽出する。
　Ｓ１２：設計目標情報に含まれている目標値(装置コスト、通信品質)を全て満たす設計結果候補が１つ以上存在するかを判断する。
　Ｓ１３：目標値を全て満たす設計結果候補が１つ以上存在する場合には（Ｓ１２；ＹＥＳ）、選択部３５は、設計目標情報に含まれる目標値を全て満たす設計結果候補を選択する。
　Ｓ１４：選択部３５は、選択した設計結果候補のうち、設計目標情報に含まれる目標情報間の優先順位に基づき、装置コストの逆数又は通信品質の設計値が高い上位所定数の設計結果を選択する。
　Ｓ１６：処理Ｓ１２において、目標値を全て満たす設計結果候補が１つ以上存在しない(全く存在しない)場合には（Ｓ１２；ＮＯ）、選択部３５は、設計条件情報に含まれている設計導出モードが、コスト優先モード、通信品質優先モード、又はコスト及び通信品質の両立モードのいずれであるかを判断する。
　Ｓ１７：コスト優先モードの場合には（Ｓ１６；コスト優先）、選択部３５は、コストの目標値を満たす各コスト評価関数fc(c(i))と、この各fc(c(i))に対応する通信品質を示す各通信品質評価関数fq(q(i))を算出する。なお、ctは装置コストの目標値、qtは通信品質の目標値である。
　Ｓ１８：通信品質優先モードの場合には（Ｓ１６；通信品質優先）、選択部３５は、通信品質の目標値を満たす各通信品質評価関数fq(q(i))と、この各fq(q(i))に対応するコストを示す各コスト評価関数fc(c(i))とを算出する。
　Ｓ１９：コスト及び通信品質の両立モードの場合には（Ｓ１６；コスト及び通信品質の両立）、選択部３５は、コストが低い程高くなるコスト評価関数fc(c(i))と、このfc(c(i))に対応する通信品質が高い程高くなる通信品質評価関数fq(q(i))とを算出する。
　Ｓ２０：処理Ｓ１７～Ｓ１９のいずれか１つの処理後、選択部３５は、各合計満足度(Ts(i))を算出し、合計満足度(Ts(i))が高い上位所定数のTs(i)を設計結果として選択する。
　その後は、処理Ｓ１５に進み、出力部３７は、最終的な設計結果を出力する。
　〔その他〕
　上記実施形態は以下のように示すこともできる。
　（１）処理Ｓ１７，Ｓ２０について換言すると、選択部３５は、基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、設計を行う場合に考慮する第１の設計値(例えば、装置コスト又は運用コスト)が第１の目標値を満たした(例えば、所定値以下)うちで、設計を行う場合に考慮する第２の設計値(例えば、通信品質)が高い上位所定数の無線通信装置の選択処理を行う。
　（２）処理Ｓ１８，Ｓ２０について換言すると、選択部３５は、基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、設計を行う場合に考慮する第１の設計値(例えば、通信品質)が第１の目標値を満たした(例えば、所定値以上)うちで、設計を行う場合に考慮する第２の設計値(例えば、装置コスト又は運用コスト)が低い上位所定数の無線通信装置の選択処理を行う選択部を有する置局設計装置。
　（３）処理Ｓ１９，Ｓ２０について換言すると、選択部３５は、基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、設計を行う場合に考慮する第１の設計値(例えば、装置コスト又は運用コスト)の第１の目標値達成度(例えば、所定値以下の達成度)と設計を行う場合に考慮する第２の設計値(例えば、通信品質)の第２の目標値達成度(例えば、所定値以上の達成度)との合計が高い上位所定数の無線通信装置の選択処理を行う。
　（４）処理Ｓ１３，Ｓ１４について換言すると、基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、第１の設計値(例えば、装置コスト又は運用コスト)が第１の目標値を満たす(例えば、所定値以下)と共に第２の設計値(例えば、通信品質)が第２の目標値を満たす(例えば、所定値以上)ような無線通信装置がある場合、選択部３５は、上記選択処理（Ｓ１７，Ｓ１８）を行わずに、第１の設計値が低い上位所定数又は第２の設計値が高い上位所定数の前記無線通信装置を選択する、置局設計装置。
　〔実施形態の効果〕
　以上説明したように本実施形態によれば、使用目的に応じて適切な置局設計を行うことができるという効果を奏する。
　〔補足〕
　本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような構成又は処理（動作）であってもよい。
　（１）置局設計装置３０はコンピュータとプログラムによっても実現できるが、このプログラムを（非一時的な）記録媒体に記録することも、通信ネットワーク１００を介して提供することも可能である。
　（２）上記実施形態では、通信端末５０の一例としてノート型パソコンが示されているが、これに限るものではなく、例えば、デスクトップパソコン、タブレット端末、スマートフォン、スマートウォッチ、カーナビゲーション装置、冷蔵庫、電子レンジ等であってもよい。
　（３）各ＣＰＵ３０１，５０１は、単一だけでなく、複数であってもよい。
　（４）上記各実施形態では、候補抽出部３３は、３Ｄモデルを用いたレイトレーシングなどの電波伝搬推定（シミュレーション）により各評価位置ｅでの受信電力を推定したが、これに限るものではない。電波伝搬推定部３２は、例えば、各評価位置（の一部）における実測定データに基づいて、電波伝搬推定結果をキャリブレーションすることで、受信電力(電波強度)の実測及び予測を行ってもよい。
　（５）また、置局設計装置は、５Ｇではなく、４Ｇや６Ｇ等の他世代の移動通信システムに関する置局設計を行ってもよい。
１０　通信システム
３０　置局設計装置
３１　入力部
３３　候補抽出部
３５　選択部
３７　出力部

Claims (8)

  1. 　無線通信の基地局の設置に関する設計を行う置局設計装置であって、
    　前記基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、前記設計を行う場合に考慮する第１の設計値が第１の目標値を満たしたうちで、前記設計を行う場合に考慮する第２の設計値が高い上位所定数の前記無線通信装置の選択処理を行う選択部を有する置局設計装置。
  2. 　前記第１の設計値が第１の目標値を満たすとは、前記無線通信装置に関する装置コスト又は運用コストが所定値以下であることを示し、前記第２の設計値は前記無線通信装置の通信品質値を示す、請求項１に記載の置局設計装置。
  3. 　無線通信の基地局の設置に関する設計を行う置局設計装置であって、
    　前記基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、前記設計を行う場合に考慮する第１の設計値が第１の目標値を満たしたうちで、前記設計を行う場合に考慮する第２の設計値が低い上位所定数の前記無線通信装置の選択処理を行う選択部を有する置局設計装置。
  4. 　前記第１の設計値が第１の目標値を満たすとは、前記無線通信装置に関する通信品質値が所定値以上であることを示し、前記第２の設計値は前記無線通信装置の装置コスト又は運用コストを示す、請求項３に記載の置局設計装置。
  5. 　無線通信の基地局の設置に関する設計を行う置局設計装置であって、
    　前記基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、前記設計を行う場合に考慮する第１の設計値の第１の目標値達成度と前記設計を行う場合に考慮する第２の設計値の第２の目標値達成度との合計が高い上位所定数の前記無線通信装置の選択処理を行う選択部を有する置局設計装置。
  6. 　請求項１又は２に記載の置局設計装置であって、
    　前記基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、前記第１の設計値が前記第１の目標値を満たすと共に前記第２の設計値が第２の目標値を満たす所定の無線通信装置がある場合、前記選択部は、前記選択処理を行わずに、前記第１の設計値が低い上位所定数又は前記第２の設計値が高い上位所定数の前記無線通信装置を選択する、置局設計装置。
  7. 　無線通信の基地局の設置に関する設計を行う置局設計装置が実行する置局設計方法であって、
    　前記置局設計装置は、前記基地局として設置すべき複数の無線通信装置の候補において、前記設計を行う場合に考慮する第１の設計値が第１の目標値を満たしたうちで、前記設計を行う場合に考慮する第２の設計値が高い上位所定数の前記無線通信装置の選択処理を行う置局設計方法。
  8. 　コンピュータに、請求項７に記載の方法を実行させるプログラム。
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