WO2024252641A1 - 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
聡 高谷
大輔 村山
貴庸 守山
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18—Network planning tools
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/06—Testing, supervising or monitoring using simulated traffic

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. This method is based on received power, and the design results are evaluated linearly using the obtained received power values.
  • the range of transmission speeds that can be obtained when the received power changes is predetermined as the transmission characteristics of the wireless communication method, and when the received power value exceeds a specified upper limit (e.g., -59 dBm), the transmission speed does not increase in proportion to the received power value but reaches a plateau.
  • a specified upper limit e.g., -59 dBm
  • the transmission speed does not increase in proportion to the received power value but reaches a plateau.
  • a specified upper limit e.g., -59 dBm
  • the transmission speed does not increase in proportion to the received power value but reaches a plateau.
  • a specified lower limit e.g., -82 dBM
  • communication is impossible regardless of the received power value because radio waves of sufficient strength for communication do not reach the receiving position (evaluation position).
  • conventional station placement design methods sometimes obtained design results with a received power that allows communication, albeit unstable, even when communication is actually impossible.
  • the present invention was made in consideration of the above points, and aims to perform station placement design according to the transmission characteristics of a wireless communication system.
  • the invention of claim 1 is a station location design device that designs the installation of a wireless communication base station, and has a derivation unit that derives a first design result evaluation value that is a constant value when the value of the received power at the evaluation position during the design is equal to or greater than a first predetermined value.
  • the present invention has the effect of enabling station placement design according to the transmission characteristics of a wireless communication system.
  • 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.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a conversion table.
  • Fig. 1 is a diagram showing the overall configuration of a communication system according to the 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.
  • 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 station design device 30 is a computer equipped with a processor such as a CPU (Central Processing Unit) 301, a ROM (Read Only Memory) 302, a RAM (Random Access Memory) 303, an SSD (Solid State Drive) 304, an external device connection I/F (Interface) 305, a network I/F 306, a media I/F 309, and a bus line 310.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit) 301, a ROM (Read Only Memory) 302, a RAM (Random Access Memory) 303, an SSD (Solid State Drive) 304, an external device connection I/F (Interface) 305, a network I/F 306, a media I/F 309, and a bus line 310.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit) 301, a ROM (Read Only Memory) 302, a RAM (Random Access Memory) 303, an SSD (Solid State Drive) 304, an external device connection I/F (
  • CPU 301 controls the operation of the entire station design device 30.
  • ROM 302 stores programs used to drive CPU 301, such as IPL (Initial Program Loader).
  • RAM 303 is used as a work area for CPU 301.
  • 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 external device connection I/F 305 is an interface for connecting various external devices.
  • the external devices include a display, a speaker, a keyboard, a mouse, a USB (Universal Serial Bus) memory, and a printer.
  • USB Universal Serial Bus
  • the network I/F 306 is an interface for data communication via the communication network 100.
  • 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 bus line 310 is an address bus, a data bus, etc., for electrically connecting each component such as the CPU 301 shown in FIG. 2.
  • Fig. 3 is a diagram showing the electrical hardware configuration of the communication terminal.
  • the communication terminal 50 is a computer and includes a CPU 501, a ROM 502, a RAM 503, an SSD 504, an external device connection I/F (Interface) 505, a network I/F 506, a display 507, an input device 508, a media I/F 509, and a bus line 510.
  • CPU 501 controls the overall operation of communication terminal 50.
  • ROM 502 stores programs used to drive CPU 501, such as IPL.
  • RAM 503 is used as a work area for CPU 501.
  • the SSD 504 reads and writes various data under the control of the CPU 501. Note that a HDD (Hard Disk Drive) may be used instead of the SSD 504.
  • HDD Hard Disk Drive
  • the external device connection I/F 505 is an interface for connecting various external devices.
  • the external devices include a display, a speaker, a keyboard, a mouse, a USB memory, and a printer.
  • the network I/F 506 is an interface for data communication via the communication network 100.
  • Display 507 is a type of display means such as liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence) that displays various images.
  • the input device 508 is a keyboard, pointing device, etc., and is a type of input means for selecting and executing various instructions, selecting a processing target, moving the cursor, etc.
  • the pointing device function may be turned off.
  • the media I/F 509 controls the reading and writing (storing) of data from and to a recording medium 509m such as a flash memory.
  • Recording media 509m includes DVDs and Blu-ray Discs (registered trademarks).
  • the bus line 510 is an address bus, a data bus, etc., for electrically connecting each component such as the CPU 501 shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a functional configuration diagram of a station design device according to the embodiment.
  • the station design device 30 has an input unit 31, a candidate extraction unit 33, a derivation unit 35, a selection unit 37, and an output unit 39. Each of these units has a function that is realized by an instruction from the CPU 301 in FIG. 2 based on a program.
  • the station design device 30 also has a storage unit 41 constructed from a RAM 303 or an SSD 304.
  • the input unit 31 inputs design environment information and design condition information from the communication terminal 50 .
  • 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, and the evaluation positions for communication quality (signal strength) within the area targeted for station design.
  • the "wireless communication method” may also be simply referred to as the "communication method.”
  • the area for which station placement is designed 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, with different modes set for each area.
  • the information included in the design environment information and the design condition information may be other than the examples given above.
  • 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.
  • installation position candidates c1 to c6 are collectively referred to as “installation position candidates c.”
  • the evaluation position e1 and the like are collectively referred to as “evaluation position e.”
  • structure s1 and the like are collectively referred to as “structure s.”
  • the numbers of installation position candidates c, evaluation positions e, and structures s shown in FIG. 5 are merely examples, and are not limited to the numbers shown in FIG. 5.
  • the station placement design device 30 of the embodiment selects one or more optimal installation position candidates c for the 5G base station from the multiple installation position candidates c.
  • the station placement design device 30 may also select one or more optimal installation position candidates c for the Wi-Fi base station from the multiple installation position candidates c.
  • the candidate extraction unit 33 estimates the received power (radio wave intensity) by performing radio wave propagation estimation (simulation) such as ray tracing using a 3D model. Specifically, the candidate extraction unit 33 estimates the received power at each evaluation position for each combination by performing radio wave propagation estimation for each evaluation position at which 5G radio waves can be received from each base station related to each combination of 5G antennas of a predetermined type when installed in a predetermined installation direction at a predetermined installation position candidate based on the design environment information and design condition information.
  • radio wave propagation estimation simulation
  • 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 derivation unit 35 uses the evaluation function f to derive a design result evaluation value by using a conversion table corresponding to each wireless communication method based on the estimated received power value of each wireless communication method included in the design result candidate d i according to the following (Equation 1).
  • the derivation unit 35 calculates the sum of the design result evaluation values at each evaluation position for each design result candidate di . Instead of calculating the sum, the minimum value of the design result evaluation value at each evaluation position may be derived for each design result candidate di.
  • FIG. 6 is a diagram showing a conversion table for each wireless communication method.
  • the wireless communication methods include Wi-Fi (wireless LAN) standards such as 2.4 GHz band, 5 GHz band, and 6 GHz band, and cellular standards such as 4G, 5G, and 6G.
  • Wi-Fi wireless LAN
  • cellular standards such as 4G, 5G, and 6G.
  • the reception power range and the design result evaluation value r i are associated and managed. Therefore, when different bands are used even if the same standard is used, such as a conversion table for the Wi-Fi standard in the 2.4 GHz band and a conversion table for the Wi-Fi standard in the 5 GHz band, the derivation unit 35 refers to different conversion tables.
  • the present embodiment treats them as different wireless communication methods, and the conversion tables are also different.
  • FIG. 7 is a graph of the values in the conversion table.
  • the solid line indicates the values according to the proposal of this embodiment (present proposal), and the dashed line indicates the values according to the conventional technology.
  • the design result evaluation value becomes a constant value of - ⁇ .
  • a lower limit specified value e.g., -82 dBm
  • a single design result evaluation value corresponds to each of the predetermined ranges that differ in stages.
  • the design result evaluation value corresponds to a constant value of 78 Mbps.
  • the upper limit specified value is an example of a first specified value
  • the corresponding design result evaluation value is an example of a first design result evaluation value
  • the lower limit specified value is an example of a second specified value
  • the corresponding design result evaluation value is an example of a second design result evaluation value.
  • the selection unit 37 selects as design results a top predetermined number of design result candidates di having the highest sum of the design result evaluation value ri from among the design result candidates di extracted by the candidate extraction unit 33. Note that when the derivation unit 35 derives the minimum value of the design result evaluation value without calculating the sum of the design result evaluation value, the selection unit 37 selects the design result having the largest minimum value of the design result evaluation value.
  • the output unit 39 outputs the final design result. Examples of the output include displaying on a display connected to the station design device 30, printing on a printer or the like connected to the station design device 30, or transmitting to the communication terminal 50 via the communication network 100.
  • Fig. 8 is a flowchart showing a station placement design method executed by the station placement design device according to the embodiment.
  • the input unit 31 inputs design environment information and design condition information from a communication terminal 50 or the like.
  • the derivation unit 35 derives each design result evaluation value ri based on the value of the received power included in the design result candidate d i using the evaluation function f, and calculates the sum of the design result evaluation values ri at each evaluation position for each design result candidate d i .
  • the selection unit 37 selects, as design results, a top predetermined number of design result candidates d i having high design result evaluation values r i from among the extracted design result candidates d i .
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may have the following configurations or processes (operations).
  • the station design device 30 can be realized by a computer and a program, but this program can also be recorded on a (non-temporary) recording medium or provided via the communication network 100.
  • a notebook computer is shown as an example of a communication terminal 50, but this is not limited thereto.
  • the communication terminal 50 may be a desktop computer, a tablet terminal, a smartphone, a smartwatch, a car navigation device, a refrigerator, a microwave oven, etc.
  • Each CPU 301, 501 may be multiple, not just single.
  • the candidate extraction unit 33 estimates the received power at each evaluation position e by radio wave propagation estimation (simulation) such as ray tracing using a 3D model, but this is not limited to this.
  • the radio wave propagation estimation unit 32 may, for example, actually measure and predict the received power (radio wave intensity) by calibrating the radio wave propagation estimation result based on actual measurement data at each evaluation position (part of it).

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Abstract

本開示の目的は、無線通信方式の伝送特性に応じた置局設計を行うことを目的とする。　そのため、本開示は、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、前記設計の際の評価位置における受信電力の値が第１の所定値以上の場合には、一定値となる第１の設計結果評価値を導出する導出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。この方法は受信電力を基準としており、得られた受信電力の値をリニア（線形）に用いて設計結果の評価が行われていた。
　ところが、実際には受信電力が変化した際に得られる伝送速度の範囲は無線通信方式の伝送特性として予め定められており、受信電力の値が上限の所定値(例えば、-59dBm)以上になった場合には、伝送速度は受信電力の値に比例して速くなる訳ではなく頭打ちとなる。そのため、従来の置局設計方法では、本来必要な受信電力よりも過剰な受信電力にする設計結果が得られることがあった。逆に、受信電力の値が下限の所定値(例えば、-82dBM)未満になった場合には、どのような受信電力の値であっても、受信位置(評価位置)まで通信可能な強度の電波が届かないために通信不可になってしまう。そのため、従来の置局設計方法では、実際には通信不可にも関わらず、通信が不安定ではあるが通信可能な受信電力として設計結果が得られることがあった。
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>
　上述のように、実際の状況に合った置局設計を行うことができないという課題があった。
　本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、無線通信方式の伝送特性に応じた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、前記設計の際の評価位置における受信電力の値が第１の所定値以上の場合には、一定値となる第１の設計結果評価値を導出する導出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、無線通信方式の伝送特性に応じた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。 変換テーブルを示す概念図である。 変換テーブルの値をグラフ化した図である。 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。
　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る。
　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、導出部３５、選択部３７、及び出力部３９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。また、置局設計装置３０は、ＲＡＭ３０３又はＳＳＤ３０４によって構築された記憶部４１を有している。
　＜入力部＞
　入力部３１は、通信端末５０から、設計環境情報、及び設計条件情報を入力する。
　「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、並びに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、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。設計環境情報、及び設計条件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。
　＜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(評価)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。
　＜導出部＞
　導出部３５は、評価関数fを用いて、以下に示す(式１)により、設計結果候補diに含まれる推定された各無線通信方式の受信電力の値に基づき、各無線通信方式に応じた変換テーブルを用いて設計結果評価値を導出する。
　ri = f(di)・・・（式１）
　そして、導出部３５は、設計結果候補di毎に各評価位置における設計結果評価値の和を算出する。なお、導出部３５は、設計結果候補di毎に各評価位置における設計結果評価値の和を算出せずに、設計結果候補di毎に各評価位置における設計結果評価値の最小値を導出してもよい。
　ここで、図６を用いて、変換テーブルについて説明する。
　(変換テーブル)
　図６は、無線通信方式毎の変換テーブルを示した図である。各変換テーブルは記憶部４１に記憶されている。無線通信方式には、2.4GHz帯、5GHz帯、6GHz帯等の各Wi-Fi(無線LAN)規格、及び４Ｇ、５Ｇ、６Ｇ等の各セルラー規格がある。各変換テーブルでは、受信電力範囲と設計結果評価値riが関連付けて管理されている。そのため、2.4GHz帯のWi-Fi規格用の変換テーブル、5GHz帯のWi-Fi規格用の変換テーブルのように、同じ規格であっても異なる帯域を利用する場合には、導出部３５は異なる変換テーブルを参照する。また、例えば、同じ５Ｇのセルラー規格であっても基地局のアンテナ数が異なる場合には、本実施形態では異なる無線通信方式として扱い、変換テーブルも異なる。
　図６では、一例として、受信電力範囲が2.4GHz帯のWi-Fi規格の変換テーブルが示されている。
　また、図７は、変換テーブルの値をグラフ化した図である。図７において、実線が本実施形態の案(本案)による値を示し、破線が従来技術による値を示す。
　図７に示すように、受信電力が下限の所定値(例えば－82dBm)未満になると設計結果評価値が一定値である－∞になる。受信電力が－82dBm以上からは、段階的に異なる所定の範囲毎に単一の設計結果評価値が対応する。そして、受信電力が上限の所定値(例えば－59dBm)以上では、設計結果評価値が一定値である78Mbpsが対応する。
　なお、上限の所定値は第１の所定値の一例であり、これに対応する設計結果評価値が第１の設計結果評価値の一例である。また、下限の所定値は第２の所定値の一例であり、これに対応する設計結果評価値が第２の設計結果評価値の一例である。
　＜選択部＞
　図４に戻り、選択部３７は、候補抽出部３３によって抽出された設計結果候補diのうち、設計結果評価値riの和が高い上位所定数の設計結果候補diを設計結果として選択する。なお、導出部３５が、設計結果評価値の和を算出せずに、設計結果評価値の最小値を導出する場合、選択部３７は、設計結果評価値の最小値が最大となる設計結果を選択する。
　＜出力部＞
　出力部３９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８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８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、及び設計条件情報を入力する。
　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：導出部３５は、評価関数fを用いて、設計結果候補diに含まれる受信電力の値に基づいて各設計結果評価値riを導出し、設計結果候補di毎に各評価位置における設計結果評価値riの和を算出する。
　Ｓ１３：選択部３７は、抽出された設計結果候補diのうち、設計結果評価値riが高い上位所定数の設計結果候補diを設計結果として選択する。
　Ｓ１４：出力部３９は、設定結果を出力する。
　〔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、無線通信方式の伝送特性に応じた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。
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　導出部
３７　選択部
３９　出力部
４１　記憶部

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、
    　前記設計の際の評価位置における受信電力の値が第１の所定値以上の場合には、一定値となる第１の設計結果評価値を導出する導出部を有する置局設計装置。
  2. 　請求項１に記載の置局設計装置であって、
    　前記受信電力の範囲と前記設計結果評価値との関係を示し、前記受信電力の値が前記第１の所定値以上の場合には前記第１の設計結果評価値が関連付けて管理されている変換テーブルが記憶された記憶部を有し、
    　前記導出部は、前記変換テーブルを用いて、前記設計結果評価値を導出する、
    　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、
    　前記設計の際の評価位置における受信電力の値が第２の所定値未満の場合には、一定値となる第２の設計結果評価値を導出する導出部を有する置局設計装置。
  4. 　請求項３に記載の置局設計装置であって、
    　前記受信電力の範囲と前記設計結果評価値との関係を示し、前記受信電力の値が前記第２の所定値未満の場合には前記第２の設計結果評価値が関連付けて管理されている変換テーブルが記憶された記憶部を有し、
    　前記導出部は、前記変換テーブルを用いて、前記設計結果評価値を導出する、
    　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、
    　前記設計の際の評価位置における受信電力の値が第１の所定値以上の場合には、一定値となる第１の設計結果評価値を導出し、前記設計の際の評価位置における受信電力の値が前記第１の所定値より低い第２の所定値未満の場合には、前記第１の設計結果評価値より低い一定値となる第２の設計結果評価値を導出する導出部を有する置局設計装置。
  6. 　請求項５に記載の置局設計装置であって、
    　前記受信電力の範囲と前記設計結果評価値との関係を示し、前記受信電力の値が前記第１の所定値以上の場合には前記第１の設計結果評価値が関連付けて管理されており、前記受信電力の値が前記第２の所定値未満の場合には前記第２の設計結果評価値が関連付けて管理されている変換テーブルが記憶された記憶部を有し、
    　前記導出部は、前記変換テーブルを用いて、前記設計結果評価値を導出する、
    　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、
    　置局設計装置は、前記設計の際の評価位置における受信電力の値が第１の所定値以上の場合には、一定値となる第１の設計結果評価値を導出する、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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