JP7096495B2 - 置局設計方法、置局設計装置、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、置局設計方法、置局設計装置、及びプログラムに関する。

通信インフラ（Telecommunications Infrastructure）においてミリ波帯の電波を活用する場合のユースケースが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｙにおいて提案されている（非特許文献１）。また、当該ユースケースを検討するプロジェクトとして、ＴＩＰ（Telecom Infra Project）が立ち上げられている（非特許文献２）。一方、通信インフラの監視において、３Ｄ（Three-Dimensional；３次元）点群データを活用する技術の検討が進められている（非特許文献３）。

ところで、従来、複数の無線端末局の設置位置を指定して、無線基地局の設置位置の候補を評価する技術がある。例えば、特許文献１に記載の技術は、無線基地局の個数を最少にするように、伝搬損失量と無線基地局の故障発生率とをパラメータとして無線基地局の設置位置を評価する置局設計方法に関する。このような技術においては、無線基地局の設置位置の候補を予め指定することが必要である。

また、従来、無線基地局と無線端末局との間の見通しの有無を判定する技術がある。例えば、特許文献２に記載の技術は、予め設置位置が指定された無線局と、当該無線局に対向する無線局との間の見通しの有無を判定する。

特許第６３７７６６６号公報 特許第４２９５７４６号公報

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特許文献１に記載の技術を、特に見通しの確保が必要な通信方式を利用する無線通信システムに対して適用する場合において、無線基地局の最適な設置位置を選定するためには、膨大な数の無線基地局の設置位置の候補を予め指定して、それぞれについて評価を行わなければならないという課題がある。また、特許文献２に記載の技術を用いて無線局の最適な設置位置を選定するためには、想定しうる全ての無線局の組合せを予め指定して、それぞれについて評価を行わなければならないという課題がある。

本発明は、上記のような技術的背景に鑑みてなされたものであり、複数の無線端末局に対して最適な無線基地局の設置位置の候補を容易に選定することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、指定された無線基地局の設置位置条件に従って点群データから前記無線基地局の設置位置の候補を抽出するステップと、指定された複数の無線端末局のそれぞれと前記無線基地局の設置位置の候補との間の見通しの有無を前記点群データに基づいて判定し、前記無線基地局の設置位置の候補と、前記無線基地局の設置位置の候補との間において見通しが有ると判定された前記無線端末局と、が対応付けられた情報を含む第１のリストを生成するステップと、前記第１のリストに基づいて、全ての前記無線端末局を収容可能となる前記無線基地局の設置位置の候補の組合せを示す情報を含む第２のリストを生成するステップと、前記無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順に前記第２のリストをソートするステップと、を有する置局設計方法である。

また、本発明の一態様は、上記の置局設計方法であって、前記無線基地局の設置位置の候補との間において前記見通しが無いと判定された無線端末局に対して、前記見通しが無い場合に通信可能な通信方式が用いられた場合の伝送速度を推定し、推定された前記伝送速度が所定値以上である前記無線端末局と前記無線基地局の設置位置の候補とが対応付けられた情報を含む第３のリストを生成するステップ、を更に有する。

また、本発明の一態様は、上記の置局設計方法であって、前記見通しが有ると判定された前記無線端末局と推定された前記伝送速度が前記所定値以上である無線端末局との和集合であって、全ての前記無線端末局を収容可能な前記無線基地局の設置位置の候補の組合せを示す情報を含む第４のリストを生成するステップと、前記第４のリストを、前記無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順にソートするステップと、を更に有する。

また、本発明の一態様は、上記の置局設計方法であって、前記第４のリストに含まれる前記無線基地局の設置位置の候補の組合せに基づく無線基地局であって、前記無線基地局が収容する全ての前記無線端末局における伝送速度の値の総和を算出し、前記伝送速度の値の総和が大きい順に前記第４のリストをソートするステップ、を更に有する。

また、本発明の一態様は、上記の置局設計方法であって、前記無線基地局の設置位置の候補に基づくそれぞれの前記無線基地局が収容する無線端末局の個数の偏差が小さい順に前記第２のリストをソートするステップ、を更に有する。

また、本発明の一態様は、上記の置局設計方法であって、前記第１のリストにおいて、前記無線基地局の設置位置の候補との間において見通しが有ると判定された全ての前記無線端末局のそれぞれが、前記無線基地局の設置位置の候補に基づく前記無線基地局のうち少なくも２つ以上の無線基地局によって収容可能であるように前記無線基地局の設置位置の候補を追加するステップ、を更に有する。

また、本発明の一態様は、指定された無線基地局の設置位置条件に従って点群データから前記無線基地局の設置位置の候補を抽出する点群データ抽出部と、指定された複数の無線端末局のそれぞれと前記無線基地局の設置位置の候補との間の見通しの有無を前記点群データに基づいて判定し、前記無線基地局の設置位置の候補と、前記無線基地局の設置位置の候補との間において見通しが有ると判定された前記無線端末局と、が対応付けられた情報を含む第１のリストを生成し、前記第１のリストに基づいて、全ての前記無線端末局を収容可能となる前記無線基地局の設置位置の候補の組合せを示す情報を含む第２のリストを生成し、前記無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順に前記第２のリストをソートするリスト生成部と、を備える置局設計装置である。

また、本発明の一態様は、上記の置局設計方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明により、複数の無線端末局に対して最適な無線基地局の設置位置の候補を容易に選定することができる。

本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１による無線端末局の設置位置の特定方法の一例について説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１による無線基地局の設置位置に関する条件の指定方法の一例について説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ１の構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ２の構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ３の構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ４の構成の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る置局設計装置１のリスト生成部１７の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る通信システムの全体構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１ｂの機能構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ５の構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ６の構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ７の構成の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る置局設計装置１のリスト生成部１７の動作を示すフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［置局設計装置の機能構成］
以下、置局設計装置１の機能構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１の機能構成を示すブロック図である。置局設計装置１は、複数の無線端末局に対して最適な無線基地局の設置位置の候補を選定するための装置である。置局設計装置１は、例えば汎用コンピュータ等の情報処理装置を含んで構成される。

図１に示すように、置局設計装置１は、地図情報記憶部１１と、無線端末局位置入力部１２と、無線基地局設置条件入力部１３と、点群データ記憶部１４と、点群データ抽出部１５と、点群データ一時記憶部１６と、リスト生成部１７と、見通し評価部１８と、リスト出力部１９と、を含んで構成される。

地図情報記憶部１１は、予め地図情報Ｄ１を記憶する。地図情報記憶部１１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory；読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（Random Access Memory；読み書き可能なメモリ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶媒体、又はこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。地図情報Ｄ１は、建物を識別する情報と、当該建物の位置を示す位置情報（例えば、住所情報、又は緯度・経度等）と、が対応付けられた情報のデータベースを含む。

無線端末局位置入力部１２は、地図情報Ｄ１に基づき、予め定められた全ての無線端末局の設置位置を指定する。無線端末局位置入力部１２は、指定された全ての無線端末局の設置位置を示す情報を点群データ抽出部１５に入力する。

なお、無線端末局位置入力部１２は、例えば、以下のような方法によって無線端末局の設置位置を指定する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１による無線端末局の設置位置の指定方法の一例について説明するための図である。図２に示すように、無線端末局位置入力部１２は、例えば、地図情報Ｄ１に基づく地図の一部を切り取り、所定のルールに従って無線端末局の設置位置を指定する。所定のルールとは、例えば図２に示すように、それぞれの建物の道路側の壁面の中心を無線端末局の設置位置と仮定する、等の予め定められたルールであってもよい。なお、上記の指定方法では、２次元の地図を使用しているため、無線端末局の高さ方向の設置位置は考慮されていない。この場合、無線端末局の設置位置の高さは、例えば、一律の値とする、あるいは別途個別に指定される値とするようにしてもよい。

再び図１に戻って説明する。
無線基地局設置条件入力部１３は、無線基地局の設置位置に関する条件を指定する。無線基地局設置条件入力部１３は、指定された無線基地局の設置位置に関する条件を示す情報を点群データ抽出部１５に入力する。

なお、無線基地局設置条件入力部１３は、例えば、以下のような方法によって無線基地局の設置位置に関する条件を指定する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１による無線基地局の設置位置に関する条件の指定方法の一例について説明するための図である。図３に示すように、無線基地局設置条件入力部１３は、例えば、電柱、及び電線に取り付けられたクロージャ等を無線基地局の設置位置の候補とする、という条件を指定する。なお、無線基地局の設置位置の候補が、予め用意された候補一覧の中から選択されることによって指定されるような指定方法が用いられてもよい。

再び図１に戻って説明する。
点群データ記憶部１４は、予め点群データＤ２を記憶する。点群データ記憶部１４は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＨＤＤ等の記憶媒体、又はこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。点群データＤ２は、地図上の各地点を表す点群データのデータベースを含む。

点群データ抽出部１５は、無線端末局位置入力部１２により入力された、全ての無線端末局の設置位置を示す情報を取得する。点群データ抽出部１５は、点群データ記憶部１４に記憶された点群データＤ２において、各無線端末局の設置位置をマーキングし、点群データＤ２の中から各無線端末局の設置位置周辺の点群データを抽出する。点群データ抽出部１５は、抽出された各無線端末局の設置位置周辺の点群データを点群データ一時記憶部１６に記憶させる。

なお、点群データの抽出範囲は、予め設定された条件に基づいて抽出されるようにしてもよい。例えば、予め２００メートルという距離が指定され、無線端末局の設置位置を中心とした半径２００メートルの球内の点群データが抽出されるようにしてもよい。

また、点群データ抽出部１５は、無線基地局設置条件入力部１３により入力された、無線基地局の設置位置に関する条件を示す情報を取得する。点群データ抽出部１５は、無線基地局の設置位置に関する条件に従って、点群データ一時記憶部１６に記憶された各無線端末局の設置位置周辺の点群データの中から無線基地局の設置位置の候補となる点群データを抽出し、マーキングする。点群データ抽出部１５は、無線基地局の設置位置の候補を示す情報をリスト生成部１７へ出力する。

なお、一般に、各無線端末局の設置位置から見通し可能な全ての無線基地局の設置位置の候補に対して見通し評価を行う場合には、処理量が膨大になることがある。しかしながら、本実施形態に係る置局設計装置１によれば、各無線端末局の設置位置と予め抽出された無線基地局の設置位置の候補との間のみについての見通し評価を行うだけでよいため、見通し評価の処理量が削減される。

点群データ一時記憶部１６は、上述したように、点群データ抽出部１５から出力された各無線端末局の設置位置周辺の点群データを一時的に記憶する。点群データ記憶部１４は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＨＤＤ等の記憶媒体、又はこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。

リスト生成部１７は、点群データ抽出部１５から出力された、無線基地局の設置位置の候補を示す情報を取得する。リスト生成部１７は、取得した情報に基づいて、無線基地局の設置位置の候補のリストを示すリストＬ１を生成する。リスト生成部１７は、生成されたリストＬ１を、見通し評価部１８へ出力する。
図４は、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ１の構成の一例を示す図である。

見通し評価部１８は、リスト生成部１７から出力されたリストＬ１を取得する。見通し評価部１８は、点群データ一時記憶部１６に記憶された、各無線端末局の設置位置周辺の点群データを参照し、リストＬ１に含まれる全ての無線基地局の設置位置の候補と、各無線端末局との間において見通しが確保できるか否かについての評価を行う。見通し評価部１８は、上記の見通し評価における評価結果を示す情報を、リスト生成部１７へ出力する。

なお、例えば、見通し評価部１８は、無線端末局の設置位置としてマーキングされたポイント（点群データ）と、無線基地局の設置位置の候補としてとしてマーキングされたポイント（点群データ）との間における遮蔽物の存在の有無を確認することにより、見通し評価を行う。すなわち、見通し評価部１８は、見通しが確保できると判定した場合（すなわち、遮蔽物が存在しない場合）には見通し有と評価し、見通しを確保できないと判定した場合（すなわち、遮蔽物が存在する場合）には見通し無と評価する。

リスト生成部１７は、見通し評価部１８から出力された、見通し評価の評価結果を示す情報を取得する。リスト生成部１７は、取得した情報と、図４に示したリストＬ１とに基づいて、リストＬ２を生成する。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ２の構成の一例を示す図である。図５に示すように、リストＬ２は、「評価順」と、「無線基地局の設置位置の候補」と、「見通し有の無線端末局数」と、「見通し有の無線端末局」と、「見通し無の無線端末局数」と、「見通し無の無線端末局」と、の６個の項目が対応付けられたデータである。

「評価順」の値は、「見通し有の無線端末局数」の値が大きいものから順に順位付けがなされた値を表す。
「無線基地局の設置位置の候補」の値は、無線基地局の設置位置の候補を識別する情報を表す。
「見通し有の無線端末局数」の値は、全ての無線端末局（の設置位置）のうち、各無線基地局の設置位置の候補からの見通しが確保される無線端末局の個数を表す。
「見通し有の無線端末局」は、各無線基地局の設置位置の候補からの見通しが確保される無線端末局を識別する情報を表す。
「見通し無の無線端末局数」の値は、全ての無線端末局（の設置位置）のうち、各無線基地局の設置位置の候補からの見通しが確保されない無線端末局の個数を表す。、
「見通し無の無線端末局」は、各無線基地局の設置位置の候補からの見通しが確保されない無線端末局を識別する情報を表す。

図５に示すように、リストＬ２では、「見通し有の無線端末局数」の値が大きい順に、「無線基地局の設置位置の候補」がソートされる。これにより、予め指定された各無線端末局の設置位置と無線基地局の設置位置の候補との間の見通しの有無に基づく、それぞれの無線基地局の設置位置の候補についての評価を、容易に行うことが可能になる。

次に、リスト生成部１７は、上記のリストＬ２に基づいて、全ての無線端末局の設置位置がそれぞれ少なくとも１つの無線基地局の設置位置の候補との見通しが確保されるという条件を満たす、無線基地局の設置位置の候補の組合せパターン（すなわち、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の組合せパターン）を全て特定する。リスト生成部１７は、特定された無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンのリストであるリストＬ３を生成する。リスト生成部１７は、生成されたリストＬ３をリスト出力部１９へ出力する。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ３の構成の一例を示す図である。図６に示すように、リストＬ３は、「評価順」と、「無線基地局の設置位置の候補の組合せ」と、の項目が対応付けられたデータである。図８に示すように、リストＬ３は、「無線基地局の設置位置の候補の組合せ」に含まれる無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順にソートされる。そして、「評価順」の値は、当該個数が少ないものから順に順位付けがなされた値を表す。

リスト出力部１９は、リスト生成部１７から出力されたリストＬ３取得する。リスト出力部１９は、取得したリストＬ３を外部の装置へ出力する。なお、リスト出力部１９は、リストＬ３を、置局設計装置１が備える、例えばディスプレイ等の表示部（図示せず）に出力するようにしてもよい。

［置局設計装置の動作］
以下、置局設計装置１の動作の一例について説明する。
図７～９は、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１の動作を示すフローチャートである。

まず図７を参照しながら説明する。
無線端末局位置入力部１２は、地図情報Ｄ１に基づき、予め定められた無線端末局の設置位置を指定する（ステップＳ００１）。設置位置の指定がなされていない無線端末局が存在する場合（ステップＳ００２・Ｎｏ）、無線端末局位置入力部１２は、引き続き当該無線端末局の設置位置を指定する（ステップＳ００１）。

全ての無線局の設置位置が指定された場合（ステップＳ００２・Ｎｏ）、点群データ抽出部１５は、点群データ記憶部１４に記憶された点群データＤ２において、各無線端末局の設置位置をマーキングし、点群データＤ２の中から各無線端末局の設置位置周辺の点群データを抽出する（ステップＳ００３）。点群データ抽出部１５は、抽出された各無線端末局の設置位置周辺の点群データを点群データ一時記憶部１６に記憶させる。

無線基地局設置条件入力部１３は、無線基地局の設置位置に関する条件を指定する（ステップＳ００４）。点群データ抽出部１５は、無線基地局設置条件入力部１３により入力された、無線基地局の設置位置に関する条件を示す情報を取得する。点群データ抽出部１５は、無線基地局の設置位置に関する条件に従って、点群データ一時記憶部１６に記憶された無線端末局の設置位置周辺の点群データの中から無線基地局の設置位置の候補となる点群データ抽出し、マーキングを行う（ステップＳ００５）。

無線基地局の設置位置の候補が他にもある場合（ステップＳ００６・Ｙｅｓ）、点群データ抽出部１５は、引き続き当該無線基地局の設置位置の候補となる点群データを抽出し、マーキングを行う（ステップＳ００５）。無線基地局の設置位置の候補が他にはない場合（ステップＳ００６・Ｎｏ）、リスト生成部１７は、点群データ抽出部１５から出力された、無線基地局の設置位置の候補を示す情報に基づいて、無線基地局の設置位置の候補のリストを示すリストＬ１を生成する（ステップＳ００７）。

次に図８を参照しながら説明する。
見通し評価部１８は、リスト生成部１７から取得したリストＬ１の中から無線基地局の設置位置の候補を１つ選択する（ステップＳ００８）。見通し評価部１８は、点群データ一時記憶部１６に記憶された、無線端末局の設置位置周辺の点群データを参照し、選択された無線基地局の設置位置の候補と無線端末局との間において見通しが確保できるか否かについての評価を行う。見通しが確保できる場合（ステップＳ００９・Ｙｅｓ）、見通し評価部１８は、上記リストＬ２の「見通し有の無線端末局数」に相当する値に１を加算する（ステップＳ０１０）。見通しが確保できる場合（ステップＳ００９・Ｎｏ）、見通し評価部１８は、上記リストＬ２の「見通し無の無線端末局数」に相当する値に１を加算する（ステップＳ０１１）。

未評価の無線端末局がある場合（ステップＳ０１２・Ｎｏ）、見通し評価部１８は、引き続き、選択された無線基地局の設置位置の候補と当該無線端末局との間において見通しが確保できるか否かについての評価を行う（ステップＳ００９）。未評価の無線端末局がない場合（ステップＳ０１２・Ｙｅｓ）、見通し評価部１８は、全ての無線基地局の設置位置の候補について評価を行ったか否かを確認する。

評価を行っていない無線基地局の設置位置の候補がある場合（ステップＳ０１３・Ｎｏ）、見通し評価部１８は、引き続き、リストＬ１の中から当該無線基地局の設置位置の候補を１つ選択する（ステップＳ００８）。全ての無線基地局の設置位置の候補について評価を行った場合（ステップＳ０１３・Ｙｅｓ）、リスト生成部１７は、見通し評価部１８から取得した見通し評価の評価結果を示す情報とリストＬ１とに基づいて、リストＬ２を生成する。そして、リスト生成部１７は、「見通し有の無線端末局数」の値が大きい順に、無線基地局の設置位置の候補のリストであるリストＬ２をソートする（ステップＳ０１４）。

次に図９を参照しながら説明する。
リスト生成部１７は、上記のリストＬ２に基づいて、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンを特定する（ステップＳ０１５）。特定されていない組合せパターンがある場合（ステップＳ０１６・Ｎｏ）、リスト生成部１７は、引き続き、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンの特定を行う（ステップＳ０１５）。全ての組合せパターンが特定された場合（ステップＳ０１６・Ｙｅｓ）、リスト生成部１７は、特定された無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンのリストであるリストＬ３を生成し、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順にリストＬ３をソートする（ステップＳ０１７）。

そして、リスト出力部１９は、リスト生成部１７からリストＬ３を取得し、当該リストＬ３を出力する。以上で、図７～９のフローチャートが示す置局設計装置１の動作が終了する。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１は、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順にソートされた、無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンのリストを出力することができる。これにより、本発明の第１の実施形態に係る置局設計装置１は、より少ない無線基地局数で全ての無線端末局の収容を可能にする無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンを提示することができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
上述した第１の実施形態では、置局設計装置１のリスト生成部１７は、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順にソートしたリストＬ３をリスト出力部１９へ出力し、処理を終了する。

但し、図６に一例として示したリストＬ３のように、評価順が同一の順位である（無線基地局の設置位置の候補の）組合せパターンが複数存在する場合がある。例えば、図６に示したリストＬ６では、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の最も少ない個数は３個である。そして、当該個数が３個である組合せパターンは、［Ｈ，Ｇ，Ｂ］、［Ｈ，Ｇ，Ｃ］［Ｈ，Ｇ，Ｄ］、及び［Ｈ，Ｅ，Ｂ］の４通りが存在し、これら４通りの組合せパターンに対して共に１位の評価順が与えられている。

一方、無線通信システムにおいては、電波は有限のリソースであり、複数の無線端末局の間で共有して利用される。そのため、収容される無線端末局の個数が多い無線基地局と、収容される無線端末局の個数が多い無線基地局とが存在する場合には、それぞれの無線端末局が利用可能なリソースに偏りが生じる場合がある。したがって、公平性等の観点から、無線基地局に収容される無線端末局の個数の偏りがより小さいことが望ましい。

第２の実施形態に係るリスト生成部１７は、各無線基地局の設置位置の候補に収容される無線端末局の個数の偏りを評価する。図５に示したリストＬ２において、無線基地局の設置位置の候補「Ｈ」及び「Ｇ」に対して、無線端末局「５」，「６」，「１２」はいずれも見通し有の無線端末局である。したがって、無線基地局の設置位置の候補「Ｈ」及び「Ｇ」に基づく無線基地局はいずれも、無線端末局「５」，「６」，「１２」を収容することができる。このような場合、各無線基地局に収容される無線端末局の割り当てには複数のパターン存在し、複数のパターンの中から選択することが可能である。

第２の実施形態では、各無線基地局が収容する無線端末局の割り当てのパターンを変えて、各無線基地局に収容される無線端末局の個数の標準偏差をそれぞれ算出する。そして、リスト生成部１７は、算出された標準偏差が最も小さくなる割り当てのパターンを特定する。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ４の構成の一例を示す図である。第２の実施形態に係るリスト生成部１７は、上記の標準偏差の算出結果に基づいて、図６に示したリストＬ３において評価順が同一順位であった無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンを再評価する。そして、リスト生成部１７は、再評価の結果に基づいて再び順位付けを行うことにより、例えば図１０に示すようようなリストＬ４を得る。

上述したように、図６に示したリストＬ３においては、評価順が１位である組合せパターンは４つ存在した。一方、図１０に示すように、第２の実施形態に係るリスト生成部１７は、各無線基地局に収容される無線端末局の個数を考慮することによって、これら４つの組合せパターンに対して更に順位付けを行うことができる。

例えば、図１０に示すように、無線基地局の設置位置の候補の組合せが［Ｈ，Ｇ，Ｂ］ある場合、「Ｈ」，「Ｇ」，「Ｂ」に対応する無線基地局に収容される無線端末局の個数をそれぞれ６個、５個、５個とすることができる。一方、無線基地局の設置位置の候補の組合せが［Ｈ，Ｇ，Ｃ］ある場合、「Ｈ」，「Ｇ」，「Ｃ」に対応する無線基地局に収容される無線端末局の個数は、最も偏差を小さくした場合であっても、それぞれ６個、７個、３個である。これにより、無線基地局の設置位置の候補の組合せが［Ｈ，Ｇ，Ｂ］ある場合と［Ｈ，Ｇ，Ｃ］である場合とでは、標準偏差がそれぞれ「０．４７」と「１．７０」となり、異なる値となる。

このように、第２の実施形態に係る置局設計装置１は、全ての無線端末局を収容できる無線基地局の設置位置の候補の個数が同数であるパターンが複数存在する場合であっても、各無線基地局に収容される無線端末局の個数の偏差を考慮することによって、より適切な無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンを提示することができる。

［リスト生成部の動作］
以下、第２の実施形態に係るリスト生成部１７の動作の一例について説明する。
図１１は、第２の実施形態に係る置局設計装置１のリスト生成部１７の動作を示すフローチャートである。なお、本フローチャートが示すリスト生成部１７の動作は、図７～９にフローチャートを示した第１の実施形態に係る置局設計装置１の動作が終了した時に開始される。

リスト生成部１７は、図６に示したリストＬ３に含まれる、無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンを１つ選択する。リスト生成部１７は、選択された組合せパターンに含まれる各無線基地局の設置位置の候補にそれぞれ収容させる無線端末局の割り当てを行う（ステップＳ１０１）。

リスト生成部１７は、各無線基地局の設置位置の候補にそれぞれ割り当てがなされた無線端末局の個数の標準偏差を算出し、記録する（ステップＳ１０２）。リスト生成部１７は、評価を行っていない（すなわち、標準偏差を算出していない）割り当てパターンがある場合（ステップＳ１０３・Ｎｏ）、当該評価を行っていない割り当てパターンについて評価を行う（ステップＳ１０１～ステップＳ１０２）。リスト生成部１７は、全ての割り当てパターンについて評価を行った場合（ステップＳ１０３・Ｙｅｓ）、標準偏差の値が最小となる割り当てパターンを出力する（ステップＳ１０４）。

以上で、図１１のフローチャートが示すリスト生成部１７の動作が終了する。なお、上記の動作は、図６に示したリストＬ３に含まれる、無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンについてそれぞれ行われる。

＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、第３の実施形態において前提とする通信システムの全体構成について説明する。
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る通信システムの全体構成の一例を示す図である。

図１２に示すように、本実施形態において前提としている通信システムは、例えば６０ＧＨｚ帯の電波を利用した無線方式１と、例えば５ＧＨｚ帯の電波を利用した無線方式２と、を選択して使用することができる通信システムである。無線方式１は、通信速度は高速であるが、無線基地局と無線端末局との間の見通しの確保が必要な通信方式である。一方、無線方式２は、通信速度は低速であるが、無線基地局と無線端末局との間の見通しの確保が不要な通信方式である。なお、このような通信システムを実現する製品として、例えば非特許文献４に記載の製品がある。

上記のような通信システムによれば、無線基地局と無線端末局との間が見通し有の場合には無線方式１を使用し、無線基地局と無線端末局との間が見通し無の場合には無線方式２を使用することにより、端末局装置が設置された全ての建物に対して無線サービスを提供することが可能になる。

ところで、無線通信では一般に伝送距離が長くなるほど受信時の電力が減衰し、かつ、例えばＩＥＥＥ８０２．１１で標準化されている無線技術においては電力に応じて適応変調する技術が採用されている。こうしたことから、無線基地局と無線端末局との間における見通しの有無に関する条件が同じであっても、伝送距離に応じて通信可能な伝送速度が異なる場合がある。

［置局設計装置の機能構成］
以下、上記のような通信システムに対して置局設計を行う置局設計装置１ｂの機能構成について説明する。
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１ｂの機能構成を示すブロック図である。

置局設計装置１ｂと図１に示した第１の実施形態に係る置局設計装置１の機能構成との相違点は、リスト生成部１７（１７ｂ）及び見通し評価部１８（１８ｂ）の機能が異なる点、及び、伝送距離・伝送速度評価部２０が新たに追加されている点である。なお、第１の実施形態に係る置局設計装置１に含まれる機能部と同一の機能を有する機能部については、同一の名称及び同一の符号を付し、説明を省略する。

見通し評価部１８ｂは、見通し評価と併せて、無線基地局の設置位置の候補と無線端末局の設置位置との間の伝送距離の測定を行う。見通し評価部１８ｂは、見通し評価の結果が見通し有である場合には、見通し有であること示す評価結果をリスト生成部１７ｂへ出力する。また、見通し評価部１８ｂは、見通し評価の結果が見通し無である場合には、伝送距離の測定結果を示す情報をリスト生成部１７ｂへ出力する。

リスト生成部１７ｂは、見通し評価部１８ｂから出力された伝送距離の測定結果を示す情報を取得した場合、当該伝送距離の測定結果を示す情報を、伝送距離・伝送速度評価部２０へ出力する。

伝送距離・伝送速度評価部２０は、リスト生成部１７ｂから出力された伝送距離の測定結果を示す情報を取得する。伝送距離・伝送速度評価部２０は、取得した情報に基づく伝送距離に対して通信可能な伝送速度を算出（推定）する。そして、伝送距離・伝送速度評価部２０は、算出された伝送速度が所定の閾値以上（又は所定の閾値未満）である無線端末局を選定する。伝送距離・伝送速度評価部２０は、伝送速度が閾値以上である無線端末局と当該伝送速度、及び、閾値未満の無線端末局を示す情報をリスト生成部１７へ出力する。

リスト生成部１７ｂは、見通し評価部１８ｂ及び伝送距離・伝送速度評価部２０から取得した情報に基づいて、例えば図１４に示すリストＬ５を生成する。
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ５の構成の一例を示す図である。図１４に示すように、リスト生成部１７ｂは、見通し評価の評価結果が見通し有である無線端末局、見通し評価の評価結果が見通し無である無線端末局うち伝送速度が閾値以上である無線端末局、及び、見通し評価の評価結果が見通し無である無線端末局うち伝送速度が閾値未満である無線端末局がそれぞれ示されたリストＬ５（第３のリスト）を生成する。

次に、リスト生成部１７ｂは、見通し評価の評価結果が見通し無である無線端末局うち、伝送速度が閾値未満である無線端末局については、無線基地局が収容することができない無線端末局であるものと判定する。そして、リスト生成部１７ｂは、この判定結果等に基づいて、無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンのリストであるリストＬ６（第４のリスト）を生成する。すなわち、リストＬ６は、見通しが有ると判定された無線端末局と、算出（推定）された伝送速度が所定の閾値以上である無線端末局と、の和集合であって、これら全ての無線端末局を収容可能な無線基地局の設置位置の候補の組合せを示すリストである。
図１５は、本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ６の構成の一例を示す図である。

リスト生成部１７ｂは、伝送距離・伝送速度評価部２０から取得した伝送速度を示す情報に基づき、生成されたリストＬ６に含まれる各組合せパターンに含まれる無線端末局のそれぞれの伝送速度を特定する。そして、リスト生成部１７ｂは、生成されたリストＬ６に含まれる各組合せパターンごとに伝送速度の総和を算出し、リストＬ７を生成する。
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る置局設計装置１によって生成されるリストＬ７の構成の一例を示す図である。図１６に示すように、リストＬ７では、伝送速度の総和の値が大きい順に、評価順が順位付けられる。

このように、第３の実施形態に係る置局設計装置ｂ１は、通信システム全体の伝送速度に基づいて、無線基地局の設置位置の候補を評価することができる。

＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態において前提としている通信システムは、例えば無線基地局に障害が発生した場合等に、無線端末局が通信接続する無線基地局を他の無線基地局に切り替えるような通信システムである。したがって、本実施形態においては、全ての無線端末局は、少なくとも２つの無線基地局に収容可能になるように、無線基地局の設置位置の候補が選定される必要がある。

例えば、図６に示した［Ｈ，Ｇ，Ｂ］の組合せパターンに対して評価を行う場合を考える。無線端末局「５」，「６」，「１２」は、無線基地局の設置位置の候補である「Ｈ」及び「Ｇ」のいずれにも収容されうる無線端末局である。また、無線端末局「７」，「８」，「９」，「１５」は、無線基地局の設置位置の候補である「Ｇ」及び「Ｂ」のいずれにも収容されうる無線端末局である。一方で、無線端末局「１」，「２」，「３」，「４」，「１０」，「１１」，「１３」，「１４」，「１６」は、無線基地局の設置位置の候補である「Ｈ」，「Ｇ」，「Ｂ」のうち、いずれか１つにのみ収容されうる無線端末局である。

この場合、リスト生成部１７は、いずれか１つにのみ収容されうる上記の無線端末局を収容することができる他の無線基地局（すなわち、［Ｈ］，［Ｇ］［Ｂ］以外の無線基地局）の設置位置の候補を、上記の組合せパターンに追加する。これにより、全ての無線端末局が、少なくとも２つの無線基地局に収容可能になる。例えば、上記の例の場合、例えば、無線基地局の設置位置の候補である「Ｆ」，「Ａ」，「Ｃ」，「Ｅ」が追加され、［Ｈ，Ｇ，Ｂ，Ｆ，Ａ，Ｃ，Ｅ］の組合せパターンになることにより、全ての無線端末局のそれぞれが、少なくとも２つの無線基地局によって収容可能な無線端末局になる。

［リスト生成部の動作］
以下、第４の実施形態に係るリスト生成部１７の動作の一例について説明する。
図１７は、第４の実施形態に係る置局設計装置１のリスト生成部１７の動作を示すフローチャートである。なお、本フローチャートが示すリスト生成部１７の動作は、図７～９にフローチャートを示した第１の実施形態に係る置局設計装置１の動作が終了した時に開始される。

リスト生成部１７は、図６に示したリストＬ３に含まれる、無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンを１つ選択する。リスト生成部１７は、選択された組合せパターンに含まれる各無線基地局の設置位置の候補にそれぞれ収容させる無線端末局の割り当てを行う（ステップＳ２０１）。

リスト生成部１７は、割り当てられた全ての無線端末局が、少なくとも２つの無線基地局が収容されうるか否かを確認する。割り当てられた全ての無線端末局のうち、収容されうる無線基地局が１つのみである無線端末局がある場合（ステップＳ２０２・Ｎｏ）、リスト生成部１７は、収容されうる無線基地局が１つのみである無線端末局に対し、当該無線端末局を収容可能な他の無線基地局の設置位置の候補を新たに追加する（ステップＳ２０３）。そして、リスト生成部１７は、割り当てられた全ての無線端末局が、少なくとも２つの無線基地局が収容されうるか否かを再び確認する（ステップＳ２０２）。

割り当てられた全ての無線端末局が少なくとも２つの無線基地局に収容されうる場合（ステップＳ２０２・Ｙｅｓ）、図１７のフローチャートが示すリスト生成部１７の動作が終了する。なお、上記の動作は、図６に示したリストＬ３に含まれる、無線基地局の設置位置の候補の組合せパターンについてそれぞれ行われる。

そして、リスト生成部１７は、全ての組合せパターンについて、割り当てられた全ての無線端末局が少なくとも２つの無線基地局に収容されうるように無線基地局の設置位置の候補の追加を行った後、当該無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順にリスト（図示せず）をソートする。リスト生成部１７は、ソートされたリストをリスト出力部１９へ出力し、リスト出力部１９は当該リストを出力する。

以上説明したように、上述した実施形態に係る置局設計装置１（１ｂ）は、指定された無線基地局の設置位置条件に従って点群データから前記無線基地局の設置位置の候補を抽出する点群データ抽出部１５と、指定された複数の無線端末局のそれぞれと前記無線基地局の設置位置の候補との間の見通しの有無を前記点群データに基づいて判定し、前記無線基地局の設置位置の候補と、前記無線基地局の設置位置の候補との間において見通しが有ると判定された前記無線端末局と、が対応付けられた情報を含む第１のリスト（リストＬ２）を生成し、前記第１のリストに基づいて、全ての前記無線端末局を収容可能となる前記無線基地局の設置位置の候補の組合せを示す情報を含む第２のリスト（リストＬ３）を生成し、前記無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順に前記第２のリストをソートするリスト生成部１７と、を備える。

上記のような構成を備えることにより、上述した実施形態に係る置局設計装置１（１ｂ）は、複数の無線端末局に対して最適な無線基地局の設置位置の候補を容易に選定することができる。

なお、上述した実施形態における置局設計装置は、コンピュータとプログラムによって実現することもできる。この場合、プログラムは、記録媒体に記録されるように構成されてもよいし、ネットワークを介して提供されるように構成されてもよい。

なお、上述した実施形態における置局設計装置は、ネットワークを介して通信可能に接続された複数台の情報処理装置を用いて実装されてもよい。この場合、置局設計装置が備える各機能部は、複数の情報処理装置に分散して実装されてもよい。例えば、点群データ抽出部１５とリスト生成部１７とはそれぞれ異なる情報処理装置に実装されてもよい。

上述した実施形態における置局設計装置１（１ｂ）の一部又は全部を、コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能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、実行することによって実現してもよい。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、ＣＤ－ＲＯＭ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。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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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のように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに上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であってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明してきたが、上記実施形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び要旨を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、及びその他の変更を行ってもよい。

１（１ｂ）…置局設計装置、１１…地図情報記憶部、１２…無線端末局位置入力部、１３…無線基地局設置条件入力部、１４…点群データ記憶部、１５…点群データ抽出部、１６…点群データ一時記憶部、１７（１７ｂ）…リスト生成部、１８（１８ｂ）…見通し評価部、１９…リスト出力部、２０…伝送距離・伝送速度評価部

Claims (8)

1. 指定された無線基地局の設置位置条件に従って点群データから前記無線基地局の設置位置の候補を抽出するステップと、
   指定された複数の無線端末局のそれぞれと前記無線基地局の設置位置の候補との間の見通しの有無を前記点群データに基づいて判定し、前記無線基地局の設置位置の候補と、前記無線基地局の設置位置の候補との間において見通しが有ると判定された前記無線端末局と、が対応付けられた情報を含む第１のリストを生成するステップと、
   前記第１のリストに基づいて、全ての前記無線端末局を収容可能となる前記無線基地局の設置位置の候補の組合せを示す情報を含む第２のリストを生成するステップと、
   前記無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順に前記第２のリストをソートするステップと、
   を有する置局設計方法。
2. 前記無線基地局の設置位置の候補との間において前記見通しが無いと判定された無線端末局に対して、前記見通しが無い場合に通信可能な通信方式が用いられた場合の伝送速度を推定し、推定された前記伝送速度が所定値以上である前記無線端末局と前記無線基地局の設置位置の候補とが対応付けられた情報を含む第３のリストを生成するステップ、
   を更に有する請求項１に記載の置局設計方法。
3. 前記見通しが有ると判定された前記無線端末局と推定された前記伝送速度が前記所定値以上である無線端末局との和集合であって、全ての前記無線端末局を収容可能な前記無線基地局の設置位置の候補の組合せを示す情報を含む第４のリストを生成するステップと、
   前記第４のリストを、前記無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順にソートするステップと、
   を更に有する請求項２に記載の置局設計方法。
4. 前記第４のリストに含まれる前記無線基地局の設置位置の候補の組合せに基づく無線基地局であって、前記無線基地局が収容する全ての前記無線端末局における伝送速度の値の総和を算出し、前記伝送速度の値の総和が大きい順に前記第４のリストをソートするステップ、
   を更に有する請求項３に記載の置局設計方法。
5. 前記無線基地局の設置位置の候補に基づくそれぞれの前記無線基地局が収容する無線端末局の個数の偏差が小さい順に前記第２のリストをソートするステップ、
   を更に有する請求項１に記載の置局設計方法。
6. 前記第１のリストにおいて、前記無線基地局の設置位置の候補との間において見通しが有ると判定された全ての前記無線端末局のそれぞれが、前記無線基地局の設置位置の候補に基づく前記無線基地局のうち少なくも２つ以上の無線基地局によって収容可能であるように前記無線基地局の設置位置の候補を追加するステップ、
   を更に有する請求項１に記載の置局設計方法。
7. 指定された無線基地局の設置位置条件に従って点群データから前記無線基地局の設置位置の候補を抽出する点群データ抽出部と、
   指定された複数の無線端末局のそれぞれと前記無線基地局の設置位置の候補との間の見通しの有無を前記点群データに基づいて判定し、前記無線基地局の設置位置の候補と、前記無線基地局の設置位置の候補との間において見通しが有ると判定された前記無線端末局と、が対応付けられた情報を含む第１のリストを生成し、前記第１のリストに基づいて、全ての前記無線端末局を収容可能となる前記無線基地局の設置位置の候補の組合せを示す情報を含む第２のリストを生成し、前記無線基地局の設置位置の候補の個数が少ない順に前記第２のリストをソートするリスト生成部と、
   を備える置局設計装置。
8. 請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の置局設計方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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