Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7575702B2 - Station location design support method and station location design support device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7575702B2 - Station location design support method and station location design support device - Google Patents

Station location design support method and station location design support device Download PDF

Info

Publication number
JP7575702B2
JP7575702B2 JP2022577878A JP2022577878A JP7575702B2 JP 7575702 B2 JP7575702 B2 JP 7575702B2 JP 2022577878 A JP2022577878 A JP 2022577878A JP 2022577878 A JP2022577878 A JP 2022577878A JP 7575702 B2 JP7575702 B2 JP 7575702B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
station
relay station
radio
relay
radio waves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022577878A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2022162786A1 (en
Inventor
秀幸 坪井
秀紀 俊長
和人 後藤
直樹 北
武 鬼沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Publication of JPWO2022162786A1 publication Critical patent/JPWO2022162786A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7575702B2 publication Critical patent/JP7575702B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18Network planning tools
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/28Cell structures using beam steering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Landscapes

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

Description

本発明は、置局設計支援方法及び置局設計支援装置に関する。The present invention relates to a station placement design support method and a station placement design support device.

様々な無線通信システムの普及に伴い、周波数資源の逼迫が課題となっている。限りある周波数資源を有効活用するためには、無線局間で生じる電波の干渉を考慮したシステム設計が要求される。干渉評価を実施するためには、干渉を生じさせる与干渉局による無線送信に関する情報、干渉を受ける被干渉局による無線受信に関する情報、及び、与干渉局から被干渉局までの距離やその他の環境条件によって減衰する干渉波の伝搬損失に基づいて干渉計算が行われる必要がある。 With the spread of various wireless communication systems, the scarcity of frequency resources has become an issue. To make effective use of limited frequency resources, system design must take into account radio wave interference between wireless stations. To perform interference evaluation, interference calculations must be performed based on information about the wireless transmission by the interfering station that causes interference, information about the wireless reception by the interfered station that receives the interference, and the propagation loss of the interference wave that is attenuated due to the distance from the interfering station to the interfered station and other environmental conditions.

また、ルーラルエリアにおける通信手段として、マルチホップを用いた無線通信(以下、「マルチホップ無線通信」という。)が考えられる。例えば基地局と端末局との間の距離が長く両局間で直接に無線通信を行うことができない場合であっても、少なくとも1つの中継局が電波の伝送を中継して無線リンク経路が構築されることで、両局間での通信が可能になる。このようなマルチホップ無線通信を用いる場合、電波の干渉等を考慮して基地局及び中継局を適切な位置に設置する必要がある。以下、基地局及び中継局等の無線局の配置を設計することを「置局設計」という。 In addition, wireless communication using multi-hops (hereinafter referred to as "multi-hop wireless communication") can be considered as a means of communication in rural areas. For example, even if the distance between a base station and a terminal station is long and direct wireless communication between the two stations is not possible, at least one relay station relays the transmission of radio waves to establish a wireless link route, making communication between the two stations possible. When using such multi-hop wireless communication, it is necessary to install base stations and relay stations in appropriate locations, taking into consideration radio wave interference, etc. Hereinafter, designing the placement of wireless stations such as base stations and relay stations will be referred to as "station placement design."

昨今、事業者による置局設計を支援する置局設計支援技術の検討が進められている。例えば、特許文献1に記載の置局設計方法は、無指向性アンテナでは集約局又は既収容局との無線通信を行うことができない未収容局において指向性アンテナを適用することで、両局間の無線通信を可能にする。さらに、指向性アンテナのアンテナ方位角が適切に選択されることにより、ロバスト性及び信頼性が高く、かつ、設備コストが低くなるような、より効果的なマルチホップ無線通信の実現が可能になる。Recently, station placement design support technology that supports operators in station placement design has been studied. For example, the station placement design method described in Patent Document 1 applies a directional antenna to an unaccommodated station that cannot perform wireless communication with an aggregate station or an already-accommodated station using an omnidirectional antenna, thereby enabling wireless communication between the two stations. Furthermore, by appropriately selecting the antenna azimuth angle of the directional antenna, it becomes possible to realize more effective multi-hop wireless communication that is highly robust and reliable and has low equipment costs.

特許第6009637号公報Patent No. 6009637 特開2004-023726号公報JP 2004-023726 A 特開2002-010340号公報JP 2002-010340 A 特開2019-169815号公報JP 2019-169815 A 特開2005-341317号公報JP 2005-341317 A 特開2010-093703号公報JP 2010-093703 A

田岡秀和,永田聡,武田和晃,柿島祐一,シェ ショウミン,楠目勝利,“LTE-AdvancedにおけるMIMOおよびセル間協調送受信技術”,NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル,Vol.18 No.2,pp.22-30,2010年7月Hidekazu Taoka, Satoshi Nagata, Kazuaki Takeda, Yuichi Kakishima, Xie Xiangming, Katsutoshi Kusume, "MIMO and Inter-cell Cooperative Transmission and Reception Technology in LTE-Advanced", NTT DOCOMO Technical Journal, Vol.18 No.2, pp.22-30, July 2010. 石橋功至,落合秀樹,河野隆二,“巡回遅延ダイバーシティを用いた符号化DAPSK変調の性能解析”,情報理論とその応用シンポジウム予稿集,29(2),pp.783-786,2006年11月Koji Ishibashi, Hideki Ochiai, Ryuji Kono, "Performance Analysis of Coded DAPSK Modulation Using Cyclic Delay Diversity", Proceedings of the Symposium on Information Theory and Its Applications, 29(2), pp.783-786, November 2006. 佐々木自然,村田英一,山本高至,吉田進,“CDDを用いた協力マルチホップ無線ネットワークにおける遅延時間分散制御方式の一検討”,電子情報通信学会技術研究報告,Vol.108 No.117,RCS2008-20,pp.25-30,2008年6月Shigenori Sasaki, Hidekazu Murata, Koji Yamamoto, Susumu Yoshida, "A Study on Delay Time Distributed Control Method for Cooperative Multi-hop Wireless Networks Using CDD", Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. 108 No. 117, RCS2008-20, pp. 25-30, June 2008. 河内涼子,武田和晃,安達文幸,“周波数領域等化を用いるDS-CDMAへのCyclic Delay Transmit Diversityの適用効果”,電子情報通信学会技術研究報告,Vol.104 No.680,RCS2004-392,pp.13-18,2005年3月Ryoko Kawachi, Kazuaki Takeda, Fumiyuki Adachi, "Effect of Cyclic Delay Transmit Diversity on DS-CDMA using Frequency Domain Equalization", Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. 104, No. 680, RCS2004-392, pp. 13-18, March 2005.

マルチホップ無線通信において、例えば単一の無線周波数チャネルのみが用いられる場合、ある中継局において受信されるべき電波が、無線リンク経路上で当該中継局と隣り合っていない無線局(例えば、無線リンク経路上で2つ前の無線局等)から送信された電波による電波干渉の影響を受けることがある。これにより、マルチホップ無線通信が正常に行われない場合がある。このような電波干渉を回避するため、マルチホップ無線通信では、中継局が、中継元である無線局(すなわち、無線リンク経路上で1つ前の無線局)からの電波の受信と中継先である無線局(すなわち、無線リンク経路上で1つ後の無線局)への電波の送信とにおいて、異なる無線周波数チャネルを用いるようにすることがある。しかしながら、無線リンク経路において複数の無線周波数チャネルが割り当てられると、中継局と当該中継局に収容される端末局との間の無線通信に対して割り当てることができる無線周波数チャネルの個数が少なくなってしまう。これにより、収容可能な端末局数が限定されてしまうという課題がある。In multi-hop wireless communication, for example, when only a single radio frequency channel is used, radio waves to be received at a relay station may be affected by radio wave interference caused by radio waves transmitted from a radio station that is not adjacent to the relay station on the radio link path (for example, the radio station two stations before on the radio link path). This may result in the multi-hop wireless communication not being performed normally. In order to avoid such radio wave interference, in multi-hop wireless communication, a relay station may use different radio frequency channels for receiving radio waves from a relay source radio station (i.e., the radio station one station before on the radio link path) and transmitting radio waves to a relay destination radio station (i.e., the radio station one station after on the radio link path). However, when multiple radio frequency channels are assigned to the radio link path, the number of radio frequency channels that can be assigned to wireless communication between a relay station and a terminal station accommodated by the relay station is reduced. This causes a problem that the number of terminal stations that can be accommodated is limited.

上記事情に鑑み、本発明は、中継局間で用いられる無線周波数チャネルの個数を増大させることなくマルチホップ無線通信を可能にする置局設計を支援することができる置局設計支援方法及び置局設計支援装置を提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention aims to provide a station placement design support method and a station placement design support device that can support station placement design that enables multi-hop wireless communication without increasing the number of radio frequency channels used between relay stations.

本発明の一態様は、複数の無線局を無線接続して通信経路を形成する通信ネットワークの置局設計を支援するコンピュータによる置局設計支援方法であって、前記無線局が備える指向性アンテナによる電波の放射方向に基づいて、前記通信経路において前記無線局と隣り合わない他の無線局である非隣接無線局を置局する置局設計ステップを有する置局設計支援方法である。 One aspect of the present invention is a computer-based station placement design support method for supporting station placement design of a communication network in which a plurality of wireless stations are wirelessly connected to form a communication path, the station placement design support method having a station placement design step of placing a non-adjacent wireless station, which is another wireless station that is not adjacent to the wireless station on the communication path, based on the direction of radiation of radio waves from a directional antenna equipped in the wireless station.

また、本発明の一態様は、複数の無線局を無線接続して通信経路を形成する通信ネットワークの置局設計を支援する置局設計支援装置であって、前記無線局が備える指向性アンテナによる電波の放射方向に基づいて、前記通信経路において前記無線局と隣り合わない他の無線局である非隣接無線局を置局する置局設計部を備える置局設計支援装置である。 Another aspect of the present invention is a station placement design support device that supports station placement design for a communication network in which a plurality of wireless stations are wirelessly connected to form a communication path, the station placement design support device having a station placement design unit that places a non-adjacent wireless station, which is another wireless station that is not adjacent to the wireless station on the communication path, based on the direction of radiation of radio waves from a directional antenna equipped in the wireless station.

本発明により、中継局間で用いられる無線周波数チャネルの個数を増大させることなくマルチホップ無線通信を可能にする置局設計を支援することができる。 The present invention can assist in station placement design that enables multi-hop wireless communication without increasing the number of radio frequency channels used between relay stations.

マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5aの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system 5a that performs multi-hop wireless communication. マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5aの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system 5a that performs multi-hop wireless communication. 本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5bの構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system 5b that is designed by a station placement design assisting device 1 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1の機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a functional configuration of a station placement design assistance device 1 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an operation of the station placement design assistance device 1 in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5cの構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system 5c for which station placement design is performed by a station placement design assisting device 1 according to a first embodiment of the present invention. 実在のルーラルエリアに対する置局設計の結果の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the results of station placement design for an existing rural area. 本発明の第1の実施形態の中継局において用いられる指向性アンテナのアンテナパターンの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an antenna pattern of a directional antenna used in a relay station according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態の中継局において用いられる無指向性アンテナのアンテナパターンの一例を示す図である。4 is a diagram showing an example of an antenna pattern of an omnidirectional antenna used in a relay station according to the first embodiment of the present invention; FIG. マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5eの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system 5e that performs multi-hop wireless communication. マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5eの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system 5e that performs multi-hop wireless communication. 本発明の第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5fの構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 5f designed by a station placement design assisting device 1 in a first modified example of the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5gの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 5g designed by a station placement design assisting device 1 in a first modified example of the first embodiment of the present invention. 実在のルーラルエリアに対する置局設計の結果の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the results of station placement design for an existing rural area. マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5iの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication system 5i that performs multi-hop wireless communication. 本発明の第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5jの構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 5j designed by a station placement design assisting device 1 in a modified example 2 of the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態における置局設計支援装置1による中継局の候補位置の選定について説明するための図である。13 is a diagram for explaining selection of candidate positions of relay stations by a station placement design assisting device 1 in a second embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第2の実施形態における置局設計支援装置1の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an operation of a station placement design assisting device 1 in a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5lの構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of a wireless communication system 5l for which station placement design is performed by a station placement design assisting device 1 according to a second embodiment of the present invention. 送受信ダイバーシティを用いない場合の無線通信を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining wireless communication when transmit/receive diversity is not used. 送受信ダイバーシティを用いる場合の無線通信を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining wireless communication when transmit/receive diversity is used.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
以下に説明する各実施形態及び各実施形態の変形例では、より少ない無線周波数チャネルでマルチホップ無線通信を可能にさせる中継局の置局設計支援方法及び置局設計支援装置ついて説明する。ここでは一例として、通信インフラの整備が遅れているルーラルエリアにおいてマルチホップ無線通信を可能にする置局設計支援を行う場合について説明する。また、ここでは一例として、中継局は電柱に設置されるものとし、収容される端末局は建物(例えば住戸等)の壁面に設置されるものとする。そのため、以下に説明する置局設計において、中継局の設置候補位置は電柱の位置から選択され、端末局の設置候補位置は建物の壁面の位置から選択される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In each embodiment and modified example of each embodiment described below, a method and an apparatus for supporting station placement design for relay stations that enable multi-hop wireless communication with fewer radio frequency channels will be described. Here, as an example, a case will be described in which station placement design support is performed to enable multi-hop wireless communication in a rural area where the development of communication infrastructure is lagging behind. Also, as an example, here, it is assumed that a relay station is installed on a utility pole, and that a terminal station to be accommodated is installed on a wall surface of a building (e.g., a dwelling house, etc.). Therefore, in the station placement design described below, a candidate installation position for the relay station is selected from the position of the utility pole, and a candidate installation position for the terminal station is selected from the position of the wall surface of the building.

なお、以下に説明する各実施形態及び各実施形態の変形例では、図面を見易くするため、マルチホップ無線通信を実現する無線通信システムが備える中継局の個数を3~4個程度としている。但し、中継局の個数は2つ以上であるならば、いくつであっても構わない。In each of the embodiments and modified examples of each embodiment described below, in order to make the drawings easier to understand, the number of relay stations provided in the wireless communication system that realizes multi-hop wireless communication is set to about 3 to 4. However, the number of relay stations can be any number as long as it is two or more.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will now be described.

図1及び図2は、マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5aの構成例を示す図である。図1は地面と水平の方向から見た無線通信システム5aを表しており、図2は上空から見た無線通信システム5aを表している。1 and 2 are diagrams showing an example of the configuration of a wireless communication system 5a that performs multi-hop wireless communication. Fig. 1 shows the wireless communication system 5a as seen from a direction horizontal to the ground, and Fig. 2 shows the wireless communication system 5a as seen from above.

図1及び図2に示されるように、無線通信システム5aは、中継局50a-1と、中継局50a-2と、中継局50a-3とを含んで構成される。また、中継局50a-1、中継局50a-2、及び中継局50a-3は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50a-1、中継局50a-2、及び中継局50a-3は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。 As shown in Figures 1 and 2, the wireless communication system 5a is composed of relay stations 50a-1, 50a-2, and 50a-3. Furthermore, relay stations 50a-1, 50a-2, and 50a-3 each have a directional antenna. Relay stations 50a-1, 50a-2, and 50a-3 are wireless stations that relay radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50a-1、中継局50a-2、及び中継局50a-3を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50a」ということがある。 In the following, when there is no need to distinguish between relay station 50a-1, relay station 50a-2, and relay station 50a-3, they may simply be referred to as "relay station 50a."

中継局50a-1は、基地局から送信された電波を受信して中継局50a-2へ向けて電波を送信することにより、基地局から端末局へ伝送される無線の電波を中継する。また、中継局50a-1は、当該中継局50a-1が収容する端末局又は中継局50a-2から送信された電波を受信して基地局へ向けて電波を送信することにより、端末局から基地局へ伝送される無線の電波を中継する。The relay station 50a-1 receives radio waves transmitted from the base station and transmits the radio waves toward the relay station 50a-2, thereby relaying the radio waves transmitted from the base station to the terminal station. The relay station 50a-1 also receives radio waves transmitted from the terminal station accommodated by the relay station 50a-1 or from the relay station 50a-2, and transmits the radio waves toward the base station, thereby relaying the radio waves transmitted from the terminal station to the base station.

中継局50a-2は、中継局50a-1から送信された電波を受信して中継局50a-3へ向けて電波を送信することにより、基地局から端末局へ伝送される無線の電波を中継する。また、中継局50a-2は、当該中継局50a-2が収容する端末局又は中継局50a-3から送信された電波を受信して中継局50a-1へ向けて電波を送信することにより、端末局から基地局へ伝送される無線の電波を中継する。Relay station 50a-2 receives radio waves transmitted from relay station 50a-1 and transmits radio waves toward relay station 50a-3, thereby relaying radio waves transmitted from the base station to the terminal station. Relay station 50a-2 also receives radio waves transmitted from the terminal station accommodated by relay station 50a-2 or relay station 50a-3, and transmits radio waves toward relay station 50a-1, thereby relaying radio waves transmitted from the terminal station to the base station.

中継局50a-3は、中継局50a-2から送信された電波を受信して端末局へ向けて電波を送信することにより、基地局から端末局へ伝送される無線の電波を中継する。また、中継局50a-3は、当該中継局50a-3が収容する端末局から送信された電波を受信して中継局50a-2へ向けて電波を送信することにより、端末局から基地局へ伝送される無線の電波を中継する。Relay station 50a-3 receives radio waves transmitted from relay station 50a-2 and transmits the radio waves toward the terminal station, thereby relaying radio waves transmitted from the base station to the terminal station. Relay station 50a-3 also receives radio waves transmitted from the terminal station it accommodates and transmits the radio waves toward relay station 50a-2, thereby relaying radio waves transmitted from the terminal station to the base station.

したがって、無線通信システム5aにおける無線リンク経路(通信経路)は、基地局、中継局50a-1、中継局50a-2、中継局50a-3という順番となる経路、又はその逆の順番となる経路である。Therefore, the wireless link path (communication path) in the wireless communication system 5a is a path in the order of base station, relay station 50a-1, relay station 50a-2, relay station 50a-3, or a path in the reverse order.

ここで、中継局50a-1と中継局50a-2との間で送受信される電波ra-1と、中継局50a-2と中継局50a-3との間で送受信される電波ra-2とでは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図1及び図2では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い実線の両矢印で表している。Here, the same radio frequency channel is used for radio wave ra-1 transmitted and received between relay station 50a-1 and relay station 50a-2, and radio wave ra-2 transmitted and received between relay station 50a-2 and relay station 50a-3. In Figures 1 and 2, this same radio frequency channel is represented by the same thick solid double-headed arrow.

図1及び図2では、中継局50a-1から中継局50a-2へ向けて電波ra-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲のみが、アンテナ指向性範囲da-1として示されている。図1及び図2に示されるように、中継局50a-2だけでなく、中継局50a-3もアンテナ指向性範囲da-1の範囲内に位置している。また、前述の通り、電波ra-1と電波ra-2とは同一の無線周波数チャネルが用いられている。そのため、中継局50a-3が中継局50a-2から送信された電波ra-2を受信する場合、電波ra-2と電波ra-1とが電波干渉する。これにより、中継局50a-2から中継局50a-3への通信が妨げられてしまうことがある。 In Figures 1 and 2, only the range of antenna directivity of the transmitting antenna that transmits radio wave ra-1 from relay station 50a-1 to relay station 50a-2 is shown as antenna directivity range da-1. As shown in Figures 1 and 2, not only relay station 50a-2 but also relay station 50a-3 are located within the range of antenna directivity range da-1. Also, as mentioned above, the same radio frequency channel is used for radio waves ra-1 and ra-2. Therefore, when relay station 50a-3 receives radio wave ra-2 transmitted from relay station 50a-2, radio waves ra-2 and ra-1 interfere with each other. This may interfere with communication from relay station 50a-2 to relay station 50a-3.

なお、ここでは電波の送信の場合について説明したが、受信の場合も同様である。例えば、中継局50a-1の受信アンテナのアンテナ指向性の範囲が、図1及び図2に示されるアンテナ指向性範囲da-1であるならば、中継局50a-1が中継局50a-2から送信された電波ra-1を受信する場合、電波ra-1と電波ra-2とが電波干渉する。これにより、中継局50a-2から中継局50a-1への通信が妨げられてしまうことがある。 Note that while the case of transmitting radio waves has been described here, the same applies to reception. For example, if the range of antenna directivity of the receiving antenna of relay station 50a-1 is the antenna directivity range da-1 shown in Figures 1 and 2, when relay station 50a-1 receives radio waves ra-1 transmitted from relay station 50a-2, radio waves ra-1 and ra-2 will interfere with each other. This may prevent communication from relay station 50a-2 to relay station 50a-1.

このように、中継局50aが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合う他の中継局50a(隣接無線局)だけでなく、無線リンク経路上で隣り合わない他の中継局50a(非隣接無線局)(例えば、無線リンク経路上で2つ隣の中継局50a)が存在する場合において、単一の無線周波数チャネルの電波が用いられると、電波干渉が生じ、基地局と端末局との間の通信が妨げられてしまうことがある。In this way, when there are other relay stations 50a (non-adjacent wireless stations) that are not adjacent on the wireless link path (for example, the relay station 50a next to the other relay station 50a on the wireless link path) within the range of the antenna directivity of the antenna equipped with the relay station 50a, if radio waves of a single radio frequency channel are used, radio interference may occur, which may disrupt communication between the base station and the terminal station.

以下に説明する、第1の実施形態における置局設計支援装置1は、電波干渉が生じない、又は、電波干渉の影響が小さい無線通信システムとなるように、中継局50aの置局設計を支援する。The station placement design support device 1 in the first embodiment described below supports the station placement design of the relay station 50a so as to create a wireless communication system in which no radio wave interference occurs or which is minimally affected by radio wave interference.

図3は、本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5bの構成例を示す図である。図3は上空から見た無線通信システム5bを表している。 Figure 3 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication system 5b designed by the station placement design support device 1 in the first embodiment of the present invention. Figure 3 shows the wireless communication system 5b as seen from above.

図3に示されるように、無線通信システム5bは、中継局50b-1と、中継局50b-2と、中継局50b-3とを含んで構成される。また、中継局50b-1、中継局50b-2、及び中継局50b-3は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50b-1、中継局50b-2、及び中継局50b-3は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。 As shown in Fig. 3, wireless communication system 5b includes relay station 50b-1, relay station 50b-2, and relay station 50b-3. Furthermore, relay station 50b-1, relay station 50b-2, and relay station 50b-3 each have a directional antenna. Relay station 50b-1, relay station 50b-2, and relay station 50b-3 are wireless stations that relay radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50b-1、中継局50b-2、及び中継局50b-3を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50b」ということがある。 In the following, when there is no need to distinguish between relay station 50b-1, relay station 50b-2, and relay station 50b-3, they may simply be referred to as "relay station 50b."

無線通信システム5bにおける無線リンク経路は、基地局、中継局50b-1、中継局50b-2、中継局50b-3という順番となる経路、又はその逆の順番となる経路である。The wireless link path in the wireless communication system 5b is a path in the order of base station, relay station 50b-1, relay station 50b-2, relay station 50b-3, or a path in the reverse order.

ここで、中継局50b-1と中継局50b-2との間で送受信される電波rb-1と、中継局50b-2と中継局50b-3との間で送受信される電波rb-2とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図3では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い実線の両矢印で表している。Here, the same radio frequency channel is used for radio waves rb-1 transmitted and received between relay stations 50b-1 and 50b-2, and radio waves rb-2 transmitted and received between relay stations 50b-2 and 50b-3. In Figure 3, this same radio frequency channel is represented by the same thick solid double-headed arrow.

図3では、中継局50b-1から中継局50b-2へ向けて電波rb-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲(電波rb-1の放射方向)のみが、アンテナ指向性範囲db-1として示されている。図3に示されるように、中継局50b-2はアンテナ指向性範囲db-1の範囲内に位置しているが、中継局50b-3はアンテナ指向性範囲db-1の範囲外に位置している。そのため、電波rb-1と電波rb-2とは同一の無線周波数チャネルが用いられているものの、中継局50b-3が中継局50b-2から送信された電波rb-2を受信する場合に、電波rb-2と電波rb-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50b-2から中継局50b-3への通信が正常に行われる。 In FIG. 3, only the range of antenna directivity (radiation direction of radio wave rb-1) of the transmitting antenna that transmits radio wave rb-1 from relay station 50b-1 to relay station 50b-2 is shown as antenna directivity range db-1. As shown in FIG. 3, relay station 50b-2 is located within the range of antenna directivity range db-1, but relay station 50b-3 is located outside the range of antenna directivity range db-1. Therefore, although the same radio frequency channel is used for radio waves rb-1 and rb-2, when relay station 50b-3 receives radio wave rb-2 transmitted from relay station 50b-2, there is no radio interference between radio waves rb-2 and rb-1. This allows communication from relay station 50b-2 to relay station 50b-3 to be performed normally.

なお、ここでは電波の送信の場合について説明したが、受信の場合も同様である。例えば、中継局50b-1の受信アンテナのアンテナ指向性の範囲が、図3に示されるアンテナ指向性範囲db-1であるならば、中継局50b-1が中継局50b-2から送信された電波rb-1を受信する場合に、電波rb-1と電波rb-2とが電波干渉しない。これにより、中継局50b-2から中継局50b-1への通信が正常に行われる。 Note that while the case of transmitting radio waves has been described here, the same applies to reception. For example, if the range of antenna directivity of the receiving antenna of relay station 50b-1 is the antenna directivity range db-1 shown in FIG. 3, when relay station 50b-1 receives radio waves rb-1 transmitted from relay station 50b-2, there is no radio interference between radio waves rb-1 and rb-2. This allows communication from relay station 50b-2 to relay station 50b-1 to be performed normally.

このように、第1の実施形態における置局設計支援装置1は、中継局50bが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合う他の中継局50b以外の、無線リンク経路上で隣り合わない他の中継局50b(例えば、無線リンク経路上で2つ隣の中継局50b)が存在することのないように、置局設計を行う。これにより、無線リンク経路において単一の無線周波数チャネルの電波が用いられる場合であっても、電波干渉が生じることなく、基地局と端末局との間の通信が正常に行われる。In this way, the station placement design support device 1 in the first embodiment performs station placement design so that there are no other relay stations 50b (e.g., the relay station 50b next to the other relay station 50b on the wireless link path) that are not adjacent on the wireless link path within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station 50b. As a result, even if radio waves of a single radio frequency channel are used on the wireless link path, radio wave interference does not occur and communication between the base station and the terminal station is performed normally.

[置局設計支援装置の機能構成]
図4は、本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1の機能構成を示すブロック図である。置局設計支援装置1は、例えば汎用コンピュータ等の情報処理装置である。
[Functional configuration of a station placement design assistance device]
4 is a block diagram showing a functional configuration of a station placement design assistance device 1 in the first embodiment of the present invention. The station placement design assistance device 1 is an information processing device such as a general-purpose computer.

図4に示されるように、置局設計支援装置1は、制御部100と、記憶部101と、操作入力部102と、出力部103と、設計範囲指定部104と、端末局位置特定部105と、設備情報取得部106と、中継局位置選定部107と、電波干渉評価部108とを含んで構成される。As shown in FIG. 4, the station placement design support device 1 is configured to include a control unit 100, a memory unit 101, an operation input unit 102, an output unit 103, a design range designation unit 104, a terminal station position identification unit 105, an equipment information acquisition unit 106, a relay station position selection unit 107, and a radio wave interference evaluation unit 108.

制御部100は、置局設計支援装置1が備える上記の各機能部の動作を制御する。制御部100は、例えば、記憶部101が記憶するプログラムを読み出して実行することにより、上記の各機能部を備える装置として置局設計支援装置1を機能させる。制御部100は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含んで構成される。The control unit 100 controls the operation of each of the above-mentioned functional units of the station placement design support device 1. The control unit 100, for example, reads and executes a program stored in the memory unit 101, thereby causing the station placement design support device 1 to function as a device equipped with each of the above-mentioned functional units. The control unit 100 is configured to include a processor, for example a CPU (Central Processing Unit).

記憶部101は、各種のデータ及びプログラム等を記憶する。記憶部101は、例えば、地図データ、置局設計の結果データ、及び置局設計の処理において用いられる一時データ等を記憶する。また、記憶部101は、例えば、基地局、中継局、及び端末局がそれぞれ備えるアンテナの性能を示す情報等を記憶する。ここでいうアンテナの性能とは、例えば、出力、通信可能距離、指向性、及び受信性能等のアンテナ特性である。また、記憶部101は、例えば、基地局の位置を示す情報を記憶する。なお、記憶部101は、端末局の位置を示す情報を記憶していてもよい。The memory unit 101 stores various data and programs. The memory unit 101 stores, for example, map data, station placement design result data, and temporary data used in the station placement design process. The memory unit 101 also stores, for example, information indicating the performance of the antennas provided in the base station, relay station, and terminal station. The antenna performance here refers to antenna characteristics such as output, communication distance, directivity, and reception performance. The memory unit 101 also stores, for example, information indicating the position of the base station. The memory unit 101 may also store information indicating the position of the terminal station.

記憶部101は、RAM(Random Access Memory)、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を含んで構成される。The memory unit 101 is configured to include storage media such as RAM (Random Access Memory), flash memory, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), and HDD (Hard Disk Drive), or any combination of these storage media.

操作入力部102は、ユーザによる操作入力を受け付ける。操作入力部102は、例えば、入力ボタン、キーボード、及びマウス等を含んで構成される。The operation input unit 102 accepts operation input by a user. The operation input unit 102 includes, for example, an input button, a keyboard, a mouse, etc.

出力部103は、各種の情報を出力する。出力部103は、例えば置局設計の結果データ等を表示する。置局設計の結果データとは、例えば、選定された無線リンク経路、及び中継局の設置候補位置を示すデータである。出力部103は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)又は有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の画像表示装置を含んで構成される。なお、出力部103は、外部の装置へ各種の情報を出力する通信インターフェースであってもよい。The output unit 103 outputs various information. The output unit 103 displays, for example, station placement design result data. The station placement design result data is, for example, data indicating the selected wireless link route and candidate installation positions of relay stations. The output unit 103 is configured to include an image display device, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL (Electro Luminescence) display. The output unit 103 may be a communication interface that outputs various information to an external device.

なお、操作入力部102と出力部103とは、例えばタッチパネル等の入力機能と出力機能とが一体化された部材であってもよい。In addition, the operation input unit 102 and the output unit 103 may be components that integrate input and output functions, such as a touch panel.

設計範囲指定部104は、例えば記憶部101から地図データを読み出す。設計範囲指定部104は、読み出された地図データにおいて、例えば、操作入力部102が置局設計支援装置1のユーザの操作を受けて出力する設計範囲を示す情報に基づいて、例えば矩形形状の範囲を選択する。設計範囲指定部104は、選択された範囲を設計対象エリアとして指定する。The design range designation unit 104 reads out map data, for example, from the storage unit 101. The design range designation unit 104 selects, for example, a rectangular range from the read out map data, for example, based on information indicating the design range output by the operation input unit 102 in response to an operation by the user of the station placement design support device 1. The design range designation unit 104 designates the selected range as the design target area.

端末局位置特定部105は、設計対象エリア内の地図データから、建物の位置及び輪郭(又は壁面)を示す情報を建物ごとに抽出する。端末局位置特定部105は、抽出された情報に基づいて、例えば建物の壁面の位置(すなわち、端末局の設置候補位置)を特定する。置局設計支援装置1は、特定された壁面の位置を、端末局の設置位置と見なして後段の処理を行う。なお、端末局の設置位置を示す情報が入手可能である場合には、端末局位置特定部105は、当該情報を用いて端末局の設置位置を特定してもよい。The terminal station position identification unit 105 extracts information indicating the position and contours (or walls) of the building for each building from map data within the design area. Based on the extracted information, the terminal station position identification unit 105 identifies, for example, the position of the building's wall (i.e., the candidate installation position of the terminal station). The station placement design support device 1 regards the identified wall position as the installation position of the terminal station and performs subsequent processing. Note that if information indicating the installation position of the terminal station is available, the terminal station position identification unit 105 may use the information to identify the installation position of the terminal station.

設備情報取得部106は、例えば外部の装置等から設備情報を取得する。ここでいう設備情報とは、中継局50bの設置候補位置となる設備(例えば電柱)の位置を示す情報を含む情報である。The equipment information acquisition unit 106 acquires equipment information, for example, from an external device. The equipment information here refers to information including information indicating the location of equipment (e.g., a utility pole) that is a candidate installation location for the relay station 50b.

中継局位置選定部107は、中継局50bの全ての設置候補位置の中から、無線リンク経路として評価対象とする中継局50bの設置候補位置を選定する。例えば、中継局位置選定部107は、端末局の設置位置と、電柱の位置と、端末局と中継局50bとの通信可能距離等とに基づいて、中継局50bを設置する少なくもとも1つの電柱を選択する。例えば、中継局位置選定部107は、設計対象エリア内の全ての端末局の設置位置をより少ない個数の中継局50bによってカバーできるように、中継局50bを設置する電柱を選択する。The relay station position selection unit 107 selects a candidate installation location for the relay station 50b to be evaluated as a wireless link path from among all candidate installation locations for the relay station 50b. For example, the relay station position selection unit 107 selects at least one utility pole for installing the relay station 50b based on the installation location of the terminal station, the location of the utility pole, and the communication distance between the terminal station and the relay station 50b. For example, the relay station position selection unit 107 selects a utility pole for installing the relay station 50b so that the installation locations of all terminal stations within the design target area can be covered by a smaller number of relay stations 50b.

電波干渉評価部108は、基地局の位置と、中継局位置選定部107によって選定された中継局50bの設置候補位置とに基づいて、無線リンク経路を特定する。電波干渉評価部108は、特定された無線リンク経路が、所定の条件を満たしているか否かを判定する。ここでいう所定の条件とは、各中継局50bが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合っていない他の中継局50bの設置位置が含まれていないという条件である。The radio interference evaluation unit 108 identifies a radio link path based on the location of the base station and the candidate installation location of the relay station 50b selected by the relay station location selection unit 107. The radio interference evaluation unit 108 determines whether the identified radio link path satisfies a predetermined condition. The predetermined condition here is a condition that the installation location of another relay station 50b that is not adjacent on the radio link path is not included within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in each relay station 50b.

制御部100は、電波干渉評価部108によって所定の条件が見たされていると判定された場合、無線リンク経路となる中継局50bの設置位置を示す情報を出力させるように出力部103を制御する。When the radio interference evaluation unit 108 determines that the specified conditions are met, the control unit 100 controls the output unit 103 to output information indicating the installation location of the relay station 50b, which is the wireless link path.

一方、制御部100は、電波干渉評価部108によって所定の条件が見たされていないと判定された場合、中継局50bの設置候補位置を再選定させるように中継局位置選定部107を制御する。また、制御部100は、選定可能な中継局50bの設置候補位置が他に存在しない場合、例えば、無線リンク経路において所定の条件を満たさない箇所を示す情報を出力させるように出力部103を制御する。なお、制御部100は、所定の条件を満たす無線リンク経路が存在しないことを示す情報を出力させるように出力部103を制御してもよい。On the other hand, when the radio interference evaluation unit 108 determines that the predetermined condition is not met, the control unit 100 controls the relay station position selection unit 107 to reselect a candidate installation position for the relay station 50b. When there are no other selectable candidate installation positions for the relay station 50b, the control unit 100 controls the output unit 103 to output, for example, information indicating a location in the wireless link route that does not satisfy the predetermined condition. The control unit 100 may also control the output unit 103 to output information indicating that there is no wireless link route that satisfies the predetermined condition.

[置局設計支援装置の動作]
以下、置局設計支援装置1の動作の一例について説明する。
図5は、本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1の動作を示すフローチャートである。本フローチャートが示す置局設計支援装置1の動作は、例えば、置局設計支援装置1のユーザの操作を受けて、操作入力部102から置局設計の開始指示が出力された際に開始される。
[Operation of the channel placement design assistance device]
An example of the operation of the station placement design assistance device 1 will now be described.
5 is a flowchart showing the operation of the station placement design support device 1 in the first embodiment of the present invention. The operation of the station placement design support device 1 shown in this flowchart is started, for example, when a user of the station placement design support device 1 operates the station placement design support device 1 and an instruction to start station placement design is output from the operation input unit 102.

設計範囲指定部104は、地図データを読み出し、操作入力部102から出力された設計範囲を示す情報に基づいて、例えば矩形形状の範囲を選択する。設計範囲指定部104は、選択された範囲を設計対象エリアとして指定する(ステップS101)。The design range designation unit 104 reads the map data and selects, for example, a rectangular range based on the information indicating the design range output from the operation input unit 102. The design range designation unit 104 designates the selected range as the design target area (step S101).

端末局位置特定部105は、設計対象エリア内の地図データから、建物の位置及び輪郭(又は壁面)を示す情報を建物ごとに抽出する。端末局位置特定部105は、抽出された情報に基づいて建物の壁面の位置を特定し、端末局の設置位置を特定する(ステップS102)。なお、ここでいう端末局の設置位置の特定とは、端末局の設置位置と見なす位置を決定することであってもよい。The terminal station position identification unit 105 extracts information indicating the position and contour (or wall) of the building for each building from map data within the design area. The terminal station position identification unit 105 identifies the position of the building's wall based on the extracted information and identifies the installation position of the terminal station (step S102). Note that identifying the installation position of the terminal station here may also mean determining the position to be regarded as the installation position of the terminal station.

設備情報取得部106は、例えば外部の装置等から、中継局50bの設置候補位置を選定するための設備情報を取得する(ステップS103)。The equipment information acquisition unit 106 acquires equipment information for selecting candidate installation locations for the relay station 50b, for example from an external device (step S103).

中継局位置選定部107は、端末局の設置位置と、設備情報と、端末局と中継局50bとの通信可能距離等とに基づいて、中継局50bの少なくとも1つの設置候補位置を選定する(ステップS104)。The relay station position selection unit 107 selects at least one candidate installation position for the relay station 50b based on the installation position of the terminal station, the equipment information, the communication distance between the terminal station and the relay station 50b, etc. (step S104).

電波干渉評価部108は、基地局の位置と、中継局位置選定部107によって選定された中継局50bの設置候補位置とに基づいて、無線リンク経路を特定する。電波干渉評価部108は、特定された無線リンク経路に含まれる各中継局50bが、所定の条件を満たしているか否かを順に判定する(ステップS105)。なお前述の通り、所定の条件とは、各中継局50bが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合っていない他の中継局50bの設置候補位置が含まれていないという条件である。The radio interference evaluation unit 108 identifies a radio link path based on the location of the base station and the candidate installation location of the relay station 50b selected by the relay station location selection unit 107. The radio interference evaluation unit 108 sequentially determines whether each relay station 50b included in the identified radio link path satisfies a predetermined condition (step S105). As described above, the predetermined condition is a condition that the range of the antenna directivity of the antenna provided in each relay station 50b does not include a candidate installation location of another relay station 50b that is not adjacent on the radio link path.

無線リンク経路に含まれる中継局50bが所定の条件を満たしている場合(ステップS106・Yes)、電波干渉評価部108は、無線リンク経路に含まれる次の中継局50bについて、所定の条件を満たしているか否かの判定を行う(ステップS106)。If the relay station 50b included in the wireless link route satisfies the specified condition (step S106, Yes), the radio interference evaluation unit 108 determines whether the next relay station 50b included in the wireless link route satisfies the specified condition (step S106).

一方、無線リンク経路に含まれる中継局50bが、所定の条件を満たしていない場合(ステップS106・No)、中継局位置選定部107は、選定可能な中継局50bの設置候補位置が他にあるか否かを確認する(ステップS107)。On the other hand, if the relay station 50b included in the wireless link route does not satisfy the specified condition (step S106: No), the relay station position selection unit 107 checks whether there are any other candidate installation locations for the relay station 50b that can be selected (step S107).

選定可能な中継局50bの設置候補位置が他にある場合(ステップS107・Yes)、中継局位置選定部107は、中継局50bの他の設置候補位置を再選定する(ステップS108)。電波干渉評価部108は、設置候補位置が再選定された中継局50bについて、所定の条件を満たしているか否かの判定を行う(ステップS106)。If there is another candidate installation location for the relay station 50b that can be selected (step S107: Yes), the relay station location selection unit 107 reselects another candidate installation location for the relay station 50b (step S108). The radio interference evaluation unit 108 determines whether the relay station 50b whose installation location has been reselected satisfies a predetermined condition (step S106).

一方、選定可能な中継局50bの設置候補位置が他にない場合(ステップS107・No)、制御部100は、無線リンク経路において所定の条件を満たさない箇所を示す情報を出力させるように出力部103を制御する(ステップS109)。On the other hand, if there are no other selectable candidate installation locations for relay station 50b (step S107: No), the control unit 100 controls the output unit 103 to output information indicating locations in the wireless link route that do not satisfy the specified conditions (step S109).

一方、無線リンク経路の全ての中継局50bが所定の条件を満たしている場合(ステップS105・Yes)、制御部100は、無線リンク経路となる中継局50bの設置候補位置を示す情報を出力させるように出力部103を制御する(ステップS110)。以上で図5のフローチャートが示す置局設計支援装置1の動作が終了する。On the other hand, if all relay stations 50b in the wireless link route satisfy the predetermined condition (step S105, Yes), the control unit 100 controls the output unit 103 to output information indicating candidate installation positions of relay stations 50b in the wireless link route (step S110). This completes the operation of the station placement design support device 1 shown in the flowchart of FIG.

置局設計支援装置1が上記のように置局設計を行うことにより、全ての中継局において上記の所定の条件が満たされる無線リンク経路が、複数導出されることがある。この場合、置局設計支援装置1は、複数導出された無線リンク経路の中から、スループットが最大となる無線リンク経路をさらに選定するようにしてもよい。あるいは、置局設計支援装置1は、複数導出された無線リンク経路の中から、通信遅延が最小となる無線リンク経路をさらに選定するようにしてもよい。これにより、置局設計支援装置1は、電波干渉を回避しつつ、スループットを最大化又は通信遅延を最小化させる無線リンク経路を特定することができる。なお、導出された無線リンク経路におけるスループット又は通信遅延を推定する方法については、任意の従来技術を用いることができる。 When the station placement design support device 1 performs station placement design as described above, multiple wireless link routes that satisfy the above-mentioned predetermined conditions may be derived for all relay stations. In this case, the station placement design support device 1 may further select a wireless link route that maximizes throughput from the multiple derived wireless link routes. Alternatively, the station placement design support device 1 may further select a wireless link route that minimizes communication delay from the multiple derived wireless link routes. In this way, the station placement design support device 1 can identify a wireless link route that maximizes throughput or minimizes communication delay while avoiding radio interference. Note that any conventional technology can be used as a method for estimating the throughput or communication delay in the derived wireless link route.

ここまで、中継局の個数が3つである場合について説明したが、4つ以上であっても同様に電波干渉の回避が可能である。以下、一例として、中継局が4つである場合について説明する。So far, we have explained the case where there are three relay stations, but it is possible to avoid radio interference in the same way even if there are four or more relay stations. Below, we will explain the case where there are four relay stations as an example.

図6は、本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5cの構成例を示す図である。図6は上空から見た無線通信システム5cを表している。 Figure 6 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication system 5c designed by the station placement design support device 1 in the first embodiment of the present invention. Figure 6 shows the wireless communication system 5c as seen from above.

図6に示されるように、無線通信システム5cは、中継局50c-1と、中継局50c-2と、中継局50c-3と、中継局50c-4とを含んで構成される。また、中継局50c-1、中継局50c-2、中継局50c-3、及び中継局50c-4は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50c-1、中継局50c-2、中継局50c-3、及び中継局50c-4は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。6, the wireless communication system 5c includes relay stations 50c-1, 50c-2, 50c-3, and 50c-4. Each of relay stations 50c-1, 50c-2, 50c-3, and 50c-4 is equipped with a directional antenna. Relay stations 50c-1, 50c-2, 50c-3, and 50c-4 are wireless stations that relay radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50c-1、中継局50c-2、中継局50c-3、及び中継局50c-4を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50c」ということがある。 In the following, when there is no need to distinguish between relay station 50c-1, relay station 50c-2, relay station 50c-3, and relay station 50c-4, they may simply be referred to as "relay station 50c."

無線通信システム5cにおける無線リンク経路は、中継局50c-1、中継局50c-2、中継局50c-3、中継局50c-4という順番となる経路、又はその逆の順番となる経路である。The wireless link path in the wireless communication system 5c is a path in the order of relay station 50c-1, relay station 50c-2, relay station 50c-3, relay station 50c-4, or a path in the reverse order.

ここで、中継局50c-1と中継局50c-2との間で送受信される電波rc-1と、中継局50c-2と中継局50c-3との間で送受信される電波rc-2と、中継局50c-3と中継局50c-4との間で送受信される電波rc-3とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図6では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い実線の両矢印で表している。Here, the same radio frequency channel is used for radio waves rc-1 transmitted and received between relay stations 50c-1 and 50c-2, radio waves rc-2 transmitted and received between relay stations 50c-2 and 50c-3, and radio waves rc-3 transmitted and received between relay stations 50c-3 and 50c-4. In Figure 6, this same radio frequency channel is represented by the same thick solid double-headed arrow.

図6では、中継局50c-1から中継局50c-2へ向けて電波rc-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲のみが、アンテナ指向性範囲dc-1として示されている。図6に示されるように、中継局50c-2はアンテナ指向性範囲dc-1の範囲内に位置しているが、中継局50c-3及び中継局50c-4はアンテナ指向性範囲dc-1の範囲外に位置している。 In Fig. 6, only the range of antenna directivity of the transmitting antenna that transmits radio waves rc-1 from relay station 50c-1 to relay station 50c-2 is shown as antenna directivity range dc-1. As shown in Fig. 6, relay station 50c-2 is located within the range of antenna directivity range dc-1, but relay station 50c-3 and relay station 50c-4 are located outside the range of antenna directivity range dc-1.

そのため、電波rc-1と電波rc-2とは同一の無線周波数チャネルが用いられているものの、中継局50c-3が中継局50c-2から送信された電波rc-2を受信する場合に、電波rc-2と電波rc-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50c-2から中継局50c-3への通信が正常に行われる。また同様に、電波rc-1と電波rc-3とは同一の無線周波数チャネルが用いられているものの、中継局50c-4が中継局50c-3から送信された電波rc-3を受信する場合に、電波rc-3と電波rc-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50c-3から中継局50c-4への通信が正常に行われる。 Therefore, although the same radio frequency channel is used for radio waves rc-1 and rc-2, when relay station 50c-3 receives radio waves rc-2 transmitted from relay station 50c-2, radio waves rc-2 and rc-1 do not interfere with each other. This allows normal communication from relay station 50c-2 to relay station 50c-3. Similarly, although the same radio frequency channel is used for radio waves rc-1 and rc-3, when relay station 50c-4 receives radio waves rc-3 transmitted from relay station 50c-3, radio waves rc-3 and rc-1 do not interfere with each other. This allows normal communication from relay station 50c-3 to relay station 50c-4.

本実施形態における置局設計支援装置1は、例えば図6に示されるように、中継局50cの各アンテナのアンテナ指向性の範囲に無線リンク経路上で隣り合っていない他の中継局50cが互いに含まれないように、各中継局50cの置局設計を行う。これにより、無線リンク経路上で単一の無線周波数チャネルが用いられる場合であっても、電波干渉の発生の防止又は低減が可能になる。 In this embodiment, the station placement design support device 1 performs station placement design for each relay station 50c so that the range of antenna directivity of each antenna of the relay station 50c does not include other relay stations 50c that are not adjacent to each other on the wireless link path, as shown in Figure 6. This makes it possible to prevent or reduce the occurrence of radio interference even when a single radio frequency channel is used on the wireless link path.

なお、図6に示される4つの中継局50cの配置は、図7に示される実在のルーラルエリアに対して行われた置局設計の結果と凡そ一致している。 Note that the arrangement of the four relay stations 50c shown in Figure 6 roughly corresponds to the results of station placement design performed for the actual rural area shown in Figure 7.

図7は、実在のルーラルエリアに対する置局設計の結果の一例を示す図である。図7には、実在するルーラルエリアの地図データ上に、置局設計された無線通信システム5dが示されている。 Figure 7 is a diagram showing an example of the results of station placement design for an actual rural area. Figure 7 shows a wireless communication system 5d for which station placement has been designed on map data of an actual rural area.

図7に示されるように、無線通信システム5dは、中継局50d-1と、中継局50d-2と、中継局50d-3と、中継局50d-4とを含んで構成される。また、中継局50d-1、中継局50d-2、中継局50d-3、及び中継局50d-4は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50d-1、中継局50d-2、中継局50d-3、及び中継局50d-4は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。
以下、中継局50d-1、中継局50d-2、中継局50d-3、及び中継局50d-4を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50d」ということがある。
7, the wireless communication system 5d includes a relay station 50d-1, a relay station 50d-2, a relay station 50d-3, and a relay station 50d-4. The relay stations 50d-1, 50d-2, 50d-3, and 50d-4 each include a directional antenna. The relay stations 50d-1, 50d-2, 50d-3, and 50d-4 are wireless stations that relay radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).
Hereinafter, when there is no need to distinguish between the relay station 50d-1, the relay station 50d-2, the relay station 50d-3, and the relay station 50d-4, they may be simply referred to as "relay station 50d."

図7において、実線の小さな円は電柱(すなわち、中継局50dの設置候補位置)を示す。また、破線の4つの円は、各中継局50dがそれぞれ端末局と通信可能な範囲を表している。破線の4つの円の中心に位置する電柱に、中継局50dがそれぞれ設置されている。図示されるように、この4つの円からなる範囲は、図7に示される地図データ内の全ての建物の少なくとも1つの壁面の位置(すなわち、端末局の設置位置)をカバーしている。このように、設計対象エリアの全ての端末局が4つの中継局50dのいずれかに収容可能であるように、中継局50dが配置されている。 In Figure 7, the small solid circles indicate utility poles (i.e., potential installation locations for relay station 50d). The four dashed circles represent the ranges within which each relay station 50d can communicate with the terminal stations. Relay station 50d is installed on the utility pole located at the center of each of the four dashed circles. As shown in the figure, the range consisting of these four circles covers the location of at least one wall of all buildings in the map data shown in Figure 7 (i.e., installation locations of terminal stations). In this way, relay stations 50d are positioned so that all terminal stations in the design area can be accommodated by one of the four relay stations 50d.

図7のように置局設計された無線通信システム5dにおいて、中継局50d-1から中継局50d-2への方向と、中継局50d-2から中継局50d-3への方向との間の角度は、66度である。また、中継局50d-2から中継局50d-3への方向と、中継局50d-3から中継局50d-4への方向との間の角度は、70度である。 In wireless communication system 5d designed as shown in Figure 7, the angle between the direction from relay station 50d-1 to relay station 50d-2 and the direction from relay station 50d-2 to relay station 50d-3 is 66 degrees. Also, the angle between the direction from relay station 50d-2 to relay station 50d-3 and the direction from relay station 50d-3 to relay station 50d-4 is 70 degrees.

また、中継局50d-1から中継局50d-2への方向と、中継局50d-1から中継局50d-3への方向との間の角度は、31度である。また、中継局50d-2から中継局50d-3への方向と、中継局50d-2から中継局50d-4への方向との間の角度は、35度である。また、中継局50d-3から中継局50d-2への方向と、中継局50d-3から中継局50d-1への方向との間の角度は、34度である。また、中継局50d-4から中継局50d-3への方向と、中継局50d-4から中継局50d-2への方向との間の角度は、33度である。 The angle between the direction from relay station 50d-1 to relay station 50d-2 and the direction from relay station 50d-1 to relay station 50d-3 is 31 degrees. The angle between the direction from relay station 50d-2 to relay station 50d-3 and the direction from relay station 50d-2 to relay station 50d-4 is 35 degrees. The angle between the direction from relay station 50d-3 to relay station 50d-2 and the direction from relay station 50d-3 to relay station 50d-1 is 34 degrees. The angle between the direction from relay station 50d-4 to relay station 50d-3 and the direction from relay station 50d-4 to relay station 50d-2 is 33 degrees.

これらの角度が、いずれも各中継局50dで用いられるアンテナのアンテナパターンの半値幅θBW以上であるならば、各中継局50dは、無線リンク経路上で隣り合っていない他の中継局50dから送出される電波による電波干渉を回避することができる。半値幅θBWの詳細については、後述される。 If these angles are equal to or larger than the half-width θ BW of the antenna pattern of the antenna used in each relay station 50d, each relay station 50d can avoid radio wave interference caused by radio waves transmitted from other relay stations 50d that are not adjacent to each other on the wireless link path. The half-width θ BW will be described in detail later.

なお、図5に示されるフローチャートが示す置局設計支援装置1のステップS101の動作は、置局設計の対象とする設計対象エリアを指定する動作であるが、これは例えば、図7に示される地図データの範囲を指定する動作に相当する。また、ステップS103の動作は、設備情報を取得する動作であるが、これは例えば、電柱等の設備の位置を示す設備情報を取得して、図7に示される地図データ上に(実線の小さな円で)プロットする動作に相当する。The operation of step S101 of the station placement design support device 1 shown in the flowchart in Figure 5 is an operation of specifying a design target area for station placement design, which corresponds to, for example, the operation of specifying the range of the map data shown in Figure 7. The operation of step S103 is an operation of acquiring equipment information, which corresponds to, for example, the operation of acquiring equipment information indicating the position of equipment such as utility poles, and plotting it (with small solid circles) on the map data shown in Figure 7.

なお、図7に示されるように、実際には道路に沿って多数の電柱が存在する。そのため、図5に示されるフローチャートが示す置局設計支援装置1のステップS104の動作において、中継局50dの設置候補位置を絞り込むための制約条件が加えられていることが望ましい。As shown in Fig. 7, in reality, many utility poles exist along the road. Therefore, in the operation of step S104 of the station placement design support device 1 shown in the flowchart in Fig. 5, it is desirable to add a constraint condition for narrowing down the candidate installation positions of the relay station 50d.

ここでいう制約条件とは、例えば、建物が密集する集落の位置を考慮して、中継局50dの設置候補位置を選定することである。すなわち、制約条件とは、図7において破線の円で示される中継局50dのカバーエリア内により多くの建物が含まれるように(すなわち、より多くの端末局が収容されるように)中継局50dの設置候補位置を選定することである。これは言い換えると、より多くの端末局から通信可能な位置を中継局50dの設置候補位置として選定することに等しいと言える。The constraint condition here means, for example, selecting candidate installation locations for relay station 50d by taking into consideration the location of a settlement where buildings are densely packed. In other words, the constraint condition means selecting candidate installation locations for relay station 50d so that more buildings are included in the coverage area of relay station 50d shown by the dashed circle in Figure 7 (i.e., so that more terminal stations are accommodated). In other words, this is equivalent to selecting a location where more terminal stations can communicate as a candidate installation location for relay station 50d.

置局設計支援装置1は、このような条件を満たす円の中心近くに存在する電柱の位置を、中継局50dの設置候補位置として選定するようにしてもよい。このように選定された中継局50dの設置候補位置は、凡そ各集落の中心に近い位置となる。The station design support device 1 may select the position of a utility pole located near the center of a circle that satisfies such conditions as a candidate installation location for the relay station 50d. The candidate installation locations for the relay station 50d selected in this manner are generally close to the center of each settlement.

なお、図7に示される実在のルーラルエリアに対する置局設計の結果例は、上記の制約条件に基づいて中継局50d-2及び中継局50d-3の設置候補位置の絞り込みを行い、置局設計がなされたものである。 The example result of the station placement design for an actual rural area shown in Figure 7 was created by narrowing down the candidate installation locations for relay station 50d-2 and relay station 50d-3 based on the above constraints.

前述の通り、本実施形態における置局設計支援装置1は、中継局50dが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合わない他の中継局50dが存在することのないように置局設計を行う。ここでいうアンテナ指向性の範囲内とは、例えば、用いられる指向性アンテナでのアンテナパターンにおいて利得が3[dB]低下する半値角となる角度以内であることである。例えば半値角が10度の指向性アンテナの場合、アンテナ指向性の範囲内とは、自局から無線リンク経路上で隣り合う中継局50dへの方向に対して、その半値角である10度以内の方向に納まる範囲である。As described above, the station placement design support device 1 in this embodiment performs station placement design so that there is no other relay station 50d that is not adjacent on the wireless link path within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station 50d. The range of antenna directivity here means, for example, within the angle at which the half-value angle at which the gain drops by 3 [dB] in the antenna pattern of the directional antenna used. For example, in the case of a directional antenna with a half-value angle of 10 degrees, the range of antenna directivity is the range within the direction of 10 degrees, which is the half-value angle, with respect to the direction from the station to the adjacent relay station 50d on the wireless link path.

以下、本実施形態の中継局間の無線通信において用いられる指向性アンテナの一例について説明する。 Below, we will explain an example of a directional antenna used in wireless communication between relay stations in this embodiment.

図8は、本発明の第1の実施形態の中継局において用いられる指向性アンテナのアンテナパターンの一例を示す図である。ここでは、指向性アンテナの一例として、RADWIN社製の4.9[GHz]帯無線の10度の指向性アンテナを挙げる。図8には、当該指向性アンテナの水平方向のアンテナパターンが示されている。 Figure 8 is a diagram showing an example of an antenna pattern of a directional antenna used in a relay station of the first embodiment of the present invention. Here, as an example of a directional antenna, a 10-degree directional antenna for 4.9 GHz band wireless made by RADWIN is given. Figure 8 shows the antenna pattern of the directional antenna in the horizontal direction.

図8に示されるように、この指向性アンテナの水平方向のアンテナパターンでは、正面方向(0度)から±20度を境として利得差が16[dB]を超える。また、図8に示されるように、この指向性アンテナの水平方向のアンテナパターンでは、正面方向(0度)のピーク利得から-3[dB]となる半値幅(半値角)θBWは、正面方向(0度)から±5度(10度)となっている。なお、図8においては、半値幅(半値角)θBW以内の範囲は、網掛けで示された範囲である。 As shown in Fig. 8, in the horizontal antenna pattern of this directional antenna, the gain difference exceeds 16 [dB] at the boundary of ±20 degrees from the front direction (0 degrees). Also, as shown in Fig. 8, in the horizontal antenna pattern of this directional antenna, the half-width (half-value angle) θ BW at which the gain is -3 [dB] from the peak gain in the front direction (0 degrees) is ±5 degrees (10 degrees) from the front direction (0 degrees). In Fig. 8, the range within the half-width (half-value angle) θ BW is the shaded range.

前述の通り、図7のように置局設計された無線通信システム5dにおいて、中継局50d-1から中継局50d-2への方向と、中継局50d-2から中継局50d-3への方向との間の角度は、66度である。また、中継局50d-2から中継局50d-3への方向と、中継局50d-3から中継局50d-4への方向との間の角度は、70度である。図8に示される指向性アンテナのアンテナパターンでは、正面方向(0度)から66度及び70度の角度の場合、利得差は26[dB]及び34[dB]である。As described above, in the wireless communication system 5d designed as shown in Figure 7, the angle between the direction from relay station 50d-1 to relay station 50d-2 and the direction from relay station 50d-2 to relay station 50d-3 is 66 degrees. Also, the angle between the direction from relay station 50d-2 to relay station 50d-3 and the direction from relay station 50d-3 to relay station 50d-4 is 70 degrees. In the antenna pattern of the directional antenna shown in Figure 8, the gain difference is 26 dB and 34 dB for angles of 66 degrees and 70 degrees from the front direction (0 degrees).

本実施形態における置局設計支援装置1によれば、マルチホップ無線通信を実現する無線通信システムの置局設計において、中継局で電波の送受信方向が変わる際に利得差が所定値以上となるような位置に中継局が配置される。すなわち、利得差が所定値未満となることがないように各中継局が配置される。これにより、電波干渉の防止又は低減がなされる。 According to the station placement design support device 1 in this embodiment, in station placement design for a wireless communication system that realizes multi-hop wireless communication, a relay station is placed at a position where the gain difference is equal to or greater than a predetermined value when the transmission/reception direction of radio waves changes at the relay station. In other words, each relay station is placed so that the gain difference does not fall below a predetermined value. This prevents or reduces radio interference.

次に、本実施形態における、中継局と端末局との間の無線通信において中継局側で用いられるアンテナの一例について説明する。本実施形態では、端末局との無線通信において、中継局側アンテナとして、無指向性のアンテナ(オムニアンテナ)が用いられる。Next, an example of an antenna used on the relay station side in wireless communication between the relay station and the terminal station in this embodiment will be described. In this embodiment, a non-directional antenna (omni-antenna) is used as the relay station side antenna in wireless communication with the terminal station.

図9は、本発明の第1の実施形態の中継局において用いられる無指向性アンテナのアンテナパターンの一例を示す図である。ここでは、無指向性アンテナの一例として、LigoWave社の4.9[GHz]帯屋外用無線ブリッジに用いられる7[dBi]Omniアンテナを挙げる。図9には、当該無指向性アンテナの水平方向のアンテナパターンが示されている。 Figure 9 is a diagram showing an example of an antenna pattern of an omnidirectional antenna used in a relay station of the first embodiment of the present invention. Here, as an example of an omnidirectional antenna, a 7 [dBi] Omni antenna used in LigoWave's 4.9 [GHz] band outdoor wireless bridge is given. Figure 9 shows the horizontal antenna pattern of the omnidirectional antenna.

このような無指向性アンテナが、中継局と端末局との間の無線通信において中継局側で用いられることで、当該中継局を中心とした同心円の範囲内に存在する端末局が、当該中継局によって収容される。但し、図8に示されるような指向性アンテナのアンテナ指向性における正面方向の利得と比較して、無指向性アンテナの利得は低い値である。例えば、図8に示される指向性アンテナの正面方向の利得は23[dBi]であるのに対し、図9に示される無指向性アンテナの利得は7[dBi]である。When such an omnidirectional antenna is used on the relay station side in wireless communication between the relay station and the terminal station, the terminal station present within a concentric range centered on the relay station is accommodated by the relay station. However, the gain of the omnidirectional antenna is lower than the gain in the front direction in the antenna directivity of a directional antenna as shown in Figure 8. For example, the gain in the front direction of the directional antenna shown in Figure 8 is 23 [dBi], while the gain of the omnidirectional antenna shown in Figure 9 is 7 [dBi].

しかしながら、無指向性アンテナは、いずれの方向に対しても、ほぼ同程度の利得となるため、端末局を収容する中継局の収容範囲の水平方向の形状は円形となる。そのため、無指向性アンテナは、中継局の周囲の複数の建物の壁面に設置された端末局を当該中継局によりまんべんなく収容する場合に適したアンテナといえる。 However, since an omnidirectional antenna has roughly the same gain in all directions, the horizontal shape of the coverage area of a relay station that accommodates terminal stations is circular. Therefore, an omnidirectional antenna is suitable for evenly accommodating terminal stations installed on the walls of multiple buildings surrounding a relay station.

なお、中継局間のマルチホップ無線通信に用いられる電波の無線周波数チャネルと、中継局と端末局との間の無線通信に用いられる電波の無線周波数チャネルとにおいて、異なる無線周波数チャネルが用いられることで、両者の無線通信における電波干渉の発生を回避することができる。 In addition, by using different radio frequency channels for the radio waves used for multi-hop wireless communication between relay stations and the radio frequency channels used for wireless communication between the relay station and the terminal station, it is possible to avoid radio interference between the wireless communications between the two.

以上説明したように、第1の実施形態では、無線リンク経路において単一の無線周波数チャネルが用いられる無線通信システムの置局設計を支援する置局設計支援装置1について説明した。置局設計支援装置1は、中継局が備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合わない他の中継局が存在することのないように置局設計を行う。このような構成を備えることにより、第1の実施形態における置局設計支援装置1は、中継局間で用いられる無線周波数チャネルの個数を増大させることなくマルチホップ無線通信を可能にする置局設計を支援することができる。As described above, in the first embodiment, the station placement design support device 1 that supports station placement design for a wireless communication system in which a single radio frequency channel is used in a wireless link path has been described. The station placement design support device 1 performs station placement design so that no other relay station that is not adjacent on the wireless link path is present within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station. By having such a configuration, the station placement design support device 1 in the first embodiment can support station placement design that enables multi-hop wireless communication without increasing the number of radio frequency channels used between relay stations.

(第1の実施形態の変形例1)
以下、本発明の第1の実施形態の変形例1について説明する。
(Modification 1 of the first embodiment)
A first modified example of the first embodiment of the present invention will be described below.

前述の第1の実施形態では、無線リンク経路において単一の無線周波数チャネルが用いられる場合について説明した。以下に説明する第1の実施形態の変形例1では、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる無線通信システムの置局設計を支援する置局設計支援装置について説明する。なお、ここでは一例として2つの無線周波数チャネルが用いられる構成について説明するが、これに限られるものではなく、3つ以上の無線周波数チャネルが交互に用いられる構成であってもよい。In the first embodiment described above, a case where a single radio frequency channel is used in a radio link path is described. In the following, a first variant of the first embodiment is described, which supports station placement design for a wireless communication system in which two radio frequency channels are used alternately in a radio link path. Note that, as an example, a configuration in which two radio frequency channels are used is described here, but the present invention is not limited to this, and a configuration in which three or more radio frequency channels are used alternately may also be used.

なお、第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置の機能構成を示すブロック図は、図4に示される第1の実施形態における置局設計支援装置1の機能構成を示すブロック図と同様であるため、以下、各機能部に同一の符号を付して説明する。 In addition, since the block diagram showing the functional configuration of the station placement design support device in variant example 1 of the first embodiment is similar to the block diagram showing the functional configuration of the station placement design support device 1 in the first embodiment shown in Figure 4, the following description will be given with the same reference numerals assigned to each functional unit.

図10及び図11は、マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5eの構成例を示す図である。図10は地面と水平の方向から見た無線通信システム5eを表しており、図11は上空から見た無線通信システム5eを表している。 Figures 10 and 11 are diagrams showing an example of the configuration of a wireless communication system 5e that performs multi-hop wireless communication. Figure 10 shows the wireless communication system 5e as seen from a direction horizontal to the ground, and Figure 11 shows the wireless communication system 5e as seen from above.

図10及び図11に示されるように、無線通信システム5eは、中継局50e-1と、中継局50e-2と、中継局50e-3と、中継局50e-4とを含んで構成される。また、中継局50e-1、中継局50e-2、中継局50e-3、及び中継局50e-4は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50e-1、中継局50e-2、中継局50e-3、及び中継局50e-4は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。 As shown in Figures 10 and 11, the wireless communication system 5e includes relay stations 50e-1, 50e-2, 50e-3, and 50e-4. Furthermore, relay stations 50e-1, 50e-2, 50e-3, and 50e-4 each have a directional antenna. Relay stations 50e-1, 50e-2, 50e-3, and 50e-4 are wireless stations that relay radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50e-1、中継局50e-2、中継局50e-3、及び中継局50e-4を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50e」ということがある。 In the following, when there is no need to distinguish between relay station 50e-1, relay station 50e-2, relay station 50e-3, and relay station 50e-4, they may simply be referred to as "relay station 50e."

中継局50e-1は、基地局から送信された電波を受信して中継局50e-2へ向けて電波を送信することにより、基地局から端末局へ伝送される無線の電波を中継する。また、中継局50e-1は、当該中継局50e-1が収容する端末局又は中継局50e-2から送信された電波を受信して基地局へ向けて電波を送信することにより、端末局から基地局へ伝送される無線の電波を中継する。The relay station 50e-1 receives radio waves transmitted from the base station and transmits the radio waves toward the relay station 50e-2, thereby relaying the radio waves transmitted from the base station to the terminal station. The relay station 50e-1 also receives radio waves transmitted from the terminal station accommodated by the relay station 50e-1 or from the relay station 50e-2, and transmits the radio waves toward the base station, thereby relaying the radio waves transmitted from the terminal station to the base station.

中継局50e-2は、中継局50e-1から送信された電波を受信して中継局50e-3へ向けて電波を送信することにより、基地局から端末局へ伝送される無線の電波を中継する。また、中継局50e-2は、当該中継局50e-2が収容する端末局又は中継局50e-3から送信された電波を受信して中継局50e-1へ向けて電波を送信することにより、端末局から基地局へ伝送される無線の電波を中継する。Relay station 50e-2 receives radio waves transmitted from relay station 50e-1 and transmits radio waves toward relay station 50e-3, thereby relaying radio waves transmitted from the base station to the terminal station. Relay station 50e-2 also receives radio waves transmitted from the terminal station accommodated by relay station 50e-2 or relay station 50e-3, and transmits radio waves toward relay station 50e-1, thereby relaying radio waves transmitted from the terminal station to the base station.

中継局50e-3は、中継局50e-2から送信された電波を受信して中継局50e-4へ向けて電波を送信することにより、基地局から端末局へ伝送される無線の電波を中継する。また、中継局50e-3は、当該中継局50e-3が収容する端末局又は中継局50e-4から送信された電波を受信して中継局50e-2へ向けて電波を送信することにより、端末局から基地局へ伝送される無線の電波を中継する。Relay station 50e-3 receives radio waves transmitted from relay station 50e-2 and transmits radio waves toward relay station 50e-4, thereby relaying radio waves transmitted from the base station to the terminal station. Relay station 50e-3 also relays radio waves transmitted from the terminal station accommodated by relay station 50e-3 or relay station 50e-4, by transmitting radio waves toward relay station 50e-2, thereby relaying radio waves transmitted from the terminal station to the base station.

中継局50a-4は、中継局50a-3から送信された電波を受信して端末局へ向けて電波を送信することにより、基地局から端末局へ伝送される無線の電波を中継する。また、中継局50a-4は、当該中継局50a-4が収容する端末局から送信された電波を受信して中継局50a-3へ向けて電波を送信することにより、端末局から基地局へ伝送される無線の電波を中継する。Relay station 50a-4 receives radio waves transmitted from relay station 50a-3 and transmits the radio waves toward the terminal station, thereby relaying radio waves transmitted from the base station to the terminal station. Relay station 50a-4 also receives radio waves transmitted from the terminal station it accommodates and transmits the radio waves toward relay station 50a-3, thereby relaying radio waves transmitted from the terminal station to the base station.

したがって、無線通信システム5eにおける無線リンク経路は、基地局、中継局50e-1、中継局50e-2、中継局50e-3、中継局50e-4という順番となる経路、又はその逆の順番となる経路である。Therefore, the wireless link path in the wireless communication system 5e is a path in the order of base station, relay station 50e-1, relay station 50e-2, relay station 50e-3, relay station 50e-4, or a path in the reverse order.

前述の通り、本変形例における無線通信システム5eでは、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる。すなわち、中継局50e-1と中継局50e-2との間で送受信される電波re-1と、中継局50e-3と中継局50e-4との間で送受信される電波re-3とでは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図10及び図11では、この同一の無線周波数チャネル(電波re-1及び電波re-3)を、同一の太い実線の両矢印で表している。一方、中継局50e-2と中継局50e-3との間で送受信される電波re-2と、電波re-1及び電波re-3とでは、異なる無線周波数チャネルが用いられる。図10及び図11では、この異なる無線周波数チャネル(電波re-2のみ)を、太い破線の両矢印で表している。As described above, in the wireless communication system 5e in this modified example, two radio frequency channels are alternately used in the wireless link path. That is, the same radio frequency channel is used for the radio wave re-1 transmitted and received between the relay station 50e-1 and the relay station 50e-2, and the radio wave re-3 transmitted and received between the relay station 50e-3 and the relay station 50e-4. In Figs. 10 and 11, this same radio frequency channel (radio wave re-1 and radio wave re-3) is represented by the same thick solid double-headed arrow. On the other hand, a different radio frequency channel is used for the radio wave re-2 transmitted and received between the relay station 50e-2 and the relay station 50e-3, and the radio waves re-1 and re-3. In Figs. 10 and 11, this different radio frequency channel (only the radio wave re-2) is represented by a thick dashed double-headed arrow.

図10及び図11では、中継局50e-1から中継局50e-2へ向けて電波re-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲のみが、アンテナ指向性範囲de-1として示されている。図10及び図11に示されるように、中継局50e-2だけでなく、中継局50e-3及び中継局50e-4もアンテナ指向性範囲de-1の範囲内に位置している。10 and 11, only the range of antenna directivity of the transmitting antenna that transmits radio wave re-1 from relay station 50e-1 to relay station 50e-2 is shown as antenna directivity range de-1. As shown in Fig. 10 and 11, not only relay station 50e-2 but also relay station 50e-3 and relay station 50e-4 are located within the range of antenna directivity range de-1.

前述の通り、電波re-1と電波re-2とは異なる無線周波数チャネルが用いられている。そのため、中継局50e-3が中継局50e-2から送信された電波re-2を受信する場合、電波re-2と電波re-1とでは電波干渉が生じない。これにより、中継局50e-2から中継局50e-3への通信が妨げられることがない。As mentioned above, radio waves re-1 and re-2 use different radio frequency channels. Therefore, when relay station 50e-3 receives radio waves re-2 transmitted from relay station 50e-2, radio wave interference does not occur between radio waves re-2 and re-1. This ensures that communication from relay station 50e-2 to relay station 50e-3 is not impeded.

一方、前述の通り、電波re-1と電波re-3とは同一の無線周波数チャネルが用いられている。そのため、中継局50e-4が中継局50e-3から送信された電波re-3を受信する場合、電波re-3と電波re-1とが電波干渉する。これにより、中継局50e-3から中継局50e-4への通信が妨げられてしまうことがある。On the other hand, as mentioned above, the radio waves re-1 and re-3 use the same radio frequency channel. Therefore, when relay station 50e-4 receives radio waves re-3 transmitted from relay station 50e-3, radio waves re-3 and re-1 interfere with each other. This may prevent communication from relay station 50e-3 to relay station 50e-4.

図10及び図11に示される例のように、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる無線通信システム5eであっても、無線リンク経路上で隣り合う中継局50eに向けられたアンテナのアンテナ指向性範囲de-1内に、(例えば3つ隣の)他の中継局50eが存在するような中継局50eの配置であるならば、電波干渉が生じうる。Even in a wireless communication system 5e in which two radio frequency channels are alternately used in a wireless link path, as in the example shown in Figures 10 and 11, radio interference may occur if the relay station 50e is positioned such that another relay station 50e (for example, the third adjacent relay station) is present within the antenna directivity range de-1 of an antenna directed to an adjacent relay station 50e on the wireless link path.

なお、ここでは電波の送信の場合について説明したが、受信の場合も同様である。例えば、中継局50e-1の受信アンテナのアンテナ指向性の範囲が、図10及び図11に示されるアンテナ指向性範囲de-1であるならば、中継局50e-1が中継局50e-2から送信された電波re-1を受信する場合、電波re-1と電波re-3とが電波干渉する。これにより、中継局50e-2から中継局50e-1への通信が妨げられてしまうことがある。 Note that while the case of transmitting radio waves has been described here, the same applies to reception. For example, if the range of antenna directivity of the receiving antenna of relay station 50e-1 is the antenna directivity range de-1 shown in Figures 10 and 11, when relay station 50e-1 receives radio waves re-1 transmitted from relay station 50e-2, radio waves re-1 and re-3 will interfere with each other. This may prevent communication from relay station 50e-2 to relay station 50e-1.

このように、中継局50eが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合う他の中継局50eだけでなく、無線リンク経路上で隣り合わない他の中継局50e(例えば、無線リンク経路上で3つ隣の中継局50e)が存在する場合において、同一の無線周波数チャネルの電波が用いられると、電波干渉が生じ、基地局と端末局との間の通信が妨げられてしまうことがある。In this way, when there are other relay stations 50e that are adjacent to each other on the wireless link path within the range of the antenna directivity of the antenna equipped with the relay station 50e, as well as other relay stations 50e that are not adjacent to each other on the wireless link path (for example, the relay station 50e that is three stations away on the wireless link path), if radio waves of the same radio frequency channel are used, radio interference may occur, and communication between the base station and the terminal station may be hindered.

以下に説明する、第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置1は、電波干渉が生じない、又は、電波干渉の影響が小さい無線通信システムとなるように、中継局50fの置局設計を支援する。The station placement design support device 1 in variant 1 of the first embodiment described below supports the station placement design of relay station 50f so as to create a wireless communication system in which no radio wave interference occurs or which is minimally affected by radio wave interference.

図12は、本発明の第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5fの構成例を示す図である。図12は上空から見た無線通信システム5fを表している。 Figure 12 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication system 5f designed by a station placement design support device 1 in variant 1 of the first embodiment of the present invention. Figure 12 shows the wireless communication system 5f as seen from above.

図12に示されるように、無線通信システム5fは、中継局50f-1と、中継局50f-2と、中継局50f-3と、中継局50f-4とを含んで構成される。また、中継局50f-1、中継局50f-2、中継局50f-3、及び中継局50f-4は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50f-1、中継局50f-2、中継局50f-3、及び中継局50f-4は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。
以下、中継局50f-1、中継局50f-2、中継局50f-3、及び中継局50f-4を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50f」ということがある。
12, the wireless communication system 5f includes a relay station 50f-1, a relay station 50f-2, a relay station 50f-3, and a relay station 50f-4. The relay stations 50f-1, 50f-2, 50f-3, and 50f-4 each include a directional antenna. The relay stations 50f-1, 50f-2, 50f-3, and 50f-4 are wireless stations that relay radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).
Hereinafter, when there is no need to distinguish between the relay station 50f-1, the relay station 50f-2, the relay station 50f-3, and the relay station 50f-4, they may be simply referred to as "relay station 50f."

無線通信システム5fにおける無線リンク経路は、基地局、中継局50f-1、中継局50f-2、中継局50f-3、中継局50f-4という順番となる経路、又はその逆の順番となる経路である。 The wireless link path in the wireless communication system 5f is a path in the order of base station, relay station 50f-1, relay station 50f-2, relay station 50f-3, relay station 50f-4, or a path in the reverse order.

ここで、中継局50f-1と中継局50f-2との間で送受信される電波rf-1と、中継局50f-3と中継局50f-4との間で送受信される電波rf-3とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図12では、この同一の無線周波数チャネル(電波rf-1及び電波rf-3)を、同一の太い実線の両矢印で表している。一方、中継局50f-2と中継局50f-3との間で送受信される電波rf-2と、電波rf-1及び電波rf-3とは、異なる無線周波数チャネルが用いられる。図12では、この異なる無線周波数チャネル(電波rf-2のみ)を、太い破線の両矢印で表している。Here, the same radio frequency channel is used for radio waves rf-1 transmitted and received between relay stations 50f-1 and 50f-2, and radio waves rf-3 transmitted and received between relay stations 50f-3 and 50f-4. In FIG. 12, this same radio frequency channel (radio waves rf-1 and rf-3) is represented by the same thick solid double-headed arrow. On the other hand, a different radio frequency channel is used for radio waves rf-2 transmitted and received between relay stations 50f-2 and 50f-3, and radio waves rf-1 and rf-3. In FIG. 12, this different radio frequency channel (radio waves rf-2 only) is represented by a thick dashed double-headed arrow.

図12では、中継局50f-1から中継局50f-2へ向けて電波rf-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲のみが、アンテナ指向性範囲df-1として示されている。図12に示されるように、中継局50f-2及び中継局50f-3はアンテナ指向性範囲df-1の範囲内に位置しているが、中継局50f-4はアンテナ指向性範囲df-1の範囲外に位置している。そのため、電波rf-1と電波rf-3とは同一の無線周波数チャネルが用いられているものの、中継局50f-4が中継局50f-3から送信された電波rf-3を受信する場合に、電波rf-3と電波rf-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50f-3から中継局50f-4への通信が正常に行われる。 In FIG. 12, only the range of antenna directivity of the transmitting antenna that transmits radio waves rf-1 from relay station 50f-1 to relay station 50f-2 is shown as antenna directivity range df-1. As shown in FIG. 12, relay station 50f-2 and relay station 50f-3 are located within the range of antenna directivity range df-1, but relay station 50f-4 is located outside the range of antenna directivity range df-1. Therefore, although the same radio frequency channel is used for radio waves rf-1 and rf-3, when relay station 50f-4 receives radio waves rf-3 transmitted from relay station 50f-3, there is no radio interference between radio waves rf-3 and rf-1. As a result, communication from relay station 50f-3 to relay station 50f-4 is performed normally.

また、図12に示されるように、中継局50f-2及び中継局50f-3は、共にアンテナ指向性範囲df-1の範囲内に位置しているが、電波rf-1と電波rf-2とでは異なる無線周波数チャネルが用いられているため、中継局50f-3が中継局50f-2から送信された電波rf-2を受信する場合に、電波rf-2と電波rf-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50f-2から中継局50f-3への通信も正常に行われる。12, relay station 50f-2 and relay station 50f-3 are both located within antenna directivity range df-1, but radio waves rf-1 and rf-2 use different radio frequency channels, so when relay station 50f-3 receives radio waves rf-2 transmitted from relay station 50f-2, radio waves rf-2 and rf-1 do not interfere with each other. As a result, communication from relay station 50f-2 to relay station 50f-3 is also performed normally.

なお、ここでは電波の送信の場合について説明したが、受信の場合も同様である。例えば、中継局50f-1の受信アンテナのアンテナ指向性の範囲が、図12に示されるアンテナ指向性範囲df-1であるならば、中継局50f-1が中継局50f-2から送信された電波rf-1を受信する場合に、電波rf-1と電波rf-3とが電波干渉しない。さらに、電波rf-1と電波rf-2とでは、異なる無線周波数チャネルが用いられているため、電波rf-1と電波rf-2とが電波干渉することもない。これにより、中継局50f-2から中継局50f-1への通信が正常に行われる。 Note that, although the case of transmitting radio waves has been described here, the same applies to the case of receiving. For example, if the range of antenna directivity of the receiving antenna of relay station 50f-1 is the antenna directivity range df-1 shown in FIG. 12, when relay station 50f-1 receives radio waves rf-1 transmitted from relay station 50f-2, radio waves rf-1 and rf-3 do not interfere with each other. Furthermore, because different radio frequency channels are used for radio waves rf-1 and rf-2, radio waves rf-1 and rf-2 do not interfere with each other either. As a result, communication from relay station 50f-2 to relay station 50f-1 is normally performed.

このように、第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置1は、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる無線通信システムの置局設計を支援する。本変形例における置局設計支援装置1は、中継局50fが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で3つ隣り以上の他の中継局50f(例えば、無線リンク経路上で3つ隣,5つ隣,7つ隣・・・の他の中継局50f)が存在することのないように、置局設計を行う。これにより、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルの電波が交互に用いられる場合であっても、電波干渉が生じることなく、基地局と端末局との間の通信が正常に行われる。In this way, the station placement design support device 1 in the first modified example of the first embodiment supports station placement design for a wireless communication system in which two radio frequency channels are used alternately in a wireless link path. The station placement design support device 1 in this modified example performs station placement design so that other relay stations 50f that are three or more neighbors on the wireless link path (for example, other relay stations 50f that are three, five, seven, etc. neighbors on the wireless link path) are not present within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station 50f. As a result, even if radio waves of two radio frequency channels are used alternately in the wireless link path, radio wave interference does not occur, and communication between the base station and the terminal station is normally performed.

なお、本変形例では、無線リンク経路上で2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる場合について説明したが、無線リンク経路上で3つ以上の無線周波数チャネルが交互に用いられる場合であっても同様である。In this variant, a case has been described in which two radio frequency channels are used alternately on a wireless link path, but the same applies to a case in which three or more radio frequency channels are used alternately on a wireless link path.

このように、置局設計支援装置1は、各中継局のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、同一の無線周波数チャネルを用いる複数の他の中継局が含まれないように各中継局を配置する置局設計を行う。In this way, the station location design support device 1 performs station location design to position each relay station so that multiple other relay stations using the same radio frequency channel are not included within the range of the antenna directivity of the antenna of each relay station.

次に、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる無線通信システムの他の構成例について説明する。Next, we will describe another example configuration of a wireless communication system in which two radio frequency channels are used alternately in a wireless link path.

図13は、本発明の第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5gの構成例を示す図である。図13は上空から見た無線通信システム5gを表している。 Figure 13 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication system 5g designed by a station placement design support device 1 in variant 1 of the first embodiment of the present invention. Figure 13 shows the wireless communication system 5g as seen from above.

図13に示されるように、無線通信システム5gは、中継局50g-1と、中継局50g-2と、中継局50g-3と、中継局50g-4と、中継局50g-5と、中継局50g-6とを含んで構成される。また、中継局50g-1、中継局50g-2、中継局50g-3、中継局50g-4、中継局50g-5、及び中継局50g-6は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50g-1、中継局50g-2、中継局50g-3、中継局50g-4、中継局50g-5、及び中継局50g-6は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。13, the wireless communication system 5g includes relay stations 50g-1, 50g-2, 50g-3, 50g-4, 50g-5, and 50g-6. Each of relay stations 50g-1, 50g-2, 50g-3, 50g-4, 50g-5, and 50g-6 is equipped with a directional antenna. Each of relay stations 50g-1, 50g-2, 50g-3, 50g-4, 50g-5, and 50g-6 is a wireless station that relays radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50g-1、中継局50g-2、中継局50g-3、中継局50g-4、中継局50g-5、及び中継局50g-6を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50g」ということがある。 Hereinafter, when there is no need to distinguish between relay station 50g-1, relay station 50g-2, relay station 50g-3, relay station 50g-4, relay station 50g-5, and relay station 50g-6, they may simply be referred to as "relay station 50g."

ここで、中継局50g-1と中継局50g-2との間で送受信される電波rg-1と、中継局50g-3と中継局50g-4との間で送受信される電波rg-3と、中継局50g-5と中継局50g-6との間で送受信される電波rg-5とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図13では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い実線の両矢印で表している。一方、中継局50g-2と中継局50g-3との間で送受信される電波rg-2と、中継局50g-1と中継局50g-6との間で送受信される電波rg-6とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図13では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い破線の両矢印で表している。電波rg-1、電波rg-3及び電波rg-5と、電波rg-2及び電波rg-6とは、互いに異なる無線周波数チャネルが用いられる。Here, the same radio frequency channel is used for radio wave rg-1 transmitted and received between relay station 50g-1 and relay station 50g-2, radio wave rg-3 transmitted and received between relay station 50g-3 and relay station 50g-4, and radio wave rg-5 transmitted and received between relay station 50g-5 and relay station 50g-6. In FIG. 13, this same radio frequency channel is represented by the same thick solid double-headed arrow. On the other hand, the same radio frequency channel is used for radio wave rg-2 transmitted and received between relay station 50g-2 and relay station 50g-3, and radio wave rg-6 transmitted and received between relay station 50g-1 and relay station 50g-6. In FIG. 13, this same radio frequency channel is represented by the same thick dashed double-headed arrow. Different radio frequency channels are used for radio wave rg-1, radio wave rg-3, and radio wave rg-5, and radio wave rg-2 and radio wave rg-6.

図13では、中継局50g-1から中継局50g-2へ向けて電波rg-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲のみが、アンテナ指向性範囲dg-1として示されている。図13に示されるように、中継局50g-2及び中継局50g-3はアンテナ指向性範囲dg-1の範囲内に位置しているが、中継局50g-4はアンテナ指向性範囲dg-1の範囲外に位置している。そのため、電波rg-1と電波rg-3とは同一の無線周波数チャネルが用いられているものの、中継局50g-4が中継局50g-3から送信された電波rg-3を受信する場合に、電波rg-3と電波rg-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50g-3から中継局50g-4への通信が正常に行われる。 In FIG. 13, only the range of antenna directivity of the transmitting antenna that transmits radio wave rg-1 from relay station 50g-1 to relay station 50g-2 is shown as antenna directivity range dg-1. As shown in FIG. 13, relay station 50g-2 and relay station 50g-3 are located within the range of antenna directivity range dg-1, but relay station 50g-4 is located outside the range of antenna directivity range dg-1. Therefore, although the same radio frequency channel is used for radio waves rg-1 and rg-3, when relay station 50g-4 receives radio wave rg-3 transmitted from relay station 50g-3, radio waves rg-3 and rg-1 do not interfere with each other. This allows communication from relay station 50g-3 to relay station 50g-4 to be performed normally.

また、図13に示されるように、中継局50g-2及び中継局50g-3は、共にアンテナ指向性範囲dg-1の範囲内に位置しているが、電波rg-1と電波rg-2とでは異なる無線周波数チャネルが用いるため、中継局50g-3が中継局50g-2から送信された電波rg-2を受信する場合に、電波rg-2と電波rg-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50g-2から中継局50g-3への通信も正常に行われる。13, relay station 50g-2 and relay station 50g-3 are both located within antenna directivity range dg-1, but radio waves rg-1 and rg-2 use different radio frequency channels, so when relay station 50g-3 receives radio waves rg-2 transmitted from relay station 50g-2, radio waves rg-2 and rg-1 do not interfere with each other. This allows communication from relay station 50g-2 to relay station 50g-3 to be performed normally.

また、図13に示されるように、本変形例における置局設計支援装置1は、中継局50g-1、中継局50g-5、及び中継局50g-6をつなぐ無線リンク経路を設計する際に、最短経路となる中継局50g-1、中継局50g-5、中継局50g-6の順番でつなぐのではなく、中継局50g-1、中継局50g-6、中継局50g-5の順番でつなぐように設計している。 Also, as shown in FIG. 13, when designing a wireless link route connecting relay station 50g-1, relay station 50g-5, and relay station 50g-6, the station placement design support device 1 in this modified example designs the routes to connect relay station 50g-1, relay station 50g-6, and relay station 50g-5 in that order, rather than connecting relay station 50g-1, relay station 50g-5, and relay station 50g-6 in that order, which would be the shortest route.

これは、中継局50g-1、中継局50g-5、中継局50g-6の順番でつながれる無線リンク経路とするならば、中継局50g-3のアンテナのアンテナ指向性範囲内に中継局50g-5が含まれてしまう場合、及び、中継局50g-5のアンテナのアンテナ指向性範囲内に中継局50g-3が含まれてしまう場合が生じうるからである。この場合、中継局50g-2と中継局50g-3との間で送受信される電波rg-2と、中継局50g-1と中継局50g-5との間で送受信される電波とでは、同一の無線周波数チャネルが用いられることになり、両者の電波が電波干渉する。これにより、中継局50g-2と中継局50g-3との間の通信、及び中継局50g-1と中継局50g-5との間の通信が妨げられてしまうことがある。This is because if the wireless link route is connected in the order of relay station 50g-1, relay station 50g-5, and relay station 50g-6, relay station 50g-5 may be included in the antenna directivity range of relay station 50g-3, and relay station 50g-3 may be included in the antenna directivity range of relay station 50g-5. In this case, the same radio frequency channel is used for radio waves rg-2 transmitted and received between relay station 50g-2 and relay station 50g-3, and radio waves transmitted and received between relay station 50g-1 and relay station 50g-5, causing radio wave interference between the two. This may interfere with communication between relay station 50g-2 and relay station 50g-3, and communication between relay station 50g-1 and relay station 50g-5.

このように、本変形例における置局設計支援装置1は、中継局50gが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で3つ隣り以上の他の中継局50g(例えば、無線リンク経路上で3つ隣,5つ隣,7つ隣・・・の他の中継局50g)が存在することのないように、無線リンク経路上の中継局50gの接続順序も含めた置局設計を行う。これにより、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルの電波が交互に用いられる場合であっても、電波干渉が生じることなく、基地局と端末局との間の通信が正常に行われる。In this manner, the station placement design support device 1 in this modified example performs station placement design, including the connection order of the relay stations 50g on the wireless link path, so that other relay stations 50g (e.g., other relay stations 50g that are three or more neighbors on the wireless link path) are not present within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station 50g. As a result, even if radio waves of two radio frequency channels are used alternately on the wireless link path, radio wave interference does not occur and communication between the base station and the terminal station is normally performed.

なお、図13に示される6つの中継局50gの配置は、図14に示される実在のルーラルエリアに対して行われた置局設計の結果と凡そ一致している。 Note that the arrangement of the six relay stations 50g shown in Figure 13 roughly coincides with the results of station placement design performed for the actual rural area shown in Figure 14.

図14は、実在のルーラルエリアに対する置局設計の結果の一例を示す図である。図14には、実在するルーラルエリアの地図データ上に、置局設計された無線通信システム5hが示されている。 Figure 14 is a diagram showing an example of the results of station placement design for an existing rural area. Figure 14 shows a wireless communication system 5h for which station placement has been designed on map data of an existing rural area.

図14に示されるように、無線通信システム5hは、中継局50h-1と、中継局50h-2と、中継局50h-3と、中継局50h-4と、中継局50h-5と、中継局50h-6とを含んで構成される。また、中継局50h-1、中継局50h-2、中継局50h-3、中継局50h-4、中継局50h-5、及び中継局50h-6は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50h-1、中継局50h-2、中継局50h-3、中継局50h-4、中継局50h-5、及び中継局50h-6は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。14, the wireless communication system 5h includes relay stations 50h-1, 50h-2, 50h-3, 50h-4, 50h-5, and 50h-6. Each of relay stations 50h-1, 50h-2, 50h-3, 50h-4, 50h-5, and 50h-6 is equipped with a directional antenna. Each of relay stations 50h-1, 50h-2, 50h-3, 50h-4, 50h-5, and 50h-6 is a wireless station that relays wireless radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50h-1、中継局50h-2、中継局50h-3、中継局50h-4、中継局50h-5、及び中継局50h-6を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50h」ということがある。 In the following, when there is no need to distinguish between relay station 50h-1, relay station 50h-2, relay station 50h-3, relay station 50h-4, relay station 50h-5, and relay station 50h-6, they may simply be referred to as "relay station 50h."

図7と同様に、図14において、実線の小さな円は電柱(すなわち、中継局50hの設置候補位置)を示す。また、破線の6つの円は、各中継局50hがそれぞれ端末局と通信可能な範囲を表している。破線の6つの円の中心に位置する電柱に、中継局50hがそれぞれ設置されている。図示されるように、この6つの円からなる範囲は、図14に示される地図データ内の全ての建物の少なくとも1つの壁面の位置(すなわち、端末局の設置位置)をカバーしている。このように、設計対象エリアの全ての端末局が6つの中継局50hのいずれかに収容可能であるように、中継局50hが配置されている。 As in FIG. 7, in FIG. 14, small solid circles indicate utility poles (i.e., candidate installation locations for relay stations 50h). The six dashed circles represent the ranges within which each relay station 50h can communicate with each terminal station. Each relay station 50h is installed on the utility pole located at the center of each of the six dashed circles. As shown in the figure, the range consisting of the six circles covers the location of at least one wall of all buildings in the map data shown in FIG. 14 (i.e., installation locations of terminal stations). In this way, the relay stations 50h are arranged so that all terminal stations in the design area can be accommodated by one of the six relay stations 50h.

図14のように置局設計された無線通信システム5hにおいて、中継局50h-1から中継局50h-2への方向と、中継局50h-2から中継局50h-3への方向との間の角度は、15度である。例えば、45度の指向性アンテナが用いられた場合、15度の角度差は、アンテナ指向性の範囲内であるとみなすことができる。しかしながら、無線通信システム5hでは、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルが交互に用いられるため、中継局50h-3から送信され中継局50h-2が受信する電波は、中継局50h-4から送信された電波と電波干渉しない。これにより、中継局50b-2から中継局50b-3への通信が正常に行われる。In the wireless communication system 5h designed as shown in FIG. 14, the angle between the direction from relay station 50h-1 to relay station 50h-2 and the direction from relay station 50h-2 to relay station 50h-3 is 15 degrees. For example, if a directional antenna with a 45 degree angle is used, the angle difference of 15 degrees can be considered to be within the range of the antenna directivity. However, in the wireless communication system 5h, two radio frequency channels are alternately used in the wireless link path, so that the radio waves transmitted from relay station 50h-3 and received by relay station 50h-2 do not interfere with the radio waves transmitted from relay station 50h-4. This allows communication from relay station 50b-2 to relay station 50b-3 to be performed normally.

また、図14のように置局設計された無線通信システム5hにおいて、中継局50h-2から中継局50h-3への方向と、中継局50h-3から中継局50h-4への方向との間の角度は、96度である。そのため、中継局50h-2のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に中継局50h-4は含まれず、中継局50h-4のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に中継局50h-2は含まれない。さらに、中継局50h-2と中継局50h-3との間で送受信される電波と、中継局50h-3と中継局50h-4との間で送受信される電波とでは、異なる無線周波数チャネルが用いられるため、中継局50h-3から中継局50h-4への通信、及び、中継局50h-3から中継局50h-2への通信が正常に行われる。 In addition, in the wireless communication system 5h designed as shown in FIG. 14, the angle between the direction from relay station 50h-2 to relay station 50h-3 and the direction from relay station 50h-3 to relay station 50h-4 is 96 degrees. Therefore, relay station 50h-4 is not included in the range of the antenna directivity of the antenna of relay station 50h-2, and relay station 50h-2 is not included in the range of the antenna directivity of the antenna of relay station 50h-4. Furthermore, different radio frequency channels are used for the radio waves transmitted and received between relay station 50h-2 and relay station 50h-3 and the radio waves transmitted and received between relay station 50h-3 and relay station 50h-4, so communication from relay station 50h-3 to relay station 50h-4 and communication from relay station 50h-3 to relay station 50h-2 are normally performed.

また、中継局50h-1から中継局50h-2への方向と、中継局50h-1から中継局50h-4への方向との間の角度は、35度である。また、中継局50h-4から中継局50h-3への方向と、中継局50h-4から中継局50h-1への方向との間の角度は、73度である。そのため、中継局50h-1のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に中継局50h-4は含まれず、中継局50h-4のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に中継局50h-1は含まれない。そのため、中継局50h-2から送信され中継局50h-1が受信する電波は、中継局50h-4から送信された電波と電波干渉しない。また、中継局50h-3から送信され中継局50h-4が受信する電波は、中継局50h-1から送信された電波と電波干渉しない。これにより、中継局50h-2から中継局50h-1への通信、及び中継局50h-3から中継局50h-4への通信が正常に行われる。 The angle between the direction from relay station 50h-1 to relay station 50h-2 and the direction from relay station 50h-1 to relay station 50h-4 is 35 degrees. The angle between the direction from relay station 50h-4 to relay station 50h-3 and the direction from relay station 50h-4 to relay station 50h-1 is 73 degrees. Therefore, relay station 50h-4 is not included within the range of the antenna directivity of the antenna of relay station 50h-1, and relay station 50h-1 is not included within the range of the antenna directivity of the antenna of relay station 50h-4. Therefore, the radio waves transmitted from relay station 50h-2 and received by relay station 50h-1 do not interfere with the radio waves transmitted from relay station 50h-4. Furthermore, the radio waves transmitted from relay station 50h-3 and received by relay station 50h-4 do not interfere with the radio waves transmitted from relay station 50h-1. As a result, communication from the relay station 50h-2 to the relay station 50h-1 and communication from the relay station 50h-3 to the relay station 50h-4 are normally performed.

また、図13と同様に、図14のように置局設計された無線通信システム5hは、最短経路となる中継局50h-1、中継局50h-5、中継局50h-6の順番ではなく、中継局50h-1、中継局50h-6、中継局50h-5の順番で無線リンク経路が設計されている。これにより、中継局50h-3の指向性アンテナによって中継局50h-2へ送信された電波が、中継局50h-5が受信する電波に電波干渉することが回避される。 As in Fig. 13, in the wireless communication system 5h designed as shown in Fig. 14, the wireless link route is designed in the order of relay station 50h-1, relay station 50h-6, and relay station 50h-5, rather than the shortest route of relay station 50h-1, relay station 50h-5, and relay station 50h-6. This prevents radio waves transmitted to relay station 50h-2 by the directional antenna of relay station 50h-3 from interfering with radio waves received by relay station 50h-5.

また、図14のように置局設計された無線通信システム5hにおいて、中継局50h-3から中継局50h-2への方向と、中継局50h-2から中継局50h-1への方向との間の角度は、-15度である。また、中継局50h-2から中継局50h-1への方向と、中継局50h-1から中継局50h-6への方向との間の角度は、-29度である。また、中継局50h-1から中継局50h-6への方向と、中継局50h-6から中継局50h-5への方向との間の角度は、142度である。 In addition, in wireless communication system 5h designed as shown in Figure 14, the angle between the direction from relay station 50h-3 to relay station 50h-2 and the direction from relay station 50h-2 to relay station 50h-1 is -15 degrees. The angle between the direction from relay station 50h-2 to relay station 50h-1 and the direction from relay station 50h-1 to relay station 50h-6 is -29 degrees. The angle between the direction from relay station 50h-1 to relay station 50h-6 and the direction from relay station 50h-6 to relay station 50h-5 is 142 degrees.

また、中継局50h-3から中継局50h-2への方向と、中継局50h-3から中継局50h-6への方向との間の角度は、21度である。また、中継局50h-6から中継局50h-1への方向と、中継局50h-6から中継局50h-3への方向との間の角度は、23度である。 The angle between the direction from relay station 50h-3 to relay station 50h-2 and the direction from relay station 50h-3 to relay station 50h-6 is 21 degrees. The angle between the direction from relay station 50h-6 to relay station 50h-1 and the direction from relay station 50h-6 to relay station 50h-3 is 23 degrees.

これらの角度は、いずれも各中継局50hで用いられるアンテナの、図8に示されるアンテナパターンの半値幅θBW以上である。そのため、各中継局50hは、無線リンク経路上で隣り合っていない他の中継局50hから送出される電波による電波干渉を回避することができる。 All of these angles are equal to or greater than the half-width θ BW of the antenna pattern of the antenna used in each relay station 50h shown in Fig. 8. Therefore, each relay station 50h can avoid radio wave interference caused by radio waves transmitted from other relay stations 50h that are not adjacent to each other on the wireless link path.

なお、図5に示されるフローチャートが示す置局設計支援装置1のステップS101の動作は、置局設計の対象とする設計対象エリアを指定する動作であるが、これは例えば、図14に示される地図データの範囲を指定する動作に相当する。また、ステップS103の動作は、設備情報を取得する動作であるが、これは例えば、電柱等の設備の位置を示す設備情報を取得して、図14に示される地図データ上に(実線の小さな円で)プロットする動作に相当する。The operation of step S101 of the station placement design support device 1 shown in the flowchart in Figure 5 is an operation of specifying a design area to be targeted for station placement design, which corresponds to, for example, an operation of specifying the range of the map data shown in Figure 14. The operation of step S103 is an operation of acquiring equipment information, which corresponds to, for example, an operation of acquiring equipment information indicating the position of equipment such as utility poles, and plotting the equipment information (with small solid circles) on the map data shown in Figure 14.

図14に示されるように、実際には道路に沿って多数の電柱が存在する。そのため、図5に示されるフローチャートが示す置局設計支援装置1のステップS104の動作において、中継局の設置候補位置を絞り込むための制約条件が加えられていることが望ましい。なお、ここでいう中継局とは、本変形例では図14に示される中継局50hであり、前述の第1の実施形態では図3に示される中継局50bに相当する中継局である。前述の通り、制約条件とは、図14において破線の円で示される中継局50hのカバーエリア内により多くの建物が含まれるように(すなわち、より多くの端末局が収容されるように)中継局50hの設置候補位置を選定することである。As shown in FIG. 14, in reality, there are many utility poles along the road. Therefore, in the operation of step S104 of the station placement design support device 1 shown in the flowchart shown in FIG. 5, it is desirable to add a constraint condition for narrowing down the candidate installation positions of the relay station. Note that the relay station referred to here is the relay station 50h shown in FIG. 14 in this modified example, and is the relay station corresponding to the relay station 50b shown in FIG. 3 in the first embodiment described above. As described above, the constraint condition is to select the candidate installation positions of the relay station 50h so that more buildings are included in the coverage area of the relay station 50h shown in the dashed circle in FIG. 14 (i.e., so that more terminal stations are accommodated).

なお、図14に示される実在のルーラルエリアに対する置局設計の結果例は、上記の制約条件に基づいて中継局50h-2、中継局50h-3、中継局50h-5、及び中継局50h-6の設置候補位置の絞り込みを行い置局設計がなされたものである。 The example result of the station placement design for an actual rural area shown in Figure 14 was created by narrowing down the candidate installation locations for relay station 50h-2, relay station 50h-3, relay station 50h-5, and relay station 50h-6 based on the above constraints.

以上説明したように、第1の実施形態の変形例1では、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる無線通信システムの置局設計を支援する置局設計支援装置1について説明した。置局設計支援装置1は、中継局50fが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で3つ隣り以上の他の中継局(例えば、無線リンク経路上で3つ隣,5つ隣,7つ隣・・・の他の中継局)が存在することのないように、置局設計を行う。As described above, in the first modification of the first embodiment, the station placement design support device 1 that supports station placement design of a wireless communication system in which two radio frequency channels are alternately used on a wireless link path has been described. The station placement design support device 1 performs station placement design so that no other relay station is located more than three neighbors on the wireless link path (e.g., other relay stations that are three neighbors, five neighbors, seven neighbors, etc. on the wireless link path) within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station 50f.

これにより、無線リンク経路において2つの無線周波数チャネルの電波が交互に用いられる場合であっても、電波干渉が生じることなく、基地局と端末局との間の通信が正常に行われる。このような構成を備えることにより、第1の実施形態の変形例1における置局設計支援装置1は、中継局間で用いられる無線周波数チャネルの個数を増大させることなくマルチホップ無線通信を可能にする置局設計を支援することができる。As a result, even if radio waves of two radio frequency channels are used alternately in the wireless link path, radio wave interference does not occur and communication between the base station and the terminal station is normally performed. By having such a configuration, the station placement design support device 1 in the first modification of the first embodiment can support station placement design that enables multi-hop wireless communication without increasing the number of radio frequency channels used between relay stations.

(第1の実施形態の変形例2)
以下、本発明の第1の実施形態の変形例2について説明する。
(Modification 2 of the first embodiment)
A second modification of the first embodiment of the present invention will now be described.

前述の第1の実施形態及び第1の実施形態の変形例1では、分岐を含まない無線リンク経路を対象とした置局設計について説明した。しかしながら、実際には、分岐を含む無線リンク経路を対象とした置局設計が行われる場合がある。以下に説明する第1の実施形態の変形例2では、分岐を含む無線リンク経路を有する無線通信システムの置局設計を支援する置局設計支援装置について説明する。In the above-mentioned first embodiment and variant 1 of the first embodiment, station placement design for a wireless link path that does not include a branch has been described. However, in practice, station placement design for a wireless link path that includes a branch may be performed. In variant 2 of the first embodiment described below, a station placement design support device that supports station placement design for a wireless communication system having a wireless link path that includes a branch will be described.

なお、第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置の機能構成を示すブロック図は、図4に示される第1の実施形態における置局設計支援装置1の機能構成を示すブロック図と同様であるため、以下、各機能部に同一の符号を付して説明する。 In addition, since the block diagram showing the functional configuration of the station placement design support device in variant example 2 of the first embodiment is similar to the block diagram showing the functional configuration of the station placement design support device 1 in the first embodiment shown in Figure 4, the following description will be given with the same reference numerals assigned to each functional unit.

図15は、マルチホップ無線通信を行う無線通信システム5iの構成例を示す図である。図15は上空から見た無線通信システム5iを表している。 Figure 15 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication system 5i that performs multi-hop wireless communication. Figure 15 shows the wireless communication system 5i as seen from above.

図15に示されるように、無線通信システム5iは、中継局50i-1と、中継局50i-2と、中継局50i-3と、中継局50i-4と、中継局50i-5とを含んで構成される。また、中継局50i-1、中継局50i-2、中継局50i-3、中継局50i-4、及び中継局50i-5は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50i-1、中継局50i-2、中継局50i-3、中継局50i-4、及び中継局50i-5は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。15, the wireless communication system 5i includes relay stations 50i-1, 50i-2, 50i-3, 50i-4, and 50i-5. Each of relay stations 50i-1, 50i-2, 50i-3, 50i-4, and 50i-5 is equipped with a directional antenna. Each of relay stations 50i-1, 50i-2, 50i-3, 50i-4, and 50i-5 is a wireless station that relays wireless radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50i-1、中継局50i-2、中継局50i-3、中継局50i-4、及び中継局50i-5を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50i」ということがある。 Hereinafter, when there is no need to distinguish between relay station 50i-1, relay station 50i-2, relay station 50i-3, relay station 50i-4, and relay station 50i-5, they may simply be referred to as "relay station 50i."

図15に示されるように、無線通信システム5iにおける無線リンク経路は、基地局、中継局50i-1、中継局50i-2、中継局50i-3という順番の経路の後、中継局50i-4と中継局50i-5に分岐する経路、又はその逆の順番となる経路である。すなわち、その逆の順番となる経路とは、中継局50i-4から中継局50i-3への経路と、中継局50i-5から中継局50i-3への経路とが中継局50i-3において合流し、その後、中継局50i-2、中継局50i-1という順番となる経路である。15, the wireless link route in wireless communication system 5i is a route that starts from base station, relay station 50i-1, relay station 50i-2, and relay station 50i-3, and then branches to relay station 50i-4 and relay station 50i-5, or a route that follows the reverse order. In other words, a route that follows the reverse order is a route in which the route from relay station 50i-4 to relay station 50i-3 and the route from relay station 50i-5 to relay station 50i-3 merge at relay station 50i-3, and then the route follows relay station 50i-2 and relay station 50i-1.

ここで、中継局50i-1と中継局50i-2との間で送受信される電波ri-1と、中継局50i-3と中継局50i-5との間で送受信される電波ri-5とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図15では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い実線の両矢印で表している。一方、中継局50i-2と中継局50i-3との間で送受信される電波ri-2と、中継局50i-3と中継局50i-4との間で送受信される電波ri-3とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図15では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い破線の両矢印で表している。電波ri-1及び電波ri-5と、電波ri-2及び電波ri-3とは、互いに異なる無線周波数チャネルが用いられる。Here, the same radio frequency channel is used for radio wave ri-1 transmitted and received between relay station 50i-1 and relay station 50i-2, and radio wave ri-5 transmitted and received between relay station 50i-3 and relay station 50i-5. In FIG. 15, this same radio frequency channel is represented by the same thick solid double-headed arrow. On the other hand, the same radio frequency channel is used for radio wave ri-2 transmitted and received between relay station 50i-2 and relay station 50i-3, and radio wave ri-3 transmitted and received between relay station 50i-3 and relay station 50i-4. In FIG. 15, this same radio frequency channel is represented by the same thick dashed double-headed arrow. Different radio frequency channels are used for radio wave ri-1 and radio wave ri-5, and radio wave ri-2 and radio wave ri-3.

図15に示される無線通信システム5iは、基本的には2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる無線リンク経路を有する。しかしながら、図15に示されるように、分岐を含む無線リンク経路では、複数に分岐する経路のうち少なくとも一方の経路において、同一の無線周波数チャネルが連続して用いられることになる。例えば、図15においては、無線リンク経路上で連続する区間である、中継局50i-2と中継局50i-3の間の区間と、中継局50i-3と中継局50i-4の間の区間とにおいて、同一の無線周波数チャネルが連続して用いられている。 The wireless communication system 5i shown in FIG. 15 basically has a wireless link path in which two wireless frequency channels are used alternately. However, as shown in FIG. 15, in a wireless link path that includes a branch, the same wireless frequency channel is used continuously in at least one of the multiple branched paths. For example, in FIG. 15, the same wireless frequency channel is used continuously in the section between relay station 50i-2 and relay station 50i-3 and the section between relay station 50i-3 and relay station 50i-4, which are consecutive sections on the wireless link path.

図15では、中継局50i-1から中継局50i-2へ向けて電波ri-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲のみが、アンテナ指向性範囲di-1として示されている。図15に示されるように、中継局50i-2、中継局50i-3、及び中継局50i-5はアンテナ指向性範囲di-1の範囲内に位置しているが、中継局50i-4はアンテナ指向性範囲di-1の範囲外に位置している。そのため、電波ri-2と電波ri-3とは同一の無線周波数チャネルが用いられているものの、中継局50i-4が中継局50i-3から送信された電波ri-3を受信する場合に、電波ri-3と電波ri-2とが電波干渉しない。これにより、中継局50i-3から中継局50i-4への通信が正常に行われる。 In FIG. 15, only the range of antenna directivity of the transmitting antenna that transmits radio wave ri-1 from relay station 50i-1 to relay station 50i-2 is shown as antenna directivity range di-1. As shown in FIG. 15, relay station 50i-2, relay station 50i-3, and relay station 50i-5 are located within the range of antenna directivity range di-1, but relay station 50i-4 is located outside the range of antenna directivity range di-1. Therefore, although the same radio frequency channel is used for radio waves ri-2 and ri-3, when relay station 50i-4 receives radio wave ri-3 transmitted from relay station 50i-3, radio waves ri-3 and ri-2 do not interfere with each other. This allows communication from relay station 50i-3 to relay station 50i-4 to be performed normally.

また、図15に示されるように、中継局50i-2及び中継局50i-3は、共にアンテナ指向性範囲di-1の範囲内に位置しているが、電波ri-1と電波ri-2とでは異なる無線周波数チャネルが用いるため、中継局50i-3が中継局50i-2から送信された電波ri-2を受信する場合に、電波ri-2と電波ri-1とが電波干渉しない。これにより、中継局50i-2から中継局50fi3への通信も正常に行われる。15, relay station 50i-2 and relay station 50i-3 are both located within antenna directivity range di-1, but radio waves ri-1 and ri-2 use different radio frequency channels, so when relay station 50i-3 receives radio wave ri-2 transmitted from relay station 50i-2, radio waves ri-2 and ri-1 do not interfere with each other. As a result, communication from relay station 50i-2 to relay station 50i3 is also performed normally.

一方、前述の通り、中継局50i-2と中継局50i-5とはいずれもアンテナ指向性範囲di-1内に存在し、かつ、電波ri-1と電波ri-5とは同一の無線周波数チャネルが用いられている。そのため、中継局50i-5が中継局50i-3から送信された電波ri-5を受信する場合、電波ri-5と電波ri-1とが電波干渉する。これにより、中継局50i-3から中継局50i-5への通信が妨げられてしまうことがある。On the other hand, as mentioned above, both relay station 50i-2 and relay station 50i-5 are located within antenna directivity range di-1, and radio waves ri-1 and ri-5 use the same radio frequency channel. Therefore, when relay station 50i-5 receives radio waves ri-5 transmitted from relay station 50i-3, radio waves ri-5 and ri-1 interfere with each other. This may prevent communication from relay station 50i-3 to relay station 50i-5.

このように、中継局50iが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合う他の中継局50iだけでなく、無線リンク経路上で隣り合わない他の中継局50i(例えば、無線リンク経路上で3つ隣の中継局50i)が存在する場合において、同一の無線周波数チャネルの電波が用いられると、電波干渉が生じ、基地局と端末局との間の通信が妨げられてしまうことがある。In this way, when there are other relay stations 50i that are not adjacent on the wireless link path (for example, the third relay station 50i on the wireless link path) within the range of the antenna directivity of the antenna equipped to the relay station 50i, if radio waves of the same radio frequency channel are used, radio interference may occur, and communication between the base station and the terminal station may be hindered.

以下に説明する、第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置1は、電波干渉が生じない、又は、電波干渉の影響が小さい無線通信システムとなるように、中継局50jの置局設計を支援する。The station placement design support device 1 in variant example 2 of the first embodiment described below supports the station placement design of relay station 50j so as to create a wireless communication system in which no radio wave interference occurs or which is minimally affected by radio wave interference.

図16は、本発明の第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5jの構成例を示す図である。図16は上空から見た無線通信システム5jを表している。 Figure 16 is a diagram showing an example of the configuration of a wireless communication system 5j designed by a station placement design support device 1 in variant example 2 of the first embodiment of the present invention. Figure 16 shows the wireless communication system 5j as seen from above.

図16に示されるように、無線通信システム5jは、中継局50j-1と、中継局50j-2と、中継局50j-3と、中継局50j-4と、中継局50j-5とを含んで構成される。また、中継局50j-1、中継局50j-2、中継局50j-3、中継局50j-4、及び中継局50j-5は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50j-1、中継局50j-2、中継局50j-3、中継局50j-4、及び中継局50j-5は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。16, wireless communication system 5j includes relay station 50j-1, relay station 50j-2, relay station 50j-3, relay station 50j-4, and relay station 50j-5. Relay station 50j-1, relay station 50j-2, relay station 50j-3, relay station 50j-4, and relay station 50j-5 each have a directional antenna. Relay station 50j-1, relay station 50j-2, relay station 50j-3, relay station 50j-4, and relay station 50j-5 are wireless stations that relay radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50j-1、中継局50j-2、中継局50j-3、中継局50j-4、及び中継局50j-5を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50j」ということがある。 Hereinafter, when there is no need to distinguish between relay station 50j-1, relay station 50j-2, relay station 50j-3, relay station 50j-4, and relay station 50j-5, they may simply be referred to as "relay station 50j."

図16に示されるように、無線通信システム5jにおける無線リンク経路は、基地局、中継局50j-1、中継局50j-2、中継局50j-3という順番の経路の後、中継局50j-4と中継局50j-5に分岐する経路、又はその逆の順番となる経路である。すなわち、その逆の順番となる経路とは、中継局50j-4から中継局50j-3への経路と、中継局50j-5から中継局50j-3への経路とが中継局50j-3において合流し、その後、中継局50j-2、中継局50j-1という順番となる経路である。16, the wireless link route in wireless communication system 5j is a route that goes in the order of base station, relay station 50j-1, relay station 50j-2, and relay station 50j-3, and then branches to relay station 50j-4 and relay station 50j-5, or a route in the reverse order. In other words, a route in the reverse order is a route in which the route from relay station 50j-4 to relay station 50j-3 and the route from relay station 50j-5 to relay station 50j-3 merge at relay station 50j-3, and then the route goes in the order of relay station 50j-2 and relay station 50j-1.

ここで、中継局50j-1と中継局50j-2との間で送受信される電波rj-1と、中継局50j-3と中継局50j-5との間で送受信される電波rj-5とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図16では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い実線の両矢印で表している。一方、中継局50j-2と中継局50j-3との間で送受信される電波rj-2と、中継局50j-3と中継局50j-4との間で送受信される電波rj-3とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図15では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い破線の両矢印で表している。電波rj-1及び電波rj-5と、電波rj-2及び電波rj-3とは、互いに異なる無線周波数チャネルが用いられる。Here, the same radio frequency channel is used for radio waves rj-1 transmitted and received between relay stations 50j-1 and 50j-2, and radio waves rj-5 transmitted and received between relay stations 50j-3 and 50j-5. In FIG. 16, this same radio frequency channel is represented by the same thick solid double-headed arrow. On the other hand, the same radio frequency channel is used for radio waves rj-2 transmitted and received between relay stations 50j-2 and 50j-3, and radio waves rj-3 transmitted and received between relay stations 50j-3 and 50j-4. In FIG. 15, this same radio frequency channel is represented by the same thick dashed double-headed arrow. Different radio frequency channels are used for radio waves rj-1 and rj-5, and radio waves rj-2 and rj-3.

図16に示される無線通信システム5jの無線リンク経路が、前述の図15に示される無線通信システム5iの無線リンク経路と異なる点は、図15において中継局50i-5がアンテナ指向性範囲di-1の範囲内に配置されているのに対し、図16において中継局50j-5がアンテナ指向性範囲dj-1の範囲外に配置されている点である。The wireless link path of the wireless communication system 5j shown in FIG. 16 differs from the wireless link path of the wireless communication system 5i shown in FIG. 15 described above in that, whereas in FIG. 15 the relay station 50i-5 is located within the antenna directivity range di-1, in FIG. 16 the relay station 50j-5 is located outside the antenna directivity range dj-1.

前述の通り、電波rj-1と電波rj-5とは同一の無線周波数チャネルが用いられているが、中継局50j-5はアンテナ指向性範囲dj-1内には存在しない。そのため、中継局50j-5が中継局50j-3から送信された電波rj-5を受信する場合、電波rj-5と電波rj-1とは電波干渉しない。これにより、中継局50j-3から中継局50j-5への通信が正常に行われる。As mentioned above, the radio waves rj-1 and rj-5 use the same radio frequency channel, but relay station 50j-5 does not exist within antenna directivity range dj-1. Therefore, when relay station 50j-5 receives radio waves rj-5 transmitted from relay station 50j-3, there is no radio interference between radio waves rj-5 and rj-1. This allows communication from relay station 50j-3 to relay station 50j-5 to be carried out normally.

なお、ここでは電波の送信の場合について説明したが、受信の場合も同様である。例えば、中継局50j-1の受信アンテナのアンテナ指向性の範囲が、図16に示されるアンテナ指向性範囲dj-1であるならば、中継局50j-1が中継局50j-2から送信された電波rj-1を受信する場合に、電波rj-1と電波rb-5とが電波干渉しない。これにより、中継局50j-2から中継局50j-1への通信が正常に行われる。 Note that, although the case of transmitting radio waves has been described here, the same applies to the case of receiving. For example, if the range of antenna directivity of the receiving antenna of relay station 50j-1 is the antenna directivity range dj-1 shown in FIG. 16, when relay station 50j-1 receives radio waves rj-1 transmitted from relay station 50j-2, there is no radio interference between radio waves rj-1 and rb-5. This allows communication from relay station 50j-2 to relay station 50j-1 to be performed normally.

以上説明したように、第1の実施形態の変形例2では、分岐を含む無線リンク経路を有し、2つの無線周波数チャネルが交互に用いられる無線通信システムの置局設計を支援する置局設計支援装置1について説明した。置局設計支援装置1は、中継局50jが備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で3つ隣り以上の他の中継局(例えば、無線リンク経路上で3つ隣,5つ隣,7つ隣・・・の他の中継局)が存在することのないように、置局設計を行う。As described above, in the second modification of the first embodiment, the station placement design support device 1 has been described, which supports station placement design for a wireless communication system having a wireless link path including a branch and in which two wireless frequency channels are used alternately. The station placement design support device 1 performs station placement design so that no other relay station is located more than three neighbors on the wireless link path (e.g., other relay stations that are three, five, seven, etc. neighbors on the wireless link path) within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station 50j.

これにより、分岐を含む無線リンク経路であっても、電波干渉が生じることなく、基地局と端末局との間の通信が正常に行われる。このような構成を備えることにより、第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置1は、中継局間で用いられる無線周波数チャネルの個数を増大させることなくマルチホップ無線通信を可能にする置局設計を支援することができる。As a result, even in a wireless link route that includes a branch, radio interference does not occur, and communication between the base station and the terminal station is normally performed. With such a configuration, the station placement design support device 1 in the second modification of the first embodiment can support station placement design that enables multi-hop wireless communication without increasing the number of radio frequency channels used between relay stations.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will now be described.

前述の第1の実施形態、第1の実施形態の変形例1、及び第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置1は、中継局のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線経路上で当該中継局と隣り合っていない他の中継局が含まれないように各中継局を配置することで、電波干渉の発生を防止又は低減する構成であった。しかしながら実際には、例えば中継局の設置候補位置の選択肢が限られている場合等があり、中継局のアンテナのアンテナ指向性の範囲内であっても、無線経路上で当該中継局と隣り合っていない他の中継局を配置しなければならない場合も生じうる。The station placement design support device 1 in the above-mentioned first embodiment, variant 1 of the first embodiment, and variant 2 of the first embodiment is configured to prevent or reduce the occurrence of radio wave interference by arranging each relay station so that other relay stations that are not adjacent to the relay station on the wireless path are not included within the range of the antenna directivity of the relay station antenna. However, in reality, for example, there are cases where the options for candidate installation positions of relay stations are limited, and cases may arise where other relay stations that are not adjacent to the relay station on the wireless path must be arranged even if they are within the range of the antenna directivity of the relay station antenna.

以下に説明する、第2の実施形態における置局設計支援装置は、中継局のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線経路上で当該中継局と隣り合っていない他の中継局が含まれる場合に、被干渉局と与干渉局との干渉計算を行う。ここで、被干渉局は、与干渉局のアンテナのアンテナ指向性の範囲内に存在するが、当該与干渉局と無線リンク経路において隣り合っていない無線局である。The station placement design support device in the second embodiment described below calculates interference between an interfered station and an interfering station when another relay station that is not adjacent to the relay station on the wireless path is included within the range of the antenna directivity of the relay station's antenna. Here, the interfered station is a wireless station that is within the range of the antenna directivity of the interfering station's antenna but is not adjacent to the interfering station on the wireless link path.

本実施形態における置局設計支援装置は、干渉計算の結果、本来の無線リンク経路における受信電力と干渉電力との差が十分大きい場合には、被干渉局の位置を中継局の候補位置として選定する。なお、置局設計支援装置は、干渉計算の結果、干渉電力が十分小さい場合に、被干渉局の位置を中継局の候補位置として選定するようにしてもよい。In the present embodiment, the station placement design support device selects the position of the interfered station as a candidate position for the relay station if the result of the interference calculation shows that the difference between the received power and the interference power in the original wireless link path is sufficiently large. Note that the station placement design support device may select the position of the interfered station as a candidate position for the relay station if the result of the interference calculation shows that the interference power is sufficiently small.

なお、第2の実施形態における置局設計支援装置の機能構成を示すブロック図は、図4に示される第1の実施形態における置局設計支援装置1の機能構成を示すブロック図と同様であるため、以下、各機能部に同一の符号を付して説明する。 In addition, since the block diagram showing the functional configuration of the station placement design support device in the second embodiment is similar to the block diagram showing the functional configuration of the station placement design support device 1 in the first embodiment shown in Figure 4, the following explanation will be given by assigning the same reference numerals to each functional unit.

図17は、本発明の第2の実施形態における置局設計支援装置1による中継局の候補位置の選定について説明するための図である。 Figure 17 is a diagram for explaining the selection of candidate relay station positions by the station placement design support device 1 in the second embodiment of the present invention.

図17には、中継局50k-1、中継局50k-2、及び中継局50k-3が示されている。中継局50k-1、中継局50k-2、及び中継局50k-3はそれぞれ指向性アンテナを備えている。図示されるように、中継局50k-1と、中継局50k-2と、中継局50k-3とは凡そ一直線上に配置されており、中継局50k-1のアンテナのアンテナ指向性の正面方向に、中継局50k-2及び中継局50k-3が配置されている。 Figure 17 shows relay station 50k-1, relay station 50k-2, and relay station 50k-3. Relay station 50k-1, relay station 50k-2, and relay station 50k-3 are each equipped with a directional antenna. As shown in the figure, relay station 50k-1, relay station 50k-2, and relay station 50k-3 are arranged approximately on a straight line, and relay station 50k-2 and relay station 50k-3 are arranged in front of the antenna directivity of the antenna of relay station 50k-1.

以下、中継局50k-1、中継局50k-2、及び中継局50k-3を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50k」ということがある。 In the following, when there is no need to distinguish between relay station 50k-1, relay station 50k-2, and relay station 50k-3, they may simply be referred to as "relay station 50k."

中継局50k-1、中継局50k-2、及び中継局50k-3がこのような配置である場合、中継局50k-1から中継局50k-2へ送信される電波の無線周波数チャネルと、中継局50k-2から中継局50k-3へ送信される電波の無線周波数チャネルとが同一であるならば、中継局50k-3が中継局50k-2から送信された電波を受信する際に、中継局50k-1から送信された電波による電波干渉が生じうる。そのため、前述の第1の実施形態、第1の実施形態の変形例1、及び第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置1ならば、このような中継局50kの配置とならないように置局設計が行われる。 When relay station 50k-1, relay station 50k-2, and relay station 50k-3 are arranged in this manner, if the radio frequency channel of the radio waves transmitted from relay station 50k-1 to relay station 50k-2 is the same as the radio frequency channel of the radio waves transmitted from relay station 50k-2 to relay station 50k-3, radio interference due to the radio waves transmitted from relay station 50k-1 may occur when relay station 50k-3 receives the radio waves transmitted from relay station 50k-2. Therefore, in the station placement design support device 1 in the first embodiment, the first modified example of the first embodiment, and the second modified example of the first embodiment described above, station placement design is performed so that relay station 50k is not arranged in this manner.

しかしながら、中継局50k-1と中継局50k-3との距離が十分に離れている場合、中継局50k-1から送信された電波は、中継局50k-3へ到達するまでにある程度減衰する。第2の実施形態における置局設計支援装置1は、干渉計算により、中継局50k-3における、中継局50k-2から送信された電波の受信電力と、中継局50k-1から送信された電波の干渉電力とを比較する。However, if the distance between relay station 50k-1 and relay station 50k-3 is sufficient, the radio waves transmitted from relay station 50k-1 will be attenuated to some extent before reaching relay station 50k-3. In the second embodiment, station placement design support device 1 performs interference calculation to compare the received power of the radio waves transmitted from relay station 50k-2 at relay station 50k-3 with the interference power of the radio waves transmitted from relay station 50k-1.

置局設計支援装置1は、比較結果に基づき、中継局50k-1から送信された電波が、中継局50k-2から送信された電波の受信を妨害するレベルに達しているか否かを判定することができる。これにより、置局設計支援装置1は、中継局50k-1のアンテナのアンテナ指向性範囲Ra内に中継局50k-3が含まれていても、中継局50k-1及び中継局50k-2と中継局50k-3との距離関係によって、通信可能範囲Rb内に中継局50k-3の設置候補位置を選定することができる。Based on the comparison result, the station location design support device 1 can determine whether the radio waves transmitted from relay station 50k-1 have reached a level that interferes with the reception of radio waves transmitted from relay station 50k-2. As a result, even if relay station 50k-3 is included within the antenna directivity range Ra of the antenna of relay station 50k-1, the station location design support device 1 can select a candidate installation location for relay station 50k-3 within communication range Rb based on the distance relationship between relay station 50k-1 and relay station 50k-2 and relay station 50k-3.

なお、図17においては、中継局50k-1のアンテナのアンテナ指向性は中継局50k-2の方向へ向けられ、中継局50k-2のアンテナのアンテナ指向性は中継局50k-3の方向へ向けられ、中継局50k-3のアンテナのアンテナ指向性は中継局50k-2の方向へ向けられている場合を一例として挙げている。但し、もし中継局50k-3のアンテナのアンテナ指向性が中継局50k-2及び中継局50k-2の方向へ向けられていないならば、中継局50k-3における、中継局50k-1から送信された電波の干渉電力はより小さくなり、電波干渉の影響が無くなる場合もある。17 shows an example in which the antenna directivity of the antenna of relay station 50k-1 is directed toward relay station 50k-2, the antenna directivity of the antenna of relay station 50k-2 is directed toward relay station 50k-3, and the antenna directivity of the antenna of relay station 50k-3 is directed toward relay station 50k-2. However, if the antenna directivity of the antenna of relay station 50k-3 is not directed toward relay station 50k-2 and relay station 50k-2, the interference power of the radio waves transmitted from relay station 50k-1 at relay station 50k-3 will be smaller, and the effect of radio wave interference may be eliminated.

[置局設計支援装置の動作]
以下、置局設計支援装置1の動作の一例について説明する。
図18は、本発明の第2の実施形態における置局設計支援装置1の動作を示すフローチャートである。本フローチャートが示す置局設計支援装置1の動作は、例えば、置局設計支援装置1のユーザの操作を受けて、操作入力部102から置局設計の開始指示が出力された際に開始される。
[Operation of the channel placement design assistance device]
An example of the operation of the station placement design assistance device 1 will now be described.
18 is a flowchart showing the operation of the station placement design support device 1 in the second embodiment of the present invention. The operation of the station placement design support device 1 shown in this flowchart is started, for example, when a user of the station placement design support device 1 operates the station placement design support device 1 and an instruction to start station placement design is output from the operation input unit 102.

設計範囲指定部104は、地図データを読み出し、操作入力部102から出力された設計範囲を示す情報に基づいて、例えば矩形形状の範囲を選択する。設計範囲指定部104は、選択された範囲を設計対象エリアとして指定する(ステップS201)。The design range designation unit 104 reads the map data and selects, for example, a rectangular range based on the information indicating the design range output from the operation input unit 102. The design range designation unit 104 designates the selected range as the design target area (step S201).

端末局位置特定部105は、設計対象エリア内の地図データから、建物の位置及び輪郭(又は壁面)を示す情報を建物ごとに抽出する。端末局位置特定部105は、抽出された情報に基づいて建物の壁面の位置を特定し、端末局の設置位置を特定する。The terminal station position identification unit 105 extracts information indicating the position and contour (or wall) of the building for each building from map data within the design area. The terminal station position identification unit 105 identifies the position of the building's wall based on the extracted information, and identifies the installation position of the terminal station.

設備情報取得部106は、例えば外部の装置等から、中継局50kの設置候補位置を選定するための設備情報を取得する。The equipment information acquisition unit 106 acquires equipment information for selecting candidate installation locations for the relay station 50k, for example from an external device.

中継局位置選定部107は、端末局の設置位置と、設備情報と、端末局と中継局50kとの通信可能距離等とに基づいて、中継局50kの少なくとも1つの設置候補位置を選定する(ステップS202)。The relay station position selection unit 107 selects at least one candidate installation position for the relay station 50k based on the installation position of the terminal station, the equipment information, the communication distance between the terminal station and the relay station 50k, etc. (step S202).

電波干渉評価部108は、基地局の位置と、中継局位置選定部107によって選定された中継局50kの設置候補位置とに基づいて、無線リンク経路を特定する。電波干渉評価部108は、特定された無線リンク経路における各中継局50kが、所定の条件を満たしているか否かを順に判定する(ステップS203)。なお、ここでいう所定の条件とは、後述される干渉計算の結果に基づく条件である。The radio interference evaluation unit 108 identifies a radio link path based on the location of the base station and the candidate installation location of the relay station 50k selected by the relay station location selection unit 107. The radio interference evaluation unit 108 sequentially determines whether each relay station 50k in the identified radio link path satisfies a predetermined condition (step S203). The predetermined condition here is a condition based on the result of an interference calculation described later.

中継局位置選定部107は、干渉計算の評価対象とする中継局の設置候補位置を設定する(ステップS205)。マルチホップに関係する全ての中継局について判定が行われた場合(ステップS206・Yes)、ステップS203に戻る。一方、マルチホップに関係する全ての中継局について判定が行われていない場合(ステップS206・No)、電波干渉評価部108は、中継局位置選定部107によって設定された中継局の設置候補位置の中から、被干渉局と与干渉局とを再設定する(ステップS207)。The relay station position selection unit 107 sets candidate installation positions for relay stations to be evaluated for interference calculation (step S205). If the determination has been made for all relay stations involved in the multi-hop (step S206, Yes), the process returns to step S203. On the other hand, if the determination has not been made for all relay stations involved in the multi-hop (step S206, No), the radio interference evaluation unit 108 re-sets the interfered station and the interfering station from among the candidate installation positions for relay stations set by the relay station position selection unit 107 (step S207).

電波干渉評価部108は、干渉計算を行い、与干渉局による干渉電力が無線リンク経路における受信電力と比較して十分に小さい場合(ステップS208・Yes)、ステップS206に戻る。一方、電波干渉評価部108は、与干渉局による干渉電力が無線リンク経路における受信電力と比較して十分に小さくはない場合(ステップS208・No)、中継局位置選定部107は、選定可能な中継局の設置候補位置があるか否かを確認する(ステップS209)。The radio interference evaluation unit 108 performs an interference calculation, and if the interference power of the interfering station is sufficiently small compared to the received power in the wireless link path (step S208, Yes), the process returns to step S206. On the other hand, if the radio interference evaluation unit 108 determines that the interference power of the interfering station is not sufficiently small compared to the received power in the wireless link path (step S208, No), the relay station position selection unit 107 checks whether there is a candidate installation position for the relay station that can be selected (step S209).

選定可能な中継局の設置候補位置が他にある場合(ステップS209・Yes)、中継局位置選定部107は、中継局の他の設置候補位置を再選定する(ステップS210)。電波干渉評価部108は、再び干渉評価を行う(ステップS208)。If there are other candidate locations for the relay station that can be selected (step S209: Yes), the relay station location selection unit 107 reselects another candidate location for the relay station (step S210). The radio interference evaluation unit 108 performs interference evaluation again (step S208).

一方、選定可能な中継局50kの設置候補位置が他にない場合(ステップS209・No)、制御部100は、無線リンク経路において所定の条件を満たさない箇所を示す情報を出力させるように出力部103を制御する(ステップS211)。On the other hand, if there are no other candidate installation locations for the relay station 50k that can be selected (step S209, No), the control unit 100 controls the output unit 103 to output information indicating locations in the wireless link route that do not satisfy the specified conditions (step S211).

一方、無線リンク経路の全ての中継局について所定の条件を満たしているか否かの判定が行われた場合(ステップS203・Yes)、制御部100は、所定の条件を満たす無線リンク経路を表示させるように出力部103を制御する(ステップS204)。以上で図18のフローチャートが示す置局設計支援装置1の動作が終了する。On the other hand, if it is determined whether or not the predetermined condition is satisfied for all relay stations in the wireless link route (step S203, Yes), the control unit 100 controls the output unit 103 to display the wireless link route that satisfies the predetermined condition (step S204). This ends the operation of the station placement design support device 1 shown in the flowchart of FIG. 18.

なお、前述の干渉計算では、例えば、与干渉局が送信する電波の周波数、送信電力、与干渉局・被干渉局が使用するアンテナの指向性(水平面パターン)、アンテナの方向(方位角)、与干渉局と被干渉局との間の距離に基づいて、被干渉局での干渉電力が求められる。さらに、指向性アンテナの指向性については、仰角方向パターン、アンテナ設置の高さ、アンテナの仰俯角を用いて干渉計算が行われることにより、より精密な干渉計算が可能になる。その他にも、与干渉局と被干渉局との間の地形や、両局間における建物等の障害物の存在等の周辺環境が考慮されることで、より精密な干渉計算が可能になる。 In the interference calculation mentioned above, the interference power at the interfered station is calculated based on, for example, the frequency of the radio waves transmitted by the interfering station, the transmission power, the directivity (horizontal plane pattern) of the antennas used by the interfering and interfered stations, the direction of the antennas (azimuth angle), and the distance between the interfering and interfered stations. Furthermore, for the directivity of a directional antenna, the elevation angle pattern, the height at which the antenna is installed, and the elevation and depression angles of the antenna are used to perform the interference calculation, enabling more precise calculation of interference. In addition, more precise calculation of interference is possible by taking into account the surrounding environment, such as the terrain between the interfering and interfered stations and the presence of obstacles such as buildings between the two stations.

なお,2つの無線局間(ここでは、与干渉局と被干渉局との間)の干渉計算における条件指定の方法、及び指定された条件に基づく干渉計算の方法としては任意の方法を用いることができるが、例えば、特許文献4に記載の方法を用いることができる。 In addition, any method can be used as the method of specifying conditions in calculating interference between two wireless stations (here, between an interfering station and an interfered station) and the method of calculating interference based on the specified conditions, but for example, the method described in Patent Document 4 can be used.

図19は、本発明の第1の実施形態における置局設計支援装置1によって置局設計された無線通信システム5lの構成例を示す図である。 Figure 19 is a diagram showing an example configuration of a wireless communication system 5l designed by the station placement design support device 1 in the first embodiment of the present invention.

図19に示されるように、無線通信システム5lは、中継局50l-1と、中継局50l-2と、中継局50l-3と、中継局50l-4と、中継局50l-5と、中継局50l-6とを含んで構成される。また、中継局50l-1、中継局50l-2、中継局50l-3、中継局50l-4、中継局50l-5、及び中継局50l-6は、指向性アンテナをそれぞれ備えている。中継局50l-1、中継局50l-2、中継局50l-3、中継局50l-4、中継局50l-5、及び中継局50l-6は、基地局(不図示)と端末局(不図示)との間の通信において伝送される無線の電波を中継する無線局である。 As shown in FIG. 19, the wireless communication system 5l includes relay stations 50l-1, 50l-2, 50l-3, 50l-4, 50l-5, and 50l-6. Each of relay stations 50l-1, 50l-2, 50l-3, 50l-4, 50l-5, and 50l-6 is equipped with a directional antenna. Each of relay stations 50l-1, 50l-2, 50l-3, 50l-4, 50l-5, and 50l-6 is a wireless station that relays radio waves transmitted in communication between a base station (not shown) and a terminal station (not shown).

以下、中継局50l-1、中継局50l-2、中継局50l-3、中継局50l-4、中継局50l-5、及び中継局50l-6を区別して説明する必要がない場合には、単に「中継局50l」ということがある。 Hereinafter, when there is no need to distinguish between relay station 50l-1, relay station 50l-2, relay station 50l-3, relay station 50l-4, relay station 50l-5, and relay station 50l-6, they may simply be referred to as "relay station 50l."

無線通信システム5lにおける無線リンク経路は、中継局50l-1、中継局50l-2、中継局50l-3、中継局50l-4、中継局50l-5、中継局50l-6という順番となる経路、又はその逆の順番となる経路である。 The wireless link path in the wireless communication system 5l is a path in the order of relay station 50l-1, relay station 50l-2, relay station 50l-3, relay station 50l-4, relay station 50l-5, relay station 50l-6, or a path in the reverse order.

ここで、中継局50l-1と中継局50l-2との間で送受信される電波rl-1と、中継局50l-2と中継局50l-3との間で送受信される電波rl-2と、中継局50l-3と中継局50l-4との間で送受信される電波rl-3と、中継局50l-4と中継局50l-5との間で送受信される電波rl-4と、中継局50l-5と中継局50l-6との間で送受信される電波rl-5とは、同一の無線周波数チャネルが用いられる。図19では、この同一の無線周波数チャネルを、同一の太い実線の両矢印で表している。Here, the same radio frequency channel is used for radio waves rl-1 transmitted and received between relay station 50l-1 and relay station 50l-2, radio waves rl-2 transmitted and received between relay station 50l-2 and relay station 50l-3, radio waves rl-3 transmitted and received between relay station 50l-3 and relay station 50l-4, radio waves rl-4 transmitted and received between relay station 50l-4 and relay station 50l-5, and radio waves rl-5 transmitted and received between relay station 50l-5 and relay station 50l-6. In FIG. 19, this same radio frequency channel is represented by the same thick solid double-headed arrow.

図19では、中継局50l-1から中継局50l-2へ向けて電波rl-1を送信する送信アンテナのアンテナ指向性の範囲のみが、アンテナ指向性範囲dl-1として示されている。 In Figure 19, only the antenna directivity range of the transmitting antenna that transmits radio waves rl-1 from relay station 50l-1 to relay station 50l-2 is shown as antenna directivity range dl-1.

図19に示されるように、無線リンク経路において中継局50l-1と隣り合い互いに通信を行う中継局50l-2は、アンテナ指向性範囲dl-1内に存在する。As shown in FIG. 19, relay station 50l-2, which is adjacent to relay station 50l-1 on the wireless link path and communicates with it, is located within the antenna directivity range dl-1.

また、無線リンク経路において中継局50l-1と隣り合わない中継局50lのうち、中継局50l-3及び中継局50l-4は、アンテナ指向性範囲dl-1内にはなく、アンテナ指向性範囲dl-1の外側にある。そのため、中継局50l-3が中継局50l-2から送信された電波rl-2を受信する際に、中継局50l-1から送信された電波rl-1による電波干渉が生じにくい。また、中継局50l-4が中継局50l-3から送信された電波rl-3を受信する際に、中継局50l-1から送信された電波rl-1による電波干渉が生じにくい。 In addition, among the relay stations 50l that are not adjacent to relay station 50l-1 in the wireless link path, relay station 50l-3 and relay station 50l-4 are not within antenna directivity range dl-1, but are outside antenna directivity range dl-1. Therefore, when relay station 50l-3 receives radio waves rl-2 transmitted from relay station 50l-2, radio wave interference due to radio waves rl-1 transmitted from relay station 50l-1 is unlikely to occur. In addition, when relay station 50l-4 receives radio waves rl-3 transmitted from relay station 50l-3, radio wave interference due to radio waves rl-1 transmitted from relay station 50l-1 is unlikely to occur.

また、無線リンク経路において中継局50l-1と隣り合わない中継局50lのうち、中継局50l-5及び中継局50l-6は、アンテナ指向性範囲dl-1内(電波rl-1の放射方向)に存在する。しかしながら、中継局50l-5は、指向性アンテナを中継局50l-4及び中継局50l-6の方向に向けており、いずれの方向も中継局50l-1が存在する方向とは異なっている。そのため、中継局50l-5が、中継局50l-4から送信された電波rl-4及び中継局50l-6から送信された電波rl-5を受信する際に、中継局50l-1から送信された電波rl-1による電波干渉が生じにくいといえる。 Furthermore, among the relay stations 50l that are not adjacent to relay station 50l-1 on the wireless link path, relay station 50l-5 and relay station 50l-6 are present within the antenna directivity range dl-1 (radiation direction of radio wave rl-1). However, relay station 50l-5 points its directional antenna in the direction of relay station 50l-4 and relay station 50l-6, both of which are different from the direction in which relay station 50l-1 is located. Therefore, when relay station 50l-5 receives radio wave rl-4 transmitted from relay station 50l-4 and radio wave rl-5 transmitted from relay station 50l-6, it can be said that radio wave interference due to radio wave rl-1 transmitted from relay station 50l-1 is unlikely to occur.

一方、中継局50l-6は、指向性アンテナを中継局50l-5の方向に向けており、この方向は中継局50l-1が存在する方向でもある。そのため、中継局50l-6が中継局50l-5から送信された電波rl-5を受信する際に、中継局50l-1から送信された電波rl-1による電波干渉が生じる可能性がある。したがって、前述の第1の実施形態、第1の実施形態の変形例1、及び第1の実施形態の変形例2における置局設計支援装置1ならば、このような中継局50lの配置とならないように置局設計が行われる。On the other hand, relay station 50l-6 has its directional antenna facing the direction of relay station 50l-5, which is also the direction in which relay station 50l-1 is located. Therefore, when relay station 50l-6 receives radio waves rl-5 transmitted from relay station 50l-5, there is a possibility that radio wave interference will occur due to radio waves rl-1 transmitted from relay station 50l-1. Therefore, with the station placement design support device 1 in the above-mentioned first embodiment, variant 1 of the first embodiment, and variant 2 of the first embodiment, station placement design is performed so as to avoid such a placement of relay station 50l.

これに対し、第2の実施形態における置局設計支援装置1は、干渉計算により、中継局50l-6における、中継局50l-5から送信された電波rl-5の受信電力と、中継局50l-1から送信された電波rl-1の干渉電力とを比較する。In contrast, in the second embodiment, the station location design support device 1 performs interference calculation to compare the received power of radio waves rl-5 transmitted from relay station 50l-5 at relay station 50l-6 with the interference power of radio waves rl-1 transmitted from relay station 50l-1.

置局設計支援装置1は、比較結果に基づき、中継局50l-1から送信された電波rl-1が、中継局50l-5から送信された電波rl-5の受信を妨害するレベルに達しているか否かを判定する。具体的には、例えば、受信電力と干渉電力との差が所定値以上であるか否かに基づいて判定する。置局設計支援装置1は、受信電力と干渉電力との差が所定値以上であるならば、この中継局50l-6の位置を設置候補位置として選定する。Based on the comparison result, the station placement design support device 1 determines whether the radio waves rl-1 transmitted from relay station 50l-1 have reached a level that interferes with the reception of radio waves rl-5 transmitted from relay station 50l-5. Specifically, for example, the determination is made based on whether the difference between the received power and the interference power is equal to or greater than a predetermined value. If the difference between the received power and the interference power is equal to or greater than a predetermined value, the station placement design support device 1 selects the position of this relay station 50l-6 as a candidate installation position.

これにより、置局設計支援装置1は、中継局50l-1のアンテナのアンテナ指向性範囲dl-1内に中継局50l-6が含まれていても、中継局50l-1及び中継局50l-5と中継局50l-6と間の距離等に基づいて減衰する干渉電波の強さによっては、アンテナ指向性範囲dl-1内に中継局50l-6の設置候補位置を選定することができる。 As a result, even if relay station 50l-6 is included within the antenna directivity range dl-1 of the antenna of relay station 50l-1, the station location design support device 1 can select a candidate installation location for relay station 50l-6 within the antenna directivity range dl-1 depending on the strength of the interfering radio waves that attenuate based on factors such as the distance between relay station 50l-1 and relay station 50l-5 and relay station 50l-6.

以上説明したように、第2の実施形態では、置局設計支援装置1は、中継局が備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内に、無線リンク経路上で隣り合わない他の中継局が存在する場合には干渉計算を行う。他の中継局における干渉計算の結果、受信電力と比較して干渉電力が十分に小さいならば、置局設計支援装置1は、中継局のアンテナ指向性の範囲内であっても、他の中継局の設置候補位置として許容する。As described above, in the second embodiment, the station location design support device 1 performs an interference calculation when another relay station that is not adjacent on the wireless link path is present within the range of the antenna directivity of the antenna equipped in the relay station. If the result of the interference calculation at the other relay station shows that the interference power is sufficiently small compared to the received power, the station location design support device 1 allows the other relay station to be a candidate installation location even if it is within the range of the antenna directivity of the relay station.

このような構成を備えることにより、第2の実施形態における置局設計支援装置1は、中継局が備えるアンテナのアンテナ指向性の範囲内であっても、無線リンク経路において当該中継局と隣り合わない他の中継局の設置候補位置として選定することができる場合があるため、当該他の中継局の設置候補位置の選択可能性をより広げることができる。また、上記のような構成を備えることにより、第2の実施形態における置局設計支援装置1は、中継局間で用いられる無線周波数チャネルの個数を増大させることなくマルチホップ無線通信を可能にする置局設計を支援することができる。 By providing such a configuration, the station placement design support device 1 in the second embodiment may be able to select a candidate installation location for another relay station that is not adjacent to the relay station in the wireless link path, even if it is within the range of the antenna directivity of the antenna provided in the relay station, thereby further expanding the selection possibilities for the candidate installation location of the other relay station. Also, by providing such a configuration, the station placement design support device 1 in the second embodiment can support station placement design that enables multi-hop wireless communication without increasing the number of wireless frequency channels used between relay stations.

(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。
Third Embodiment
A third embodiment of the present invention will now be described.

前述の第1の実施形態、第1の実施形態の変形例1、第1の実施形態の変形例2、及び第2の実施形態では、置局設計支援装置1によって置局設計される無線通信システムにおける中継局間の通信は、双方1本ずつのアンテナによる1対1での無線通信であることを想定した。一方、以下に説明する第3の実施形態では、置局設計支援装置1によって置局設計される無線通信システムにおける中継局間の通信は、双方2本ずつのアンテナによる2対2での無線通信を想定する。In the above-mentioned first embodiment, variant 1 of the first embodiment, variant 2 of the first embodiment, and second embodiment, it is assumed that the communication between relay stations in the wireless communication system designed by the station placement design support device 1 is one-to-one wireless communication using one antenna on each side. On the other hand, in the third embodiment described below, it is assumed that the communication between relay stations in the wireless communication system designed by the station placement design support device 1 is two-to-two wireless communication using two antennas on each side.

ここで、中継局の2本のアンテナは、同一の無線周波数チャネルを用いて電波を同時に送信及び受信する送受信ダイバーシティを行う。この場合、周期的遅延ダイバーシティ(CDD)が用いられてもよい。周期的遅延ダイバーシティとは、送信ダイバーシティ技術の1つであり、送信アンテナ間での同一のデータ信号に対して異なる巡回遅延量を付与し、当該データ信号を送信する技術である(例えば、特許文献5及び6、非特許文献1~4を参照)。このような遅延量の付与によって、シンボル間干渉を回避しつつ、周波数ダイバーシティを得ることができる。Here, the two antennas of the relay station perform transmit/receive diversity, which simultaneously transmits and receives radio waves using the same radio frequency channel. In this case, cyclic delay diversity (CDD) may be used. Cyclic delay diversity is a type of transmit diversity technology that applies different cyclic delay amounts to the same data signal between the transmit antennas and transmits the data signal (see, for example, Patent Documents 5 and 6, and Non-Patent Documents 1 to 4). By applying such delay amounts, it is possible to obtain frequency diversity while avoiding inter-symbol interference.

中継局間の通信において送受信ダイバーシティが行われることにより、無線リンク経路が冗長化(二重化)されるため、障害等に対する耐性が向上する。例えば、中継局の一方のアンテナが何らかの障害によって機能停止したとしても、無線通信の維持が可能になる。また、中継局間の通信において送受信ダイバーシティが行われることにより、1つのアンテナ当たりの電波の送信電力を抑制することができるため、電波干渉の影響を防止又は低減することができる。 By implementing transmit/receive diversity in communications between relay stations, the wireless link path is made redundant (duplicated), improving resistance to failures, etc. For example, even if one of the antennas of the relay station stops functioning due to some kind of failure, wireless communications can be maintained. In addition, by implementing transmit/receive diversity in communications between relay stations, the transmission power of radio waves per antenna can be suppressed, thereby preventing or reducing the effects of radio wave interference.

また、中継局間の通信において送受信ダイバーシティが行われることにより、指向性アンテナを用いた場合に比べて、アンテナ指向性をより高めることができる。また、中継局間の通信において送受信ダイバーシティが行われることにより、中継局が端末局を収容するためにカバーする範囲を2つのアンテナで分担することができるため、1つのアンテナがカバーする範囲をより小さくすることができ、中継局において端末局との通信に用いられる送信電力を抑制することができる。また、これにより、中継局と端末局との間の通信における電波干渉の影響も抑制される。 In addition, by implementing transmit/receive diversity in communication between relay stations, antenna directivity can be improved compared to the case where a directional antenna is used. In addition, by implementing transmit/receive diversity in communication between relay stations, the range covered by the relay station to accommodate terminal stations can be shared by two antennas, so the range covered by one antenna can be made smaller, and the transmission power used by the relay station to communicate with the terminal station can be suppressed. This also suppresses the effects of radio interference in communication between the relay station and the terminal station.

図20は、送受信ダイバーシティを用いない場合の無線通信を説明するための図である。図20に示されるように、無線通信システム5mの構成は、前述の第1の実施形態、第1の実施形態の変形例1、第1の実施形態の変形例2、及び第2の実施形態における無線システムの構成に相当する。 Figure 20 is a diagram for explaining wireless communication when transmit/receive diversity is not used. As shown in Figure 20, the configuration of wireless communication system 5m corresponds to the configuration of the wireless system in the first embodiment, variant 1 of the first embodiment, variant 2 of the first embodiment, and second embodiment described above.

図20に示されるように、無線通信システム5mは、中継局50m-1と、中継局50m-2と、中継局50m-3とを含んで構成される。中継局50m-1は、アンテナ51m-11を備える。中継局50m-1は、アンテナ51m-11を用いて中継局50m-2と無線通信を行う。中継局50m-2は、アンテナ51m-21とアンテナ51m-22とを備える。中継局50m-2は、アンテナ51m-21を用いて中継局50m-1と無線通信を行い、アンテナ51m-22を用いて中継局50m-3と無線通信を行う。中継局50m-3は、アンテナ51m-31を備える。中継局50m-3は、アンテナ51m-31を用いて中継局50m-2と無線通信を行う。 As shown in FIG. 20, the wireless communication system 5m includes relay station 50m-1, relay station 50m-2, and relay station 50m-3. Relay station 50m-1 is equipped with an antenna 51m-11. Relay station 50m-1 performs wireless communication with relay station 50m-2 using antenna 51m-11. Relay station 50m-2 is equipped with antennas 51m-21 and 51m-22. Relay station 50m-2 performs wireless communication with relay station 50m-1 using antenna 51m-21, and performs wireless communication with relay station 50m-3 using antenna 51m-22. Relay station 50m-3 is equipped with an antenna 51m-31. Relay station 50m-3 performs wireless communication with relay station 50m-2 using antenna 51m-31.

図20に示されるように、中継局50m-1から中継局50m-2への方向と、中継局50m-1から中継局50m-3への方向との角度は、θである。前述の通り、中継局50m-3が中継局50m-2から送信された電波を受信する際に、中継局50m-1から送信される電波による電波干渉を回避するためには、θ≧θBWを満たす必要がある。前述の通り、θBWは、中継局で用いられるアンテナのアンテナパターンの半値幅である。 As shown in Fig. 20, the angle between the direction from relay station 50m-1 to relay station 50m-2 and the direction from relay station 50m-1 to relay station 50m-3 is θ. As described above, when relay station 50m-3 receives radio waves transmitted from relay station 50m-2, in order to avoid radio wave interference caused by radio waves transmitted from relay station 50m-1, it is necessary to satisfy θ ≥ θ BW . As described above, θ BW is the half-width of the antenna pattern of the antenna used at the relay station.

図21は、送受信ダイバーシティを用いる場合の無線通信を説明するための図である。図21示される無線通信システム5nの構成は、第3の実施形態における無線システムの構成である。 Figure 21 is a diagram for explaining wireless communication when transmit/receive diversity is used. The configuration of the wireless communication system 5n shown in Figure 21 is the configuration of the wireless system in the third embodiment.

図21に示されるように、無線通信システム5nは、中継局50n-1と、中継局50n-2と、中継局50n-3とを含んで構成される。中継局50n-1は、アンテナ51n-11と、アンテナ51n-13と、巡回シフタ52n-11とを備える。中継局50n-2は、アンテナ51n-21と、アンテナ51n-22と、アンテナ51n-23と、アンテナ51n-24と、巡回シフタ52n-21と、巡回シフタ52n-22とを備える。中継局50n-3は、アンテナ51n-31と、アンテナ51n-33と、巡回シフタ52n-31とを備える。 As shown in FIG. 21, the wireless communication system 5n includes a relay station 50n-1, a relay station 50n-2, and a relay station 50n-3. The relay station 50n-1 includes an antenna 51n-11, an antenna 51n-13, and a cyclic shifter 52n-11. The relay station 50n-2 includes an antenna 51n-21, an antenna 51n-22, an antenna 51n-23, an antenna 51n-24, a cyclic shifter 52n-21, and a cyclic shifter 52n-22. The relay station 50n-3 includes an antenna 51n-31, an antenna 51n-33, and a cyclic shifter 52n-31.

巡回シフタ52n-11、巡回シフタ52n-21、巡回シフタ52n-22、巡回シフタ52n-31は、送信されるデータ信号に巡回遅延量を付与する。 Cyclic shifter 52n-11, cyclic shifter 52n-21, cyclic shifter 52n-22, and cyclic shifter 52n-31 impart a cyclic delay to the transmitted data signal.

中継局50n-1は、アンテナ51n-11及びアンテナ51n-13により送受信ダイバーシティ技術を用いて中継局50n-2と無線通信を行う。中継局50n-2は、アンテナ51n-21及びアンテナ51n-23により送受信ダイバーシティ技術を用いて中継局50n-1と無線通信を行い、アンテナ51n-22及びアンテナ51n-24により送受信ダイバーシティ技術を用いて中継局50n-3と無線通信を行う。中継局50n-3は、アンテナ51n-31及びアンテナ51n-33により送受信ダイバーシティ技術を用いて中継局50n-2と無線通信を行う。 Relay station 50n-1 wirelessly communicates with relay station 50n-2 using transmit/receive diversity technology with antennas 51n-11 and 51n-13. Relay station 50n-2 wirelessly communicates with relay station 50n-1 using transmit/receive diversity technology with antennas 51n-21 and 51n-23, and wirelessly communicates with relay station 50n-3 using transmit/receive diversity technology with antennas 51n-22 and 51n-24. Relay station 50n-3 wirelessly communicates with relay station 50n-2 using transmit/receive diversity technology with antennas 51n-31 and 51n-33.

ここで、中継局50n-1のアンテナ51n-11とアンテナ51n-13との間の中間の位置から中継局50n-2のアンテナ51n-21とアンテナ51n-23との間の中間の位置への方向と、中継局50n-1のアンテナ51n-11とアンテナ51n-13との間の中間の位置から中継局50n-3のアンテナ51n-31とアンテナ51n-33との間の中間の位置への方向との角度は、θ度である。 Here, the angle between the direction from the midpoint between antennas 51n-11 and 51n-13 of relay station 50n-1 to the midpoint between antennas 51n-21 and 51n-23 of relay station 50n-2 and the direction from the midpoint between antennas 51n-11 and 51n-13 of relay station 50n-1 to the midpoint between antennas 51n-31 and 51n-33 of relay station 50n-3 is θ d degrees.

このような送受信ダイバーシティを用いる構成において、中継局50n-3が中継局50n-2から送信された電波を受信する際に、中継局50n-1から送信される電波による電波干渉を回避するために必要となる角度θは、θ<θとなる。すなわち、送受信ダイバーシティを用いる構成では、送受信ダイバーシティを用いない構成において電波干渉を回避するために必要となる角度θより小さい角度θで、電波干渉を回避することができる。したがって、送受信ダイバーシティが用いられることで、中継局におけるアンテナ指向性をより高めることができる。 In such a configuration using transmit/receive diversity, when the relay station 50n-3 receives the radio waves transmitted from the relay station 50n-2, the angle θd required to avoid radio interference caused by the radio waves transmitted from the relay station 50n-1 is θd < θ. That is, in a configuration using transmit/receive diversity, radio interference can be avoided at an angle θd smaller than the angle θ required to avoid radio interference in a configuration not using transmit/receive diversity. Therefore, by using transmit/receive diversity, it is possible to further increase the antenna directivity at the relay station.

なお、このように冗長化(二重化)された無線リンクを有する無線通信システムは、前述の通り電波干渉の影響を低減させることができるため、ルーラルエリアのみならず、電波干渉の要因がより多い市街地エリアに敷設しても有効なシステムである。 Furthermore, as mentioned above, a wireless communication system having such redundant (duplicated) radio links can reduce the effects of radio interference, making it an effective system not only in rural areas but also when installed in urban areas where there are more factors of radio interference.

以上説明したように、第3の実施形態では、置局設計支援装置1は、中継局間の通信において双方2本ずつの指向性アンテナが用いられる無線通信システム5nにおける置局設計を支援する。中継局の各2本の指向性アンテナは、送受信ダイバーシティを行うことによって、1本の指向性アンテナのみが用いられる場合に比べて、より指向性が高まる。As described above, in the third embodiment, the station placement design support device 1 supports station placement design in a wireless communication system 5n in which two directional antennas are used on each side for communication between relay stations. The two directional antennas of each relay station perform transmission and reception diversity, thereby increasing directivity compared to the case where only one directional antenna is used.

上記のような構成を備えることにより、第3の実施形態における置局設計支援装置1は、送受信ダイバーシティによってよりアンテナの指向性が高められたことを考慮して置局設計を行うことができる。これにより、中継局の設置候補位置の選択可能性をより広げることができる。また、上記のような構成を備えることにより、第3の実施形態における置局設計支援装置1は、中継局間で用いられる無線周波数チャネルの個数を増大させることなくマルチホップ無線通信を可能にする置局設計を支援することができる。 By being provided with the above-mentioned configuration, the station placement design support device 1 in the third embodiment can perform station placement design taking into consideration the fact that the antenna directivity has been improved by the transmission and reception diversity. This can further expand the selection possibilities for candidate installation locations for relay stations. In addition, by being provided with the above-mentioned configuration, the station placement design support device 1 in the third embodiment can support station placement design that enables multi-hop wireless communication without increasing the number of radio frequency channels used between relay stations.

上述した各実施形態及び各変形例によれば、置局設計支援装置は、複数の無線局を無線接続して通信経路を形成する通信ネットワークの置局設計を支援する。例えば、無線局は実施形態における中継局50a~50nであり、通信経路は実施形態における無線リンク経路であり、通信ネットワークは実施形態における無線通信システム5a~5nである。置局設計支援装置は、無線局が備える指向性アンテナによる電波の放射方向に基づいて、通信経路において無線局と隣り合わない他の無線局である非隣接無線局を置局する置局設計部を備える。例えば、置局設計部は実施形態における電波干渉評価部108及び中継局位置選定部107であり、電波の放射方向は実施形態におけるアンテナ指向性の範囲(例えば半値角θBWの範囲)の方向であり、非隣接無線局は実施形態における無線リンク経路において3つ先以上の他の中継局である。 According to the above-mentioned embodiments and modifications, the station placement design support device supports station placement design of a communication network that wirelessly connects a plurality of wireless stations to form a communication path. For example, the wireless stations are relay stations 50a to 50n in the embodiment, the communication path is a wireless link path in the embodiment, and the communication network is wireless communication systems 5a to 5n in the embodiment. The station placement design support device includes a station placement design unit that places a non-adjacent wireless station, which is another wireless station that is not adjacent to the wireless station on the communication path, based on the radiation direction of the radio wave by the directional antenna equipped in the wireless station. For example, the station placement design unit is the radio wave interference evaluation unit 108 and the relay station position selection unit 107 in the embodiment, the radiation direction of the radio wave is the direction of the antenna directivity range in the embodiment (for example, the range of the half-value angle θ BW ), and the non-adjacent wireless station is another relay station that is three or more ahead on the wireless link path in the embodiment.

なお、置局設計部は、非隣接無線局が放射方向に存在することがないように複数の無線局を置局するようにしてもよい。 In addition, the station placement design unit may place multiple radio stations so that no non-adjacent radio stations exist in the radiation direction.

なお、置局設計部は、前記電波の周波数と同一の周波数の電波を用いて通信を行う非隣接無線局が放射方向に存在することがないように、複数の無線局を置局するようにしてもよい。 The station placement design unit may place multiple radio stations so that there are no non-adjacent radio stations in the radiation direction that communicate using radio waves of the same frequency as the radio waves.

なお、置局設計部は、通信経路を分岐させる無線局である分岐無線局が通信ネットワークに含まれる場合、通信経路において前記無線局に対して分岐無線局を間に挟んで配置される非隣接無線局を放射方向とは異なる方向に置局するか、又は、前記電波の周波数とは異なる周波数の電波を用いて通信を行う無線局とするようにしてもよい。例えば、分岐無線局は実施形態における中継局50i-3及び50j-3である。 When a branch radio station, which is a radio station that branches a communication path, is included in the communication network, the station placement design unit may place non-adjacent radio stations that are arranged on either side of the branch radio station in the communication path in a direction different from the radiation direction, or may set the non-adjacent radio stations to radio stations that communicate using radio waves with a frequency different from that of the radio waves. For example, the branch radio stations are relay stations 50i-3 and 50j-3 in the embodiment.

なお、置局設計部は、非隣接無線局が放射方向に配置された場合に、非隣接無線局が受信する受信電波の受信電力と、受信電波に干渉する電波の干渉電力との差が所定値未満であるならば、非隣接無線局を放射方向に置局するようにしてもよい。 In addition, the station placement design unit may place a non-adjacent radio station in the radiation direction if the difference between the received power of the radio waves received by the non-adjacent radio station and the interference power of the radio waves interfering with the received radio waves is less than a predetermined value when the non-adjacent radio station is placed in the radiation direction.

なお、放射方向は、前記電波の半値角の範囲内の方向であってもよい。 The radiation direction may be within the range of the half-value angle of the radio wave.

なお、前記無線局は、複数の指向性アンテナを用いて電波を送受信し、各指向性アンテナからの電波によって伝送されるデータ信号に対してそれぞれ異なる巡回遅延量を付与する周期的遅延ダイバーシティを行うようにしてもよい。例えば、複数の指向性アンテナは実施形態における、アンテナ51n-11及びアンテナ51n-13、アンテナ51n-21及びアンテナ51n-23、アンテナ51n-22及びアンテナ51n-24、アンテナ51n-31及びアンテナ51n-33である。The wireless station may transmit and receive radio waves using multiple directional antennas, and perform cyclic delay diversity, which imparts different cyclic delay amounts to data signals transmitted by radio waves from each directional antenna. For example, the multiple directional antennas are antennas 51n-11 and 51n-13, antennas 51n-21 and 51n-23, antennas 51n-22 and 51n-24, and antennas 51n-31 and 51n-33 in the embodiment.

上述した各実施形態における置局設計支援装置1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、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、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であってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 A part or all of the station placement design support device 1 in each of the above-mentioned embodiments may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed to realize the function. Note that the "computer system" here includes hardware such as an OS and peripheral devices. Furthermore, the "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, an optical magnetic disk, a ROM, a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built into a computer system. Furthermore, the "computer-readable recording medium" may include a medium that dynamically holds a program for a short period of time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, and a medium that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that is a server or client in that case. Furthermore, the above-mentioned program may be a program for realizing a part of the above-mentioned function, or may be a program that can realize the above-mentioned function in combination with a program already recorded in the computer system, or may be a program that is realized using a programmable logic device such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The above describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment and also includes designs that do not deviate from the gist of the present invention.

1…置局設計支援装置、5…無線通信システム、50…中継局、51…アンテナ、52…巡回シフタ、100…制御部、101…記憶部、102…操作入力部、103…出力部、104…設計範囲指定部、105…端末局位置特定部、106…設備情報取得部、107…中継局位置選定部、108…電波干渉評価部 1...station placement design support device, 5...wireless communication system, 50...relay station, 51...antenna, 52...cyclic shifter, 100...control unit, 101...memory unit, 102...operation input unit, 103...output unit, 104...design range designation unit, 105...terminal station position identification unit, 106...facility information acquisition unit, 107...relay station position selection unit, 108...radio interference evaluation unit

Claims (5)

複数の無線局を無線接続して通信経路を形成する通信ネットワークの置局設計を支援するコンピュータによる置局設計支援方法であって、
前記無線局が備える指向性アンテナによる電波の放射方向に基づいて、前記通信経路において前記無線局と隣り合わない他の無線局である非隣接無線局を置局する置局設計ステップ
を有し、
前記置局設計ステップにおいて、前記非隣接無線局が前記放射方向に配置された場合に、前記非隣接無線局が受信する受信電波の受信電力と前記受信電波に干渉する前記電波の干渉電力との差が所定値未満であるならば前記非隣接無線局を前記放射方向に置局せず、前記差が所定値以上であるならば前記非隣接無線局を前記放射方向に置局する
置局設計支援方法。
A station placement design support method by a computer that supports station placement design of a communication network in which a plurality of wireless stations are wirelessly connected to form a communication path, comprising:
a station placement design step of placing a non-adjacent radio station, which is another radio station that is not adjacent to the radio station on the communication path, based on a radiation direction of radio waves from a directional antenna provided in the radio station;
the station placement design support method, in which, in the station placement design step, when the non-adjacent radio station is placed in the radiation direction, if a difference between a received power of a radio wave received by the non-adjacent radio station and an interference power of the radio wave interfering with the received radio wave is less than a predetermined value, the non-adjacent radio station is not placed in the radiation direction, and if the difference is equal to or greater than the predetermined value, the non-adjacent radio station is placed in the radiation direction.
前記置局設計ステップにおいて、前記通信経路を分岐させる無線局である分岐無線局が前記通信ネットワークに含まれる場合、前記通信経路において前記無線局に対して前記分岐無線局を間に挟んで配置される前記非隣接無線局を、前記放射方向とは異なる方向に置局するか、又は、前記電波の周波数とは異なる周波数の電波を用いて通信を行う無線局とする
請求項1に記載の置局設計支援方法。
2. The station placement design support method according to claim 1, wherein, in the station placement design step, when a branch radio station that is a radio station that branches off the communication path is included in the communication network, the non-adjacent radio stations that are arranged on either side of the branch radio station with respect to the radio station on the communication path are placed in a direction different from the radiation direction, or are made to be radio stations that communicate using radio waves of a frequency different from that of the radio waves.
前記放射方向は、前記電波の半値角の範囲内の方向である
請求項1又は2に記載の置局設計支援方法。
The station location design support method according to claim 1 or 2 , wherein the radiation direction is a direction within a range of a half-value angle of the radio wave.
前記無線局は、複数の前記指向性アンテナを用いて前記電波を送受信し、各指向性アンテナからの前記電波によって伝送されるデータ信号に対してそれぞれ異なる巡回遅延量を付与する周期的遅延ダイバーシティを行う
請求項1からのうちいずれか一項に記載の置局設計支援方法。
The radio station transmits and receives the radio waves using a plurality of the directional antennas, and performs cyclic delay diversity in which a different cyclic delay amount is applied to a data signal transmitted by the radio waves from each directional antenna. The station placement design support method according to any one of claims 1 to 3 .
複数の無線局を無線接続して通信経路を形成する通信ネットワークの置局設計を支援する置局設計支援装置であって、
前記無線局が備える指向性アンテナによる電波の放射方向に基づいて、前記通信経路において前記無線局と隣り合わない他の無線局である非隣接無線局を置局する置局設計部
を備え、
前記置局設計部は、前記非隣接無線局が前記放射方向に配置された場合に、前記非隣接無線局が受信する受信電波の受信電力と前記受信電波に干渉する前記電波の干渉電力との差が所定値未満であるならば前記非隣接無線局を前記放射方向に置局せず、前記差が所定値以上であるならば前記非隣接無線局を前記放射方向に置局する
置局設計支援装置。
A station placement design support device that supports station placement design of a communication network in which a plurality of wireless stations are wirelessly connected to form a communication path,
a station placement design unit that places a non-adjacent radio station, which is another radio station that is not adjacent to the radio station on the communication path, based on a radiation direction of radio waves from a directional antenna included in the radio station;
the station placement design unit, when the non-adjacent wireless station is placed in the radiation direction, does not place the non-adjacent wireless station in the radiation direction if a difference between a received power of a radio wave received by the non-adjacent wireless station and an interference power of the radio wave interfering with the received radio wave is less than a predetermined value, and places the non-adjacent wireless station in the radiation direction if the difference is equal to or greater than the predetermined value.
JP2022577878A 2021-01-27 2021-01-27 Station location design support method and station location design support device Active JP7575702B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/002836 WO2022162786A1 (en) 2021-01-27 2021-01-27 Station placement design assisting method and station placement design assisting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022162786A1 JPWO2022162786A1 (en) 2022-08-04
JP7575702B2 true JP7575702B2 (en) 2024-10-30

Family

ID=82652698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022577878A Active JP7575702B2 (en) 2021-01-27 2021-01-27 Station location design support method and station location design support device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7575702B2 (en)
WO (1) WO2022162786A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002094425A (en) 2000-09-12 2002-03-29 Callus Corp Internet connection system
WO2009008180A1 (en) 2007-07-12 2009-01-15 Panasonic Corporation Radio communication device and method for determining delay amount of cdd
WO2018168110A1 (en) 2017-03-13 2018-09-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Wireless communication device, wireless communication method and building provided with wireless communication device
US20190124520A1 (en) 2017-10-20 2019-04-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and nodes for data transmission over a line of sight channel
WO2020194757A1 (en) 2019-03-28 2020-10-01 三菱電機株式会社 Communication system and antenna installation method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002094425A (en) 2000-09-12 2002-03-29 Callus Corp Internet connection system
WO2009008180A1 (en) 2007-07-12 2009-01-15 Panasonic Corporation Radio communication device and method for determining delay amount of cdd
WO2018168110A1 (en) 2017-03-13 2018-09-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Wireless communication device, wireless communication method and building provided with wireless communication device
US20190124520A1 (en) 2017-10-20 2019-04-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and nodes for data transmission over a line of sight channel
WO2020194757A1 (en) 2019-03-28 2020-10-01 三菱電機株式会社 Communication system and antenna installation method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022162786A1 (en) 2022-08-04
JPWO2022162786A1 (en) 2022-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7500431B2 (en) How to build an area
JP7307825B2 (en) Method and apparatus for user location and tracking using radio signals reflected by reconfigurable smart surfaces
CN100574488C (en) Method for configuring communication network, related network structure and computer program product thereof
JP6355110B2 (en) Communication method, array system and controller using distributed antenna array system
JP4746098B2 (en) Improved repeater antenna used for point-to-point applications
US11108477B2 (en) Method and apparatus for determining broadcast beam weighted value in wireless communications system
US10271300B2 (en) Method and system for determining a location of wireless device
CN111164830B (en) Cellular Antennas for Overhead and Obstructed Deployments
JPWO2009008306A1 (en) Base station apparatus and directivity control method in mobile communication system
JP2007501566A5 (en)
US10687265B2 (en) Wireless mesh network topology map management method based on positioning technique
JPWO2001058193A1 (en) Autonomous zone forming communication device and autonomous zone forming method
RU2676867C1 (en) Use of antenna beam information
KR102042105B1 (en) Apparatus and Method for Analyzing Interference between Heterogeneous Wireless System considering Geographical Features
CN113242509A (en) Unmanned aerial vehicle-assisted IRS communication method for intelligent logistics
Jiang et al. Self-organizing relay stations in relay based cellular networks
JP7575702B2 (en) Station location design support method and station location design support device
US10498027B2 (en) Method, system and devices for forming a radio link
CN116916334A (en) Method, device, equipment and storage medium for determining air co-channel interference area
Cordero et al. Simulating Radio Coverage with polar Coordinates for Wireless Networks
JP5415310B2 (en) Wireless communication system
JP7469938B2 (en) Information processing device, information processing method, and program
JP2008545326A (en) Improved repeater antenna
KR102661393B1 (en) apparatus for tracking spurious by multi-angle antenna
Aldasouqi et al. Using GIS in designing and deploying wireless network in city plans

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230605

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240605

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7575702

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350