JP3439396B2 - Electromagnetic environment design method and recording medium storing design program - Google Patents

Electromagnetic environment design method and recording medium storing design program

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JP3439396B2
JP3439396B2 JP27047999A JP27047999A JP3439396B2 JP 3439396 B2 JP3439396 B2 JP 3439396B2 JP 27047999 A JP27047999 A JP 27047999A JP 27047999 A JP27047999 A JP 27047999A JP 3439396 B2 JP3439396 B2 JP 3439396B2
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wireless communication
noise
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和宏 高谷
裕二 前田
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ(計算
機)シミュレーションにより無線通信システムの基地局
の通信可能エリアと通信可能な基地局数を設計するため
の電磁環境設計方法および設計プログラムを記録した記
録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic environment design method for designing the number of base stations communicable with a communicable area of a base station of a wireless communication system by computer (computer) simulation, and a recording medium recording a design program. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の無線通信システムの基地局配置設
計に用いられるシミュレーションシステムとして、通信
環境のレイアウト情報に基づいて、ある送信局から送信
された電波の電界強度分布を解析するシステムが知られ
ている。解析手段としては、統計的手法やレイトレーシ
ング法と呼ばれる幾何光学的手法がよく用いられる。
2. Description of the Related Art As a conventional simulation system used for designing the layout of base stations in a wireless communication system, there is known a system that analyzes the electric field strength distribution of a radio wave transmitted from a certain transmitting station based on the layout information of the communication environment. ing. As an analysis means, a geometrical optical method called a statistical method or a ray tracing method is often used.

【0003】レイトレーシングは、無線通信システムの
設計において電波伝搬特性を明らかにするために使用さ
れる手法で、例えば、「K.R.Schoubach,
N.J.Davis and T.S.Rappapo
rt,“A Ray Tracing Method
for Predicting Path Lossa
nd Delay Spread in Microc
ellular Environments,“IEE
E Vehicular Techchnol.Con
f.,pp.932−935,May 1992.」に
述べられているように、障害物の有無に関わらず任意の
観測点における電界強度と遅延特性を解析することが可
能である。
Ray tracing is a method used for clarifying radio wave propagation characteristics in the design of a wireless communication system, and is described in, for example, "KR Schoubach,
N. J. Davis and T.M. S. Rappapo
rt, “A Ray Tracing Method”
for Predicting Path Lossa
nd Delay Spread in Microc
ellular Environments, “IEE
E Mechanical Technol. Con
f. , Pp. 932-935, May 1992. As described above, it is possible to analyze the electric field strength and the delay characteristic at any observation point regardless of the presence or absence of an obstacle.

【0004】統計的手法は、様々な伝搬環境において測
定された電波伝搬特性のデータを利用し、電界強度分布
を推定する手法であり、より正確な推定を行うためには
非常に多くのデータを必要とし、オフィス等の複数な通
信環境に対する正確な推定は困難とされている。
The statistical method is a method of estimating the electric field strength distribution by utilizing the data of the radio wave propagation characteristics measured in various propagation environments, and a very large amount of data is required for more accurate estimation. It is necessary, and it is difficult to accurately estimate multiple communication environments such as offices.

【0005】無線通信システムは、フェージングの発生
しない環境において、受信電界強度があるしきい値(所
要受信強度)以上であれば、自動利得制御(AGC)回
路により、一定の通信品質に保たれる。しかしながら、
無線通信システムの使用されるマルチパス環境では、平
均受信電界強度が所要受信電界強度を満足していても、
フェージングによる受信電界強度変動が生じるため、通
信状態が悪くなる場合がある。特に、複雑な通信環境を
形成する近年のオフィス等では、この様な傾向が強くな
っている。そのため、通信の無線基地局配置設計におい
ては、フェージングのない環境における所要受信電界強
度に、フェージングに対する保護マージンが考慮され
る。
In a radio communication system, in an environment where fading does not occur, if the reception electric field strength is higher than a certain threshold value (required reception strength), an automatic gain control (AGC) circuit keeps a constant communication quality. . However,
In the multipath environment used in the wireless communication system, even if the average received electric field strength satisfies the required received electric field strength,
Since the received electric field strength varies due to fading, the communication state may deteriorate. This tendency is particularly strong in offices and the like in recent years that form a complicated communication environment. Therefore, in the radio base station layout design for communication, a protection margin against fading is considered in the required received electric field strength in an environment without fading.

【0006】従来の基地局設計シミュレーションにおい
ては、基地局の送信電力、受信機の所要受信電界強度、
受信電界強度変動のマージンによって、基地局の通信エ
リア(セル)半径を推定し、セル半径間隔で基地局を配
置していた。また、どうしてもカバーできないエリアが
存在する場合は新たに基地局を増設していた。
In the conventional base station design simulation, the transmission power of the base station, the required received electric field strength of the receiver,
The radius of the communication area (cell) of the base station is estimated from the margin of the fluctuation of the received electric field strength, and the base stations are arranged at the cell radius intervals. Also, if there is an area that cannot be covered by any means, a new base station was added.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】現在の無線通信におい
ては、有線と同様に、画像等の大容量通信が行われるた
め、より高速な通信速度の無線通信システムが開発され
ている。無線通信システムが高速化されるにつれて、無
線通信品質における符号間干渉の影響が大きくなる。符
号間干渉は、マルチパス環境において、受信信号が時間
的に広がりを持つために、1ビット(シンボル)分の通
信信号が前後の通信信号と干渉するために生じる。遅延
波の遅延時間の広がりが通信信号の1ビットあるいは1
シンボルの周期に対して十分小さい場合以外は符号間干
渉は生じるので、電界強度に無関係な誤りが生じ、通信
品質や通信可能エリアに大きく影響する。
In the current wireless communication, large-capacity communication of images and the like is performed similarly to wired communication, so that a wireless communication system having a higher communication speed has been developed. As the speed of wireless communication systems increases, the effect of intersymbol interference on wireless communication quality increases. Intersymbol interference occurs because in a multipath environment, a received signal has a temporal spread and a 1-bit (symbol) communication signal interferes with preceding and following communication signals. The spread of the delay time of the delayed wave is 1 bit or 1 of the communication signal.
Intersymbol interference occurs except when it is sufficiently small with respect to the period of the symbol, and therefore an error unrelated to the electric field strength occurs, which greatly affects the communication quality and communicable area.

【0008】従来の無線通信システムにおいては、携帯
電話やPHS(PersonalHandyphone
System)等による音声の通信が主流であった。
そのため、通信可能エリアは基地局との接続が可能かど
うかが基本であり、通信信号が所要受信強度以上で到達
するエリアであった。移動無線通信においてはフェージ
ングに対する保護マージンの考慮がなされているが、通
信品質や通信速度で規定する設計システムはこれまで開
発されていない。
In the conventional wireless communication system, a mobile phone or PHS (Personal Handyphone) is used.
Voice communication by System etc. was the mainstream.
Therefore, the communicable area is basically whether or not it is possible to connect to the base station, and the communication signal is an area that reaches the required reception intensity or more. In mobile radio communication, a protection margin against fading is taken into consideration, but a design system regulated by communication quality and communication speed has not been developed so far.

【0009】無線LANのような高速通信システムの基
地局設計においては、通信速度が速く、1ビットあるい
は1シンボルの周期が短いため、通信品質や通信速度が
通信可能エリアを決定するパラメータとして、遅延特性
の考慮が必要となってきている。
In the design of a base station for a high-speed communication system such as a wireless LAN, since the communication speed is high and the cycle of 1 bit or 1 symbol is short, the communication quality and the communication speed are delays as parameters for determining the communicable area. It is necessary to consider the characteristics.

【0010】また、高速なクロック周波数で動作する電
子機器が増加し、電子機器の不要輻射雑音が無線通信に
使用される高周波数帯まで広がっている。さらに、構内
の無線通信においては無線局免許を必要としない無線通
信システムも使用されており、電子機器との共存や、他
の無線通信システムとの共存等の電磁環境も考慮した基
地局配置設計が必要となってきている。
Further, the number of electronic devices operating at a high clock frequency has increased, and unnecessary radiation noise of electronic devices has spread to a high frequency band used for wireless communication. In addition, wireless communication systems that do not require a wireless station license are also used for wireless communication on the premises, and base station layout design that takes into consideration electromagnetic environments such as coexistence with electronic devices and coexistence with other wireless communication systems. Is needed.

【0011】無線通信システムの基地局設計に対するレ
イトレーシングを用いたシミュレーションシステムや、
無線通信システムのフェージングや雑音に対するシミュ
レーション手法は存在するが、現状あるいは将来の高速
無線通信システムに対応し、電波伝搬特性および各種通
信特性(フェージング特性、遅延特性、雑音特性等)を
総合的に評価して最適な基地局配置設計や最適な通信環
境設計を行う設計システムは存在していない。
A simulation system using ray tracing for base station design of a wireless communication system,
Although there are simulation methods for fading and noise in wireless communication systems, they support current and future high-speed wireless communication systems and comprehensively evaluate radio wave propagation characteristics and various communication characteristics (fading characteristics, delay characteristics, noise characteristics, etc.). Therefore, there is no design system for optimal base station layout design and optimal communication environment design.

【0012】本発明の目的は、前述した従来の技術の問
題を解決するために、通信可能エリアを決定する電界強
度分布、遅延特性分布、誤り率特性分布、伝送速度分布
の評価パラメータを任意の通信環境に対して簡単かつ自
動で可視化することを可能とし、どの評価パラメータに
対してもしきい値を規定でき、最適な無線通信システム
の基地局配置設計や最適な通信環境設計を行う電磁環境
設計方法および設計プログラムを記録した記録媒体を提
供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technique by setting arbitrary evaluation parameters for the electric field strength distribution, delay characteristic distribution, error rate characteristic distribution and transmission rate distribution which determine the communicable area. Electromagnetic environment design that enables easy and automatic visualization of the communication environment, can specify threshold values for any evaluation parameters, and performs base station layout design of the optimum wireless communication system and optimum communication environment design It is to provide a recording medium in which a method and a design program are recorded.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、無線通信システムの通信可能エリアと通信
可能な基地局数をコンピュータシミュレーションを用い
て設計する電磁環境設計方法において、通信環境のレイ
アウト情報と、基地局配置情報と、対象無線通信システ
ム情報とを入力し記憶装置に記憶する第1のステップ
と、前記第1のステップで記憶装置に記憶された入力情
報に基づいて電波伝搬特性を解析し、電界強度分布と遅
延特性分布を求めて記憶装置に記憶する第2のステップ
と、前記記憶装置に記憶された情報に基づいて通信特性
を解析し、誤り率分布と実効電送速度分布を求め記憶装
置に記憶する第3のステップと、前記記憶装置に記憶さ
れた電界強度、遅延特性、誤り率、実効伝送速度に対し
て所定のしきい値を設定して無線通信システムの基地局
の通信可能エリアと通信可能な基地局数を求める第4の
ステップとを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an electromagnetic environment design method for designing the number of base stations communicable with a communicable area of a wireless communication system by computer simulation. Radio wave propagation based on the input information stored in the storage device in the first step, the first step of inputting the layout information, the base station arrangement information, and the target wireless communication system information and storing the information in the storage device. The second step of analyzing the characteristics to obtain the electric field strength distribution and the delay characteristic distribution and storing the distribution in the storage device, and analyzing the communication characteristics based on the information stored in the storage device, the error rate distribution and the effective transmission rate A third step of obtaining a distribution and storing it in a storage device, and setting a predetermined threshold value for the electric field strength, delay characteristic, error rate, and effective transmission rate stored in the storage device. Characterized by comprising a fourth step of the constant to determine the number of communicable base station communicable area of the base station of a wireless communication system.

【0014】また本発明は、前記電磁環境設計方法にお
いて、電波伝搬特性解析にレイトレーシングを使用する
ことを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that, in the electromagnetic environment designing method, ray tracing is used for analysis of radio wave propagation characteristics.

【0015】また本発明は、前記電磁環境設計方法にお
いて、通信特性解析に信号処理解析システムを使用する
ことを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that, in the electromagnetic environment designing method, a signal processing analysis system is used for communication characteristic analysis.

【0016】また本発明は、前記電磁環境設計方法にお
いて、計算された通信特性を自動的にデータベース化す
る記憶手段を備え、解析時間を短縮することを特徴とす
る。
Further, the present invention is characterized in that, in the electromagnetic environment designing method, a storage means for automatically creating a database of calculated communication characteristics is provided to shorten an analysis time.

【0017】また本発明は、前記電磁環境設計方法にお
いて、電磁環境設計方法において、雑音・干渉波源の位
置情報、雑音・干渉波源に対する特性パラメータを入力
し、電波伝搬特性解析、通信特性解析を用いて、雑音・
干渉波源が存在する場合の電界強度分布、遅延特性分
布、誤り率分布、実効伝送速度分布を解析することを特
徴とする。
In the electromagnetic environment design method according to the present invention, the position information of the noise / interference wave source and the characteristic parameters for the noise / interference wave source are input in the electromagnetic environment design method, and radio wave propagation characteristic analysis and communication characteristic analysis are used. Noise
It is characterized by analyzing the electric field strength distribution, delay characteristic distribution, error rate distribution, and effective transmission rate distribution in the presence of an interference wave source.

【0018】また本発明は、無線通信システムの通信可
能エリアと通信可能な基地局数をコンピュータシミュレ
ーションを用いて設計する設計プログラムを記録した記
録媒体において、通信環境のレイアウト情報と、基地局
配置情報と、対象無線通信システム情報とを入力し記憶
装置に記憶する第1の手順、前記第1の手順で記憶装置
に記憶された入力情報に基づいて電波伝搬特性を解析
し、電界強度分布と遅延特性分布を求めて記憶装置に記
憶する第2の手順、前記記憶装置に記憶された情報に基
づいて通信特性を解析し、誤り率分布と実効電送速度分
布を求め記憶装置に記憶する第3の手順、前記記憶装置
に記憶された電界強度、遅延特性、誤り率、実効伝送速
度に対して所定のしきい値を設定して無線通信システム
の基地局の通信可能エリアと通信可能な基地局数を求め
る第4の手順をコンピュータに実行させるためのもので
ある。
According to the present invention, in a recording medium in which a design program for designing the number of base stations communicable with a communicable area of a wireless communication system by using computer simulation is recorded, the layout information of the communication environment and the base station arrangement information are stored. And a target radio communication system information to be input and stored in the storage device, the radio wave propagation characteristics are analyzed based on the input information stored in the storage device in the first procedure, and the electric field strength distribution and the delay are analyzed. A second procedure for obtaining a characteristic distribution and storing it in a storage device, and a third procedure for analyzing a communication characteristic based on the information stored in the storage device to obtain an error rate distribution and an effective transmission rate distribution and storing it in the storage device. The base station of the wireless communication system can communicate by setting a predetermined threshold for the procedure, the electric field strength, the delay characteristic, the error rate, and the effective transmission rate stored in the storage device. It is intended to execute the fourth step of obtaining the number of available communication base station with the rear to the computer.

【0019】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、電波伝搬特性解析にレイトレー
シングを使用することを特徴とするものである。
The present invention is also characterized in that, in the recording medium in which the design program is recorded, ray tracing is used for analysis of radio wave propagation characteristics.

【0020】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、通信特性解析に信号処理解析シ
ステムを使用することを特徴とするものである。。
The present invention is also characterized in that a signal processing analysis system is used for communication characteristic analysis in a recording medium in which the design program is recorded. .

【0021】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、計算された通信特性を自動的に
データベース化する記憶手段を備え、解析時間を短縮す
ることを特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the recording medium in which the design program is recorded is provided with a storage means for automatically converting the calculated communication characteristics into a database to shorten the analysis time.

【0022】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、雑音・干渉波源(雑音源は意図
的でない電磁波の発生源である電子機器等であり、干渉
波源は意図的に電磁波を発生する同一周波数帯を使用す
る他の無線通信システム等である。)の位置情報、雑音
・干渉波源に対する特性パラメータを入力し、電波伝搬
特性解析、通信特性解析を用いて、雑音・干渉波源が存
在する場合の電界強度分布、遅延特性分布、誤り率分
布、実効伝送速度分布を解析することを特徴とするもの
である。
In the recording medium having the design program recorded thereon, the present invention is a noise / interference wave source (a noise source is an electronic device or the like that is an unintentional electromagnetic wave generation source, and the interference wave source intentionally generates electromagnetic waves. Other wireless communication systems using the same frequency band, etc.) position information and noise / interference wave source characteristic parameters are input, and using the radio wave propagation characteristic analysis and communication characteristic analysis, the noise / interference wave source exists. It is characterized by analyzing the electric field strength distribution, delay characteristic distribution, error rate distribution and effective transmission rate distribution in the case of

【0023】本発明は、電界強度分布、遅延特性分布、
誤り率特性分布、伝送速度分布の評価パラメータを用い
て、任意の通信環境に対する最適な基地局配置設計や最
適な通信環境設計を可能にする電磁環境設計システムを
提案する。
According to the present invention, the electric field strength distribution, the delay characteristic distribution,
We propose an electromagnetic environment design system that enables optimal base station layout design and optimal communication environment design for arbitrary communication environments by using error rate characteristic distribution and transmission rate distribution evaluation parameters.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明で用いる電磁環境設計システ
ムのシステム構成を示す図であり、1−1は入力装置で
あり、1−2は表示装置であり、1−3は中央処理装置
であり、1−4は記憶装置である。図2は本発明の電磁
環境設計方法の設計フローを示す図である。以下に図2
に基づいた設計手順を説明する。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an electromagnetic environment design system used in the present invention. 1-1 is an input device, 1-2 is a display device, and 1-3 is a central processing unit. Reference numerals 1-4 are storage devices. FIG. 2 is a diagram showing a design flow of the electromagnetic environment designing method of the present invention. Figure 2 below
The design procedure based on is explained.

【0026】ステップ101から103において、通信
環境の解析対象レイアウト情報・基地局配置情報・無線
通信システム情報を入力装置1−1から入力し中央処理
装置1−3を介して記憶装置1−4に記憶する。ステッ
プ104において、雑音・干渉源の有無の選択を行い、
雑音・干渉源有り(Yes)の場合は雑音・干渉源の位
置情報、雑音・干渉源に対する周波数・振幅等の特性パ
ラメータ等の選択または入力(ステップ105)を行い
記憶装置1−4に記憶する。また、雑音・干渉源無し
(No)の場合は、ステップ106およびステップ10
7に進む。
In steps 101 to 103, the analysis environment layout information / base station layout information / wireless communication system information of the communication environment is input from the input device 1-1 and stored in the storage device 1-4 via the central processing unit 1-3. Remember. In step 104, the presence / absence of a noise / interference source is selected,
When there is noise / interference source (Yes), position information of the noise / interference source, characteristic parameters such as frequency / amplitude for the noise / interference source, etc. are selected or input (step 105) and stored in the storage device 1-4. . If there is no noise / interference source (No), step 106 and step 10
Proceed to 7.

【0027】ステップ106においては、記憶装置1−
4に記憶された入力情報に基づいて電波伝搬特性解析を
行う。電波伝搬特性解析では、解析範囲内の電界強度分
布、遅延特性分布、信号対雑音・干渉波比分布等の計算
を行う。解析された結果は記憶装置1−4に記憶され
る。
In step 106, the storage device 1-
Radio wave propagation characteristic analysis is performed based on the input information stored in 4. In the radio wave propagation characteristic analysis, the electric field strength distribution within the analysis range, the delay characteristic distribution, the signal-to-noise / interference wave ratio distribution, etc. are calculated. The analyzed result is stored in the storage device 1-4.

【0028】ステップ107において、対象無線通信シ
ステムの熱雑音に対する通信特性、遅延広がりに対する
誤り率特性等のデータベースの有無を判断し、データベ
ースが存在しなければ(No)、前記記憶装置1−4に
記憶された情報を基に通信特性解析(ステップ108)
を行い、誤り率分布と実効伝送速度分布を求め記憶装置
1−4に記憶する通信特性データベース作成(ステップ
109)を行う。データベース作成済み(Yes)の場
合は、ステップ110の評価パラメータの選択に進む。
In step 107, it is judged whether or not there is a database of communication characteristics with respect to thermal noise of the target wireless communication system, error rate characteristics with respect to delay spread, and if the database does not exist (No), it is stored in the storage device 1-4. Communication characteristic analysis based on the stored information (step 108)
Then, an error rate distribution and an effective transmission rate distribution are obtained and a communication characteristic database to be stored in the storage device 1-4 is created (step 109). If the database has been created (Yes), the process proceeds to the selection of evaluation parameters in step 110.

【0029】電波伝搬特性解析(ステップ106)と通
信特性データベース作成(ステップ109)の両方が完
了すれば、評価パラメータの選択(ステップ110)を
行う。
When both the radio wave propagation characteristic analysis (step 106) and the communication characteristic database creation (step 109) are completed, an evaluation parameter is selected (step 110).

【0030】ステップ110において、基地局の通信可
能エリア、受信可能チャネル数(通信可能な基地局数)
を選択しない場合は、前述の記憶装置1−4に蓄積され
た情報から選択された情報を引き出し、電界強度分布、
遅延広がり分布(遅延特性分布)、誤り率分布、実効伝
送速度分布等の評価パラメータを表示装置1−2に表示
し、記憶装置1−4に記憶する(ステップ111)。全
ての基地局を評価する場合には、それぞれの評価パラメ
ータに対する最小値、最大値、平均値、中央値等の選択
が可能である。
In step 110, the communicable area of the base station and the number of receivable channels (the number of communicable base stations)
If is not selected, the selected information is extracted from the information stored in the above-mentioned storage device 1-4, and the electric field strength distribution,
Evaluation parameters such as delay spread distribution (delay characteristic distribution), error rate distribution, and effective transmission rate distribution are displayed on the display device 1-2 and stored in the storage device 1-4 (step 111). When evaluating all base stations, it is possible to select the minimum value, the maximum value, the average value, the median value or the like for each evaluation parameter.

【0031】ステップ110において、基地局の通信可
能エリアを選択した場合(ステップ112)は、前記記
憶装置1−4に記憶された電界強度、遅延広がり、誤り
率、実効伝送速度に対して所定のしきい値を設定して入
力、あるいは選択し、無線通信システムの基地局の通信
可能エリアを求め、記憶装置1−4に記憶して(ステッ
プ113)、通信可能エリアを表示装置1−2に表示
し、記憶装置1−4に記憶する(ステップ114)。ス
テップ114では、あらかじめ中央処理装置1−3にお
いて設定されたしきい値を満足しているか否かで通信可
能・不可能が判断される。しきい値はあらかじめ用意さ
れているものを選択する場合と、所定の値を入力する場
合の両方を選択できる。この場合、全ての評価パラメー
タに対してしきい値を設け論理和によって判断すること
も、1部の評価パラメータによって規定することも可能
である。
When the communicable area of the base station is selected in step 110 (step 112), predetermined values are set for the electric field strength, delay spread, error rate, and effective transmission rate stored in the storage device 1-4. The threshold value is set and input or selected, the communicable area of the base station of the wireless communication system is obtained, stored in the storage device 1-4 (step 113), and the communicable area is displayed on the display device 1-2. It is displayed and stored in the storage device 1-4 (step 114). In step 114, it is determined whether communication is possible or not depending on whether or not the threshold value set in advance in the central processing unit 1-3 is satisfied. The threshold can be selected both when it is prepared in advance and when a predetermined value is input. In this case, it is possible to set threshold values for all the evaluation parameters and judge by logical sum, or to define by a part of the evaluation parameters.

【0032】ステップ110において、受信可能チャネ
ル数を選択した場合(ステップ115)は、ステップ1
16において所定のしきい値を設定して入力、あるいは
選択を行い、受信可能チャネル数を求め、受信可能チャ
ネル数を表示装置1−2に表示し、記憶装置1−4に記
憶する(ステップ117)。受信可能チャネル数の評価
は、通信可能エリアと同様、解析範囲内の観測点に対し
て、あらかじめ中央処理装置1−3において設定された
しきい値を満足する基地局数が何個であるかを解析し、
1基地局あたりのチャネル数に基づいて評価される。
When the number of receivable channels is selected in step 110 (step 115), step 1
In step 16, a predetermined threshold value is set and input or selected, the number of receivable channels is calculated, the number of receivable channels is displayed on the display device 1-2, and stored in the storage device 1-4 (step 117). ). As with the communication area, the number of receivable channels is evaluated based on the number of base stations that satisfy the threshold value set in advance in the central processing unit 1-3 for the observation points within the analysis range. Parses
It is evaluated based on the number of channels per base station.

【0033】次に、評価パラメータの再選択(ステップ
118)を行う場合は、ステップ110に戻り、各々の
情報を初期化、再入力、再記憶、再評価を行う。記憶装
置1−4に蓄積された初期入力情報(通信環境のレイア
ウト情報・基地局配置情報・無線通信システム情報)の
再設定(ステップ119)を行う場合は、ステップ10
1に戻り、再度評価を行う。また、ステップ119にお
いて、基地局配置や通信環境が要求条件を満足する場合
は設計が完了する。
Next, when reselecting the evaluation parameter (step 118), the process returns to step 110, and each information is initialized, re-input, re-stored, and re-evaluated. When the initial input information (communication environment layout information / base station arrangement information / wireless communication system information) stored in the storage device 1-4 is reset (step 119), step 10 is performed.
Return to 1 and evaluate again. Further, in step 119, when the base station arrangement and the communication environment satisfy the requirements, the design is completed.

【0034】以上説明したように、本発明の設計方法で
は、電界強度分布、遅延広がり分布、誤り率分布、実効
伝送速度分布等の評価パラメータに基づいて、通信可能
エリアを評価し、更に各観測点における受信可能チャネ
ル数も評価できるので、無線通信システムに必要とされ
る伝送速度等の通信品質、トラヒック、雑音・干渉によ
る障害を考慮した十分な基地局配置設計および通信環境
設計が可能となる。
As described above, in the design method of the present invention, the communicable area is evaluated based on the evaluation parameters such as the electric field strength distribution, the delay spread distribution, the error rate distribution, the effective transmission rate distribution, and each observation. Since the number of receivable channels at each point can also be evaluated, it is possible to perform sufficient base station layout design and communication environment design in consideration of communication quality such as transmission rate required for wireless communication systems, traffic, and obstacles due to noise and interference. .

【0035】(第一実施例)図3は本発明の第一実施例
の設計フローを示す図である。図4は本発明の第一実施
例のあるビルのフロアレイアウト情報および基地局配置
情報の上面図である。解析対象レイアウト情報入力(ス
テップ301)では電波伝搬特性解析に使用する壁や天
井等の3次元座標、材質(解析に使用する物理定数を含
む)が入力された記憶装置に記憶されている。また、基
地局配置情報入力(ステップ302)には、基地局アン
テナの3次元座標、指向性等が入力され記憶装置に記憶
される。無線通信システム情報入力(ステップ303)
は無線通信システムの通信方式、無線周波数、伝送速度
等が入力され記憶装置に記憶される。
(First Embodiment) FIG. 3 is a diagram showing a design flow of the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a top view of floor layout information and base station arrangement information of a building according to the first embodiment of the present invention. In the analysis target layout information input (step 301), the three-dimensional coordinates of the wall or ceiling used for the radio wave propagation characteristic analysis and the material (including the physical constants used for the analysis) are stored in the storage device. Further, the three-dimensional coordinates, directivity, etc. of the base station antenna are input to the base station arrangement information input (step 302) and stored in the storage device. Wireless communication system information input (step 303)
Is input to the communication system of the wireless communication system, the wireless frequency, the transmission rate, etc. and stored in the storage device.

【0036】ステップ304においては、記憶装置に蓄
積された入力情報(レイアウト情報・基地局配置情報・
無線通信システム情報)に基づいて、電波伝搬特性解析
が行われる。電波伝搬特性解析では、例えば、「K.
R.Schoubach,N.J.Davis and
T.S.Rappaport,“A Ray Tra
cing Method for Predictin
g Path Lossand Delay Spre
ad in Microcellular Envir
onments,“IEEE Vehicular T
echchnol.Conf.,pp.932−93
5,May 1992.」に述べられている手法を用い
て、電界強度分布と遅延特性分布の計算を行う。
In step 304, the input information (layout information, base station arrangement information,
Radio wave propagation characteristic analysis is performed based on (wireless communication system information). In the radio wave propagation characteristic analysis, for example, “K.
R. Schoubach, N .; J. Davis and
T. S. Rappaport, "A Ray Tra
cing Method for Predictin
g Path Loss Delay Delay Spre
ad in Microcellular Envir
owners, “IEEE Vehicular T
echchnol. Conf. , Pp. 932-93
5, May 1992. The calculation of the electric field strength distribution and the delay characteristic distribution is performed using the method described in ".

【0037】これと並行して、ステップ305におい
て、記憶された入力情報に対して通信特性データベース
の有無を判断し、データベースが存在しない場合は、通
信特性解析(ステップ306)、通信特性データベース
作成(ステップ307)を行う。
In parallel with this, in step 305, it is judged whether or not there is a communication characteristic database for the stored input information. If no database exists, communication characteristic analysis (step 306), communication characteristic database creation ( Step 307) is performed.

【0038】解析対象の無線通信システムの雑音に対す
る通信特性と遅延広がりに対する誤り率特性の例を図
5、図6に示す。通常、静止時に使用することの多い無
線通信システムに対しては、フェージングのない環境で
の特性が用いられ、移動時に使用されることの多い無線
通信システムに対してはフェージンク環境における特性
が用いられる。
Examples of communication characteristics against noise and error rate characteristics against delay spread of the wireless communication system to be analyzed are shown in FIGS. Normally, the characteristics in a fading-free environment are used for a wireless communication system that is often used when stationary, and the characteristics in a fading environment are used for a wireless communication system that is often used when moving. .

【0039】Eb/N0(1ビット当たりのエネルギに
対する雑音電力密度の比)に対する特性を受信強度特性
に換算する手法を示す。受信機入力電力Pr(dBm)
はEb/N0を用いて次式で表される。
A method for converting the characteristics with respect to Eb / N0 (ratio of noise power density to energy per bit) to reception strength characteristics will be described. Receiver input power Pr (dBm)
Is expressed by the following equation using Eb / N0.

【0040】 Pr=Eb/N0+KBT+NF+Mj+Gp (1) ここで、KBT(K:ボツルマン定数、B:無線周波数
帯域幅、T:絶対温度)は受信機雑音電力(dBm)、
NFは受信機の雑音指数(dB)、Mj(dB)は復調
方式、帯域制限等によるハード上の劣化マージン(d
B)、Gpは処理利得を表す。
Pr = Eb / N0 + KBT + NF + Mj + Gp (1) Here, KBT (K: Boltzmann constant, B: radio frequency bandwidth, T: absolute temperature) is receiver noise power (dBm),
NF is the noise figure (dB) of the receiver, Mj (dB) is the demodulation method, hardware deterioration margin (d) due to band limitation, etc.
B) and Gp represent processing gains.

【0041】また、50Ω系の受信電界強度Er(dB
μV)は次式で表される。
Further, the reception electric field strength Er (dB) of 50Ω system
μV) is expressed by the following equation.

【0042】 Er=107+Pr (2) したがって、図5の結果に基づいて電界強度に対する誤
り率が計算される。また、図6のように、雑音に対して
受信電界強度が大きい場合でも、遅延広がりが大きくな
ると符号間干渉による誤りが増加する。そのため、本発
明の基地局配置設計では遅延広がりに対する通信特性も
考慮している。遅延広がりと誤り率の関係は、例えば、
「Justin C−I Chuang,‘Simul
ation of Digital Modulati
on on PortableRadio Commu
nications Channels with F
requency−selective Fadin
g’“IEEE,1986」等で解析方法が示されてい
る。
Er = 107 + Pr (2) Therefore, the error rate with respect to the electric field strength is calculated based on the result of FIG. Further, as shown in FIG. 6, even when the received electric field strength is large with respect to noise, errors due to intersymbol interference increase as the delay spread increases. Therefore, the base station layout design of the present invention also considers communication characteristics with respect to delay spread. The relationship between delay spread and error rate is, for example,
"Justin C-I Chang, 'Simul
ation of Digital Modulati
on on Portable Radio Commu
animations Channels with F
requirement-selective Fadin
The analysis method is shown in g '"IEEE, 1986" and the like.

【0043】電波伝搬特性解析(ステップ304)と通
信特性データベース作成(ステップ307)が完了後、
評価するパラメータの選択(ステップ308)を行う。
評価されるパラメータとしては、電界強度分布、遅延広
がり分布、誤り率分布、実効伝送速度分布等の選択、お
よび特性の基地局あるいは全ての基地局を選択する。全
ての基地局を選択する場合は、解析範囲内のそれぞれの
評価パラメータに対する最小値、最大値、平均値、中央
値等の選択が可能である。最後に、選択された評価パラ
メータの表示(ステップ309)を行う。
After the radio wave propagation characteristic analysis (step 304) and the communication characteristic database creation (step 307) are completed,
The parameters to be evaluated are selected (step 308).
As the parameters to be evaluated, a field strength distribution, a delay spread distribution, an error rate distribution, an effective transmission rate distribution, etc. are selected, and a base station having characteristics or all base stations are selected. When selecting all base stations, it is possible to select the minimum value, the maximum value, the average value, the median value or the like for each evaluation parameter within the analysis range. Finally, the selected evaluation parameter is displayed (step 309).

【0044】ここでは、図4の基地局4−A1の最小値
を0dBとして規格化した高さ1mにおける電界強度分
布の解析例を図7に、高さ1mにおける遅延広がりの解
析例を図8に示す。図7、8の結果を用いれば、無線通
信システムの電界強度分布、遅延広がり分布が可視化さ
れるので、電界強度が不十分なエリア、遅延広がりが大
きくなっているエリアを容易に抽出することができる。
Here, an analysis example of the electric field strength distribution at a height of 1 m standardized with the minimum value of the base station 4-A1 of FIG. 4 as 0 dB is shown in FIG. 7, and an analysis example of the delay spread at a height of 1 m is shown in FIG. Shown in. Using the results of FIGS. 7 and 8, since the electric field strength distribution and the delay spread distribution of the wireless communication system are visualized, the area where the electric field strength is insufficient and the area where the delay spread is large can be easily extracted. it can.

【0045】次に、電界強度に対するビット誤り率(P
e)と遅延広がりに対するビット誤り率(Pd)の和
(Pb)は無線通信システムの雑音・干渉波の影響がな
い場合のビット誤り率となる。
Next, the bit error rate (P
The sum (Pb) of e) and the bit error rate (Pd) with respect to the delay spread is the bit error rate when there is no influence of noise and interference waves in the wireless communication system.

【0046】 Pb=Pe+Pd (3) したがって、同様に基地局4−A1に対する高さ1mの
ビット誤り率分布を図9に示すように解析することがで
きる。図9に示すとおり、電界強度と遅延特性を考慮し
たビット誤り率の分布が可視化できるため、所要ビット
誤り率を満足していないエリアを容易に求めることがで
きる。
Pb = Pe + Pd (3) Therefore, similarly, the bit error rate distribution with a height of 1 m for the base station 4-A1 can be analyzed as shown in FIG. As shown in FIG. 9, since the distribution of the bit error rate in consideration of the electric field strength and the delay characteristic can be visualized, the area which does not satisfy the required bit error rate can be easily obtained.

【0047】ここで、伝送フレーム長をNバイト(8×
Nビット)とすると、フレーム誤り率Pfとビット誤り
率Pbの関係は Pf=1−(1−Pb)8N (4) となり、例えば、Go−back−Nにおける実効伝送
速度S(bit/sec)は、 S={K・v・(1−Pf)・8・N/v}/ {1−Pf)・8・N/v+Pf・M・8(N/v+C)+C} (5) で表される。ここで、Kは符号化率であり、Pfはフレ
ーム誤り率であり、vは伝送速度であり、Mは受信側か
らの要求に応じて再送する最大フレーム数であり、Cは
伝送時間以外の処理時間である。
Here, the transmission frame length is N bytes (8 ×
(N bits), the relationship between the frame error rate Pf and the bit error rate Pb is Pf = 1− (1−Pb) 8N (4). For example, the effective transmission rate S (bit / sec) in Go-back-N is Is represented by S = {K · v · (1-Pf) · 8 · N / v} / {1−Pf) · 8 · N / v + Pf · M · 8 (N / v + C) + C} (5) It Here, K is the coding rate, Pf is the frame error rate, v is the transmission rate, M is the maximum number of frames to be retransmitted in response to a request from the receiving side, and C is other than the transmission time. The processing time.

【0048】ここで、図4の基地局4−A1に対する最
大値で規格化した高さ1mの実効伝送速度分布を図10
に示す。同図に示すように、実効伝送速度の分布も可視
化されるので、無線通信システムの本来の伝送速度が実
現できないエリアを容易に抽出することができる。
Here, the effective transmission rate distribution of the height of 1 m standardized by the maximum value for the base station 4-A1 of FIG. 4 is shown in FIG.
Shown in. As shown in the figure, since the distribution of the effective transmission rate is also visualized, it is possible to easily extract the area where the original transmission rate of the wireless communication system cannot be realized.

【0049】以上説明したように、評価パラメータの表
示を行い、再度評価パラメータを選択する場合(ステッ
プ310)は、ステップ308において再度選択を行
い、再表示(ステップ309)を行う。さらに、初期入
力情報(通信環境のレイアウト情報・基地局配置情報・
無線通信システム情報)の再設定を行う場合(ステップ
311)は、再度ステップ301より再評価を行う。
As described above, when the evaluation parameters are displayed and the evaluation parameters are selected again (step 310), the selection is performed again in step 308 and the display is performed again (step 309). Furthermore, initial input information (communication environment layout information, base station placement information,
When resetting (wireless communication system information) (step 311), re-evaluation is performed again from step 301.

【0050】本発明の第一実施例では、任意の観測点に
対して、電界強度、遅延特性、誤り率、伝送速度等を解
析し、基地局設計や通信環境設計の最適化を実現してい
る。
In the first embodiment of the present invention, the electric field strength, the delay characteristic, the error rate, the transmission rate, etc. are analyzed for an arbitrary observation point to realize the optimization of the base station design and the communication environment design. There is.

【0051】(第二実施例)本発明の第二実施例では、
電波伝搬特性解析にレイトレーシングを使用する。本発
明の第二実施例では、第一実施例と同様に、レイアウト
情報・基地局配置情報・無線通信システム情報に基づい
て、解析範囲内の電波伝搬特性(電界強度分布・遅延特
性分布)を自動的に解析することができる。レイトレー
シング法は、波長が伝搬環境(部屋の大きさ、壁面の凹
凸等)と比較して小さい場合に有効であり、一般的にU
HF帯以上の周波数帯で有効とされている。
(Second Embodiment) In the second embodiment of the present invention,
Use ray tracing for radio wave propagation characteristics analysis. In the second embodiment of the present invention, similarly to the first embodiment, based on the layout information / base station arrangement information / wireless communication system information, the radio wave propagation characteristics (electric field strength distribution / delay characteristic distribution) within the analysis range are calculated. It can be analyzed automatically. The ray tracing method is effective when the wavelength is small compared to the propagation environment (room size, wall surface irregularities, etc.), and generally U
It is effective in the frequency band above the HF band.

【0052】図11は高さ1mにおける図4の全ての基
地局電波の電界強度の最大値を示す図であり、図12は
高さ1mにおける図4の全ての基地局の基地局電波の遅
延広がりの最小値を示す図である。図11、12に示す
ように、レイトレーシング法を用いれば、電界強度と遅
延特性が高精度で計算できるので、全ての基地局から電
界強度が弱いエリアや遅延広がりの大きいエリアが容易
に抽出が可能であり、本発明のような配置設計に適して
いる。
FIG. 11 is a diagram showing the maximum values of the electric field strengths of the radio waves of all the base stations of FIG. 4 at a height of 1 m, and FIG. 12 is the delay of the radio waves of the base stations of all the base stations of FIG. 4 at a height of 1 m. It is a figure which shows the minimum value of spread. As shown in FIGS. 11 and 12, when the ray tracing method is used, the electric field strength and the delay characteristic can be calculated with high accuracy, so that the area with weak electric field strength or the area with large delay spread can be easily extracted from all base stations. It is possible and suitable for the layout design as in the present invention.

【0053】本発明の第二実施例では、レイトレーシン
グ法を用いて電波伝搬特性解析を行い、任意の観測点に
対して、電界強度と遅延特性を高精度で解析し、最適な
基地局配置設計や通信環境設計を行う電磁環境設計方法
を実現している。
In the second embodiment of the present invention, radio wave propagation characteristic analysis is performed using the ray tracing method, and the electric field strength and delay characteristic are analyzed with high accuracy at an arbitrary observation point to determine the optimum base station arrangement. It realizes an electromagnetic environment design method for designing and communication environment design.

【0054】(第三実施例)本発明の第三実施例では、
各種通信特性解析に信号処理解析システムを使用する無
線通信システムの基地局配置設計方法について説明す
る。
(Third Embodiment) In the third embodiment of the present invention,
A base station arrangement design method of a wireless communication system using a signal processing analysis system for various communication characteristic analyzes will be described.

【0055】現在、信号処理解析を行うための多くの市
販ツールが存在する。これらの信号処理解析では、正弦
波等の理想的な信号発生器、加算・乗算・論理演算等の
演算子、および遅延素子・フィルタ等の非線形素子を表
現する疑似入出力システムを用いて、GUI上で任意の
サンプル間隔、伝達関数を持つ無線通信システムをモデ
ル化することが可能である。本発明の第三実施例は、モ
デル化された無線通信システム、伝送チャネル、干渉波
・雑音を組み合わせて通信特性シミュレーションを行
い、設計方法の精度・効率を向上させることを目的とし
ている。
Currently, there are many commercially available tools for performing signal processing analysis. In these signal processing analyses, an ideal signal generator such as a sine wave, an operator such as addition, multiplication, and logical operation, and a pseudo input / output system expressing a non-linear element such as a delay element and a filter are used. It is possible to model a wireless communication system with arbitrary sample intervals and transfer functions above. The third embodiment of the present invention aims to improve the accuracy and efficiency of the design method by performing the communication characteristic simulation by combining the modeled wireless communication system, transmission channel, and interference wave / noise.

【0056】以下に受信電界強度に対する通信特性の計
算手順と、雑音・干渉源に対する電磁干渉特性の解析例
を示す。
The calculation procedure of the communication characteristic with respect to the received electric field strength and the analysis example of the electromagnetic interference characteristic with respect to the noise / interference source will be shown below.

【0057】図13は受信電界強度に対する通信特性の
計算を行うための信号処理解析のブロック図を示してい
る。図13において、13−1はランダムデータ発生
器、13−2は無線通信システム送信機、13−3は伝
送チャンネル、13−4は無線通信システム受信機、1
3−5はエラーメータである。ここでは、伝送チャンネ
ル13−3として加法性白色ガウス雑音伝送路を用い、
図5と同様に、Eb/N0に対するビット誤り率特性が
得られ、式(1)、(2)を用いて、受信電界強度に対
する通信特性が得られる。図14は無線通信システムA
−Eの5種類について通信特性解析を行った結果を示す
図である。図14に示すように、各無線通信システム特
有の物理パラメータや変復調の過程を忠実に表現できる
ため、より高精度な解析が可能である。また、容易に仮
想的な無線通信システムを作成することができるので、
開発途中の無線通信システムの解析も可能である。
FIG. 13 shows a block diagram of signal processing analysis for calculating communication characteristics with respect to received electric field strength. In FIG. 13, 13-1 is a random data generator, 13-2 is a wireless communication system transmitter, 13-3 is a transmission channel, 13-4 is a wireless communication system receiver, 1
3-5 is an error meter. Here, an additive white Gaussian noise transmission line is used as the transmission channel 13-3,
Similar to FIG. 5, the bit error rate characteristic with respect to Eb / N0 is obtained, and the communication characteristic with respect to the received electric field strength is obtained using Expressions (1) and (2). FIG. 14 shows a wireless communication system A
It is a figure which shows the result of having performed the communication characteristic analysis about five types of -E. As shown in FIG. 14, since the physical parameters peculiar to each wireless communication system and the process of modulation / demodulation can be faithfully expressed, more accurate analysis is possible. Also, because it is possible to easily create a virtual wireless communication system,
It is also possible to analyze a wireless communication system under development.

【0058】図15は雑音・干渉源に対する電磁干渉特
性の計算を行うための信号処理解析のブロック図を示す
図である。15−1はランダムデータ発生器、15−2
は無線通信システム送信機、15−3は雑音・干渉源、
15−4は結合器、15−5は無線通信システム受信
機、15−6はエラーメータである。ここでは、同一無
線周波数を使用するスペクトル拡散方式無線通信システ
ム間の電磁干渉を希望波対干渉波の比で規定した例を示
す。
FIG. 15 is a diagram showing a block diagram of signal processing analysis for calculating the electromagnetic interference characteristic with respect to a noise / interference source. 15-1 is a random data generator, 15-2
Is a wireless communication system transmitter, 15-3 is a noise / interference source,
Reference numeral 15-4 is a coupler, 15-5 is a wireless communication system receiver, and 15-6 is an error meter. Here, an example is shown in which electromagnetic interference between spread spectrum wireless communication systems that use the same radio frequency is defined by the ratio of desired wave to interference wave.

【0059】図15の解析モデルに対して、直接拡散
(Direct Sequence:DS)無線通信シ
ステムの送受信機の解析モデルを作成し、干渉源に同一
周波数を使用する周波数ホッピング(Frequenc
y Hopping:FH)方式無線通信システムと、
拡散符号の異なるDS方式無線通信システムの送信機の
解析モデルを作成し、解析を行った解析例を示す。
With respect to the analysis model of FIG. 15, an analysis model of a transmitter / receiver of a direct sequence (DS) wireless communication system is created, and frequency hopping (Frequency) using the same frequency as an interference source is created.
y Hopping (FH) wireless communication system,
An analysis example is shown in which an analysis model of a transmitter of a DS wireless communication system with different spreading codes is created and analyzed.

【0060】図16は、DS方式無線通信システムのF
H方式無線通信システムによる電磁干渉特性と、拡散符
号の異なるDS方式無線通信システムによる電磁干渉特
性を示す図である。図16に示すように、特定の干渉波
に対する電磁干渉特性の解析は、解析モデルをGUI上
で組み合わせるのみで行えるので、一度、各無線通信シ
ステムや雑音・干渉源の解析モデルを作成すれば、様々
な電磁干渉特性を容易にデータベース化することも可能
である。
FIG. 16 shows F of the DS radio communication system.
It is a figure which shows the electromagnetic interference characteristic by the H type | system | group wireless communication system, and the electromagnetic interference characteristic by the DS type | mold wireless communication system with which a spreading code differs. As shown in FIG. 16, the analysis of the electromagnetic interference characteristics with respect to a specific interference wave can be performed only by combining the analysis models on the GUI. Therefore, once an analysis model for each wireless communication system or noise / interference source is created, It is also possible to easily make a database of various electromagnetic interference characteristics.

【0061】以上説明したように、本発明の第三実施例
は、各無線通信システムの通信特性解析に信号処理解析
を使用することによって、各無線通信システムの通信特
性を容易に解析し、かつ、解析モデルを組み合わせるこ
とによって様々な電磁干渉特性の解析が可能となるの
で、電磁環境設計に必要な通信特性の解析において有効
である。
As described above, the third embodiment of the present invention easily analyzes the communication characteristics of each wireless communication system by using the signal processing analysis for analyzing the communication characteristics of each wireless communication system, and Since various electromagnetic interference characteristics can be analyzed by combining analysis models, it is effective in analyzing communication characteristics required for electromagnetic environment design.

【0062】(第四実施例)本発明の第四実施例は、本
発明の設計システムにおいて、既に解析された通信特性
を自動的にデータベース化する記憶手段を備えることに
よって、解析時間を短縮することを実現するものであ
る。
(Fourth Embodiment) In the fourth embodiment of the present invention, in the design system of the present invention, the analysis time is shortened by providing a storage means for automatically converting the already analyzed communication characteristics into a database. It realizes that.

【0063】図17は、本発明の第一実施例において、
本発明の第四実施例を適用し、各無線通信システムに対
する通信特性を自動的に記憶装置に記憶しデータベース
化する機能を装備させた場合の設計フローを示す図であ
る。図17において、1701は解析対象レイアウト情
報入力、1702は基地局配置情報入力、1703は無
線通信システム情報入力、1704は電波伝搬特性解
析、1705は通信特性データベース検索、1706は
評価パラメータ選択、1707は評価パラメータの表
示、1708は再設定である。図17に示すように、解
析に必要な各種通信特性は基地局設計システムがデータ
ベースを検索するため、無線通信システム情報を入力し
記憶装置に記憶する段階で、対象無線通信システムの種
類、雑音・干渉源の種類を入力し記憶装置に記憶すれ
ば、電波伝搬特性解析終了後、直ちに各評価パラメータ
の評価が行えるので、基地局配置設計や通信環境設計が
効率化される。
FIG. 17 shows the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a design flow in the case where the fourth embodiment of the present invention is applied and a function of automatically storing communication characteristics for each wireless communication system in a storage device and making a database is provided. 17, 1701 is analysis target layout information input, 1702 is base station layout information input, 1703 is wireless communication system information input, 1704 is radio wave propagation characteristic analysis, 1705 is communication characteristic database search, 1706 is evaluation parameter selection, and 1707 is Display of evaluation parameters, 1708 is resetting. As shown in FIG. 17, since the base station design system searches the database for various communication characteristics required for analysis, the type of the target wireless communication system, noise By inputting the type of the interference source and storing it in the storage device, each evaluation parameter can be evaluated immediately after the completion of the radio wave propagation characteristic analysis, so that the base station layout design and the communication environment design are made efficient.

【0064】図18は通信特性データベースファイルの
ヘッダ部分の例を示す図である。図18に示すように、
対象無線通信システム、雑音・干渉源、通信特性、評価
パラメータが識別できれば、対象無線通信システム情報
等の初期入力段階で入力し記憶装置に記憶されたものと
比較することにより、容易に検索できる。
FIG. 18 is a diagram showing an example of the header portion of the communication characteristic database file. As shown in FIG.
If the target wireless communication system, noise / interference source, communication characteristics, and evaluation parameter can be identified, the target wireless communication system information can be easily searched by comparing it with the one input at the initial input stage and stored in the storage device.

【0065】以上説明したように、本発明の第四実施例
では既に解析された通信特性を自動的にデータベース化
する記憶手段を備えることによって、解析時間を短縮す
ることを実現している。
As described above, in the fourth embodiment of the present invention, the analysis time is shortened by providing the storage means for automatically converting the already analyzed communication characteristics into a database.

【0066】(第五実施例)本発明の第五実施例は、任
意の観測点に対し、電界強度、遅延特性、誤り率、伝送
速度等の各々、あるいは全部の解析パラメータのしきい
値を規定することにより、通信可能エリアを解析する設
計システムである。以下に実施例の詳細を説明する。
(Fifth Embodiment) In the fifth embodiment of the present invention, the threshold value of each or all analysis parameters such as the electric field strength, the delay characteristic, the error rate, and the transmission rate is set to an arbitrary observation point. It is a design system that analyzes the communicable area by defining it. The details of the embodiment will be described below.

【0067】図19〜23は、電界強度のしきい値をキ
ャリアセンスレベル、遅延分散のしき値を50ns、ビ
ット誤り率のしきい値を10-5、実効伝送速度のしきい
値を最大値の95%とした場合の図4の基地局4−A1
に対する解析例を示す図である。図19は電界強度で規
定した図4の基地局4−A1の通信可能エリアを示す図
であり、図20は遅延分散で規定した基地局4−A1の
通信可能エリアを示す図であり、図21はビット誤り率
で規定した基地局4−A1の通信可能エリアを示す図で
あり、図22は実効伝送速度で規定した基地局4−A1
の通信可能エリアを示す図であり、白い部分が通信可能
エリアを、斜線部分が条件を満たさないエリアを示して
いる。また、図23は全てのパラメータで規定した通信
可能エリアを示す図である。
19 to 23, the threshold value of the electric field strength is the carrier sense level, the threshold value of the delay dispersion is 50 ns, the threshold value of the bit error rate is 10 -5 , and the threshold value of the effective transmission rate is the maximum value. Base station 4-A1 in FIG.
It is a figure which shows the analysis example with respect to. 19 is a diagram showing the communicable area of the base station 4-A1 of FIG. 4 defined by the electric field strength, and FIG. 20 is a diagram showing the communicable area of the base station 4-A1 defined by delay dispersion. 21 is a diagram showing a communicable area of the base station 4-A1 defined by the bit error rate, and FIG. 22 is a base station 4-A1 defined by the effective transmission rate.
2 is a diagram showing a communicable area, and a white portion indicates a communicable area and a shaded portion indicates an area that does not satisfy the condition. FIG. 23 is a diagram showing a communicable area defined by all parameters.

【0068】図19〜23に示すとおり、通信可能エリ
アを決定する電界強度、遅延分散、ビット誤り率、実効
伝送速度の全ての評価パラメータに対して任意のしきい
値が設定できるので、対象無線通信システムの性能に対
応した設計が可能となる。
As shown in FIGS. 19 to 23, since arbitrary threshold values can be set for all evaluation parameters of electric field strength, delay dispersion, bit error rate, and effective transmission rate that determine the communicable area, the target radio The design corresponding to the performance of the communication system becomes possible.

【0069】以上説明したように、本発明の第五実施例
では通信可能エリアを評価するパラメータに任意のしき
い値を設けることにより、対象無線通信システムに対応
した通信可能エリアを解析することを実現している。
As described above, in the fifth embodiment of the present invention, it is possible to analyze the communicable area corresponding to the target wireless communication system by setting an arbitrary threshold value in the parameter for evaluating the communicable area. Has been realized.

【0070】(第六実施例)本発明の第六実施例は、任
意の観測点に対し、電界強度、遅延特性、誤り率、伝送
速度等の各々、あるいは全部の解析パラメータのしきい
値を規定することにより、通信可能エリアを評価する設
計方法である。以下に実施例の詳細を説明する。
(Sixth Embodiment) In the sixth embodiment of the present invention, the threshold values of the electric field strength, the delay characteristic, the error rate, the transmission rate, etc., or all the analysis parameters are set to arbitrary observation points. This is a design method that evaluates the communicable area by defining it. The details of the embodiment will be described below.

【0071】図24は電界強度のしきい値をキャリアセ
ンスレベル、遅延分散のしき値を50ns、ビット誤り
率のしきい値を10-5、実効伝送速度のしきい値を最大
値の95%とした場合の図4における5個の基地局4−
A1〜4−A5に対する受信可能チャネル数の解析例を
示す図である。
In FIG. 24, the threshold value of electric field strength is the carrier sense level, the threshold value of delay dispersion is 50 ns, the threshold value of bit error rate is 10 −5 , and the threshold value of effective transmission rate is 95% of the maximum value. 5 base stations 4- in FIG.
It is a figure which shows the analysis example of the number of receivable channels with respect to A1-4-A5.

【0072】図24に示すとおり、解析範囲内の任意の
観測点において、何個の基地局と通信可能であるかがわ
かるため、トラヒックの集中する受信位置等には、受信
可能チャネル数を多くする等の設計が可能であり、本発
明の第六実施例は、無線通信システムの基地局配置設計
等に有効である。
As shown in FIG. 24, since it is possible to know how many base stations can communicate with an arbitrary observation point within the analysis range, the number of receivable channels is large at the receiving position where traffic is concentrated. The sixth embodiment of the present invention is effective for the base station arrangement design of the wireless communication system and the like.

【0073】以上説明したように、本発明の第六実施例
は、通信可能エリアを評価するパラメータに任意のしき
い値を設けることにより、各観測点における受信可能チ
ャネル数を解析し、通信トラヒック等の使用形態も考慮
した最適な基地局配置設計を実現している。
As described above, in the sixth embodiment of the present invention, the number of receivable channels at each observation point is analyzed by setting an arbitrary threshold value in the parameter for evaluating the communicable area, and the communication traffic is analyzed. We have realized an optimal base station layout design that takes into account usage patterns such as.

【0074】(第七実施例)本発明の第七実施例は、入
力部に雑音源・干渉波源の位置情報、雑音源・干渉波源
の特性パラメータを入力し記憶する手段を備え、電波伝
搬特性解析・通信特性解析手段を用いて、任意の観測点
に対して、雑音源・干渉波源の電界強度、遅延特性、雑
音源・干渉波源が存在する場合の誤り率、伝送速度等を
評価する設計方法である。
(Seventh Embodiment) The seventh embodiment of the present invention is provided with means for inputting and storing position information of the noise source / interference wave source and characteristic parameters of the noise source / interference wave source in the input section, and radio wave propagation characteristics. Design to evaluate the electric field strength of noise source / interference wave source, delay characteristic, error rate in the presence of noise source / interference wave source, transmission rate, etc. at any observation point using analysis / communication characteristic analysis means Is the way.

【0075】図25は本発明の第七実施例の設計フロー
を示す図であり、第一実施例から第六実施例に雑音・干
渉源による電磁干渉特性を考慮したものである。図25
において、各ステップ2501〜2519は図2の各ス
テップ101〜119にそれぞれ対応している。図26
は本発明の第七実施例に対するレイアウト情報、基地局
・干渉局配置情報を示す図である。26−1は解析対象
の三次元レイアウト情報を表示した部分であり、26−
A1から26−A5はDS方式の対象無線通信システム
の基地局であり、26−B1、26−B2は干渉源のF
H方式無線通信システムの基地局を示す。
FIG. 25 is a diagram showing the design flow of the seventh embodiment of the present invention, in which electromagnetic interference characteristics due to noise and interference sources are taken into consideration in the first to sixth embodiments. Figure 25
2, steps 2501 to 2519 correspond to steps 101 to 119 of FIG. 2, respectively. FIG. 26
FIG. 16 is a diagram showing layout information and base station / interference station arrangement information for the seventh embodiment of the present invention. 26-1 is a portion displaying the three-dimensional layout information to be analyzed.
A1 to 26-A5 are base stations of the target wireless communication system of the DS system, and 26-B1 and 26-B2 are interference sources F.
1 shows a base station of an H type wireless communication system.

【0076】図27は図26に対する希望波対干渉波比
を示す図であり、全ての基地局の最大値を示す図であ
る。また、図28は対象無線通信システムの通信可能エ
リアの解析結果を示す図であり、図15に示す電磁干渉
特性を用いている。図27の解析を行うことによって、
解析範囲内における所要希望波対干渉波比を満足しない
エリアの抽出が容易であり、図28の解析を行うことに
よって、干渉波が存在する場合も通信が可能なエリアを
容易に抽出することができる。図27、28に示すよう
に、本発明の第七実施例は解析対象範囲内に干渉波源が
存在した場合に対しても、無線通信システムの電磁環境
設計に有効である。
FIG. 27 is a diagram showing the desired wave-to-interference wave ratio for FIG. 26, and is a diagram showing the maximum values of all base stations. 28 is a diagram showing the analysis result of the communicable area of the target wireless communication system, and uses the electromagnetic interference characteristics shown in FIG. By performing the analysis of FIG.
It is easy to extract an area that does not satisfy the required desired wave-to-interference wave ratio within the analysis range, and by performing the analysis in FIG. 28, it is possible to easily extract an area in which communication is possible even when an interference wave exists. it can. As shown in FIGS. 27 and 28, the seventh embodiment of the present invention is effective for the electromagnetic environment design of the wireless communication system even when the interference wave source exists within the analysis target range.

【0077】以上説明したように、本発明の第七実施例
は、通信特性解析を用いて、特定の雑音・干渉源に対す
る電磁干渉特性を解析し、解析結果により、雑音・干渉
源を考慮した最適な基地局配置設計および通信環境設計
を実現している。
As described above, in the seventh embodiment of the present invention, the electromagnetic characteristic for a specific noise / interference source is analyzed by using the communication characteristic analysis, and the noise / interference source is considered according to the analysis result. We have achieved optimal base station layout design and communication environment design.

【0078】次に、電波伝搬特性解析および通信特性解
析により電界強度分布、遅延特性分布、誤り率分布、実
効伝送速度分布を求めることについて説明する。
Next, obtaining the electric field strength distribution, the delay characteristic distribution, the error rate distribution, and the effective transmission rate distribution by the radio wave propagation characteristic analysis and the communication characteristic analysis will be described.

【0079】従来の技術より、レイトレーシングを用い
れば、任意の観測点における電界強度分布と遅延分散分
布を求めることができる。本発明は、レイトレーシング
を用いて求められた電界強度分布と遅延分散分布の計算
結果に対して、誤り率、伝送速度等の伝送品質の分布を
推定することを行う。さらに、無線通信システムのサー
ビスやアプリケーションに応じて要求される伝送品質を
規定し、その所要伝送品質を満足するエリアを通信エリ
アとして設計する。
According to the conventional technique, by using ray tracing, the electric field intensity distribution and the delay dispersion distribution at any observation point can be obtained. The present invention estimates the distribution of the transmission quality such as the error rate and the transmission rate with respect to the calculation result of the electric field strength distribution and the delay dispersion distribution obtained by using ray tracing. Further, the transmission quality required according to the service or application of the wireless communication system is defined, and an area satisfying the required transmission quality is designed as a communication area.

【0080】図29は本発明の基地局配置設計システム
の配置設計フローを示す図である。以下に図29に基づ
いた設計方法を説明する。
FIG. 29 is a diagram showing a layout design flow of the base station layout design system of the present invention. The design method based on FIG. 29 will be described below.

【0081】ステップ1および2において、電界強度分
布と遅延分散分布はレイトレーシングによって求めるこ
とができる。ステップ3のD/U(希望波対干渉波)比
・S/N(信号対雑音)比は対象基地局からの受信電界
強度と干渉波・雑音の電界強度の比を計算することによ
って求めることができる。
In steps 1 and 2, the electric field strength distribution and the delay dispersion distribution can be obtained by ray tracing. The D / U (desired wave-to-interference wave) ratio and S / N (signal-to-noise) ratio in step 3 are obtained by calculating the ratio of the received electric field strength from the target base station and the interference wave / noise electric field strength. You can

【0082】ステップ1から3において求めた計算結果
に基づいて通信可能エリアを推定する本発明の推定法に
ついて以下に説明する。
The estimation method of the present invention for estimating the communicable area based on the calculation results obtained in steps 1 to 3 will be described below.

【0083】まず第一に、対象無線通信システムおよび
通信サービスに対応した所要伝送品質を規定する(ステ
ップ4)。所要伝送品質は、無線通信システムの誤り率
等で規定されることが多く、所要誤り率は誤り訂正方式
やサービスを行う伝送速度によって異なる。
First, the required transmission quality corresponding to the target wireless communication system and communication service is defined (step 4). The required transmission quality is often defined by the error rate of the wireless communication system, etc., and the required error rate varies depending on the error correction method and the transmission rate at which the service is provided.

【0084】第二に、対象無線通信システムの熱雑音に
対する通信特性から所要伝送品質を満足する所要受信レ
ベルを規定する(ステップ5)。所要受信レベルはEb
/N0(1ビット当たりのエネルギに対する雑音電力密
度の比)に対する誤り率特性はガウス雑音発生器を用い
て測定することができる。また、変復調方式に対応した
計算機シミュレーションによって求めることも可能であ
る。
Secondly, the required reception level satisfying the required transmission quality is defined from the communication characteristics against the thermal noise of the target wireless communication system (step 5). Required reception level is Eb
The error rate characteristics for / N0 (ratio of noise power density to energy per bit) can be measured using a Gaussian noise generator. It is also possible to obtain by computer simulation corresponding to the modulation / demodulation method.

【0085】図30はガウス雑音発生器を用いてEb/
N0に対する誤り率特性を測定するための測定系のブロ
ック構成を示す図であり、201はビット誤り率測定器
であり、202は対象無線通信システムの送信機であ
り、203は結合器であり、204はガウス雑音発生器
であり、205は対象無線通信システムの受信機であ
る。
FIG. 30 shows Eb / using a Gaussian noise generator.
It is a figure which shows the block configuration of the measurement system for measuring the error rate characteristic with respect to N0, 201 is a bit error rate measuring device, 202 is a transmitter of a target wireless communication system, 203 is a combiner, Reference numeral 204 is a Gaussian noise generator, and 205 is a receiver of the target wireless communication system.

【0086】ビット誤り率測定器201より送信される
ランダムデータを送信機202において変調し、結合器
203を用いて、ガウス雑音発生器204より出力され
るガウス雑音を加え、変調信号とガウス雑音の合成信号
を受信機205により復調し、復調されたデータと送信
データをビット誤り率測定器において比較することによ
り、ビット誤り率の測定を行う。
The random data transmitted from the bit error rate measuring device 201 is modulated in the transmitter 202, the Gaussian noise output from the Gaussian noise generator 204 is added using the combiner 203, and the modulated signal and the Gaussian noise are added. The bit error rate is measured by demodulating the combined signal by the receiver 205 and comparing the demodulated data with the transmission data in a bit error rate measuring device.

【0087】ここでは、DQPSKを用いる無線通信シ
ステムを例に、Eb/N0に対する誤り率特性のシミュ
レーション方法を説明する。この方式のビット誤り率は
過去にいろいろな方法で求められている。
Here, a method of simulating the error rate characteristic with respect to Eb / N0 will be described by taking a wireless communication system using DQPSK as an example. The bit error rate of this system has been obtained by various methods in the past.

【0088】「R.W.Lucky,J.Salz a
nd E.J.Weldon,“Principle
of Data Communication,”Mc
Graw−Hill,1968」よりEb/N0をγ
とすると、 Pe=exp{−γ(1−1/√2)} (6) 「C.R.Cahn,“Combined digit
al phase and amplitude mo
dulation Communication sy
stem,”IRE Trans.Commun.,v
ol.CS−8,pp.150−155,Sept.1
960」より、 Pe=1/2×erfc{2√γsin(π/8)} (7 ) である。このほか、「Pawula,R.F.,“As
ymptoticsand error bounds
for M−ary DPSK,”IEEE Tra
ns.Commun.vol.COM−32,pp.9
3−94,Jan.1984」や「W.R.Benne
tt and J.R.Davey,(甘利省吾監
訳),“データ伝送,”pp.221−230,ラテイ
ス,1966」等においても紹介されている。これらの
方法によって求められるビット誤り率特性はS/N比に
対して多少異なるが、その差はS/N比1dB以内であ
る。そこで、ここでは式(6)に基づいて推定を行う場
合について説明する。
“RW Lucky, J. Salz a.
nd E. J. Weldon, “Principle
of Data Communication, “Mc
Graw-Hill, 1968 ”to Eb / N0 γ
Then, Pe = exp {−γ (1-1 / √2)} (6) “CR Cahn,“ Combined digit ”
al phase and amplitude mo
duration Communication sy
stem, “IRE Trans. Commun., v
ol. CS-8, pp. 150-155, Sept. 1
960 ”, Pe = 1/2 × erfc {2√γsin (π / 8)} (7). In addition, “Pawula, RF,“ As
ymptotics and error bounds
for M-ary DPSK, "IEEE Tra"
ns. Commun. vol. COM-32, pp. 9
3-94, Jan. 1984 "and" WR Benne.
tt and J. R. Davey, (Translated by Shogo Amari), "Data Transmission," pp. 221-230, Latteis, 1966 ”and the like. The bit error rate characteristics obtained by these methods are slightly different from the S / N ratio, but the difference is within 1 dB of the S / N ratio. Therefore, here, a case where the estimation is performed based on the equation (6) will be described.

【0089】図31は図30の測定により求めたEb/
N0に対する誤り率特性と、計算機シミュレーションに
より求めたEb/N0に対する誤り率特性を示す図であ
る。同図において黒丸が測定結果であり、実線が計算結
果である。この結果が示すように、測定結果と計算結果
はよく一致しており、以上2つの手法を用いてEb/N
0に対する誤り率特性を求めることができる。
FIG. 31 shows Eb / obtained by the measurement of FIG.
It is a figure which shows the error rate characteristic with respect to N0, and the error rate characteristic with respect to Eb / N0 calculated | required by the computer simulation. In the figure, black circles are measurement results, and solid lines are calculation results. As this result shows, the measured and calculated results are in good agreement, and Eb / N
The error rate characteristic for 0 can be obtained.

【0090】ここで、Eb/N0に対する特性を受信強
度特性に換算する手法を示す。受信機入力電力Pr(d
Bm)はEb/N0を用いて次式で表される。
Here, a method of converting the characteristics for Eb / N0 into the reception strength characteristics will be described. Receiver input power Pr (d
Bm) is expressed by the following equation using Eb / N0.

【0091】 Pr=Eb/N0+KBT+NF+Mj (8) ここで、KBT(K:ボルツマン定数、B:無線周波数
帯域幅、T:絶対温度)は受信機雑音電力(dBm)、
NFは受信機の雑音指数(dB)、Mj(dB)は復調
方式、帯域制限等によるハード上の劣化マージン(d
B)を表す。
Pr = Eb / N0 + KBT + NF + Mj (8) where KBT (K: Boltzmann constant, B: radio frequency bandwidth, T: absolute temperature) is the receiver noise power (dBm),
NF is the noise figure (dB) of the receiver, Mj (dB) is the demodulation method, hardware deterioration margin (d) due to band limitation, etc.
B) is represented.

【0092】また、50Ω系の受信電界強度Er(dB
μV)は次式で表される。
Further, the reception electric field strength Er (dB) of the 50Ω system is
μV) is expressed by the following equation.

【0093】 Er=107+Pr (9) ただし、受信電界強度を開放端で換算する場合は+6d
Bである。
Er = 107 + Pr (9) However, when converting the received electric field strength at the open end, + 6d
B.

【0094】したがって、PrおよびErに対する誤り
率特性が推定されるので、所要誤り率に対するPrある
いあはErで所要受信レベルを規定する。
Therefore, since the error rate characteristics for Pr and Er are estimated, the required reception level is defined by Pr or Er for the required error rate.

【0095】また、送信電力に対する伝搬損失を規定す
る手法も考えられる。図32は所要受信レベルを測定す
るための測定系の構成を示す図であり、401は誤り率
測定器であり、402は対象無線通信システムの基地局
であいり、403は減衰器であり、404は対象無線通
信システムの端末である。誤り率測定器401は、ラン
ダムデータやデータフレームを送信し、端末側で受信さ
れた受信データおよび受信フレームを比較することによ
って誤り率を測定する装置である。基地局402はサー
ビスで使用する固定送信電力で通信信号を送信する。減
衰器403によって通信信号を減衰された受信信号を端
末404において復調し、復調されたランダムデータお
よびデータフレームの誤り率を誤り率測定器401にお
いて測定する。この測定系を用いて、所要伝送品質を満
足する最大の減衰量を許容伝搬損失として、送信電力
(dBm)から許容伝搬損失(dB)を引いた値を所要
受信レベルとして規定する。
Also, a method of defining the propagation loss with respect to the transmission power can be considered. FIG. 32 is a diagram showing a configuration of a measurement system for measuring a required reception level, 401 is an error rate measuring device, 402 is a base station of a target wireless communication system, 403 is an attenuator, and 404. Is a terminal of the target wireless communication system. The error rate measuring device 401 is a device that measures the error rate by transmitting random data or a data frame and comparing the received data and the received frame received on the terminal side. The base station 402 transmits a communication signal with fixed transmission power used for service. The terminal 404 demodulates the received signal in which the communication signal is attenuated by the attenuator 403, and the error rate measuring device 401 measures the error rate of the demodulated random data and data frame. Using this measurement system, the maximum attenuation that satisfies the required transmission quality is defined as the allowable propagation loss, and the value obtained by subtracting the allowable propagation loss (dB) from the transmission power (dBm) is defined as the required reception level.

【0096】第三に、対象無線通信システムの遅延特性
から所要伝送品質を満足する遅延特性を規定する(ステ
ップ6)。ディジタル移動通信システムの実用化に伴
い、遅延時間の異なる複数波の伝搬によって発生する周
波数選択性フェージングが問題となってきたため、マル
チパス伝搬特性を模擬できる周波数選択性フェージング
シミュレータが評価に用いられている。周波数選択性フ
ェージングシミュレータは、任意の遅延分散をもつ遅延
プロファイルの伝送路を疑似的に作成し、その伝送路に
おける伝送品質を評価できる。このフェージングシミュ
レータを用いて、所要伝送品質を満足する最大遅延分散
を規定する。
Thirdly, the delay characteristic satisfying the required transmission quality is defined from the delay characteristic of the target wireless communication system (step 6). With the practical use of digital mobile communication systems, frequency selective fading caused by the propagation of multiple waves with different delay times has become a problem, so a frequency selective fading simulator that can simulate multipath propagation characteristics has been used for evaluation. There is. The frequency-selective fading simulator can artificially create a transmission line of a delay profile having an arbitrary delay dispersion and evaluate the transmission quality on the transmission line. By using this fading simulator, the maximum delay dispersion that satisfies the required transmission quality is defined.

【0097】また、最大遅延分散は計算機シミュレーシ
ョンにより規定することも可能である。周波数選択性フ
ェージング環境においては、伝送信号の帯域内で伝達関
数が一様でないため伝送波形に歪みが生じるので、符号
間干渉が誤りの原因となる。また、無線通信システムは
各システムに対して定められた周波数帯域を使用するた
め、バンドパスフィルタが用いられる。バンドパスフィ
ルタがナイキストフィルタの時、そのインパルス応答h
(t)は h(t)=[sin(πt/T)/(πt/T)] ×cos(απt/T)/(1−2αt/T) (10 ) で表される。ここで、Tはシンボル周期、αはロールオ
フ率である。
The maximum delay dispersion can also be specified by computer simulation. In a frequency selective fading environment, since the transfer function is not uniform within the band of the transmission signal, the transmission waveform is distorted, and intersymbol interference causes an error. Further, since the wireless communication system uses a frequency band defined for each system, a bandpass filter is used. When the bandpass filter is a Nyquist filter, its impulse response h
(T) is represented by h (t) = [sin (πt / T) / (πt / T)] × cos (απt / T) / (1-2αt / T) 2 (10). Here, T is the symbol period, and α is the roll-off rate.

【0098】バンドパスフィルタがガウスフィルタであ
る場合のインパルス応答h(t)は h(t)=f×√π×exp{−(πft)} (1 1) で表される。ただし、fは3dB帯域幅をBとする
と、 f=B/√(2ln2) (12 ) である。
The impulse response h (t) when the bandpass filter is a Gaussian filter is represented by h (t) = f 0 × √π × exp {-(πf 0 t)} (11). However, f 0 is given as follows: f 0 = B / √ (2ln2) (12) where B is 3 dB bandwidth.

【0099】周波数選択性フェージング環境下におい
て、S/N比は遅延プロファイルの形状に関係なく、符
号速度で規格化した規格化遅延分散の2乗に反比例す
る。したがって、符号間干渉によるS/N比γ波実効遅
延分散τの二乗に反比例するので、
In a frequency selective fading environment, the S / N ratio is inversely proportional to the square of the standardized delay dispersion standardized by the code rate, regardless of the shape of the delay profile. Therefore, since the S / N ratio due to intersymbol interference is inversely proportional to the square of the effective delay dispersion τ,

【数1】 [Equation 1]

【0100】で表される。レイリーフェージング環境下
におけるビット誤り率Peは、 Pe=1/2×[1−γ/√(γ+4γ+2)] (14 ) で計算されるので、式(13)のS/N比を式(14)
に代入することにより、周波数選択性フェージング環境
下のビット誤り率が計算され、所要伝送品質を満足する
遅延分散を規定することが可能である。
It is represented by Since the bit error rate Pe under the Rayleigh fading environment is calculated by Pe = 1/2 × [1-γ / √ (γ 2 + 4γ + 2)] (14), the S / N ratio of the equation (13) is calculated by the equation ( 14)
, The bit error rate under the frequency selective fading environment is calculated, and the delay dispersion satisfying the required transmission quality can be defined.

【0101】図33は伝送速度32Kbps、ロールオ
フ率0.2の無線通信システムの遅延分散に対するビッ
ト誤り率の計算結果とフェージングシミュレータを用い
た測定結果を示す図である。図33に示すように、計算
結果と測定結果はよく一致しており、どちらの方法を用
いても所要伝送品質に対する遅延分散を規定することが
可能である。
FIG. 33 is a diagram showing the calculation result of the bit error rate with respect to the delay dispersion of the radio communication system having the transmission rate of 32 Kbps and the roll-off rate of 0.2 and the measurement result using the fading simulator. As shown in FIG. 33, the calculation result and the measurement result are in good agreement, and it is possible to define the delay dispersion for the required transmission quality by using either method.

【0102】第四に、対象無線通信システムの雑音特性
や干渉特性から所要伝送品質を満足する所要信号対雑音
電力比(S/N比)や所要希望波対干渉波電力比(D/
U比)を規定する(ステップ7)。図34は、雑音およ
び干渉波に対する雑音・干渉特性の測定系を示す図であ
り、601はビット誤り率測定器であり、602は対象
無線通信システムの送信機であり、603は加算器であ
り、604は雑音および干渉波源であり、605は受信
機である。
Fourth, the required signal-to-noise power ratio (S / N ratio) and the required desired-to-interference wave power ratio (D / D) that satisfy the required transmission quality based on the noise characteristics and interference characteristics of the target wireless communication system.
U ratio) is defined (step 7). FIG. 34 is a diagram showing a noise / interference characteristic measurement system for noise and interference waves, 601 is a bit error rate measuring device, 602 is a transmitter of the target wireless communication system, and 603 is an adder. , 604 are sources of noise and interference, and 605 is a receiver.

【0103】測定方法は図30と同様であるが、雑音は
故意に放射される電磁波とは異なり、汎用のコネクタや
ケーブル等を用いて印加することが困難である。そこ
で、本発明では、電波無響室等において、雑音の振幅お
よび位相を測定し、任意波形発生器によって再現する方
法を提案する。
The measuring method is the same as that in FIG. 30, but unlike electromagnetic waves radiated intentionally, it is difficult to apply noise using a general-purpose connector or cable. Therefore, the present invention proposes a method of measuring the amplitude and phase of noise in an anechoic room and reproducing the noise with an arbitrary waveform generator.

【0104】図35は本発明の雑音波形の測定系を示す
図であり、701は電波無響室であり、702は雑音発
生源であり、703はテーブルであり、704は雑音を
受信するためのアンテナであり、705はケーブルであ
り、706はアンテナに受信された信号の振幅および位
相情報を測定し、記憶する装置である。
FIG. 35 shows a noise waveform measuring system according to the present invention. 701 is an anechoic chamber, 702 is a noise generating source, 703 is a table, and 704 is for receiving noise. Is an antenna, 705 is a cable, and 706 is a device for measuring and storing amplitude and phase information of a signal received by the antenna.

【0105】図35において、雑音発生源702とアン
テナ704は対象無線通信システムの無線信号の波長に
対して十分長い間隔で設置し、雑音が平面波としてアン
テナ704に受信されるように設定する。図35の測定
系を用いて、雑音の振幅および位相情報を記憶し、任意
波形発生器に入力する。任意発生器を用いて再現される
雑音を図34の604に用いることにより、対象無線通
信システムの無線信号の雑音特性を測定することが可能
となる。
In FIG. 35, the noise generation source 702 and the antenna 704 are installed at a sufficiently long interval with respect to the wavelength of the radio signal of the target radio communication system, and the noise is set to be received by the antenna 704 as a plane wave. Using the measurement system of FIG. 35, the amplitude and phase information of noise is stored and input to the arbitrary waveform generator. By using the noise reproduced using the arbitrary generator in 604 of FIG. 34, it becomes possible to measure the noise characteristic of the radio signal of the target radio communication system.

【0106】また、雑音および干渉波に対する特性も計
算機シミュレーションにより規定することも可能であ
る。現在、信号処理解析を行うための多くの市販ツール
が存在する。これらの信号処理解析では、正弦波等の理
想的な信号発生器、加算・乗算・論理演算等の演算子、
および遅延素子・フィルタ等の非線形素子を表現する疑
似入出力システムを用いて、GUI上で任意のサンプル
間隔、伝達関数を持つ無線通信システムをモデル化する
ことが可能である。本発明では、モデル化された無線通
信システム、干渉波・雑音を用いて通信特性シミュレー
ションを行う方法を提案する。
Further, the characteristics with respect to noise and interference waves can be specified by computer simulation. Currently, there are many commercial tools for performing signal processing analysis. In these signal processing analysis, an ideal signal generator such as a sine wave, an operator such as addition, multiplication and logical operation,
Also, it is possible to model a wireless communication system having an arbitrary sample interval and transfer function on the GUI by using a pseudo input / output system expressing a nonlinear element such as a delay element and a filter. The present invention proposes a modeled wireless communication system and a method of performing communication characteristic simulation using interference waves and noise.

【0107】図36は雑音および干渉波源に対する通信
特性の計算を行うための信号処理解析のブロック図を示
す図であり、801はランダムデータ発生器であり、8
02は対象無線通信システムの送信機の信号処理解析モ
デルであり、803は図35の測定によって得られる雑
音特性を入力した雑音および干渉波源の発生器の信号処
理解析モデルであり、804は加算器であり、805は
対象無線通信システムの受信機の信号処理解析モデルで
あり、806は誤り率を計算するエラーメータである。
FIG. 36 is a diagram showing a block diagram of signal processing analysis for calculating communication characteristics with respect to noise and interference wave sources, and 801 is a random data generator.
Reference numeral 02 is a signal processing analysis model of a transmitter of the target wireless communication system, 803 is a signal processing analysis model of a noise and interference wave source generator to which the noise characteristics obtained by the measurement of FIG. 35 are input, and 804 is an adder. 805 is a signal processing analysis model of the receiver of the target wireless communication system, and 806 is an error meter for calculating an error rate.

【0108】図37は、ある雑音源に対して、図36の
信号処理解析を用いた雑音特性の計算結果と、図34、
図35の測定系を用いた雑音特性の測定結果を示す図で
ある。図37に示すように、計算結果と測定結果はよく
一致しており、どちらの方法を用いても所要伝送品質に
対する所要S/N比および所要D/U比を規定すること
が可能である。
FIG. 37 shows the noise characteristic calculation results using the signal processing analysis of FIG. 36 for a certain noise source, and FIG.
It is a figure which shows the measurement result of the noise characteristic using the measuring system of FIG. As shown in FIG. 37, the calculation result and the measurement result are in good agreement, and whichever method is used, the required S / N ratio and the required D / U ratio for the required transmission quality can be defined.

【0109】最後に、ステップ8から11において、対
象エリア内で、所要受信レベル、最大遅延分散、所要S
/N(信号対雑音)比・D/U(希望波対干渉波)比の
全てを満足するエリアを抽出し通信エリアとする。
Finally, in steps 8 to 11, in the target area, the required reception level, maximum delay dispersion, and required S
An area that satisfies all of the / N (signal to noise) ratio and D / U (desired wave to interference wave) ratio is extracted and used as the communication area.

【0110】図38は本発明の設計を行う無線通信シス
テムのレイアウト例であり、1001は建物レイアウト
であり、1002は対象無線通信システムの基地局であ
り、1003は干渉波源である。
FIG. 38 shows a layout example of a radio communication system for designing the present invention. Reference numeral 1001 is a building layout, 1002 is a base station of the target radio communication system, and 1003 is an interference wave source.

【0111】ここでは、図29のステップ4における所
要伝送品質をビット誤り率10−4として、設計を行う
例を示す。図39は図38の基地局1002の電波がビ
ット誤り率10−4を満足する電界強度以上で到達する
範囲を推定した結果を示す図である。同図はレイトレー
シングを用いて電界強度分布を計算し、図31の特性に
基づいて所要伝送品質を満足するエリアを白色で、それ
以外を斜線で示している。
Here, an example will be shown in which the required transmission quality in step 4 of FIG. 29 is set to a bit error rate of 10 −4 and the design is performed. FIG. 39 is a diagram showing a result of estimating the range in which the radio wave of the base station 1002 of FIG. 38 reaches at an electric field strength that satisfies the bit error rate of 10 −4 or more. In this figure, the electric field strength distribution is calculated using ray tracing, and the area that satisfies the required transmission quality based on the characteristics of FIG. 31 is shown in white and the other areas are shown in diagonal lines.

【0112】図40は図38の基地局1002の電波が
ビット誤り率10−4を満足する遅延分散以下で到達す
る範囲を推定した結果を示す図である。同図はレイトレ
ーシングを用いて遅延分散分布を計算し、図33の特性
に基づいて所要伝送品質を満足するエリアを白色で、そ
れ以外を斜線で示してしる。
FIG. 40 is a diagram showing the result of estimation of the range in which the radio wave of the base station 1002 of FIG. 38 reaches within the delay dispersion that satisfies the bit error rate of 10 −4 . In this figure, the delay dispersion distribution is calculated by using ray tracing, and the area that satisfies the required transmission quality is shown in white and the other areas are shown in diagonal lines based on the characteristics of FIG.

【0113】図41は図38の基地局1002の電波と
干渉波源1003の電磁波が電磁干渉を引き起こした場
合に、ビット誤り率10−4以下の所要伝送品質を満足
する範囲を推定した結果を示す図である。同図はレイト
レーシングを用いて基地局1002の電波と干渉波源1
003の電磁波の電界強度分布を計算し、図37の特性
に基づいて所要伝送品質を満足するエリアを白色で、そ
れ以外を斜線で示してしる。
FIG. 41 shows the result of estimation of the range satisfying the required transmission quality with a bit error rate of 10 −4 or less when the radio wave of the base station 1002 and the electromagnetic wave of the interference wave source 1003 of FIG. 38 cause electromagnetic interference. It is a figure. The figure shows the radio wave of the base station 1002 and the interference wave source 1 using ray tracing.
The electric field intensity distribution of the electromagnetic wave 003 is calculated, and based on the characteristics of FIG. 37, the area that satisfies the required transmission quality is shown in white, and the other areas are shown in diagonal lines.

【0114】図42は図39、図40、および図41の
全ての条件を満足するエリアを推定した結果を示す図で
ある。同図に示すように、電界強度分布、遅延分散分
布、雑音・干渉特性に基づいて通信可能エリアを推定す
ることが可能であることがわかる。
FIG. 42 is a diagram showing a result of estimating an area satisfying all the conditions of FIGS. 39, 40, and 41. As shown in the figure, it can be seen that the communicable area can be estimated based on the electric field strength distribution, the delay dispersion distribution, and the noise / interference characteristics.

【0115】以上説明したように、基地局配置設計シス
テムに対する本発明の通信可能エリア推定方法は、電界
強度分布、遅延分散分布、S/N・D/U比分布の評価
パラメータに基づいて、通信可能エリアを推定できるの
で、無線通信システムに必要とされる伝送速度等の伝送
品質、トラヒック、雑音・干渉による障害を考慮した十
分な基地局配置設計が可能となる。
As described above, the communicable area estimation method of the present invention for the base station layout design system allows communication based on the evaluation parameters of the electric field strength distribution, the delay dispersion distribution, and the S / N / D / U ratio distribution. Since the feasible area can be estimated, it is possible to perform sufficient base station layout design in consideration of transmission quality such as transmission rate required for the wireless communication system, traffic, and obstacles due to noise and interference.

【0116】尚、前記電磁環境設計方法は、具体的には
パーソナルコンピュータ(PC)等のコンピュータによ
り、予め所定の記録媒体に記録された設計プログラムに
基づいて実行される。
The electromagnetic environment design method is specifically executed by a computer such as a personal computer (PC) based on a design program recorded in a predetermined recording medium in advance.

【0117】すなわち、本発明は、無線通信システムの
通信可能エリアと通信可能な基地局数をコンピュータシ
ミュレーションを用いて設計する設計プログラムを記録
した記録媒体において、通信環境のレイアウト情報と、
基地局配置情報と、対象無線通信システム情報とを入力
し記憶装置に記憶する第1の手順、前記第1の手順で記
憶装置に記憶された入力情報に基づいて電波伝搬特性を
解析し、電界強度分布と遅延特性分布を求めて記憶装置
に記憶する第2の手順、前記記憶装置に記憶された情報
に基づいて通信特性を解析し、誤り率分布と実効電送速
度分布を求め記憶装置に記憶する第3の手順、前記記憶
装置に記憶された電界強度、遅延特性、誤り率、実効伝
送速度に対して所定のしきい値を設定して無線通信シス
テムの基地局の通信可能エリアと通信可能な基地局数を
求める第4の手順をコンピュータに実行させる。
That is, according to the present invention, in a recording medium recording a design program for designing the number of base stations communicable with a communicable area of a wireless communication system by using computer simulation, layout information of communication environment,
A first procedure for inputting the base station arrangement information and the target wireless communication system information and storing the information in a storage device, analyzing the radio wave propagation characteristics based on the input information stored in the storage device in the first procedure, A second procedure of obtaining an intensity distribution and a delay characteristic distribution and storing them in a storage device, analyzing communication characteristics based on information stored in the storage device, obtaining an error rate distribution and an effective transmission rate distribution, and storing them in the storage device. The third procedure, which is to perform communication with the communicable area of the base station of the wireless communication system by setting a predetermined threshold value for the electric field strength, delay characteristic, error rate, and effective transmission rate stored in the storage device The computer is caused to execute the fourth procedure for obtaining the number of appropriate base stations.

【0118】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、電波伝搬特性解析にレイトレー
シングを使用することを特徴とする。
The present invention is also characterized in that, in the recording medium in which the design program is recorded, ray tracing is used for analysis of radio wave propagation characteristics.

【0119】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、通信特性解析に信号処理解析シ
ステムを使用することを特徴とする。
The present invention is also characterized in that a signal processing analysis system is used for communication characteristic analysis in the recording medium in which the design program is recorded.

【0120】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、計算された通信特性を自動的に
データベース化する記憶手段を備え、解析時間を短縮す
ることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the recording medium in which the design program is recorded is provided with a storage means for automatically converting the calculated communication characteristics into a database to shorten the analysis time.

【0121】また本発明は、前記設計プログラムを記録
した記録媒体において、雑音・干渉波源(雑音源は意図
的でない電磁波の発生源である電子機器等であり、干渉
波源は意図的に電磁波を発生する同一周波数帯を使用す
る他の無線通信システム等である。)の位置情報、雑音
・干渉波源に対する特性パラメータを入力し、電波伝搬
特性解析、通信特性解析を用いて、雑音・干渉波源が存
在する場合の電界強度分布、遅延特性分布、誤り率分
布、実効伝送速度分布を解析することを特徴とする。
The present invention also provides a noise / interference wave source (a noise source is an electronic device or the like that is an unintentional source of electromagnetic waves) in the recording medium in which the design program is recorded, and the interference wave sources intentionally generate electromagnetic waves. Other wireless communication systems using the same frequency band, etc.) position information and noise / interference wave source characteristic parameters are input, and using the radio wave propagation characteristic analysis and communication characteristic analysis, the noise / interference wave source exists. It is characterized by analyzing the electric field strength distribution, delay characteristic distribution, error rate distribution, and effective transmission rate distribution in the case of performing.

【0122】[0122]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電界
強度、遅延特性、誤り率、実効伝送速度等の対象無線通
信システムに適した評価パラメータを用いて、最適な基
地局配置設計および通信環境設計を行うことができる。
また、本発明によれば、電波伝搬特性解析と通信特性解
析を組み合わせて解析するので、各種雑音・干渉源に対
する考慮が容易に行える。さらに、本発明によれば、通
信可能エリアを判断する任意のしきい値を各評価パラメ
ータに対して設定でき、設定されたしきい値を用いて、
任意の観測点における受信可能チャネル数も解析できる
ため、無線通信システムの使用形態に適した基地局配置
設計が可能となる。
As described above, according to the present invention, the optimum base station layout design and the optimum base station layout design are performed by using the evaluation parameters suitable for the target wireless communication system such as the electric field strength, the delay characteristic, the error rate, and the effective transmission rate. Communication environment can be designed.
Further, according to the present invention, since the analysis is performed by combining the radio wave propagation characteristic analysis and the communication characteristic analysis, it is possible to easily consider various noise and interference sources. Furthermore, according to the present invention, an arbitrary threshold value for determining the communicable area can be set for each evaluation parameter, and using the set threshold value,
Since the number of receivable channels at any observation point can also be analyzed, it is possible to design a base station arrangement suitable for the usage pattern of the wireless communication system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明で用いる電磁環境設計システムの一例を
示すシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of an electromagnetic environment design system used in the present invention.

【図2】本発明の実施形態例に係る基地局配置設計方法
の配置設計フローを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a layout design flow of a base station layout design method according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第一実施例の基地局配置設計フローを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a base station arrangement design flow according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第一実施例のあるフロアにおけるレイ
アウト情報および基地局配置情報を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing layout information and base station arrangement information on a floor according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第一実施例の対象無線通信システムの
雑音に対する通信特性の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of communication characteristics with respect to noise in the target wireless communication system according to the first embodiment of this invention.

【図6】本発明の第一実施例の対象無線通信システムの
遅延広がりに対する誤り率特性の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of error rate characteristics with respect to delay spread of the target wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第一実施例の図4の基地局4−A1の
電界強度分布の解析例を示すディスプレー上に表示した
中間調画像である。
7 is a halftone image displayed on the display showing an example of analysis of the electric field intensity distribution of the base station 4-A1 of FIG. 4 according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第一実施例の図4の基地局4−A1の
遅延広がりの解析例を示すディスプレー上に表示した中
間調画像である。
FIG. 8 is a halftone image displayed on the display showing an example of analysis of delay spread of the base station 4-A1 of FIG. 4 according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第一実施例の図4の基地局4−A1に
対するビット誤り率の分布を示すディスプレー上に表示
した中間調画像である。
9 is a halftone image displayed on the display showing the distribution of bit error rates for the base station 4-A1 of FIG. 4 according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第一実施例の図4の基地局4−A1
に対する実効伝送速度の分布を示すディスプレー上に表
示した中間調画像である。
FIG. 10 is a base station 4-A1 of FIG. 4 according to the first embodiment of the present invention.
2 is a halftone image displayed on a display showing the distribution of effective transmission rates for

【図11】本発明の第二実施例の図4の全ての基地局電
波の電界強度の最大値を示すディスプレー上に表示した
中間調画像である。
11 is a halftone image displayed on the display showing the maximum values of the electric field strengths of all the radio waves of the base station in FIG. 4 of the second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第二実施例の図4の全ての基地局の
基地局電波の遅延広がりの最小値を示すディスプレー上
に表示した中間調画像である。
12 is a halftone image displayed on the display showing the minimum value of the delay spread of the base station radio waves of all the base stations of FIG. 4 of the second embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第三実施例の受信電界強度に対する
通信特性の計算を行うための信号処理解析のブロック図
である。
FIG. 13 is a block diagram of signal processing analysis for calculating communication characteristics with respect to received electric field strength according to the third embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第三実施例の無線通信システムA−
Eの5種類の通信特性解析を行った結果を示す図であ
る。
FIG. 14 is a wireless communication system A- of a third embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the result of having performed 5 types of communication characteristic analysis of E.

【図15】本発明の第三実施例の雑音・干渉源に対する
電磁干渉特性の計算を行うための信号処理解析のブロッ
ク図を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a block diagram of a signal processing analysis for calculating an electromagnetic interference characteristic with respect to a noise / interference source according to a third embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第三実施例の直接拡散方式無線通信
のシステムの周波数ホッピング方式無線通信システムに
よる電磁干渉特性と、拡散符号の異なる直接拡散方式無
線通信システムによる電磁干渉特性を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the electromagnetic interference characteristics of the frequency hopping wireless communication system and the electromagnetic interference characteristics of the direct spreading wireless communication system with different spreading codes in the system of the direct spreading wireless communication according to the third embodiment of the present invention. is there.

【図17】本発明の第四実施例の無線通信システムの基
地局配置設計の設計フローを示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a design flow of base station arrangement design of the wireless communication system according to the fourth exemplary embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第四実施例の通信特性データベース
ファイルのヘッダ部分の例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a header portion of a communication characteristic database file according to the fourth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第五実施例の電界強度で規定した図
4の基地局4−A1の通信可能エリアを示す図である。
19 is a diagram showing a communicable area of the base station 4-A1 of FIG. 4 defined by the electric field strength of the fifth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第五実施例の遅延分散で規定した図
4の基地局4−A1の通信可能エリアを示す図である。
20 is a diagram showing a communicable area of the base station 4-A1 of FIG. 4 defined by delay dispersion according to the fifth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第五実施例のビット誤り率で規定し
た図4の基地局4−A1の通信可能エリアを示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram showing a communicable area of the base station 4-A1 of FIG. 4 defined by the bit error rate of the fifth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第五実施例の実効伝送速度で規定し
た図4の基地局4−A1の通信可能エリアを示す図であ
る。
22 is a diagram showing a communicable area of the base station 4-A1 of FIG. 4 defined by the effective transmission rate of the fifth embodiment of the present invention.

【図23】本発明の第五実施例の全てのパラメータで規
定した図4の基地局4−A1の通信可能エリアを示す図
である。
FIG. 23 is a diagram showing the communicable area of the base station 4-A1 of FIG. 4 defined by all the parameters of the fifth embodiment of the present invention.

【図24】本発明の第六実施例の図4の5基地局に対す
る受信可能チャネル数の解析例を示すディスプレー上に
表示した中間調画像である。
FIG. 24 is a halftone image displayed on the display showing an analysis example of the number of receivable channels for the five base stations of FIG. 4 according to the sixth embodiment of the present invention.

【図25】本発明の第七実施例の基地局設計システムの
設計フローを示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a design flow of a base station design system according to a seventh embodiment of the present invention.

【図26】本発明の第七実施例に対するレイアウト情
報、基地局・干渉局配置情報を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing layout information and base station / interference station arrangement information for the seventh embodiment of the present invention.

【図27】本発明の第七実施例の図25に対する希望波
対干渉波比を示すディスプレー上に表示した中間調画像
である。
FIG. 27 is a halftone image displayed on the display showing the desired wave-to-interference wave ratio with respect to FIG. 25 of the seventh embodiment of the present invention.

【図28】本発明の第七実施例の対象無線通信システム
の通信可能エリアの解析結果を示す図である。
FIG. 28 is a diagram showing an analysis result of a communicable area of the target wireless communication system according to the seventh embodiment of the present invention.

【図29】本発明の基地局配置設計システムの配置設計
フローを示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing an arrangement design flow of the base station arrangement design system of the present invention.

【図30】本発明に係るガウス雑音発生器を用いてEb
/N0に対する誤り率特性を測定するための測定系のブ
ロック構成を示す図である。
FIG. 30 is a graph showing Eb obtained by using the Gaussian noise generator according to the present invention.
It is a figure which shows the block configuration of the measurement system for measuring the error rate characteristic with respect to / N0.

【図31】図30の測定により求めたEb/N0に対す
る誤り率特性と、計算機シミュレーションにより求めた
Eb/N0に対する誤り率特性を示す図である。
31 is a diagram showing an error rate characteristic for Eb / N0 obtained by the measurement of FIG. 30 and an error rate characteristic for Eb / N0 obtained by a computer simulation.

【図32】本発明に係る所要受信レベルを測定するため
の測定系の構成を示す図である。
FIG. 32 is a diagram showing a configuration of a measurement system for measuring a required reception level according to the present invention.

【図33】本発明に係る伝送速度32Kbps、ロール
オフ率0.2の無線通信システムの遅延分散に対するビ
ット誤り率の計算結果とフェージングシミュレータを用
いた測定結果を示す図である。
FIG. 33 is a diagram showing a calculation result of a bit error rate with respect to delay dispersion and a measurement result using a fading simulator in a wireless communication system having a transmission rate of 32 Kbps and a roll-off rate of 0.2 according to the present invention.

【図34】本発明に係る雑音および干渉波に対する雑音
・干渉特性の測定系を示す図である。
FIG. 34 is a diagram showing a noise / interference characteristic measurement system for noise and interference waves according to the present invention.

【図35】本発明に係る雑音波形の測定系を示す図であ
る。
FIG. 35 is a diagram showing a noise waveform measurement system according to the present invention.

【図36】本発明に係る雑音および干渉波源に対する通
信特性の計算を行うための信号処理解析のブロック図を
示す図である。
FIG. 36 is a diagram showing a block diagram of signal processing analysis for calculating communication characteristics for noise and interference wave sources according to the present invention.

【図37】本発明に係るある雑音源に対して、図36の
信号処理解析を用いた雑音特性の計算結果と、図34、
図35の測定系を用いた雑音特性の測定結果を示す図で
ある。
FIG. 37 is a noise characteristic calculation result using the signal processing analysis of FIG. 36 for a certain noise source according to the present invention;
It is a figure which shows the measurement result of the noise characteristic using the measuring system of FIG.

【図38】本発明に係る設計を行う無線通信システムの
レイアウト例を示す図である。
FIG. 38 is a diagram showing a layout example of a wireless communication system for designing according to the present invention.

【図39】図38の基地局の電波がビット誤り率10
−4を満足する電界強度以上で到達する範囲を推定した
結果を示す図である。
39] FIG. 39 shows that the radio wave from the base station in FIG.
It is a figure which shows the result of estimating the range which reaches | attains more than the electric field strength which satisfies -4 .

【図40】図38の基地局の電波がビット誤り率10
−4を満足する遅延分散以下で到達する範囲を推定した
結果を示す図である。
FIG. 40 shows a bit error rate of 10 when the radio wave from the base station in FIG.
It is a figure which shows the result of estimating the range which arrives below delay dispersion which satisfies -4 .

【図41】図38の基地局の電波と干渉波源の電磁波が
電磁干渉を引き起こした場合に、ビット誤り率10−4
以下の所要伝送品質を満足する範囲を推定した結果を示
す図である。
41 shows a bit error rate of 10 −4 when the radio wave of the base station and the electromagnetic wave of the interference wave source in FIG. 38 cause electromagnetic interference.
It is a figure which shows the result of having estimated the range which satisfy | fills the following required transmission quality.

【図42】図39、図40、および図41の全ての条件
を満足するエリアを推定した結果を示す図である。
FIG. 42 is a diagram showing a result of estimating an area satisfying all the conditions of FIGS. 39, 40, and 41.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1 入力装置 1−2 表示装置 1−3 中央処理装置 1−4 記憶装置 4−1,26−1 解析対象レイアウト情報の三次元表
示 4−A1〜3−A5,26−A1〜26−A5 対象無
線通信システムの基地局 13−1,15−1 ランダムデータ発生器の信号処理
解析モデル 13−2,15−2 無線通信システム送信機の信号処
理解析モデル 13−3 伝送チャネルの信号処理解析モデル 13−4,15−5 無線通信システム受信機の信号処
理解析モデル 13−5,15−6 エラーメータの信号処理解析モデ
ル 15−3 雑音・干渉源の信号処理解析モデル 15−4 加算器の信号処理解析モデル 26−B1,26−B2 干渉無線通信システムの基地
1-1 Input device 1-2 Display device 1-3 Central processing unit 1-4 Storage devices 4-1 and 26-1 Three-dimensional display of analysis target layout information 4-A1 to 3-A5, 26-A1 to 26- A5 Base stations 13-1 and 15-1 of the target wireless communication system Signal processing analysis model 13-2 of random data generator, 15-2 Signal processing analysis model 13-3 of wireless communication system transmitter Signal processing analysis of transmission channel Models 13-4, 15-5 Signal processing analysis model of wireless communication system receiver 13-5, 15-6 Signal processing analysis model of error meter 15-3 Signal processing analysis model of noise / interference source model 15-4 Adder Signal processing analysis model 26-B1, 26-B2 base station of interfering wireless communication system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 7/ 24-7/26 H04Q 7 /00-7/38

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 無線通信システムの通信可能エリアと通
信可能な基地局数をコンピュータシミュレーションを用
いて設計する電磁環境設計方法において、 通信環境のレイアウト情報と、基地局配置情報と、対象
無線通信システム情報とを入力し記憶装置に記憶する第
1のステップと、 前記第1のステップで記憶装置に記憶された入力情報に
基づいて電波伝搬特性を解析し、電界強度分布と遅延特
性分布を求めて記憶装置に記憶する第2のステップと、 前記記憶装置に記憶された情報に基づいて通信特性を解
析し、誤り率分布と実効電送速度分布を求め記憶装置に
記憶する第3のステップと、 前記記憶装置に記憶された電界強度、遅延特性、誤り
率、実効伝送速度に対して所定のしきい値を設定して無
線通信システムの基地局の通信可能エリアと通信可能な
基地局数を求める第4のステップとを具備することを特
徴とする電磁環境設計方法。
1. An electromagnetic environment design method for designing the number of base stations communicable with a communicable area of a wireless communication system by using a computer simulation, wherein layout information of communication environment, base station arrangement information, and a target wireless communication system are provided. A first step of inputting information and storing it in a storage device; and analyzing a radio wave propagation characteristic based on the input information stored in the storage device in the first step to obtain an electric field strength distribution and a delay characteristic distribution. A second step of storing in a storage device; a third step of analyzing communication characteristics based on the information stored in the storage device to obtain an error rate distribution and an effective transmission rate distribution and storing in the storage device; By setting predetermined threshold values for the electric field strength, delay characteristic, error rate, and effective transmission rate stored in the storage device, the communication enable area of the base station of the wireless communication system is set. Electromagnetic design method characterized by comprising a fourth step of obtaining the number of available communication base station.
【請求項2】 請求項1記載の電磁環境設計方法におい
て、電波伝搬特性解析にレイトレーシングを使用するこ
とを特徴とする電磁環境設計方法。
2. The electromagnetic environment design method according to claim 1, wherein ray tracing is used for analysis of radio wave propagation characteristics.
【請求項3】 請求項1記載の電磁環境設計方法におい
て、通信特性解析に信号処理解析システムを使用するこ
とを特徴とする電磁環境設計方法。
3. The electromagnetic environment design method according to claim 1, wherein a signal processing analysis system is used for communication characteristic analysis.
【請求項4】 請求項1記載の電磁環境設計方法におい
て、計算された通信特性を自動的にデータベース化する
記憶手段を備え、解析時間を短縮することを特徴とする
電磁環境設計方法。
4. The electromagnetic environment design method according to claim 1, further comprising a storage unit for automatically converting the calculated communication characteristics into a database to shorten an analysis time.
【請求項5】 請求項1記載の電磁環境設計方法におい
て、雑音・干渉波源の位置情報、雑音・干渉波源に対す
る特性パラメータを入力し、電波伝搬特性解析、通信特
性解析を用いて、雑音・干渉波源が存在する場合の電界
強度分布、遅延特性分布、誤り率分布、実効伝送速度分
布を解析することを特徴とする電磁環境設計方法。
5. The electromagnetic environment design method according to claim 1, wherein position information of the noise / interference wave source and characteristic parameters for the noise / interference wave source are input, and the noise / interference is analyzed by using radio wave propagation characteristic analysis and communication characteristic analysis. An electromagnetic environment design method characterized by analyzing electric field strength distribution, delay characteristic distribution, error rate distribution, and effective transmission rate distribution in the presence of a wave source.
【請求項6】 無線通信システムの通信可能エリアと通
信可能な基地局数をコンピュータシミュレーションを用
いて設計する設計プログラムを記録した記録媒体におい
て、 通信環境のレイアウト情報と、基地局配置情報と、対象
無線通信システム情報とを入力し記憶装置に記憶する第
1の手順、 前記第1の手順で記憶装置に記憶された入力情報に基づ
いて電波伝搬特性を解析し、電界強度分布と遅延特性分
布を求めて記憶装置に記憶する第2の手順、 前記記憶装置に記憶された情報に基づいて通信特性を解
析し、誤り率分布と実効電送速度分布を求め記憶装置に
記憶する第3の手順、 前記記憶装置に記憶された電界強度、遅延特性、誤り
率、実効伝送速度に対して所定のしきい値を設定して無
線通信システムの基地局の通信可能エリアと通信可能な
基地局数を求める第4の手順をコンピュータに実行させ
るための設計プログラムを記録した記録媒体。
6. A recording medium in which a design program for designing the number of base stations communicable with a communicable area of a wireless communication system by computer simulation is recorded, and layout information of communication environment, base station arrangement information, and target information. A first procedure of inputting the wireless communication system information and storing it in a storage device; analyzing a radio wave propagation characteristic based on the input information stored in the storage device in the first procedure to obtain an electric field strength distribution and a delay characteristic distribution. A second procedure for obtaining and storing in a storage device, a third procedure for analyzing communication characteristics based on information stored in the storage device, obtaining an error rate distribution and an effective transmission rate distribution, and storing in a storage device, A predetermined threshold value is set for the electric field strength, delay characteristic, error rate, and effective transmission rate stored in the storage device to communicate with the communicable area of the base station of the wireless communication system. A recording medium recording a design program for executing the fourth step of obtaining a number of possible base stations in the computer.
【請求項7】 請求項6記載の設計プログラムを記録し
た記録媒体において、電波伝搬特性解析にレイトレーシ
ングを使用することを特徴とする設計プログラムを記録
した記録媒体。
7. A recording medium on which the design program according to claim 6 is recorded, wherein ray tracing is used for radio wave propagation characteristic analysis.
【請求項8】 請求項6記載の設計プログラムを記録し
た記録媒体において、通信特性解析に信号処理解析シス
テムを使用することを特徴とする設計プログラムを記録
した記録媒体。
8. A recording medium on which the design program according to claim 6 is recorded, wherein the signal processing analysis system is used for communication characteristic analysis.
【請求項9】 請求項6記載の設計プログラムを記録し
た記録媒体において、計算された通信特性を自動的にデ
ータベース化する記憶手段を備え、解析時間を短縮する
ことを特徴とする設計プログラムを記録した記録媒体。
9. A recording medium on which the design program according to claim 6 is recorded, comprising a storage means for automatically converting calculated communication characteristics into a database, and recording the design program characterized by shortening analysis time. Recording medium.
【請求項10】 請求項6記載の設計プログラムを記録
した記録媒体において、雑音・干渉波源の位置情報、雑
音・干渉波源に対する特性パラメータを入力し、電波伝
搬特性解析、通信特性解析を用いて、雑音・干渉波源が
存在する場合の電界強度分布、遅延特性分布、誤り率分
布、実効伝送速度分布を解析することを特徴とする設計
プログラムを記録した記録媒体。
10. A recording medium on which the design program according to claim 6 is recorded, wherein position information of a noise / interference wave source and characteristic parameters for the noise / interference wave source are input, and using radio wave propagation characteristic analysis and communication characteristic analysis, A recording medium recording a design program characterized by analyzing electric field strength distribution, delay characteristic distribution, error rate distribution, and effective transmission rate distribution in the presence of a noise / interference wave source.
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