JP2003114911A - 設計支援プログラム、設計支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、設計支援装置及び設計支援方法 - Google Patents
設計支援プログラム、設計支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、設計支援装置及び設計支援方法Info
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- JP2003114911A JP2003114911A JP2001309896A JP2001309896A JP2003114911A JP 2003114911 A JP2003114911 A JP 2003114911A JP 2001309896 A JP2001309896 A JP 2001309896A JP 2001309896 A JP2001309896 A JP 2001309896A JP 2003114911 A JP2003114911 A JP 2003114911A
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Abstract
タ設計値の最適化を容易なものとする。 【解決手段】 本発明は、移動通信における設備の設計
に関する複数種のパラメータに対応するしきい値を格納
する判定条件記憶部63と、設備の設計に関する複数種
のパラメータに対する設計値を取得するパラメータ計算
部61と、設計値としきい値とを比較してパラメータ毎
の評価指標を判定する判定部62と、各パラメータ毎の
評価指標の組み合わせに対応するアドバイス情報を格納
するアドバイステーブル記憶部67と、アドバイステー
ブル記憶部67を検索し、該当するアドバイス情報を読
み込む読込部65と、読み出したアドバイス情報を出力
する出力部66とを有するものである。
Description
通信における基地局等の設備についての設計を支援する
設計支援プログラム、設計支援プログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体、設計支援装置及び
設計支援方法に関する。
ービスエリア内に配置された複数の基地局と、これらと
通信する複数の移動局により構成される。この移動通信
システムにおいて、通信品質の劣化を生じることなく同
時に通信できるユーザ数、即ち容量は、電波の伝搬環境
や、基地局の送信電力、同時に通信を行う他ユーザから
の干渉などに大きく依存する。
非効率となるのみではなく、所望のサービスエリアが得
られない、所望の容量が得られないといった問題を生じ
る惧れがある。また、設計が大まかなまま設備構築した
場合、通信中、強制切断等が生じるなど、サービスの品
質が劣化するという問題がある。
ては、少ない基地局数でエリア全体の容量を増大させ、
効率的なシステムを構築するために、例えば、移動局間
における干渉が生じない程度に送信電力を増大させるな
ど、基地局配置や送信電力等のシステムパラメータを最
適化することが重要となる。
メータを最適化する際には、電波伝搬や干渉、トラフィ
ックの性質などの数多い要因が複雑に影響するため、適
切な最適化することは困難である。
設計を支援する目的で、伝搬環境や通信品質を推定する
ツール(ソフトウェアや装置)が用いられている。この
ような設計支援ツールでは、電波伝搬における伝搬損失
のほか、干渉料、信号対干渉電力比(SIR;Signal-to-in
trference power tatio)などを計算処理によって推定
する。設計者が基地局配置やシステムパラメータをツー
ルに入力し、必要な設計計算を行い、評価結果を得るこ
とができる。
援する目的で、実測データを処理する設計支援ツールも
用いられている。このような設計支援ツールでは、電界
強度や干渉量、SIRなどの実環境での測定結果を計算機
上で処理し、地図上に測定値をマッピングし、統計値を
得ることなどができる。
が伝搬損失やSIRなどの推定結果、或いは演算処理結果
を見て、設計者の判断でシステムパラメータを調整しつ
つ、評価を繰り返すことで、設計を最適化を行ってい
る。
た従来の設計支援ツールにおける最適化では、システム
パラメータを調整する際に、伝搬損失のみならず干渉量
やSIRの他、トラフィックの性質や地理的分布など、数
多くの要因を考慮する必要がある。さらに、最適化に
は、基地局配置のみではなく、アンテナ指向性、各無線
チャネルの送信電力やハンドオーバしきい値など、数多
くのシステムパラメータが関連する。従って、多様な推
定結果を同時に解析しつつ、設計者の判断で数多いシス
テムパラメータを最適化するには、カットアンドトライ
的な繁雑な作業が必要となり、多くの労力と操作者の高
度の熟練を要していた。
すべくなされたものであり、移動通信システムの設備設
計の最適化を容易なものとすることのできる設計プログ
ラム、設計プログラムを記録したコンピュータ読み取り
可能な記録媒体、設計支援装置及び設計支援方法を提供
することを目的としている。
に本発明は、移動通信における設備の設計に関する複数
種のパラメータに対する設計値を取得し、前記各パラメ
ータに対応するしきい値と前記設計値とを比較してパラ
メータ毎の評価指標を判定し、各パラメータ毎の評価指
標の組み合わせに対応するアドバイス情報を格納したテ
ーブルデータを検索し、該当するアドバイス情報を読み
出し、この読み出したアドバイス情報を出力するもので
ある。
タ」とは、基地局配置位置、伝播損失、受信電力、送信
電力、SIR、呼損率、劣化率、スループットを用いるこ
とができる。また、本発明において「設計値」とは、設
計者が任意に設定する値であり、シミュレーション処理
等により得られた推定値であってもよく、サンプルとし
て現地測定された実測値であってもよい。
は、しきい値に対する大小や分布、乖離率などに基づい
た評価であり、○×等の2値化された値であってもよ
く、3以上の複数段階の値であってもよい。また、本発
明において「しきい値」とは、各パラメータを最適化す
る際に基準となる数値や範囲等の条件であり、実験的、
経験的に設定されたものを用いることができる。
複数の評価指標が全て判定条件を満たすようにするため
に、どのような設計変更を行うべきかを示唆する情報で
あり、判定条件を満たしていない場合の原因や、判定条
件を満たすためにパラメータをどのように変更すべきか
等の改善方法を通知するものである。
した設計値と、予め設定されたしきい値とを比較するこ
とにより、各パラメータ毎に評価指標を求め、さらに評
価指標の組み合わせに基づいてアドバイステーブルデー
タを検索するため、設計者は、個々の設計値が他のパラ
メータに及ぼす影響をアドバイス情報として得ることで
きる。このアドバイス情報は、実験的、経験的に予め設
定されたものであるため、設計者は、アドバイス情報に
従って設計値を変更することができ、複雑な試行錯誤を
行うことなく、パラメータの再設定を容易に行うことが
できる。
おける基地局であり、前記パラメータは基地局毎のセル
またはセクタに関する設定値であり、前記読み出したア
ドバイス情報を、セル毎またはセクタ毎に表示すること
が好ましい。この場合には、セル設計における基地局の
特性等について熟知しない者であっても、アドバイス情
報に基づいて設計を行うことができるため、セル等の設
計を容易、且つ迅速なものとすることができる。
報には、各設計値に対する増減指示が含まれることが好
ましい。この場合には、いずれのパラメータを変更すべ
きかが通知されるため、設計値の再設定を迅速に行うこ
とができる。なお、この場合において「増減指示」と
は、各設計値が条件を満たすように、どの設定をどの程
度変更すべきかを指示するものであり、影響度の大きい
パラメータを優先的に変更させるものや、連動性の強い
パラメータを優先的に変更させるものの他、変更する必
要のないパラメータを指示するものが含まれる。
法)以下、本発明の設計支援装置の実施形態について説
明する。図1は、本実施形態係る設計支援装置による設
計支援方法の手順を示す説明図である。
おけるセルやセクタの設計に関するものであり、図1に
示すように、各基地局1〜3に対する設計値による伝搬
損失や通信品質の推定若しくは通信品質の分布を示した
マップ10と、基地局1〜3のシステムパラメータに対
する評価指標を判定するために予め設定された判定条件
4と、これらの各パラメータ毎の評価指標の組み合わせ
に対応するアドバイス情報を予め格納したアドバイステ
ーブルデータ5を用いる。
基地局1〜3の位置や出力等の設計値を設定した場合
に、基地局周囲の地理的条件や建物の影響等に基づいて
推定される伝搬損失や通信品質の分布を等高線で示した
ものである。なお、このマップ10の伝搬損失や通信品
質の分布は、現地における実測値等に基づいて設定する
こともできる。
各パラメータ毎のしきい値を判定条件として、各しきい
値に対する上記推定値や実測値の大小に基づいて、各パ
ラメータについて2値化した評価指標を求めるものであ
る。
×によって2値化されている。すなわち、評価指標が○
である場合には、そのパラメータは判定条件を満たして
おり、×である場合にはそのパラメータは判定条件を満
たしていない。また、本実施形態では、パラメータA〜
Cについてそれぞれ評価指標1〜3を求める。なお、用
いられるパラメータは、伝搬損失、受信電力、SIR、呼
損率、劣化率、スループットなどとすることができる。
また、評価指標の判定条件は、3値以上の判定としても
よい。
件は、指標1についてパラメータAが「0.05以下なら
○、0.05より大きければ×」、指標2についてパラメー
タBが「1以上なら○、1より小さければ×」、指標3
についてパラメータCが「256以下なら○、256より大き
ければ×」と、設定されている。
の組み合わせパターンに、アドバイス情報を関連付けて
格納するものである。本実施形態では、各組み合わせパ
ターンに対するアドバイス情報として、評価指標に×が
含まれている原因(「目標エリア過大」、「送信電力不
足」、「トラフィック過大」等)、パラメータの増減指
示である矢印、改善方法(「まずパラメータCを調整し
その後…」、「パラメータCは適切であるが、パラメー
タBを調節し…」等)が記述されている。
毎にパラメータA〜Cについて設計値を設定し、各設計
値(パラメータA〜C)について判定条件であるしきい
値と比較し、その比較結果に基づいて評価指標1〜3を
求める。次いで、各基地局毎の評価指標1〜3の組み合
わせパターンを求め、このパターンについてアドバイス
テーブル5を参照し、アドバイス情報を検索する。
支援方法に用いられる設計支援装置について説明する。
図2は、本実施形態に係る設計支援装置6の内部構成を
示すブロック図である。
ル設計に関する複数種のパラメータに対応するしきい値
を格納する判定条件記憶部63と、セル設計に関する複
数種のパラメータに対する設計値を取得するパラメータ
計算部61と、設計値としきい値とを比較してパラメー
タ毎の評価指標を判定する判定部62と、各パラメータ
毎の評価指標の組み合わせに対応するアドバイス情報を
格納するアドバイステーブル記憶部67と、アドバイス
テーブル記憶部67を検索する検索部64と、該当する
アドバイス情報を読み込む読込部65と、読み出したア
ドバイス情報を出力する出力部66とを有する。
ディスク等の記録装置であり、上述した各評価指標1〜
3に対する判定条件であるしきい値がテーブルデータと
して格納されており、判定部62からの要求に係る評価
指標の判定条件を、判定部62に送出する。
されるパラメータを生成するものであり、このパラメー
タとしては、推定値であってもよく、実測値であっても
よく、さらには設計者が任意に設定したものであっても
よい。このパラメータ計算部61で計算された設計値
は、判定部62に送出される。
あるしきい値とを比較し、その大小を判定し、条件を満
たす場合には○を出力し、満たさない場合には×を出力
する。この出力された評価指標は、検索部64に入力さ
れる。
たアドバイステーブル5を格納するものであり、メモリ
やハードディスク等の記憶装置を用いることができる。
なお、本実施形態において、アドバイステーブル5内の
データは、パターン毎、項目(「原因」、「改善方
法」)毎にアドレスが付されており、アドレスを指定さ
れることにより必要な情報を読み出す。
テーブル記憶部67に対するインターフェースであり、
判定部62から入力された各基地局毎の評価指標の組み
合わせパターンを求め、パターンに対応したアドバイス
情報をアドバイステーブル記憶部67において検出す
る。本実施形態では、検索部64は、アドバイステーブ
ル記憶部67上のアドレスを取得し、取得したアドレス
情報を読込部65に送出する。
67に対するインターフェースであり、検索部64から
送出されたアドレス情報に基づいて、A取れば椅子テー
ブル記憶部67から該当するアドバイス情報を取得す
る。取得したアドバイス情報は、出力部66に送出す
る。
るディスプレイ装置や、プリンター等の印刷装置、LA
Nカード等のデータ通信装置など、データを映像や媒体
を通じて表現するものであり、読込部65から取得した
アドバイス情報をマップ10上に表示した画像データと
してモニターやプリンターに出力する。
ついて以下に説明する。図3は、設計支援装置6の動作
を示すフロー図である。なお、図3においては、各基地
局毎の動作を例に説明する。
価指標をカウントするiが1に初期化され(S10
1)、評価指標1から順に判定が行われる(S10
2)。この判定においては、パラメータ計算部61にお
いて生成されたパラメータが判定部62において取得さ
れ(S201)、次に、判定部63で判定条件記憶部6
3に格納された判定条件を参照することにより、しきい
値とパラメータとを比較し(S202)、2値化された
評価指標を求める(S203)。
行ったか否かを判断し(S103)、全ての指標につい
て判定が完了している場合には、ステップS105に進
み、完了していない場合は、カウントiに1を加え、次
の指標について判定を行う。
は、次いでアドバイスの取得(S105)を行う。
すように、この求められた評価指標の組み合わせを判別
し、組み合わせパターンを求め(S301)、求められ
たパターンに基づいて、探索部64はアドバイステーブ
ル記憶部67に格納されたアドバイステーブル5を参照
して合致する組み合わせを検索する(S302)。
れた組み合わせに対応するアドバイス情報をアドバイス
テーブル記憶部67から読み込み(S303)、出力部
66がその結果を出力する(S106)。出力部66に
より出力される画面例は、図4に示すように、マップ1
0上に、基地局(セル)1〜3を配置するとともに、こ
れら基地局に対応させて、検出されたアドバイス情報7
1〜73が表示されている。
設計支援プログラムの使用者、即ちシステム設計者は、
自ら相互に複雑に関係するパラメータや評価結果を解析
することなく、システムの問題点を容易に把握すること
ができる。また、システムの改善方法を即座に知ること
ができる。従って、システム設計における作業を軽減で
き、システムを容易に最適化することができる。
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体)上述した
設計支援方法は、所定のプログラム言語により形成され
たソフトウェアとすることができ、上述した設計支援装
置は、このソフトウェアをパーソナルコンピュータ等の
汎用コンピュータ上で実行することにより実現すること
ができる。すなわち、本実施形態に係る設計支援プログ
ラムは、図3に示した各処理を、汎用コンピュータを構
成するハードウェア資源を用いて実行するように構成す
る。
は、基地局(セル、セクタ)の設計に関する複数種のパ
ラメータに対する設計値を取得するステップと、各パラ
メータに対応する判定条件を読み出すステップと、設計
値と判定条件とを比較してパラメータ毎の評価指標を判
定するステップと、各パラメータ毎の評価指標の組み合
わせに対応するアドバイス情報を格納したアドバイステ
ーブルを検索し、該当するアドバイス情報を読み出すス
テップと、読み出したアドバイス情報を出力するステッ
プとを有する処理を、コンピュータに実行させる。
援プログラムは、設計支援プログラム実行ファイルとし
てコンピュータに備えられたハードディスク81に格納
され、CPU上に読み出されて実行される。図5は、パ
ーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータ115上
で、設計支援プログラムを実行した状態を示すブロック
図である。
5は、記憶装置であるハードディスク81やメモリ82
と、種々の演算処理を行うCPU86と、画像等を表示
するディスプレイ83と、マウスやキーボード等の操作
デバイス84と、外部の機器や媒体に対してデータを入
出力する入出力デバイス85とを有している。
92を格納する判定条件記憶部として、またアドバイス
テーブルファイル93を格納するアドバイステーブル記
憶部として機能するものであり、CPU86からの要求
に応じて、必要なデータをCPU86やメモリ82に送
出する。また、このハードディスク81は、設計支援プ
ログラム実行ファイル91を格納するものであり、CP
U86による実行命令に応じて設計支援プログラム実行
ファイル91をCPU86に送出する。
ァイル91を実行することにより、パラメータ計算部8
6a、判定部86b、検索部86c、読込部86d、出
力データ生成部86eとして機能する。パラメータ計算
部86a、判定部86b、検索部86c、読込部86d
は、上述したパラメータ計算部61、判定部62、検索
部64、読込部65と同様のものである。
86による演算結果であるアドバイス表示用のデータを
生成するものであり、本実施形態では、マップ10上に
基地局1〜3、及び各基地局1〜3に対するアドバイス
情報を表示するための画像、及び文字データから構成さ
れる。この出力データは、ディスプレイ83に表示され
たり、入出力デバイス85を介して外部の機器や媒体に
出力される。
ロッピー(登録商標)ディスクドライブ(FDD)、C
D−ROMドライブ(CDD)など紙やコンピュータ読
み取り可能な記録媒体に出力データを印刷若しくは書き
込みをしたり、モデム若しくはターミナルアダプター等
の通信デバイスなど通信回線を介して出力データを転送
するものである。また、入出力デバイス85は、CPU
86による演算処理に必要なデータ、例えば推定値や実
測値を記録した推定値/実測値データ95を読み込み、
読み込んだデータをハードディスク81やメモリ82に
格納したりする。
ピュータ115上で実行することにより実現された設計
支援装置は、以下のように動作する。
係る基地局1〜3についての設計値を入力し、パラメー
タ計算部86aにおいてパラメータを生成する。この生
成されたパラメータは、判定部86bにおいて取得さ
れ、判定部86bで、ハードディスク81に格納された
判定条件ファイル92を参照することにより、しきい値
とパラメータとを比較し、2値化された評価指標を求め
る。
次いでアドバイスの取得を行う。すなわち、求められた
評価指標の組み合わせを判別し、組み合わせパターンを
求め、求められたパターンに基づいて、探索部86cに
おいて、ハードディスク81に格納されたアドバイステ
ーブルファイル93を参照して合致する組み合わせを検
索する。
索された組み合わせに対応するアドバイス情報をハード
ディスク81から読み込み、出力データ生成部86eに
おいて出力エー他を生成し、ディスプレイ83や入出力
デバイス85に送出する。出力データにより出力される
画面例は、図4に示すように、基地局(セル)1〜3に
対応させて、アドバイス情報が表示されている。
行ファイル91は、図6に示すような、コンピュータ読
み取り可能な記録媒体に記録することができる。すなわ
ち、図6に示すように、フロッピーディスク116や、
CD−ROM117、RAM118、カセットテープ1
19等に設計支援プログラムを記録することにより、こ
れらの記録媒体を介してコンピュータ115にソフトウ
ェアをインストールしたり、設計支援プログラムを容易
に保存したり、運搬したり、譲渡したりすることができ
る。
数のある評価指標の評価結果の組み合わせから予め備え
付けられたアドバイス情報を参照して、設計における問
題点及び改善方法を取得することができるため、相互に
複雑に影響するパラメータと評価結果を設計者自ら解析
することなく、即座にシステムの問題点、改善方法を把
握することができる。また、システム設計における複雑
な作業が軽減され、システム最適化を容易に達成するこ
とができる。
明図であり、(a)は基地局の配置を示すマップであ
り、(b)は判定条件を示すテーブルであり、(c)
は、アドバイス情報を示すアドバイステーブルである。
すブロック図である。
ロー図である。
画面を示す説明図である。
ることにより実現された設計支援装置の構成を示すブロ
ック図である。
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体を示す外観図で
ある。
Claims (12)
- 【請求項1】 コンピュータに、 移動通信における設備の設計に関する複数種のパラメー
タに対する設計値を取得するステップと、 前記各パラメータに対応するしきい値を読み出すステッ
プと、 前記設計値と前記しきい値とを比較してパラメータ毎の
評価指標を判定するステップと、 各パラメータ毎の評価指標の組み合わせに対応するアド
バイス情報を格納したテーブルデータを検索し、該当す
るアドバイス情報を読み出すステップと、 読み出したアドバイス情報を出力するステップとを有す
る処理を実行させることを特徴とする設計支援プログラ
ム。 - 【請求項2】 前記設備は、移動通信における基地局で
あり、前記パラメータは基地局毎のセルまたはセクタに
関する設定値であり、 前記出力するステップでは、前記読み出したアドバイス
情報を、セル毎またはセクタ毎に表示するステップを含
むことを特徴とする請求項1に記載の設計支援プログラ
ム。 - 【請求項3】 前記アドバイス情報には、各設計値に対
する増減指示が含まれることを特徴とする請求項1また
は2に記載の設計支援プログラム。 - 【請求項4】 コンピュータに、 移動通信における設備の設計に関する複数種のパラメー
タに対する設計値を取得するステップと、 前記各パラメータに対応するしきい値を読み出すステッ
プと、 前記設計値と前記しきい値とを比較してパラメータ毎の
評価指標を判定するステップと、 各パラメータ毎の評価指標の組み合わせに対応するアド
バイス情報を格納したテーブルデータを検索し、該当す
るアドバイス情報を読み出すステップと、 読み出したアドバイス情報を出力するステップとを有す
る処理を実行させる特徴とする設計支援プログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項5】 前記設備は、移動通信における基地局で
あり、前記パラメータは基地局毎のセルまたはセクタに
関する設定値であり、 前記出力するステップでは、前記読み出したアドバイス
情報を、セル毎またはセクタ毎に表示するステップを含
むことを特徴とする請求項4に記載の設計支援プログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項6】 前記アドバイス情報には、各設計値に対
する増減指示が含まれることを特徴とする請求項4また
は5に記載の設計支援プログラムを記録したコンピュー
タ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項7】 移動通信における設備の設計に関する複
数種のパラメータに対応するしきい値を格納する判定条
件記憶部と、 前記設備の設計に関する複数種のパラメータに対する設
計値を取得するパラメータ計算部と、 前記設計値と前記しきい値とを比較してパラメータ毎の
評価指標を判定する判定部と、 各パラメータ毎の評価指標の組み合わせに対応するアド
バイス情報を格納するアドバイステーブル記憶部と、 前記アドバイステーブル記憶部を検索し、該当するアド
バイス情報を読み込む読込部と、 読み出したアドバイス情報を出力する出力部とを有する
ことを特徴とする設計支援装置。 - 【請求項8】 前記設備は、移動通信における基地局で
あり、前記パラメータは基地局毎のセルまたはセクタに
関する設定値であり、 前記出力部は、前記読み出したアドバイス情報を、セル
毎またはセクタ毎に表示する機能を含むことを特徴とす
る請求項7に記載の設計支援装置。 - 【請求項9】 前記アドバイス情報には、各設計値に対
する増減指示が含まれることを特徴とする請求項7また
は8に記載の設計支援装置。 - 【請求項10】 移動通信における設備の設計に関する
複数種のパラメータに対する設計値を取得するステップ
と、 前記各パラメータに対応するしきい値を読み出すステッ
プと、 前記設計値と前記しきい値とを比較してパラメータ毎の
評価指標を判定するステップと、 各パラメータ毎の評価指標の組み合わせに対応するアド
バイス情報を格納したテーブルデータを検索し、該当す
るアドバイス情報を読み出すステップと、 読み出したアドバイス情報を出力するステップとを有す
ることを特徴とする設計支援方法。 - 【請求項11】 前記設備は、移動通信における基地局
であり、前記パラメータは基地局毎のセルまたはセクタ
に関する設定値であり、 前記出力するステップでは、前記読み出したアドバイス
情報を、セル毎またはセクタ毎に表示するステップを含
むことを特徴とする請求項10に記載の設計支援方法。 - 【請求項12】 前記アドバイス情報には、各設計値に
対する増減指示が含まれることを特徴とする請求項10
または11に記載の設計支援方法。
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