JP2003274444A - 無線通信システムのセル設計プログラムおよび設計方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】無線通信システム使用環境においての無線基地
局最適配置を自動で算出し、更に短時間、省リソースを
達成することである。 【解決手段】端末の位置情報に基づき無線基地局の最適
配置を算出する。そのために、本発明のセル設計プログ
ラムでは、無線端末装置の設置位置を特定するステップ
と特定した無線端末装置をカバーするための無線基地局
の位置と台数を算出するステップを有する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システム
使用環境において、無線基地局の最適配置を算出するセ
ル設計技術に関し、特に特定の無線端末に対する基地局
の最適設置台数および配置位置等を算出する装置又はプ
ログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】無線ＬＡＮ等の無線通信システムは、有
線ＬＡＮと接続した無線基地局と、無線通信機能を有す
る無線端末との間で無線通信が行なわれる。無線通信シ
ステムを実現するために必要な技術として、セル設計技
術がある。

【０００３】従来のセル設計技術は、無線通信システム
の基地局の最適配置を決定するための技術である。具体
的には、無線通信に影響する可能性のある建造物の形
状、机等の構造物の位置情報と、基地局の候補位置か
ら、特定の領域をカバーする基地局の数とその位置を算
出する。この種の基地局の最適配置決定方法に関する技
術として、特開２０００-３３３２３９号公報に記載の
技術がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】無線通信システムの特
徴の一つとして、配線が不要であるということが挙げら
れる。例えば屋内の無線ＬＡＮシステムは、この特徴に
より採用されるケースが多い。その場合は無線端末の移
動頻度が低く、必ずしも屋内の全領域を無線通信可能と
する必要はない。

【０００５】上記従来の技術では、無線通信システムの
網一つの特徴である、移動が可能であるという点を考慮
したものであった。従って、対象となる屋内の領域を全
てカバーすることを前提としていたため、実際は無線端
末が設置される可能性が低い場所を通信可能とするため
に余分な無線基地局も含めて算出してしまうという問題
があった。

【０００６】本発明は、無線通信をする可能性の高い領
域に対する、効率的な無線基地局の配置を行うことが可
能なセル設計プログラムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、無線通信シ
ステムを構成する無線端末装置場所に基づいて、無線基
地局の設置台数と設置位置を算出する。そのために、本
発明のセル設計プログラムでは、無線端末装置の設置位
置を特定するステップと、特定した無線端末装置をカバ
ーするための無線基地局の位置と台数を算出するステッ
プを有する。

【０００８】さらに本発明のセル設計プログラムでは、
設置する無線端末装置が複数ある場合は、無線端末装置
の優先度を特定するためのステップを備える。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて詳細に説明する。

【００１０】まず、図１から図１２を用いて、第一の実
施の形態について説明する。第一の実施の形態は、無線
端末装置の設置候補地の情報に基づいて、無線基地局の
設置可能場所を算出するものである。無線基地局とは無
線ＬＡＮにおけるアクセスポイントであり、固定的に設
置される各種無線基地局がこれに該当する。アクセスポ
イントは、有線ネットワークと接続しており、有線ネッ
トワークと無線のネットワークの中継機となる。有線ネ
ットワークから受信したデータを無線信号として無線端
末に送信する機能、無線端末から受信した無線信号を有
線ネットワークに送信する機能を有する。無線端末とは
無線ＬＡＮにおける無線ＬＡＮクライアントである。無
線端末は移動可能なものである場合もあるが、本実施の
形態が適用して特に効果を得るのは、移動する可能性が
ない端末、移動頻度が低い端末や、移動範囲が狭い無線
端末である。

【００１１】図１は、本実施の形態におけるコンピュー
タシステムの構成を示す。

【００１２】コンピュータシステムは、演算装置100、
主記憶装置105、制御装置110、入力装置120、記憶装置1
30、出力装置140を有する。演算装置100は、制御装置11
0を介して、入力装置120、記憶装置130、出力装置140と
接続する。記憶装置130は本実施の形態のセル設計プロ
グラム131、132を格納する、例えばハードディスクであ
る。

【００１３】演算装置100は、セル設計プログラムを実
行する装置であり、例えばＣＰＵがこれに相当する。主
記憶装置105は、演算装置100が演算処理するためのデー
タ等を一時格納するワーキングメモリとして使用される
ものである。例えばDRAMなどの揮発性メモリなどであ
る。

【００１４】制御装置110は、演算装置100と、主記憶装
置105、入力装置120、記憶装置130、出力装置140との間
を流れるデータを制御する装置である。例えばバスコン
トローラ、メモリコントローラやＩ／Ｏコントローラな
どである。制御装置110は、独立装置である場合や演算
装置100内に内蔵される場合、また複数のチップから構
成される場合がある。

【００１５】入力装置120は、プログラムユーザ（以
降、ユーザ）160のデータ入力を補助する装置である。
例えばキーボード等の記号入力デバイス、マウス等のポ
インティングデバイスなどである。

【００１６】記憶装置130は、本実施の形態のセル設計
プログラム、ユーザ入力データ、演算結果を保存する装
置であり、ＨＤＤ、ＦＤＤ、半導体メモリ、ＭＯ、ＤＶ
Ｄなどがこれに相当する。

【００１７】記憶装置130に格納されるセル設計プログ
ラムは２部構成をとる。一つは命令部131であり、プロ
グラムの処理手順を保存する。もう一つはデータ部132
であり、電磁界解析演算で参照するデータ、およびプロ
グラムの処理結果を保存する。

【００１８】データ部132に格納されるデータとして
は、例えば、基地局毎の送受信特性、端末毎の送受信特
性、構造物の材質、種別による特性情報がある。基地局
ごとの送受信特性、端末ごとの送受信特性は、それぞれ
の通信可能エリアに関するものであり、電波界パターン
として格納されている場合、感度数値で格納されている
場合などがある。

【００１９】ここで構造物とは、セルを形成する物体、
または、セル内にある物体であり、電磁波を遮断する性
質をもつ。例として、パーティション、壁や、柱、ド
ア、窓、ＯＡ機器、家具、産業機器、医療機器がある。

【００２０】構造物に関する特性情報としては、構造物
を形成する材質毎の電波透過率情報および反射率、発生
雑音および干渉特性、電子機器特性、産業機器特性、雑
音発生有無、基地局設置不可情報である。発生雑音およ
び干渉特性、電子機器特性、産業機器特性、雑音発生有
無の例としては、通信電波の周波数帯域が重複する他の
無線通信システム装置、電子レンジ、産業機器、医療機
器がある。無線基地局の設置が不可能な場所の例として
は、物理的に設置が不可能な窓や、誤動作を誘発する可
能性のある産業機器、医療機器、金属体の近傍を通信不
可エリアとする情報がある。これらは、それぞれの構造
物、材質、形状の組合せ別の情報として格納されてい
る。これらの数値については、本発明の本質的な部分で
ないため、説明を省略する。

【００２１】その他、通信システムのチャネルおよび周
波数帯域情報、基地局設定値項目、端末設定項目、多種
警告情報、多種注意情報などを格納する。基地局設定項
目および端末設定項目は、命令部131に追加された各機
器、または各機器設定用プログラム、またはネットワー
クデータベースに問い合わせる処理手順により、収集、
保存する構成としてもよいことはいうまでもない。

【００２２】なお、後述するように、本実施の形態は無
線端末を設置する候補地の位置を取得し、その情報を用
いて無線基地局の設置可能場所を算出する構成である
が、取得した無線端末の候補地の位置は、データ部132
に格納することとしてもよいし、主記憶装置105に格納
することとしてもよい。

【００２３】出力装置140は、ユーザ150に実行結果を表
示する機器であり、例としてディスプレイ等の画面表示
装置、プリンタ等の印刷装置がある。

【００２４】なお、本実施の形態であるセル設計プログ
ラムの適用は、上記構成のシステムに限られるものでは
ない。例えば、図１のシステムをサーバとして構成し、
サーバがさらにＬＡＮなどのネットワークに接続されて
いるものとする。サーバは図示しない通信部からネット
ワークを介し、構造物情報などのセル情報や、無線端末
候補地の情報を取得し、本システムでのプログラムの実
施後、演算結果をネットワークに出力する構成とするこ
とも可能である。従って、後述するプログラムの入力装
置120を用いた入力ステップは、通信部からの情報の入
力に代替することが可能である。

【００２５】図２に、本実施の形態におけるセル設計プ
ログラムの流れを示す。セル設計プログラムの動作は、
入力ステップ210、演算ステップ220、出力ステップ230
に大別できる。

【００２６】入力ステップ210は、無線LANを設置する空
間、すなわちセル設計の対象となるセルのレイアウトを
定義する情報や、端末位置の設置候補地の情報を入力す
るステップである。セルとなる空間は、閉空間である場
合と開空間である場合の二通りがある。閉空間はある程
度の反射率を有する材質で囲まれた空間であり、例とし
て事務所、住宅、工場がある。無線LANの場合、セルと
なる空間は閉空間であることが多いが、開空間に対して
も本実施の形態を適用できることはいうまでもない。

【００２７】演算ステップ220は、入力ステップで入力
された情報と、記憶装置130に格納してある情報を参照
して、主に無線基地局の配置候補場所を演算するステッ
プである。出力ステップ230は、演算ステップで得た演
算結果を表示装置等に出力するステップである。

【００２８】図３に、セル設計プログラムの入力ステッ
プ210の詳細を示す。

【００２９】セル設計プログラムが起動し入力ステップ
を開始すると、演算装置100が、プログラムに従ってユ
ーザ150に対し構造物情報入力要求を発行する（ステッ
プ300）。ユーザ150は、入力装置120を用いて構造物情
報入力により、セル設計エリアの構造物情報を入力する
（ステップ301、302）。各構造物情報として、構造物の
種別、形状、材質、位置を入力する。一連の構造物デー
タ入力により、設計対象となるセルのエリアを定義する
ことができる。

【００３０】入力方法は、図面入力や汎用ＣＡＤデータ
を取り込む構成とする。その他、電子地図等の電子地理
情報、または紙等のレイアウト情報、または人工衛星情
報が発信する地理情報をスキャナ等の適切な装置を図１
のシステムに接続し、手動または自動入力する構成とし
てもよい。このように入力装置120から入力された構造
物情報302は、記憶装置130に転送され（ステップ30
2）、セル設計エリアの構造物情報が記憶装置130に保存
される。

【００３１】次に、演算装置100がユーザ150に対し端末
位置の入力要求303を発行する。ユーザ150が入力装置12
0に対し端末位置情報入力304を実施（ステップ304）
し、無線端末がある位置、またはこれから無線端末を置
く候補位置を入力する。入力方法としては、本実施の形
態では構造物データ入力と同様にCAD入力による行なう
構成とするが、監視カメラ等の動画または静止画情報に
よる位置情報入力で実施しても構わない。各入力作業を
自動で実施すれば利便性が更に向上する。

【００３２】また、端末位置の入力に際し、記憶装置13
0に複数の無線端末の性能情報が格納されていることと
し、端末の種別を選択入力する構成としてもよい。また
は、無線端末位置の入力の際に、ユーザ150が個別に無
線端末の受信強度基準値を入力する構成としてもよい。
この無線端末の位置情報についても、記憶装置130に転
送され、保存される（ステップ305）。

【００３３】次に、演算装置100は基地局配置条件入力
要求306を発行する。この基地局配置条件とは、基地局
に接続される端末の許容台数や、既に配置すべき位置を
決定している場合のその既決位置を特定する情報や、基
地局を置きたい候補地を特定する条件をいう。入力装置
120に基地局配置条件入力が実施される（ステップ30
7）。この基地局配置条件は、記憶装置130に転送され、
保存される（ステップ308）。ただし、基地局配置条件
は、本実施の形態における必須の構成ではなく、オプシ
ョンとしての機能である。

【００３４】次に、図４乃至図９を用いて、本実施の形
態における演算処理について説明する。図４は、図２の
演算ステップ220の構成を示すものであり、図５乃至図
８が、演算ステップの詳細を示す図である。図９は、演
算処理結果の概要を示す図である。

【００３５】図４において、演算ステップは、４つのサ
ブルーチンからなる。基地局の最適設置台数および配置
位置の算出411、基地局の最適設定値の算出412、第３が
端末の最適設定値の算出413、第４が警告および注意の
有無確認414である。各ステップについて、以下説明す
る。

【００３６】図５は、無線基地局の最適設定台数及び設
置位置の算出処理の一例を示すフロー図である。

【００３７】セル設計プログラムの演算ステップが開始
すると、演算装置100は記憶装置130に格納されている端
末位置データ303を参照し、端末を設置している位置ま
たは設置候補位置の情報を取得する。取得した端末の位
置から、端末の位置での電波強度が基準値以上となる基
地局位置を算出する。

【００３８】算出方法は、予め記憶装置130に格納され
ていた端末の送受信特性と電波強度基準値、また基地局
の送受信特性を用いる。具体的には、これらの組合せで
特定される半径の、基地局を中心とした円内に全ての端
末がカバーされる位置があるか否かを算定する。一つの
基地局によって全ての端末位置がカバーできない場合
は、基地局の設置台数を+１台ずつ増やし、二つの基地
局の設置で全ての端末がカバーされるか否かを判定す
る。

【００３９】なお、算定する場合には、基地局設置条件
308、構造物情報302も用いる。例えば、最初に基地局の
設置候補位置が基地局設置条件308として設定されてい
る場合は、最初の設置位置として算定する。予め配置位
置を絞り込めるため演算時間が短縮する利点がある。ま
た、構造物情報302を用いて、設置不可能な領域に設置
しないように算定することができる。

【００４０】さらに、構造物情報302とデータ部132の情
報から、構造物からの反射を考慮する構成としてもよ
い。基地局、端末が受信する電波には直接波と間接波が
ある。図１４に閉空間における電磁波の反射の様子を示
す。1400が無線基地局、1401が無線端末、1403が構造
物、1404が直接は、1405が間接波である。

【００４１】直接波1404は構造物1403の透過率分減衰し
端末に至る。間接波1405は閉空間を構成する材質の反射
率２回分減衰し端末1402に至る。端末1402における電磁
界強度は、直接波の強度と間接波の強度の和である。従
って、これらの情報を条件として考慮することで、さら
に厳密なセル設計を行なうことが可能となる。

【００４２】また、3次元の構造物情報を入力できる構
成の場合は、床からの高さも含めた基地局の設置位置を
決定する。その場合は、上記円が球となることはいうま
でもない。

【００４３】このように、全ての端末をカバーするよう
に、基地局の位置と台数を算定することによって、効率
的で現実的セル設計を行なうことが可能となる。すなわ
ち、本実施の形態においては、端末装置の設置場所を入
力し、その入力場所での電場強度基準値を基準として基
地局の位置を決定する。従って、セルの全領域を網羅す
ることを前提とした場合と比較し、無線端末装置が設置
される可能性が非常に低い場所をもカバーするための基
地局の台数を節減することが可能となる。

【００４４】図６に、本実施の形態における基地局の最
適設定値の算出処理の一例を示す。図６では、上記最適
設定台数及び設置位置の算出処理で算出された３台の無
線基地局に割り当てる最適チャネルを算出する手順を示
している。図６の右図はフローチャートであり、左図
は、具体例を説明する図である。

【００４５】まず、入力ステップ201において構造物デ
ータ入力により、演算装置100が雑音源となる構造物が
入力されたか否かを判別する（ステップ601）。これ
は、記憶装置130に格納されている構造物データ302とデ
ータ部132を参照する。雑音源が入力されている場合
は、その雑音が発生する周波数領域の情報を、構造物デ
ータ302から取得する。例えば、無線システムのチャネ
ルのチャネル４，５に発生する雑音源が入力されている
ものとする。

【００４６】次に、雑音源と周波数帯域が重複しないチ
ャネルを選別する（ステップ602）。この場合は、全チ
ャネル１からチャネル７までの間、雑音源と重複するチ
ャネル４，５以外の５つのチャネルが選別される。

【００４７】次に、チャネルの予約があるか否かを確認
する（ステップ306）。これは、基地局設置条件入力307
において、基地局に割り当てられるチャネルが入力され
ているか否かを、記憶装置130に格納されている基地局
設置条件情報308で参照する。ここでは、３台の基地局
のうち、１台にチャネル１が予約されているものとす
る。この場合、予約されている基地局に、チャネル１を
先行して割当いる処理を行なう（ステップ604）。

【００４８】次に、チャネル間隔を算出する（ステップ
605）。これは、隣接するチャネル間では干渉が生じる
ため、相互に隣接しないチャネルを選定する処理であ
る。ここでは、先行的にチャネル１が割り当てられてい
るため、チャネル３と、チャネル７を選択する。チャネ
ル６ではなくチャネル７を選択したのは、チャネル５の
領域に雑音源があることを考慮し、雑音源との干渉を避
けるためである。なお、雑音源の電波強度特性を用いて
雑音源の影響のない基地局が存在する場合は、その基地
局にチャネル６を割り当てる構成としてもよいし、チャ
ネル４または５を割り当てる構成としもよい。これは、
多数の基地局を設置しなければならない場合に有効であ
る。

【００４９】ステップ605でチャネルを選択し、それら
のチャネルを残り２台の基地局に割り当てる処理を行な
う（ステップ606）。

【００５０】上記最適設定値の算出により、割り出した
位置、台数の基地局に周波数の割当を行なうことが可能
となる。

【００５１】次に、本実施の形態における端末の最適設
定値の算出処理について説明する。図７は、無線ＬＡＮ
端末の接続先変更の最適しきい値を算出する手順を示
す。複数の基地局から受信可能な範に端末の配置場所が
ある場合、すなわち、複数の基地局の通信可能領域がオ
ーバーラップしており、そのオーバーラップ領域に端末
がある場合は、基地局の接続先を変更しやすく、ローミ
ングの頻発が生じる可能性がある。従って、そのような
ローミングの頻発によって、端末の通信スループットが
低下するため、どちらかの基地局に接続しやすい設定と
することが望ましい。本実施の形態では、ローミングの
発生率を低減するために、端末の接続先変更の最適しき
い値の設定により、接続の傾向を決めるものとする。

【００５２】まず、複数の基地局の通信可能領域がオー
バーラップしている領域がある場合は、演算装置100に
よりその領域内に端末装置の設置場所が入力されている
か否かを判定する（ステップ701）。その結果、端末装
置がある場合は、接続先切り替え感度を鈍感に設定する
（ステップ702）。この接続先切り替え感度とは、その
無線端末の電波強度基準値であって、鈍感に設定すると
は、感度を電波強度基準値より下げて設定することをい
う。この下げ値は、予め決められた値分下げる構成にし
てもよいし、段階的に下げる構成としてもよい。

【００５３】オーバーラップしている領域にある全ての
端末装置について同様の作業を行なったあと（ステップ
703、ステップ702）、オーバーラップ領域外に存在して
いる無線端末の接続先切り替え感度を敏感に設定する
（ステップ705）。これは、オーバーラップ領域内の端
末と相対的に区別しやすくするためのものである。従っ
て、ステップ702における基準値の下げ値が十分なもの
であれば、必ずしも行なう必要はない。

【００５４】この構成により、その無線端末が接続先を
切り替える場合の電波強度が低くなり、接続先の切り替
えの発生率を下げることが可能となる。

【００５５】なお、このフローにおいて、基地局に接続
される端末の接続台数を調整することもできる。入力し
た端末装置の多数の設置場所すべてに端末装置を一度に
設置する場合は、基地局の負荷分散を考慮する必要があ
る。従って、オプションとして、入力した端末装置の設
置候補地の情報を用いて、基地局に接続される端末台数
を調整する構成としてもよい。

【００５６】例えば、オーバーラップ座標内に端末装置
がある場合は、接続先切り替え感度の調整を行なうので
はなく、端末の接続台数が少ない基地局側に接続するよ
うに端末装置を割り当てる構成とする。または、最大接
続台数が設定されている場合は、さらに１台基地局を設
ける構成としてもよい。その場合は、再度ステップ401
に戻り、基地局の設置場所の算出演算を行なうものとす
る。

【００５７】次に、本実施の形態における警告および注
意の算出処理について説明する。図８に、端末が通信不
可エリア内に存在する場合の警告算出、および端末が雑
音到達エリア内に存在する場合の注意算出を処理する手
順を示す。

【００５８】まず、演算装置100は通信不可座標内に端
末があるか否かを判定する。この通信不可座標は、記憶
装置130に格納されている構造物データ302と、データ部
132の情報を用いて算出する。例えば、構造物データ302
より、窓際や金属製の構造物など、無線端末を置かない
ほうが望ましい位置を判定し、データ部132からその構
造物についての通信不可領域を算出する。

【００５９】通信不可座標内に無線端末がある場合は、
構造物の種別に対応した警告文をデータ部132から抽出
し、該当する端末の情報に貼り付ける（ステップ80
2）。

【００６０】次に、雑音源があるか否かを記憶装置130
内の構造物データ302から判定し（ステップ803）、雑音
源がある場合は、その雑音源の雑音到達領域をデータ部
132から抽出する。その領域内に端末があるか否かを判
定し（ステップ804）、ある場合は、その雑音源に対応
する注意文を該当する端末情報に貼り付ける（ステップ
805）。

【００６１】本実施の形態では、先に無線端末の設置箇
所を特定してから無線基地局の設置場所を変更する構成
のため、上記のように入力したセルの構成物やセル内の
構造物による影響を考慮し、ユーザに無線端末の設置場
所として不具合が生じる可能性を示すことにより、無線
端末の設置場所の変更をユーザに提示する余地を与える
ことが可能となる。

【００６２】図９に、図７、図８の処理により算出した
端末装置の設定結果を記憶装置130に格納したテーブル9
01、およびデータのリンク関係の一例を示す。テーブル
901は、端末位置データ303と同じファイルとしてもよい
し、独立したファイルとして構成してもよい。

【００６３】テーブル901の項目は、位置情報901a、設
定値情報901b、文リンク901cがある。位置情報901aに
は、入力ステップにより格納された無線端末の位置が格
納される。また、設定値901bは、図７のフローにより設
定された接続先切り替え感度の設定値である。この設定
値は、別のファイルとして、強度の数値に置き換えられ
る。文リンク901cは、図８のフローにより、通信不可エ
リア内、または雑音到達範囲内に存在する端末に対して
表示する、警告文、注意文のデータ部132のアドレスを
示すものである。

【００６４】次に、図10を用いて、演算ステップで算出
した情報を出力する処理を説明する。

【００６５】セル設計プログラムが出力ステップを開始
すると、記憶装置130に格納されている配置情報を参照
し、図５の処理で算出した無線基地局の最適設置台数お
よび配置位置表示を実施する（ステップ1001）。

【００６６】警告注意情報901cを参照し、図8で求めた
警告注意事項表示を実施する（ステップ1002）。その
後、基地局、端末の最適設定値表示を実施する。基地局
設定値の例として、無線ＬＡＮチャネルがある。端末設
定値の例としては、接続先変更感度のローミング設定
値、接続先基地局登録設定値がある。この表示内容は、
入力装置120の入力により変更可能とする。

【００６７】次に最適値表示終了確認を実施する。これ
は、入力装置からの入力により確認するものであり、入
力がなく終了しない場合は、ポイント確認へ戻る。

【００６８】終了確認がされた場合は、基地局、端末の
最適設定値反映を実施する。反映する方法の例として、
セル設計プログラムが基地局設定ソフトや端末設定ソフ
トと連動して設定値を自動反映する方法と、セル設計プ
ログラムが実行形式ファイルを生成してユーザがファイ
ルを起動し設定値を自動反映する方法がある。設定値の
自動反映を見越し、入力ステップにおいて、基地局およ
び端末のネットワークアドレス情報、基地局および端末
設定認証情報、ネットワーク識別子、暗号キーを入力、
かつ保存しても構わない。

【００６９】他の出力機能としては、出力結果を汎用Ｃ
ＡＤデータにフィードバックする機能があっても構わな
い。

【００７０】図１１、１２に、表示画面例を示す。図１
１は、入力ステップのための入力画面の一例であり、図
１２は、算出結果の出力画面の一例である。

【００７１】図１１において、本実施の形態の入力用画
面1107は、左側の複数のプルダウンメニューと、右側の
レイアウト入力画面1108から構成されている。プルダウ
ンメニューは、構造物情報、基地局配置条件の各入力に
用いられるものである。レイアウト入力画面は、構造物
の形状、端末装置の位置を入力するために用いられるも
のである。

【００７２】プルダウンメニューのうち、壁・パーティ
ション・扉ボタン1100は、移動不可能な構造物に関する
ものであり、プルダウンにより材質を選択することが可
能である。これらの構造物を入力するたびに、材質を選
択肢、レイアウト入力により、その形状とその位置を入
力する。柱ボタン1101は、形状と材質をプルダウンで選
択するものであり、位置と大きさは、レイアウト入力画
面1107で入力する。家具ボタン1102は、形状、材質、種
別を選択するものであり、位置と大きさをレイアウト入
力画面110７に入力する。

【００７３】なお、本実施の形態では、構造物を更に３
つの分類、（１）移動不可能で空間を仕切る性質のも
の、（２）その他の移動不可能なもの、（３）移動可能
なもの、に分類する。上記例では、（１）の分類にはパ
ーティション、壁、ドア、窓が分類される。（２）の分
類には柱が、（３）の分類には、OA機器、家具、産業機
器、医療機器が分類される。また、セルが開放空間であ
る場合の例としては、建築物、山岳、樹木などがある。

【００７４】端末ボタン1103は、端末の位置を入力する
ためにクリックするボタンである。図では、二つの端末
の種類があるが、次の実施の形態において説明するの
で、説明を省略する。

【００７５】既決設置点ボタン1104、天井への設置ボタ
ン1105、最大接続端末台数1106は、基地局配置条件の入
力に用いるボタンである。既決設置点ボタン1104は、既
に基地局を設置する場所が決まっている場合に入力する
際に用いるボタンである。既決設置点を入力する場合
は、既決設置設置点ボタン1104を選択しレイアウト入力
画面1107に既決設置点を記述する。既決設置点は床から
の高さも入力可能としてもよい。

【００７６】天井への設置ボタン1105、最大接続端末台
数1106は、一台の基地局に接続する端末の許容量を設定
する場合や、前述の基地局配置条件の入力において説明
していなかったが、基地局配置条件として、基地局への
天井の設置が可能である場合に用いるものである。天井
の設置だけでなく床下設置有無ボタンにより、床下設置
可否について入力する構成としてもよい。また、最大接
続端末台数1106については、基地局１台がカバーすべき
端末数が既決の場合、最大接続端末台数窓７０６に入力
する。未設定の場合、プログラムが用意した初期値を代
入する。

【００７７】雑音源近傍に無線基地局を設置せざるを得
ない状況、かつ雑音の周波数帯域が既知である場合を考
慮し、雑音を回避するチャネルまたは周波数帯域をユー
ザに提示し予約チャネルを選択可能であるとする。

【００７８】その他、設置する無線基地局の機種を入力
する窓を設置しても構わない。この場合、演算ステップ
における通信範囲算出に各無線基地局の電磁界パターン
をプログラムデータ部132より参照するものとする。さ
らに、無線基地局の設置予算上、設置可能な基地局台数
が既決の場合を考慮して、予定配置台数窓を表示しても
構わない。

【００７９】図14に、セル設計プログラムの出力画面の
一例を示す。

【００８０】円1200の中心にある黒い直方体が無線基地
局であり、円1200で囲まれた範囲が無線セルである。無
線セルとは、一つの基地局がカバー可能な領域をいう。
他の出力画面例として、各基地局の視点で通信範囲等を
表示する画面、各端末の視点で無線セルの重複状況等を
表示する画面、レイアウトを３次元入力し、立体的にセ
ル設計結果を表示する画面でものよい。

【００８１】市松模様近傍の黒いエリア1202は、構造物
の種別、性質により通信に影響が生じる通信不可エリア
である。このエリアに端末装置が存在すると、図に示さ
れるように、警告文1203が表示される。他の警告、注意
表示方法としては、該当端末にリモートアクセスし端末
画面に警告表示、または警告音を鳴らす方法がある。

【００８２】1204、1204‘の領域にある無線端末は、そ
れぞれ二つの基地局のセルエリアが重複している部分に
存在している。従って、図７で説明した端末の接続台数
算出の対象である。

【００８３】このように、無線基地局の設置台数および
配置位置、または基地の最適設定値、または端末の最適
設定値、または警告または注意を通信システム設計者に
表示、または各機器へ自動反映するため、設計者は表示
された位置に機器を設置することが容易となる。

【００８４】以上、本実施の形態では、無線端末を設置
する候補地を特定し、その候補場所と無線端末、無線基
地局の性能を加味して、無線基地局の設置場所の候補を
算出する。このような構成により、無線ＬＡＮを提供す
る全空間をカバーしなくても、無線端末が設置される可
能性が高い領域についてカバーするセル設計を行なうこ
とが可能となる。

【００８５】また、無線端末を設置する候補地と構造物
の種別、設置場所を特定することにより、無線端末の候
補地が無線通信に支障がない位置であるかいなかを検証
する。このような構成により、無線端末の設置に不適な
位置をユーザに検知することが可能となる。

【００８６】また、上記構成により、固定無線端末用基
地局の最適設置台数および配置位置、または基地局の最
適設定値、または端末の最適設定値、または警告または
注意の算出を、省労力、省リソースで実現することがで
きる。

【００８７】次に、設置する無線端末の候補地に優先順
位をつける第二の実施の形態について説明する。ネット
ワーク使用頻度が高い無線端末、または重要な役職に就
く者が使用する無線端末など、優先的に良好な電波状態
を供する必要がある無線端末が存在する場合がある。こ
のような無線端末に対しては、重要度情報を入力し、優
先順位をつけて無線基地局からの電波状況がよくなるよ
うに、無線基地局の設置場所を算出する。

【００８８】無線端末の重要度情報の入力は、図３の端
末位置データ入力（ステップ304）の際に、設置する無
線端末の重要度を併せて入力する。入力の仕方は図１１
の端末ボタンにおいて、重要度の高い端末の場合は「Ｖ
ＩＰ端末」を選択してレイアウト入力画面1107に入力す
る。入力された情報は、記憶装置130に、端末位置・重
み情報305‘として格納される。

【００８９】本実施の形態では、特に良好な電波強度を
供すべき端末をＶＩＰ端末と呼び、それ以外の端末を通
常端末と呼ぶことにする。また、ＶＩＰ端末として入力
された端末は、端末位置・重み情報305'により電波強度
基準値が高く設定しなおされることとなる。このよう
に、ＶＩＰ端末と通常端末の区分けとしては、電波強度
の区分け（例、電波強、中、弱）や、無線ＬＡＮ動作モ
ード（例、１１Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐ
ｓ、１Ｍｂｐｓ）を用いることができる。

【００９０】その他、レイアウト入力画面に設置してか
ら、重要度を入力する構成としてもよいことはいうまで
もない。さらには、ネットワーク個人情報による重み情
報入力、またはネットワーク使用頻度情報による重み情
報入力を入力する方法にしてもよい。

【００９１】図１3に、無線端末の設置場所に優先順位
をつけた場合に、基地局の設定台数、配置位置の算出フ
ローを示す。これは、図４のステップ411に相当するも
のである。

【００９２】まず、記憶装置1300の端末位置・重み情報
305'を参照して、ＶＩＰ端末存在確認を実施する（ステ
ップ1300）。ＶＩＰ端末がある場合は、基地局設置条件
情報や308、構造物情報302等を参照し、ＶＩＰ端末とし
ての電波強度基準値以上の電波強度となる基地局の位置
を算出する。基地局位置はＶＩＰ端末を中心とした電波
強度基準値の範囲円、および基地局設置条件の論理積で
ある。電波強度基準値の範囲は各基地局の電磁界パター
ンを参照する。

【００９３】この際には、算出した基地局からの電波強
度が基準値以上となる通常端末の位置も算出する。演算
結果は、記憶装置130に対し基地局位置として保存す
る。また、このセルでカバーされた端末の情報を端末位
置および重み情報305'にカバー終了フラグとして保存す
る。このカバー終了フラグは、いずれかの基地局により
端末がカバーされているか否かを確認するために用いら
れるものであるが、その他ＶＩＰ端末を基準とした基地
局位置演算においてすでにカバーされている無線端末
と、次のステップ1303でカバーする必要がある無線端末
とを区別するためにも用いられる。

【００９４】カバー終了フラグにより全てのＶＩＰ端末
のカバーを確認し（ステップ1302）、ＶＩＰ端末のカバ
ーが終了している場合は、次に通常端末が基準以上とな
るセルの基地局位置演算を実施する（ステップ1303）。
この場合も基地局設置条件情報308、構造物情報302等を
参照する。基地局位置は未カバー端末の位置座標が極
大、もしくは極小である端末、すなわち、領域内にある
未カバーの端末で外側にある端末の位置を中心とした電
波強度基準値の範囲円と基地局設置条件の論理積であ
る。

【００９５】なお、ステップ1303の演算の対象となる無
線端末位置は、前述のステップ1301においてカバーされ
ていない無線端末である。演算結果は、ＶＩＰ端末の場
合と同様に、記憶装置130に格納される。また、新たな
基地局のセルでカバーされた端末の情報を端末位置およ
び重み情報305‘に対しカバー終了フラグとして保存す
る。

【００９６】最後に、カバー終了フラグを参照し、全端
末のカバー終了確認を実施（ステップ1304）する。

【００９７】なお、本実施の形態では、ＶＩＰ端末装置
を基準とした基地局設置場所の演算と、未カバーの通常
端末装置を基準とした基地局設置場所の演算を分けて行
なったが、これらを同時に行なうことも可能である。す
なわち、端末の電波強度基準値は、それぞれの端末の設
置場所を中心とした円または球で近似することが可能で
ある。ＶＩＰ端末と通常端末との相違は、ＶＩＰ端末の
円または球の半径と比較し、通常端末の円または球の半
径が大きくなる。これらの円または球の半径を、各端末
装置及び無線基地局の送受信特性と電波強度値別に予め
データ部132に設定しておき、これらの円または球の重
複部分に優先的に基地局を設置する構成とすればよい。
このようにすれば、単純な演算結果で基地局の設置場所
を算出することが可能となる。

【００９８】以上のように、端末装置に優先順位をつけ
て基地局の設定位置を算出することによって、優先順位
の高い端末装置の位置での通信環境がよくなるように、
基地局位置を決めることが可能となる。また、優先順位
に従って基地局設置場所を算出するため、既決設置点が
入力されていない場合にも、予め配置位置を絞り込める
ため演算時間が短縮する利点がある。

【００９９】

【発明の効果】本発明は、無線端末の設置候補地に基づ
いて無線基地局の配置台数および配置位置を算出する構
成により、短時間、省リソースのセル設計を行なうこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】システム構成の一例を示す図である。

【図２】セル設計の動作概要の一例を示すである。

【図３】入力ステップのデータフローの一例を示す図で
ある。

【図４】演算ステップの一例を示す図である。

【図５】基地局の最適設置台数・配置位置の算出処理の
一例を示す図である。

【図６】基地局の最適設定値の算出処理の一例を示す図
である。

【図７】端末の最適設定値の算出処理の一例を示す図で
ある。

【図８】警告・注意の算出処理の一例を示す図である。

【図９】端末位置情報と他の情報との参照関係の一例を
示す図である。

【図１０】出力ステップの動作フローチャート・データ
フローの一例である。

【図１１】入力画面の一例を示す図である。

【図１２】出力画面の一例を示す図である。

【図１３】基地局の最適設置台数・配置位置の算出処理
の他の例を示す図である。

【図１４】閉空間における電磁波の反射の様子を説明す
る図である。

【符号の説明】

100：演算装置 110：制御装置 120：入力装置 130：記憶装置 131：セル設計プログラム命令部 132：セル設計プログラムデータ部 140：出力装置 302：構造物データ 303：端末位置データ 308：基地局配置条件データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 等 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所インターネットプラットフォ ーム事業部内 (72)発明者 原 敦 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 Ｆターム(参考） 5K067 AA21 BB04 BB21 EE02 EE10 EE41 JJ71

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無線通信システムのセル空間における無線
   基地局の設置場所を設計するセル設計プログラムにおい
   て、前記無線通信システムを設置する空間を定義する第
   １の情報を取得する第１のステップと、前記空間に設置
   する無線通信を行なう端末装置の設定候補位置に関する
   第２の情報を取得する第２のステップと、前記第１、第
   ２の情報と前記記憶装置に格納されている設置予定の無
   線基地局の送受信特性と前記端末装置の送受信特性から
   前記無線基地局の設置場所を算出する第３のステップを
   有することを特徴とするセル設計プログラム。
2. 【請求項２】請求項１記載のセル設計プログラムにおい
   て、取得した前記端末装置の設定候補位置が複数ある場
   合は、前記第３のステップにおいて前記端末装置の送受
   信特性から定まる通信可能エリアが重複する領域を前記
   無線基地局の設置場所として優先的に決定することを特
   徴とするセル設計プログラム。
3. 【請求項３】請求項１乃至２記載のセル設計プログラム
   において、さらに算出した前記無線基地局の設置場所を
   表示装置の表示画面に出力することを特徴とするセル設
   計プログラム。
4. 【請求項４】請求項１乃至２記載のセル設計プログラム
   において、前記第一の情報、第二の情報はネットワーク
   を介して取得するものであり、前記第三のステップの算
   出結果を前記ネットワークに出力することを特徴とする
   セル設計プログラム。
5. 【請求項５】請求項１乃至４記載のセル設計プログラム
   において、さらに前記端末装置に対する優先度を設定す
   る第四のステップを有し、前記第三のステップにおいて
   前記優先度を用いて前記無線基地局の設置場所を算出す
   ることを特徴とするセル設計プログラム。
6. 【請求項６】請求項６記載のセル設計プログラムにおい
   て，前記優先度は前記端末装置の設置場所における電波
   強度で定義することを特徴とするセル設計プログラム。
7. 【請求項７】無線ＬＡＮシステムにおける基地局の配置
   決定を行なうセル設計プログラムにおいて、設計対象と
   なる空間の形状と前記空間を構成する構造物を定義する
   レイアウト情報を入力するステップと、前記空間に設置
   される端末装置の設置候補位置を定義する端末位置情報
   を入力するステップと、記憶装置に格納されている前記
   端末装置の電波強度基準値と取得した前記レイアウト情
   報と前記端末位置情報から前記空間に設置する前記基地
   局の設置場所と設置台数を算出するステップと、算出し
   た前記基地局の設置場所と設置台数を出力するステップ
   を有することを特徴とするセル設計プログラム。
8. 【請求項８】無線通信を利用するネットワークを構築す
   るセル空間での基地局の設置場所を設計するセル設計方
   法において、前記セル空間のレイアウトを定義し、前記
   セル空間内における前記基地局と無線通信を行なう端末
   装置の候補位置を定義し、前記端末装置の候補位置から
   前記基地局の設置場所を算出し、前記算出結果を表示デ
   ータとして作成し、作成した前記表示データを出力する
   ことを特徴としたセル設計方法。