JP5538286B2 - Position detection device and position detection program - Google Patents

Position detection device and position detection program Download PDF

Info

Publication number
JP5538286B2
JP5538286B2 JP2011073257A JP2011073257A JP5538286B2 JP 5538286 B2 JP5538286 B2 JP 5538286B2 JP 2011073257 A JP2011073257 A JP 2011073257A JP 2011073257 A JP2011073257 A JP 2011073257A JP 5538286 B2 JP5538286 B2 JP 5538286B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data representing
base station
candidate
candidate position
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011073257A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012209723A (en
Inventor
尚史 金子
洋司 岸
隆志 松中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
KDDI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KDDI Corp filed Critical KDDI Corp
Priority to JP2011073257A priority Critical patent/JP5538286B2/en
Publication of JP2012209723A publication Critical patent/JP2012209723A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5538286B2 publication Critical patent/JP5538286B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本発明は、置局設計における、位置検出装置及び位置検出プログラムに関する。   The present invention relates to a position detection device and a position detection program in station placement design.

無線通信システム、特に携帯電話に代表される移動体通信システムでは、通信エリアを実際に構築する前に、基地局を設置する位置を設計者が事前に検討する置局設計が行われる。置局設計では、通信エリアを構築する対象とされた範囲の地図データが、予め定められた大きさの複数の領域に分割される。基地局を設置する位置は、これら領域毎の受信信号強度等に基づいて、制約条件(例えば、トラヒックの需要の条件)を満たすよう検討される。   In a wireless communication system, particularly a mobile communication system typified by a mobile phone, a station station design is performed in which a designer considers a position where a base station is installed in advance before actually building a communication area. In the in-station design, the map data in the range for which the communication area is to be constructed is divided into a plurality of areas having a predetermined size. The position where the base station is installed is examined so as to satisfy a constraint condition (for example, a traffic demand condition) based on the received signal strength for each region.

このような置局設計において、基地局の配置パターンの作成等の手間を省くとともに、最適な配置パターンを得ることを目的とした基地局配置パターン決定方法が、特許文献1に開示されている。   Patent Document 1 discloses a base station arrangement pattern determination method that aims to obtain an optimum arrangement pattern while omitting the trouble of creating an arrangement pattern of base stations in such an arrangement design.

特開2001−285923号公報JP 2001-285923 A

しかしながら、実際の設置では地理的な制約があるため、置局設計によって事前に定められた位置に基地局を設置できるとは限らない。そこで、置局設計によって事前に定められた位置の代わりに、その位置から離れた位置に、基地局を実際に設置することとなった場合、置局設計では満たされていた制約条件、及び最適化条件(例えば、設置費用等を最小にするという条件)が、実際の設置では必ずしも満たされるとは限らない。このように、特許文献1に開示された方法により検出された位置は、基地局を設置する位置としては、自由度が低いという問題がある。   However, since there is a geographical restriction in actual installation, it is not always possible to install a base station at a position determined in advance by station design. Therefore, when the base station is actually installed at a position away from that position instead of the position determined in advance by the station placement design, the constraints satisfied by the station placement design and the optimum The realization conditions (for example, conditions for minimizing the installation cost) are not always satisfied in actual installation. As described above, the position detected by the method disclosed in Patent Document 1 has a problem that the degree of freedom is low as the position where the base station is installed.

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、基地局を設置する自由度が高い位置を検出する位置検出装置及び位置検出プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a position detection device and a position detection program for detecting a position with a high degree of freedom in installing a base station.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、予め定められた範囲を含む地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、を取得し、前記地図を前記サイズで分割することにより前記地図に前記サイズの領域を複数定め、前記領域毎の前記制約条件と、前記領域毎の前記最適化条件と、を算出する領域設定部と、基地局の送信電力及び周波数帯に基づいて、前記領域毎の伝搬ロスを算出する特性算出部と、前記領域毎の前記制約条件と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記制約条件を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、1台以上の基地局をそれぞれ設置する1箇所以上の第1候補位置及び1箇所以上の第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択する領域選択部と、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記制約条件を満たし、且つ、前記領域毎の前記最適化条件により定まる値が最適となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択するグラフ選択部と、前記選択した完全部分グラフのノードの位置により定まる領域を出力する出力部と、を備えることを特徴とする位置検出装置である。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and includes map data including a predetermined range, data indicating a predetermined size, and data indicating a predetermined optimization condition. Data representing a predetermined constraint condition, and dividing the map by the size to determine a plurality of areas of the size in the map, the constraint condition for each area, and for each area A region setting unit that calculates the optimization condition; a characteristic calculation unit that calculates a propagation loss for each region based on a transmission power and a frequency band of a base station; the constraint condition for each region; and traffic And the number of base stations required to secure the capacity that satisfies the constraints in the range, and one or more base stations, respectively, based on data representing the capacity of each base station Install 1 From the vicinity of the first candidate position and the second candidate position where the first candidate position and one or more second candidate positions are calculated, and the base station that is the number of units is installed. A region selection unit for selecting each of the regions; a plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position; and the region selected from the vicinity of the second candidate position. Among the partial graphs constituting the graph having a plurality of fourth candidate positions as nodes, the value satisfying the constraint condition in the range and the value determined by the optimization condition for each region is optimal A graph selection unit that selects the largest complete subgraph of the possible complete subgraphs, and an output unit that outputs an area determined by the node position of the selected complete subgraph. A position detecting device according to.

また、本発明は、前記領域設定部が、前記最適化条件を表すデータとして、基地局の設置費用を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記設置費用を算出し、前記予め定められた制約条件を表すデータとして、トラヒックの需要を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記トラヒックの需要を算出し、前記領域選択部が、前記領域毎の前記トラヒックの需要と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、前記第1候補位置及び前記第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択し、前記グラフ選択部が、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たし、且つ、基地局の価格及び前記台数により定まる値と基地局が設置される前記領域毎の前記設置費用との合計が最小となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択することを特徴とする位置検出装置である。   Further, according to the present invention, the area setting unit calculates the installation cost for each area by acquiring data indicating the installation cost of a base station as the data indicating the optimization condition, and is determined in advance. By obtaining data representing traffic demand as data representing the constraint conditions, the traffic demand for each area is calculated, and the area selection unit is configured to calculate the traffic demand for each area and the traffic demand. And the number of base stations required to secure the capacity that satisfies the traffic demand in the range, the first candidate position, and the first 2 candidate positions are calculated, and the regions are respectively selected from the vicinity of the first candidate position and the second candidate position where the number of base stations corresponding to the number of units is installed, and the group A plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position and a plurality of fourth candidates defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position. For each area where the base station is installed and the value determined by the price and the number of base stations satisfying the traffic demand in the range from among the partial graphs constituting the graph with the position as a node The position detecting device is characterized in that the largest complete subgraph is selected from complete subgraphs composed of feasible solutions that have the minimum total installation cost.

また、本発明は、前記領域設定部が、前記最適化条件を表すデータとして、所要受信電力を表すデータと、所要信号対干渉雑音比を表すデータと、基地局の設置高を表すデータと、を取得することにより、前記領域毎の受信電力及び信号対干渉雑音比を算出し、前記予め定められた制約条件を表すデータとして、トラヒックの需要を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記トラヒックの需要を算出し、前記領域選択部が、前記領域毎の前記トラヒックの需要と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、前記第1候補位置及び前記第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択し、前記グラフ選択部が、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たし、且つ、前記所要受信電力及び前記所要信号対干渉雑音比を満たす前記領域群が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択することを特徴とする位置検出装置である。   Further, in the present invention, the area setting unit, as the data representing the optimization condition, data representing the required received power, data representing the required signal-to-interference noise ratio, data representing the installation height of the base station, By calculating the received power and the signal-to-interference noise ratio for each region, and obtaining data representing the traffic demand as the data representing the predetermined constraint condition, The traffic demand is calculated, and the area selection unit satisfies the traffic demand in the range based on the traffic demand for each area and data representing the traffic capacity for each base station. The number of base stations required to secure the capacity, the first candidate position, and the second candidate position are calculated, and the base station that is the total number is installed. A plurality of third candidate positions defined in the area selected from the vicinity of the first candidate position, wherein the areas are respectively selected from the vicinity of the first candidate position and the second candidate position. And satisfying the traffic demand in the range from among the partial graphs constituting a graph having a plurality of fourth candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position as nodes, And a position detection device that selects a maximum complete subgraph of complete subgraphs composed of feasible solutions in which the region group satisfying the required reception power and the required signal-to-interference noise ratio is maximum. is there.

また、本発明は、前記領域設定部が、前記最適化条件を表すデータとして、アンテナパターンを表すデータと、トラヒックの需要を表すデータと、トラヒックの収容量を基地局毎に算出するための手順を表すデータと、を取得することにより、前記領域毎の前記トラヒックの収容量を算出し、前記予め定められた制約条件を表すデータとして、基地局の設置費用を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記設置費用を算出し、前記領域選択部が、基地局の価格及び前記台数により定まる値と、基地局が設置される前記領域毎の前記設置費用との合計が所定閾値以下となる前記台数の最大値と、前記第1候補位置及び前記第2候補位置と、を算出し、合わせて前記最大値以下となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択し、前記グラフ選択部が、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記合計が前記所定閾値以下であり、且つ、基地局が設置される前記領域毎の前記トラヒックの収容量の合計が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択することを特徴とする位置検出装置である。   In the present invention, the region setting unit calculates data representing an antenna pattern, data representing traffic demand, and traffic capacity for each base station as data representing the optimization condition. By calculating the traffic capacity for each area by acquiring data representing the base station, and by obtaining data representing the installation cost of the base station as data representing the predetermined constraint condition, The installation cost for each area is calculated, and the area selection unit has a value determined by the price and the number of base stations, and the sum of the installation costs for each area where the base station is installed is equal to or less than a predetermined threshold. Calculating the maximum value of the number, the first candidate position and the second candidate position, and the first candidate position and the first candidate position where the base station that is less than or equal to the maximum value is installed, and Each of the regions is selected from the vicinity of two candidate positions, and the graph selection unit selects a plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position and the second candidate positions. Among the partial graphs constituting a graph having a plurality of fourth candidate positions determined in the region selected from the neighborhood as a node, the sum is equal to or less than the predetermined threshold value, and a base station is installed. The position detecting device is characterized in that the largest complete subgraph is selected from complete subgraphs composed of feasible solutions having the maximum total traffic capacity for each region.

また、本発明は、コンピュータに、予め定められた範囲を含む地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、を取得し、前記地図を前記サイズで分割することにより前記地図に前記サイズの領域を複数定め、前記領域毎の前記制約条件と、前記領域毎の前記最適化条件と、を算出する手順と、基地局の送信電力及び周波数帯に基づいて、前記領域毎の伝搬ロスを算出する手順と、前記領域毎の前記制約条件と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記制約条件を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、1台以上の基地局をそれぞれ設置する1箇所以上の第1候補位置及び1箇所以上の第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択する手順と、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記制約条件を満たし、且つ、前記領域毎の前記最適化条件により定まる値が最適となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択するグラフ選択部と、前記選択した完全部分グラフのノードの位置により定まる領域を出力する手順と、を実行させるための位置検出プログラムである。   The present invention also provides a computer with map data including a predetermined range, data indicating a predetermined size, data indicating a predetermined optimization condition, and a predetermined constraint condition. A plurality of regions of the size in the map by dividing the map by the size, and calculating the constraint condition for each region and the optimization condition for each region Based on the procedure, the procedure for calculating the propagation loss for each region based on the transmission power and frequency band of the base station, the constraint condition for each region, and the data representing the traffic capacity for each base station, Based on the number of base stations required to secure the capacity that satisfies the constraint condition in the range, and one or more first candidate positions and one place each installing one or more base stations that's all Calculating a second candidate position, and selecting each of the regions from the vicinity of the first candidate position and the second candidate position where the number of the base stations to be combined is installed, and the first A graph having a plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the candidate positions and a plurality of fourth candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position as nodes. Is the largest complete subgraph of complete subgraphs that are feasible solutions that satisfy the constraints in the range and that have the optimum value determined by the optimization condition for each region. Is a position detection program for executing a graph selection unit for selecting and a procedure for outputting a region determined by the position of the node of the selected complete subgraph.

本発明によれば、制約条件及び最適化条件を満たす位置を、基地局を設置する候補位置をノードとするグラフにより検出し、検出した位置により定まる領域を出力するので、これにより、位置検出装置は、基地局を設置する自由度が高い位置を検出し、検出した位置により定まる領域を出力することができる。   According to the present invention, the position satisfying the constraint condition and the optimization condition is detected from the graph using the candidate position where the base station is installed as a node, and the region determined by the detected position is output. Can detect a position with a high degree of freedom in installing a base station, and can output an area determined by the detected position.

本発明の一実施形態における、位置検出装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the position detection apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、地図データの例を表す図である。It is a figure showing the example of the map data in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、基地局を設置する位置を含む地図の所定範囲を表す図である。It is a figure showing the predetermined range of the map containing the position which installs a base station in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、MCSテーブルの例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of the MCS table in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、周波数帯域幅と、サブキャリア数と、リソースブロック(RB)数の関係例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of a relationship of the frequency bandwidth in one Embodiment of this invention, the number of subcarriers, and the number of resource blocks (RB). 本発明の一実施形態における、第3候補位置と第4候補位置との組み合わせの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the combination of the 3rd candidate position and the 4th candidate position in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態における、制約条件を満たす第3候補位置及び第4候補位置の組み合わせの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the combination of the 3rd candidate position and 4th candidate position which satisfy | fill restrictions conditions in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、制約条件及び最適化条件を満たす候補位置をノードとし、基地局の候補位置の全ての組合せが実行可能解である完全部分グラフの一例を表す図である。It is a figure showing an example of the complete subgraph in which all the combinations of the candidate position of a base station are feasible solutions by setting the candidate position that satisfies the constraint condition and the optimization condition as a node in an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態における、制約条件及び最適化条件を満たす第3候補位置により定まる領域の例を表す図である。It is a figure showing the example of the area | region defined by the 3rd candidate position which satisfy | fills restrictions and optimization conditions in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、出力された領域の例を表す図である。It is a figure showing the example of the area | region output in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、位置検出装置の動作手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of the position detection apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における、最適化部の動作手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement procedure of the optimization part in one Embodiment of this invention.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第1実施形態では、置局設計における最適化条件の一例として、基地局の価格及び設置台数により定まる金額と、各基地局の設置費用とを合計した金額を最小にするという条件を設定する。また、置局設計における制約条件の一例として、通信エリアにおけるトラヒックの需要を全て収容する(トラヒックの需要を満たす収容量を通信エリアで確保する)という条件を設定する。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the first embodiment, as an example of an optimization condition in station placement design, a condition is set such that the sum of the amount determined by the price of base stations and the number of installed base stations and the installation cost of each base station is minimized. In addition, as an example of a constraint condition in station placement design, a condition is set that accommodates all traffic demands in the communication area (secures a capacity that satisfies the traffic demands in the communication area).

図1には、位置検出装置の構成がブロック図により表されている。位置検出装置100は、入力装置200から取得した各種データに基づいて、トラヒックの需要を全て収容するという条件(制約条件)と、基地局の設置費用等を最小にするという条件(最適化条件)とを満たす基地局の設置位置を、基地局を設置する候補位置をノードとするグラフ(図7及び図8を用いて後述する)に基づいて検出し、検出した設置位置により定まる設置領域を出力する。これにより、位置検出装置100は、基地局を設置する自由度が高い位置を検出し、検出した位置により定まる領域を出力することができる。   FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the position detection device. The position detection device 100 is based on various data acquired from the input device 200, a condition that all traffic demands are accommodated (constraint condition), and a condition that the installation cost of the base station is minimized (optimization condition). Is detected based on a graph (which will be described later with reference to FIGS. 7 and 8) with candidate positions for installing base stations as nodes, and an installation area determined by the detected installation position is output. To do. Thereby, the position detection apparatus 100 can detect a position having a high degree of freedom in installing the base station, and can output an area determined by the detected position.

まず、位置検出装置の構成、及び入力装置について説明する。
入力装置200は、地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、予め定められた土地区分データとを、位置検出装置100に入力する。
First, the configuration of the position detection device and the input device will be described.
The input device 200 includes map data, data representing a predetermined size, data representing a predetermined optimization condition, data representing a predetermined constraint condition, predetermined land classification data, Is input to the position detection apparatus 100.

また、地図データは、所定範囲(通信エリア)を表す地図データである。また、予め定められたサイズを表すデータとは、地図がメッシュ状に分割された各領域(以下、「BIN」という)のサイズを表すデータである。また、予め定められた最適化条件を表すデータとは、本実施形態では、基地局の設置費用を表すデータである。なお、最適化条件を表すデータには、最適化処理における終了条件(閾値など)を表すデータが含まれていてもよい。   The map data is map data representing a predetermined range (communication area). The data representing the predetermined size is data representing the size of each area (hereinafter referred to as “BIN”) obtained by dividing the map into a mesh shape. In addition, the data representing the predetermined optimization condition is data representing the installation cost of the base station in the present embodiment. Note that the data representing the optimization condition may include data representing an end condition (such as a threshold) in the optimization process.

また、予め定められた制約条件を表すデータとは、本実施形態では、トラヒックの需要(要求される収容量)を表すデータである。なお、トラヒックの需要を表すデータは、将来のトラヒックの需要が予測されたデータ(以下、「トラヒック需要予測データ」という)でもよい。   Further, in the present embodiment, the data representing a predetermined constraint condition is data representing the traffic demand (required capacity). The data representing the traffic demand may be data in which future traffic demand is predicted (hereinafter referred to as “traffic demand forecast data”).

また、予め定められた土地区分データとは、基地局を設置する位置が住宅地であるか又は森林地帯であるか等を、BIN毎に表すデータである。この土地区分データは、例えば、基地局の設置費用がBIN毎に算出される際に参照される。なお、土地区分が考慮されなくてもよい場合、土地区分データは、位置検出装置100に入力されなくてもよい。   Predetermined land classification data is data representing, for each BIN, whether the location where the base station is installed is a residential area or a forested area. This land classification data is referred to, for example, when the base station installation cost is calculated for each BIN. In addition, when land classification does not need to be considered, land classification data does not need to be input into the position detection apparatus 100.

入力装置200は、基地局の周波数帯を表すデータと、基地局の送信電力を表すデータと、伝搬ロスのモデル式を表すデータとを、位置検出装置100に入力する。ここで、伝搬ロスのモデル式は、伝搬ロスを算出する手順を表す式であり、例えば、レイ・トレース、Walfisch−池上モデル等の伝搬ロスのモデル式である。   The input device 200 inputs data representing the frequency band of the base station, data representing the transmission power of the base station, and data representing a model equation for propagation loss to the position detection device 100. Here, the propagation loss model expression is an expression representing a procedure for calculating the propagation loss, and is, for example, a propagation loss model expression such as a ray trace or a Walfisch-Ikegami model.

なお、伝搬ロスのモデル式のパラメータには、土地区分データを表すパラメータが含まれていてもよい。伝搬ロスのモデル式にこのパラメータが含まれることで、位置検出装置100は、土地区分毎に伝搬ロスを精度よく算出することができる。なお、入力装置200は、伝搬ロスのモデル式を表すデータの代わりに、伝搬ロスを直接表すデータを位置検出装置100に入力してもよい。   The parameter of the propagation loss model formula may include a parameter representing land classification data. By including this parameter in the model expression of the propagation loss, the position detection device 100 can accurately calculate the propagation loss for each land section. Note that the input device 200 may input data directly representing the propagation loss to the position detection device 100 instead of the data representing the model expression of the propagation loss.

入力装置200は、信号対干渉雑音比(SINR)−パケットエラーレート(PER)変換テーブルデータ、及びMCS(Modulation and Coding Scheme)テーブルデータ(図4を用いて後述する)を、位置検出装置100に入力する。   The input device 200 transmits signal-to-interference and noise ratio (SINR) -packet error rate (PER) conversion table data and MCS (Modulation and Coding Scheme) table data (described later with reference to FIG. 4) to the position detection device 100. input.

位置検出装置100は、領域設定部110と、特性算出部120と、記憶部130と、最適化部140と、出力部150とを備える。   The position detection apparatus 100 includes an area setting unit 110, a characteristic calculation unit 120, a storage unit 130, an optimization unit 140, and an output unit 150.

領域設定部110には、地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、予め定められた土地区分データとが、入力装置200から入力される。   The area setting unit 110 includes map data, data representing a predetermined size, data representing a predetermined optimization condition, data representing a predetermined constraint condition, and a predetermined land classification Data is input from the input device 200.

領域設定部110は、入力されたサイズでメッシュ状に地図を分割することにより、入力されたサイズのBINを地図に複数定める。図2には、地図データの例が表されている。各BINの形状は、例えば、矩形状である。   The area setting unit 110 determines a plurality of BINs having the input size in the map by dividing the map into a mesh shape with the input size. FIG. 2 shows an example of map data. Each BIN has a rectangular shape, for example.

領域設定部110は、地図に定めたBINと、予め定められた制約条件(トラヒックの需要を表すデータ)とに基づいて、トラヒックの需要(要求される収容量)をBIN毎に算出する。また、領域設定部110は、地図に定めたBINと、予め定められた最適化条件を表すデータ(基地局の設置費用を表すデータ)とに基づいて、基地局の設置費用をBIN毎に算出する。ここで、領域設定部110は、BIN毎の土地区分データに基づいて、基地局の設置費用をBIN毎に算出してもよい。ここで、領域設定部110は、1つのBINに含まれる複数の土地区分のうち、最も面積率が高い土地区分(代表)を、そのBINの土地区分としてもよい。   The area setting unit 110 calculates traffic demand (required capacity) for each BIN based on a BIN determined in the map and a predetermined constraint (data indicating traffic demand). In addition, the area setting unit 110 calculates the base station installation cost for each BIN based on the BIN determined in the map and data indicating the predetermined optimization conditions (data indicating the base station installation cost). To do. Here, the area setting unit 110 may calculate the installation cost of the base station for each BIN based on the land classification data for each BIN. Here, the area setting unit 110 may set a land classification (representative) having the highest area ratio among a plurality of land classifications included in one BIN as the land classification of the BIN.

領域設定部110は、BIN毎の基地局の設置費用を表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要を表すデータと、所定範囲(通信エリア)の地図データとを、記憶部130に記憶させる。   The area setting unit 110 causes the storage unit 130 to store data representing the installation cost of the base station for each BIN, data representing the traffic demand for each BIN, and map data in a predetermined range (communication area).

特性算出部120には、基地局の送信電力を表すデータと、基地局の周波数帯を表すデータと、伝搬ロスのモデル式を表すデータとが、入力装置200から入力される。   Data representing the transmission power of the base station, data representing the frequency band of the base station, and data representing a model equation for propagation loss are input from the input device 200 to the characteristic calculation unit 120.

特性算出部120は、基地局の送信電力を表すデータと、その周波数帯を表すデータと、伝搬ロスのモデル式を表すデータとに基づいて、BIN毎の伝搬ロスを算出し、算出したBIN毎の伝搬ロスを表すデータを、記憶部130に記憶させる。   The characteristic calculation unit 120 calculates the propagation loss for each BIN based on the data representing the transmission power of the base station, the data representing the frequency band, and the data representing the model expression of the propagation loss, and calculates the calculated for each BIN. Is stored in the storage unit 130.

記憶部130は、BIN毎の基地局の設置費用を表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要を表すデータと、所定範囲(通信エリア)の地図データと、BIN毎の伝搬ロスを表すデータとを記憶する。   The storage unit 130 includes data representing the installation cost of the base station for each BIN, data representing the traffic demand for each BIN, map data for a predetermined range (communication area), and data representing the propagation loss for each BIN. Remember.

また、記憶部130には、基地局の価格を表すデータが、入力装置200から入力される。また、記憶部130には、トラヒックの収容量(収容トラヒック量)を算出するためのモデル式(収容量計算式)を表すデータ、又は、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータが、入力装置200から入力される。記憶部130は、これらのデータも記憶する。ここで、記憶部130は、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式を表すデータを記憶する代わりに、トラヒックの収容量を直接表すデータを記憶してもよい。なお、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式のパラメータには、地図の所定範囲(通信エリア)に存在する建物毎の建物高を表すパラメータが含まれていてもよい。   In addition, data representing the price of the base station is input from the input device 200 to the storage unit 130. The storage unit 130 also receives data representing a model formula (capacity calculation formula) for calculating the traffic capacity (accommodated traffic volume), or data representing the traffic capacity for each base station. Input from the device 200. The storage unit 130 also stores these data. Here, the storage unit 130 may store data directly representing the traffic capacity instead of storing data representing a model formula for calculating the traffic capacity. The parameter of the model formula for calculating the traffic capacity may include a parameter representing the building height for each building existing in the predetermined range (communication area) of the map.

最適化部140は、トラヒックの需要を満たす収容量を地図の所定範囲(通信エリア)で確保するという制約条件を満たし、且つ、基地局の価格及び設置台数により定まる金額と各基地局の設置費用とを合計した金額を最小にするという最適化条件を満たす完全部分グラフ(図8を用いて後述する)を選択する(最適化処理)。   The optimization unit 140 satisfies the constraint condition of securing a capacity that satisfies the traffic demand within a predetermined range (communication area) of the map, and the amount determined by the price and the number of installed base stations and the installation cost of each base station A complete partial graph (to be described later with reference to FIG. 8) that satisfies the optimization condition of minimizing the total amount of money is selected (optimization processing).

最適化部140は、取得部141と、領域選択部142と、グラフ選択部143とを有する。取得部141は、BIN毎の基地局の設置費用を表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要を表すデータと、所定範囲(通信エリア)の地図データと、BIN毎の伝搬ロスを表すデータと、基地局の価格を表すデータとを、記憶部130から取得する。また、取得部141は、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式を表すデータと、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータとのうち、記憶部130に記憶されているほうのデータを、記憶部130から取得する。   The optimization unit 140 includes an acquisition unit 141, a region selection unit 142, and a graph selection unit 143. The acquisition unit 141 includes data representing the base station installation cost for each BIN, data representing the traffic demand for each BIN, map data for a predetermined range (communication area), data representing the propagation loss for each BIN, Data representing the price of the base station is acquired from the storage unit 130. In addition, the acquisition unit 141 selects the data stored in the storage unit 130 among data representing a model expression for calculating the traffic capacity and data representing the traffic capacity for each base station. , Acquired from the storage unit 130.

領域選択部142は、取得部141が記憶部130から取得したこれらのデータを、取得部141から受信する(初期設定)。領域選択部142は、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式を表すデータ、又はトラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要とに基づいて、目的関数(後述)の値が最小となるように、地図の所定範囲(通信エリア)でトラヒックの需要を満たす収容量を確保するために必要とされる基地局が設置される第1候補位置及び第2候補位置と、基地局の台数とを算出する。   The area selection unit 142 receives these data acquired from the storage unit 130 by the acquisition unit 141 from the acquisition unit 141 (initial setting). The area selection unit 142 uses an objective function (described later) based on data representing a model formula for calculating traffic capacity, or data representing traffic capacity for each base station, and traffic demand for each BIN. ) The first candidate position and the second candidate position where the base stations required for securing the capacity that satisfies the traffic demand in the predetermined range (communication area) of the map are installed. And the number of base stations.

ここで、第1候補位置とは、置局設計の際に1つの組とされる基地局同士の一方を構成する1台以上の基地局をそれぞれ設置する1箇所以上の候補位置である。また、第2候補位置とは、置局設計の際に1つの組とされる基地局同士の他方を構成する1台以上の基地局をそれぞれ設置する1箇所以上の候補位置である。   Here, the 1st candidate position is one or more candidate positions which respectively install one or more base stations which constitute one side of base stations used as one set at the time of station placement design. In addition, the second candidate position is one or more candidate positions where one or more base stations constituting the other of the base stations that are set as one set at the time of station placement design are respectively installed.

以下では、一例として、領域選択部142が算出した基地局の台数は2台であるとして説明を続ける。なお、算出した基地局の台数が3台以上である場合でも、最適化部140は、各基地局の設置位置を1つの組として扱えばよい。   Hereinafter, as an example, the description will be continued assuming that the number of base stations calculated by the area selection unit 142 is two. Even when the calculated number of base stations is three or more, the optimization unit 140 may handle the installation positions of the base stations as one set.

領域選択部142は、算出した2台の基地局が設置される第1候補位置及び第2候補位置の近傍から、それぞれBINを選択する。図3には、基地局を設置する位置を含む地図の所定範囲(通信エリア)が表されている。図3では、第1候補位置400を中心とする近傍範囲410に含まれるBIN420−1〜420−4が、複数のBINから領域選択部142により選択されたとする。同様に、第2候補位置500を中心とする近傍範囲510に含まれるBIN520−1〜520−4が、複数のBINから領域選択部142により選択されたとする。   The area selection unit 142 selects a BIN from the vicinity of the first candidate position and the second candidate position where the calculated two base stations are installed. FIG. 3 shows a predetermined range (communication area) of the map including the position where the base station is installed. In FIG. 3, it is assumed that the BINs 420-1 to 420-4 included in the vicinity range 410 centered on the first candidate position 400 are selected from the plurality of BINs by the region selection unit 142. Similarly, it is assumed that the BINs 520-1 to 520-4 included in the vicinity range 510 centered on the second candidate position 500 are selected from the plurality of BINs by the region selection unit 142.

また、BIN420−1〜420−4には、複数の第3候補位置が、領域選択部142により定められたとする。同様に、BIN520−1〜520−4には、複数の第4候補位置が、領域選択部142により定められたとする。なお、これら候補位置の配置は、一例である。   In addition, it is assumed that a plurality of third candidate positions are determined by the area selection unit 142 in the BINs 420-1 to 420-4. Similarly, in the BINs 520-1 to 520-4, a plurality of fourth candidate positions are determined by the region selection unit 142. The arrangement of these candidate positions is an example.

次に、基地局の設置費用等を算出する方法の一例、及び基地局のトラヒック収容量を算出する方法の一例を説明する。ここで、通信システムにOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が用いられているものとして説明するが、通信システムは、OFDMAに限らなくてよい。例えば、通信システムは、CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)システムでもよい。   Next, an example of a method for calculating the installation cost of the base station and an example of a method for calculating the traffic capacity of the base station will be described. Here, although it is assumed that OFDMA (Orthogonal Frequency Multiple Access) is used in the communication system, the communication system is not limited to OFDMA. For example, the communication system may be a CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) system.

以下では、iは、BINの識別子を表す。また、その集合は、Iと表記される。また、jは、基地局の設置位置の識別子を表す。また、その集合は、Jと表記される。また、Iは、位置jに設置された基地局にカバーされるBINの集合を表す。また、Tは、基地局の送信電力を表す。また、cは、基地局の価格を表す。また、cは、位置jに基地局を設置する場合の設置費用を表す。また、wは、BINにおけるトラヒックの需要を表す。また、ηは、ノイズを表す。また、gijは、jに設置された基地局からBINまでの伝搬ロスを表す。また、dijは、BINに在る無線局が、位置jに設置された基地局に接続した場合に、無線リソースが全て割当てられたと仮定された場合のスループット値を表す。また、xの値が1である場合、xは、jに基地局が配置されていることを表す。一方、xの値が0である場合、xは、jに基地局が配置されていないことを表す。 In the following, i represents the identifier of BIN. The set is denoted as I. J represents the identifier of the installation position of the base station. The set is denoted as J. I j represents a set of BIN i covered by the base station installed at the position j. T x represents the transmission power of the base station. C represents the price of the base station. C j represents the installation cost when a base station is installed at position j. W i represents the traffic demand in BIN i . Η represents noise. G ij represents a propagation loss from the base station installed at j to BIN i . Further, d ij represents a throughput value when it is assumed that all radio resources are allocated when a radio station in BIN i is connected to a base station installed at position j. When the value of x j is 1, x j denotes that the base station is arranged to j. On the other hand, if the value of x j is 0, x j denotes that the base station is not located in j.

まず、基地局の設置費用等を算出する方法の一例について説明する。領域選択部142は、式(1)により、基地局の設置費用を算出する。   First, an example of a method for calculating the installation cost of the base station will be described. The area selection unit 142 calculates the base station installation cost according to the equation (1).

Figure 0005538286
Figure 0005538286

次に、基地局のトラヒック収容量を算出する方法の一例について説明する。領域選択部142は、基地局がカバーするBINに対する信号対干渉雑音比(SINR)に基づいて、そのBINに対するスループット値を算出する。また、領域選択部142は、算出したスループット値を用いて、その基地局が収容するトラヒックの収容量を算出する。また、領域選択部142は、位置jに設置された基地局がカバーするBINに対するSINRijを、式(2)により算出する。 Next, an example of a method for calculating the traffic capacity of the base station will be described. The area selection unit 142 calculates a throughput value for the BIN based on the signal-to-interference noise ratio (SINR) for the BIN covered by the base station. Further, the area selection unit 142 calculates the traffic capacity accommodated by the base station using the calculated throughput value. In addition, the area selection unit 142 calculates SINR ij for BIN i covered by the base station installed at the position j, using Expression (2).

Figure 0005538286
Figure 0005538286

ここで、式(2)の分母の第1項は、他の基地局からの干渉を表す。また、式(2)の分母の第2項は、雑音成分を表す。   Here, the first term of the denominator of Equation (2) represents interference from other base stations. Further, the second term of the denominator of Equation (2) represents a noise component.

また、領域選択部142は、BIN毎にスループット値を算出する。ここで、領域選択部142は、信号対干渉雑音比(SINR)−パケットエラーレート(PER)変換テーブルデータ、及びMCS(Modulation and Coding Scheme)テーブルデータを参照する。   Further, the region selection unit 142 calculates a throughput value for each BIN. Here, the region selection unit 142 refers to signal-to-interference and noise ratio (SINR) -packet error rate (PER) conversion table data and MCS (Modulation and Coding Scheme) table data.

信号対干渉雑音比(SINR)−パケットエラーレート(PER)変換テーブルには、信号対干渉雑音比(SINR)と、パケットエラーレート(PER)とが対応付けられて登録されている。また、MCSテーブルには、変調方式と、符号化率と、SINR閾値とが対応付けられて登録されている。図4には、MCSテーブルの例が示されている。変調方式には、例えば、QPSK (2)、16QAM (4)及び64QAM (6)がある。   In the signal-to-interference noise ratio (SINR) -packet error rate (PER) conversion table, the signal-to-interference noise ratio (SINR) and the packet error rate (PER) are registered in association with each other. In the MCS table, a modulation scheme, a coding rate, and an SINR threshold are associated and registered. FIG. 4 shows an example of the MCS table. The modulation scheme includes, for example, QPSK (2), 16QAM (4), and 64QAM (6).

ここで、下り方向の通信にOFDMAを採用するLTE(Long Term Evolution)を例に、スループット値の算出を説明する。LTEでは、時間×周波数の無線リソースは、リソースブロック(Resource Block,RB)単位で構成されている。また、リソースブロックは、7OFDMシンボル(0.5[ms])×12サブキャリアで構成されている。1リソースブロックにより送信可能であるビット数は、式(3)により表わされる。   Here, the calculation of the throughput value will be described by taking LTE (Long Term Evolution) adopting OFDMA for downlink communication as an example. In LTE, time × frequency radio resources are configured in units of resource blocks (Resource Blocks, RBs). Further, the resource block is composed of 7 OFDM symbols (0.5 [ms]) × 12 subcarriers. The number of bits that can be transmitted by one resource block is expressed by equation (3).

Figure 0005538286
Figure 0005538286

式(3)において、[MIMO efficiency] は、そのBINにおけるMIMOの効率を表す。また、[Modulation]は、変調方式を表す(図4を参照)。また、 [Coding rate]は、符号化率を表す(図4を参照)。また、[# of subcarrier/RB]は、1リソースブロックあたりのサブキャリア数を表す。この例では、[# of subcarrier/RB]=12とする。また、[# of OFDM symbol/RB]は、1リソースブロックあたりのOFDMシンボル数を表す。この例では、[# of subcarrier/RB]=7とする。また、PERは、パケットエラーレートを表す。PERは、信号対干渉雑音比(SINR)−パケットエラーレート(PER)変換テーブルにより、SINR値を用いて算出される。   In Equation (3), [MIMO efficiency] represents the efficiency of MIMO in the BIN. [Modulation] represents a modulation method (see FIG. 4). [Coding rate] represents a coding rate (see FIG. 4). [# Of subcarrier / RB] represents the number of subcarriers per resource block. In this example, [# of subcarrier / RB] = 12. [# Of OFDM symbol / RB] represents the number of OFDM symbols per resource block. In this example, [# of subcarrier / RB] = 7. PER represents a packet error rate. The PER is calculated using the SINR value by a signal-to-interference noise ratio (SINR) -packet error rate (PER) conversion table.

1リソースブロックは0.5[ms]であることから、対象とするシステムの周波数方向のリソースブロック数を#RBとして、位置jに設置された基地局がカバーするBINに、リソースブロックが全て割り当てられた場合、スループットdijは、式(4)により表される。 Since one resource block is 0.5 [ms], the number of resource blocks in the frequency direction of the target system is #RB, and all resource blocks are included in BIN i covered by the base station installed at the position j. When assigned, the throughput d ij is expressed by equation (4).

Figure 0005538286
Figure 0005538286

なお、割り当てられる無線リソースは、そのリソース量が制限されてもよい。例えば、フェージング等の変動要因に対するマージンとして、全無線リソースの80[%]まで無線リソースが割り当てられるようにする場合、式(4)の#RBを、0.8×#RBに置き換えることにより、領域選択部142は、このような場合にも対応可能である。   Note that the amount of radio resources to be allocated may be limited. For example, when radio resources are allocated up to 80% of all radio resources as a margin for fluctuation factors such as fading, by replacing #RB in equation (4) with 0.8 × # RB, The region selection unit 142 can cope with such a case.

また、周波数方向のリソースブロック数は、対象とするシステムの周波数帯域幅に依存する。図5には、周波数帯域幅と、サブキャリア数と、リソースブロック(RB)数との関係例が、表により示されている。例えば、周波数帯域幅1.4[MHz]に対応するサブキャリア数は、76である。また、周波数帯域幅1.4[MHz]に対応するリソースブロック数は、6である。   The number of resource blocks in the frequency direction depends on the frequency bandwidth of the target system. FIG. 5 shows a table illustrating an example of the relationship among the frequency bandwidth, the number of subcarriers, and the number of resource blocks (RB). For example, the number of subcarriers corresponding to the frequency bandwidth 1.4 [MHz] is 76. The number of resource blocks corresponding to the frequency bandwidth 1.4 [MHz] is 6.

位置jに設置された基地局がカバーするBINに対して必要な無線リソース量の割合は、式(5)により表される。 The ratio of the required radio resource amount to BIN i covered by the base station installed at the position j is expressed by Expression (5).

Figure 0005538286
Figure 0005538286

また、式(6)の値が1以下である場合、式(6)は、位置jに設置された基地局が、自局がカバーする全てのBINにおけるトラヒックの需要を、全て収容することができることを表す。   When the value of equation (6) is 1 or less, equation (6) indicates that the base station installed at position j can accommodate all traffic demands in all BINs covered by the own station. Indicates what can be done.

Figure 0005538286
Figure 0005538286

一方、式(6)の値が1を超えている場合、式(6)は、位置jに設置された基地局が、自局がカバーする全てのBINにおけるトラヒックの需要を、全ては収容することができないことを表す。したがって、トラヒックの収容量(収容トラヒック量)の条件式は、式(7)により表される。   On the other hand, when the value of equation (6) exceeds 1, equation (6) indicates that the base station installed at position j accommodates all traffic demands in all BINs covered by the own station. Indicates that it cannot be done. Therefore, the conditional expression of the traffic capacity (accommodated traffic volume) is expressed by Expression (7).

Figure 0005538286
Figure 0005538286

ここで、ξは、通信エリアの各BINにおいて収容されるべきトラヒック量の比率(0<ξ≦1)を表す係数である。なお、ξの値は、パラメータとして予め定められているものとする。本実施形態では、ξ=1とする。   Here, ξ is a coefficient representing a ratio (0 <ξ ≦ 1) of the traffic amount to be accommodated in each BIN in the communication area. Note that the value of ξ is predetermined as a parameter. In this embodiment, ξ = 1.

図1に戻り、位置検出装置の構成の説明を続ける。グラフ選択部143は、複数の第3候補位置及び複数の第4候補位置(図3を参照)をノード(節点)とするグラフを構成する部分グラフを検出する。   Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the position detection device will be continued. The graph selection unit 143 detects a partial graph constituting a graph having a plurality of third candidate positions and a plurality of fourth candidate positions (see FIG. 3) as nodes (nodes).

候補位置をノードとするグラフについて説明する。図6には、第3候補位置と第4候補位置との組み合わせの一例が、鎖線等により表されている。以下では、第1候補位置400を、第3候補位置430−1と表記する。また、第2候補位置500を、第4候補位置530−1と表記する。また、グラフ選択部143は、図6では、第3候補位置430−1〜430−13と、第4候補位置530−1〜530−13との全ての組み合わせについて、トラヒックの需要を収容することが可能であるか否かを、組み合わせ毎に判定する(式(7)を参照)。   A graph having candidate positions as nodes will be described. In FIG. 6, an example of a combination of the third candidate position and the fourth candidate position is represented by a chain line or the like. Hereinafter, the first candidate position 400 is referred to as a third candidate position 430-1. In addition, the second candidate position 500 is referred to as a fourth candidate position 530-1. Further, in FIG. 6, the graph selection unit 143 accommodates traffic demand for all combinations of the third candidate positions 430-1 to 430-13 and the fourth candidate positions 530-1 to 530-13. Is determined for each combination (see equation (7)).

また、グラフ選択部143は、検出したグラフから、地図の所定範囲(通信エリア)でトラヒックの需要(式(7)を参照)を満たし、且つ、基地局の価格及びその台数により定まる値と基地局が設置されるBIN毎の設置費用との合計(式(1)を参照)が最小となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する。   In addition, the graph selection unit 143 satisfies the traffic demand (see Equation (7)) within the predetermined range (communication area) of the map from the detected graph, and the value determined by the price of the base station and the number of base stations The largest complete subgraph is selected from complete subgraphs of feasible solutions that have the smallest total (see equation (1)) with the installation cost for each BIN where the station is installed.

グラフ選択部143は、トラヒックの需要が全て収容されるか否かを、第3候補位置と第4候補位置との組み合わせ毎に判定する。図7には、制約条件(通信エリアにおけるトラヒックの需要を全て収容するという条件)を満たす第3候補位置及び第4候補位置の組み合わせの一例が表されている。図7では、各組み合わせのうち、第3候補位置430−1及び第4候補位置530−1と、第3候補位置430−2及び第4候補位置530−1と、第3候補位置430−2及び第4候補位置530−2と、第3候補位置430−3及び第4候補位置530−1と、第3候補位置430−3及び第4候補位置530−2とで、制約条件が満たされているとする。   The graph selection unit 143 determines whether or not all traffic demands are accommodated for each combination of the third candidate position and the fourth candidate position. FIG. 7 shows an example of combinations of the third candidate position and the fourth candidate position that satisfy the constraint condition (condition that all traffic demands in the communication area are accommodated). In FIG. 7, among the combinations, the third candidate position 430-1, the fourth candidate position 530-1, the third candidate position 430-2, the fourth candidate position 530-1, and the third candidate position 430-2. And the fourth candidate position 530-2, the third candidate position 430-3 and the fourth candidate position 530-1, and the third candidate position 430-3 and the fourth candidate position 530-2 satisfy the constraint condition. Suppose that

ここで、グラフ選択部143は、基地局を設置する候補位置を、グラフ理論におけるノード(節点)として扱う。   Here, the graph selection unit 143 treats candidate positions for installing base stations as nodes (nodes) in graph theory.

基地局が設置される位置は、他の基地局の位置に依存しない位置である実行可能解である必要がある。グラフ選択部143は、実行可能解を構成する各基地局の候補位置をノードとするグラフから、実行可能解である各基地局の候補位置の組合せを維持する完全部分グラフを選択する。   The location where the base station is installed needs to be a feasible solution that is a location that does not depend on the location of other base stations. The graph selection unit 143 selects a complete subgraph that maintains a combination of candidate positions of each base station that is an executable solution, from a graph having candidate positions of each base station that constitute an executable solution as a node.

以下、最適化条件(基地局の価格及び設置台数により定まる金額と、各基地局の設置費用とを合計した金額を最小にするという条件)を満たす候補位置を検出する処理(最適化処理)を説明する。最適化処理では、最大の完全部分グラフを選択するよう、すなわち、評価関数の値が最大となるよう、基地局の台数及び設置領域が検出される。   Hereinafter, a process (optimization process) for detecting a candidate position that satisfies the optimization condition (a condition that minimizes the total amount of the base station price and the number of installed base stations and the installation cost of each base station) explain. In the optimization process, the number of base stations and the installation area are detected so that the largest complete subgraph is selected, that is, the value of the evaluation function is maximized.

なお、最適化条件を満たす候補位置を検出するアルゴリズムは、以下に例として示すアルゴリズムに限定されるものではなく、グラフから完全部分グラフを求めるアルゴリズムであれば、他のアルゴリズムでもよい。   The algorithm for detecting candidate positions that satisfy the optimization condition is not limited to the algorithm shown as an example below, and may be another algorithm as long as it is an algorithm for obtaining a complete subgraph from a graph.

まず、グラフ選択部143は、実行可能解である各基地局の候補位置をノードとする複数のグラフのうちから、初期値とする部分グラフGを選択する。グラフ選択部143は、例えば、候補位置同士の組み合わせの中からランダムに、複数個の組み合わせを選択し、選択した組み合わせを構成する設置位置をノードとする部分グラフGを初期値とする。なお、初期値とした部分グラフGは、完全部分グラフである必要はない。   First, the graph selection unit 143 selects a partial graph G that is an initial value from a plurality of graphs that use the candidate positions of the base stations that are feasible solutions as nodes. For example, the graph selection unit 143 selects a plurality of combinations at random from the combinations of candidate positions, and sets the partial graph G having the installation positions constituting the selected combinations as nodes as initial values. Note that the subgraph G set as the initial value does not have to be a complete subgraph.

また、グラフ選択部143は、評価関数の値が最大となる完全部分グラフであり、且つ、基地局の候補位置の全ての組合せが実行可能解である場合に、当該完全グラフを格納するための変数「Best」を用意する。   In addition, the graph selection unit 143 is a complete partial graph in which the value of the evaluation function is maximized, and stores all the complete graphs when all combinations of candidate positions of the base station are feasible solutions. A variable “Best” is prepared.

グラフ選択部143は、終了条件が満たされるまで、部分グラフGの初期値に対して以下の操作を実行する。ここで、終了条件とは、例えば、部分グラフGに候補位置pを追加又は除外した回数(反復回数)、又は、評価関数の値(評価値)が更新されないことが連続した回数である。なお、終了条件は、これら2つの終了条件のうち1つでもよいし、これら2つの終了条件の組み合わせ、すなわち、「反復回数∧評価値が更新されないことが連続した回数」、又は、「反復回数∨評価値が更新されないことが連続した回数」)でもよい。   The graph selection unit 143 performs the following operation on the initial value of the subgraph G until the end condition is satisfied. Here, the end condition is, for example, the number of times the candidate position p is added to or excluded from the subgraph G (number of iterations) or the number of times that the value of the evaluation function (evaluation value) is not updated. The end condition may be one of these two end conditions, or a combination of these two end conditions, that is, “the number of iterations 反復 the number of times that the evaluation value is not updated” or “the number of iterations”. The number of consecutive times that the evaluation value is not updated ") may be used.

また、評価関数の値(評価値)は、グラフ選択部143が現在選択している部分グラフGに含まれている枝の数とする。また、タブーリストには、部分グラフG(部分集合)に追加された候補位置p、及び部分グラフGから除外された候補位置pを表すデータが追加される。タブーリストに追加された候補位置pは、タブーリストに追加されている期間において、部分グラフGに対する追加又は除外の操作が禁止される。なお、タブー長は、パラメータとして予め定められるとする。   The value of the evaluation function (evaluation value) is the number of branches included in the subgraph G currently selected by the graph selection unit 143. In addition, data representing candidate positions p added to the subgraph G (subset) and candidate positions p excluded from the subgraph G are added to the tabu list. The candidate position p added to the tabu list is prohibited from being added to or removed from the subgraph G during the period of being added to the tabu list. Note that the taboo length is predetermined as a parameter.

グラフ選択部143は、現在選択している部分グラフGが完全部分グラフであり、且つ、基地局の候補位置の全ての組合せが実行可能解である場合、その完全部分グラフの評価値が、変数「Best」にすでに格納されている完全部分グラフの評価値よりも高いか否かを判定する。すでに変数「Best」に格納されている完全部分グラフの評価値よりも評価値が高い場合、グラフ選択部143は、変数「Best」に格納する完全部分グラフを、新たに評価した完全部分グラフに更新する。   When the currently selected subgraph G is a complete subgraph and all combinations of base station candidate positions are feasible solutions, the graph selection unit 143 determines that the evaluation value of the complete subgraph is a variable It is determined whether or not the evaluation value is higher than the evaluation value of the complete subgraph already stored in “Best”. When the evaluation value is higher than the evaluation value of the complete subgraph already stored in the variable “Best”, the graph selection unit 143 converts the complete subgraph stored in the variable “Best” into the newly evaluated complete subgraph. Update.

さらに、グラフ選択部143は、部分グラフGに含まれていない候補位置pのうち、評価関数(G∪{p})が最大となった候補位置pを部分グラフGに追加し、新たな部分グラフGを作成する。また、グラフ選択部143は、部分グラフGに追加した候補位置pをタブーリストに追加する。グラフ選択部143は、候補位置pがタブーリストに追加されている期間、その候補位置pを部分グラフGから除外しないようにする。   Further, the graph selection unit 143 adds the candidate position p having the maximum evaluation function (G∪ {p}) among the candidate positions p not included in the subgraph G to the subgraph G, and creates a new part. A graph G is created. In addition, the graph selection unit 143 adds the candidate position p added to the subgraph G to the tabu list. The graph selection unit 143 does not exclude the candidate position p from the subgraph G during the period when the candidate position p is added to the taboo list.

一方、グラフ選択部143は、現在選択している部分グラフGが完全部分グラフでない場合、部分グラフGに含まれている候補位置pのうち、評価関数(G‐{p})の値が最小となった候補位置pを部分グラフGから除外し、新たな部分グラフGを作成する。また、グラフ選択部143は、部分グラフGから除外した候補位置pをタブーリストに追加する。グラフ選択部143は、候補位置pがタブーリストに追加されている期間、その候補位置pを部分グラフGに追加しないようにする。   On the other hand, when the currently selected subgraph G is not a complete subgraph, the graph selection unit 143 has the smallest value of the evaluation function (G− {p}) among the candidate positions p included in the subgraph G. The candidate position p which becomes is excluded from the subgraph G, and a new subgraph G is created. In addition, the graph selection unit 143 adds the candidate position p excluded from the partial graph G to the taboo list. The graph selection unit 143 prevents the candidate position p from being added to the subgraph G while the candidate position p is added to the taboo list.

また、図7に一例として表されたグラフから、制約条件及び最適化条件を満たす候補位置をノードとし、基地局の候補位置(ノード)の全ての組合せが実行可能解である完全部分グラフが、グラフ選択部143により選択される(設置位置列挙処理)。   Further, from the graph shown as an example in FIG. 7, a complete partial graph in which candidate positions satisfying the constraints and optimization conditions are nodes and all combinations of candidate positions (nodes) of the base station are feasible solutions, It is selected by the graph selection unit 143 (installation position listing process).

図8には、制約条件及び最適化条件を満たす候補位置をノードとし、基地局の候補位置の全ての組合せが実行可能解である完全部分グラフの一例が表されている。図8では、一例として、第3候補位置430−2及び第4候補位置530−1と、第3候補位置430−2及び第4候補位置530−2と、第3候補位置430−3及び第4候補位置530−1と、第3候補位置430−3及び第4候補位置530−2との全ての各組合せが、実行可能解であるとする。   FIG. 8 illustrates an example of a complete subgraph in which candidate positions that satisfy the constraint conditions and the optimization conditions are nodes, and all combinations of base station candidate positions are feasible solutions. In FIG. 8, as an example, the third candidate position 430-2 and the fourth candidate position 530-1, the third candidate position 430-2 and the fourth candidate position 530-2, the third candidate position 430-3 and the Assume that all combinations of the four candidate positions 530-1, the third candidate position 430-3, and the fourth candidate position 530-2 are feasible solutions.

グラフ選択部143は、選択した完全部分グラフのノードである候補位置により定まる領域を検出する(領域検出処理)。図9には、制約条件及び最適化条件を満たす第3候補位置により定まる領域の例が表されている。図9では、第3候補位置430−2を代表点とする領域440−2が表されている。また、第3候補位置430−3を代表点とする領域440−3が表されている。このように、制約条件及び最適化条件が満たされる領域は、候補位置が代表点となるように定められる。また、制約条件及び最適化条件が満たされる領域を表すデータは、グラフ選択部143により記憶部130に記憶される。   The graph selection unit 143 detects a region determined by a candidate position that is a node of the selected complete subgraph (region detection processing). FIG. 9 shows an example of a region determined by the third candidate position that satisfies the constraint condition and the optimization condition. In FIG. 9, an area 440-2 having the third candidate position 430-2 as a representative point is represented. Further, an area 440-3 having the third candidate position 430-3 as a representative point is shown. Thus, the region where the constraint condition and the optimization condition are satisfied is determined such that the candidate position becomes a representative point. Further, data representing an area where the constraint condition and the optimization condition are satisfied is stored in the storage unit 130 by the graph selection unit 143.

出力部150は、制約条件及び最適化条件が満たされる領域を表すデータを、記憶部130から取得して出力する(出力処理)。図10には、出力された領域の例が表されている。例えば、出力部150は、制約条件及び最適化条件が満たされる領域440及び540を表すデータと、予め定められた範囲(通信エリア)を含む地図データとを取得し、領域440及び540をその地図に重畳させて画面に表示する。また、出力部150は、BINを表す図形を、地図に重畳させて画面に表示してもよい。   The output unit 150 acquires and outputs data representing an area where the constraint condition and the optimization condition are satisfied from the storage unit 130 (output process). FIG. 10 shows an example of the output area. For example, the output unit 150 acquires data representing the regions 440 and 540 that satisfy the constraint condition and the optimization condition, and map data including a predetermined range (communication area), and maps the regions 440 and 540 to the map. Is displayed on the screen. Further, the output unit 150 may display a graphic representing BIN on the screen by superimposing it on a map.

次に、位置検出装置の動作手順を説明する。
図11は、位置検出装置の動作手順を表すフローチャートである。最適化部140は、BIN毎の基地局の設置費用を表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要を表すデータと、所定範囲の地図データと、BIN毎の伝搬ロスを表すデータと、基地局の価格を表すデータと、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式を表すデータ、又はトラヒックの収容量を基地局毎に表すデータとを、初期設定として、記憶部130から取得する(ステップS1)。
Next, the operation procedure of the position detection device will be described.
FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure of the position detection apparatus. The optimization unit 140 includes data representing the installation cost of the base station for each BIN, data representing the traffic demand for each BIN, map data in a predetermined range, data representing the propagation loss for each BIN, Data representing a price and data representing a model expression for calculating the traffic capacity or data representing the traffic capacity for each base station is acquired from the storage unit 130 as an initial setting (step S1). .

最適化部140は、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式を表すデータ、又はトラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要とに基づいて、地図の所定範囲(通信エリア)でトラヒックの需要を満たす収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、基地局が設置される第1候補位置及び第2候補位置とを算出する。   The optimization unit 140 determines a predetermined range of the map based on data representing a model expression for calculating traffic capacity, or data representing traffic capacity for each base station, and traffic demand for each BIN. The number of base stations required to secure a capacity that satisfies the traffic demand in (communication area), and the first candidate position and the second candidate position where the base station is installed are calculated.

最適化部140は、通信エリアにおいてトラヒックの需要を全て収容するという制約条件を満たし、且つ、基地局の価格及び設置台数により定まる金額と各基地局の設置費用とを合計した金額を最小にするという最適化条件を満たす完全部分グラフを選択する。最適化部140は、制約条件及び最適化条件が満たされる領域を表すデータを、記憶部130に記憶させる(ステップS2)。   The optimization unit 140 satisfies the constraint condition that all traffic demands are accommodated in the communication area, and minimizes the sum of the amount determined by the price and the number of installed base stations and the installation cost of each base station. The complete subgraph that satisfies the optimization condition is selected. The optimization unit 140 causes the storage unit 130 to store data representing a region where the constraint condition and the optimization condition are satisfied (step S2).

出力部150は、制約条件及び最適化条件が満たされる領域を表すデータを、記憶部130から取得して出力する。例えば、出力部150は、制約条件及び最適化条件が満たされる領域440及び540を表すデータと、予め定められた範囲(通信エリア)を含む地図データとを取得し、領域440及び540をその地図に重畳させて画面に表示する(ステップS3)。   The output unit 150 acquires data representing an area where the constraint condition and the optimization condition are satisfied from the storage unit 130 and outputs the data. For example, the output unit 150 acquires data representing the regions 440 and 540 that satisfy the constraint condition and the optimization condition, and map data including a predetermined range (communication area), and maps the regions 440 and 540 to the map. And is displayed on the screen (step S3).

図12は、最適化部の動作手順を表すフローチャートである。領域選択部142(図1を参照)は、BIN毎の基地局の設置費用を表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要を表すデータと、所定範囲の地図データと、BIN毎の伝搬ロスを表すデータと、基地局の価格を表すデータと、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式を表すデータ、又はトラヒックの収容量を基地局毎に表すデータとを、初期設定として、取得部141から受信する(ステップSa1)。   FIG. 12 is a flowchart showing the operation procedure of the optimization unit. The area selection unit 142 (see FIG. 1) represents data representing the installation cost of the base station for each BIN, data representing the traffic demand for each BIN, map data in a predetermined range, and propagation loss for each BIN. From the acquisition unit 141, data, data representing the price of the base station, data representing a model expression for calculating the traffic capacity, or data representing the traffic capacity for each base station are set as initial settings. Receive (step Sa1).

領域選択部142は、トラヒックの収容量を算出するためのモデル式を表すデータ、又はトラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、BIN毎のトラヒックの需要とに基づいて、地図の所定範囲(通信エリア)でトラヒックの需要を満たす収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、基地局が設置される第1候補位置及び第2候補位置とを算出する。   The area selection unit 142 is configured to generate a predetermined range of the map based on data representing a model expression for calculating traffic capacity, or data representing traffic capacity for each base station, and traffic demand for each BIN. The number of base stations required to secure a capacity that satisfies the traffic demand in (communication area), and the first candidate position and the second candidate position where the base station is installed are calculated.

グラフ選択部143は、複数の第3候補位置及び複数の第4候補位置(図3を参照)をノードとするグラフを構成する部分グラフを検出する。また、グラフ選択部143は、検出した部分グラフのうちから、地図の所定範囲(通信エリア)でトラヒックの需要(式(7)を参照)を満たし、且つ、基地局の価格及びその台数により定まる値と基地局が設置されるBIN毎の設置費用との合計(式(1)を参照)が最小である実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する(ステップSa2)。
グラフ選択部143は、選択した完全部分グラフのノードである候補位置により定まる領域を検出する(ステップSa3)。
The graph selection unit 143 detects a partial graph that constitutes a graph having a plurality of third candidate positions and a plurality of fourth candidate positions (see FIG. 3) as nodes. Further, the graph selection unit 143 satisfies the traffic demand (see Expression (7)) within a predetermined range (communication area) of the map from the detected partial graphs, and is determined by the price of the base station and the number of the base stations. The largest complete subgraph is selected from complete subgraphs consisting of feasible solutions having the smallest sum of the value and the installation cost for each BIN where the base station is installed (see equation (1)) (step Sa2). .
The graph selection unit 143 detects a region determined by a candidate position that is a node of the selected complete subgraph (step Sa3).

以上のように、位置検出装置100は、予め定められた範囲(通信エリア)を含む地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件(基地局の設置費用等)を表すデータと、予め定められた制約条件(トラヒックの需要)を表すデータと、を取得し、前記地図を前記サイズで分割することにより前記地図に前記サイズのBINを複数定め、前記BIN毎の前記制約条件(トラヒックの需要)と、前記BIN毎の前記最適化条件(基地局の設置費用等)と、を算出する領域設定部110と、基地局の送信電力及び周波数帯に基づいて、前記BIN毎の伝搬ロスを算出する特性算出部120と、前記BIN毎の前記制約条件と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記制約条件(トラヒックの需要)を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、1台以上の基地局をそれぞれ設置する1箇所以上の第1候補位置400及び1箇所以上の第2候補位置500と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される第1候補位置400及び第2候補位置500の近傍から、BIN420−1〜420−4、BIN520−1〜520−4をそれぞれ選択する領域選択部142と、第1候補位置400の近傍から選択したBIN420−1〜420−4に定められた第3候補位置430−1〜430−13と、第2候補位置500の近傍から選択したBIN520−1〜520−4に定められた第4候補位置530−1〜530−13と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記制約条件(トラヒックの需要)を満たし、且つ、前記BIN毎の最適化条件(基地局の設置費用等)により定まる値(設置費用等の合計)が最適(最小)となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択するグラフ選択部143と、前記選択した完全部分グラフのノードの位置により定まる領域440及び領域540を出力する出力部150と、を備える。
この構成により、制約条件及び最適化条件を満たす位置を、基地局を設置する候補位置をノードとするグラフにより検出し、検出した位置により定まる領域を出力するので、これにより、位置検出装置は、基地局を設置する自由度が高い位置を検出し、検出した位置により定まる領域を出力することができる。
As described above, the position detection apparatus 100 includes map data including a predetermined range (communication area), data indicating a predetermined size, and predetermined optimization conditions (such as base station installation costs). ) And data representing a predetermined constraint condition (traffic demand), and by dividing the map by the size, a plurality of BINs of the size are determined on the map. Based on the region setting unit 110 that calculates the constraint condition (traffic demand) and the optimization condition (base station installation cost, etc.) for each BIN, and the transmission power and frequency band of the base station, Based on the characteristic calculation unit 120 for calculating the propagation loss for each BIN, the restriction condition for each BIN, and data representing the traffic capacity for each base station, the restriction condition in the range. The number of base stations required to secure the capacity that satisfies (traffic demand), and one or more first candidate positions 400 and one or more first stations respectively installed with one or more base stations. BIN 420-1 to 420-4, BIN520-1 to BIN520-1 from the vicinity of the first candidate position 400 and the second candidate position 500 where the number of base stations corresponding to the number is calculated. Area selection unit 142 for selecting 520-4, third candidate positions 430-1 to 430-13 determined for BINs 420-1 to 420-4 selected from the vicinity of first candidate position 400, and second candidates Of the partial graphs constituting the graph having the fourth candidate positions 530-1 to 530-13 defined for the BINs 520-1 to 520-4 selected from the vicinity of the position 500 as nodes In addition, the value (total of installation costs, etc.) determined by the optimization conditions (base station installation costs, etc.) for each BIN is optimal (minimum) while satisfying the constraint conditions (traffic demand) within the range. A graph selection unit 143 that selects the largest complete subgraph of the complete subgraphs of feasible solutions, and an output unit 150 that outputs the region 440 and the region 540 determined by the position of the node of the selected complete subgraph. Prepare.
With this configuration, the position satisfying the constraint condition and the optimization condition is detected from the graph with the candidate position where the base station is installed as a node, and the region determined by the detected position is output. A position with a high degree of freedom for installing the base station can be detected, and an area determined by the detected position can be output.

また、領域設定部110は、予め定められた最適化条件を表すデータとして、基地局の設置費用を表すデータを取得することにより、前記BIN毎の前記設置費用を算出し、予め定められた制約条件を表すデータとして、トラヒックの需要を表すデータを取得することにより、前記BIN毎の前記トラヒックの需要を算出し、領域選択部142は、前記BIN毎の前記トラヒックの需要と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、第1候補位置400及び第2候補位置500と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される第1候補位置400及び第2候補位置500の近傍から、BIN420−1〜420−4、BIN520−1〜520−4をそれぞれ選択し、グラフ選択部143は、第1候補位置400の近傍から選択したBIN420−1〜420−4に定められた第3候補位置430−1〜430−13と、第2候補位置500の近傍から選択したBIN520−1〜520−4に定められた第4候補位置530−1〜530−13と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たし、且つ、基地局の価格及び前記台数により定まる値と基地局が設置される前記BIN毎の前記設置費用との合計が最小となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する。
この構成により、トラヒックの需要の条件、及び基地局の設置費用等最小化の条件を満たす位置を、基地局を設置する候補位置をノードとするグラフにより検出し、検出した位置により定まる領域を出力するので、これにより、位置検出装置は、基地局を設置する自由度が高い位置を検出し、検出した位置により定まる領域を出力することができる。
Further, the area setting unit 110 obtains data representing the installation cost of the base station as data representing a predetermined optimization condition, thereby calculating the installation cost for each of the BINs. By obtaining data representing traffic demand as data representing conditions, the traffic demand for each BIN is calculated, and the area selecting unit 142 determines the traffic demand and traffic capacity for each BIN. And the number of base stations required to secure the capacity that satisfies the traffic demand in the range, the first candidate position 400, and the second candidate position BIN 420-1 to BIN 420-1 from the vicinity of the first candidate position 400 and the second candidate position 500 in which the number of base stations to be combined is calculated. 20-4 and BIN520-1 to 520-4 are selected, respectively, and the graph selection unit 143 selects the third candidate position 430-1 determined for the BIN420-1 to 420-4 selected from the vicinity of the first candidate position 400. -430-13 and a partial graph constituting a graph having nodes as fourth candidate positions 530-1 to 530-13 defined in BINs 520-1 to 520-4 selected from the vicinity of the second candidate position 500 The feasible solution that satisfies the traffic demand in the range, and that the sum of the value determined by the price and the number of base stations and the installation cost for each BIN in which the base stations are installed is minimized. Select the largest complete subgraph of the complete subgraphs.
With this configuration, the location that satisfies the conditions for minimizing traffic demand conditions and base station installation costs, etc., is detected from the graph with the candidate location for installing the base station as a node, and the region determined by the detected location is output. As a result, the position detection device can detect a position with a high degree of freedom in installing the base station and output an area determined by the detected position.

<制約条件について>
制約条件を満たす候補位置の組み合わせは、制約条件を満たすか否かの判定において参照されるデータに応じて変化する。
制約条件に収容トラヒック量が用いられる場合、通信エリア(サービスエリア)におけるトラヒックの需要を表すデータ、トラヒック需要予測データ、トラヒックの収容量を表すデータ、及び収容量計算式を表すデータのうち1つ以上は、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。
<About constraints>
The combination of candidate positions that satisfy the constraint conditions changes according to the data that is referred to in determining whether the constraint conditions are met.
When the amount of traffic accommodated is used as the constraint, one of data representing traffic demand in the communication area (service area), traffic demand prediction data, data representing traffic capacity, and data representing the capacity calculation formula The above is referred to in determining whether the constraint condition is satisfied.

ここで、収容量計算式を表すデータに応じて、信号対干渉雑音比(SINR)−パケットエラーレート(PER)変換テーブルデータ、及び、SINR−MCS変換テーブルデータのうち1つ以上は、制約条件を満たすか否かの判定において参照されるとしてもよい。   Here, one or more of the signal-to-interference and noise ratio (SINR) -packet error rate (PER) conversion table data and the SINR-MCS conversion table data according to the data representing the capacity calculation formula are constraints. It may be referred to in determining whether or not the above is satisfied.

また、制約条件に所要受信電力が用いられる場合、所要受信電力を表すデータは、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。また、制約条件に所要SINRが用いられる場合、所要SINRを表すデータは、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。   When the required received power is used as the constraint condition, data representing the required received power is referred to in determining whether the constraint condition is satisfied. When the required SINR is used as the constraint condition, data representing the required SINR is referred to in determining whether the constraint condition is satisfied.

<伝搬ロスについて>
伝搬ロスのモデル式を表すデータに応じて、建物高を表すデータ、建物形状を表すデータ、標高を表すデータ、アンテナ高を表すデータ、アンテナ利得を表すデータ、アンテナパターンを表すデータ、アンテナチルト角を表すデータ、及び基地局の設置高を表すデータのうち1つ以上は、伝搬ロスが算出される際に参照されてもよい。
<About propagation loss>
Data representing building height, data representing building shape, data representing altitude, data representing antenna height, data representing antenna gain, data representing antenna pattern, antenna tilt angle, depending on data representing a model equation for propagation loss One or more of the data representing the base station and the data representing the installed height of the base station may be referred to when the propagation loss is calculated.

ここで、伝搬ロスのモデル式を土地区分毎に変更する場合、土地区分データは、伝搬ロスが算出される際に参照されてもよい。これにより、位置検出装置は、伝搬ロスを精度よく算出することができる。   Here, when changing the model formula of the propagation loss for each land classification, the land classification data may be referred to when the propagation loss is calculated. Thereby, the position detection apparatus can calculate the propagation loss with high accuracy.

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第2実施形態では、置局設計における最適化条件の一例として、所要受信電力を満たすカバレッジ範囲を最大化するという条件を設定する。また、置局設計における制約条件の一例として、トラヒックの需要(収容量)を満たすという条件を設定する。以下では、第1実施形態との相違点についてのみ説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the second embodiment, a condition for maximizing a coverage range that satisfies the required received power is set as an example of an optimization condition in station placement design. In addition, as an example of a constraint condition in station placement design, a condition that satisfies traffic demand (capacity) is set. Only the differences from the first embodiment will be described below.

領域設定部110(図1を参照)には、地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、予め定められた土地区分データとが、入力装置200(図1を参照)から入力される。ここで、領域設定部110には、最適化条件を表すデータとして、所要受信電力を表すデータと、所要信号対干渉雑音比を表すデータと、基地局の設置高を表すデータとが、入力装置200から入力される。   The area setting unit 110 (see FIG. 1) includes map data, data representing a predetermined size, data representing a predetermined optimization condition, data representing a predetermined constraint condition, Predetermined land classification data is input from the input device 200 (see FIG. 1). Here, as the data representing the optimization condition, the region setting unit 110 includes data representing the required received power, data representing the required signal-to-interference noise ratio, and data representing the installation height of the base station as input devices. 200 is input.

領域設定部110は、受信電力及び信号対干渉雑音比をBIN毎に算出する。また、領域設定部110は、予め定められた制約条件を表すデータとして、トラヒックの需要を表すデータを取得することにより、BIN毎のトラヒックの需要を算出する。   The region setting unit 110 calculates received power and a signal-to-interference noise ratio for each BIN. In addition, the area setting unit 110 calculates traffic demand for each BIN by acquiring data representing traffic demand as data representing predetermined constraint conditions.

領域選択部142(図1を参照)は、BIN毎のトラヒックの需要と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータとに基づいて、地図の所定範囲(通信エリア)でトラヒックの需要を満たす収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、1箇所以上の第1候補位置400及び1箇所以上の第2候補位置500とを算出する。以下では、一例として、算出された基地局の台数は2台であるとして説明を続ける。領域選択部142は、算出した2台の基地局が設置される第1候補位置及び第2候補位置の近傍から、BINをそれぞれ選択する。   The area selection unit 142 (see FIG. 1) satisfies the traffic demand in a predetermined range (communication area) of the map based on the traffic demand for each BIN and the data representing the traffic capacity for each base station. The number of base stations required to secure the capacity, one or more first candidate positions 400, and one or more second candidate positions 500 are calculated. Hereinafter, as an example, the description is continued assuming that the calculated number of base stations is two. The area selection unit 142 selects BINs from the vicinity of the first candidate position and the second candidate position where the two calculated base stations are installed.

グラフ選択部143は、第1候補位置の近傍から選択したBIN(図3を参照)に定められた複数の第3候補位置と、第2候補位置の近傍から選択したBIN(図3を参照)に定められた複数の第4候補位置とをノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、地図の所定範囲(通信エリア)でトラヒックの需要を満たし、且つ、所要受信電力を満たすBIN群が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフ(図8を参照)を選択する。   The graph selection unit 143 includes a plurality of third candidate positions defined in the BIN selected from the vicinity of the first candidate position (see FIG. 3) and the BIN selected from the vicinity of the second candidate position (see FIG. 3). BIN groups satisfying the traffic demand in the predetermined range (communication area) of the map and satisfying the required received power from among the partial graphs constituting the graph having a plurality of fourth candidate positions defined in the node as nodes. The largest complete subgraph (see FIG. 8) is selected from the complete subgraphs having the maximum feasible solution.

以上のように、領域設定部110は、予め定められた最適化条件を表すデータとして、所要受信電力を表すデータと、所要信号対干渉雑音比を表すデータと、設置高を表すデータと、を取得することにより、前記BIN毎の受信電力及び信号対干渉雑音比を算出し、予め定められた制約条件を表すデータとして、トラヒックの需要を表すデータを取得することにより、前記BIN毎の前記トラヒックの需要を算出し、領域選択部142は、前記BIN毎の前記トラヒックの需要と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、第1候補位置400及び第2候補位置500と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される第1候補位置400及び第2候補位置500の近傍から、BIN420−1〜420−4、BIN520−1〜520−4をそれぞれ選択し、グラフ選択部143は、第1候補位置400の近傍から選択したBIN420−1〜420−4に定められた第3候補位置430−1〜430−13と、第2候補位置500の近傍から選択したBIN520−1〜520−4に定められた第4候補位置530−1〜530−13と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たし、且つ、前記所要受信電力を満たす前記BIN群(カバレッジ)が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する。
この構成により、トラヒックの需要の条件、及びカバレッジ最大化の条件を満たす位置を、基地局を設置する候補位置をノードとするグラフにより検出し、検出した位置により定まる領域を出力するので、これにより、位置検出装置は、基地局を設置する自由度が高い位置を検出し、検出した位置により定まる領域を出力することができる。
As described above, the area setting unit 110 includes, as data representing predetermined optimization conditions, data representing required received power, data representing a required signal-to-interference noise ratio, and data representing installation height. By calculating the received power and the signal-to-interference / noise ratio for each BIN, and acquiring data representing traffic demand as data representing a predetermined constraint condition, the traffic for each BIN is obtained. Based on the traffic demand for each BIN and the data representing the traffic capacity for each base station, the area selecting unit 142 satisfies the traffic demand in the range. The number of base stations required to secure the quantity, the first candidate position 400 and the second candidate position 500 are calculated, and the base stations that are the number of the total are calculated. BIN 420-1 to 420-4 and BIN 520-1 to 520-4 are selected from the vicinity of the first candidate position 400 and the second candidate position 500 to be installed, respectively, and the graph selection unit 143 selects the first candidate position 400. The third candidate positions 430-1 to 430-13 determined for the BINs 420-1 to 420-4 selected from the vicinity and the BINs 520-1 to 520-4 selected from the vicinity of the second candidate positions 500 The BIN group (coverage) that satisfies the traffic demand in the range and satisfies the required received power from among the partial graphs constituting the graph having the four candidate positions 530-1 to 530-13 as nodes. Select the largest complete subgraph of feasible solutions with the largest.
With this configuration, the traffic demand condition and the position that satisfies the coverage maximization condition are detected from the graph with the candidate position where the base station is installed as a node, and an area determined by the detected position is output. The position detection device can detect a position with a high degree of freedom in installing the base station, and can output an area determined by the detected position.

<制約条件について>
制約条件に設置費用等が用いられる場合、基地局の価格を表すデータ、基地局の設置費用を表すデータのうち1つ以上は、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。
<About constraints>
When installation cost or the like is used as the constraint condition, one or more of data representing the price of the base station and data representing the installation cost of the base station are referred to in determining whether or not the constraint condition is satisfied.

また、制約条件に収容トラヒック量が用いられる場合、通信エリア(サービスエリア)におけるトラヒックの需要を表すデータ、トラヒック需要予測データ、トラヒックの収容量を表すデータ、及び収容量計算式を表すデータのうち1つ以上は、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。   In addition, in the case where the accommodation traffic volume is used as the constraint condition, the data representing the traffic demand in the communication area (service area), the traffic demand prediction data, the data representing the traffic capacity, and the data representing the capacity calculation formula One or more are referred to in determining whether the constraint condition is satisfied.

ここで、収容量計算式を表すデータに応じて、信号対干渉雑音比(SINR)−パケットエラーレート(PER)変換テーブルデータ、及び、SINR−MCS変換テーブルデータのうち1つ以上は、制約条件を満たすか否かの判定において参照されるとしてもよい。   Here, one or more of the signal-to-interference and noise ratio (SINR) -packet error rate (PER) conversion table data and the SINR-MCS conversion table data according to the data representing the capacity calculation formula are constraints. It may be referred to in determining whether or not the above is satisfied.

<伝搬ロスについて>
伝搬ロスのモデル式を表すデータに応じて、建物高を表すデータ、建物形状を表すデータ、標高を表すデータ、アンテナ高を表すデータ、アンテナ利得を表すデータ、アンテナパターンを表すデータ、アンテナチルト角を表すデータ、及び基地局の設置高を表すデータのうち1つ以上は、伝搬ロスが算出される際に参照されてもよい。
<About propagation loss>
Data representing building height, data representing building shape, data representing altitude, data representing antenna height, data representing antenna gain, data representing antenna pattern, antenna tilt angle, depending on data representing a model equation for propagation loss One or more of the data representing the base station and the data representing the installed height of the base station may be referred to when the propagation loss is calculated.

ここで、伝搬ロスのモデル式を土地区分毎に変更する場合、土地区分データは、伝搬ロスが算出される際に参照されてもよい。これにより、位置検出装置は、伝搬ロスを精度よく算出することができる。   Here, when changing the model formula of the propagation loss for each land classification, the land classification data may be referred to when the propagation loss is calculated. Thereby, the position detection apparatus can calculate the propagation loss with high accuracy.

[第3実施形態]
本発明の第3実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第3実施形態では、置局設計における最適化条件の一例として、トラヒックの収容量を最大化するという条件を設定する。また、置局設計における制約条件の一例として、基地局の設置費用等の合計を所定閾値以下にするという条件を設定する。以下では、第1実施形態及び第2実施形態との相違点についてのみ説明する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the third embodiment, a condition for maximizing the traffic capacity is set as an example of an optimization condition in station placement design. In addition, as an example of a constraint condition in the station placement design, a condition is set such that the total of base station installation costs and the like is set to a predetermined threshold value or less. Hereinafter, only differences from the first embodiment and the second embodiment will be described.

領域設定部110(図1を参照)には、地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、予め定められた土地区分データとが、入力装置200(図1を参照)から入力される。ここで、領域設定部110には、最適化条件を表すデータとして、アンテナパターンを表すデータと、トラヒックの需要を表すデータと、トラヒックの収容量を基地局毎に算出するための手順を表すデータとが、入力装置200から入力される。   The area setting unit 110 (see FIG. 1) includes map data, data representing a predetermined size, data representing a predetermined optimization condition, data representing a predetermined constraint condition, Predetermined land classification data is input from the input device 200 (see FIG. 1). Here, the area setting unit 110 includes, as data representing the optimization conditions, data representing an antenna pattern, data representing traffic demand, and data representing a procedure for calculating the traffic capacity for each base station. Are input from the input device 200.

領域設定部110は、トラヒックの収容量をBIN毎に算出する。また、領域設定部110は、予め定められた制約条件を表すデータとして、基地局の設置費用を表すデータを取得することにより、BIN毎の基地局の設置費用を算出する。   The area setting unit 110 calculates the traffic capacity for each BIN. In addition, the area setting unit 110 calculates the base station installation cost for each BIN by acquiring data representing the base station installation cost as data representing a predetermined constraint.

領域選択部142(図1を参照)は、基地局の価格及び台数により定まる値と、基地局が設置されるBIN毎の基地局の設置費用との合計が所定閾値以下となる基地局の台数の最大値と、1箇所以上の第1候補位置400及び1箇所以上の第2候補位置500とを算出する。領域選択部142は、合わせてこの台数の最大値以下となる基地局が設置される第1候補位置及び第2候補位置の近傍から、BINをそれぞれ選択する。   The area selection unit 142 (see FIG. 1) indicates the number of base stations in which the sum of the value determined by the price and the number of base stations and the base station installation cost for each BIN in which the base stations are installed is equal to or less than a predetermined threshold. , One or more first candidate positions 400 and one or more second candidate positions 500 are calculated. The area selection unit 142 selects each BIN from the vicinity of the first candidate position and the second candidate position where the base stations that are equal to or less than the maximum value of the number are installed.

グラフ選択部143は、第1候補位置の近傍から選択したBIN(図3を参照)に定められた複数の第3候補位置と、第2候補位置の近傍から選択したBINに定められた複数の第4候補位置(図3を参照)と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、基地局の価格及び台数により定まる値と、基地局が設置されるBIN毎の基地局の設置費用との合計が所定閾値以下であり、且つ、基地局が設置されるBIN毎のトラヒックの収容量の合計が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフ(図8を参照)を選択する。   The graph selection unit 143 includes a plurality of third candidate positions defined in the BIN selected from the vicinity of the first candidate position (see FIG. 3) and a plurality of BINs selected in the vicinity of the second candidate position. Among the partial graphs constituting the graph with the fourth candidate position (see FIG. 3) as a node, the value determined by the price and number of base stations, and the installation of the base station for each BIN where the base station is installed The largest complete subgraph (Fig. 8) is composed of feasible solutions whose total cost is equal to or less than a predetermined threshold and which has the maximum total traffic capacity for each BIN in which the base station is installed. Select).

また、収容量計算式を表すデータに応じて、信号対干渉雑音比(SINR)−パケットエラーレート(PER)変換テーブルデータ、及び、SINR−MCS変換テーブルデータのうち1つ以上が、制約条件を満たすか否かの判定において参照されるとしてもよい。   Further, according to the data representing the capacity calculation formula, one or more of the signal-to-interference and noise ratio (SINR) -packet error rate (PER) conversion table data and the SINR-MCS conversion table data have a constraint condition. It may be referred to in the determination of whether or not it is satisfied.

以上のように、領域設定部110は、予め定められた最適化条件を表すデータとして、アンテナパターンを表すデータと、トラヒックの需要を表すデータと、トラヒックの収容量を基地局毎に算出するための手順を表すデータと、を取得することにより、前記BIN毎の前記トラヒックの収容量を算出し、予め定められた制約条件を表すデータとして、基地局の設置費用を表すデータを取得することにより、前記BIN毎の前記設置費用を算出し、領域選択部142は、基地局の価格及び前記台数により定まる値と、基地局が設置される前記BIN毎の前記設置費用との合計が所定閾値以下となる前記台数の最大値と、前記第1候補位置及び前記第2候補位置と、を算出し、合わせて前記最大値以下となる前記基地局が設置される第1候補位置400及び第2候補位置500の近傍から、BIN420−1〜420−4、BIN520−1〜520−4をそれぞれ選択し、グラフ選択部143は、第1候補位置400の近傍から選択したBIN420−1〜420−4に定められた第3候補位置430−1〜430−13と、第2候補位置500の近傍から選択したBIN520−1〜520−4に定められた第4候補位置530−1〜530−13と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記合計が前記所定閾値以下であり、且つ、基地局が設置される前記BIN毎の前記トラヒックの収容量の合計が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する。
この構成により、設置費用等の条件、及びトラヒックの収容量最大化の条件を満たす位置を、基地局を設置する候補位置をノードとするグラフにより検出し、検出した位置により定まる領域を出力するので、これにより、位置検出装置は、基地局を設置する自由度が高い位置を検出し、検出した位置により定まる領域を出力することができる。
As described above, the area setting unit 110 calculates data representing an antenna pattern, data representing traffic demand, and traffic capacity for each base station as data representing predetermined optimization conditions. By calculating the traffic capacity for each BIN, and acquiring data representing the installation cost of the base station as data representing a predetermined constraint condition. The area selection unit 142 calculates the installation cost for each BIN, and the total of the installation cost for each BIN in which the base station is installed is equal to or less than a predetermined threshold. The first candidate position in which the base station that calculates the maximum value of the number of units, the first candidate position, and the second candidate position is set to be equal to or less than the maximum value is calculated. 400 and BIN 420-1 to 420-4 and BIN 520-1 to 520-4 are selected from the vicinity of the second candidate position 500, and the graph selection unit 143 selects the BIN 420-1 selected from the vicinity of the first candidate position 400. To fourth candidate positions 530-1 to 430-1 determined for BINs 520-1 to 520-4 selected from the vicinity of the second candidate position 500. 530-13, and the total of the traffic capacity for each BIN in which the base station is installed is the maximum, and the total is less than the predetermined threshold value. The largest complete subgraph is selected from complete subgraphs consisting of feasible solutions.
With this configuration, a position satisfying conditions such as installation costs and traffic capacity maximization is detected from a graph with a candidate position for installing a base station as a node, and an area determined by the detected position is output. Thus, the position detection device can detect a position with a high degree of freedom in installing the base station, and can output an area determined by the detected position.

<制約条件について>
制約条件に費用が用いられる場合、基地局の価格を表すデータ、基地局の設置費用を表すデータのうち1つ以上が、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。
また、制約条件に所要受信電力が用いられる場合、所要受信電力を表すデータは、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。また、制約条件に所要SINRが用いられる場合、所要SINRを表すデータは、制約条件を満たすか否かの判定において参照される。
<About constraints>
When the cost is used for the constraint condition, one or more of the data representing the price of the base station and the data representing the installation cost of the base station are referred to in determining whether or not the constraint condition is satisfied.
When the required received power is used as the constraint condition, data representing the required received power is referred to in determining whether the constraint condition is satisfied. When the required SINR is used as the constraint condition, data representing the required SINR is referred to in determining whether the constraint condition is satisfied.

<伝搬ロスについて>
伝搬ロスのモデル式を表すデータに応じて、建物高を表すデータ、建物形状を表すデータ、標高を表すデータ、アンテナ高を表すデータ、アンテナ利得を表すデータ、アンテナパターンを表すデータ、アンテナチルト角を表すデータ、及び基地局の設置高を表すデータのうち1つ以上は、伝搬ロスが算出される際に参照されてもよい。
<About propagation loss>
Data representing building height, data representing building shape, data representing altitude, data representing antenna height, data representing antenna gain, data representing antenna pattern, antenna tilt angle, depending on data representing a model equation for propagation loss One or more of the data representing the base station and the data representing the installed height of the base station may be referred to when the propagation loss is calculated.

ここで、伝搬ロスのモデル式を土地区分毎に変更する場合、土地区分データは、伝搬ロスが算出される際に参照されてもよい。これにより、位置検出装置は、伝搬ロスを精度よく算出することができる。   Here, when changing the model formula of the propagation loss for each land classification, the land classification data may be referred to when the propagation loss is calculated. Thereby, the position detection apparatus can calculate the propagation loss with high accuracy.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

例えば、位置検出装置は、入力装置から入力される各種データを予め記憶しているデータベースを備えてもよい。位置検出装置の各部は、入力装置から入力された各種データの代わりに、データベースに記憶されている各種データを取得して、上記に説明した動作を実行してもよい。   For example, the position detection device may include a database that stores in advance various data input from the input device. Each unit of the position detection device may acquire the various data stored in the database instead of the various data input from the input device, and execute the operation described above.

また、例えば、上記の実施形態では、基地局が展開されていない通信エリアに新規に基地局を設置する場合について説明したが、位置検出装置は、基地局が既に展開されている通信エリアに基地局を増設する場合にも適用可能である。この場合、領域設定部は、既設の基地局が設置されている位置を表すデータを、入力装置又はデータベースから取得する。   In addition, for example, in the above-described embodiment, a case where a base station is newly installed in a communication area where the base station is not deployed has been described. However, the position detection device may be installed in a communication area where the base station is already deployed. It can also be applied when adding more stations. In this case, the area setting unit acquires data representing the position where the existing base station is installed from the input device or the database.

また、例えば、上記の実施形態では、置局設計における置局配置について説明したが、置局配置のみならず、位置検出装置は、基地局の送信電力、及び基地局のパラメータ(例えば、アンテナチルト角)を、置局配置と併せて最適化してもよい。   Further, for example, in the above-described embodiment, the placement arrangement in the placement station design has been described. However, not only the placement arrangement, but also the position detection device can transmit base station transmission power and base station parameters (for example, antenna tilt). (Corner) may be optimized together with the station placement.

また、例えば、設置される基地局は、1種類に限定されず、例えば、マクロ基地局、ピコ基地局といった複数種類でもよい。この場合、各基地局の種類毎に、伝搬ロスのモデル式が定められてもよい。   Further, for example, the number of installed base stations is not limited to one type, and may be a plurality of types such as a macro base station and a pico base station. In this case, a model equation for propagation loss may be determined for each type of base station.

また、例えば、候補位置を表すデータは、候補位置の各座標(例えば、緯度及び経度)を表すデータの集合により表現されてもよいし、各候補位置を含む領域(範囲)を表すデータにより表現されてもよい。領域を表すデータにより候補位置が表現されている場合、候補位置を含む領域を表すデータに加えて、候補位置の総数を表すデータ、又はBIN毎の候補位置数を表すデータが、位置検出装置に入力されてもよい。   Further, for example, the data representing the candidate position may be represented by a set of data representing each coordinate (for example, latitude and longitude) of the candidate position, or represented by data representing an area (range) including each candidate position. May be. When the candidate position is expressed by data representing the area, in addition to the data representing the area including the candidate position, the data representing the total number of candidate positions or the data representing the number of candidate positions for each BIN is stored in the position detection device. It may be entered.

なお、以上に説明した位置検出装置を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   Note that a program for realizing the position detection device described above may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

100…位置検出装置、110…領域設定部、120…特性算出部、130…記憶部、140…最適化部、141…取得部、142…領域選択部、143…グラフ選択部と、150…出力部、200…入力装置、400…第1候補位置、410…近傍範囲、420−1〜420−4…BIN、430−1〜430−13…第3候補位置、440,440−2,440−3…領域、500…第2候補位置、510…近傍範囲、520−1〜520−4…BIN、530−1〜530−13…第4候補位置、540,540−2,540−3…領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Position detection apparatus 110 ... Area | region setting part 120 ... Characteristic calculation part 130 ... Memory | storage part 140 ... Optimization part 141 ... Acquisition part 142 ... Area selection part 143 ... Graph selection part 150 ... Output , 200 ... input device, 400 ... first candidate position, 410 ... neighborhood range, 420-1 to 420-4 ... BIN, 430-1 to 430-13 ... third candidate position, 440, 440-2, 440- 3 ... area, 500 ... second candidate position, 510 ... neighborhood range, 520-1 to 520-4 ... BIN, 530-1 to 530-13 ... fourth candidate position, 540, 540-2, 540-3 ... area

Claims (5)

予め定められた範囲を含む地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、を取得し、前記地図を前記サイズで分割することにより前記地図に前記サイズの領域を複数定め、前記領域毎の前記制約条件と、前記領域毎の前記最適化条件と、を算出する領域設定部と、
基地局の送信電力及び周波数帯に基づいて、前記領域毎の伝搬ロスを算出する特性算出部と、
前記領域毎の前記制約条件と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記制約条件を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、1台以上の基地局をそれぞれ設置する1箇所以上の第1候補位置及び1箇所以上の第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択する領域選択部と、
前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記制約条件を満たし、且つ、前記領域毎の前記最適化条件により定まる値が最適となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択するグラフ選択部と、
前記選択した完全部分グラフのノードの位置により定まる領域を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
Map data including a predetermined range, data representing a predetermined size, data representing a predetermined optimization condition, and data representing a predetermined constraint condition, and acquiring the map A plurality of regions of the size by dividing the map by the size, a region setting unit for calculating the constraint condition for each region and the optimization condition for each region;
Based on the transmission power and frequency band of the base station, a characteristic calculation unit that calculates a propagation loss for each region;
The number of base stations required to secure the capacity that satisfies the constraint condition in the range based on the constraint conditions for each area and the data representing the traffic capacity for each base station And one or more first candidate positions and one or more second candidate positions for installing one or more base stations, respectively, and the number of the base stations to be installed is calculated. An area selection unit that selects each of the areas from the vicinity of one candidate position and the second candidate position;
A plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position and a plurality of fourth candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position Among the subgraphs constituting the graph, the largest of the complete subgraphs that are feasible solutions that satisfy the constraint condition in the range and that have the optimum value determined by the optimization condition for each region. A graph selector for selecting a complete subgraph;
An output unit for outputting an area determined by the position of the node of the selected complete subgraph;
A position detection device comprising:
前記領域設定部は、前記最適化条件を表すデータとして、基地局の設置費用を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記設置費用を算出し、前記予め定められた制約条件を表すデータとして、トラヒックの需要を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記トラヒックの需要を算出し、
前記領域選択部は、前記領域毎の前記トラヒックの需要と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、前記第1候補位置及び前記第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択し、
前記グラフ選択部は、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たし、且つ、基地局の価格及び前記台数により定まる値と基地局が設置される前記領域毎の前記設置費用との合計が最小となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
The area setting unit obtains data representing the installation cost of a base station as data representing the optimization condition, thereby calculating the installation cost for each area, and data representing the predetermined constraint condition By calculating data representing the traffic demand, the traffic demand for each region is calculated,
In order to secure the capacity that satisfies the traffic demand in the range based on the traffic demand for each area and data that represents the traffic capacity for each base station, the area selection unit The required number of base stations, the first candidate position and the second candidate position are calculated, and the first candidate position and the second candidate where the number of the base stations to be installed together are calculated. Select each of the regions from the vicinity of the position,
The graph selection unit includes a plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position and a plurality of fourth candidates defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position. For each of the areas where the base station is installed and the value determined by the price and the number of base stations satisfying the traffic demand in the range from among the partial graphs constituting the graph with the candidate position as a node The position detection device according to claim 1, wherein the largest complete subgraph is selected from among the complete subgraphs that are feasible solutions that have the smallest total of the installation costs.
前記領域設定部は、前記最適化条件を表すデータとして、所要受信電力を表すデータと、所要信号対干渉雑音比を表すデータと、基地局の設置高を表すデータと、を取得することにより、前記領域毎の受信電力及び信号対干渉雑音比を算出し、前記予め定められた制約条件を表すデータとして、トラヒックの需要を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記トラヒックの需要を算出し、
前記領域選択部は、前記領域毎の前記トラヒックの需要と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、前記第1候補位置及び前記第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択し、
前記グラフ選択部は、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記トラヒックの需要を満たし、且つ、前記所要受信電力及び前記所要信号対干渉雑音比を満たす前記領域群が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
The area setting unit obtains, as data representing the optimization condition, data representing required received power, data representing a required signal-to-interference noise ratio, and data representing a base station installation height, The received power and signal-to-interference / noise ratio for each region are calculated, and the traffic demand is calculated for each region by obtaining data representing the traffic demand as data representing the predetermined constraint conditions. And
In order to secure the capacity that satisfies the traffic demand in the range based on the traffic demand for each area and data that represents the traffic capacity for each base station, the area selection unit The required number of base stations, the first candidate position and the second candidate position are calculated, and the first candidate position and the second candidate where the number of the base stations to be installed together are calculated. Select each of the regions from the vicinity of the position,
The graph selection unit includes a plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position and a plurality of fourth candidates defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position. Among the partial graphs constituting the graph with the candidate position as a node, the region group satisfying the traffic demand in the range and satisfying the required reception power and the required signal-to-interference noise ratio is the maximum. The position detection device according to claim 1, wherein the largest complete subgraph is selected from among the complete subgraphs including the feasible solutions.
前記領域設定部は、前記最適化条件を表すデータとして、アンテナパターンを表すデータと、トラヒックの需要を表すデータと、トラヒックの収容量を基地局毎に算出するための手順を表すデータと、を取得することにより、前記領域毎の前記トラヒックの収容量を算出し、前記予め定められた制約条件を表すデータとして、基地局の設置費用を表すデータを取得することにより、前記領域毎の前記設置費用を算出し、
前記領域選択部は、基地局の価格及び前記台数により定まる値と、基地局が設置される前記領域毎の前記設置費用との合計が所定閾値以下となる前記台数の最大値と、前記第1候補位置及び前記第2候補位置と、を算出し、合わせて前記最大値以下となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択し、
前記グラフ選択部は、前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記合計が前記所定閾値以下であり、且つ、基地局が設置される前記領域毎の前記トラヒックの収容量の合計が最大となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
The area setting unit includes, as data representing the optimization condition, data representing an antenna pattern, data representing traffic demand, and data representing a procedure for calculating the traffic capacity for each base station. Obtaining the traffic capacity for each area by obtaining and obtaining the data representing the installation cost of a base station as the data representing the predetermined constraint condition, thereby obtaining the installation for each area Calculate the cost,
The area selection unit includes a maximum value of the number of units in which a sum of a value determined by the price of the base station and the number of the base stations and the installation cost for each of the areas in which the base stations are installed is equal to or less than a predetermined threshold, and the first The candidate position and the second candidate position are calculated, and the areas are respectively selected from the vicinity of the first candidate position and the second candidate position where the base station that is equal to or less than the maximum value is installed. ,
The graph selection unit includes a plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position and a plurality of fourth candidates defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position. Among the partial graphs constituting the graph with the candidate position as a node, the sum is equal to or less than the predetermined threshold, and the total traffic capacity for each region in which the base station is installed is the maximum. The position detection device according to claim 1, wherein the largest complete subgraph is selected from among the complete subgraphs including the feasible solutions.
コンピュータに、
予め定められた範囲を含む地図データと、予め定められたサイズを表すデータと、予め定められた最適化条件を表すデータと、予め定められた制約条件を表すデータと、を取得し、前記地図を前記サイズで分割することにより前記地図に前記サイズの領域を複数定め、前記領域毎の前記制約条件と、前記領域毎の前記最適化条件と、を算出する手順と、
基地局の送信電力及び周波数帯に基づいて、前記領域毎の伝搬ロスを算出する手順と、
前記領域毎の前記制約条件と、トラヒックの収容量を基地局毎に表すデータと、に基づいて、前記範囲で前記制約条件を満たす前記収容量を確保するために必要とされる基地局の台数と、1台以上の基地局をそれぞれ設置する1箇所以上の第1候補位置及び1箇所以上の第2候補位置と、を算出し、合わせて前記台数となる前記基地局が設置される前記第1候補位置及び前記第2候補位置の近傍から、前記領域をそれぞれ選択する手順と、
前記第1候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第3候補位置と、前記第2候補位置の近傍から選択した前記領域に定められた複数の第4候補位置と、をノードとするグラフを構成する部分グラフのうちから、前記範囲で前記制約条件を満たし、且つ、前記領域毎の前記最適化条件により定まる値が最適となる実行可能解からなる完全部分グラフのうち最大の完全部分グラフを選択するグラフ選択部と、
前記選択した完全部分グラフのノードの位置により定まる領域を出力する手順と、
を実行させるための位置検出プログラム。
On the computer,
Map data including a predetermined range, data representing a predetermined size, data representing a predetermined optimization condition, and data representing a predetermined constraint condition, and acquiring the map A plurality of regions of the size in the map by dividing the map by the size, and calculating the constraint condition for each region and the optimization condition for each region;
A procedure for calculating a propagation loss for each region based on the transmission power and frequency band of the base station,
The number of base stations required to secure the capacity that satisfies the constraint condition in the range based on the constraint conditions for each area and the data representing the traffic capacity for each base station And one or more first candidate positions and one or more second candidate positions for installing one or more base stations, respectively, and the number of the base stations to be installed is calculated. Selecting each of the regions from the vicinity of one candidate position and the second candidate position;
A plurality of third candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the first candidate position and a plurality of fourth candidate positions defined in the region selected from the vicinity of the second candidate position Among the subgraphs constituting the graph, the largest of the complete subgraphs that are feasible solutions that satisfy the constraint condition in the range and that have the optimum value determined by the optimization condition for each region. A graph selector for selecting a complete subgraph;
Outputting a region determined by the position of the node of the selected complete subgraph;
Position detection program to execute.
JP2011073257A 2011-03-29 2011-03-29 Position detection device and position detection program Expired - Fee Related JP5538286B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011073257A JP5538286B2 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Position detection device and position detection program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011073257A JP5538286B2 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Position detection device and position detection program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012209723A JP2012209723A (en) 2012-10-25
JP5538286B2 true JP5538286B2 (en) 2014-07-02

Family

ID=47189135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011073257A Expired - Fee Related JP5538286B2 (en) 2011-03-29 2011-03-29 Position detection device and position detection program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5538286B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6229233B2 (en) * 2014-08-05 2017-11-15 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Base station location determination apparatus, base station location determination method and program
JP6478669B2 (en) 2015-02-03 2019-03-06 株式会社東芝 Access point location optimization apparatus and method
KR101865227B1 (en) * 2017-02-06 2018-06-07 숭실대학교산학협력단 Method for determining coverage of new base station considering frequency coexistence, and recording medium for performing the method
WO2019176747A1 (en) 2018-03-12 2019-09-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Radio wave environment display device and radio wave environment display method
WO2019176748A1 (en) * 2018-03-12 2019-09-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Device for analyzing radio wave environment and method for analyzing radio wave environment
CN113793692B (en) * 2021-09-17 2023-10-17 中南大学 Method for detecting infectious source area of respiratory tract infectious disease

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4819303B2 (en) * 2002-10-23 2011-11-24 日本電気株式会社 Base station installation design method, base station installation design apparatus and program in mobile communication system
JP5224247B2 (en) * 2009-02-27 2013-07-03 Kddi株式会社 Station design support apparatus and computer program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012209723A (en) 2012-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5538286B2 (en) Position detection device and position detection program
JP4695135B2 (en) Dynamic allocation of radio resources
US9848389B2 (en) Selecting cells for downlink inter-cell interference coordination
JP5293199B2 (en) Wireless communication device, control device, mobile communication system, and wireless communication method
JP5299769B2 (en) Wireless system, transmitter, transmission power determination method, and program
AU2019202189B2 (en) Apparatus and method for wireless communication system
US8213335B2 (en) Communication resource allocation method of base station
WO2011037214A1 (en) Base station, terminal station, radio system, radio control method, and storage medium
KR101723274B1 (en) Method and apparatus for allocating minimum guaranteed resource amount to access point in wireless access system
CN102017751A (en) Signaling of unused resources
EP3863342A1 (en) Jointly managed access point transmit power control
US20120315917A1 (en) Determining a coordinating set of cells for multipoint reception of uplink transmission from a mobile terminal
JP2011049744A (en) Base station, communication system, and communication method
KR20090042128A (en) Method of scheduling for uplink
JP2007235683A (en) Wireless communication system, base station apparatus, mobile station apparatus, and wireless communication control method
US10154415B2 (en) Resource adaptation for frequency domain downlink inter-cell interference coordination
RU2652321C1 (en) Network node and method for comp-receive and transmit from wireless device
JP5677235B2 (en) Position detection device and position detection program
JP5590037B2 (en) Base station, terminal station, radio system, radio control method, and storage medium
JP2012023602A (en) Wireless communication device and data allocation method
US9398540B2 (en) Method and system for self-optimized uplink power control
US9854536B2 (en) User equipment power level selection for downlink transmissions
JP2023509544A (en) ELECTRONIC DEVICE, WIRELESS COMMUNICATION METHOD AND COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM
JP5652193B2 (en) Allocated radio resource determination method, allocated radio resource determination apparatus, radio communication system, and computer program
JP5665031B2 (en) Radio base station parameter calculation device, radio base station parameter calculation method, and computer program

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20130821

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140305

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5538286

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140428

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees