JPH05327602A - 置局設計システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動通信システムの基地局の配置を決定する
手段に関し、小無線ゾーン方式の無線通信方式における
基地局配置の設計を効率的に行なうことを目的とする。 【構成】 標準となる基地局の設置場所での基地局と移
動機間の距離に対する伝搬損失特性を記憶しておき、許
容伝搬損失を記憶、または入力し、実際に基地局を設置
する場所またはその伝搬路における伝搬損失特性の損失
増加量を入力し、標準となる基地局設置場所での伝搬損
失特性に損失増加量を加算することにより、実際に基地
局を設置する場所における基地局と移動機間の距離に対
する伝搬損失の総量を求め、当該無線方式の許容伝搬損
失と前記伝搬損失の総量からゾーンの長さを計算して基
地局の配置を決定するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的小さなゾーンで
構成される無線通信方式における多数の基地局の配置を
決定する置局設計システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年における移動通信の普及に伴い、無
線基地局を複数配置して、そのゾーンで構成されるサー
ビスエリア内で移動しながら通信を行なうことのできる
システムが多くなっているが、基地局や移動機装置の小
形化、経済化や無線周波数の有効利用を図るため、さら
に小さなゾーンでサービスエリアを構成し多数の基地局
を配置する無線通信方式の需要が増大しつつある。

【０００３】具体的には、図５に示すように、１以上の
交換局１０１と、この交換局に接続される複数の基地局
１０２と、この基地局との間で構成されるゾーン１０３
内で無線回線を介して接続される１以上の移動機１０４
から無線方式が構成され、基地局と移動機間で良好な品
質の通信を行なうための適切なゾーンの長さ（無線ゾー
ンが円であるときはその半径であるが、この種のシステ
ムでは無線ゾーンが円形とはならないので、基地局と無
線ゾーンの端部との距離をゾーンの長さと呼ぶ。以下の
記述ではゾーン長とも言う）の設定が必要であり、この
ゾーン長を考慮した最適な基地局配置法が重要な設計要
素となる。

【０００４】従来、この種の無線通信方式における基地
局配置法を決定する場合、サービスエリアを構成する場
所の伝搬特性を測定して、システムに必要な許容伝搬損
失値からゾーン長を計算していた。具体的には、ゾーン
長は、当該無線通信方式における送信出力Ｐ、アンテナ
等の利得Ｇ、所要受信入力Ｒ、設計マージン等γからき
まる許容伝搬損失Ｌｒと、基地局と移動機間の距離に対
する伝搬損失Ｌｄの関係から求まる。

【０００５】例えば許容伝搬損失Ｌｒは“数１”で表わ
される。

【０００６】

【数１】 一方、基地局と移動機間の距離に対する伝搬損失Ｌｄ
は、サービスエリアを構成する場所の伝搬特性を測定し
て求まるが、例えば、“数２”のような形で求まる。

【０００７】

【数２】 ここで、ｄは基地局と移動機間の距離、Ａは周波数等で
きまる定数で、αは市街地で３〜４となることが多い。

【０００８】この種の無線通信方式では、“数３”の関
係を満す基地局と移動機間の距離ｄにより、ゾーン長を
求めることになる。

【０００９】

【数３】

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、“数
２”で示した伝搬損失特性は基地局の設置条件や伝搬路
の条件により多種多様であり、実際に基地局を設置する
場所の条件や伝搬路の条件が異なる毎に、個別に野外に
おけるそれぞれの場合の電波伝搬実験を行ない、“数
２”を導出し“数１”〜“数３”により基地局配置設計
を行なっていた。

【００１１】それでも、従来のこの種の無線通信方式で
は、例えば、自動車電話方式のように、電話局屋上や無
線中継所屋上の鉄塔など数十メートル以上の比較的高い
場所に基地局アンテナを設置し、半径５〜２０ｋｍ程度
の比較的広いゾーン長の方式が主体であったため、基地
局設置場所の条件や伝搬路の条件の違いは限られてお
り、概ね、市街地、郊外地区、山岳地区の３区分程度に
分けて野外における電波伝搬実験と置局設計を行なうこ
とにより、かなりの手間と労力を要するものの、何とか
実現することが可能であった。

【００１２】ところが、基地局・移動機の小形化、経済
化、無線周波数の有効利用等をねらいとして、半径１０
０〜２００ｍ程度の比較的小さなゾーンで構成される無
線通信方式に用いる基地局配置法を検討しようとする
と、基地局設置場所はビル壁面、街灯など高さ数メート
ル程度の構造物となり、基地局を設置する場所の条件や
伝搬路の条件が千差万別で、従来のように個別に基地局
配置の設計を行なおうとすると膨大な作業となると言う
問題があった。

【００１３】本発明は、このような従来の問題点を解決
するため成されたもので、小無線ゾーンでサービスエリ
アが構成される無線通信方式における基地局配置の設計
を、効率的に行なうことのできる手段を提供することを
目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
は前記特許請求の範囲に記載した手段により達成され
る。

【００１５】すなわち、本発明は、少なくとも１局の交
換局と、この交換局に接続される複数の基地局と、この
基地局との間で構成されるゾーン内において無線回線を
介して接続される少なくとも１台の移動機からなる無線
通信方式に用いる基地局の配置を決定する設計システム
を、計算処理を行なうための中央処理装置と、該中央処
理装置に接続され基礎データを格納するための記憶装置
と、該中央処理装置に接続されデータを入力するための
入力装置と、該中央処理装置に接続され計算結果を出力
するための出力装置とから構成して、路上等の標準とな
る基地局、または、そのアンテナの設置場所での基地局
と移動機間の距離に対する伝搬損失特性を前記記憶装置
に記憶しておき、当該無線方式の許容伝搬損失を前記記
憶装置に記憶しておくか、または前記入力装置から入力
し、実際に基地局を設置する場所またはその伝搬路にお
ける前記メモリの伝搬損失特性からの損失増加量を前記
入力装置から入力し、前記中央処理装置において、前記
記憶装置に記憶された標準となる基地局設置場所での伝
搬損失特性に前記入力装置から入力される損失増加量を
加算することにより、実際に基地局を設置する場所にお
ける基地局と移動機間の距離に対する伝搬損失の総量を
求め、前記記憶装置に記憶しておくかまたは入力装置か
ら入力された当該無線方式の許容伝搬損失と前記伝搬損
失の総量からゾーンの長さを計算して基地局の配置を決
定し、該ゾーンの長さの計算結果またはそれにもとづく
基地局配置を前記出力装置に出力する手段を備えた置局
設計システムである。

【００１６】

【作用】本発明は、上述のように基地局配置のための設
計作業を情報処理装置を用いて行ない、伝搬特性を標準
的な置局場所とそうでない場所に分けて処理することを
特徴としており、具体的には以下のように作用する。

【００１７】路上等の標準となる基地局（またはそのア
ンテナ）の設置場所での基地局と移動機間の距離に対す
る伝搬損失特性を記憶しておき、当該無線方式の許容伝
搬損失を記憶しておくか、または入力し、実際に基地局
を設置する場所またはその伝搬路における伝搬損失特性
の損失増加量を入力し、標準となる基地局設置場所での
伝搬損失特性に損失増加量を加算することにより、実際
に基地局を設置する場所における基地局と移動機間の距
離に対する伝搬損失の総量を求め、当該無線方式の許容
伝搬損失と前記伝搬損失の総量からゾーンの長さを計算
して基地局の配置を決定し、そのゾーン長の計算結果ま
たはそれにもとづく基地局配置を出力装置に出力する。

【００１８】

【実施例】図１〜図３は、本発明の実施例を示すもので
ある。図１は、本発明実施例の置局設計システムのハー
ドウェアの構成を説明する図であり、図中数字符号で示
すように、ゾーン長を計算し基地局の配置法を決定する
計算処理を行なうための中央処理装置１、前記中央処理
装置に接続され基礎データを格納するための記憶装置
２、前記中央処理装置に接続されデータを入力するため
の入力装置３、および前記中央処理装置に接続され計算
結果を出力するための出力装置４とから構成している
（以下これらの装置によって構成される系を情報処理装
置とも言う）。

【００１９】図２は、本発明実施例の処理アルゴリズム
の概要を示したものであり、以下図２と図１を用いて、
本発明の実施例を具体的に説明する。あらかじめ、標準
となる基地局（またはそのアンテナ）の設置場所につい
ての基地局と移動機間の距離に対する伝搬損失を実験等
により求めておき、それを図１に示す構成のなかの２の
記憶装置に記憶させておき、さらに実際に基地局を設置
する他の場所について、標準となる基地局の設置場所か
らの損失増加量（ΔＬｄ−ａ１、ΔＬｄ−ａ２・・・、
または、ΔＬｄ−ｂ）を図１の入力装置３から入力し
て、図２の処理アルゴリズムにもとづき、図１の中央処
理装置１で加算することにより、実際に基地局を設置す
る場所における基地局と移動機間の距離に対する伝搬損
失の総量を求め、図１の２の記憶装置にあらかじめ記憶
させてあるかまたは図１の入力装置３から入力された当
該無線通信方式の許容伝搬損失と前記の伝搬損失の総量
から図１の中央処理装置１でゾーン長を計算し、このゾ
ーン長の計算結果にもとづき、例えば各基地局のゾーン
が互いに多少オーバーラップする程度の間隔に各基地局
が配置されるように配慮して、基地局の配置を決定す
る。

【００２０】そして、前記ゾーン長の計算結果またはそ
れにもとづく適切な基地局配置を図１の出力装置４に出
力する。

【００２１】この場合だと、当該無線通信方式における
標準となる基地局設置場所（例えば路上の街灯など）を
代表的設置場所のパターンとして決めておき、あらかじ
め、記憶装置に記憶させておいて標準となる基地局設置
場所と条件のことなる場所についてのみ、ゾーン長を決
める半径１００〜２００ｍ前後の基地局−移動機間の距
離について損失増加量を入力するだけでゾーン長を計算
できるので、比較的容易に基地局配置を決定することが
できる。

【００２２】『実際に基地局を設置する場所における前
記伝搬損失からの損失増加量』としては、具体的には標
準となる基地局設置場所と条件のことなる場所として、
例えば基地局を設置する建物壁面等の設置対象物の影響
を損失増加量（図２のΔＬｄ−ａ１、ΔＬｄ−ａ２・・
・）として入力し、記憶装置に記憶されている標準とな
る基地局の設置場所に対する伝搬損失特性に加算するこ
とにより、実際に基地局を設置する場所における基地局
と移動機間の距離に対する伝搬損失の総量を情報処理装
置の処理により求め、当該無線通信方式の許容伝搬損失
と前記の伝搬損失の総量からゾーン長を導出し、前記ゾ
ーン長にもとづき基地局を配置する。実際の伝搬損失特
性は、周波数帯や基地局アンテナの構成等により異なる
が、例えば、図３のような傾向を示す。

【００２３】また、『実際に基地局を設置する場所の伝
搬路における前記伝搬損失からの損失増加量』として
は、具体的には、『基地局と移動機間の伝搬路に介在す
る樹木または人、建物、構造物等の影響』を損失増加量
（図２のΔＬｄ−ｂ）として入力し、記憶装置に記憶さ
れている標準となる基地局の設置場所に対する伝搬損失
特性に加算することにより、実際に基地局を設置する場
所における基地局と移動機間の距離に対する伝搬損失の
総量を情報処理装置の処理により求め、当該無線通信方
式の許容伝搬損失と前記の伝搬損失の総量からゾーン長
を導出し、前記ゾーン長に基づき基地局を配置する。実
際の伝搬損失特性は、周波数帯や基地局アンテナの構成
等により異なるが、例えば、図４のような傾向を示す。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のように実際に基地局を設置する場所の条件や伝搬
路の条件が異なる毎に、個別に電波伝搬実験により基地
局配置設計を行なうのではなく、これを情報処理装置を
用いてあらかじめ、標準となる基地局（またはそのアン
テナ）の設置場所における基地局と移動機間の距離に対
する伝搬損失を求めてメモリに記憶させておき、さらに
実際に基地局を設置する場所については、標準となる基
地局の設置場所からの損失増加量のみを入力し、標準と
なる基地局の設置場所に対する伝搬損失特性に加算する
ことにより、実際に基地局を設置する場所における基地
局と移動機間の距離に対する伝搬損失の総量を求め、当
該無線通信方式の許容伝搬損失と前記の伝搬損失の総量
からゾーン長を導出し、前記ゾーン長に基づき基地局を
配置するので、処理手順が大幅に簡易化される。

【００２５】すなわち、実際に基地局を設置する場所に
ついては、その代表的設置場所のパターンを決めてお
き、代表的設置場所のパターンと設置条件のことなる場
所についてのみ、ゾーン長を決める半径１００〜２００
ｍ前後の基地局−移動機間の距離について標準となる基
地局の設置場所からの損失増加量を評価するだけなの
で、比較的容易にゾーン長を求め、基地局配置を決定す
ることができる。

【００２６】これらにより、従来膨大であった基地局配
置決定のための作業が大幅に軽減され、今後、基地局や
移動機の装置小形・経済化や無線周波数の有効利用を図
るため、さらに小さなゾーンでサービスエリアを構成
し、多数の基地局を配置する無線通信方式の需要の増大
が多く見込まれる中で、比較的小さなゾーンで構成され
る無線通信方式における多数の基地局の配置法を、迅速
かつ経済的に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例の処理のアルゴリズムを示す
図である。

【図３】実際の伝搬損失特性の例を示す図である。

【図４】実際の伝搬損失特性の他の例を示す図である。

【図５】本発明の適用領域として関係する無線通信方式
の構成の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 中央処理装置 ２ 記憶装置 ３ 入力装置 ４ 出力装置 １１ 標準フロー １２ 非標準フロー１ １３ 非標準フロー２ １０１ 交換局 １０２ 基地局 １０３ ゾーン １０４ 移動機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１局の交換局と、この交換局
   に接続される複数の基地局と、この基地局との間で構成
   されるゾーン内において無線回線を介して接続される少
   なくとも１台の移動機からなる無線通信方式に用いる基
   地局の配置を決定する設計システムを、 計算処理を行なうための中央処理装置と、該中央処理装
   置に接続され基礎データを格納するための記憶装置と、
   該中央処理装置に接続されデータを入力するための入力
   装置と、該中央処理装置に接続され計算結果を出力する
   ための出力装置とから構成して、 路上等の標準となる基地局、または、そのアンテナの設
   置場所での基地局と移動機間の距離に対する伝搬損失特
   性を前記記憶装置に記憶しておき、 当該無線方式の許容伝搬損失を前記記憶装置に記憶して
   おくか、または前記入力装置から入力し、 実際に基地局を設置する場所またはその伝搬路における
   前記メモリの伝搬損失特性からの損失増加量を前記入力
   装置から入力し、 前記中央処理装置において、前記記憶装置に記憶された
   標準となる基地局設置場所での伝搬損失特性に前記入力
   装置から入力される損失増加量を加算することにより、
   実際に基地局を設置する場所における基地局と移動機間
   の距離に対する伝搬損失の総量を求め、前記記憶装置に
   記憶しておくかまたは入力装置から入力された当該無線
   方式の許容伝搬損失と前記伝搬損失の総量からゾーンの
   長さを計算して基地局の配置を決定し、 該ゾーンの長さの計算結果またはそれにもとづく基地局
   配置を前記出力装置に出力する手段を備えたことを特徴
   とする置局設計システム。