WO2021140685A1 - 情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラム - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to an information processing device, an information processing method, and a program.
- the arrangement of the wireless base station is determined so that the communication quality in the specific area satisfies the desired quality.
- the non-limiting examples of the present disclosure contribute to the provision of an information processing device, an information processing method, and a program capable of constructing a wireless system in consideration of interference with the surroundings of a certain area.
- the information processing apparatus invades the inside of the area when the radio wave is radiated from one or a plurality of transmission points set outside the area.
- the distribution of the radio wave of No. 1 is evaluated, and the information regarding the placement candidate position of the radio base station to be arranged inside the area is determined based on the evaluation result regarding the distribution of the first radio wave.
- the figure which shows an example of the limited area where the radio base station of a secondary use system is provided.
- a wireless system is constructed by arranging one or more wireless base stations covering a specific area in a specific area such as a factory or a shopping mall (hereinafter, may be referred to as a "limited area").
- the radio base station with better wireless communication quality is arranged in the limited area.
- the limited area is, for example, an area spatially divided by a wall or the like.
- the limited area may correspond to a local area or the like in which an area owner (for example, a subject who provides a wireless service) exists individually.
- an area owner for example, a subject who provides a wireless service
- a plurality of limited areas associated with the area owner may be defined in the area.
- the area of the underground mall and the area including the passage of the station are defined as limited areas that are different from each other.
- the limited area corresponds to an area conceptually divided such as latitude and longitude.
- a wireless system that shares at least a portion of the frequency band used by a wireless system (sometimes referred to as a "primary use system") (sometimes referred to as a "secondary use system").
- the primary use system may be a wireless system that is already in operation (may be described as an "existing wireless system") or a wireless system that will be constructed in the future.
- a plurality of secondary usage systems may constitute a primary usage system and a secondary usage system.
- the limited area Ar in FIG. 1 is a room provided with two doors D and four windows W.
- the radio base stations B1 and B2 of FIG. 1 communicate with terminals (not shown) existing in the cover areas C1 and C2, respectively.
- the radio waves radiated from the radio base stations B1 and B2 may leak to the outside of the limited area Ar, for example, as shown by the arrow Ro.
- Radio waves radiated from the radio base stations B1 and B2 of the secondary use system that share the frequency band with the primary use system and leak out of the limited area Ar (for example, the arrow Ro in FIG. 1) interfere with the primary use system. May be given. Therefore, it is desired to suppress radio waves leaking to the outside of the limited area Ar.
- the conventional wireless system construction methods have focused on ensuring the quality of wireless communication within the limited area, and have not considered interference with the outside of the limited area.
- the non-limiting example of the present disclosure describes the construction of a wireless system in consideration of interference to the outside of the limited area.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of the system configuration according to the first embodiment.
- the system configuration shown in FIG. 2 includes a wireless system 1, a frequency sharing system 2, a radio wave sensor 3, and a frequency sharing management system 4.
- the wireless system 1 is, for example, a wireless system used inside and outside a limited area.
- the wireless system 1 may include a wireless base station and a terminal that perform wireless communication using a certain frequency band. Further, the wireless system 1 may include a control device (for example, a server) that controls a wireless base station.
- the wireless base station of the wireless system 1 outputs operational information including information on the frequency band used, information on the number of terminals connected to the wireless base station, and the like to the frequency sharing management system 4.
- the wireless system 1 may be referred to as a "primary utilization system 1".
- the frequency sharing system 2 is a wireless system that shares at least a part of the frequency band used by the wireless system 1.
- the frequency sharing system 2 may include a radio base station and a terminal that perform wireless communication using a frequency band including at least a part of the frequency band used by the wireless system 1. Further, the frequency sharing system 2 may include a control device (for example, a server) that controls a radio base station. Information about the frequency band used by the frequency sharing system 2 may be notified from, for example, the frequency sharing management system 4.
- the frequency sharing system 2 may be referred to as a "secondary utilization system 2".
- the radio wave sensor 3 is provided inside and / or outside the limited area.
- the radio wave sensor 3 detects, for example, radio waves radiated from the radio base station of the wireless system 1. Then, the radio wave sensor 3 outputs information regarding the usage status of radio waves in the frequency band used by the wireless system 1 to the frequency sharing management system 4.
- the frequency sharing management system 4 uses the frequency band and radio specifications used in the frequency sharing system 2 based on the operation information and the like acquired from the radio system 1 and the radio wave usage status information and the like acquired from the radio wave sensor 3. Etc. are assigned. Then, the frequency sharing management system 4 outputs information indicating the assigned frequency band, radio specifications, and the like to the frequency sharing system 2.
- the interference level and interference management boundary for the wireless system 1 may be output. Details will be described later.
- an information processing device for determining the arrangement of radio base stations of the frequency sharing system 2 when the frequency sharing system 2 is constructed in a certain limited area will be described.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the information processing device 10 according to the first embodiment.
- the information processing device 10 shown in FIG. 3 has an interference estimation unit 11, a service quality estimation unit 12, and an arrangement determination unit 13.
- the information processing device 10 may be configured by a computer such as a personal computer (PC), for example.
- PC personal computer
- the interference estimation unit 11 determines the first evaluation result regarding the radio wave that invades (or enters) the limited area Ar from outside the limited area Ar.
- the first evaluation result may be a heat map showing the power distribution of radio waves invading the limited area Ar at each position in the limited area Ar.
- the first evaluation can be regarded as an example of evaluation regarding interference.
- the interference estimation unit 11 has an interference evaluation instruction unit 111, a first area propagation evaluation unit 112, and a first ranking creation unit 113. The processing of each functional block will be described later.
- the service quality estimation unit 12 sets a candidate for the position of the radio base station in the limited area Ar. Then, the service quality estimation unit 12 determines the second evaluation result regarding the radio wave radiated from the radio base station in the limited area Ar when the radio base station is arranged in the set candidate.
- the second evaluation result may be a heat map showing the power distribution of radio waves radiated from the radio base station in the limited area Ar.
- the service quality estimation unit 12 has a service quality evaluation instruction unit 121, a second area propagation evaluation unit 122, and a second ranking creation unit 123. The processing of each functional block will be described later.
- the arrangement determination unit 13 determines information regarding the arrangement position of the radio base station (for example, the coordinates of the arrangement position of the radio base station) based on the first evaluation result and the second evaluation result.
- the arrangement determination unit 13 outputs information regarding the determined arrangement position of the radio base station (for example, the coordinates of the arrangement position of the radio base station). For example, the administrator (user) who constructs the frequency sharing system 2 in the limited area arranges the radio base station based on the output information.
- the arrangement determination unit 13 has a superimposition evaluation unit 131 and a cover area evaluation unit 132. The processing of each functional block will be described later.
- the information processing device 10 evaluates the interference (interference given) given to the outside of the limited area and the quality of the communication service provided in the limited area. Then, the information processing apparatus 10 performs an evaluation in which these two evaluation results are integrated, and determines the arrangement of the radio base station of the frequency sharing system 2.
- the configurations shown in FIG. 3 may be included in different devices.
- the first information processing device may have an interference estimation unit 11
- the second information processing device may have a service quality estimation unit 12 and an arrangement determination unit 13.
- the first information processing device outputs an evaluation regarding interference (interference given) given to the outside of the limited area to the second information processing device
- the second information processing device is the radio base station of the frequency sharing system 2. You may decide the arrangement of.
- the configuration of two or more functional blocks shown in FIG. 3 may be replaced with the configuration of one functional block.
- the first area propagation evaluation unit 112 and the second area propagation evaluation unit 122 may be replaced with one evaluation unit.
- the first ranking creation unit 113 and the second ranking creation unit 123 may be replaced with one processing unit (for example, one ranking creation unit).
- the radio wave radiated by the virtual transmission point may be the same as the radio wave radiated by the radio base station of the secondary use system.
- a position where the estimated radio wave intensity is below a predetermined level is set as a candidate for a position where the radio base station is arranged.
- the interference evaluation instruction unit 111 instructs the first area propagation evaluation unit 112 to evaluate the interference. Further, the interference evaluation instruction unit 111 outputs parameters for evaluation regarding interference to the first area propagation evaluation unit 112.
- the parameters for the evaluation of the interference management include, for example, the parameters related to the interference management boundary provided outside the limited area, and the information regarding the arrangement of the virtual transmission points arranged at the interference management boundary.
- the interference management boundary is a boundary for arranging a virtual transmission point of radio waves that intrude toward the inside of a limited area in the evaluation of interference.
- the interference management boundary may be referred to as a limited area boundary or a site boundary.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of the interference management boundary in the first embodiment.
- FIG. 4 shows an example of the interference management boundary Vr for the limited area Ar similar to that in FIG.
- the interference management boundary and the interference level are specified from, for example, the frequency sharing system 2.
- the interference management boundary may be the same as the outer circumference of the limited area. Alternatively, when the limited area is indoors, the interference management boundary may be the outer circumference of the site.
- a virtual transmission point Tr (for example, a radio base station) of radio waves is arranged at the interference management boundary Vr.
- X in FIG. 4 represents the distance from the limited area Ar
- Y represents the distance between the virtual transmission points Tr.
- the arrow Ri in FIG. 4 indicates a radio wave radiated from the virtual transmission point Tr provided at the interference management boundary Vr and invading the inside of the limited area Ar.
- X and Y may be adjusted according to at least one of the shape of the limited area, the frequency band used by the frequency sharing system 2, and the amount of calculation in the information processing apparatus 10. Further, X and / or Y is not limited to one value. For example, Y representing the arrangement interval of the virtual transmission point Tr does not have to be constant.
- the first area propagation evaluation unit 112 determines the power distribution of the radio waves radiated with a predetermined power from the virtual transmission point provided at the interference management boundary based on the limited area information and invaded into the limited area.
- the limited area information is, for example, information about a two-dimensional (or three-dimensional) model that contributes to the evaluation of radio wave propagation in the limited area.
- the limited area information may include information on the shape and material of the wall surrounding the limited area. Further, the limited area information may include information on the positions, numbers, shapes, and materials of windows and doors provided in the limited area. Further, the limited area information may include information on the position, size, shape, and material of a shield (for example, a wall, a partition, etc. that divides the limited area) in the limited area.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of the evaluation result regarding the interference given in the first embodiment.
- FIG. 5 shows a heat map of the power distribution of the radio waves radiated from the virtual transmission point Tr shown in FIG. 4 and invaded into the limited area Ar for each grid divided in a mesh shape.
- the size of the grid is 50 [cm] x 50 [cm].
- the magnitude of electric power in which the range from -120 [dBm] to 0 [dBm] is ranked is shown by the shade of the grid.
- the position where the power of the radio wave that invades from the outside of the limited area toward the inside of the limited area is small may correspond to the position where the power of the radio wave that is emitted from that position to the outside of the limited area is small.
- the location of the radio base station where radio waves are likely to be emitted from within the limited area to outside the limited area may correspond to a location where radio waves are likely to reach from outside the limited area into the limited area.
- the power of radio waves that invade the inside of the limited area Ar is smaller than that at other points.
- the power of the radio waves radiated to the outside of the limited area Ar by the radio base stations arranged at the points P1 and P2 is smaller than that of the other points.
- the grid division and rank division shown in FIG. 5 are examples, and the present disclosure is not limited to this.
- the service quality estimation unit 12 uses radio waves as an index indicating the service quality inside the limited area when the radio base station is placed in any one or more of the position candidates set in the evaluation regarding interference. Estimate using propagation simulation or the like. Then, when the estimated service quality satisfies the predetermined quality, it is determined that the arrangement of the radio base stations corresponding to the estimated service quality is the base station arrangement satisfying the service quality.
- the service quality evaluation instruction unit 121 of the service quality estimation unit 12 evaluates from the candidate positions of the radio base station based on the ranking information of each grid in the limited area created by the first ranking creation unit 113. Select the arrangement to be. For example, the service quality evaluation instruction unit 121 sets the position of the grid at the highest ranking (the largest point) as a candidate for the position of the radio base station, and evaluates one or more positions from the set candidates. Select for placement.
- the second area propagation evaluation unit 122 of the service quality estimation unit 12 determines the evaluation result regarding the service quality when the radio base station is arranged at the selected evaluation target position.
- the second area propagation evaluation unit 122 determines the power in the limited area of the radio wave radiated by the radio base station arranged at the selected evaluation target position.
- the second ranking creation unit 123 of the service quality estimation unit 12 determines the rank of the electric power in the limited area.
- the index showing service quality is not particularly limited.
- the index indicating the quality of service may be the received power in the limited area or the throughput in the limited area.
- the second ranking creation unit 123 may determine that the estimated service quality satisfies the predetermined quality when the total value of the received power of each grid or the total value of the throughput is equal to or higher than the predetermined level. For example, the second ranking creation unit 123 adds the ranks assigned to the received power of each grid in the limited area, and determines the addition result as the evaluation result regarding the service quality for the arrangement of the evaluation target.
- the second ranking creation unit 123 may determine that the grid showing the throughput equal to or higher than the predetermined value is the higher rank (for example, 10 points). In this case, the second ranking creation unit 123 may determine that the grid showing the throughput less than the predetermined value has a lower rank (for example, 0 points). Then, the second ranking creation unit 123 may add the ranks of each grid in the limited area and determine the evaluation result regarding the service quality with respect to the arrangement of the evaluation target.
- the evaluation of service quality is not limited to the above example. For example, it may be determined that the arrangement of radio base stations in which the total value of received power in the limited area is maximum is the arrangement of base stations satisfying the quality of service. Alternatively, it may be determined that the arrangement of the radio base stations in which the minimum value of the received power in the limited area is equal to or greater than the threshold value is the arrangement of the base stations satisfying the service quality. Alternatively, it may be determined that the arrangement of the radio base stations having the maximum range showing the throughput of the predetermined level or more in the limited area is the arrangement of the base stations satisfying the service quality.
- the arrangement determination unit 13 determines the arrangement of the radio base station based on the evaluation result regarding interference and the evaluation result regarding service quality. For example, the arrangement determination unit 13 performs an integrated evaluation by superimposing the evaluation result regarding interference and the evaluation result regarding service quality, and determines the arrangement of the radio base station.
- the superimposition evaluation unit 131 of the arrangement determination unit 13 divides the rank assigned to the evaluation result regarding interference shown in FIG. 5 and the rank assigned to the evaluation result regarding service quality shown in FIG. 6 for each grid. And perform an integrated evaluation.
- the superimposition condition includes, for example, which of the evaluation result regarding interference and the evaluation result regarding service quality is prioritized, and / or the condition of weighting for each evaluation result.
- the superimposition evaluation unit 131 grids the rank assigned to the evaluation result regarding interference shown in FIG. 5 and the rank assigned to the evaluation result regarding service quality shown in FIG. 6 based on the superimposition condition. Weighting is added every time. Then, the superimposition evaluation unit 131 outputs the addition result to the cover area evaluation unit 132.
- the cover area evaluation unit 132 determines whether or not the cover area of the limited area is sufficient based on the addition result of the rank for each grid in the limited area. For example, the cover area evaluation unit 132 may determine that the coverage area of the limited area is sufficient when the rank addition result is equal to or less than the threshold value (in other words, when the rank is higher than the threshold value). .. Sufficient coverage may correspond, for example, to satisfying both the interference outside the limited area and the quality of service within the limited area.
- FIG. 7 is a flowchart showing an example of the process of determining the arrangement of the radio base station in the first embodiment.
- the processing of the flowchart shown in FIG. 7 is started based on, for example, an instruction of an administrator (user) who constructs the frequency sharing system 2 in the limited area.
- the administrator may give an instruction to start a process of determining the arrangement of the radio base station via the operation unit of the information processing device 10.
- An instruction input to the information processing apparatus 10 via the operation unit is given to, for example, the interference estimation unit 11.
- the administrator may input information such as limited area information.
- the interference estimation unit 11 evaluates the intruding radio wave that invades from the outside of the limited area (S101).
- the interference estimation unit 11 ranks the received power of the intruding radio wave evaluated in the limited area (S102).
- a map of the rank of the received power of the intruding radio wave (hereinafter, may be referred to as the interference rank) is generated.
- the service quality estimation unit 12 sets the position of the higher rank as a candidate for the position of the radio base station in the ranking of S102 (S103).
- the service quality estimation unit 12 selects the arrangement of the radio base station to be evaluated from the set candidates (S104).
- the service quality estimation unit 12 evaluates the service quality in the limited area when the radio base station is arranged in the arrangement to be evaluated (S105).
- the placement determination unit 13 evaluates whether or not the cover area is sufficient (S108).
- the arrangement determination unit 13 changes the arrangement of the evaluation target (S109).
- changing the arrangement of the evaluation target includes, for example, increasing or decreasing the number of arrangements of the radio base stations. Further, changing the arrangement of the evaluation target may include arranging radio base stations having different performances such as output. Alternatively, changing the arrangement of the evaluation target includes changing the position of the candidate. Further, changing the arrangement of the evaluation target includes changing the parameters (for example, transmission power, directivity, etc.) related to the communication of the radio base station. Then, the flow shifts to S105.
- the information processing apparatus 10 can determine the arrangement of the radio base station in consideration of the evaluation regarding interference.
- the first information processing device may have an interference estimation unit 11, and the second information processing device may have a service quality estimation unit 12 and an arrangement determination unit 13.
- the first information processing device emits radio waves from one or a plurality of virtual transmission points set outside the limited area, and the distribution of radio waves invading the inside of the limited area (for example, power distribution). May be evaluated.
- the first information processing apparatus may determine information regarding candidate positions of radio base stations arranged inside the limited area based on the evaluation result regarding the distribution of radio waves. Then, the first information processing device may output information regarding the candidate positions of the radio base stations arranged inside the limited area to, for example, the second information processing device.
- the limited area is assumed to be a two-dimensional plane, but the present disclosure is not limited to this.
- the limited area may be a three-dimensional space including the height direction.
- the evaluation regarding interference and / or the evaluation regarding service quality may be determined in the three-dimensional space.
- FIG. 8 is a diagram showing a first example of virtual transmission point arrangement in the second embodiment.
- FIG. 9 is a diagram showing a second example of virtual transmission point arrangement in the second embodiment. 8 and 9 show the interference management boundary Vr provided for the limited area Ar, as in FIG. Then, in FIGS. 8 and 9, the number of virtual transmission points Tr arranged at the interference management boundary Vr is smaller than that in FIG.
- the virtual transmission point Tr is arranged at the four corners of the interference management boundary Vr.
- the virtual transmission point Tr is arranged at the center of the four sides of the interference management boundary Vr.
- the processing load related to the determination of the evaluation regarding the interference is saved by reducing the number of virtual transmission points Tr.
- the evaluation regarding interference when the virtual transmission point Tr is reduced may be converted into the evaluation regarding interference when the number of virtual transmission points Tr is sufficient (for example, in the case of FIG. 4).
- FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of the information processing device 20 according to the second embodiment. Note that, in FIG. 10, the same configuration as in FIG. 3 may be given the same number and the description thereof may be omitted.
- the interference estimation unit 21 has an interference evaluation instruction unit 211, a first area propagation evaluation unit 112, an evaluation result conversion unit 213, and a first ranking creation unit 113.
- the interference evaluation instruction unit 211 instructs the first area propagation evaluation unit 112 to evaluate the interference. Further, the interference evaluation instruction unit 211 outputs parameters for evaluation regarding interference to the first area propagation evaluation unit 112.
- the parameters for the evaluation of the interference management include, for example, the parameters related to the interference management boundary provided outside the limited area, and the information regarding the arrangement of the virtual transmission points arranged at the interference management boundary. In the second embodiment, as illustrated in FIGS. 8 and 9, the arrangement of the virtual transmission points is sparse as compared with the first embodiment.
- the evaluation result conversion unit 213 determines the power of the radio wave that has entered the limited area determined by the first area propagation evaluation unit 112 based on the limited area information and the information regarding the virtual transmission point arrangement, and the number of virtual transmission points is It is converted into the power of the radio wave that has entered the limited area when it is sufficient (for example, in the case of FIG. 4). In other words, the evaluation result conversion unit 213 compares the evaluation results regarding the interference evaluated when a certain number of virtual transmission points (for example, 4 in the case of FIGS. 8 and 9) are set. It is converted into an evaluation result regarding interference when a large number of virtual transmission points (for example, the total number of virtual transmission points Tr illustrated in FIG. 4) are set. The conversion of the evaluation result in the evaluation result conversion unit 213 may be regarded as the interpolation of the amount that is not evaluated by a sufficient number of virtual transmission points.
- the conversion method in the evaluation result conversion unit 213 is not particularly limited.
- the evaluation result conversion unit 213 determines the power distribution obtained by shifting the power distribution of the radio waves that have entered the limited area determined by the first area propagation evaluation unit 112 according to a predetermined condition. Then, the evaluation result conversion unit 213 determines the power distribution of the radio wave that has entered the limited area when the number of virtual transmission points is sufficient (for example, in the case of FIG. 4) by superimposing a plurality of shifted power distributions.
- the predetermined condition includes, for example, a condition of shifting in parallel in a certain direction and a condition of rotationally shifting to a certain angle. Predetermined conditions may be determined, for example, based on limited area information and information regarding virtual transmission point placement.
- the evaluation result conversion unit 213 outputs the converted result to the first ranking creation unit 113.
- the processing load related to the determination of the evaluation regarding the interference can be saved, and the arrangement of the radio base stations can be reduced. It is possible to save labor in the processing load related to the decision.
- the present disclosure is not limited to this.
- the present disclosure may also be applied when considering interference between a plurality of secondary utilization systems sharing a frequency band.
- the arrangement of the radio base station may be determined in the same manner as in the above-described embodiment.
- the information processing device in each of the above embodiments may be configured as a computer device including a processor, a memory, a storage, a communication device, an input device, an output device, a bus, and the like.
- the notation of radio waves "entering” in the area may be replaced with other notations such as radio waves “incident” in the area or radio waves “propagating” in the area. ..
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Abstract
或るエリアの周辺に対する与干渉を考慮した無線システムを構築できる情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラムの提供に資する。情報処理装置は、或るエリアの外部に設定された1つ又は複数の送信点から無線電波を放射したときのエリアの内部に侵入する第1の無線電波の分布を評価する第1の評価部と、第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、エリアの内部に配置する無線基地局の配置候補位置に関する情報を決定する決定部と、を備える。
Description
本開示は、情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラムに関する。
或る特定のエリアに無線基地局を配置することによって、当該エリアに無線システムを構築する場合、その特定のエリアにおける通信品質が所望の品質を満たすように無線基地局の配置が決定される。
特定のエリアの周辺に与える影響(例えば、与干渉)を考慮した無線システムの構築には、検討の余地がある。
本開示の非限定的な実施例は、或るエリアの周辺に対する与干渉を考慮した無線システムを構築できる情報処理装置、情報処理方法、及び、プログラムの提供に資する。
本開示の一実施例に係る情報処理装置は、或るエリアの外部に設定された1つ又は複数の送信点から無線電波を放射したときの前記エリアの内部に侵入する第1の無線電波の分布を評価する第1の評価部と、前記第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、前記エリアの内部に配置する無線基地局の配置候補位置に関する情報を決定する決定部と、を備える。
本開示の一実施例に係る情報処理方法は、情報処理装置が、或るエリアの外部に設定された1つ又は複数の送信点から無線電波を放射したときの前記エリアの内部に侵入する第1の無線電波の分布を評価し、前記第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、前記エリアの内部に配置する無線基地局の配置候補位置に関する情報を決定する。
本開示の一実施例に係るプログラムは、情報処理装置に、或るエリアの外部に設定された1つ又は複数の送信点から無線電波を放射したときの前記エリアの内部に侵入する第1の無線電波の分布を評価し、前記第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、前記エリアの内部に配置する無線基地局の配置候補位置に関する情報を決定する、処理を実行させる。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、又は、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一実施例によれば、或るエリアの周辺に対する与干渉を考慮した無線システムを構築できる。
本開示の一実施例における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び/又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、1つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(実施の形態1)
工場、ショッピングモール等の特定のエリア(以下、「限定エリア」と記載する場合がある)において、特定のエリアをカバーする1以上の無線基地局を配置することによって、無線システムが構築される。この場合、限定エリアにおける無線通信品質がより良好な無線基地局の配置が行われる。なお、限定エリアは、例えば、壁等によって空間的に区分けされたエリアである。あるいは、限定エリアは、個々にエリアオーナー(例えば、無線サービスを提供する主体者)が存在する局所的なエリア等に相当してよい。例えば、壁等によって空間的に区分されないエリアにおいて、互いに異なるエリアオーナーが無線サービスを提供する場合、当該エリアには、エリアオーナーと紐付けられる複数の限定エリアが規定されてもよい。例えば、空間的に区分されず、繋がっている地下街と駅の通路とのそれぞれに無線サービスが提供される場合、地下街のエリアと駅の通路を含むエリアとは、互いに異なる限定エリアに規定されてよい。また、限定エリアは、例えば、緯度、経度など概念的に区分されるエリアに相当する。
工場、ショッピングモール等の特定のエリア(以下、「限定エリア」と記載する場合がある)において、特定のエリアをカバーする1以上の無線基地局を配置することによって、無線システムが構築される。この場合、限定エリアにおける無線通信品質がより良好な無線基地局の配置が行われる。なお、限定エリアは、例えば、壁等によって空間的に区分けされたエリアである。あるいは、限定エリアは、個々にエリアオーナー(例えば、無線サービスを提供する主体者)が存在する局所的なエリア等に相当してよい。例えば、壁等によって空間的に区分されないエリアにおいて、互いに異なるエリアオーナーが無線サービスを提供する場合、当該エリアには、エリアオーナーと紐付けられる複数の限定エリアが規定されてもよい。例えば、空間的に区分されず、繋がっている地下街と駅の通路とのそれぞれに無線サービスが提供される場合、地下街のエリアと駅の通路を含むエリアとは、互いに異なる限定エリアに規定されてよい。また、限定エリアは、例えば、緯度、経度など概念的に区分されるエリアに相当する。
例えば、或る無線システム(「1次利用システム」と記載される場合がある)が使用する周波数帯の少なくとも一部を共用する無線システム(「2次利用システム」と記載される場合がある)を限定エリアにおいて使用することが検討されている。この場合、2次利用システムの無線基地局から放射される電波が、限定エリアの外へ漏れる可能性がある。なお、1次利用システムは、既に運用されている無線システム(「既存無線システム」と記載される場合がある)であってもよいし、これから構築される無線システムであってもよい。また、複数の2次利用システムが、1次利用システムおよび2次利用システムを構成してもよい。
図1は、2次利用システムの無線基地局が設けられる限定エリアの一例を示す図である。図1には、限定エリアArと、限定エリアArに設けられる2次利用システムの無線基地局B1、B2とが示される。なお、図1の限定エリアArの外側においては、1次利用システムが構築されている。
図1の限定エリアArは、2つのドアDと、4つの窓Wとが設けられる部屋である。
図1の無線基地局B1及びB2は、それぞれ、カバーエリアC1及びC2に存在する端末(図示省略)と通信を行う。
ここで、無線基地局B1及びB2から放射される電波は、例えば、矢印Roに示すように、限定エリアArの外部へ漏れる場合がある。
1次利用システムと周波数帯を共用する2次利用システムの無線基地局B1、B2から放射され、限定エリアArの外へ漏れる電波(例えば、図1の矢印Ro)は、1次利用システムに干渉を与える可能性がある。そのため、限定エリアArの外へ漏れる電波を抑制することが望まれる。
しかしながら、これまでの無線システムの構築方法においては、限定エリア内の無線通信品質を確保することを主眼に置いており、限定エリアの外への与干渉については、考慮されていない。
本開示の非限定的な実施例は、限定エリアの外への与干渉を考慮した無線システムの構築について説明する。
図2は、本実施の形態1に係るシステム構成の一例を示す図である。
図2に示すシステム構成には、無線システム1と、周波数共用システム2と、電波センサー3と、周波数共用管理システム4と、が含まれる。
無線システム1は、例えば、限定エリアの内外において使用されている無線システムである。無線システム1には、或る周波数帯を用いて無線通信を行う無線基地局及び端末が含まれてよい。また、無線システム1には、無線基地局を制御する制御装置(例えば、サーバ)が含まれてよい。例えば、無線システム1の無線基地局は、使用している周波数帯に関する情報、無線基地局と接続する端末の数の情報等を含む運用情報を周波数共用管理システム4へ出力する。無線システム1は、「1次利用システム1」と称されてもよい。
周波数共用システム2は、無線システム1が使用する周波数帯の少なくとも一部を共用する無線システムである。周波数共用システム2には、無線システム1が使用する周波数帯の少なくとも一部を含む周波数帯を用いて無線通信を行う無線基地局及び端末が含まれてよい。また、周波数共用システム2には、無線基地局を制御する制御装置(例えば、サーバ)が含まれてよい。周波数共用システム2が使用する周波数帯に関する情報は、例えば、周波数共用管理システム4から通知されてよい。周波数共用システム2は、「2次利用システム2」と称されてもよい。
電波センサー3は、限定エリアの内側及び/又は外側に設けられる。電波センサー3は、例えば、無線システム1の無線基地局から放射される電波を検出する。そして、電波センサー3は、無線システム1が使用する周波数帯における電波の利用状況に関する情報を周波数共用管理システム4へ出力する。
周波数共用管理システム4は、例えば、1以上の制御装置を有し、無線システム1及び電波センサー3から取得する情報に基づいて、周波数共用システム2に対して、情報を提供する。
例えば、周波数共用管理システム4は、無線システム1から取得する運用情報等と、電波センサー3から取得する電波利用状況に関する情報等とに基づいて、周波数共用システム2において使用する周波数帯および無線諸元等を割り当てる。そして、周波数共用管理システム4は、周波数共用システム2に対して、割り当てた周波数帯および無線諸元等を示す情報を出力する。無線システム1に対する与干渉レベル,与干渉管理境界を出力してもよい。詳細については後述する。
本実施の形態1では、周波数共用システム2を或る限定エリアに構築する場合の周波数共用システム2の無線基地局の配置を決定する情報処理装置について説明する。
図3は、本実施の形態1に係る情報処理装置10の構成の一例を示すブロック図である。図3に示す情報処理装置10は、与干渉推定部11、サービス品質推定部12、及び、配置決定部13を有する。なお、情報処理装置10は、例えば、パーソナル・コンピューター(PC)等の計算機によって構成されてよい。
与干渉推定部11は、限定エリアArにおいて、限定エリアArの外から限定エリアArの中へ侵入(又は、進入)する電波に関する第1の評価結果を決定する。例えば、第1の評価結果は、限定エリアAr内の各位置における限定エリアArに侵入する電波の電力分布を表すヒートマップであってよい。第1の評価は、与干渉に関する評価の一例と捉えてよい。
与干渉推定部11は、与干渉評価指示部111、第1エリア伝搬評価部112、及び、第1ランキング作成部113を有する。なお、各機能ブロックの処理については、後述する。
サービス品質推定部12は、限定エリアArに無線基地局の位置の候補を設定する。そして、サービス品質推定部12は、設定した候補に無線基地局を配置した場合の、限定エリアArにおける無線基地局から放射される電波に関する第2の評価結果を決定する。例えば、第2の評価結果は、限定エリアArにおける無線基地局から放射される電波の電力分布を表すヒートマップであってよい。
サービス品質推定部12は、サービス品質評価指示部121、第2エリア伝搬評価部122、及び、第2ランキング作成部123を有する。なお、各機能ブロックの処理については、後述する。
配置決定部13は、第1の評価結果及び第2の評価結果に基づいて、無線基地局の配置位置に関する情報(例えば、無線基地局の配置位置の座標)を決定する。配置決定部13は、決定した無線基地局の配置位置に関する情報(例えば、無線基地局の配置位置の座標)を出力する。例えば、限定エリアに周波数共用システム2を構築する管理者(ユーザ)は、出力される情報に基づいて、無線基地局を配置する。
配置決定部13は、重畳評価部131及びカバーエリア評価部132を有する。なお、各機能ブロックの処理については、後述する。
情報処理装置10は、限定エリア外へ与える干渉(与干渉)に関する評価と、限定エリア内に提供される通信サービスの品質に関する評価とを行う。そして、情報処理装置10は、これらの2つの評価結果を統合した評価を行い、周波数共用システム2の無線基地局の配置を決定する。
なお、図3に示す構成は、互いに異なる装置に含まれてよい。例えば、第1の情報処理装置が与干渉推定部11を有し、第2の情報処理装置がサービス品質推定部12及び配置決定部13を有してもよい。この場合、第1の情報処理装置は、限定エリア外へ与える干渉(与干渉)に関する評価を第2の情報処理装置へ出力し、第2の情報処理装置が、周波数共用システム2の無線基地局の配置を決定してもよい。
また、図3に示す2以上の機能ブロックの構成は、1つの機能ブロックの構成に置き換えられてもよい。例えば、第1エリア伝搬評価部112と第2エリア伝搬評価部122とは、1つの評価部に置き換えられてもよい。また、第1ランキング作成部113と第2ランキング作成部123とは、1つの処理部(例えば、1つのランキング作成部)に置き換えられてもよい。
<与干渉に関する評価>
はじめに、与干渉推定部11において実行される限定エリア外への与干渉に関する評価の一例を説明する。与干渉推定部11では、限定エリアの外から、限定エリアの内部に向かって侵入する電波を評価する。例えば、限定エリアの外の、与干渉の要因となる電波が放出される方向から、限定エリアの内部に到達する電波の強度(例えば、電力)を推定する。例えば、与干渉推定部11は、限定エリアの外に仮想的に設けた送信点(以下、「仮想送信点」と記載する場合がある)が放射し、限定エリアの内部に侵入する電波を、電波伝搬シミュレーション等を用いて推定する。なお、仮想送信点が放射する電波は、2次利用システムの無線基地局が放射する電波と同様であってよい。推定した電波の強度が所定のレベル以下の位置は、無線基地局を配置する位置の候補に設定される。
はじめに、与干渉推定部11において実行される限定エリア外への与干渉に関する評価の一例を説明する。与干渉推定部11では、限定エリアの外から、限定エリアの内部に向かって侵入する電波を評価する。例えば、限定エリアの外の、与干渉の要因となる電波が放出される方向から、限定エリアの内部に到達する電波の強度(例えば、電力)を推定する。例えば、与干渉推定部11は、限定エリアの外に仮想的に設けた送信点(以下、「仮想送信点」と記載する場合がある)が放射し、限定エリアの内部に侵入する電波を、電波伝搬シミュレーション等を用いて推定する。なお、仮想送信点が放射する電波は、2次利用システムの無線基地局が放射する電波と同様であってよい。推定した電波の強度が所定のレベル以下の位置は、無線基地局を配置する位置の候補に設定される。
与干渉評価指示部111は、与干渉に関する評価を、第1エリア伝搬評価部112へ指示する。また、与干渉評価指示部111は、与干渉に関する評価についてのパラメータを第1エリア伝搬評価部112へ出力する。与干渉に関する評価についてのパラメータには、例えば、限定エリアの外に設けられる与干渉管理境界に関するパラメータ、及び、与干渉管理境界に配置する仮想送信点の配置に関する情報が含まれる。与干渉管理境界とは、与干渉に関する評価における、限定エリアの内部に向かって侵入する電波の仮想送信点を配置する境界である。与干渉管理境界は、限定エリア境界もしくは敷地境界と称されてもよい。
図4は、本実施の形態1における与干渉管理境界の一例を示す図である。図4には、図1と同様の限定エリアArに対する与干渉管理境界Vrの一例が示される。
与干渉管理境界および与干渉レベルは、例えば、周波数共用システム2から指定される。
なお、与干渉管理境界は、限定エリアの外周と同一であってもよい。あるいは、限定エリアが屋内である場合、与干渉管理境界は、その敷地の外周であってもよい。
図4に示すように、与干渉管理境界Vrには、電波の仮想送信点Tr(例えば、無線基地局)が配置される。ここで、図4のXは、限定エリアArからの距離を表し、Yは、仮想送信点Trの間隔を示す。また、図4の矢印Riは、与干渉管理境界Vrに設けられる仮想送信点Trから放射され、限定エリアArの内部に侵入する電波を示す。
X及びYは、限定エリアの形状、周波数共用システム2が使用する周波数帯、及び、情報処理装置10における計算量の少なくとも1つに応じて調整されてよい。また、X及び/又はYは、1つの値に限定されない。例えば、仮想送信点Trの配置間隔を表すYは、一定でなくてよい。
例えば、周波数共用システム2が使用する周波数帯が、28GHz帯の場合、10m四方の限定エリアに対して、2m外側に、50cm間隔で仮想送信点が配置されてよい。つまり、この場合、X=2[m]、Y=50[cm]に設定されてよい。
そして、第1エリア伝搬評価部112は、限定エリア情報に基づいて、与干渉管理境界に設けられた仮想送信点から所定の電力で放射され、限定エリア内に侵入した電波の電力分布を決定する。限定エリア情報は、例えば、限定エリアにおける電波伝搬の評価に資する2次元(又は、3次元)のモデルに関する情報である。限定エリア情報には、限定エリアを囲む壁の形状及び材質の情報が含まれてよい。また、限定エリア情報には、限定エリアに設けられる窓及びドアの位置、数、形状、材質の情報が含まれてよい。また、限定エリア情報には、限定エリア内の遮蔽物(例えば、限定エリア内を仕切る壁、パーティション等)の位置、サイズ、形状、材質の情報が含まれてよい。
そして、第1ランキング作成部113は、決定された電力のランクを決定する。
図5は、本実施の形態1における与干渉に関する評価結果の一例を示す図である。図5には、図4に示した仮想送信点Trから放射され限定エリアAr内に侵入した電波の電力分布のヒートマップが、メッシュ状に区分けされたグリッド毎に示される。例えば、グリッドのサイズは、50[cm]×50[cm]である。
図5には、一例として、-120[dBm]から0[dBm]までの範囲をランク分けした電力の大きさがグリッドの濃淡によって示される。なお、図5では、上位ランクほど、電力が小さいことを示す。
限定エリアの外から限定エリアの内部に向かって侵入する電波の電力が小さい位置とは、その位置から限定エリアの外へ放出する方向における電波の電力が小さいことに対応してよい。別言すると、限定エリア内から限定エリア外へ電波が放出されやすい無線基地局の場所は、限定エリア外から限定エリア内へ電波が到達しやすい場所に対応してよい。
例えば、図5の点P1及びP2は、他の点と比較して限定エリアArの内部に向かって侵入する電波の電力が小さい。別言すると、点P1及び点P2に配置された無線基地局が限定エリアArの外へ放射する電波の電力は、他の点と比較して、小さい。
なお、図5に示したグリッドの分け方及びランクの分け方は、一例であり、本開示はこれに限定されない。グリッドの粒度が細かいほど、及び/又は、ランク分けの粒度が細かいほど、より適切な無線基地局の配置が決定される。
これにより、限定エリア内のあらゆる位置から放射される電波が限定エリア外に与える干渉の評価が、行われなくてよい。そのため、無線基地局の配置の決定に係る処理負荷を抑えることができる。
<サービス品質に関する評価>
次に、サービス品質推定部12において実行される限定エリアの内部におけるサービス品質に関する評価の一例を説明する。
次に、サービス品質推定部12において実行される限定エリアの内部におけるサービス品質に関する評価の一例を説明する。
例えば、サービス品質推定部12は、与干渉に関する評価において設定された位置の候補のいずれか1つ以上に、無線基地局が配置された場合の、限定エリアの内部のサービス品質を表す指標を電波伝搬シミュレーション等を用いて推定する。そして、推定したサービス品質が所定の品質を満たす場合、推定したサービス品質に対応する無線基地局の配置が、サービス品質を満たす基地局配置であると決定される。
例えば、サービス品質推定部12のサービス品質評価指示部121は、第1ランキング作成部113において作成された限定エリア内の各グリッドのランキングの情報に基づいて、無線基地局の位置の候補から評価対象とする配置を選択する。例えば、サービス品質評価指示部121は、ランキングの最上位(ポイントの最も大きい)のグリッドの位置を無線基地局の位置の候補に設定し、設定した候補の中から1以上の位置を評価対象の配置に選択する。
そして、サービス品質推定部12の第2エリア伝搬評価部122は、選択された評価対象の位置に無線基地局を配置した場合のサービス品質に関する評価結果を決定する。一例として、第2エリア伝搬評価部122は、選択された評価対象の位置に配置した無線基地局が放射する電波の限定エリア内における電力を決定する。
そして、サービス品質推定部12の第2ランキング作成部123は、限定エリア内における電力のランクを決定する。
図6は、本実施の形態1におけるサービス品質に関する評価結果の一例を示す図である。図6には、図4、図5と同様の限定エリアにおいて、図5に示した点P1及び点P2に配置された無線基地局が放射する電波の受信電力のヒートマップが、グリッド毎に示される。
図6には、一例として、10[dBm]から-120[dBm]までの範囲をランク分けした電力の大きさがグリッドの濃淡によって示される。なお、図6では、上位ランクほど電力が大きいことを示す。
サービス品質を表す指標は、特に限定されない。例えば、サービス品質を表す指標は、限定エリア内の受信電力、又は、限定エリア内のスループットであってよい。
例えば、第2ランキング作成部123は、グリッドそれぞれの受信電力の合計値、又は、スループットの合計値が所定レベル以上の場合、推定したサービス品質が所定の品質を満たすと判定してよい。例えば、第2ランキング作成部123は、各グリッドの受信電力に対して付したランクを、限定エリアにおいて加算し、加算結果を評価対象の配置に対するサービス品質に関する評価結果と決定する。
また、サービス品質を表す指標がスループットの場合、第2ランキング作成部123は、所定値以上のスループットを示すグリッドを上位のランク(例えば、10ポイント)であると決定してよい。この場合、第2ランキング作成部123は、所定値未満のスループットを示すグリッドを下位のランク(例えば、0ポイント)であると決定してよい。そして、第2ランキング作成部123は、各グリッドのランクを限定エリアにおいて加算し、加算結果を評価対象の配置に対するサービス品質に関する評価結果を決定してよい。
サービス品質に関する評価については、上述した例に限定されない。例えば、限定エリア内の受信電力の合計値が最大を示す無線基地局の配置が、サービス品質を満たす基地局配置である、と決定されてもよい。あるいは、限定エリア内の受信電力の最小値が閾値以上を示す無線基地局の配置が、サービス品質を満たす基地局配置である、と決定されてもよい。あるいは、限定エリア内において、スループットが所定レベル以上を示す範囲が最大である無線基地局の配置が、サービス品質を満たす基地局配置である、と決定されてもよい。
<統合評価>
次に、配置決定部13において実行される無線基地局の配置の決定の一例を説明する。例えば、配置決定部13は、与干渉に関する評価結果とサービス品質に関する評価結果とに基づいて、無線基地局の配置を決定する。例えば、配置決定部13は、与干渉に関する評価結果とサービス品質に関する評価結果とを重畳することによって、統合的な評価を行い、無線基地局の配置を決定する。
次に、配置決定部13において実行される無線基地局の配置の決定の一例を説明する。例えば、配置決定部13は、与干渉に関する評価結果とサービス品質に関する評価結果とに基づいて、無線基地局の配置を決定する。例えば、配置決定部13は、与干渉に関する評価結果とサービス品質に関する評価結果とを重畳することによって、統合的な評価を行い、無線基地局の配置を決定する。
例えば、配置決定部13の重畳評価部131は、図5に示した与干渉に関する評価結果に付されたランクと、図6に示したサービス品質に関する評価結果に付されたランクとを、グリッド毎に加算し、統合的な評価を行う。
なお、ここで、統合的な評価においては、重畳条件が設定されてよい。重畳条件は、例えば、与干渉に関する評価結果と、サービス品質に関する評価結果とのどちらを優先するか、及び/または、それぞれの評価結果に対する重み付けの条件を含む。
例えば、重畳評価部131は、図5に示した与干渉に関する評価結果に付されたランクと、図6に示したサービス品質に関する評価結果に付されたランクとを、重畳条件に基づいて、グリッド毎に重み付け加算する。そして、重畳評価部131は、加算結果を、カバーエリア評価部132へ出力する。
カバーエリア評価部132は、限定エリアにおけるグリッド毎のランクの加算結果に基づいて、限定エリアのカバーエリアが十分か否かを判定する。例えば、カバーエリア評価部132は、ランクの加算結果が閾値以下である場合(換言すれば、閾値よりも上位のランクである場合)、限定エリアのカバーエリアが十分である、と判定してよい。カバーエリアが十分であるとは、例えば、限定エリアの外への与干渉と限定エリアの中のサービス品質との双方が所定の条件を満たすことに相当してよい。
なお、上述した各構成の一部は、情報処理装置10と異なる装置に含まれてもよい。
<無線基地局の配置の決定に係る処理の流れ>
図7は、本実施の形態1における無線基地局の配置を決定する処理の一例を示すフローチャートである。図7に示すフローチャートの処理は、例えば、限定エリアに周波数共用システム2を構築する管理者(ユーザ)の指示に基づいて開始される。例えば、管理者は、情報処理装置10が有する操作部を介して、無線基地局の配置を決定する処理を開始する指示を行ってよい。操作部を介して情報処理装置10に入力される指示は、例えば、与干渉推定部11に与えられる。なお、この場合、管理者は、限定エリア情報等の情報を入力してもよい。
図7は、本実施の形態1における無線基地局の配置を決定する処理の一例を示すフローチャートである。図7に示すフローチャートの処理は、例えば、限定エリアに周波数共用システム2を構築する管理者(ユーザ)の指示に基づいて開始される。例えば、管理者は、情報処理装置10が有する操作部を介して、無線基地局の配置を決定する処理を開始する指示を行ってよい。操作部を介して情報処理装置10に入力される指示は、例えば、与干渉推定部11に与えられる。なお、この場合、管理者は、限定エリア情報等の情報を入力してもよい。
与干渉推定部11は、限定エリアの外から中へ侵入する侵入電波を評価する(S101)。
与干渉推定部11は、限定エリア内で評価した侵入電波の受信電力をランク付けする(S102)。ここで、侵入電波の受信電力のランク(以下、与干渉ランクと記載される場合がある)のマップが生成される。
サービス品質推定部12は、S102のランク付けにおいて、上位ランクの位置を無線基地局の位置の候補に設定する(S103)。
サービス品質推定部12は、設定された候補の中から評価対象の無線基地局の配置を選択する(S104)。
サービス品質推定部12は、評価対象の配置に無線基地局が配置された場合の、限定エリア内のサービス品質を評価する(S105)。
サービス品質推定部12は、限定エリア内で評価したサービス品質をランク付けする(S106)。ここで、サービス品質ランクのマップが生成される。
配置決定部13は、与干渉ランクのマップとサービス品質のランクのマップとを重畳し、所定の基準に基づいて、評価対象の配置を評価する(S107)。
配置決定部13は、カバーエリアは十分か否かを評価する(S108)。
カバーエリアが十分では無い場合(S108にてNO)、配置決定部13は、評価対象の配置を変更する(S109)。ここで、評価対象の配置を変更することは、例えば、無線基地局を配置する数を増加又は減少することを含む。また、評価対象の配置を変更することは、出力等性能の異なる無線基地局を配置することも含んでよい。あるいは、評価対象の配置を変更することは、候補の位置を変更することを含む。また、評価対象の配置を変更することは、無線基地局の通信に関するパラメータ(例えば、送信電力、指向性等)を変更することを含む。そして、フローは、S105へ移行する。
カバーエリアが十分である場合(S108にてYES)、配置決定部13は、評価対象の配置に無線基地局が配置された場合の、限定エリア外へ漏れる電波を評価し、無線基地局の通信に関するパラメータを調整する(S110)。そして、フローは終了する。
以上の処理によって、情報処理装置10は、与干渉に関する評価を考慮した無線基地局の配置を決定できる。
なお、上述した処理の途中で得られる情報(例えば、与干渉に関する評価結果)は、情報処理装置10から出力されてもよい。この場合、情報処理装置10は、上述した処理の途中で得られる情報を出力する出力部を有してもよい。上述した処理の途中で得られる情報が、情報処理装置10から出力されることによって、当該情報が、2次利用されてよい。
また、上述した処理のうち一部は、互いに異なる装置によって実行されてよい。例えば、第1の情報処理装置が与干渉推定部11を有し、第2の情報処理装置がサービス品質推定部12及び配置決定部13を有してもよい。この場合、第1の情報処理装置は、限定エリアの外部に設定された1つ又は複数の仮想送信点から電波を放射した場合の限定エリアの内部に侵入する電波の分布(例えば、電力分布)を評価してよい。また、第1の情報処理装置は、電波の分布に関する評価結果に基づいて、限定エリアの内部に配置する無線基地局の候補位置に関する情報を決定してよい。そして、第1の情報処理装置は、限定エリアの内部に配置する無線基地局の候補位置に関する情報を、例えば、第2の情報処理装置へ出力してよい。
以上説明した本実施の形態1により、限定エリアの外から限定エリアの中へ侵入する電波を考慮することによって、限定エリアの中から限定エリアの外へ放射される電波を考慮できるため、或るエリアの周辺に対する与干渉を考慮した無線システムを構築できる。
なお、本実施の形態1では、限定エリアが2次元の平面であると想定した例を示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、限定エリアは、高さ方向を含む3次元の空間であってもよい。限定エリアが3次元の空間である場合、与干渉に関する評価、及び/又は、サービス品質に関する評価は、3次元の空間において決定されてよい。
(実施の形態2)
本実施の形態2では、実施の形態1において、無線基地局の配置の決定に係る処理負荷の省力化を図る例を説明する。
本実施の形態2では、実施の形態1において、無線基地局の配置の決定に係る処理負荷の省力化を図る例を説明する。
図8は、本実施の形態2における仮想送信点配置の第1の例を示す図である。図9は、本実施の形態2における仮想送信点配置の第2の例を示す図である。図8及び図9には、図4と同様に、限定エリアArに対して設けられる与干渉管理境界Vrが示される。そして、図8及び図9では、図4と比較して、与干渉管理境界Vrに配置される仮想送信点Trの数が少ない。
図8において、仮想送信点Trは、与干渉管理境界Vrの4つの角に配置される。図9において、仮想送信点Trは、与干渉管理境界Vrの4つの辺の中央に配置される。
本実施の形態2では、仮想送信点Trの数を減らすことによって、与干渉に関する評価の決定に係る処理負荷を省力化する。なお、この場合、仮想送信点Trを減らした場合の与干渉に関する評価を、仮想送信点Trの数が十分な場合(例えば、図4の場合)の与干渉に関する評価に換算されてよい。
図10は、本実施の形態2に係る情報処理装置20の構成の一例を示すブロック図である。なお、図10において、図3と同様の構成については、同一の符番を付し、説明を省略する場合がある。
図10に示す情報処理装置20では、図3に示した与干渉推定部11が、与干渉推定部21に置き換わっている。
与干渉推定部21は、与干渉評価指示部211と、第1エリア伝搬評価部112と、評価結果換算部213と、第1ランキング作成部113と、を有する。
与干渉評価指示部211は、与干渉に関する評価を、第1エリア伝搬評価部112へ指示する。また、与干渉評価指示部211は、与干渉に関する評価についてのパラメータを第1エリア伝搬評価部112へ出力する。与干渉に関する評価についてのパラメータには、例えば、限定エリアの外に設けられる与干渉管理境界に関するパラメータ、及び、与干渉管理境界に配置する仮想送信点の配置に関する情報が含まれる。本実施の形態2では、図8及び図9に例示したように、仮想送信点の配置が、実施の形態1と比較して、疎な配置である。
また、与干渉評価指示部211は、与干渉管理境界に配置する仮想送信点の配置に関する情報を評価結果換算部213へ出力する。
評価結果換算部213は、限定エリア情報及び仮想送信点配置に関する情報に基づいて、第1エリア伝搬評価部112において決定された、限定エリア内に侵入した電波の電力を、仮想送信点の数が十分な場合(例えば、図4の場合)の限定エリア内に侵入した電波の電力に換算する。別言すると、評価結果換算部213は、或る数(例えば、図8及び図9の場合、4)の仮想送信点を設定した場合に評価した与干渉に関する評価結果を、当該或る数よりも大きい数(例えば、図4に例示する仮想送信点Trの総数)の仮想送信点を設定した場合の与干渉に関する評価結果に換算する。評価結果換算部213における、評価結果の換算は、十分な数の仮想送信点で評価されない分の補間と捉えてもよい。
なお、評価結果換算部213における換算方法については特に限定されない。例えば、評価結果換算部213は、第1エリア伝搬評価部112において決定された限定エリア内に侵入した電波の電力の分布を、所定の条件に従ってシフトした電力分布を決定する。そして評価結果換算部213は、シフトした電力分布を複数重ねることによって、仮想送信点の数が十分な場合(例えば、図4の場合)の限定エリア内に侵入した電波の電力の分布を決定してよい。例えば、所定の条件とは、例えば、或る方向へ平行にシフトするという条件、及び、或る角度に回転シフトさせるという条件を含む。所定の条件は、例えば、限定エリア情報及び仮想送信点配置に関する情報に基づいて決定されてよい。
そして、評価結果換算部213は、換算した結果を、第1ランキング作成部113へ出力する。
本実施の形態2によれば、例えば、図10に示した構成により、仮想送信点の数を減らすことによって、与干渉に関する評価の決定に係る処理負荷を省力化でき、無線基地局の配置の決定に係る処理負荷の省力化を実現できる。
なお、上記各実施の形態では、1次利用システムと周波数帯を共用する2次利用システムが、1次利用システムに与える干渉を考慮する例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、周波数帯を共用する複数の2次利用システム間の干渉を考慮する場合についても、本開示は適用されてよい。この場合、複数の2次利用システムのそれぞれにおいて、上記の実施の形態と同様に、無線基地局の配置が決定されてよい。
なお、上記各実施の形態における情報処理装置は、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信装置、入力装置、出力装置、バスなどを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、上記各実施の形態における、エリア内に「進入」する電波という表記は、エリア内に「入射」する電波、又は、エリア内に「伝搬」する電波といった他の表記に置換されてもよい。
なお、上記各実施の形態における「・・・部」という表記は、「・・・回路(circuitry)」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
また、上記実施の形態における「周波数帯」という表記は、「周波数」、「周波数チャネル」、「帯域」、「バンド」、「キャリア」、「サブキャリア」、又は、「(周波数)リソース」といった他の表記に置換されてもよい。
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。
上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるLSIとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのLSI又はLSIの組み合わせによって制御されてもよい。LSIは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部又は全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。LSIはデータの入力と出力を備えてもよい。LSIは、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム(通信装置と総称)において実施可能である。通信装置の、非限定的な例としては、電話機(携帯電話、スマートフォン等)、タブレット、パーソナル・コンピューター(PC)(ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等)、カメラ(デジタル・スチル/ビデオ・カメラ等)、デジタル・プレーヤー(デジタル・オーディオ/ビデオ・プレーヤー等)、着用可能なデバイス(ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等)、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン(遠隔ヘルスケア・メディシン処方)デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関(自動車、飛行機、船等)、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス(家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等)、自動販売機、その他IoT(Internet of Things)ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ(Things)」をも含む。
通信には、セルラーシステム、無線LANシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。
また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサー等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサーが含まれる。
また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
以上、本開示の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
2020年1月6日出願の特願2020-000280の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本開示は、無線通信システムに好適である。
10、20 情報処理装置
11、21 与干渉推定部
12 サービス品質推定部
13 配置決定部
111、211 与干渉評価指示部
112 第1エリア伝搬評価部
122 第2エリア伝搬評価部
113 第1ランキング作成部
123 第2ランキング作成部
121 サービス品質評価指示部
131 重畳評価部
132 カバーエリア評価部
213 評価結果換算部
11、21 与干渉推定部
12 サービス品質推定部
13 配置決定部
111、211 与干渉評価指示部
112 第1エリア伝搬評価部
122 第2エリア伝搬評価部
113 第1ランキング作成部
123 第2ランキング作成部
121 サービス品質評価指示部
131 重畳評価部
132 カバーエリア評価部
213 評価結果換算部
Claims (7)
- 或るエリアの外部に設定された1つ又は複数の送信点から無線電波を放射したときの前記エリアの内部に侵入する第1の無線電波の分布を評価する第1の評価部と、
前記第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、前記エリアの内部に配置する無線基地局の配置候補位置に関する情報を決定する決定部と、
を備えた、情報処理装置。 - 前記エリアの内部における前記配置候補位置に設定した候補点から第2の無線電波を放射したときの前記エリアの内部における無線品質の分布を評価する第2の評価部を備え、
前記決定部は、前記無線品質の分布に関する評価結果及び前記第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、前記エリアの内部における前記無線基地局の配置位置に関する情報を決定する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1の評価部による評価の結果、前記第2の評価部による評価の結果、および、前記決定部による決定の結果の少なくとも1つを出力する出力部を更に備えた、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記決定部は、前記第1の無線電波の電力が所定レベル以下の位置を、前記配置候補位置に設定する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1の評価部は、第1の数の送信点を設定した場合に評価した前記第1の無線電波の分布の評価結果を、前記第1の数よりも大きい第2の数の送信点を設定した場合の前記第1の無線電波の分布に換算する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 情報処理装置が、
或るエリアの外部に設定された1つ又は複数の送信点から無線電波を放射したときの前記エリアの内部に侵入する第1の無線電波の分布を評価し、
前記第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、前記エリアの内部に配置する無線基地局の配置候補位置に関する情報を決定する、
情報処理方法。 - 情報処理装置に、
或るエリアの外部に設定された1つ又は複数の送信点から無線電波を放射したときの前記エリアの内部に侵入する第1の無線電波の分布を評価し、
前記第1の無線電波の分布に関する評価結果に基づいて、前記エリアの内部に配置する無線基地局の配置候補位置に関する情報を決定する、
処理を実行させる、プログラム。
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