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無線通信システムの置局設計方法、置局設計装置および置局設計プログラム

国内特許コード P200016841
整理番号 6162
掲載日 2020年5月11日
出願番号 特願2018-110162
公開番号 特開2019-213148
出願日 平成30年6月8日(2018.6.8)
公開日 令和元年12月12日(2019.12.12)
発明者
  • 佐々木 元晴
  • 鷹取 泰司
  • 井口 正人
出願人
  • 日本電信電話株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 無線通信システムの置局設計方法、置局設計装置および置局設計プログラム
発明の概要 【課題】 従来、気象条件ごとに行う粒子の空間拡散シミュレーションの中で、全置局位置候補に対する伝搬特性シミュレーションを行うため、計算量が増大するという課題があった。
【解決手段】 三次元空間に拡散する粒子情報に基づいて無線通信システムの置局設計を行う置局設計方法であって、複数の気象条件ごとに粒子の空間拡散シミュレーションを行い、各気象条件における粒子の空間拡散予測値を求めるステップと、前記複数の気象条件のそれぞれに対応する複数の前記空間拡散予測値を統計処理して粒子の空間拡散予測統計値を算出するステップと、前記空間拡散予測統計値に基づいて、複数の置局位置候補ごとに伝搬特性シミュレーションを行い、前記複数の置局位置候補ごとの各地点の受信電力を算出するステップとを有する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

近年、火山灰などの粒子による無線通信システムへの影響が懸念されている。例えば、火山噴火時に火山灰などの粒子が空中に散布された場合、粒子は空間的に偏りを持った状態で空中に分布し、気象条件に応じて拡散しながら空中を移動する。そして、無線通信システムを構成する無線局の通信区間に粒子が分布した場合、電波強度の減衰が引き起こされ、通信障害が発生する可能性がある。そのため、無線通信システムで使用される無線局の配置を決める(置局設計と称する)場合に、火山灰などの粒子の空間拡散情報を考慮する必要がある。

置局設計の方法として、建物データや地図情報に基づいて電波伝搬特性をシミュレーションを行い、置局位置から送信される電波が周辺の各地点で受信されるときの受信電力を計算し、各置局位置における通信エリアを見積もる方法が行われている。一方、火山灰などの粒子の空間拡散情報については、火山灰における降灰輸送シミュレーションなどにより、風向きなどの気象条件に基づいて粒子の空間的な分布を推定する方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。

産業上の利用分野

本発明は、火山灰などの粒子の空間拡散情報に基づいて無線局の配置を行うための置局設計方法、置局設計装置および置局設計プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
三次元空間に拡散する粒子情報に基づいて無線通信システムの置局設計を行う置局設計方法であって、
複数の気象条件ごとに粒子の空間拡散シミュレーションを行い、各気象条件における粒子の空間拡散予測値を求めるステップと、
前記複数の気象条件のそれぞれに対応する複数の前記空間拡散予測値を統計処理して粒子の空間拡散予測統計値を算出するステップと、
前記空間拡散予測統計値に基づいて、複数の置局位置候補ごとに伝搬特性シミュレーションを行い、前記複数の置局位置候補ごとの各地点の受信電力を算出するステップと
を有することを特徴とする置局設計方法。

【請求項2】
請求項1に記載の置局設計方法において、
前記空間拡散予測統計値は、粒子濃度統計値であり、前記伝搬特性シミュレーションでは、送信点から受信点までの伝搬経路上の前記粒子濃度統計値に基づいて損失を加算して受信電力を算出する
ことを特徴とする置局設計方法。

【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の置局設計方法において、
前記複数の気象条件ごとに前記空間拡散予測値を求める前記空間拡散シミュレーションと、前記複数の置局位置候補ごとに各地点の受信電力を算出する前記伝搬特性シミュレーションとを時系列に独立して行い、前記複数の気象条件をN(Nは1以上の整数)通り、前記複数の置局位置候補をM(Mは1以上の整数)通り、とした場合、全体のシミュレーションの回数が(N+M)回である
ことを特徴とする置局設計方法。

【請求項4】
三次元空間に拡散する粒子情報に基づいて無線通信システムの置局設計装置において、
複数の気象条件ごとに粒子の空間拡散シミュレーションを行い、各気象条件における粒子の空間拡散予測値を求める予測値算出部と、
前記複数の気象条件のそれぞれに対応する複数の前記空間拡散予測値を統計処理して粒子の空間拡散予測統計値を算出する統計値算出部と、
前記空間拡散予測統計値に基づいて、複数の置局位置候補ごとに伝搬特性シミュレーションを行い、前記複数の置局位置候補ごとの各地点の受信電力を算出する伝搬特性推定部と
を有することを特徴とする置局設計装置。

【請求項5】
請求項4に記載の置局設計装置において、
前記空間拡散予測統計値は、粒子濃度統計値であり、前記伝搬特性シミュレーションでは、送信点から受信点までの伝搬経路上の前記粒子濃度統計値に基づいて損失を加算して受信電力を算出する
ことを特徴とする置局設計装置。

【請求項6】
請求項4または請求項5に記載の置局設計装置において、
前記複数の気象条件ごとに前記空間拡散予測値を求める前記空間拡散シミュレーションと、前記複数の置局位置候補ごとに各地点の受信電力を算出する前記伝搬特性シミュレーションとを時系列に独立して行い、前記複数の気象条件をN(Nは1以上の整数)通り、前記複数の置局位置候補をM(Mは1以上の整数)通り、とした場合、全体のシミュレーションの回数が(N+M)回である
ことを特徴とする置局設計装置。

【請求項7】
請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の置局設計装置が行う処理をコンピュータに実行させることを特徴とする置局設計プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018110162thum.jpg
出願権利状態 公開
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