(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無指向性アンテナまたは指向性アンテナを用いて無線局間で順次無線接続して所定の集約局に無線接続されるマルチホップ無線ネットワークの置局設計装置において、
前記無線局および前記集約局の無線局情報および地形情報から前記無線局間の無線伝送品質を計算し、前記無指向性アンテナを用いて無線接続可となる無線局間を経て前記集約局まで無線接続可となる無線局を収容局とし、その既収容局または前記集約局に無線接続不可となる無線局を未収容局として判定する無指向性アンテナ無線接続可否判定手段と、  前記未収容局に前記指向性アンテナを適用することで、前記既収容局または前記集約局に無線接続可となる無線局を探索し、前記指向性アンテナの指向性半値角θ内で無線接続可能な無線局との経路数が最大となるアンテナ方位角を選択し、前記指向性アンテナを適用する無線局とそのアンテナ方位角を確定する指向性アンテナ制御手段と
を備えたことを特徴とする置局設計装置。
【請求項２】
請求項１に記載の置局設計装置において、
前記無指向性アンテナ無線接続可否判定手段は、前記無線局情報および地形情報から前記無線局間の距離が所定値以上である場合に前記無線伝送品質の計算を行わずに無線接続不可の未収容局として判定する構成である
ことを特徴とする置局設計装置。
【請求項３】
請求項１に記載の置局設計装置において、
前記指向性アンテナ制御手段は、前記経路数が最大となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その経路ごとの前記集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角を選択する構成である
ことを特徴とする置局設計装置。
【請求項４】
請求項３に記載の置局設計方法において、
前記指向性アンテナ制御手段は、前記経路ごとの前記集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その上位局における前記集約局までの最短ホップ数の経路数の和が最大となるアンテナ方位角を選択し、さらに当該アンテナ方位角が複数選択される場合にはさらに上位局に対して同じ処理を繰り返す構成である
ことを特徴とする置局設計装置。
【請求項５】
無指向性アンテナまたは指向性アンテナを用いて無線局間で順次無線接続して所定の集約局に無線接続されるマルチホップ無線ネットワークの置局設計方法において、
前記無線局および前記集約局の無線局情報および地形情報から前記無線局間の無線伝送品質を計算し、前記無指向性アンテナを用いて無線接続可となる無線局間を経て前記集約局まで無線接続可となる無線局を収容局とし、その既収容局または前記集約局に無線接続不可となる無線局を未収容局として判定する処理ステップ１と、
前記未収容局に前記指向性アンテナを適用することで、前記既収容局または前記集約局に無線接続可となる無線局を探索し、前記指向性アンテナの指向性半値角θ内で無線接続可能な無線局との経路数が最大となるアンテナ方位角を選択し、前記指向性アンテナを適用する無線局とそのアンテナ方位角を確定する処理ステップ２と
を有することを特徴とする置局設計方法。
【請求項６】
請求項５に記載の置局設計方法において、
前記処理ステップ１は、前記無線局情報および地形情報から前記無線局間の距離が所定値以上である場合に前記無線伝送品質の計算を行わずに無線接続不可の未収容局として判定する
ことを特徴とする置局設計方法。
【請求項７】
請求項５に記載の置局設計方法において、
前記処理ステップ２は、前記経路数が最大となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その経路ごとの前記集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角を選択する
ことを特徴とする置局設計方法。
【請求項８】
請求項７に記載の置局設計方法において、
前記処理ステップ２は、前記経路ごとの前記集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その上位局における前記集約局までの最短ホップ数の経路数の和が最大となるアンテナ方位角を選択し、さらに当該アンテナ方位角が複数選択される場合にはさらに上位局に対して同じ処理を繰り返す
ことを特徴とする置局設計方法。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれかに記載の処理ステップ１および処理ステップ２をコンピュータに実行させて、前記指向性アンテナを適用する無線局とそのアンテナ方位角を確定することを特徴とする置局設計プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線系保守監視網を構築するマルチホップ無線ネットワークの置局設計に用いる置局設計装置、置局設計方法および置局設計プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気通信サービスの安定的な提供において、電気通信設備の稼働状況を逐次把握する保守監視の実施が必要である。保守監視は保守監視網を経由して保守監視拠点に定期的に監視信号を送信することで成立する。例えば、ＩＰ系設備についてはＳＮＭＰトラップ信号等、通信建物内給電情報については地気信号等による監視が挙げられる。これらの監視信号が保守監視網に接続される有線ネットワークによる通信で行われるとき、広域災害等により電気通信設備の障害と共に保守監視網の有線ネットワーク障害が発生した場合に、保守監視拠点への監視信号の途絶により、局監視が機能できなくなる。
【０００３】
そこで有線の保守監視網による通信ができなくなった場合に、設備拠点毎に無線局を設置し、無線通信により隣接する無線局を経由して保守監視拠点となる集約局に信号を伝送するマルチホップ無線ネットワークを構築することが効果的である。その場合、既存建屋に無線装置を設営することにより、各無線局が集約局までのマルチホップ経路の構築可否について設備設計者に示し、無指向性アンテナと指向性アンテナの最適組み合わせ配置について設計者が知る必要がある。
【０００４】
無線ネットワークの構築に係る置局設計法については、例えば特許文献１では、基地局を中心としたセンタセル無線エリア、また特許文献２では複数の基地局でエリアを構築するサイトセル無線エリアについて、それぞれ無線局の置局設計方法および無線エリアの可視化手法を示している。また、指向性アンテナの設営方法については、例えば特許文献３で示されている。これらの置局設計方法は、指定エリアまたは指定面積をカバーするために、複数の無線局により構成される無線エリアの最適組み合わせ評価方法について示しているものである。しかしながら、いずれも無線局アンテナの指向性方向はアンテナ受信レベルや通信品質のみで決定しており、ネットワークトポロジーを考慮した方向調整を行うものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３４０９１号公報
【特許文献２】特開２０１３−０４６３６２号公報
【特許文献３】特開２０１３−２０７６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
無線局が互いに接続するマルチホップ無線ネットワークを可視化する場合に、無線局が孤立する場合にアンテナ指向性は限定されるが、最大利得の大きい指向性アンテナを固定的に設営し、孤立無線局が極力発生しないよう監視網を構築することが望まれる。
【０００７】
本発明は、マルチホップ無線ネットワークを可視化し、集約局に未収容の無線局に指向性アンテナを設置し、そのアンテナ方位角を制御することで、低コストで信頼性の高い保守監視網を構築することができる置局設計装置、置局設計方法および置局設計プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、無指向性アンテナまたは指向性アンテナを用いて無線局間で順次無線接続して所定の集約局に無線接続されるマルチホップ無線ネットワークの置局設計装置において、無線局および集約局の無線局情報および地形情報から無線局間の無線伝送品質を計算し、無指向性アンテナを用いて無線接続可となる無線局間を経て集約局まで無線接続可となる無線局を収容局とし、その既収容局または集約局に無線接続不可となる無線局を未収容局として判定する無指向性アンテナ無線接続可否判定手段と、未収容局に指向性アンテナを適用することで、既収容局または集約局に無線接続可となる無線局を探索し、指向性アンテナの指向性半値角θ内で無線接続可能な無線局との経路数が最大となるアンテナ方位角を選択し、指向性アンテナを適用する無線局とそのアンテナ方位角を確定する指向性アンテナ制御手段とを備える。
【０００９】
第１の発明の置局設計装置において、無指向性アンテナ無線接続可否判定手段は、無線局情報および地形情報から無線局間の距離が所定値以上である場合に無線伝送品質の計算を行わずに無線接続不可の未収容局として判定する構成である。
【００１０】
第１の発明の置局設計装置において、指向性アンテナ制御手段は、経路数が最大となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その経路ごとの集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角を選択する構成である。さらに、指向性アンテナ制御手段は、経路ごとの集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その上位局における集約局までの最短ホップ数の経路数の和が最大となるアンテナ方位角を選択し、さらに当該アンテナ方位角が複数選択される場合にはさらに上位局に対して同じ処理を繰り返す構成としてもよい。
【００１１】
第２の発明は、無指向性アンテナまたは指向性アンテナを用いて無線局間で順次無線接続して所定の集約局に無線接続されるマルチホップ無線ネットワークの置局設計方法において、無線局および集約局の無線局情報および地形情報から無線局間の無線伝送品質を計算し、無指向性アンテナを用いて無線接続可となる無線局間を経て集約局まで無線接続可となる無線局を収容局とし、その既収容局または集約局に無線接続不可となる無線局を未収容局として判定する処理ステップ１と、未収容局に指向性アンテナを適用することで、既収容局または集約局に無線接続可となる無線局を探索し、指向性アンテナの指向性半値角θ内で無線接続可能な無線局との経路数が最大となるアンテナ方位角を選択し、指向性アンテナを適用する無線局とそのアンテナ方位角を確定する処理ステップ２とを有する。
【００１２】
第２の発明の置局設計方法において、処理ステップ１は、無線局情報および地形情報から無線局間の距離が所定値以上である場合に無線伝送品質の計算を行わずに無線接続不可の未収容局として判定する。
【００１３】
第２の発明の置局設計方法において、処理ステップ２は、経路数が最大となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その経路ごとの集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角を選択する。さらに、処理ステップ２は、経路ごとの集約局までの最短ホップ数の和が最小となるアンテナ方位角が複数選択される無線局について、その上位局における集約局までの最短ホップ数の経路数の和が最大となるアンテナ方位角を選択し、さらに当該アンテナ方位角が複数選択される場合にはさらに上位局に対して同じ処理を繰り返してもよい。
【００１４】
第３の発明の置局設計プログラムは、第２の発明の処理ステップ１および処理ステップ２をコンピュータに実行させて、指向性アンテナを適用する無線局とそのアンテナ方位角を確定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、無指向性アンテナを用いて集約局または既収容局に無線接続ができない未収容局について、指向性アンテナを適用することで無線接続可能とし、さらにロバスト性、設備コスト、信頼性を考慮して指向性アンテナのアンテナ方位角αを適宜選択することができる。これにより、ロバスト性が高く、低設備コストで信頼性の高いマルチホップ無線ネットワークの置局設計を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の置局設計装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の置局設計装置の処理手順例を示すフローチャートである。
【図３】ステップＳ２の動作例を示す図である。
【図４】ステップＳ３−１の動作例を示す図である。
【図５】ステップＳ３−２の動作例を示す図である。
【図６】ステップＳ３−３の動作例を示す図である。
【図７】ステップＳ３−４の動作例を示す図である。
【図８】ステップＳ５の動作例を示す図である。
【図９】ステップＳ６の動作例を示す図である。
【図１０】ステップＳ８，Ｓ９の動作例を示す図である。
【図１１】ステップＳ10の動作例を示す図である。
【図１２】ステップＳ11の動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の置局設計装置の構成例を示す。
図１において、置局設計装置は、無線局情報設定部１１、局間無線伝送品質算出部１２、無指向性アンテナ無線接続可否判定部１３、指向性アンテナ制御部１４、指向性アンテナ設置局・アンテナ方位角確定部１５により構成される。
【００１８】
無線局情報設定部１１は、無線局情報として無線局位置情報および無線局アンテナ高さ方向と無線局アンテナ出力端電力と無線局受信感度と、地形情報として土地標高情報を主記憶部に読み込む。局間無線伝送品質算出部１２は、無線局情報と地形情報から無線局間の無線伝送品質を計算する。無指向性アンテナ無線接続可否判定部１３は、無線局間の無線伝送品質の計算結果に基づき、無指向性アンテナを適用した場合における無線局間の無線接続可否を判定する。指向性アンテナ制御部１４は、無指向性アンテナにおける無線局間の無線接続不可の判定結果に基づき、指向性アンテナを適用した場合におけるアンテナ方位角に対する無線局間の無線接続可否を判定する。指向性アンテナ設置局・アンテナ方位角確定部１５は、指向性アンテナ制御部１４の判定結果を描画する。
【００１９】
図２は、本発明の置局設計装置の処理手順例を示す。
図３〜図１２は、各処理ステップに対応する動作例を示す。
【００２０】
図２において、無線局情報および地形情報を用いて、すべての無線局の組み合わせにおける無線局間の無線伝送品質を算出する（Ｓ１）。次に、指定パラメータを用いて無線局間の無線接続可否を判定する（Ｓ２）。図３はステップＳ２を示し、無指向性アンテナを用いる無線局Ａ〜Ｒにおいて、それぞれ対向する無線局間の電波伝搬損失を計算し、無線接続可能な２局間の経路をすべて算出して点線で結線する。なお、無線局間の直線距離が所定以上である場合は、無線接続不可と判断して経路算出処理を省略してもよい。ここで、無線局Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆは集約局とし、その他の無線局は集約局に収容する前の未収容局とする。
【００２１】
次に、予め指定する集約局から各未収容局までの最短ホップ数を算出する（Ｓ３）。図４〜図７はステップ３の最短ホップ数の算出過程を示す。図４のステップＳ３−１では、集約局同士の無線接続可否を判定し、無線接続可能な経路を実線で結線してランク０とする。図５のステップＳ３−２では、集約局から未収容局まで１ホップで無線接続する経路を実線で結線してランク１とし、その未収容局をランク１収容局として確定する。ここでは、未収容局Ｇ，Ｊ，Ｋ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒがランク１収容局となる。図６のステップＳ３−３では、ランク１収容局から未収容局まで１ホップで無線接続する経路を実線で結線してランク２とし、その未収容局をランク２収容局として確定する。ただし、すでにランク１収容局となっているものはそのままである。ここでは、未収容局Ｅ，Ｈがランク２収容局となり、ランク１収容局Ｇ，Ｊ，Ｋ，Ｏ，Ｐ，Ｑは新たにランク２の経路が増えることになる。図７のステップＳ３−４は、ランク２収容局から未収容局まで１ホップで無線接続する経路を実線で結線してランク３経路とし、その未収容局をランク３収容局として確定する。ここでは、ランク２収容局Ｅ，Ｈ間にランク３経路が形成されるが、新たにランク３中継局となるものはない。
【００２２】
さらに、集約局に到達可能な未収容局がなくなるまで以上の処理を繰り返す。これにより、図７に示すように集約局Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆから各無線局までの最短ホップ数がランク数として求まり、無線局Ｅ，Ｈは２ホップ、無線局Ｇ，Ｊ，Ｋ，Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｒは１ホップとなる。また、無線局Ｉ，Ｌ，Ｍ，Ｎが集約局Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆのいずれにも無線接続できない未収容局として残る。
【００２３】
ここで、未収容局があるか否かを判断し（Ｓ４）、未収容局がなければ、すべての無線局が集約局に収容可能となるので処理を終了する。一方、未収容局があれば、本発明の特徴である未収容局に指向性アンテナを適用することで、集約局または既収容局に無線接続可能か否かを判定する（Ｓ５）。図８はステップＳ５を示し、未収容局Ｉ，Ｌ，Ｍ，Ｎに指向性アンテナを用いたときの無線接続可能な経路を破線で示す。すなわち、未収容局Ｉは収容局Ｇ，Ｈ，Ｊ，Ｋ，Ｏとの接続が可能であり、未収容局Ｌは収容局Ｋとの接続が可能であり、未収容局Ｍは集約局Ａ，Ｂとの接続が可能である。一方、未収容局Ｎは、指向性アンテナを用いても接続可能な集約局または既収容局がないことを示す。
【００２４】
次に、未収容局ごとに、指向性アンテナの指向性半値角θ内で無線接続可能な集約局または既収容局との経路数が最大値となるアンテナ方位角αを探索する（Ｓ６）。ただし、アンテナ方位角ごとの経路の組み合わせは互いに異なるものとする。図９はステップＳ６を示し、未収容局Ｉにおいて、アンテナ方位角αI0，αI1，αI2，αI3，αI4に対して指向性半値角θ内で接続可能な経路数が２（Ｈ，Ｇ），３（Ｈ，Ｇ，Ｊ），３（Ｇ，Ｊ，Ｏ），３（Ｊ，Ｏ，Ｋ），１（Ｋ）となる。カッコ内は接続先の既収容局を示す。したがって、未収容局Ｉにおいて経路数が最大値３となるアンテナ方位角としてαI1，αI2，αI3が選択される。また、未収容局Ｌでは、指向性半値角θ内で接続可能な経路数の最大値は収容局Ｋとの間の１であり、未収容局Ｍでは、指向性半値角θ内で接続可能な経路数の最大値は集約局Ａ，Ｂとの間の２である。
【００２５】
ここで、未収容局から接続可能な経路数が最大値となるアンテナ方位角αが複数あるか否かを判定し（Ｓ７）、それが単数であればそのアンテナ方位角αで確定し（Ｓ11）、それが複数あれば、１つのアンテナ方位角αを確定するための次の処理に進む。図９のステップＳ６では、未収容局Ｉにおいて経路数が最大値３となる３つのアンテナ方位角αI1，αI2，αI3があるのでその１つを選択するための次の処理に進み、未収容局Ｌはアンテナ方位角αL で確定し、収容局Ｋを介して集約局のいずれかに接続可能となり、未収容局Ｍはアンテナ方位角αM で確定し、集約局Ａ，Ｂのいずれかに接続可能となる。
【００２６】
次に、未収容局Ｉにおける複数のアンテナ方位角αのうち、指向性半値角θ内の各経路のランク数（集約局までの最短ホップ数）の和が最小となるアンテナ方位角αを選択する（Ｓ８）。なお、各経路のランク数の和に代えて、ランク数の和を経路数で割った平均ランク数を用いてよいが、分母となる経路数はステップＳ６の処理により共通の値であり、選択結果は同じである。
【００２７】
図１０はステップＳ８を示し、未収容局Ｉから収容局Ｈ，Ｇ，Ｊ，Ｏ，Ｋに対する経路のランク数は３，２，２，２，２となるので、アンテナ方位角αI1，αI2，αI3ごとのランク数の和は７，６，６となり、それが最小となるアンテナ方位角はαI2，αI3となる。すなわち、未収容局Ｉにおいて、アンテナ方位角αI2とした場合には、収容局Ｇ，Ｊ，Ｏのいずれかを介して２ホップで集約局のいずれかに接続可能となり、アンテナ方位角αI3とした場合には、収容局Ｊ，Ｏ，Ｋのいずれかを介して２ホップで集約局のいずれかに接続可能となる。
【００２８】
ここで、指向性半値角θ内の各経路のランク数の和が最小となるアンテナ方位角αが複数あるか否かを判定し（Ｓ９）、それが単数であればそのアンテナ方位角αで確定し（Ｓ11）、それが複数あれば、１つのアンテナ方位角αを確定するための次の処理に進む。
【００２９】
次に、未収容局Ｉにおける複数のアンテナ方位角αについて、１ホップ上位局における最小ランク数（集約局までの最短ホップ数）の経路数の和が最大となるアンテナ方位角αを選択し、そのアンテナ方位角αが複数あればさらに１ホップ上位局で同じ処理を繰り返して１つのアンテナ方位角αを選択する（Ｓ10）。ここで、最小ランク数の経路数の和が最大とは、集約局に至るホップ数が最小となる最短経路の合計数が最大であることを示し、遅延および信頼性の点で有利な多くの経路が存在することを示す。
【００３０】
図１１はステップＳ10を示し、未収容局Ｉのアンテナ方位角αI2における１ホップ上位局Ｇ，Ｊ，Ｏにおける最小ランク数は１（集約局まで１ホップ）であり、各上位局Ｇ，Ｊ，Ｏにおける最小ランク数１の経路数は２（Ａ，Ｆ），２（Ａ，Ｃ），２（Ｂ，Ｃ）となり、その合計値が６となる。同様に、未収容局Ｉのアンテナ方位角αI3における１ホップ上位局Ｊ，Ｏ，Ｋにおける最小ランク数１（集約局まで１ホップ）の経路数は２（Ａ，Ｃ），２（Ｂ，Ｃ），１（Ｃ）となり、その合計値が５となる。ここで、収容局Ｋには接続可能な経路は３つあるが、最小ランク数１の集約局Ｃとの経路のみが計上される。したがって、未収容局Ｉでは、１ホップ上位局における最小ランク数１の経路数の和が最大６となるアンテナ方位角αI2が選択され、未収容局Ｉから収容局Ｇ，Ｊ，Ｏのいずれかを介して２ホップで集約局のいずれかに接続可能となる。
【００３１】
以上の処理を経て、指向性アンテナを設置する無線局およびそのアンテナ方位角αを確定する（Ｓ11）。図１２はステップＳ11を示し、指向性アンテナを設置する無線局は未収容局Ｉ，Ｌ，Ｍとなり、それぞれのアンテナ方位角はαI2，αL ，αM となる。
【００３２】
このように本発明の特徴は、無指向性アンテナを用いて集約局または既収容局に無線接続ができない未収容局について、指向性アンテナを適用することで無線接続可能となり、かつそのアンテナ方位角αが複数存在するときに、ロバスト性、設備コスト、信頼性の観点から１つのアンテナ方位角αを選択する手法（ステップＳ５〜Ｓ10）にある。
【００３３】
例えば、図９に示す例のように、未収容局Ｉにおいて複数のアンテナ方位角αI0，αI1，αI2，αI3，αI4が存在するときに、指向性半値角θ内で接続可能な経路数は２，３，３，３，１となるが、ステップＳ６において、接続可能な経路数が最大値（ここでは３）となるアンテナ方位角αI1，αI2，αI3を選択することにより、無基準にアンテナ方位角αI0，αI4を選択するより設備コストを削減することができる。ここで、指向性アンテナを設置する無線局と接続可能な無線局（経路数）が多いほど、指向性アンテナを設置する無線局における設備コストが小さいと見なすものであり、アンテナ方位角に対する経路数が多いほど設備コスト削減効果が大きいと言える。アンテナ方位角に対する経路数と設備コスト削減率の関係は表１のようになる。
【００３４】
【表１】
0006009637.tif 000002
【００３５】
さらに、図９に示すように、接続可能な経路数が最大値となる複数のアンテナ方位角が存在するときに、ステップＳ８において、各経路のランク数（集約局までの最短ホップ数）の和が最小となるアンテナ方位角αを選択することにより、無基準にその１つを選択するより同じ設備コストの中で信頼性を高めることができる。さらに、ステップＳ８で選択されたアンテナ方位角が複数あるときに、ステップＳ10において、上位局における最小ランク数の経路数の和が最大となるアンテナ方位角αを選択し、そのアンテナ方位角αが複数あればさらに上位局で同じ処理を繰り返して１つのアンテナ方位角αを選択することにより、無基準にその１つを選択するより同じ設備コストの中で信頼性を高めることができる。アンテナ方位角に対する経路数と、ランク数の和と、上位局の最小ランク数の経路数の和の関係を表２に示す。
【００３６】
【表２】
0006009637.tif 000003
【００３７】
このように、未収容局からの１アンテナ方位角当たりの経路数が最大で、設備コスト削減率が最大となるアンテナ方位角αI1，αI2，αI3の中から、ステップＳ８の選択でランク数の和が最小となるアンテナ方位角αI2，αI3が選択されることにより、アンテナ方位角αI1より信頼性を７／６倍に向上させ、さらにステップＳ10の選択で最小ランク数の経路数の和が最大となるアンテナ方位角αI2が選択されることにより、アンテナ方位角αI3より信頼性を６／５倍に向上させることができる。
【００３８】
なお、上記の例におけるすべてのアンテナ方位角αI0，αI1，αI2，αI3，αI4に対して指向性半値角θ内で接続可能な経路を対象とし、ステップＳ６における経路数、ステップＳ８におけるランク数の和、ステップＳ10における最小ランク数の経路数の和を組み合わせる評価式を用いて、１つのアンテナ方位角αを選択してもよい。ただし、その場合には、ステップＳ８におけるランク数の和を経路数で割った平均ランク数を用いる。アンテナ方位角に対する経路数と、平均ランク数と、上位局の最小ランク数の経路数の和の関係を表３に示す。
【００３９】
【表３】
0006009637.tif 000004
【００４０】
ここで、評価式は、アンテナ方位角に対する経路数Ａ、平均ランク数Ｂ、上位局の最小ランク数の経路数の和Ｃとしたときに、
評価式：α×Ａ＋β／Ｂ＋γ×Ｃ
とし、評価式の値が最大となるアンテナ方位角を選択するものとする。ただし、ロバスト性、設備コスト、信頼性の観点から、まず未収容局におけるアンテナ方位角に対する経路数Ａが最大となり、次に平均ランク数Ｂが最小となり、次に最小ランク数の経路数の和Ｃが最大となるアンテナ方位角が選択されるように、係数α，β，γを適宜選択する。例えば、α＝100 、β＝100 、γ＝１とする。これにより選択されるアンテナ方位角αI2は、上記の実施例と同じ結果となり、無基準にアンテナ方位角αI0が選択された場合より、信頼性を(2.5／2)×(6／2)＝3.75倍に向上させることができる。
【００４１】
以上説明した各処理ステップは、コンピュータを置局設計装置として機能させるコンピュータプログラムにより実現することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶させて、またはネットワーク経由で配布が可能なものである。
【符号の説明】
【００４２】
１１  無線局情報設定部
１２  局間無線伝送品質算出部
１３  無指向性アンテナ無線接続可否判定部
１４  指向性アンテナ制御部
１５  指向性アンテナ設置局・アンテナ方位角確定部
【要約】
【課題】集約局に未収容の無線局に指向性アンテナを設置し、そのアンテナ方位角を制御することで、低コストで信頼性の高い保守監視網を構築する。
【解決手段】無線局および集約局の無線局情報および地形情報から無線局間の無線伝送品質を計算し、無指向性アンテナを用いて無線接続可となる無線局間を経て集約局まで無線接続可となる無線局を収容局とし、その既収容局または集約局に無線接続不可となる無線局を未収容局として判定する処理ステップ１と、未収容局に指向性アンテナを適用することで、既収容局または集約局に無線接続可となる無線局を探索し、指向性アンテナの指向性半値角θ内で無線接続可能な無線局との経路数が最大となるアンテナ方位角を選択し、指向性アンテナを適用する無線局とそのアンテナ方位角を確定する処理ステップ２とを有する。
【選択図】  図２【図１】
0006009637.tif 000005
【図２】
0006009637.tif 000006
【図３】
0006009637.tif 000007
【図４】
0006009637.tif 000008
【図５】
0006009637.tif 000009
【図６】
0006009637.tif 000010
【図７】
0006009637.tif 000011
【図８】
0006009637.tif 000012
【図９】
0006009637.tif 000013
【図１０】
0006009637.tif 000014
【図１１】
0006009637.tif 000015
【図１２】
0006009637.tif 000016