(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
等間隔アレーを有するアンテナを制御する基地局装置と複数の無線局装置との間で空間多重伝送を実行する無線通信システムにおける置局設計支援方法であって、
前記アンテナの指向性が向く方向を基準として、第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を取得するステップと、
前記第１の無線局装置と同時に前記空間多重伝送を実行する１局又は２局以上の第２の無線局装置のそれぞれの位置に対して、予め定められた条件を前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角が満たすか否かを判定するステップと、
前記条件を満たす場合、前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報をデータベースに記憶させるステップと、
を有する置局設計支援方法。
【請求項２】
前記条件は、チャネルの空間相関が閾値以下になるという条件である、請求項１に記載の置局設計支援方法。
【請求項３】
前記等間隔アレーは、ブロードサイドアレー、リニアアレー又は格子状にアンテナ素子を配置したアレーである、請求項１又は請求項２に記載の置局設計支援方法。
【請求項４】
前記条件を満たさない場合、前記第１の無線局装置を設置することが可能である代替の前記方位角及び前記仰角を算出するステップ
を更に有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の置局設計支援方法。
【請求項５】
等間隔アレーを有するアンテナを制御する基地局装置と複数の無線局装置との間で空間多重伝送を実行する無線通信システムにおける置局設計支援装置であって、
前記アンテナの指向性が向く方向を基準として、第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を取得する取得部と、
前記第１の無線局装置と同時に前記空間多重伝送を実行する第２の無線局装置の位置に対して、予め定められた条件を前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角が満たすか否かを判定する判定部と、
前記条件を満たす場合、前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報をデータベースに記憶させる処理部と、
を備える置局設計支援装置。
【請求項６】
前記条件を満たさない場合、前記第１の無線局装置を設置することが可能である代替の前記方位角及び前記仰角を算出する算出部
を更に備える、請求項５に記載の置局設計支援装置。
【請求項７】
前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を外部のデータベースに記憶させるデータベースアクセス部
を更に備える、請求項５又は請求項６に記載の置局設計支援装置。
【請求項８】
等間隔アレーを有するアンテナを制御する基地局装置と、複数の無線局装置との間で、空間多重伝送を実行する無線通信システムにおける置局設計支援装置のコンピュータに、
前記アンテナの指向性が向く方向を基準として、第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を取得する手順と、
前記第１の無線局装置と同時に前記空間多重伝送を実行する１局又は２局以上の第２の無線局装置のそれぞれの位置に対して、予め定められた条件を前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角が満たすか否かを判定する手順と、
前記条件を満たす場合、前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報をデータベースに記憶させる手順と、
を実行させるための置局設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、置局設計支援方法、置局設計支援装置、及び置局設計支援プログラム関し、特に、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）による高速伝送技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、スマートフォンの爆発的な普及に伴って、利便性の高いマイクロ波帯の周波数資源が枯渇している。対策として、第３世代の携帯電話から第４世代の携帯電話への移行や、新しい周波数帯の割り当てが行われている。しかし、サービスの提供を望む事業者が多いことから、各事業者に割り当てられる周波数資源は限られている。
【０００３】
携帯電話のサービスにおいては、複数のアンテナ素子を利用したマルチアンテナ・システムによる周波数利用効率の向上を目指す検討が進められている。既に普及している無線標準規格ＩＥＥＥ(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)８０２．１１ｎでは、送信と受信との双方に複数のアンテナ素子を用いるＭＩＭＯ伝送技術を用いることで空間多重伝送が行われている。これにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、伝送容量を高めて周波数利用効率を向上させることが行われている。なお、ＭＩＭＯという用語は、一般には送信局及び受信局共に複数アンテナを備えることを想定して使われる。受信側が単数アンテナの場合には、ＭＩＭＯではなく、ＭＩＳＯ(Multiple Input Single Output)という用語が使われる。ただし、以下では、これらを全て包含する意味でＭＩＭＯという用語を用いる。
【０００４】
最近の通信技術としては、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式やＳＣ−ＦＤＥ(Single Carrier Frequency Domain Equalization)方式のように、複数のサブキャリア（周波数成分）に分割して周波数軸上で信号処理を行う方式が一般的である。以下の説明では、特にＯＦＤＭやＳＣ−ＦＤＥの区別をせず、それらに共通する一般的な方式を前提として「サブキャリア」という用語を用いて説明する。
【０００５】
ＭＩＭＯ伝送技術においては、送信局と受信局との間の伝送路情報を知ることで、より効率的な伝送を行うことが可能となる。最も単純な例としては、送信側にＮ本のアンテナ素子を備え、受信側に１本のアンテナ素子のみを備え、Ｎ本のアンテナ素子から送信される信号が受信アンテナにおいて同位相合成されるように送信側で指向性制御を行う技術がある。これにより、回線利得を高めることができる。具体的には、第ｋサブキャリアにおける送信局の第ｊアンテナから受信局のアンテナまでの間のチャネル情報をｈｊ（ｋ）としたときに、そのアンテナ素子に対して下記の式（１）の送信ウエイトｗｊ（ｋ）を算出し、これを送信信号に乗算したものを各アンテナから送信する。なお、上記チャネル情報は、厳密には、送信系および受信系のＲＦ(Radio Frequency)回路内のアンプ、フィルタ等の複素位相の回転、及び振幅の変動情報を含む。
【０００６】
【数１】
0006397365.tif 000002
【０００７】
各アンテナに対応させたチャネル情報及び送信ウエイトを各成分とするベクトルを、チャネルベクトルｈ（ｋ）＝（ｈ１（ｋ），．．．，ｈｊ（ｋ），．．．，ｈＮ（ｋ））および送信ウエイトベクトルｗ（ｋ）＝（ｗ１（ｋ），．．．，ｗｊ（ｋ），．．．，ｗＮ（ｋ））Ｔ（Ｔは転置を表す）と称する。受信信号Ｒｘは、送信信号Ｔｘおよびノイズｎを用いて下記の式（２）で与えられる。
【０００８】
【数２】
0006397365.tif 000003
【０００９】
式（１）を式（２）に代入すると、チャネルベクトルｈ（ｋ）の各成分ｈｊ（ｋ）の絶対値を全成分にわたって加算した値がチャネル利得として得られる。Ｎ本のアンテナで信号が送信された場合、１本のアンテナで信号が送信された場合と比較して、受信信号は振幅がＮ倍になると期待される。この値が複数のアンテナ素子をアレーアンテナとして利用した場合の利得である。
【００１０】
一般的には、シャノンの定理により、ＳＮＲ(Signal-Noise Ratio)の改善量に対して、伝送容量の増加は、低ＳＮＲ領域ほど大きく、高ＳＮＲ領域ほど小さいことが知られている。そのため、回線利得の改善によって伝送容量の向上を目指すより、受信側にも複数のアンテナを備え、空間多重によって伝送容量の向上を目指すことが多い。空間多重によって伝送容量のアップを目指すのがＭＩＭＯ伝送技術である。複数の送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル情報が既知の場合には、そのチャネル行列をＳＶＤ(Singular Value Decomposition）分解し、固有モードでの伝送を行うことで伝送容量を最大化する。具体的には、式（３）のように、チャネル行列Ｈをユニタリー行列ＵとＶ、および特異値λを対角成分にもつ対角行列Ｄに分解する。
【００１１】
【数３】
0006397365.tif 000004
【００１２】
この際、送信ウエイト行列としてユニタリー行列Ｖを用いれば、受信信号ベクトルＲｘは、送信信号ベクトルＴｘ、ノイズベクトルｎに対して、式（４）で与えられる。
【００１３】
【数４】
0006397365.tif 000005
【００１４】
受信側では、ユニタリー行列Ｕのエルミート共役の行列ＵＨを乗算することで、式（５）を得る。
【００１５】
【数５】
0006397365.tif 000006
【００１６】
式（５）において、対角行列Ｄの非対角成分はゼロであるから、送信信号のクロスタームは既にキャンセルされ、信号分離された状態となる。各特異値λの絶対値の２乗値が個別の信号系列の回線利得に相当する。各特異値λは、信号系統ごとに異なる値となる。この固有モードの特異値にあわせた伝送モードを最適化することによって、伝送容量を最大化することができる。伝送モードは、変調多値数と誤り訂正の符号化率などの組み合わせで定まる信号伝送の具体的なモードである。
【００１７】
上記は、１台の基地局装置と１台の端末局装置とを想定したシングルユーザＭＩＭＯ伝送技術に関する説明である。同様の説明は、１台の基地局装置と複数台の端末局装置との間において同時に同一周波数軸上で通信を行うマルチユーザＭＩＭＯにも拡張可能である。マルチユーザＭＩＭＯにおいては、一般に、各端末局装置は空間多重する合計の信号系統数よりも少ない本数のアンテナ素子で通信を行う。そのため、ダウンリンクにおいては、送信側で事前にユーザ間干渉を抑圧するための指向性制御を行う。具体的な式は若干異なるが、基本的には上記の固有モード伝送と同様に、チャネル行列を把握した上でそれに合わせた送信ウエイトを用いる。
【００１８】
また、上記の説明では、ダウンリンクを中心に説明を行ったが、アップリンクにおいても同様に事前にチャネル情報を把握した上で、そのチャネル情報を利用した通信を行うことができる。例えば、最初に説明したアレーアンテナとしての処理においては、式（１）にて与えられる同位相合成のウエイトを受信ウエイトとして用いる他、最大比合成のウエイトとして、式（６）で与えられるものを用いることも可能である。
【００１９】
【数６】
0006397365.tif 000007
【００２０】
式（６）の定数Ｃは適宜定められる係数である。ベクトルの各成分の中でｈｊ（ｋ）の絶対値が大きいものは大きな重みで足し合わさるように、また小さな信号は小さな重みで足し合わされるように、係数Ｃが決定される。これにより、ＳＮＲの大きな信号を重視し、ＳＮＲの小さな信号の雑音が過度に影響を与えないように調整が図られる。
【００２１】
以上のマルチユーザＭＩＭＯ及びアレーアンテナの技術を更に発展させた新しい空間多重伝送技術として、大規模アンテナシステムの提案がなされている（非特許文献１及び非特許文献２参照）。
【００２２】
図８は、大規模アンテナシステムの例を示す図である。図８には、基地局装置１と、無線局装置２と、見通し波３と、ビル等の構造物による安定反射波４と、地上付近の多重反射波５と、地上付近の多重反射波６と、構造物７とが示されている。図８の大規模アンテナシステムにおいては、基地局装置１は、多数（例えば１００本以上）のアンテナ素子を用いて、ビルの屋上や高い鉄塔の上など高所に設置される。無線局装置２も同様に、ビルの屋上、家屋の屋根の上、電信柱や鉄塔の上など高所に設置される。そのため、基地局装置１と無線局装置２の間は概ね見通し環境にあり、その間には見通し波３のパスや大型の安定的な構造物７の安定反射波４などに加え、地上付近での車や人などの移動体などによる多重反射波５及び６が混在する。無線局装置２は高所にある。更に指向性アンテナを用いる場合などは特に、地上付近の多重反射波５及び６は、見通し波３及び安定反射波４などに比べて受信レベルが低くなる。
【００２３】
図９は、見通し外環境と見通し環境とのそれぞれにおける、インパルス応答を示す図である。図９（ａ）は見通し外環境でのインパルス応答を示している。図９（ｂ）は見通し環境でのインパルス応答を示している。図９（ａ）と図９（ｂ）において、横軸は遅延時間、縦軸は各遅延波の受信レベルを表す。図９（ａ）に示した見通し外環境の場合、見通し区間の直接波成分は存在せず、様々な経路の多重反射波が数多く成分として存在し、各振幅及び複素位相は時間と共にランダムに激しく変動する。これに対し、図８に示した大規模アンテナシステムのような見通し環境を想定する場合、見通し波３及び構造物７による安定反射波４の安定パスはレベルが高い。見通し波３及び構造物７による安定反射波４よりも一般的に遅延量が大きい時変動パスの多重反射波は、多重反射と経路長にともなう減衰により、図９（ｂ）に示すように相対的にレベルが小さくなる。このようなチャネル情報を複数回取得して平均化すると、安定パスの成分は振幅及び複素位相共に毎回安定して同様の値を取っているにもかかわらず、時変動パスの成分は複素空間上でランダムに合成され平均化される。そのため、平均化により安定成分のみを効果的に抽出することが可能になる。
【００２４】
このようにして得られる時変動のない安定パスのチャネル情報に基づいて、基地局装置１（図８参照）は送受信ウエイトを算出する。基地局装置１は、算出した送受信ウエイトを用いて多数のアンテナ素子で同位相合成を行うための指向性制御を行う。上記の送受信ウエイトを用いることで、基地局装置１は、指向性制御のターゲットとする通信相手の無線局装置への指向性利得をアンテナ本数Ｎの２乗倍に比例して高めることができる。また、ターゲット以外の無線局装置への与干渉の指向性利得はＮ倍に留まるため、相対的に希望信号と干渉信号との間には単純計算でＮ倍のギャップが生じる。結果的にＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)の期待値は１０Ｌｏｇ１０（Ｎ）［ｄＢ］となる。この期待値は、Ｎが１００の場合には２０ｄＢとなる。更に相関の小さな無線局装置を選択的に空間多重する場合には、更なるＳＩＲ特性の改善が期待され、より高い空間多重が実現できる。
【００２５】
非特許文献２には、上記の送受信ウエイトでは抑圧しきれない干渉を更に抑圧するための技術や、チャネル情報の空間相関（チャネル相関）のより低い無線局装置の組み合わせを選択する技術が紹介されている。超高次の空間多重を実現するためには、チャネル相関の小さな無線局装置を組み合わせることが重要である。基地局装置の多数のアンテナと第ｊ無線局装置との間の第ｋサブキャリアに関するチャネル情報を成分とするチャネル情報ベクトル→ｈｊ（ｋ）（「ｈｊ（ｋ）」の前の記号「→」は、ｈの上に付与されてベクトルを表すための記号である）と、別の第ｉ無線局装置におけるチャネル情報ベクトルｈｉ（ｋ）との間のチャネル相関は、式（７）で与えられる。
【００２６】
【数７】
0006397365.tif 000008
【００２７】
見通し波のみで構成される仮想的なチャネルモデルを想定すると、上記のチャネル相関は、２台の無線局装置２の方位角の差θに強く依存した振る舞いを示すと考えられる。
【００２８】
図１０は、基地局装置１からの方位角の差がθである２台の無線局装置２の座標の例を示す図である。無線局装置２−１のチャネル情報ベクトルを→ｈ１（ｋ）とし、無線局装置２−２のチャネル情報ベクトルを→ｈ２（ｋ）とすると、基地局装置１からの方位角の差θに依存するチャネル相関を算出することができる。
【００２９】
図１１は、基地局装置１からの方位角の差と、チャネル相関との関係の例を示す図である。ここでのシミュレーション条件としては、基地局装置１のアンテナ数を１２８本とし、５．２ＧＨｚの周波数帯において、２波長間隔で１２８本のアンテナを円形に配置することを想定した。基地局装置１と無線局装置２との間は３ｋｍで固定し、円形に無線局装置２の座標を動かしながらチャネル相関を計算している。図１１を読み取ると、方位角の差θが例えば５度程度以下である場合、チャネル相関は大きな値になる場合があるが、方位角の差θが閾値α度を越える場合、チャネル相関は概ね０．２以下となる。非特許文献２に示されるスケジューリング法は、基地局装置１からの方位角の差が５度以上である場合にチャネル相関が低くなることを積極的に利用するスケジューリング方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開２０１４−２３０２５７号公報
【非特許文献】
【００３１】
【非特許文献１】太田厚  外、「大規模アンテナ無線エントランスシステムの提案  〜マルチユーザMIMO技術の新しいアプローチ〜」、信学技報, vol.113, no.8, RCS2013-5, pp.25-30, 2013年4月.
【非特許文献２】丸田一輝  外、「大規模アンテナ無線エントランスシステムの提案  〜計算機シミュレーションによる特性評価〜」、信学技報, vol.113, no.8, RCS2013-6, pp.31-36, 2013年4月.
【非特許文献３】新井拓人  外、「大規模アンテナ無線エントランスシステムにおける複数平面平行四辺形アレー及び簡易ユーザスケジューリングを用いたシステム化の検討」、信学技報, vol.114, no.86, RCS2014-78, pp.269-274, 2014年6月.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
図１１に示す関係の特性については、基地局装置１のアンテナ素子を水平面上に円形に配置する円形アレーを使用した場合に確認できる特徴である。しかしながら、基地局装置１のアンテナ素子を、直線上に配置するリニアアレーや、素子を垂直面上に正方格子状に配置する正方アレーなどの等間隔アレーとした場合、複数の無線局装置２の間に方位差があっても、無線局装置２と基地局装置１との距離や、無線局装置２と基地局装置１との高度の差によって、高相関となる位置座標が存在し、図１１に示す関係は成り立たない。これは、特に見通しの強い環境において明確に現れる。つまり、基地局装置１のアンテナ構成に応じて異なるチャネル相関の特性が示される。このため、より汎用的なスケジューリング法が求められている。
【００３３】
非特許文献３に示されているスケジューリング法は、全ての無線局装置の間のチャネル相関を事前に算出し、チャネル相関が所定の閾値を超える組み合わせを選ばないように制御するスケジューリング法である。非特許文献２や非特許文献３に記載のスケジューリング法は、基地局装置に対してスケジューリングの対象となる無線局装置が多数存在する場合には、スケジューリングの効果によるチャネル相関低減によって、異なる無線局装置の間の干渉低減が期待できる。
【００３４】
しかしながら、スケジューリングの候補となる無線局装置の数が比較的少なく限定的な場合や、無線局装置の位置に著しい偏りがある場合には、スケジューリングは効果的でない。無線通信システム（大規模アンテナシステム）の想定する条件において、見通しの強い環境で、基地局装置と限定的な無線局装置との間でマルチユーザＭＩＭＯを行う場合、
基地局装置のアンテナ構成に応じて異なるチャネル相関の特性が示されるため、スケジューリングの適用は困難である。従来の置局設計による無線通信システムでは、基地局装置と複数の無線局装置との位置関係によっては、チャネル相関が高相関となる状況が継続してしまい、チャネル容量を安定的に向上させることができない場合があった。
【００３５】
上記事情に鑑み、本発明は、チャネル容量を安定的に向上させることが可能となる置局設計支援方法、置局設計支援装置、及び置局設計支援プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明の一態様は、等間隔アレーを有するアンテナを制御する基地局装置と複数の無線局装置との間で空間多重伝送を実行する無線通信システムにおける置局設計支援方法であって、前記アンテナの指向性が向く方向を基準として、第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を取得するステップと、前記第１の無線局装置と同時に前記空間多重伝送を実行する１局又は２局以上の第２の無線局装置のそれぞれの位置に対して、予め定められた条件を前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角が満たすか否かを判定するステップと、前記条件を満たす場合、前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報をデータベースに記憶させるステップとを有する置局設計支援方法である。
【００３７】
本発明の一態様は、上記の置局設計支援方法であって、前記条件は、チャネルの空間相関が閾値以下になるという条件である。
【００３８】
本発明の一態様は、上記の置局設計支援方法であって、前記等間隔アレーは、ブロードサイドアレー、リニアアレー又は格子状にアンテナ素子を配置したアレーである。
【００３９】
本発明の一態様は、上記の置局設計支援方法であって、前記条件を満たさない場合、前記第１の無線局装置を設置することが可能である代替の前記方位角及び前記仰角を算出するステップを更に有する。
【００４０】
本発明の一態様は、等間隔アレーを有するアンテナを制御する基地局装置と複数の無線局装置との間で空間多重伝送を実行する無線通信システムにおける置局設計支援装置であって、前記アンテナの指向性が向く方向を基準として、第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を取得する取得部と、前記第１の無線局装置と同時に前記空間多重伝送を実行する第２の無線局装置の位置に対して、予め定められた条件を前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角が満たすか否かを判定する判定部と、前記条件を満たす場合、前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報をデータベースに記憶させる処理部と、を備える置局設計支援装置である。
【００４１】
本発明の一態様は、上記の置局設計支援装置であって、前記条件を満たさない場合、前記第１の無線局装置を設置することが可能である代替の前記方位角及び前記仰角を算出する算出部を更に備える。
【００４２】
本発明の一態様は、上記の置局設計支援装置であって、前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を外部のデータベースに記憶させるデータベースアクセス部を更に備える。
【００４３】
本発明の一態様は、等間隔アレーを有するアンテナを制御する基地局装置と、複数の無線局装置との間で、空間多重伝送を実行する無線通信システムにおける置局設計支援装置のコンピュータに、前記アンテナの指向性が向く方向を基準として、第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報を取得する手順と、前記第１の無線局装置と同時に前記空間多重伝送を実行する１局又は２局以上の第２の無線局装置のそれぞれの位置に対して、予め定められた条件を前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角が満たすか否かを判定する手順と、前記条件を満たす場合、前記第１の無線局装置の前記アンテナの方位角及び仰角の情報をデータベースに記憶させる手順と、を実行させるための置局設計支援プログラムである。
【発明の効果】
【００４４】
本発明により、チャネル容量を安定的に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態における、無線通信システムの第１例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における、無線通信システムの第２例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における、無線通信システムの第３例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における、置局設計支援装置の構成の第１例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における、置局設計処理の手順の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態における、置局設計支援装置の構成の第２例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における、置局設計支援装置の構成の第３例を示す図である。
【図８】大規模アンテナシステムの例を示す図である。
【図９】見通し外環境と見通し環境とのそれぞれにおける、インパルス応答の例を示す図である。
【図１０】基地局装置からの方位角の差がθである２台の無線局装置の座標の例を示す図である。
【図１１】基地局装置からの方位角の差と、チャネル相関との関係の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、無線通信システムの第１例を示す図である。図１では、無線通信システム１００（大規模アンテナシステム）は、基地局装置１０と、無線局装置２０と、無線局装置３０と、アンテナ４０とを備える。無線通信システム１００は、更に多くの無線局装置を備えてもよい。基地局装置１０は、例えば、基地局に備えられる。基地局装置１０は、アンテナ４０を制御する。アンテナ４０は、ブロードサイドアレー４１を備える。ブロードサイドアレー４１は、アンテナ素子を直線上に水平方向に配置した等間隔アレーである。
【００４７】
無線通信システム１００は、送受信される無線信号を多数のアンテナ素子によって同位相合成することにより、指向性利得を向上させ、空間多重時のＳＩＲ特性を改善することができる。ここで、空間多重時のＳＩＲ特性は、無線局装置２０と無線局装置３０との間のチャネルの空間相関が低相関であるほど向上する。
【００４８】
なお、指向性を向けた所望の受信点（例えば、無線局装置２０）において、所望波が同位相で受信されるように所望波の位相が制御された場合、干渉波の位相については制御されずにランダムに合成される。したがって、干渉波が一部で重なることはあっても、平均化すると干渉波の合成利得は無視することができる。
【００４９】
見通し波が支配的な場合、無線局装置２０と無線局装置３０との間のチャネルの空間相関は、基地局装置１０が制御するアンテナ４０のアンテナ素子の配置と、無線局装置２０と無線局装置３０との間の位置関係とに依存する。基地局装置１０が制御するアンテナが等間隔アレーである場合、基地局装置１０は、無線局装置２０と、無線局装置２０に対して高相関となる可能性が高い無線局装置３０との位置関係を、把握することができる。
【００５０】
まず、基地局装置１０のアンテナが、アンテナ素子を水平方向に等間隔に配置するブロードサイドアレーである場合における、チャネルの空間相関が高相関となる確率が高い無線局装置２０と無線局装置３０との位置関係について説明する。
【００５１】
以下、基準方位５０は、アンテナ４０のアンテナ素子の指向性が向く方向である。図１では、無線局装置２０（無線局装置i）は、基地局装置１０からの水平方向の角度である方位角が基準方位５０に対してθｈｉとなる方位に位置している。また、無線局装置３０（無線局装置ｊ）は、基準方位５０に対して水平方向に無線局装置２０とは反対側（負値）の方位角「−θｈｊ」となる位置に存在している。
【００５２】
以下、ｄｈａｎｔは、アンテナ４０において等間隔に並ぶアンテナ素子の水平方向の間隔を示す。λは波長を示す。無線信号の位相状態が等しくなることによって無線局装置２０（無線局装置i）とのチャネルの空間相関が高相関となる水平方向の角度である方位角θｈｇ（ｉ）は、式（８）で与えられる。
【００５３】
【数８】
0006397365.tif 000009
【００５４】
式（８）に示すｎは、式（９）を満たす値０以上の整数である。
【００５５】
【数９】
0006397365.tif 000010
【００５６】
無線局装置２０（無線局装置i）とのチャネルの空間相関が高相関となる方位角θｈｇ（ｉ）は、無線局装置２０（無線局装置i）に対して所望のメインビームを形成した場合に、水平方向のリニアアレーによってグレーティングローブが出現する水平方向の角度である方位角である。また、ｎ＝０である場合、θｈｇ（ｉ）は、無線局装置２０（無線局装置i）に対して所望のメインビームをアンテナ４０が形成した場合に、メインビームが干渉する水平方向の角度である方位角である。
【００５７】
したがって、無線局装置２０（無線局装置i）の方位角θｈｉが基準方位５０に対して−９０度から＋９０度までの範囲にあり、かつ、間隔ｄｈａｎｔが２分の１波長（＝λ／２）以下である場合、チャネルの空間相関が高相関となる方位角θｈｇ（ｉ）は、メインビームのみの方向を示す方位角となる。
【００５８】
無線局装置２０（無線局装置i）に対して所望のメインビームをアンテナ４０が形成した場合に、式（８）に示す方位角θｈｇ（ｉ）と無線局装置３０（無線局装置ｊ）の方位角θｈｊとの差が、ビーム幅ΔΨの半分（＝ΔΨ／２）以上に広い角度である場合、基地局装置１０は、無線局装置２０と無線局装置３０とのチャネルの空間相関が高相関となる（閾値を超える）ことを、回避することができる。ここで、ある方位角にビームの指向性が向いている場合、アンテナ４０のビーム幅（角度）は、そのビームの指向性が有効となる実効的なビーム幅として、式（１０）によって与えられる。
【００５９】
【数１０】
0006397365.tif 000011
【００６０】
式（１０）におけるＮは、アンテナ４０のアンテナ素子の数を示す。ｄａｎｔは、アンテナ４０のアンテナ素子の間隔を示す。したがって、無線局装置３０である無線局装置ｊの方位角θｈｊが無線局装置ｉに対して式（１１）を満たす場合、基地局装置１０は、無線局装置２０（無線局装置i）と無線局装置３０（無線局装置ｊ）とのチャネルの空間相関が高相関となる（閾値を超える）ことを回避することができる。
【００６１】
【数１１】
0006397365.tif 000012
【００６２】
式（１１）におけるＮｈは、アンテナ４０のアンテナ素子の数を表す。また、θｈｇ（ｉ）は、無線局装置２０（無線局装置i）の式（８）を満たすグレーティングローブの方位角を示す。なお、式（１１）は一例である。式（１１）の右辺の式は、ビーム幅に応じて高相関が回避できる（閾値以下となる）条件式であれば、特定の条件式に限定されない。
【００６３】
次に、基地局装置１０が制御するアンテナが、アンテナ素子を垂直方向に等間隔に配置したリニアアレーである場合における、チャネルの空間相関が高相関となる確率が高い無線局装置２０と無線局装置３０との位置関係について説明する。
【００６４】
図２は、無線通信システムの第２例を示す図である。図２では、無線通信システム１０１は、基地局装置１０と、無線局装置２０と、無線局装置３０と、アンテナ４０とを備える。無線通信システム１０１は、更に多くの無線局装置を備えてもよい。基地局装置１０は、例えば、基地局に備えられる。基地局装置１０は、アンテナ４０を制御する。リニアアレー４２は、アンテナ素子を直線上に垂直方向に配置した等間隔アレーである。
【００６５】
図２では、無線局装置２０（無線局装置i）は、基地局装置１０から距離ｒｉの位置に存在する。無線局装置２０（無線局装置i）は、リニアアレー４２の高度を基準にして、高度差Ｌｉとなる高度に存在する。この場合、垂直方向の角度である仰角θｖｉは、式（１２）によって与えられる。
【００６６】
【数１２】
0006397365.tif 000013
【００６７】
ｄｖａｎｔは、アンテナ４０に等間隔に配置されたアンテナ素子の垂直方向の間隔を示す。無線信号の位相状態が等しくなることによって無線局装置iとのチャネルの空間相関が高相関となる垂直方向の角度である仰角θｖｇ（ｉ）は、式（１３）によって与えられる。
【００６８】
【数１３】
0006397365.tif 000014
【００６９】
式（１３）に示すｍは、式（１４）を満たす値０以上の整数である。
【００７０】
【数１４】
0006397365.tif 000015
【００７１】
無線局装置２０（無線局装置i）とのチャネルの空間相関が高相関となる仰角θｖｇ（ｉ）は、無線局装置２０（無線局装置i）に対して所望のメインビームをアンテナ４０が形成した場合に、垂直方向のアレーによってグレーティングローブが出現する垂直方向の角度である仰角である。また、ｍ＝０である場合、θｖｇ（ｉ）は、無線局装置２０（無線局装置i）に対して所望のメインビームをアンテナ４０が形成した場合に、メインビームが干渉する垂直方向の角度である仰角である。
【００７２】
式（１３）における仰角θｖｇ（ｉ）となる位置に無線局装置g（不図示）が配置されている場合、基地局装置１０と無線局装置gとの距離ｒｇと、基地局装置１０と無線局装置gとの高度差Ｌｇとは、式（１５）を満たす。
【００７３】
【数１５】
0006397365.tif 000016
【００７４】
無線局装置iに対して所望のメインビームを形成した場合に、式（１３）に示す仰角θｖｇ（ｉ）と無線局装置３０の仰角θｖｊとの差が、ビーム幅ΔΨの半分（＝ΔΨ／２）以上に広い角度である場合、基地局装置１０は、無線局装置２０と無線局装置３０とのチャネルの空間相関が高相関となる（閾値を超える）ことを、回避することができる。
したがって、無線局装置３０（無線局装置ｊ）の仰角θｖｊが、無線局装置２０（無線局装置i）に対して式（１６）を満たす場合、基地局装置１０は、無線局装置２０と無線局装置３０とのチャネルの空間相関が高相関となることを回避することができる。
【００７５】
【数１６】
0006397365.tif 000017
【００７６】
式（１６）におけるＮｖは、アンテナ４０のアンテナ素子の数を表す。また、θｖｇ（ｉ）は、無線局装置２０（無線局装置i）の式（１３）を満たすグレーティングローブの仰角を示す。図２では、無線局装置３０（無線局装置ｊ）は、基地局装置１０からの垂直方向の角度である仰角が基準方位５０に対してθｖｊとなる方位に位置している。なお、式（１６）は一例である。式（１６）の右辺の式は、ビーム幅に応じて高相関が回避できる条件式であれば、特定の条件式に限定されない。
【００７７】
次に、基地局装置１０のアンテナが、アンテナ素子を垂直面上に正方格子状に配置した正方アレーである場合における、チャネルの空間相関が高相関となる確率が高い無線局装置２０と無線局装置３０との位置関係について説明する。
【００７８】
図３は、無線通信システムの第３例を示す図である。図３では、無線通信システム１０２は、基地局装置１０と、無線局装置２０と、無線局装置３０と、アンテナ４０とを備える。無線通信システム１００は、更に多くの無線局装置を備えてもよい。基地局装置１０は、例えば、基地局に備えられる。基地局装置１０は、アンテナ４０を制御する。アンテナ４０は、正方アレー４３を備える。正方アレー４３は、アンテナ素子を垂直平面上に正方格子状に配置する等間隔アレーである。
【００７９】
正方アレーのように垂直平面上に２次元的にアンテナ素子を配置する場合、水平方向に位置の異なるアンテナ素子同士は、無線局装置２０と無線局装置３０との間の水平方向の方位差に対して、チャネルの空間相関の低減に寄与する。また、正方アレーのように垂直平面上に２次元的にアンテナ素子を配置する場合、垂直方向に位置の異なるアンテナ素子同士は、距離ｒｉと距離ｒｊとの差と、無線局装置２０と無線局装置３０との高度の差とに応じて、垂直方向の角度である仰角の差に対して、チャネルの空間相関の低減に寄与する。
【００８０】
したがって、正方アレーのような平面アレーの指向性特性は、水平方向の指向特性と垂直方向の指向特性との乗算により表現することができる。このため、水平方向に並ぶリニアアレーにおける式（１１）と、垂直方向に並ぶリニアアレーにおける式（１６）とを、無線局装置２０及び無線局装置３０が満たす場合、基地局装置１０は高相関を回避することができる。
【００８１】
正方アレー４３は、平行四辺形の格子状にアンテナ素子を配置した平行四辺形アレーでもよい。特許文献１や非特許文献３に示されている平行四辺形格子状に配置する平行四辺形アレーを想定した場合に、高相関となる確率が高い無線局装置の位置関係について説明する。平行四辺形アレーにおいても、正方アレーのように水平方向の指向特性と垂直方向の指向特性の乗算により表現することができる。
【００８２】
平行四辺形アレーは正方アレーに傾斜を与えたものと考えることができる。このため、平行四辺形アレーにおいて高相関となる無線局装置同士の位置関係は、正方アレーにおいて高相関となる無線局装置同士の位置関係を、傾斜面上で考えればよい。したがって、水平方向において高相関となり得る方位角θｈｇは、正方アレーと同様に式（８）で表すことができる。また、水平方向の条件式は式（１１）を用いればよい。
【００８３】
無線局装置３０（無線局装置ｊ）の方位角θｈｊが方位角θｈｇと等しい場合に、平行四辺形アレーの傾斜に相当する垂直方向の高度の差が正方アレー４３に生じた場合、正方アレーと同様に、無線局装置２０と無線局装置３０とが高相関となる確率は高くなる。平行四辺形アレーである正方アレー４３のアンテナ素子の水平方向へのオフセット（シフト）を示す傾斜θＳは、式（１７）で与えられる。
【００８４】
【数１７】
0006397365.tif 000018
【００８５】
ここで簡単のため、水平方向の素子間隔ｄｈａｎｔと、垂直方向の素子間隔ｄｖａｎｔとが等しいとする。この場合、式（１７）は式（１８）のように表される。
【００８６】
【数１８】
0006397365.tif 000019
【００８７】
したがって、垂直方向については傾斜θＳを考慮し、無線局装置２０である無線局装置ｉに対して、無線局装置３０である無線局装置ｊが、式（１９）及び式（２０）の少なくとも一方を満たす場合、基地局装置１０はチャネルの空間相関が高相関となることを回避可能である。
【００８８】
【数１９】
0006397365.tif 000020
【００８９】
【数２０】
0006397365.tif 000021
【００９０】
式（１９）に示す条件式と、式（２０）に示す条件式とは、正方アレー４３が垂直方向に対して傾く方向に応じて適宜選択される。ブロードサイドアレー、リニアアレー、正方アレー等について、条件式による高相関の判定には、正方アレー４３に対する無線局装置３０等の仰角に応じて複数の条件式を切り替えて用いられてもよい。
【００９１】
したがって、ブロードサイドアレー４１の条件式は、例えば、式（１１）である。リニアアレー４２の条件式は、例えば、式（１６）である。正方アレー４３の条件式は、例えば、式（１１）及び式（１６）の少なくとも一方である。正方アレー４３が平行四辺形アレーである場合、平行四辺形アレーの条件式は、例えば、式（１９）及び式（２０）の少なくとも一方である。
【００９２】
［第１の実施形態］
図４は、置局設計支援装置６０の構成の第１例を示す図である。第１の実施形態では、置局設計支援装置６０を「置局設計支援装置６０ａ」という。置局設計支援装置６０ａは、取得部６１と、判定部６２と、記憶処理部６３と、出力部６４と、基地局装置情報データベース６５と、無線局装置情報データベース６６とを備える。
【００９３】
置局設計支援装置６０ａは、記憶部を更に備えてもよい。記憶部は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶媒体（非一時的な記憶媒体）を有する。記憶部は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。記憶部は、例えば、ソフトウェア機能部を機能させるためのプログラムを記憶してもよい。
【００９４】
取得部６１と、判定部６２と、記憶処理部６３と、出力部６４との一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００９５】
取得部６１は、設置の可否（可能又は非推奨）を判定する対象の無線局装置２０（無線局装置ｉ）ごとに、アンテナの座標及び高度の情報を取得する。アンテナの座標及び高度は、例えば、ユーザが定める。取得部６１は、アンテナの座標及び高度の情報を記憶させることを示す信号を取得した場合、アンテナの座標及び高度の情報を、記憶処理部６３に出力する。アンテナの座標及び高度の情報を記憶させることを示す信号は、ユーザによる操作に応じて定まる。
【００９６】
判定部６２は、基地局装置１０の位置情報を、基地局装置情報データベース６５から取得する。判定部６２は、無線局装置２０の位置情報を、取得部６１から取得する。判定部６２は、無線局装置３０等の位置情報を、無線局装置情報データベース６６から取得する。無線局装置２０や無線局装置３０等の位置情報は、チャネル状態情報(CSI: Channel State Information)や環境情報とは異なり、無線通信システムを運用する前において置局設計を実行する際に取得が可能である。
【００９７】
判定部６２は、基地局装置１０の位置情報と、無線局装置２０の位置情報と、無線局装置３０等の位置情報とに基づいて、無線局装置情報データベース６６に記憶されている無線局装置２０の全てに対して条件式が満たされているかを判定する。すなわち、判定部６２は、設置の可否の判定が既になされて無線局装置情報データベース６６に設置の可否が記憶されている無線局装置３０の全てに対して条件式が満たされているかを、基地局装置１０の位置情報と、無線局装置２０の位置情報と、無線局装置３０等の位置情報と、に基づいて判定する。条件式が満たされている場合、新たに設置の可否を判定する対象の無線局装置２０と、設置の可否が判定済みの無線局装置３０とのチャネルの空間相関は、見通し波を前提とした場合、高相関（閾値以上）とならない。
【００９８】
判定部６２は、無線局装置２０の設置の可否の判定結果を示す情報を、出力部６４に出力する。判定部６２は、メッセージ情報を出力部６４に出力する。メッセージ情報は、アンテナの座標及び高度の情報を無線局装置情報データベース６６に記憶させるか否かを問い合わせるためのメッセージ情報である。メッセージ情報が通知されたユーザは、アンテナの座標及び高度の情報を無線局装置情報データベース６６に記憶させることを示す信号を、取得部６１に取得させることができる。
【００９９】
記憶処理部６３は、アンテナの座標及び高度の情報を記憶させることを示す信号を取得部６１が取得した場合、取得部６１から取得したアンテナの座標及び高度の情報を、無線局装置２０の位置情報として、無線局装置情報データベース６６に記憶させる。
【０１００】
出力部６４は、メッセージ情報を外部の装置に出力する。外部の装置は、例えば、表示装置である。出力部６４は、無線局装置２０の設置の可否の判定結果を示す情報を、外部の装置に出力する。出力装置は、表示装置でもよい。出力装置は、メッセージ情報を表示することによって、メッセージ情報をユーザに通知してもよい。
【０１０１】
基地局装置情報データベース６５は、基地局装置１０の位置情報を記憶する。
無線局装置情報データベース６６は、無線局装置２０や無線局装置３０等の位置情報を記憶する。無線局装置２０の位置情報は、例えば、無線局装置２０のアンテナの水平方向の座標の情報、及び無線局装置２０のアンテナの高度の情報を含む。無線局装置３０の位置情報は、例えば、無線局装置３０のアンテナの水平方向の座標の情報、及び無線局装置３０のアンテナの高度の情報を含む。
【０１０２】
なお、基地局装置情報データベース６５に記憶されている情報は、任意のタイミングで更新されてもよい。また、無線局装置情報データベース６６に記憶されている情報は、任意のタイミングで更新されてもよい。
【０１０３】
次に、置局設計処理の手順の例を説明する。
図５は、置局設計処理の手順の例を示すフローチャートである。置局設計支援装置６０ａは、図５に示す置局設計処理によって、無線局装置の置局設計を支援する。判定部６２は、設置の可否を新たに判定する無線局装置２０（無線局装置ｉ）に割り当てられた管理番号（識別番号）ｉを、「ｊ＋１」に更新する。ｊは、設置済みの無線局装置３０の台数を示す変数である（ステップＳ１０１）。
【０１０４】
取得部６１は、設置の可否を新たに判定する無線局装置２０（無線局装置ｉ）の位置情報を取得する。すなわち、取得部６１は、置局する対象の無線局装置２０（無線局装置ｉ）の位置情報を取得する。位置情報は、例えば、基地局装置１０を基準とした座標及び高度で表現される。位置情報は、例えば、基地局装置１０を基準とした水平方向の角度である方位角θｈｉや、垂直方向の角度である仰角θｖｉで表現されてもよい（ステップＳ１０２）。
【０１０５】
判定部６２は、式（８）を満たすグレーティングローブの水平方向の角度である方位角θｈｇ（ｉ）、及び、式（１３）を満たすグレーティングローブの垂直方向の角度である仰角θｖｇ（ｉ）の少なくとも一方を、取得部６１によって取得された無線局装置２０（無線局装置ｉ）の位置情報に基づいて算出する（ステップＳ１０３）。
【０１０６】
判定部６２は、算出された水平方向の角度である方位角θｈｇ（ｉ）が、既に設置されて無線局装置情報データベース６６に記憶されているｊ台の無線局装置３０の全てに対して、条件式が満たされているか否かを判定する。また、判定部６２は、算出された垂直方向の角度である仰角θｖｇ（ｉ）が、設置の可否の判定が既になされて無線局装置情報データベース６６に記憶されているｊ台の無線局装置の全てに対して、条件式が満たされているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【０１０７】
無線局装置情報データベース６６に記憶されているｊ台の無線局装置３０の全てに対して条件式が満たされている場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、判定部６２は、無線局装置２０（無線局装置ｉ）の位置の判定結果を、ＯＫ（設置可能）と定める（ステップＳ１０５）。無線局装置情報データベース６６に記憶されているｊ台の無線局装置３０のいずれかに対して条件式が満たされていない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、判定部６２は、無線局装置２０（無線局装置ｉ）の位置の判定結果を、ＮＧ（設置非推奨）と定める（ステップＳ１０６）。
【０１０８】
出力部６４は、判定結果を出力する（ステップＳ１０７）。判定結果は、例えば、「ＯＫ」又は「ＮＧ」と表現されてもよい。また、判定結果は、例えば、相関値の最悪値や平均値などの定量的な数値で表現されてもよい。ユーザは、出力部６４によって表示装置に表示された数値に基づいて、「ＯＫ」又は「ＮＧ」を判断してもよい。
【０１０９】
出力部６４は、無線局装置ｉの位置情報を無線局装置情報データベース６６に記憶させるか否かについて、ユーザに可否を問い合わせるための情報を出力する（ステップＳ１０８）。記憶させる場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、記憶処理部６３は、無線局ｉの水平方向の角度である方位角θｈｉと、垂直方向の角度である仰角θｖｉと、管理番号ｉとを、互いに対応付けて無線局装置情報データベース６６に記憶させる（ステップＳ１０９）。判定部６２は、設置済みの無線局装置の台数を示す変数ｊを、管理番号ｉに更新する（ステップＳ１１０）。置局設計支援装置６０ａは、図５に示す置局設計処理を終了する。
【０１１０】
以上のように、第１の実施形態の置局設計支援方法、置局設計支援装置６０ａ、及び置局設計支援プログラムは、等間隔アレーを有するアンテナを制御する基地局装置１０と、複数の無線局装置２０等との間で、空間多重伝送を実行する無線通信システム１０２等における置局設計支援方法であって、無線局装置２０の位置情報を取得するステップと、無線局装置２０と同時に空間多重伝送を実行する１局又は２局以上の無線局装置３０のそれぞれの位置に対して、予め定められた条件を無線局装置２０の位置が満たすか否かを判定するステップと、条件を満たす場合、無線局装置２０の位置情報を、無線局装置データベース６６に記憶させるステップとを有する。
【０１１１】
これによって、第１の実施形態の置局設計支援方法、置局設計支援装置６０ａ、及び置局設計支援プログラムは、チャネル容量を安定的に向上させることが可能となる。第１の実施形態の置局設計支援方法、置局設計支援装置６０ａ、及び置局設計支援プログラムは、安定したＳＩＮＲ特性が実現できる置局設計を支援することができる。
【０１１２】
第１の実施形態の置局設計支援方法、置局設計支援装置６０ａ、及び置局設計支援プログラムは、サブキャリアに関わらず位置情報に基づいて置局設計を支援する。無線リソースのスケジューリング装置は、容易にスケジューリングが可能となる。
【０１１３】
［第２の実施形態］
第２の実施形態では、置局設計支援装置６０がデータベースアクセス部６７を備える点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１１４】
図６は、置局設計支援装置６０の構成の第２例を示す図である。第２の実施形態では、置局設計支援装置６０を「置局設計支援装置６０ｂ」という。置局設計支援装置６０ｂは、取得部６１と、判定部６２と、記憶処理部６３と、出力部６４と、データベースアクセス部６７とを備える。第２の実施形態では、基地局装置情報データベース６５と、無線局装置情報データベース６６とは、置局設計支援装置６０ｂの外部に備えられている。
【０１１５】
データベースアクセス部６７は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ等のハードウェア機能部であってもよい。
【０１１６】
データベースアクセス部６７は、基地局装置１０の位置情報を基地局装置情報データベース６５に記憶させる。また、データベースアクセス部６７は、無線局装置２０の位置情報を、記憶処理部６３から取得する。データベースアクセス部６７は、無線局装置２０の位置情報を、外部の無線局装置情報データベース６６に記憶させる。
【０１１７】
データベースアクセス部６７は、判定部６２からの要求に応じて、基地局装置１０の位置情報を基地局装置情報データベース６５から取得する。データベースアクセス部６７は、判定部６２からの要求に応じて、無線局装置３０の位置情報を無線局装置情報データベース６６から取得する。データベースアクセス部６７は、基地局装置１０の位置情報と、無線局装置２０の位置情報とを判定部６２に転送する。
【０１１８】
なお、データベースアクセス部６７は、記憶処理部６３と一体でもよい。すなわち、記憶処理部６３は、基地局装置１０の位置情報を、置局設計支援装置６０ｂの外部の基地局装置情報データベース６５に記憶させてもよい。また、記憶処理部６３は、無線局装置２０の位置情報を、置局設計支援装置６０ｂの外部の無線局装置情報データベース６６に記憶させてもよい。
【０１１９】
以上のように、第２の実施形態の置局設計支援方法、置局設計支援装置６０ｂ、及び置局設計支援プログラムは、無線局装置２０の位置情報を、置局設計支援装置６０ｂの外部の無線局装置情報データベース６６に記憶させることが可能となる。
【０１２０】
［第３の実施形態］
第３の実施形態では、置局設計支援装置６０が算出部６８を備える点が、第１の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１２１】
図７は、置局設計支援装置６０の構成の第３例を示す図である。第３の実施形態では、置局設計支援装置６０を「置局設計支援装置６０ｃ」という。置局設計支援装置６０ｃは、取得部６１と、判定部６２と、記憶処理部６３と、出力部６４と、基地局装置情報データベース６５と、無線局装置情報データベース６６と、算出部６８とを備える。
【０１２２】
算出部６８は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ等のハードウェア機能部であってもよい。
【０１２３】
算出部６８は、判定部６２による判定結果がＮＧ（設置非推奨）となった場合、無線局装置２０を設置することが可能である代替の位置を算出する。代替の位置は、取得部６１が取得した無線局装置２０の位置情報が示す位置の周囲の座標及び高度のうち、式（１５）及び式（１６）等の条件式を満たす位置である。
【０１２４】
例えば、算出部６８は、取得部６１が取得した３次元の位置座標を（ｘ，ｙ，ｚ）とした場合、座標成分ｘ及びｙを固定して、高度ｚを増減させることによって、条件式を満たす代替の位置を算出する。例えば、算出部６８は、取得部６１が取得した位置座標を（ｘ，ｙ，ｚ）とした場合、高度ｚを固定して、位置座標（ｘ，ｙ）を中心に半径ｒ［ｍ］の範囲の中で、座標成分ｘ及びｙを増減させ、条件式を満たす代替の位置を算出してもよい。半径ｒの値は、予め定められてもよいし、取得部６１が取得してもよい。算出部６８は、条件式を満たす代替の位置を、ユーザが定めた制約条件等に基づいて算出してもよい。算出部６８は、代替の位置の情報を出力部６４に出力する。
【０１２５】
以上のように、第３の実施形態の置局設計支援装置６０ｃは、条件式を満たさない場合、無線局装置３０を設置することが可能である代替の位置を算出する算出部６８を備える。これによって、第３の実施形態の置局設計支援方法、置局設計支援装置６０ｃ、及び置局設計支援プログラムは、無線局装置３０を設置することが可能である代替の位置を、ユーザに通知することが可能となる。
【０１２６】
上述した実施形態における基地局装置、無線局装置、置局設計支援装置をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能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て、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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のように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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く、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であってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【０１２７】
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。
【符号の説明】
【０１２８】
１…基地局装置、２…無線局装置、３…見通し波、４…安定反射波、５…多重反射波、６…多重反射波、７…構造物、１０…基地局装置、２０…無線局装置、３０…無線局装置、４０…アンテナ、４１…ブロードサイドアレー、４２…リニアアレー、４３…正方アレー、５０…基準方位、６０ａ…置局設計支援装置、６０ｂ…置局設計支援装置、６０ｃ…置局設計支援装置、６１…取得部、６２…判定部、６３…記憶処理部、６４…出力部、６５…基地局装置情報データベース、６６…無線局装置情報データベース、６７…データベースアクセス部、６８…算出部、１００…無線通信システム、１０１…無線通信システム、１０２…無線通信システム
【図１】
0006397365.tif 000022
【図２】
0006397365.tif 000023
【図３】
0006397365.tif 000024
【図４】
0006397365.tif 000025
【図５】
0006397365.tif 000026
【図６】
0006397365.tif 000027
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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