(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置を順次中継することにより目的とする無線通信装置間の相互通信を確保するアドホックネットワーク構築に際し、それぞれの無線通信装置の無線ゾーンが重なり合う場合の混信を防止するために必要なチャネル数の設定処理に適用される無線通信装置の配置方法において、
前記複数の無線通信装置が無作為的に配置されている場合に、無線通信装置が正三角形または正方形の網状メッシュ状に均等配分されたと仮定して、前記均等配分した場合の無線通信装置間の距離を算出する第１ステップと、
前記算出した距離に係数を乗じて妥当な無線通信装置の配置距離を算出する第２ステップと、
を備え、前記算出した無線通信装置の配置距離に基づき前記必要なチャネル数を決定することを特徴とする無線通信装置の配置方法。
【請求項２】
前記第１ステップでは、均等配分した場合の無線通信装置間の距離を、前記複数の無線通信装置が配置されるエリアの面積およびエリア内に配置される無線通信装置数、または、前記エリア内に配置される無線通信装置の密度、または、無線通信装置一台あたりの平均エリア面積の何れか一つの情報に基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置の配置方法。
【請求項３】
前記第２ステップでは、前記均等配分した場合の無線通信装置間の距離に乗じる係数は、前記算出される妥当な無線通信装置の配置距離以上離して配置する無線通信装置の台数の割合から算出することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置の配置方法。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の無線通信装置の配置方法にしたがって複数の無線通信装置を配置したことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定的な基地局や中継局を設定せず、移動局等の無線通信装置を一時的に基地局や中継局として機能させ、ネットワークを構築するアドホックネットワーク（Adhoc Network）において、複数の無線ゾーンがオーバーラップする場合に、互いの混信を防止する上で必要なチャネル数割当ての際の無線通信装置の配置方法および無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信の使用形態には、トランシーバのように移動局同士が直接無線通信を行うものや、タクシー無線のように１つの基地局と移動局との間で通信を行うもの、あるいは自動車電話のようにサービスエリア内に多数配置した固定基地局によってセル状ゾーンを構成し、移動局が位置するゾーン内の基地局を介して通信を行うもの等がある。近年、普及が目覚しいＰＨＳ（Personal Handyphone System）を含む携帯電話システムは、上記三番目のシステムに属するものであるが、加入者の増加に伴いチャネル周波数の不足が顕著になり、新たな周波数帯域の割り当ての他、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）のように極めて大きなチャネル容量が得られる新たな多重変調方式が採用されている。
【０００３】
更に、チャネル周波数を有効に利用するために互いに干渉しない間隔をもって同一チャネル周波数を繰り返し使用するようになっているが、そのための回線設計の良し悪しはチャネル周波数の利用効率を左右し、いかに少ないチャネル数で相互干渉なくサービスエリア内を隙間なくカバーするかが重要な課題である。
【０００４】
図１１は、基地局が固定である従来の無線通信システムのゾーン構成を示したものである。図１１において、１ｂはサービスエリア内に所定間隔をもって多数配置された基地局であって、それぞれの基地局１ｂを中心として六角形の無線ゾーン２をサービスエリアとして受け持ち、各無線ゾーン２内の移動局ＭＴはその中心の基地局１ｂを介して通信を行う。なお、それぞれの無線ゾーンの半径はＲ２であり、各ゾーン２は、基地局１ｂから発射される電波が所定レベルの電界強度にて到達する範囲と定義され、通常円形となるが、隣接ゾーンと接する部分は、自ゾーンと隣接ゾーンの平均受信電界強度がほぼ等しくなる点をゾーンの境界と定義しているので、図１１に示すように六角形となる。ゾーン２の六角形の各頂点は、ゾーン２内で基地局１ｂからの距離が最も遠い所、すなわち、受信電界強度が最低となるところであり、基地局から頂点までの距離がゾーン半径Ｒ２となる。
【０００５】
さて、このようにゾーン配置形（セル型とも云う）の移動通信網では、混信を避けるため互いに隣接するゾーンでは同一の周波数を使用することはできないが、周波数を効率的に利用するために、場所を変えて同じ周波数を繰返し使用することが可能である。電子情報通信学会発行「移動通信の基礎」第８章の「システム構成と制御」の項に詳述されているように、六角形のゾーン構成において繰返し数が３の場合、図１１において太い実線にて囲んだ部分が繰返しエリア３となる。すなわち、１つの繰返しエリア３に注目すれば、斜線ゾーンの使用周波数をＦ１とし、その右上のゾーン周波数をＦ２、右横のゾーン周波数をＦ３として、互いに異なる三つの周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を割り当てれば互いに干渉することなく１つの繰返しエリア３をカバーすることができ、さらに、同一周波数を使用するゾーンが直接隣接しないように同様に周波数配置したエリアを繰返し配置することによって、サービス領域の全てをカバーすることができる。すなわち、図１１において斜線のゾーン２が隣接しないように繰返しエリア３を配置すれば、各斜線ゾーンには同一の周波数を割り当てることができる。六角形ゾーンにおいては、上述したように繰返しエリア３の最小ゾーン数は３となり、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の最低三つの周波数によって全てのゾーンをカバーすることができる。
【０００６】
図１１を使用して説明した六角形ゾーンにおいて、繰返しエリア３のゾーン数が３の場合に、混信なくネットワークを構築するために必要な周波数の数を求めるフローチャートが図１２である。六角形ゾーンにおける繰返しエリアのゾーン数は、３の他に４、７、９等の値をとることができ、繰返しエリア内のゾーン数が大きくなればなるほど干渉は小さくなるが、必要とする周波数の数が多くなり、その利用効率は小さくなる。同様に六角形ゾーンにおいて繰返しエリア３のゾーン数が４の場合のゾーン構成を図１３に、その場合の必要周波数の数を求めるフローチャートを図１４に示す。なお、六角形以外のゾーン形状や繰返しエリアのゾーン数及び必要周波数に関しては、上記電子情報通信学会発行「移動通信の基礎」第８章に詳しく説明されているので、ここでの説明は省略する。
【０００７】
以上説明したゾーン構成は、基地局が固定されたものであったが、近年、アドホックネットワークと称される新たなシステムが注目されている。アドホックネットワークは、従来の固定的な基地局配置に変わり、例えば、比較的距離と時間が接近した状況において、一時的に集合した移動局間でデータの送受信を行うための通信手段を提供するシステムである。その形態は種々のものが考えられるが、例えば、状況に応じて移動局のなかから選択した所要のものに基地局としての機能をもたせ、周囲の他の移動局間と通信を行うもの、あるいは、サービスゾーン中に位置する全ての移動局や固定局に無線中継機能を持たせネットワークを構築し、順次隣接する他の移動局に情報を転送しながら目的の移動局端末に情報を伝達するものである。従来の固定基地局方式のネットワークが半永久的なものであるとすれば、アドホックネットワークは、一時的に必要に応じて構築されるネットワークである。特に近年、携帯通信端末とパーソナルコンピュータとの結合によって、移動しながら各種データ通信を行う場面が多くなったが、アドホックネットワークはこのような場面においてもその利便性が有望視されている。同様のシステムはブルーツース（Bluetooth）においても提案されており、アドホックネットワークは新たな通信インフラとして、今後色々な使用形態の発掘や発展が期待されている。
【０００８】
上述したように、アドホックネットワークにおいては、状況に対応して適宜、移動局や他の一般的な固定局の中から選定した無線局を基地局として機能させ、周辺の他の局と通信回線を構成するもの、あるいはサービスゾーン中の全ての無線通信装置を連結してネットワークを構築するものであるから、従来のように基地局１ｂが固定であり、しかも、基地局１ｂが統制制御局等と別個に優先で接続されていることを前提としたゾーン構成方法は適用できない。すなわち、図１１乃至図１４によって説明した従来のゾーン構成方法では、基地局が有線による通信系や中継用に設けられた無線系によって通信統制局等と接続されていたので、単に、隣接する基地局間の使用チャネル周波数を異なるように構築すれば良く、比較的問題は少なかった。
【０００９】
しかしながら、アドホックネットワークのように、通常は一端末局として使用される移動局や固定局を基地局や中継局として機能させ、従来と同様にサービスゾーンを確保するシステムにおいては、各基地局として設定された局への通信回線も、通常使用される無線チャネル周波数を使用することになり、更に、設定した基地局間で、順次情報を伝達しながら所要の基地局を介して目的とする移動局等の無線通信装置に情報を伝達することになるので、隣接の無線通信装置までの電波の到達性、混信発生の可能性の検討、多数の無線ゾーンがオーバーラップする場合の無線回線設計等、ゾーンの大きさや周波数繰返しの設計が必要であり、基地局配置にはきわめて複雑な回線設計が必要となる。
【００１０】
このような問題を解決するために、本出願人は、特願２００１−２８４０９９号において、アドホックネットワークのように、通常使用する無線チャネルを用いる無線通信装置を基地局や中継局として機能させ、これら多数の無線局を順次転送しながら目的とする無線端末装置と通信を行うシステムにおいても適用可能な移動通信チャンネル設定方法を既に出願している。この出願においてはアドホックネットワークを従来のセル方式ネットワークと見做したうえで繰返しゾーン数とチャネル数を求め、そのゾーン数に必要なチャネル数に各無線通信装置間距離と無線ゾーン半径との関係に基づいて得た数値を乗算することでゾーン間の混信を防止する上で必要なチャネル数を求める発明が示されている。
【００１１】
この出願で示された移動通信チャネル設定方法では、必要なチャネル数を求める際に、無線通信装置を六角形ゾーンの中心を結んで作られる三角メッシュ状に近似して配置し、均等距離に配置された無線通信装置の無線通信装置間距離を実際に配置されている無線通信装置間の距離の最小距離にすることで、混信の発生しない安全側の近似になるとしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アドホックネットワークのように、通常は一端末局として使用される移動局や固定局を基地局や中継局として機能させて無線通信装置とする場合、複数の無線通信装置の中には、その距離が非常に接近しているものがある可能性が大きい。この場合は、無線通信装置間距離の値は非常に小さくなり、その結果、必要チャネル数が非常に多くなってしまうが、上記出願では、無線通信装置間距離の妥当な値の求め方については示していない。
【００１３】
また、無線通信装置間距離を求めるためには、無線通信装置が配置されている密度、あるいは相互距離が必要となるが、アドホックネットワークの場合には、それら装置の位置が特定できない場合が多いため、無線通信装置間距離の妥当な値を得ることは困難であるという問題もあった。
【００１４】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、アドホックネットワークのように、通常使用する無線チャネルを用いる無線通信装置を基地局や中継局として機能させ、これら多数の無線局を順次転送しながら目的とする無線通信装置と通信を行うシステムにおいて、多数の無線通信装置が無作為的に配置されその位置が特定できない場合にも、無線通信装置間の距離の妥当な値を求めることができる無線通信装置の配置方法および無線通信システムを得ることを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかる無線通信装置の配置方法は、複数の無線通信装置を順次中継することにより目的とする無線通信装置間の相互通信を確保するアドホックネットワーク構築に際し、それぞれの無線通信装置の無線ゾーンが重なり合う場合の混信を防止するために必要なチャネル数の設定処理に適用される無線通信装置の配置方法において、前記複数の無線通信装置が無作為的に配置されている場合に、無線通信装置が正三角形または正方形の網状メッシュ状に均等配分されたと仮定して、前記均等配分した場合の無線通信装置間の距離を算出する第１ステップと、前記算出した距離に係数を乗じて妥当な無線通信装置の配置距離を算出する第２ステップとを備え、前記算出した無線通信装置の配置距離に基づき前記必要なチャネル数を決定することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、複数の無線通信装置が無作為的に配置されている場合に、無線通信装置が正三角形または正方形の網状メッシュ状に均等配分されたと仮定して、均等配分した場合の無線通信装置間の距離を算出し、算出した距離に係数を乗じて妥当な無線通信装置の配置距離を算出し、算出した無線通信装置の配置距離に基づいてアドホックネットワーク構築の際の必要なチャネル数を決定するようにしている。
【００１７】
つぎの発明にかかる無線通信装置の配置方法は、上記の発明において、前記第１ステップでは、均等配分した場合の無線通信装置間の距離を、前記複数の無線通信装置が配置されるエリアの面積およびエリア内に配置される無線通信装置数、または、前記エリア内に配置される無線通信装置の密度、または、無線通信装置一台あたりの平均エリア面積の何れか一つの情報に基づいて算出することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、複数の無線通信装置が配置されるエリアの面積およびエリア内に配置される無線通信装置数、または、エリア内に配置される無線通信装置の密度、または、無線通信装置一台あたりの平均エリア面積の何れか一つの情報に基づいて、無線通信装置間の距離を算出するようにしている。
【００１９】
つぎの発明にかかる無線通信装置の配置方法は、上記の発明において、前記第２ステップでは、前記均等配分した場合の無線通信装置間の距離に乗じる係数は、前記算出される妥当な無線通信装置の配置距離以上離して配置する無線通信装置の台数の割合から算出することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、均等配分した場合の無線通信装置間の距離に乗じる係数は、算出される妥当な無線通信装置の配置距離以上離して配置する無線通信装置の台数の割合から算出するようにしている。
【００２１】
つぎの発明にかかる無線通信システムは、上記の発明の無線通信装置の配置方法にしたがって無線通信装置を配置したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる無線通信装置の配置方法および無線通信システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
実施の形態１．
図１〜図３を用いてこの発明の実施の形態１を説明する。この実施の形態１では、面積Ａｔのエリア内にアドホックネットワークの無線通信システムの無線通信装置１ａが無作為的にＮ台配置されている場合の無線通信装置１ａ間の距離としての無線通信装置間距離Ｄを求める方法について説明する。
【００２４】
図１は、この実施の形態１のアドホックネットワークの無線通信システムの無線通信装置が、あるエリア内に無作為的に配置されている様子を示したものである。図１において、白丸で表した１ａは無線通信装置を示し、ＡＲＥＡは無線通信装置１ａが配置されるエリアを示している。ここで、無線通信装置１ａが配置されているエリアＡＲＥＡの面積をＡｔとし、エリアＡＲＥＡ内に配置される無線通信装置１ａの装置数をＮ（図１の場合は１０）とする。
【００２５】
図３は、無線通信装置１ａが規則的に三角メッシュ状に配置されている様子を示したものである。無線通信装置１ａはそれぞれ等間隔の距離に配置されおり、無線通信装置１ａ間の距離は無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖで表されている。点線で示した六角形の１つのエリア１ａｒｅａは、正六角形の中心に配置されている無線通信装置１ａを基地局とした時のサービスゾーンを示している。つまり、各無線通信装置１ａは、一辺の長さＤａｖの三角メッシュ状に配置されていることになる。
【００２６】
図２のフローチャートを参照して、エリアＡＲＥＡの面積と無線通信装置１ａの装置数から密度等を求め、無線通信装置１ａ間の距離を求める手順を説明する。まず、面積ＡｔのエリアＡＲＥＡ内にＮ台の無線通信装置１ａが配置されているときのエリアＡＲＥＡ内の無線通信装置１ａの密度を求める。エリアＡＲＥＡ内の無線通信装置１ａの密度をｄとすると、エリアＡＲＥＡ内の無線通信装置１ａの密度ｄは、
ｄ＝Ｎ／Ａｔ
で表される（ステップＳ２１）。つぎに、無線通信装置１ａ一台あたりの平均エリア面積を求める。無線通信装置１ａ一台あたりの平均エリア面積をＡとすると、無線通信装置１ａ一台あたりの平均エリア面積Ａは、
Ａ＝１／ｄ＝Ａｔ／Ｎ      ・・・（１）
となる（ステップＳ２２）。
【００２７】
ここで、図３に示したように無線通信装置１ａが規則的に一辺Ｄａｖの三角メッシュ状に配置されている場合、無線通信装置１ａあたりの平均エリア面積（この場合は無線通信装置１ａ毎のエリア１ａｒｅａの面積）をＡとすると、無線通信装置１ａごとのエリア１ａｒｅａの面積Ａは、
Ａ＝√（３）×Ｄａｖ×Ｄａｖ／２      ・・・（２）
となる。ただし、√（３）は３の平方根、Ｄａｖ×ＤａｖはＤａｖの二乗である。また、上記の式（２）より、無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖを無線通信装置１ａ一台あたりの平均エリア面積Ａを用いて表すと、
Ｄａｖ＝√（２）×√（Ａ）／√（√（３））      ・・・（３）
となる。ただし、√（２）は２の平方根、√（Ａ）はＡの平方根、√（√（３））は３の四乗根である。さらに式（３）の無線通信装置１ａ一台あたりの平均エリア面積Ａに、式（１）を代入してエリアＡＲＥＡの面積ＡｔとエリアＡＲＥＡ内に配置される無線通信装置１ａの装置数Ｎで無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖを表すと、
Ｄａｖ＝√（２）×√（Ａｔ）／√（√（３））／√（Ｎ）
となる（ステップＳ２３）。ただし、√（２）は２の平方根、√（Ａｔ）はＡｔの平方根、√（√（３））は３の四乗根、√（Ｎ）はＮの平方根である。つまり、図３に示すようにエリアＡＲＥＡ内に無線通信装置１ａが規則正しく一辺Ｄａｖの三角メッシュ状に配置されている場合は、エリアＡＲＥＡ内の面積およびエリア内に配置される無線通信装置１ａの装置台数、または、エリア内に配置される無線通信装置１ａの密度、または、無線通信装置１ａ一台あたりの平均エリア面積の何れか一つが与えられると、無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖを求めることができる。
【００２８】
しかし、一般には、無線通信装置１ａは、図３に示すように規則正しく配置されているわけではなく、図１に示すように不規則的に配置されている。この場合、無線通信装置間の距離の妥当な値を決めるためには、無線通信装置間の距離は無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖより小さい値にすれば安全である。すなわち、無線通信装置１ａ間の距離をＤとすると、無線通信装置間距離Ｄは、
Ｄ＝α×Ｄａｖ      ・・・（４）
で表される。ただし、αの取りうる値は、０＜α≦１の範囲である（ステップＳ２４）。
【００２９】
このようにこの実施の形態１では、無線通信装置１ａが配置されているエリアの面積および無線通信装置１ａの装置数、または、無線通信装置１ａが配置されている密度、または、無線通信装置１ａ一台あたりの平均エリア面積の何れか一つの情報が与えられた場合に、無線通信装置１ａが三角メッシュ状に均等配分された場合の無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖを算出し、算出された無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖに０＜α≦１の範囲の係数αを乗じることで、妥当な無線通信装置間距離Ｄを求めることができる。
【００３０】
実施の形態２．
図４〜図９を用いてこの発明の実施の形態２を説明する。実施の形態１では、面積Ａｔのエリア内にアドホックネットワークの無線通信システムの無線通信装置１ａが無作為的にＮ個配置されている場合の無線通信装置間距離Ｄを決定する方法について説明した。
【００３１】
この実施の形態２では、実施の形態１で求めた無線通信装置１ａ間の距離を算出する式（４）である
Ｄ＝α×Ｄａｖ
の係数α（０＜α≦１）の妥当な値をシミュレーションにより求め、無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖから無線通信装置間距離Ｄを得る方法を説明する。
【００３２】
図４は、この実施の形態２のアドホックネットワークの無線通信システムの無線通信装置１ａが、エリアＡＲＥＡ内に無作為的に配置されている様子を示したものである。図４では、黒丸で表した無線通信装置１ａ５０台が、ＡＲＥＡで示される一辺２００ｍの正方形のエリア内に無作為的に配置されている様子を表している。具体的には、
面積Ａｔ＝２００ｍ×２００ｍ＝４００００ｍ2      ・・・（５）
のエリアＡＲＥＡ内に、Ｎ＝５０台の無線通信装置１ａが配置されていることになる。
【００３３】
なお、ここで一辺２００ｍの正方形の４００００ｍ2のエリアというのは、東京ドームの面積４６７５５ｍ2＝２１６ｍ×２１６ｍとほぼ同じ面積の正方形のエリアであるが、これ以外の大きさのエリアにもこの実施の形態２は適用可能であり、エリアの形についても正方形に限るものではない。
【００３４】
ここで、上述した実施の形態１で示した式（４）に基づいて図４の場合の無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖを求める。式（５）よりエリアＡＲＥＡの面積Ａｔは４００００ｍ2であり、そのエリアＡＲＥＡ内に配置される無線通信装置１ａの台数Ｎは５０であるから、
Ｄａｖ＝√（２）×√（Ａｔ）／√（√（３））／√（Ｎ）＝√（２）×√（２００×２００）／√（√（３））／√（５０）＝３０．４ｍ      ・・・（６）
となる。ただし、√（２）は２の平方根、√（Ａｔ）はＡｔの平方根、√（３）は３の平方根、√（Ｎ）はＮの平方根、√（２００×２００）は（２００×２００）の平方根、√（５０）は５０の平方根である。つまり、図４に示す無線通信装置１ａを図３で示すような三角メッシュ状に近似的に配置する場合の無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖは３０．４ｍとなる。
【００３５】
つぎに、シミュレーションによって図４における無線通信装置間距離Ｄの推定を行う。図４のＸ軸Ｘａｘを０から２００の範囲内で一様に乱数を発生させ、同様に、Ｙ軸Ｙａｘを０から２００の範囲内で一様に乱数を発生させて得た座標（Ｘ，Ｙ）に無線通信装置１ａを配置する処理を５０回繰返し、エリアＡＲＥＡ内にランダムに無線通信装置１ａを配置することで図４に示したエリアＡＲＥＡ内に無作為的に配置された無線通信装置１ａ５０台を定量的に摸擬する。
【００３６】
図５および図６は、上記の方法でランダムにエリアＡＲＥＡ内に配置された無線通信装置１ａ５０台の中で、もっとも近くに配置された無線通信装置１ａ間の距離を調べた結果を示している。図５は、横軸に最も近くに配置された無線通信装置１ａ間の距離をとり、縦軸には全体を１としたときの密度をとっている。図５によれば、相互距離の最小値は１５ｍ程度の場合が多くなっている。
【００３７】
なお、図４で示したエリアＡＲＥＡ内に無線通信装置１ａが無作為的に配置されている配置と図５で示した結果は直接対応するものではない。
【００３８】
図６は、図５に示した結果を累積分布の形で示した図である。図６では、横軸に距離をとり、縦軸には横軸の距離までの累積分布をとっている。ここで、分布０．１の場合の距離というのは、もっとも近い無線通信装置間の距離が、当該距離以下となるのは全体の１０％の無線通信装置であるということを意味している。
【００３９】
つぎに、エリアＡＲＥＡ内の無線通信装置１ａの台数を１０台から５００台まで変動させたシミュレーション結果を図７に示す。図７も図６同様に横軸に距離をとり、縦軸には横軸の距離までの累積分布をとっている。図７からもわかるように、エリアＡＲＥＡ内の無線通信装置１ａの台数が増加するにしたがって、エリアＡＲＥＡ内に配置される無線通信装置１ａ間の距離が小さくなっている。
【００４０】
図８は、図７において、分布が０．１、０．２、０．３の場合について、無線通信装置１ａと無線通信装置１ａ間の距離の関係を示している。図８において、実線は図７から抽出したシミュレーション値を示し、点線は式（４）の係数αを０．１、０．２、０．３とした場合の計算結果を示している。図８からもわかるように、シミュレーション値とαに分布を代入した場合の計算値は近似している。
【００４１】
以上のことから、図９のフローチャートに示す手順で無線通信装置間距離Ｄを求めることができる。任意のエリアに無作為的に配置される全無線通信装置１ａのうち、無線通信装置１ａ間の距離を無線通信装置間距離Ｄ以上とりたい装置数の割合βを決定する（ステップＳ９１）。ただし、βの取りうる範囲は０≦β＜１となる係数である。βは、無線通信装置１ａが図４に示すように平面状にランダムに配置される場合、無線通信装置１ａ間の距離の最小値が非常に小さくなってしまうため、全無線通信装置１ａの装置数のうちβの装置がその隣接装置との距離を無線通信装置間距離Ｄ以上保てることを目安に無線通信装置１ａ間の距離、無線通信装置間距離Ｄを求めるために使用される。
【００４２】
つぎに、分布がαの場合を考慮して、α＝１−βの値を求める（ステップＳ９２）。実施の形態１で示した式（４）の、
Ｄ＝α×Ｄａｖ
に基づき無線通信装置１ａ間の距離を求める（ステップＳ９３）。図４の場合、式（６）で計算した無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖは３０．４ｍであった。５０台の無線通信装置１ａのうち９０％（４５台）を無線通信装置間距離Ｄ以上に保つようにすると、無線通信装置間距離Ｄは、
Ｄ＝α×Ｄａｖ＝（１−０．９）×３０．４＝３．０４ｍ
となる。
【００４３】
このようにこの実施の形態２では、全無線通信装置１ａのうち、その無線通信装置間の距離を無線通信装置間距離Ｄ以上離して配置したい装置数の割合βを予め設定してからαを求めることで無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖに係数αを乗じて、妥当な無線通信装置間距離Ｄを得ることができる。
【００４４】
実施の形態３．
図１０を用いてこの発明の実施の形態３を説明する。実施の形態１および実施の形態２では、無線通信装置１ａが三角メッシュ状に近似的に配置されている場合について説明した。この実施の形態３では、無線通信装置１ａが四角メッシュ状に近似的に配置されている場合について説明する。
【００４５】
図１０において、白丸の１ａは無線通信装置を示し、無線通信装置１ａを中心とする点線で表された１ａｒｅａは、無線通信装置１ａごとのエリアを示し、Ｄａｖは無線通信装置１ａ間距離（均等配分）を示している。
【００４６】
図１０において、無線通信装置１ａ毎のエリア１ａｒｅａの面積をＡとすると、無線通信装置１ａ毎のエリア１ａｒｅａの面積は、
Ａ＝Ｄａｖ×Ｄａｖ      ・・・（７）
となる。この式（７）より、無線通信装置１ａ間距離（均等配分）Ｄａｖは、
Ｄａｖ＝√（Ａ）      ・・・（８）
で表される。ただし、√（Ａ）はＡの平方根である。ここで、図１で示したように、無線通信装置１ａが配置されているエリアＡＲＥＡの面積をＡｔとし、エリアＡＲＥＡ内に配置される無線通信装置１ａの数をＮとし、エリアＡＲＥＡ内に配置される無線通信装置１ａを図１０に示したように一辺がＤａｖの四角メッシュに近似的に配置したとしても、エリアＡＲＥＡ内の無線通信装置１ａの密度ｄは、
ｄ＝Ｎ／Ａｔ
となるので、図２のフローチャートで示した密度ｄ、装置あたり面積Ａ、装置間距離（均等配分）Ｄａｖ、装置間距離Ｄを求める手順にしたがって、無線通信装置間距離Ｄを求めることができる。ただし、図２ステップＳ２３のＤａｖは、図３では、三角メッシュ状に無線通信装置を配置したため、無線通信装置１ａ毎のエリア１ａｒｅａの面積Ａは、式（２）に示したように、
Ａ＝√（３）×Ｄａｖ×Ｄａｖ／２
となり、この式より導いた無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖは、
Ｄａｖ＝√（２）×√（Ａｔ）／√（√（３））／√（Ｎ）
であったが、この実施の形態３では、四角メッシュ状に無線通信装置１ａを近似して配置しているので、無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖは、式（８）で示したように√（Ａ）となる。さらに、エリアＡＲＥＡ内に配置される無線通信装置１ａの数ＮおよびエリアＡＲＥＡの面積Ａｔを用いて無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖを表すと、
Ｄａｖ＝√（Ａｔ）／√（Ｎ）
となる。
【００４７】
このように、無線通信装置１ａを四角メッシュ状に近似して配置しても、実施の形態１で導いた式（４）の、
Ｄ＝α×Ｄａｖ
が成り立つ。したがって、複数の無線通信装置が配置されるエリアの面積およびエリア内に配置される無線通信装置数、または、エリア内に配置される無線通信装置の密度、または、無線通信装置一台あたりの面積の何れか一つの情報に基づいて、無線通信装置間の距離を算出することができる。
【００４８】
本出願人が出願している特願２００１−２８４０９９号に本発明を適用すれば、隣接の無線通信装置までの電波の到達性、混信発生の可能性の検討、多数の無線ゾーンがオーバーラップする場合の無線回線設計等、ゾーンの大きさや周波数繰返しの設計が必要であって、基地局配置にはきわめて複雑な回線設計が必要とされていた無線通信システムの設計も比較的簡単にできるようになる。
【００４９】
上述した実施の形態１〜３では、無線通信装置間距離（均等配分）Ｄａｖと無線通信装置間距離Ｄの関係を示す係数αを分布と等しいとしたが、この発明は、αがそれ以外の値をとる場合にも有効である。
【００５０】
なお、無線通信装置１ａは移動するとして説明したが、位置が固定されていてもかまわない。
【００５１】
また、無線通信装置１ａの規則的な配置は、三角メッシュおよび四角メッシュに限らず、他のパターンでもかまわない。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複数の無線通信装置が無作為的に配置されている場合に、無線通信装置が正三角形または正方形の網状メッシュ状に均等配分されたと仮定して、均等配分した場合の無線通信装置間の距離を算出し、算出した距離に係数を乗じて妥当な無線通信装置の配置距離を算出し、算出した無線通信装置の配置距離に基づいてアドホックネットワーク構築の際の必要なチャネル数を決定するようにしているため、無線通信装置の位置が特定できない場合でも、無線通信装置間の距離の妥当な値を求めることができる。
【００５３】
つぎの発明によれば、複数の無線通信装置が配置されるエリアの面積およびエリア内に配置される無線通信装置数、または、エリア内に配置される無線通信装置の密度、または、無線通信装置一台あたりの平均エリア面積の何れか一つの情報に基づいて、無線通信装置間の距離を算出するようにしているため、無線通信装置の位置が特定できない場合でも、無線通信装置間の距離の妥当な値を求めることができる。
【００５４】
つぎの発明によれば、均等配分した場合の無線通信装置間の距離に乗じる係数は、算出される妥当な無線通信装置の配置距離以上離して配置する無線通信装置の台数の割合から算出するようにしているため、無線通信装置の配置が簡単にできるようになる。
【００５５】
つぎの発明によれば、上記の発明の無線通信装置の配置方法にしたがって無線通信装置を配置した無線通信装置間の距離が妥当である無線通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の無線通信システムの無線通信装置の配置図である。
【図２】  実施の形態１の無線通信装置間距離を求める手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】  無線通信装置が三角メッシュ状に配置されている図である。
【図４】  実施の形態２の無線通信システムの無線通信装置の配置図である。
【図５】  無線通信装置の距離と密度の関係を示すグラフである。
【図６】  無線通信装置の距離と累積分布の関係を示すグラフである。
【図７】  エリア内の無線通信装置の台数を変化させたときの無線通信装置の距離と累積分布の関係を示すグラフである。
【図８】  無線通信装置の台数と距離の関係を示すグラフである。
【図９】  実施の形態２の無線通信装置間の距離を求める手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】  実施の形態３の無線通信装置が四角メッシュ状に配置されている図である。
【図１１】  従来の技術を説明するための繰返しパターン３の無線通信装置の配置図である。
【図１２】  図１１で示した配置においてゾーン数を求める手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】  従来の技術を説明するための繰返しパターン４の無線通信装置の配置図である。
【図１４】  図１３で示した配置においてゾーン数を求める手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ  無線通信装置、１ｂ  基地局、２  ゾーン、３  繰返しエリア、ＡＲＥＡ  無線通信装置１ａが配置されるエリア、１ａｒｅａ  無線通信装置１ａ毎のエリア、Ｄａｖ  無線通信装置間距離（均等配分）、ＭＴ  移動局、Ｒ２  ゾーン半径、Ｘａｘ  Ｘ軸、Ｙａｘ  Ｙ軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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