特許 7594016 スループット推定システム、スループット推定方法およびスループット推定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】スループット推定システム、スループット推定方法およびスループット推定装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/20 20090101AFI20241126BHJP

   H04B 17/373 20150101ALI20241126BHJP

   H04W 16/18 20090101ALI20241126BHJP

   H04W 24/10 20090101ALI20241126BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

H04W16/20

H04B17/373

H04W16/18 110

H04W24/10

H04W84/12

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022546171

(86)(22)【出願日】2021-07-30

(86)【国際出願番号】 JP2021028519

(87)【国際公開番号】W WO2022049955

(87)【国際公開日】2022-03-10

【審査請求日】2024-01-11

(31)【優先権主張番号】P 2020147774

(32)【優先日】2020-09-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、総務省、「ＩｏＴ／５Ｇ時代の様々な電波環境に対応した最適通信方式選択技術の研究開発」に関する委託業務、産業技術力強化法第１７条の規定の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】竜田 明浩

(72)【発明者】

【氏名】島崎 安徳

(72)【発明者】

【氏名】江村 鉄兵

(72)【発明者】

【氏名】浅田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】濱邉 太一

【審査官】伊東 和重

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００３７１８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】竜田 明浩、他4名，六面体アンテナを用いた受信電力とスループットの比較検討，電子情報通信学会２０１９年通信ソサイエティ大会講演論文集１，2019年09月13日，p.28

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－７／２６、１７／００－１７／４０

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビーコンを生成する第１の通信機が設置された空間内において、前記第１の通信機から送信される前記ビーコンを受信する複数のアンテナを有する電波受信機と、
前記電波受信機からの受信測定結果を処理するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
前記複数のアンテナのそれぞれが受信した前記ビーコンの受信電力と前記ビーコンを検知した前記複数のアンテナの数とに基づいて、前記第１の通信機と前記空間内において前記ビーコンが受信された地点の近傍に設置すると仮定した第２の通信機との間のスループットを推定する、
スループット推定システム。

【請求項2】

前記電波受信機は、
前記ビーコンを受信する複数のアンテナが配置され、２以上の異なる方向を向いた複数の面を有する、
請求項１に記載のスループット推定システム。

【請求項3】

前記電波受信機は、
前記空間内の複数の異なる地点のそれぞれに配置された時の前記ビーコンの前記地点ごとの前記受信測定結果を前記プロセッサに送り、
前記プロセッサは、
前記ビーコンの前記地点ごとの受信測定結果に対応する前記スループットを前記地点ごとに推定し、少なくとも１つの前記地点に対応する前記スループットの大きさを識別可能な形式で、前記空間内を模した画像に含めてモニタに表示する、
請求項１に記載のスループット推定システム。

【請求項4】

前記プロセッサは、
前記地点のそれぞれに対応する前記スループットの推定結果に基づいて、前記空間内のどの地点に前記第１の通信機を設置するべきかを推論し、前記推論した結果を出力する、
請求項１に記載のスループット推定システム。

【請求項5】

プロセッサにより実行されるスループット推定方法であって、
ビーコンを生成する第１の通信機が設置された空間内において、前記第１の通信機から送信される前記ビーコンを複数のアンテナを有する電波受信機で受信した受信測定結果を取得し、
前記受信測定結果に含まれる、前記複数のアンテナのそれぞれが受信した前記ビーコンの受信電力と前記ビーコンを検知した前記複数のアンテナの数とに基づいて、前記第１の通信機と前記空間内において前記ビーコンが受信された地点の近傍に設置すると仮定した第２の通信機との間のスループットを推定する、
スループット推定方法。

【請求項6】

プロセッサと、
ビーコンを生成する第１の通信機が設置された空間内において、前記第１の通信機から送信される前記ビーコンを複数のアンテナを有する電波受信機で受信した受信測定結果を記憶するメモリと、を備え、
前記プロセッサは、
前記メモリから読み出した前記受信測定結果に含まれる、前記複数のアンテナのそれぞれが受信した前記ビーコンの受信電力と前記ビーコンを検知した前記複数のアンテナの数とに基づいて、前記第１の通信機と前記空間内において前記ビーコンが受信された地点の近傍に設置すると仮定した第２の通信機との間のスループットを推定する、
スループット推定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スループット推定システム、スループット推定方法およびスループット推定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１には、例えばＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ｎなどの高速な無線通信ネットワークをオフィス環境で設計する際に、アクセスポイントから放射される電波のクライアントＰＣによる受信電力を示すＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と平均的なスループットとの間に強い相関があり、直線的な関数で近似できることが開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】H. Takeno, et al., “Radio Wave Propagations through Floors in the Adjacent of a High-speed Indoor Wireless Local Area Network Office Environment”, ISAP 2010, pp. 543-546, November. 2010

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、エリア内の無線通信ネットワークのスループット評価精度を向上し、電波送信機の置局設計を効率的に支援するスループット推定システム、スループット推定方法およびスループット推定装置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】

【0005】

本開示は、ビーコンを生成する第１の通信機が設置された空間内において、前記第１の通信機から送信される前記ビーコンを受信する複数のアンテナを有する電波受信機と、前記電波受信機からの受信測定結果を処理するプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記複数のアンテナのそれぞれが受信した前記ビーコンの受信電力と前記ビーコンを検知した前記複数のアンテナの数とに基づいて、前記第１の通信機と前記空間内において前記ビーコンが受信された地点の近傍に設置すると仮定した第２の通信機との間のスループットを推定する、スループット推定システムを提供する。

【0006】

また、本開示は、プロセッサにより実行されるスループット推定方法であって、ビーコンを生成する第１の通信機が設置された空間内において、前記第１の通信機から送信される前記ビーコンを複数のアンテナを有する電波受信機で受信した受信測定結果を取得し、前記受信測定結果に含まれる、前記複数のアンテナのそれぞれが受信した前記ビーコンの受信電力と前記ビーコンを検知した前記複数のアンテナの数とに基づいて、前記第１の通信機と前記空間内において前記ビーコンが受信された地点の近傍に設置すると仮定した第２の通信機との間のスループットを推定する、スループット推定方法を提供する。

【0007】

また、本開示は、プロセッサと、ビーコンを生成する第１の通信機が設置された空間内において、前記第１の通信機から送信される前記ビーコンを複数のアンテナを有する電波受信機で受信した受信測定結果を記憶するメモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記受信測定結果に含まれる、前記複数のアンテナのそれぞれが受信した前記ビーコンの受信電力と前記ビーコンを検知した前記複数のアンテナの数とに基づいて、前記第１の通信機と前記空間内において前記ビーコンが受信された地点の近傍に設置すると仮定した第２の通信機との間のスループットを推定する、スループット推定装置を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、エリア内の無線通信ネットワークのスループット評価精度を向上でき、電波送信機の置局設計を効率的に支援できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係るスループット推定システムのシステム構成例を詳細に示すブロック図

【図2】６面体アンテナ受信機の外観例を示す斜視図

【図3】アクセスポイント、６面体アンテナ受信機の配置例を示す図

【図4A】アクセスポイントが配置される住戸のレイアウト例を示す図

【図4B】受信電力とスループットとの相関関係例を示すグラフ

【図4C】ビーコンの検知面数とスループットとの相関関係例を示すグラフ

【図4D】受信電力とビーコンの検知面数とスループットとの相関関係例を示すグラフ

【図5】実施の形態１に係るスループット推定システムの動作手順例を時系列に示すフローチャート

【図6】図４Ａの住戸を対象としたスループットの推定結果の大きさを示すヒートマップ画面例を示す図

【図7】図４Ａの住戸を対象としたスループットの推定結果の大きさを示すヒートマップ画面例を示す図

【図8】図４Ａの住戸を対象としたスループットの推定結果の大きさを示すヒートマップ画面例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

（本開示に至る経緯）
無線ネットワークで使用される電波送信機（例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のアクセスポイント）の置局設計では、無線通信の対象となるエリア内の各地点での電波の受信電力を電波受信機（例えばＰＣなど）で計測するという電波調査が一般的に行われる。この電波調査において、エリア内の各地点で電波の受信電力だけでなく、実際に各地点で電波受信機が無線ネットワークを利用する時に想定されるスループットを同時に評価することができれば、より実効性の高い電波調査を実現できると期待されている。

【0011】

上述した非特許文献１では、スループットと受信電力との間に直線的な相関関係があることが開示されている。しかし、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃあるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘのように高速なＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ）通信に対応した無線通信規格の使用が今後普及することを想定すると、電波調査におけるスループットの評価において上述した受信電力だけを用いた評価では不十分となる可能性があった。

【0012】

そこで、以下の実施の形態では、エリア内の無線通信ネットワークのスループット評価精度を向上し、電波送信機の置局設計を効率的に支援するスループット推定システム、スループット推定方法およびスループット推定装置の例を説明する。

【0013】

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係るスループット推定システム、スループット推定方法およびスループット推定装置を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

【0014】

以下の実施の形態１では、無線通信ネットワークで使用される第１の通信機（例えば無線ＬＡＮのアクセスポイント）の置局設計の対象となるエリアとして住戸を例示して説明する。なお、以下の説明は置局設計の対象となるエリアが住戸に限定されるものではなく、住戸以外のエリア（例えば複数の店舗が併設されるショッピングモール）においても同様に適用可能である。

【0015】

先ず、実施の形態１に係るスループット推定システム１００のシステム構成例について、図１および図２を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係るスループット推定システム１００のシステム構成例を詳細に示すブロック図である。図２は、６面体アンテナ受信機１０の外観例を示す斜視図である。図１に示すように、スループット推定システム１００は、電波受信機の一例としての６面体アンテナ受信機１０と、演算装置２０とを少なくとも含む。スループット推定システム１００は、上述した第１の通信機の一例としてのアクセスポイントＡＰ１をさらに含んでよい。

【0016】

本明細書において、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のそれぞれの方向は図２に示す矢印の方向に従う。Ｘ軸方向は６面体アンテナ受信機１０の筐体の上下方向、Ｙ軸方向は６面体アンテナ受信機１０の筐体の左右方向、Ｚ軸方向は６面体アンテナ受信機１０の筐体の前後方向にそれぞれ相当する。

【0017】

アクセスポイントＡＰ１は、置局設計の対象となるエリア（以下、単に「エリア」と略記）の空間内ＳＰＣ１の箇所に設置される。なお、アクセスポイントＡＰ１の設置箇所は固定でなく、置局設計を行う主体となるユーザによって適宜変更されてよい。例えば、ユーザが要求する想定スループット（しきい値）が得られない場合あるいは他の箇所に設置する場合には、アクセスポイントＡＰ１は適宜、設置箇所を変えて設置されてよい。

【0018】

アクセスポイントＡＰ１は、所定の周波数帯（例えば１．９ＧＨｚ～２．４ＧＨｚ帯）を扱う各種の無線通信方式に準拠した、通信機器相互の存在を検知するための無線信号（言い換えると、ビーコン）を生成し、変調した上で空間内ＳＰＣ１にビーコンＷＶ１（言い換えると、電波）を放射する。

【0019】

図２に示すように、６面体アンテナ受信機１０は、四角柱形状（例えば直方体あるいは立方体）等の多面体（具体的には６面体）の筐体を有する。この筐体を構成する計６つの面（具体的には、前面１ＰＬ，左面２ＰＬ，後面，右面，上面５ＰＬおよび下面）のそれぞれに対応するように、アンテナ部１，…，６（図１参照）が設けられている。６面体アンテナ受信機１０の筐体は、いずれかの面（例えば下面）が、比較的電波を透過させる素材である樹脂製のテーブルＴＢ１上に載置される（図３参照）。これにより、６面体アンテナ受信機１０は、６面全てに設けられたアンテナ部１～６を用いて、エリアの空間内ＳＰＣ１を伝搬するビーコンＷＶ１（図１参照）を受信できる。

【0020】

図１に示すように、６面体アンテナ受信機１０は、アンテナ部１～６と、ＭＰＵ７ａと、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート７ｂとを含む。アンテナ部１～６の構成はいずれも同一（共通）であり、説明を簡略化するためにアンテナ部１を例示して説明する。また、以下のアンテナ部１の説明は、他のアンテナ部の対応する構成として読み替えてよい。

【0021】

アンテナ部１は、水平偏波アンテナ１ｈと、垂直偏波アンテナ１ｖと、スイッチ１ｓと、アンテナ制御用プロセッサ１ｍとを有する。

【0022】

水平偏波アンテナ１ｈは、エリアの空間内ＳＰＣ１（図３参照）を伝搬中のビーコンＷＶ１（つまり、アクセスポイントＡＰ１から放射されるビーコンＷＶ１）を含む各種の信号源（図示略）からのビーコンの水平偏波を受信する。具体的には、水平偏波アンテナ１ｈは、所定の周波数帯（例えば１．９ＧＨｚ～２．４ＧＨｚ帯）の水平偏波を受信する。なお、水平偏波アンテナ１ｈが受信可能となる水平偏波の周波数帯は、１．９ＧＨｚ～２．４ＧＨｚに限定されず、例えば９２０ＭＨｚ帯あるいは５．０ＧＨｚ帯でもよい。水平偏波アンテナ１ｈは、スイッチ１ｓと導通される。

【0023】

垂直偏波アンテナ１ｖは、エリアの空間内ＳＰＣ１（図３参照）を伝搬中のビーコンＷＶ１（つまり、アクセスポイントＡＰ１から放射されるビーコンＷＶ１）を含む各種の信号源（図示略）からのビーコンの垂直偏波を受信する。具体的には、垂直偏波アンテナ１ｖは、所定の周波数帯（例えば１．９ＧＨｚ～２．４ＧＨｚ帯）の垂直偏波を受信する。なお、垂直偏波アンテナ１ｖが受信可能となる垂直偏波の周波数帯は、１．９ＧＨｚ～２．４ＧＨｚに限定されず、例えば９２０ＭＨｚ帯あるいは５．０ＧＨｚ帯でもよい。垂直偏波アンテナ１ｖは、スイッチ１ｓと導通される。

【0024】

スイッチ１ｓは、ＭＰＵ７ａのスイッチ切換制御プロセッサ７ａ２から６面体アンテナ受信機１０の筐体を構成する面ごとに時分割で出力されるスイッチ切換信号に応じて、水平偏波アンテナ１ｈまたは垂直偏波アンテナ１ｖをアンテナ制御用プロセッサ１ｍに接続する。言い換えると、スイッチ１ｓは、上述したスイッチ切換信号に応じて、水平偏波アンテナ１ｈまたは垂直偏波アンテナ１ｖの出力をアンテナ制御用プロセッサ１ｍに出力する。スイッチ１ｓは、水平偏波アンテナ１ｈまたは垂直偏波アンテナ１ｖで受信した電波信号を外部に出力する機能も有する。例えば、アンテナ部１は、スイッチ１ｓを介して測定機器（図示略、例えばスペクトラムアナライザもしくはネットワークアナライザ）に信号を出力することも可能である。電波信号を入力された測定機器（上述参照）は、電波信号に対して、所定の処理を行った結果を、ＵＳＢポート７ｂを介して６面体アンテナ受信機１０に出力してもよい。また、６面体アンテナ受信機１０は、測定機器（上述参照）によって処理された電波信号を、他のＵＳＢポート７ｂを介して接続された演算装置２０に出力しても良い。このようにすると、電波信号自体に対する前処理や、混入したノイズの除去などが演算処理前に行える。よってより良い精度でスループットの推定が可能となる。

【0025】

アンテナ制御用プロセッサ１ｍは、所定の周波数帯（上述参照）を扱う各種の無線通信方式に準拠した無線信号を処理可能な回路を用いて構成される。ここでいう無線通信方式は、例えば、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮである。アンテナ制御用プロセッサ１ｍは、スイッチ１ｓに接続された水平偏波アンテナ１ｈまたは垂直偏波アンテナ１ｖの出力（例えば受信電力もしくは受信電界強度）をパラレル形式のデータとして取り出し、そのパラレル形式のデータをＭＰＵ７ａのデータ変換プロセッサ７ａ１に出力する。

【0026】

ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７ａは、６面体アンテナ受信機１０の制御部として機能し、６面体アンテナ受信機１０の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、６面体アンテナ受信機１０の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理、およびデータの記憶処理を行う。ＭＰＵ７ａは、データ変換プロセッサ７ａ１と、スイッチ切換制御プロセッサ７ａ２とを含む。

【0027】

ＭＰＵ７ａは、アクセスポイントＡＰ１からのビーコンＷＶ１の受信電力を測定するための測定コマンドが演算装置２０から送られると、ＵＳＢポート７ｂを介してその測定コマンドを受信する。ＭＰＵ７ａは、測定コマンドの受信に応じて受信測定モードに移行し、アクセスポイントＡＰ１からのビーコンＷＶ１の受信電力の測定を開始するように６面体アンテナ受信機１０の各部を制御する。例えば、ＭＰＵ７ａは、受信測定モード時に、６つの面のそれぞれに配置されたアンテナ（具体的には、水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナ）を用いて、ビーコンＷＶ１の受信および検知をするように各アンテナ部１～６を制御する。このように、６面体アンテナ受信機１０は、演算装置２０から送られる測定コマンドに応じて、受信測定モード（つまり、アクセスポイントＡＰ１からのビーコンＷＶ１）の受信および検知を行うことができる。

【0028】

データ変換プロセッサ７ａ１は、例えばＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）回路を用いて構成され、それぞれのアンテナ制御用プロセッサ（例えばアンテナ制御用プロセッサ１ｍ～６ｍ）により出力されたパラレル形式のデータをシリアル形式のデータに変換する。このデータ（例えば、アクセスポイントＡＰ１を含む各種の信号源から送信されたビーコンの受信電力あるいは受信電界強度）は、ＵＳＢポート７ｂを介して演算装置２０に入力される。

【0029】

スイッチ切換制御プロセッサ７ａ２は、６面体アンテナ受信機１０のそれぞれの面のうちいずれかの面の水平偏波アンテナまたは垂直偏波アンテナの出力をＭＰＵ７ａに入力するためのスイッチ切換信号を時分割に生成する。スイッチ切換制御プロセッサ７ａ２は、ＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ－ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子を有し、このＧＰＩＯ端子を介して、上述したスイッチ切換信号をそれぞれの面のスイッチ（例えばスイッチ１ｓ～６ｓ）に出力する。これにより、スイッチ切換信号により、６面体アンテナ受信機１０が有する合計１２個のアンテナのうち、所定時間毎にアンテナ部１の水平偏波アンテナ１ｈの出力、アンテナ部１の垂直偏波アンテナ１ｖの出力、…、アンテナ部６の水平偏波アンテナ６ｈの出力、アンテナ部６の垂直偏波アンテナ６ｖの出力の順に周期的に、いずれかのアンテナの出力値だけが排他的にＭＰＵ７ａに入力可能となる。

【0030】

ＵＳＢポート７ｂは、６面体アンテナ受信機１０と演算装置２０とを接続する。

【0031】

なお、上述した説明は、６面体アンテナ受信機１０がビーコンを受信する場合を例示した説明であるが、６面体アンテナ受信機１０はビーコンを送信するための構成を有していると考えてもよい。つまり、６面体アンテナ受信機１０は、アンテナ部１～６のうち時分割でいずれかのアンテナ部を使用するように切り換え、さらに、そのアンテナ部に設けられた水平偏波アンテナまたは垂直偏波アンテナからビーコンを時分割に送信してもよい。

【0032】

６面体アンテナ受信機１０は、それぞれの面を構成する面材としての積層基板と、６面体アンテナ受信機１０の筐体内部に内方されるフレーム体とを主要な構成として有する。積層基板とフレーム体とは、多面体（例えば六面体）である、６面体アンテナ受信機１０の筐体を構成する。６面体アンテナ受信機１０の筐体は例えば六面体であり、図２では立方体である場合を例示している。積層基板は、立方体のそれぞれの面に、例えば固定ねじ３５により貼り付けられている。

【0033】

なお、６面体アンテナ受信機１０の筐体を構成する面材は、積層基板に限定されない。また、多面体は、六面体に限定されず、例えば四面体、１２面体等であってもよい。また、６面体アンテナ受信機１０の形状は、６面体でなく角柱状でもよく、複数の面を有する立体形状であればよい。

【0034】

６面体アンテナ受信機１０は、１つの上面５ＰＬに配置された積層基板と、４つの側面（例えば、前面１ＰＬ、左面２ＰＬ、右面、後面）のそれぞれに配置された積層基板と、１つの下面に配置された積層基板とにそれぞれアンテナ（水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナ）が設けられている。これにより、６面体アンテナ受信機１０は、到来するビーコンを計６つの方向から受信することが可能になる。なお、６面体アンテナ受信機１０を所定の被載置面に固定してビーコンを測定する際には、６面体アンテナ受信機１０の下面には、アンテナを備えた積層基板が省略されてもよい。

【0035】

それぞれの積層基板において配置されたアンテナは、例えば、ダイポールアンテナである。ダイポールアンテナは、例えば積層基板上に形成され、表面の金属箔をエッチング等することによってダイポールアンテナのパターンが形成される。複数の層のそれぞれは、例えば銅箔やガラスエポキシ等で構成される。

【0036】

６面体アンテナ受信機１０の立方体の筐体のそれぞれの積層基板には、例えば１．９ＧＨｚ～２．４ＧＨｚ帯の水平偏波アンテナ１ｈ～６ｈと、１．９ＧＨｚ～２．４ＧＨｚ帯の垂直偏波アンテナ１ｖ～６ｖとが表面（上層）に設けられている。

【0037】

積層基板を構成するためにＡＭＣ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が用いられている。ＡＭＣは、ＰＭＣ（Ｐｅｒｆｅｃｔ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）特性を有する人工磁気導体であり、所定の金属パターンにより形成される。ＡＭＣを利用することで、６面体アンテナ受信機１０のアンテナを積層基板に対して平行に配置することができ、全体のサイズを小さくすることができる。また、ＡＭＣは、接地導体によって、他の方向からのビーコンを受けないようにすることができ、アンテナの高利得化ができる。

【0038】

６面体アンテナ受信機１０は、積層基板の四辺の縁部に、各辺に沿って複数の接地用ビア導体６１が直線上に並んで設けられる。なお、接地用ビア導体６１は、等間隔に並んで配置されてもよい。また、それぞれの接地用ビア導体６１は、積層基板に配置されたアンテナ導体に対応した周波数帯（言い換えると、波長）に応じて、６面体アンテナ受信機１０の外部からのビーコンを遮蔽可能な程度に十分なピッチ（間隔）を以て設けられてよい。接地用ビア導体６１は、積層基板の上面から下面に貫通して設けられる。

【0039】

６面体アンテナ受信機１０は、積層基板が例えば四角形状に形成される。積層基板は、それぞれの辺部に、その辺部の中央に設けられた一つの段部７１を境に、その辺部に沿う方向で凹部と凸部とが形成される。即ち、６面体アンテナ受信機１０の筐体は、図２に示すように、隣接する積層基板同士の凹部と凸部とを嵌め合わせて、組み合わされている。

【0040】

演算装置２０は、６面体アンテナ受信機１０と有線のケーブル（例えばＵＳＢケーブル）を介して接続され、６面体アンテナ受信機１０により受信されたビーコンの電波強度（例えば、受信電力もしくは受信電界強度）を示す受信測定結果のデータを入力する。演算装置２０は、入力されたビーコンの電波強度を用いて、エリア内に設置された通信端末３０（第２の通信機の一例）が位置する地点ごとに推定する。また、演算装置２０は、スループットの推定結果を比較等することで、エリアの空間内ＳＰＣ１のどの箇所にアクセスポイントを設置するべきかを判断（推論）する。また、演算装置２０は、通信端末３０が位置する地点ごとのスループットの推定結果に基づいて、エリア内の通信環境（例えば通信端末３０の位置ごとのスループットの大きさを示すヒートマップ）を生成してタッチパネル１６に表示する（図６，図７，図８参照）。

【0041】

スループット推定装置の一例としての演算装置２０は、プロセッサ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、ストレージ１４と、入出力インターフェース１５と、タッチパネル１６と、スピーカ１７、通信部１８とを含む。ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ストレージ１４、入出力インターフェース１５、タッチパネル１６、スピーカ１７および通信部１８は、それぞれプロセッサ１１との間でデータもしくは情報の入出力が可能に内部バス等で接続される。

【0042】

プロセッサ１１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を用いて構成される。プロセッサ１１は、演算装置２０の制御部として機能し、演算装置２０の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、演算装置２０の各部との間のデータもしくは情報の入出力処理、データの演算処理、およびデータもしくは情報の記憶処理を行う。プロセッサ１１は、ストレージ１４に記憶されたプログラム１４ａに従って動作する。プロセッサ１１は、処理の実行時にＲＯＭ１２およびＲＡＭ１３を使用し、後述する演算処理により生成された演算結果データ１４ｃ、またはその演算結果データ１４ｃに基づく表示データ１４ｄをタッチパネル１６に出力して表示させる。

【0043】

プロセッサ１１は、６面体アンテナ受信機１０から入力されたビーコンの電波強度を用いて、エリア内に設置されたアクセスポイントＡＰ１とエリアの空間内ＳＰＣ１においてビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０（図３参照）との間のスループットを、通信端末３０が位置する地点ごとに推定する。また、プロセッサ１１は、スループットの推定結果を比較等することで、エリアの空間内ＳＰＣ１のどの箇所にアクセスポイントを設置するべきかを判断（推論）する。また、プロセッサ１１は、通信端末３０が位置する地点ごとのスループットの推定結果に基づいて、エリア内の通信環境（例えば通信端末３０の位置ごとのスループットの大きさを示すヒートマップ）を生成してタッチパネル１６に表示する（図６，図７，図８参照）。

【0044】

ＲＯＭ１２は、読み出し専用のメモリであり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のプログラムおよびデータを予め格納する。このＯＳのプログラムは、演算装置２０の起動に伴って実行される。

【0045】

ＲＡＭ１３は、書き込みおよび読み出しが可能なメモリであり、スループットの推定処理、アクセスポイントの設置箇所の推論処理あるいはヒートマップの生成処理の実行時にワークメモリとして用いられ、スループットの推定処理、アクセスポイントの設置箇所の推論処理あるいはヒートマップの生成処理の際に用いるまたは生成されるデータもしくは情報を一時的に保持する。

【0046】

ストレージ１４は、スループットの推定処理、アクセスポイントの設置箇所の推論処理あるいはヒートマップの生成処理を実行するためのプログラム１４ａと、スループットの推定処理、アクセスポイントの設置箇所の推論処理あるいはヒートマップの生成処理に用いる演算基礎データ１４ｂと、スループットの推定処理、アクセスポイントの設置箇所の推論処理あるいはヒートマップの生成処理の結果に相当する演算結果データ１４ｃと、その演算結果データ１４ｃに基づいて生成される表示データ１４ｄとを格納する。演算基礎データ１４ｂは、例えばスループットの推定処理、アクセスポイントの設置箇所の推論処理あるいはヒートマップの生成処理をそれぞれ実行する際の数式もしくはテーブルの情報、エリア内のレイアウト（例えば図４Ａ参照）のデータ、入出力インターフェース１５を介して入力される６面体アンテナ受信機１０の受信測定結果（上述参照）のデータ、アクセスポイントＡＰ１に関する情報が含まれる。

【0047】

スループットの推定処理、アクセスポイントの設置箇所の推論処理あるいはヒートマップの生成処理を実行するためのプログラム１４ａは、ストレージ１４からプロセッサ１１を介してＲＡＭ１３に読み出されて、プロセッサ１１によって実行される。また、このプログラム１４ａは、ストレージ１４以外の記録媒体（図示略、例えばＣＤ－ＲＯＭ）に記録され、対応する読取装置（図示略、例えばＣＤ－ＲＯＭドライブ装置）によりＲＡＭ１３に読み出されてもよい。

【0048】

入出力インターフェース１５は、６面体アンテナ受信機１０との間のデータもしくは情報の入出力を行うためのインターフェースとして動作する。入出力インターフェース１５は、アクセスポイントＡＰ１から放射されるビーコンＷＶ１の受信測定結果を６面体アンテナ受信機１０から入力してプロセッサ１１に送る。なお、図１では、インターフェースを便宜的に「Ｉ／Ｆ」と略記している。

【0049】

タッチパネル１６は、ユーザとの間のヒューマンインターフェースとしての機能を有し、ユーザの操作を入力する。言い換えると、タッチパネル１６は、演算装置２０により実行される各種の処理における各種の設定に用いられる。また、タッチパネル１６は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示デバイスを用いて構成されてよく、各種の設定の内容あるいは演算装置２０の動作状態、各種の演算結果および演算結果に対応する表示データ１４ｄを表示する。

【0050】

スピーカ１７は、例えば受信測定モード（上述参照）の期間が経過したとプロセッサ１１により判定された場合に、プロセッサ１１からの指示に基づいて、受信測定モードが終了したことを示す音声を出力する。また、スピーカ１７は、例えば受信測定モード（上述参照）の期間が開始したとプロセッサ１１により判定された場合に、プロセッサ１１からの指示に基づいて、受信測定モードが開始したことを示す音声を出力してもよい。

【0051】

通信部１８は、図１に図示されていない測定機器（例えばスペクトラムアナライザあるいはネットワークアナライザ）との間で有線あるいは無線の通信を行うための通信回路を用いて構成される。なお、通信部１８は、上述した測定機器以外の他の通信装置（図示略）との間で有線あるいは無線の通信を行ってもよい。

【0052】

図３は、アクセスポイントＡＰ１、６面体アンテナ受信機１０の配置例を示す図である。例えばアクセスポイントＡＰ１はエリアの空間内ＳＰＣ１（例えば住戸の天井面）に当接するように配置される。なお、アクセスポイントＡＰ１は、天井面に限らず、壁面にかけて設置されてもよい。アクセスポイントＡＰ１は、電源がオンされると、ユーザが要求する無線通信方式（例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａｃあるいはＩＥＥＥ８０２．１１ａｘなどに準拠した無線ＬＡＮ方式）に応じた無線信号（例えばビーコンＷＶ１）を生成して放射する。

【0053】

受信測定モードの期間中、６面体アンテナ受信機１０は、底部にキャスターが取り付けられた三脚スタンドＳＴＤ１の頂部に設けられた樹脂製のテーブルＴＢ１上に配置される。この三脚スタンドＳＴＤ１はユーザによって簡単に移動可能となっている。６面体アンテナ受信機１０は樹脂製のテーブルＴＢ１上に配置されているので、６面体アンテナ受信機１０のうちテーブルＴＢ１と接する面（例えば図２の上面５ＰＬと対向する下面）におけるビーコンＷＶ１の受信の阻害が抑制可能となる。

【0054】

また、図３に示すように、演算装置２０は三脚スタンドＳＴＤ１の載置台上にかけるように配置されてもよい。図３では、６面体アンテナ受信機１０と演算装置２０とがＵＳＢケーブルで接続されている様子が図示されている。演算装置２０は、６面体アンテナ受信機１０の受信測定モードの期間中に測定されたビーコンＷＶ１の受信測定結果のデータを用いて、アクセスポイントＡＰ１とエリアの空間内ＳＰＣ１のビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０との間のスループットを、通信端末３０が位置する地点ごとに推定する。ここで、通信端末３０は６面体アンテナ受信機１０の近傍に位置するので、通信端末３０が位置する地点は、６面体アンテナ受信機１０が位置する地点と言える。

【0055】

次に、スループットの推定に関する実験例について、図４Ａ～図４Ｄを参照して説明する。図４Ａは、アクセスポイントＡＰ１が配置される住戸ＲＭ１のレイアウト例を示す図である。図４Ｂは、受信電力とスループットとの相関関係例を示すグラフである。図４Ｃは、ビーコンの検知面数とスループットとの相関関係例を示すグラフである。図４Ｄは、受信電力とビーコンの検知面数とスループットとの相関関係例を示すグラフである。

【0056】

図４ＡはアクセスポイントＡＰ１が配置された住戸ＲＭ１のレイアウトだけが図示されているが、この実験では、住戸ＲＭ１と同様なレイアウトを有する他の住戸（例えば２住戸）および住戸の建物周囲の道路の計４地点においてアクセスポイントＡＰ１が順に配置され、それぞれの地点でビーコンＷＶ１が放射された。住戸ＲＭ１は３ＤＫの鉄筋コンクリート造りで、広さは４４～４９平方メートルである。アクセスポイントＡＰ１は、例えば住戸ＲＭ１の和室（３）に配置された。６面体アンテナ受信機１０は、それぞれの地点に設置（仮設置）されたアクセスポイントＡＰ１から放射されるビーコンＷＶ１の受信測定モードの期間中、ビーコンＷＶ１の受信および検知を行う。受信測定モードが終了すると、受信測定結果のデータが演算装置２０に入力された。残り３地点のそれぞれでも同様に６面体アンテナ受信機１０によるビーコンＷＶ１の受信測定が実行され、合計４地点のそれぞれの受信測定結果のデータが演算装置２０に蓄積された。

【0057】

演算装置２０のプロセッサ１１は、合計４地点のそれぞれの受信測定結果のデータを用いて、６面体アンテナ受信機１０の６つの面のそれぞれに設けられたアンテナ部（具体的には、水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナの組）がビーコンＷＶ１を受信した時の受信電力を用いて、アクセスポイントＡＰ１とビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０との間のスループットを推定してもよい（図４Ｂ参照）。図４Ｂの横軸は受信電力［ｄＢｍ］を示し、図４Ｂの縦軸はスループット［Ｍｂｐｓ］を示す。演算装置２０のプロセッサ１１は、受信電力に対するスループットの特性ＰＴＹ１を例えば一次関数（直線）で近似し（ｙ＝ａｘ１＋ｄ）、図４Ｂの近似式の傾きａを算出する。ここで、ｙはスループット、ｘ１は受信電力、ａは図４Ｂの近似式の傾きを示す。

【0058】

また、演算装置２０のプロセッサ１１は、合計４地点のそれぞれの受信測定結果のデータを用いて、６面体アンテナ受信機１０の６つのアンテナ部（具体的には、水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナの組）のそれぞれがビーコンＷＶ１の受信を検知したアンテナ数を判定してもよい。例えば、演算装置２０のプロセッサ１１は、ビーコンＷＶ１の受信を検知した時の受信電力のしきい値をストレージ１４の演算基礎データ１４ｂから読み出し、受信電力としきい値との比較に応じて、上述したアンテナ数を判定する。演算装置２０のプロセッサ１１は、アンテナ数の判定結果を用いて、アクセスポイントＡＰ１とビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０との間のスループットを推定する（図４Ｃ参照）。図４Ｃの横軸はビーコンＷＶ１の受信を検知したアンテナ数を示し、図４Ｃの縦軸はスループット［Ｍｂｐｓ］を示す。演算装置２０のプロセッサ１１は、ビーコンＷＶ１の受信を検知したアンテナ数に対するスループットの特性ＰＴＹ２を例えば一次関数（直線）で近似し（ｙ＝ｂｘ２＋ｅ）、図４Ｃの近似式の傾きｂを算出する。ここで、ｙはスループット、ｘ２はビーコンの検知面数、ｂは図４Ｃの近似式の傾きを示す。

【0059】

演算装置２０のプロセッサ１１は、受信電力およびビーコンＷＶ１の受信を検知したアンテナ数（言い換えると、図４Ｂ，図４Ｃのそれぞれの近似式の傾きａ，ｂ）を用いた重回帰分析により、受信電力およびアンテナ数に対するスループットを推定する（図４Ｄ参照）。なお、演算装置２０のプロセッサ１１は、上述した受信電力に対するスループットを分析するための単回帰分析、上述したアンテナ数に対するスループットを分析するための単回帰分析のそれぞれの実行を必須とせず、実質的には受電電力およびアンテナ数を用いた１回の重回帰分析によってスループットを推定してよい。図４Ｄでは、受信電力の軸とアンテナ数の軸とに対するスループットの軸が設定されている。具体的には、演算装置２０のプロセッサ１１は、近似式の傾きａ，ｂ（定数）と受信電力ｘ１（変数）とビーコンＷＶ１の受信を検知したアンテナ数ｘ２（変数）を用いた近似式（ｙ＝ａｘ１＋ｂｘ２＋ｃ）により、アクセスポイントＡＰ１とビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０（図３参照）との間のスループットを推定する。これにより、非特許文献１の受信電力の測定値だけを用いたスループットの推定に比べて、スループットの推定精度が向上する。

【0060】

次に、実施の形態１に係るスループット推定システム１００の動作手順例について、図５を参照して説明する。図５は、実施の形態１に係るスループット推定システム１００の動作手順例を時系列に示すフローチャートである。なお、各地点においては受信電力およびビーコンＷＶ１の受信を検知したアンテナ数に加えて、重回帰分析に必要なスループット実測値を、測定を実施する地点のうちの数地点で計測している。以下のステップにおいて各測定地点においてスループットの推定値と実測値が両方存在する地点においては、処理の対象となるスループット推定値を実測値で代替してもよい。

【0061】

図５において、ユーザにより、アクセスポイントＡＰ１がエリア内の箇所（例えば図４Ａの住戸ＲＭ１の和室（３）参照）に仮設置され、電源がオンされる（Ｓｔ１）。アクセスポイントＡＰ１が仮設置される箇所は、エリアのレイアウト（間取り）に応じてユーザにより予め決められることが好ましい。これにより、アクセスポイントＡＰは、ビーコンＷＶ１を生成してエリアの空間内ＳＰＣ１に放射する（図３参照）。また、ユーザによる三脚スタンドＳＴＤ１の移動により、６面体アンテナ受信機１０がエリア内のいずれかの地点に配置される。

【0062】

６面体アンテナ受信機１０は、配置された地点において、６つの面のそれぞれに設けられたアンテナ部（具体的には、水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナの組）を用いて、アクセスポイントＡＰ１から放射されるビーコンＷＶ１を受信する（Ｓｔ２）。６面体アンテナ受信機１０は、６つの面のそれぞれに設けられたアンテナ部（上述参照）でビーコンＷＶ１を受信した時の受信電力を計測する（Ｓｔ２）。

【0063】

ステップＳｔ２の後、ユーザによる三脚スタンドＳＴＤ１の移動により、６面体アンテナ受信機１０がエリア内の他の地点に配置される（Ｓｔ３）。

【0064】

６面体アンテナ受信機１０は、配置された地点において、６つの面のそれぞれに設けられたアンテナ部（具体的には、水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナの組）を用いて、アクセスポイントＡＰ１から放射されるビーコンＷＶ１を受信する（Ｓｔ４）。６面体アンテナ受信機１０は、６つの面のそれぞれに設けられたアンテナ部（上述参照）でビーコンＷＶ１を受信した時の受信電力を計測する（Ｓｔ４）。

【0065】

ここで、６面体アンテナ受信機１０がユーザの要求する全ての地点（言い換えると、受信地点）に配置されたか否かが判断される（Ｓｔ５）。６面体アンテナ受信機１０がユーザの要求する全ての地点（言い換えると、受信地点）に配置されていない場合には（Ｓｔ５、ＮＯ）、６面体アンテナ受信機１０がユーザの要求する全ての地点（言い換えると、受信地点）に配置されるまでステップＳｔ３，Ｓｔ４の処理が繰り返される。

【0066】

一方、６面体アンテナ受信機１０がユーザの要求する全ての地点（言い換えると、受信地点）に配置された場合には（Ｓｔ５、ＹＥＳ）、演算装置２０のプロセッサ１１は、複数地点での受信電力とビーコンＷＶ１の受信を検知したアンテナ数とを用いて重回帰分析し、エリアの空間内ＳＰＣ１でのビーコンＷＶ１の受信位置近傍に位置すると仮定した通信端末３０におけるスループットを推定する（Ｓｔ６）。

【0067】

なお、ステップＳｔ５の判断はユーザにより行われてもよいし、ソフトウェア処理として演算装置２０のプロセッサ１１によって行われてもよい。例えば、プロセッサ１１は、６面体アンテナ受信機１０が配置された地点の位置情報を外部サーバあるいは６面体アンテナ受信機１０から取得して受信測定結果のデータと紐付けしておけば、予め全ての配置される地点の位置情報のそれぞれと紐付けされた受信測定結果のデータを取得したか否かを判定すればよい。また、プロセッサ１１は、６面体アンテナ受信機１０がユーザの要求する全ての地点（言い換えると、受信地点）に配置されたか否かを示す信号をユーザが操作する端末（図示略）から通信部１８を介して受信することで、６面体アンテナ受信機１０がユーザの要求する全ての地点（言い換えると、受信地点）に配置されたか否かを判定してもよい。

【0068】

演算装置２０のプロセッサ１１は、ステップＳｔ６によるスループットの推定結果がユーザの要求するスループットのしきい値（例えば通信端末３０の利用環境に応じて最低限必要となるスループットの目標値）を満たすか否かを判定する（Ｓｔ７）。スループットの推定結果がユーザの要求するスループットのしきい値（例えば通信端末３０の利用環境に応じて最低限必要となるスループットの目標値）を満たすか否かの判定にあたっては種々の指標が考えられる。例えば各測定地点のスループットの推定結果の平均値をしきい値と比較する方法、または各測定地点のスループットの最低値をしきい値と比較する方法、または各測定地点のスループットがしきい値を超えた地点と全測定地点との割合が第２のしきい値を超えているか否かを判定する方法などが考えられる。

【0069】

また、実際に設置されるアクセスポイントの型番と計測（言い換えると、置局設計）で使用したアクセスポイントＡＰ１の型番との差異に基づいて、しきい値または推定値を変更した上で、判定を行うとより精度よくスループットを推定することができる。例えば計測（言い換えると、置局設計）においてはアンテナ数が３本である型番のアクセスポイントＡＰ１を使用した場合において、実際にアンテナ数が６本である型番のアクセスポイントを使用しようとする場合、推定値の２～３倍が実測値となることが予測される。そのため、プロセッサ１１は、予め演算装置２０内に記録されたアクセスポイントＡＰ１および型番、アンテナ数を示すＤＢ（データベース）を有し、そのデータベースを参照し、推定値またはしきい値に対して、所定の倍率を掛け合わせる処理を行っても良い。つまり、計測（言い換えると、置局設計）に使用したアクセスポイントＡＰ１のアンテナの本数と、実際に使用するアクセスポイントのアンテナの本数との関係に基づいて、利用環境に応じて最低限必要となるスループットの目標値を変更しても良い。

【0070】

そこで、演算装置２０のプロセッサ１１は、しきい値を満たさないと判定された場合（Ｓｔ７、ＮＯ）、エリア内に設置されるべきアクセスポイントＡＰ１の台数を現状の使用台数値よりプラス１とするべきであると設定する（Ｓｔ８）。ステップＳｔ８の後、スループット推定システム１００の動作はステップＳｔ１に戻り、アクセスポイントＡＰ１の設置位置が変更される。なお、ステップＳｔ８でアクセスポイントＡＰ１の使用台数値がプラス１と設定された場合には、元々仮設置されているアクセスポイントＡＰ１の設置位置は変わらずあるいは変更されながら、ステップＳｔ１においてさらにもう１台のアクセスポイントＡＰ１が仮設置される。

【0071】

一方、演算装置２０のプロセッサ１１は、ステップＳｔ６によるスループットの推定結果がユーザの要求するスループットのしきい値（上述参照）を満たすと判定した場合（Ｓｔ７、ＹＥＳ）、エリア全体のスループットが高くなるようにアクセスポイントＡＰ１の設置するべき位置および台数を推論して決定する（Ｓｔ９）。例えば、演算装置２０のプロセッサ１１は、アクセスポイントＡＰ１の設置位置および台数の情報を変数とし、ステップＳｔ６による６面体アンテナ受信機１０の配置された地点ごとのスループットの推定結果とを用いたエリア内の通信端末３０におけるスループットの評価関数をシミュレーションによって導入し、この評価関数の最大値（極大値）が得られる時のアクセスポイントＡＰ１の設置するべき位置および台数を決定する。なお、推論の他の例としては、アクセスポイントＡＰ１の設置するべき位置および台数を上述のステップ内において実際にアクセスポイントＡＰ１を配置した位置および台数として決定してもよい。

【0072】

図６は、図４Ａの住戸を対象としたスループットの推定結果の大きさを示すヒートマップ画面例を示す図である。図７は、図４Ａの住戸を対象としたスループットの推定結果の大きさを示すヒートマップ例を示す画面図である。図８は、図４Ａの住戸を対象としたスループットの推定結果の大きさを示すヒートマップ例を示す画面図である。図６～図８のヒートマップＨＭＰ１～ＨＭＰ３を示すヒートマップ画面ＷＤ１～ＷＤ３は、例えば演算装置２０のタッチパネル１６に表示される。

【0073】

図６に示すように、演算装置２０のプロセッサ１１は、住戸ＲＭ１（エリアの一例）内の地点ごとのスループットの大きさを視覚的に色で表現したヒートマップＨＭＰ１の画像を生成する。ヒートマップＨＭＰ１を構成するそれぞれのバーの濃淡はスループットの大きさを示す。例えば図６のヒートマップＨＭＰ１は、６面体アンテナ受信機１０の６つの面のそれぞれに配置されたアンテナ（具体的には、水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナ）が受信した水平偏波および垂直偏波の両方の受信電力に基づいて推定されたスループットの大きさを視覚的に示す。演算装置２０のプロセッサ１１は、住戸ＲＭ１のレイアウトを示す画像データを演算基礎データ１４ｂから読み出し、このレイアウトを示す画像データに上述したヒートマップＨＭＰ１の画像を重畳したヒートマップ画面ＷＤ１を生成してタッチパネル１６に表示する。

【0074】

図７に示すように、演算装置２０のプロセッサ１１は、住戸ＲＭ１（エリアの一例）内の地点ごとのスループットの大きさを視覚的に色で表現したヒートマップＨＭＰ２の画像を生成する。ヒートマップＨＭＰ２を構成するそれぞれのバーの濃淡はスループットの大きさを示す。例えば図７のヒートマップＨＭＰ２は、６面体アンテナ受信機１０の６つの面のそれぞれに配置されたアンテナ（具体的には、水平偏波アンテナ）が受信した水平偏波の受信電力に基づいて推定されたスループットの大きさを視覚的に示す。演算装置２０のプロセッサ１１は、住戸ＲＭ１のレイアウトを示す画像データを演算基礎データ１４ｂから読み出し、このレイアウトを示す画像データに上述したヒートマップＨＭＰ２の画像を重畳したヒートマップ画面ＷＤ２を生成してタッチパネル１６に表示する。

【0075】

図８に示すように、演算装置２０のプロセッサ１１は、住戸ＲＭ１（エリアの一例）内の地点ごとのスループットの大きさを視覚的に色で表現したヒートマップＨＭＰ３の画像を生成する。ヒートマップＨＭＰ３を構成するそれぞれのバーの濃淡はスループットの大きさを示す。例えば図８のヒートマップＨＭＰ１は、６面体アンテナ受信機１０の６つの面のそれぞれに配置されたアンテナ（具体的には、垂直偏波アンテナ）が受信した垂直偏波の受信電力に基づいて推定されたスループットの大きさを視覚的に示す。演算装置２０のプロセッサ１１は、住戸ＲＭ１のレイアウトを示す画像データを演算基礎データ１４ｂから読み出し、このレイアウトを示す画像データに上述したヒートマップＨＭＰ３の画像を重畳したヒートマップ画面ＷＤ３を生成してタッチパネル１６に表示する。

【0076】

以上により、実施の形態１に係るスループット推定システム１００は、ビーコンＷＶ１を生成するアクセスポイントＡＰ１が設置されたエリアの空間内ＳＰＣ１において、アクセスポイントＡＰ１から送信されるビーコンＷＶ１を受信する複数のアンテナを有する６面体アンテナ受信機１０と、６面体アンテナ受信機１０と接続される演算装置２０とを備える。演算装置２０のプロセッサ１１は、複数のアンテナのそれぞれが受信したビーコンＷＶ１の受信電力とビーコンＷＶ１を検知した複数のアンテナの数（例えばビーコンの検知面数）とに基づいて、アクセスポイントＡＰ１と空間内ＳＰＣ１においてビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０との間のスループットを推定する。

【0077】

これにより、スループット推定システム１００は、６面体アンテナ受信機１０が受信したビーコンＷＶ１の受信測定結果のデータを用いてアクセスポイントＡＰ１と空間内ＳＰＣ１においてビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０との間のスループットを高精度に推定できる。したがって、スループット推定システム１００は、エリア内の無線通信ネットワークのスループット評価精度を向上でき、電波送信機（例えばアクセスポイントＡＰ１）の置局設計を効率的に支援できる。

【0078】

また、６面体アンテナ受信機１０は、ビーコンＷＶ１を受信する複数のアンテナ（例えば水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナ）が配置され、２以上の異なる方向を向いた複数の矩形状面を有する。これにより、６面体アンテナ受信機１０は、多方向から水平偏波および垂直偏波のビーコンＷＶ１を受信できる。

【0079】

また、６面体アンテナ受信機１０は、空間内ＳＰＣ１の複数の異なる地点のそれぞれに配置された時のビーコンＷＶ１の地点ごとの受信測定結果のデータを演算装置２０（例えばプロセッサ１１）に送る。演算装置２０のプロセッサ１１は、ビーコンＷＶ１の地点ごとの受信測定結果のデータに対応するスループットを６面体アンテナ受信機１０の配置された地点ごとに推定する。演算装置２０のプロセッサ１１は、少なくとも１つの地点に対応するスループットの大きさを識別可能な形式の画像（例えばヒートマップの画像）を、空間内ＳＰＣ１を模した画像（例えばエリアのレイアウトを示す画像データ）に含めてモニタ（例えばタッチパネル１６）に表示する。これにより、演算装置２０を操作するユーザは、無線通信ネットワークにおけるアクセスポイントＡＰ１の置局設計において、エリア内のどの地点に通信端末３０が位置する場合にどの程度のスループットが得られるかを直感的かつ視覚的に把握できる。

【0080】

また、演算装置２０のプロセッサ１１は、地点のそれぞれに対応するスループットの推定結果に基づいて、空間内のどの地点にアクセスポイントＡＰ１を設置するべきかを推論し、推論した結果を出力する。これにより、ユーザは、無線通信ネットワークの置局設計においてアクセスポイントＡＰ１の設置するべき箇所を具体的に把握できるので、作業効率を向上できる。

【0081】

また、実施の形態１に係るスループット推定装置の一例としての演算装置２０は、プロセッサ１１と、ビーコンを生成するアクセスポイントＡＰ１が設置された空間内ＳＰＣ１において、アクセスポイントＡＰ１から送信されるビーコンＷＶ１を複数のアンテナを有する６面体アンテナ受信機１０で受信した受信測定結果を記憶するメモリ（例えばストレージ１４）と、を備える。プロセッサ１１は、ストレージ１４から読み出した受信測定結果に含まれる、複数のアンテナのそれぞれが受信したビーコンＷＶ１の受信電力とビーコンＷＶ１を検知した複数のアンテナの数（例えばビーコンの検知面数）とに基づいて、アクセスポイントＡＰ１と空間内ＳＰＣ１においてビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０との間のスループットを推定する。

【0082】

これにより、演算装置２０は、６面体アンテナ受信機１０が受信したビーコンＷＶ１の受信測定結果のデータを用いてアクセスポイントＡＰ１と空間内ＳＰＣ１においてビーコンＷＶ１が受信された地点の近傍に設置すると仮定した通信端末３０との間のスループットを高精度に推定できる。したがって、演算装置２０は、エリア内の無線通信ネットワークのスループット評価精度を向上でき、電波送信機（例えばアクセスポイントＡＰ１）の置局設計を効率的に支援できる。

【0083】

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、修正例、置換例、付加例、削除例、均等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、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の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。

【0084】

なお、本出願は、２０２０年９月２日出願の日本特許出願（特願２０２０－１４７７７４）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本開示は、エリア内の無線通信ネットワークのスループット評価精度を向上し、電波送信機の置局設計を効率的に支援するスループット推定システム、スループット推定方法およびスループット推定装置として有用である。

【符号の説明】

【0086】

１、６ アンテナ部
１ｈ、６ｈ 水平偏波アンテナ
１ｍ、６ｍ アンテナ制御用プロセッサ
１ｓ、６ｓ スイッチ
１ｖ、６ｖ 垂直偏波アンテナ
７ａ ＭＰＵ
７ａ１ データ変換プロセッサ
７ａ２ スイッチ切換制御プロセッサ
７ｂ ＵＳＢポート
１０ ６面体アンテナ受信機
１１ プロセッサ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ストレージ
１５ 入出力インターフェース
１６ タッチパネル
１７ スピーカ
２０ 演算装置
３０ 通信端末
１００ スループット推定システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】