無線回線設計支援システムおよび無線回線設計支援プログラム
【課題】 予測領域全体での電波伝播区間損失を一元的に把握することができる無線回線設計支援システムおよび無線回線設計支援プログラムを提供する。
【解決手段】 基準点Ｘを中心とする予測領域Ｓにおける電波伝播区間損失について、基準点Ｘを中心に複数の放射状に設定された基線Ｒｎに基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルｌｖ０，ｌｖ１，ｌｖ２，…に区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示する。
【解決手段】 基準点Ｘを中心とする予測領域Ｓにおける電波伝播区間損失について、基準点Ｘを中心に複数の放射状に設定された基線Ｒｎに基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルｌｖ０，ｌｖ１，ｌｖ２，…に区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波応用通信設備等の置局検討およびその回線設計業務において用いられる無線回線設計支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線局等の電波応用通信設備の置局検討およびその回線設計業務においては、電波伝播の予測および実測を行っている。具体的には、まず、設計領域の数値地図データ（特に、標高値）に基づいて所定の基地局（基準点）からの電波伝播区間の見通し図（基準点から所定の定点を通る基線上の電波伝播区間損失を当該基線上の標高データより予測する）を作成する（例えば、非特許文献１参照）。そして、電波伝播の損失が生じる領域およびその損失の程度を予測する（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００３】
一方、所定の基地局から電波を送信している状態で、設計領域に電波を受信可能な計測車両を走らせることにより、受信した電波の電界強度を解析している（例えば、特許文献１，２参照）。そして、計測車両による実際の測定値と予測値とを照会することにより、最終的な電波応用通信設備の設計検討を行っている（例えば、非特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平８−１６００８６号公報
【特許文献２】特開平５−３０２９４４号公報
【非特許文献１】黒川廣、渋谷茂一著「マイクロウェーブ伝搬解説 第９版」P361-363
【非特許文献２】渋谷茂一著「電波伝搬基礎図表 第２版」P300-301
【非特許文献３】電気技術調査委員会編「電力保安通信規程 電気技術規程通信編」１９９１，P518-640
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来において、上記従来技術は、以下のような問題があった。まず第１に地図データの等高線等に基づいて電波伝播区間の見通し図は手作業で計測するものであり、設計領域全体をカバーするには、膨大な時間がかかっていた。しかも、上記見通し図は、基準点から一直線上の電波伝播区間損失を調べることはできるものの、予測領域全体での電波伝播区間損失を把握することは容易ではなかった。第２に予測と実測との連携が十分ではなく、それぞれを十分に有効利用することができなかった。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、予測領域全体での電波伝播区間損失を一元的に把握することができる無線回線設計支援システムおよび無線回線設計支援プログラムを提供することを第１の課題とする。また、電波伝播区間損失の予測データと実測データとを有効利用することができる無線回線設計支援システムを提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無線回線設計支援システムは、前記第１の課題を解決すべく、所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援システムであって、地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを格納する数値地図データ記憶部と、地図上の所定の基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データ記憶部より前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部と、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部と、前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部と、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示する電波伝播区間損失分布地図表示部とを有するものである。
【０００７】
上記構成の無線回線設計支援システムによれば、数値地図データ記憶部に数値地図データベースが格納される。数値地図データベースには、座標および当該座標における標高が含まれている。地図上の所定の基準点および所定の定点の入力を受けると、電波伝播区間損失演算部において、前記数値地図データ記憶部より前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データが読み出され、当該標高データから基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失が積算される。続いて、積算された電波伝播区間損失に基づいて電波伝播区間損失分布演算部により、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点が段階的に記録される。これにより、前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分した電波伝播区間損失分布データが作成される。さらに、繰り返し演算部により、基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに上記と同様の電波伝播区間損失分布データを作成すべく上記処理が繰り返される。そして、電波伝播区間損失分布地図表示部により、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布が前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示される。
【０００８】
このように、基準点を中心とする予測領域における電波伝播区間損失を基準点中心に複数の放射状に設定された基線に基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示することにより、基準点を中心とする予測領域全体における電波伝播区間損失状況を一元的に把握することができる。
【０００９】
好ましくは、前記電波伝播区間損失分布地図は、基線間の等しい電波伝播区間損失レベルにある地点同士を結ぶことにより予測領域が区切られ、当該区切られた予測領域ごとに色分け表示されるように構成される。
【００１０】
この場合、基線間の電波伝播区間損失レベルが等しい地点同士が結ばれることにより、予測領域が電波伝播区間損失レベルごとに区切られる。そして、区切られた領域に応じて異なる色で色分け表示される。すなわち、等しい電波伝播区間損失レベルの領域は等しい色が付され、異なる電波伝播区間損失レベルの領域は異なる色が付されることにより、色により電波伝播区間損失レベルが区別される。したがって、地図上の予測領域内の任意の地点において予想される電波伝播区間損失レベルが一見して把握できる。
【００１１】
また、第２の課題を解決すべく、出力表示された前記電波伝播区間損失分布地図に基づいて設定された実走経路を走る測定車両において前記基準点に相当する地点からの送信電波を受信することにより電界強度を測定する実測部と、測定された電界強度の値を複数の電界強度レベルに区分して電界強度分布データを作成する電界強度分布データ演算部とを有し、前記電波伝播区間損失分布地図表示部は、前記電界強度分布データに基づいて電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点ごとに電界強度レベルを出力表示するように構成される。
【００１２】
この場合、電波伝播区間損失分布地図に基づいて測定車両の実走経路を設定し、実走経路上を実際に測定車両が走行しながら基準点に相当する地点からの送信された電波の電界強度を測定する。そして、実測部により、受信した送信電波の電界強度が測定される。実測部において測定された電界強度の実測値は、電界強度分布データ演算部により、複数の電界強度レベルに区分され、電界強度分布データが作成される。さらに、当該電界強度分布データは、電波伝播区間損失分布地図表示部により、電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点ごとに電界強度レベルが出力表示される。
【００１３】
したがって、予測される電波伝播区間損失状況を一元的に把握可能な電波伝播区間損失分布地図に基づいて実測すべき地点を容易に設定することができるとともに、測定車両による実測結果を電波伝播区間損失分布地図に反映することができるため、電波伝播区間損失の予測データと実測データとをより有効に利用することができる。
【００１４】
好ましくは、前記実測地点における数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表を記憶する実測データ表記憶部を有し、前記実測データは、前記電波伝播区間損失分布地図における実測地点と対応付けられており、実測地点を指示することにより、対応する実測データを出力表示可能に構成される。
【００１５】
この場合、実測データ表記憶部に、実測地点における数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表として記憶される。この際、実測データのそれぞれは、電波伝播区間損失分布地図に表示された実測地点と対応付けられており、電波伝播区間損失分布地図表示部上で実測地点を指示することにより、対応する実測データが出力表示される。
【００１６】
したがって、電波伝播区間損失分布地図上に表示された実測結果の詳細を容易に表示させることができるため、より効率的な利用を図ることができる。
【００１７】
好ましくは、前記実測部で測定されたデータに基づいて前記実測データ表を自動作成する表作成部を有するように構成される。
【００１８】
この場合、表作成部により、実測部で測定された実測データに基づいて実測データ表が自動作成される。したがって、実測データ表を作成する手間を省くことができるとともに、実測の後、実測データ表を即座に無線回線設計に生かすことができる。
【００１９】
また、本発明の無線回線設計支援プログラムは、第１の課題を解決するべく、地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを使用して所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援プログラムであって、コンピュータを地図上の所定の基準点および当該基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データベースより前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部、前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部、および演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心として前記基線を半径とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示すべく制御する電波伝播区間損失分布地図表示制御部として機能させるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る無線回線設計支援システムおよび無線回線設計支援プログラムによれば、基準点を中心とする予測領域における電波伝播区間損失について、基準点を中心に複数の放射状に設定された基線に基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示することにより、基準点を中心とする予測領域全体における電波伝播区間損失状況を一元的に把握することができる。
【００２１】
また、本発明に係る無線回線設計支援システムによれば、予測される電波伝播区間損失状況を一元的に把握可能な電波伝播区間損失分布地図に基づいて実測すべき地点を容易に設定することができるとともに、測定車両による実測結果を電波伝播区間損失分布地図に反映することができるため、電波伝播区間損失の予測データと実測データとをより有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る無線回線設計支援システムの構成を示す概略ブロック図である。
【００２３】
本実施形態の無線回線設計支援システムは、図１に示すように、入力装置１、記憶装置２、ＣＰＵ３および表示装置４を含み、それぞれが信号バス５で相互通信可能に構成されている。すなわち、無線回線設計支援システムは、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを核とするシステムとして構築できる。
【００２４】
入力装置１は、ユーザが各種入力を行うためのユーザインターフェイスであるキーボードやマウス等の入力機器のみならず、他の測定装置からのデータの受け渡しを行い得るＧＰ−ＩＢ等のインターフェイス及びプリンター等のＩ／Ｏ機器をも含むものである。
【００２５】
記憶装置２は、ＣＰＵ３における各処理に用いるデータ等を一時記憶するＲＡＭ、本実施形態の無線回線設計支援プログラムを記憶するＲＯＭおよび外部記憶装置であるハードディスク装置及び、光学式ディスクドライブ装置を含むものである。記憶装置２の外部記憶装置は、地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを格納する数値地図データ記憶部２１を有している。この数値地図データベースは、例えば、国土地理院の数値地図（５０ｍメッシュ（標高））等の数値地図データベースが使用できる。
【００２６】
表示装置４は、上記数値地図データ記憶部２１に記憶される数値地図データベースに基づく所定の地図を表示可能である。図２は本実施形態における所定領域の地図表示画面を示す図である。
【００２７】
ＣＰＵ３は、入力装置１から入力されたデータ等および／または記憶装置２から読み出されたデータ等に基づいて各種処理を行うものであって、地図上の所定の基準点Ｘおよび所定の定点Ｙの入力を受けて、前記数値地図データ記憶部２１より前記基準点Ｘから定点Ｙを通る基線Ｒ０上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点Ｘから所定の電波を送信したときの前記基線Ｒ０上の各地点における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部３１と、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線Ｒ０上の地点Ｌ１，Ｌ２，…を段階的に記録することにより前記基線Ｒ０を複数の電波伝播区間損失レベル（ｌｖ０，ｌｖ１，ｌｖ２，…）に区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部３２と、前記基準点Ｘを中心に前記基線Ｒ０を所定角度θごとに回転させた基線Ｒ１，Ｒ２，…について、当該基線Ｒ１，Ｒ２，…ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部３３と、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点Ｘを中心として前記基線Ｒ（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，…）を半径とする予測領域Ｓの前記電波伝播区間損失分布を表示装置４で表示する前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示させることにより、表示装置４を電波伝播区間損失分布地図表示部４１として機能させるべく制御する電波伝播区間損失分布地図表示制御部３４とを有している。
【００２８】
ここで、本実施形態のシステムの電波伝播区間損失分布地図作成表示処理についてより具体的に説明する。図３は本実施形態における電波伝播区間損失分布地図作成表示処理についてのフローチャートである。
【００２９】
まず、ユーザは、入力装置１を用いて基準点Ｘの座標と定点Ｙの座標とを入力する（ステップＳ１）。基準点Ｘおよび定点Ｙは、予め数値地図データ記憶部に記憶される数値地図データベースに基づいて表示装置２に地図を表示させた上で地図上をマウスでクリック等することにより入力してもよいし、座標値を直接入力することとしてもよい。
【００３０】
さらに、表示させる電波伝播区間損失分布地図の精度を設定すべく回転角度θを設定入力するとともに、基準点Ｘを中心とし、基線Ｒｎの距離を半径とする予測領域Ｓを設定すべく、基準点Ｘから定点Ｙを通る基線Ｒ０および基線Ｒ０より回転角度θずつ基準点Ｘを中心に回転させた基線Ｒ１，Ｒ２，…の設定を行う（ステップＳ２）。基線Ｒｎの距離は、基準点Ｘと定点Ｙとの距離でもよいし、基準点Ｘから定点Ｙを通る所定の線分（図２参照）の距離としてもよい。回転角度θについては、入力することなく予め定められた固定値としてもよいし、当該固定値に加えて必要に応じて変更入力可能に構成してもよいし、後述する予測領域Ｓの大きさに応じて自動的に変更されるものとしてもよい。図４は図２における基線上の電波伝播区間損失を求めるための標高に関する見通し図を示す図である。図４に示すように、横軸を基準点Ｘからの距離、縦軸を標高として規定し、基線Ｒ０上の標高データに基づいて地形のプロフィールを表示するものである。また、基準点Ｘと定点Ｙとを通る楕円は第１フレネルゾーン軌跡を示すものである。
【００３１】
上記ユーザからの入力を受けたＣＰＵ３は、まず基線Ｒｎのｎの値をリセット（初期値ｎ＝０）した上で（ステップＳ３）、電波伝播区間損失演算部３１として機能し、数値地図データ記憶部２１より前記基準点Ｘから定点Ｙを通る基線Ｒ０上における一連の標高データ（すなわち、基線Ｒ０上における地形のプロフィール）を読み出し（ステップＳ４）、当該標高データに基づいて基準点Ｘから所定の電波を送信したときの前記基線Ｒ０上の各地点における電波伝播区間損失を積算する（ステップＳ５）。２地点間の電波伝播区間損失の演算は、公知の方法、例えば、非特許文献２に記載された方法等により求められる。
【００３２】
続いて、電波伝播区間損失演算部３１における演算の後、ＣＰＵ３は、電波伝播区間損失分布演算部３２として機能し、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線Ｒ０上の地点Ｌ１，Ｌ２，…を段階的に記録することにより前記基線Ｒ０を複数の電波伝播区間損失レベル（ｌｖ０，ｌｖ１，ｌｖ２，…）に区分して電波伝播区間損失分布データを作成する（ステップＳ６）。例えば、図４に示すように、損失が０である領域がｌｖ０、０〜５ｄＢの損失がある領域がｌｖ１、５〜１０ｄＢの損失がある領域がｌｖ２…（ｌｖ０とｌｖ１との境界がＬ１、ｌｖ１とｌｖ２との境界がＬ２…）といったように予め設定される。
【００３３】
次に、基準点Ｘを中心に前記基線Ｒ０を所定角度θ回転させて基線Ｒ１を設定する（ステップＳ７）。この際、ｎの値としてθが加算され、ｎ＝θに変更される（ステップＳ８）。そして、新たに設定された基線Ｒ１について上記ステップＳ４〜Ｓ８と同様に基線Ｒ１についての電波伝播区間損失分布データが作成される。ここで、ＣＰＵ３は、繰り返し演算部３３として機能し、ステップＳ８においてθを加算することによりｎの値が３６０となるまで（または３６０を超えるまで）、すなわち、設定される基線が一周するまで、基線Ｒ１，Ｒ２，…のそれぞれについての電波伝播区間損失分布データを順次作成する（ステップＳ９）。したがって、基準点Ｘを中心とする一周分の基線Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，…のそれぞれについての電波伝播区間損失分布データが作成される。例えば、所定角度θが１°の場合、３６０本の基線Ｒ０〜Ｒ３５９のそれぞれについて電波伝播区間損失レベルデータが作成されることとなる。
【００３４】
そして、ＣＰＵ３は、電波伝播区間損失分布地図表示制御部として機能し、表示装置４を電波伝播区間損失分布地図表示部４１として機能させる。そして、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、基準点Ｘを中心として基線Ｒ（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，…）を半径とする予測領域Ｓの前記電波伝播区間損失分布を表示装置４で表示する数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示させる（ステップＳ１０）。
【００３５】
以上のように、基準点Ｘを中心とする予測領域Ｓにおける電波伝播区間損失を基準点Ｘを中心に複数の放射状に設定された基線Ｒｎに基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…に区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示することにより、基準点Ｘを中心とする予測領域Ｓ全体における電波伝播区間損失状況を一元的に把握することができる。
【００３６】
図５は本実施形態において表示される電波伝播区間損失分布地図を示す図である。本実施形態においては、図５に示すように、電波伝播区間損失分布地図が、すべての基線Ｒｎにおいて等しい電波伝播区間損失レベルにある地点Ｌ１，Ｌ２，…をそれぞれ結ぶことにより予測領域Ｓが区切られ、当該区切られた領域ＬＶ１，ＬＶ２，…ごとに色分け表示されるように構成される。
【００３７】
つまり、すべての基線Ｒｎについて電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…が等しい地点が結ばれることにより、予測領域Ｓが電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…ごとに区切られる。そして、区切られた領域ＬＶ１，ＬＶ２，…に応じて異なる色で色分け表示される。すなわち、等しい電波伝播区間損失レベルの領域は等しい色が付され、異なる電波伝播区間損失レベルの領域は異なる色が付されることにより、色により電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…が区別される。したがって、地図上の予測領域Ｓ内の任意の地点において予想される電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…が一見して把握できる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、図５のように電波伝播区間損失レベルごとに色分け表示することとしたが、本発明はこれに限られず、様々な表示態様が可能である。
【００３９】
本実施形態においては、上記入力装置１、記憶装置２、ＣＰＵ３および表示装置４を測定車両（図示せず）に搭載し、ＣＰＵ３が、出力表示された前記電波伝播区間損失分布地図に基づいて設定された実走経路を走る測定車両において前記基準点Ｘに相当する地点からの送信された電波を受信することにより電界強度を測定する実測部３５、および、測定された電界強度の値を複数の電界強度レベルに区分して電界強度分布データを作成する電界強度分布データ演算部３６としても機能する。また、測定車両には、ＧＰＳ（図示せず）が搭載されており、測定車両の現在地をＣＰＵ３に伝達可能に構成され、測定車両は、基準点Ｘに相当する地点から送信される所定の電波を受信可能なアンテナを具備している。
【００４０】
まず、ユーザは、上記のように色分け表示された電波伝播区間損失分布地図を見ながら測定車両を走行させる実走経路を設定する。損失が予想される箇所を重点的に実測すべきであるので、電波伝播区間損失分布地図において電波伝播区間損失が生じると思われる箇所（電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…）を中心に実走経路を設定する。続いて、設定した実走経路上を実際に測定車両により走行しながら基準点Ｘに相当する地点からの送信された電波を受信する。
【００４１】
ＣＰＵ３は、実測部３５として機能し、受信した電波の電界強度を測定する。すなわち、実走経路上の所定の座標と当該座標において実際に測定された電界強度をデータとして記憶装置２に記憶する。続いて、ＣＰＵ３は、電界強度分布データ演算部３６として機能し、実測部３５において測定された電界強度の実測値のそれぞれを複数の電界強度レベルに区分し、電界強度分布データを作成する。
【００４２】
そして、電波伝播区間損失分布地図表示部４１に、当該電界強度分布データに基づいて、電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点Ａｉ（ｉ＝１，２，…）ごとに電界強度レベル（ｌｅ１，ｌｅ２，…）が出力表示される。図６は図５の電波伝播区間損失分布地図上に表示された電界強度レベルを示す部分の拡大図である。本実施形態においては、図６に示すように、電波伝播区間損失分布地図上の実走経路に相当する箇所に、各実測地点Ａｉが電界強度レベルに応じて色分け表示される。
【００４３】
したがって、予測される電波伝播区間損失状況を一元的に把握可能な電波伝播区間損失分布地図に基づいて実測すべき地点（実測地点Ａｉ）を容易に設定することができるとともに、測定車両による実測結果を電波伝播区間損失分布地図に反映することができるため、電波伝播区間損失の予測データと実測データとをより有効に利用することができる。
【００４４】
本実施形態において、記憶装置２は、実測地点Ａｉにおける数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表を記憶する実測データ表記憶部２２を有し、実測データは、前記電波伝播区間損失分布地図における実測地点Ａｉと対応付けられており、実測地点Ａｉを指示することにより、対応する実測データを出力表示可能に構成される。
【００４５】
さらに、本実施形態において、ＣＰＵ３は、表作成部３７としても機能し、実測部３５で測定されたデータに基づいて前記実測データ表を自動作成する。図７は本実施形態における各実測地点の実測データ表を示す図である。なお、本実施形態においては、実測データのパラメータは、座標、標高、基準点に対する方位、電波伝播区間損失レベルおよび電界強度レベルを例示しているが、これに限られるものではなく、空中線海抜高、送信設備条件（送信電力、空中線設備及び周波数等）、伝播区間損失値（自由空間損失や山岳遮蔽損失等）および区間信号対雑音比(Ｓ／Ｎ)等、無線回線設計に必要な情報を表示可能である。これにより、実測データ表を作成するユーザの手間を省くことができるとともに、実測の後、実測データ表を即座に無線回線設計に生かすことができる。
【００４６】
本実施形態によれば、図６において、電波伝播区間損失分布地図上に表示されている実測地点Ａｉのそれぞれは、図７において、実測データ表に表示されている各実測地点Ａｉに対応する実測データ（実測地点表示ｌｋＡ１，ｌｋＡ２，…）とリンクしている。また、基準点Ｘ（図７のｌｋＸ）や定点Ｙ等も同様にリンクが貼られることとしてもよい。
【００４７】
したがって、図６において、実測地点Ａｉのいずれかをマウスでクリックし、該当する実測地点番号（Ａｉ）を別途入力することによって、入力装置１を用いてユーザが指示することにより、図７の実測データ表の対応する実測データ箇所が表示装置４に表示される。このように、電波伝播区間損失分布地図上に表示された実測結果の詳細を容易に表示させることができるため、より効率的な利用を図ることができる。
【００４８】
もちろん、図７において、実測データ表の実測地点表示ｌｋＡｉのいずれかをマウスでクリック等することにより、図６の電波伝播区間損失分布地図が表示されることとしてもよい。なお、この際は、該当する実測地点Ａｉを点滅表示させる他、色を変えて表示させる等により、ユーザに分かり易く表示させることとすることが好ましい。
なお、本実施形態においては、測定車両内にすべての構成要素を搭載する態様について説明したが、これに限られるものではない。例えば、測定車両には、前記実測部３５を搭載する一方、屋内（事業所等）にその他の構成要素を設置して、相互に通信可能な構成にすることも可能である。この際には、測定車両から実測部３５において測定された実測データを屋内のシステムに送信する一方、屋内のシステムから電波伝播区間損失分布データを送信することにより、測定車両内においても実測を行いながら電波伝播区間損失分布地図の利用を図ることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線回線設計支援システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本実施形態における所定領域の地図表示画面を示す図である。
【図３】本実施形態における電波伝播区間損失分布地図作成表示処理についてのフローチャートである。
【図４】図２における基線上の電波伝播区間損失を求めるための標高に関する見通し図を示す図である。
【図５】本実施形態において表示される電波伝播区間損失分布地図を示す図である。
【図６】図５の電波伝播区間損失分布地図上に表示された電界強度レベルを示す部分の拡大図である。
【図７】本実施形態における各実測地点の実測データ表を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…入力装置
２…記憶装置、２１…数値地図データ記憶部、２２測定データ表記憶部
３…ＣＰＵ、３１…電波伝播区間損失演算部、３２…電波伝播区間損失分布演算部、３３…繰り返し演算部、３４…電波伝播区間損失分布地図表示制御部、３５…実測部、３６…電界強度分布データ演算部、３７…表作成部
４…表示装置、４１…電波伝播区間損失分布地図表示部
Ｘ…基準点、Ｙ…定点、Ｒｎ…基線、Ｓ…予測領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波応用通信設備等の置局検討およびその回線設計業務において用いられる無線回線設計支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線局等の電波応用通信設備の置局検討およびその回線設計業務においては、電波伝播の予測および実測を行っている。具体的には、まず、設計領域の数値地図データ（特に、標高値）に基づいて所定の基地局（基準点）からの電波伝播区間の見通し図（基準点から所定の定点を通る基線上の電波伝播区間損失を当該基線上の標高データより予測する）を作成する（例えば、非特許文献１参照）。そして、電波伝播の損失が生じる領域およびその損失の程度を予測する（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００３】
一方、所定の基地局から電波を送信している状態で、設計領域に電波を受信可能な計測車両を走らせることにより、受信した電波の電界強度を解析している（例えば、特許文献１，２参照）。そして、計測車両による実際の測定値と予測値とを照会することにより、最終的な電波応用通信設備の設計検討を行っている（例えば、非特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平８−１６００８６号公報
【特許文献２】特開平５−３０２９４４号公報
【非特許文献１】黒川廣、渋谷茂一著「マイクロウェーブ伝搬解説 第９版」P361-363
【非特許文献２】渋谷茂一著「電波伝搬基礎図表 第２版」P300-301
【非特許文献３】電気技術調査委員会編「電力保安通信規程 電気技術規程通信編」１９９１，P518-640
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来において、上記従来技術は、以下のような問題があった。まず第１に地図データの等高線等に基づいて電波伝播区間の見通し図は手作業で計測するものであり、設計領域全体をカバーするには、膨大な時間がかかっていた。しかも、上記見通し図は、基準点から一直線上の電波伝播区間損失を調べることはできるものの、予測領域全体での電波伝播区間損失を把握することは容易ではなかった。第２に予測と実測との連携が十分ではなく、それぞれを十分に有効利用することができなかった。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するべくなされたもので、予測領域全体での電波伝播区間損失を一元的に把握することができる無線回線設計支援システムおよび無線回線設計支援プログラムを提供することを第１の課題とする。また、電波伝播区間損失の予測データと実測データとを有効利用することができる無線回線設計支援システムを提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無線回線設計支援システムは、前記第１の課題を解決すべく、所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援システムであって、地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを格納する数値地図データ記憶部と、地図上の所定の基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データ記憶部より前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部と、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部と、前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部と、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示する電波伝播区間損失分布地図表示部とを有するものである。
【０００７】
上記構成の無線回線設計支援システムによれば、数値地図データ記憶部に数値地図データベースが格納される。数値地図データベースには、座標および当該座標における標高が含まれている。地図上の所定の基準点および所定の定点の入力を受けると、電波伝播区間損失演算部において、前記数値地図データ記憶部より前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データが読み出され、当該標高データから基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失が積算される。続いて、積算された電波伝播区間損失に基づいて電波伝播区間損失分布演算部により、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点が段階的に記録される。これにより、前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分した電波伝播区間損失分布データが作成される。さらに、繰り返し演算部により、基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに上記と同様の電波伝播区間損失分布データを作成すべく上記処理が繰り返される。そして、電波伝播区間損失分布地図表示部により、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布が前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示される。
【０００８】
このように、基準点を中心とする予測領域における電波伝播区間損失を基準点中心に複数の放射状に設定された基線に基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示することにより、基準点を中心とする予測領域全体における電波伝播区間損失状況を一元的に把握することができる。
【０００９】
好ましくは、前記電波伝播区間損失分布地図は、基線間の等しい電波伝播区間損失レベルにある地点同士を結ぶことにより予測領域が区切られ、当該区切られた予測領域ごとに色分け表示されるように構成される。
【００１０】
この場合、基線間の電波伝播区間損失レベルが等しい地点同士が結ばれることにより、予測領域が電波伝播区間損失レベルごとに区切られる。そして、区切られた領域に応じて異なる色で色分け表示される。すなわち、等しい電波伝播区間損失レベルの領域は等しい色が付され、異なる電波伝播区間損失レベルの領域は異なる色が付されることにより、色により電波伝播区間損失レベルが区別される。したがって、地図上の予測領域内の任意の地点において予想される電波伝播区間損失レベルが一見して把握できる。
【００１１】
また、第２の課題を解決すべく、出力表示された前記電波伝播区間損失分布地図に基づいて設定された実走経路を走る測定車両において前記基準点に相当する地点からの送信電波を受信することにより電界強度を測定する実測部と、測定された電界強度の値を複数の電界強度レベルに区分して電界強度分布データを作成する電界強度分布データ演算部とを有し、前記電波伝播区間損失分布地図表示部は、前記電界強度分布データに基づいて電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点ごとに電界強度レベルを出力表示するように構成される。
【００１２】
この場合、電波伝播区間損失分布地図に基づいて測定車両の実走経路を設定し、実走経路上を実際に測定車両が走行しながら基準点に相当する地点からの送信された電波の電界強度を測定する。そして、実測部により、受信した送信電波の電界強度が測定される。実測部において測定された電界強度の実測値は、電界強度分布データ演算部により、複数の電界強度レベルに区分され、電界強度分布データが作成される。さらに、当該電界強度分布データは、電波伝播区間損失分布地図表示部により、電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点ごとに電界強度レベルが出力表示される。
【００１３】
したがって、予測される電波伝播区間損失状況を一元的に把握可能な電波伝播区間損失分布地図に基づいて実測すべき地点を容易に設定することができるとともに、測定車両による実測結果を電波伝播区間損失分布地図に反映することができるため、電波伝播区間損失の予測データと実測データとをより有効に利用することができる。
【００１４】
好ましくは、前記実測地点における数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表を記憶する実測データ表記憶部を有し、前記実測データは、前記電波伝播区間損失分布地図における実測地点と対応付けられており、実測地点を指示することにより、対応する実測データを出力表示可能に構成される。
【００１５】
この場合、実測データ表記憶部に、実測地点における数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表として記憶される。この際、実測データのそれぞれは、電波伝播区間損失分布地図に表示された実測地点と対応付けられており、電波伝播区間損失分布地図表示部上で実測地点を指示することにより、対応する実測データが出力表示される。
【００１６】
したがって、電波伝播区間損失分布地図上に表示された実測結果の詳細を容易に表示させることができるため、より効率的な利用を図ることができる。
【００１７】
好ましくは、前記実測部で測定されたデータに基づいて前記実測データ表を自動作成する表作成部を有するように構成される。
【００１８】
この場合、表作成部により、実測部で測定された実測データに基づいて実測データ表が自動作成される。したがって、実測データ表を作成する手間を省くことができるとともに、実測の後、実測データ表を即座に無線回線設計に生かすことができる。
【００１９】
また、本発明の無線回線設計支援プログラムは、第１の課題を解決するべく、地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを使用して所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援プログラムであって、コンピュータを地図上の所定の基準点および当該基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データベースより前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部、前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部、および演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心として前記基線を半径とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示すべく制御する電波伝播区間損失分布地図表示制御部として機能させるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る無線回線設計支援システムおよび無線回線設計支援プログラムによれば、基準点を中心とする予測領域における電波伝播区間損失について、基準点を中心に複数の放射状に設定された基線に基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示することにより、基準点を中心とする予測領域全体における電波伝播区間損失状況を一元的に把握することができる。
【００２１】
また、本発明に係る無線回線設計支援システムによれば、予測される電波伝播区間損失状況を一元的に把握可能な電波伝播区間損失分布地図に基づいて実測すべき地点を容易に設定することができるとともに、測定車両による実測結果を電波伝播区間損失分布地図に反映することができるため、電波伝播区間損失の予測データと実測データとをより有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る無線回線設計支援システムの構成を示す概略ブロック図である。
【００２３】
本実施形態の無線回線設計支援システムは、図１に示すように、入力装置１、記憶装置２、ＣＰＵ３および表示装置４を含み、それぞれが信号バス５で相互通信可能に構成されている。すなわち、無線回線設計支援システムは、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを核とするシステムとして構築できる。
【００２４】
入力装置１は、ユーザが各種入力を行うためのユーザインターフェイスであるキーボードやマウス等の入力機器のみならず、他の測定装置からのデータの受け渡しを行い得るＧＰ−ＩＢ等のインターフェイス及びプリンター等のＩ／Ｏ機器をも含むものである。
【００２５】
記憶装置２は、ＣＰＵ３における各処理に用いるデータ等を一時記憶するＲＡＭ、本実施形態の無線回線設計支援プログラムを記憶するＲＯＭおよび外部記憶装置であるハードディスク装置及び、光学式ディスクドライブ装置を含むものである。記憶装置２の外部記憶装置は、地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを格納する数値地図データ記憶部２１を有している。この数値地図データベースは、例えば、国土地理院の数値地図（５０ｍメッシュ（標高））等の数値地図データベースが使用できる。
【００２６】
表示装置４は、上記数値地図データ記憶部２１に記憶される数値地図データベースに基づく所定の地図を表示可能である。図２は本実施形態における所定領域の地図表示画面を示す図である。
【００２７】
ＣＰＵ３は、入力装置１から入力されたデータ等および／または記憶装置２から読み出されたデータ等に基づいて各種処理を行うものであって、地図上の所定の基準点Ｘおよび所定の定点Ｙの入力を受けて、前記数値地図データ記憶部２１より前記基準点Ｘから定点Ｙを通る基線Ｒ０上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点Ｘから所定の電波を送信したときの前記基線Ｒ０上の各地点における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部３１と、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線Ｒ０上の地点Ｌ１，Ｌ２，…を段階的に記録することにより前記基線Ｒ０を複数の電波伝播区間損失レベル（ｌｖ０，ｌｖ１，ｌｖ２，…）に区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部３２と、前記基準点Ｘを中心に前記基線Ｒ０を所定角度θごとに回転させた基線Ｒ１，Ｒ２，…について、当該基線Ｒ１，Ｒ２，…ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部３３と、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点Ｘを中心として前記基線Ｒ（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，…）を半径とする予測領域Ｓの前記電波伝播区間損失分布を表示装置４で表示する前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示させることにより、表示装置４を電波伝播区間損失分布地図表示部４１として機能させるべく制御する電波伝播区間損失分布地図表示制御部３４とを有している。
【００２８】
ここで、本実施形態のシステムの電波伝播区間損失分布地図作成表示処理についてより具体的に説明する。図３は本実施形態における電波伝播区間損失分布地図作成表示処理についてのフローチャートである。
【００２９】
まず、ユーザは、入力装置１を用いて基準点Ｘの座標と定点Ｙの座標とを入力する（ステップＳ１）。基準点Ｘおよび定点Ｙは、予め数値地図データ記憶部に記憶される数値地図データベースに基づいて表示装置２に地図を表示させた上で地図上をマウスでクリック等することにより入力してもよいし、座標値を直接入力することとしてもよい。
【００３０】
さらに、表示させる電波伝播区間損失分布地図の精度を設定すべく回転角度θを設定入力するとともに、基準点Ｘを中心とし、基線Ｒｎの距離を半径とする予測領域Ｓを設定すべく、基準点Ｘから定点Ｙを通る基線Ｒ０および基線Ｒ０より回転角度θずつ基準点Ｘを中心に回転させた基線Ｒ１，Ｒ２，…の設定を行う（ステップＳ２）。基線Ｒｎの距離は、基準点Ｘと定点Ｙとの距離でもよいし、基準点Ｘから定点Ｙを通る所定の線分（図２参照）の距離としてもよい。回転角度θについては、入力することなく予め定められた固定値としてもよいし、当該固定値に加えて必要に応じて変更入力可能に構成してもよいし、後述する予測領域Ｓの大きさに応じて自動的に変更されるものとしてもよい。図４は図２における基線上の電波伝播区間損失を求めるための標高に関する見通し図を示す図である。図４に示すように、横軸を基準点Ｘからの距離、縦軸を標高として規定し、基線Ｒ０上の標高データに基づいて地形のプロフィールを表示するものである。また、基準点Ｘと定点Ｙとを通る楕円は第１フレネルゾーン軌跡を示すものである。
【００３１】
上記ユーザからの入力を受けたＣＰＵ３は、まず基線Ｒｎのｎの値をリセット（初期値ｎ＝０）した上で（ステップＳ３）、電波伝播区間損失演算部３１として機能し、数値地図データ記憶部２１より前記基準点Ｘから定点Ｙを通る基線Ｒ０上における一連の標高データ（すなわち、基線Ｒ０上における地形のプロフィール）を読み出し（ステップＳ４）、当該標高データに基づいて基準点Ｘから所定の電波を送信したときの前記基線Ｒ０上の各地点における電波伝播区間損失を積算する（ステップＳ５）。２地点間の電波伝播区間損失の演算は、公知の方法、例えば、非特許文献２に記載された方法等により求められる。
【００３２】
続いて、電波伝播区間損失演算部３１における演算の後、ＣＰＵ３は、電波伝播区間損失分布演算部３２として機能し、演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線Ｒ０上の地点Ｌ１，Ｌ２，…を段階的に記録することにより前記基線Ｒ０を複数の電波伝播区間損失レベル（ｌｖ０，ｌｖ１，ｌｖ２，…）に区分して電波伝播区間損失分布データを作成する（ステップＳ６）。例えば、図４に示すように、損失が０である領域がｌｖ０、０〜５ｄＢの損失がある領域がｌｖ１、５〜１０ｄＢの損失がある領域がｌｖ２…（ｌｖ０とｌｖ１との境界がＬ１、ｌｖ１とｌｖ２との境界がＬ２…）といったように予め設定される。
【００３３】
次に、基準点Ｘを中心に前記基線Ｒ０を所定角度θ回転させて基線Ｒ１を設定する（ステップＳ７）。この際、ｎの値としてθが加算され、ｎ＝θに変更される（ステップＳ８）。そして、新たに設定された基線Ｒ１について上記ステップＳ４〜Ｓ８と同様に基線Ｒ１についての電波伝播区間損失分布データが作成される。ここで、ＣＰＵ３は、繰り返し演算部３３として機能し、ステップＳ８においてθを加算することによりｎの値が３６０となるまで（または３６０を超えるまで）、すなわち、設定される基線が一周するまで、基線Ｒ１，Ｒ２，…のそれぞれについての電波伝播区間損失分布データを順次作成する（ステップＳ９）。したがって、基準点Ｘを中心とする一周分の基線Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，…のそれぞれについての電波伝播区間損失分布データが作成される。例えば、所定角度θが１°の場合、３６０本の基線Ｒ０〜Ｒ３５９のそれぞれについて電波伝播区間損失レベルデータが作成されることとなる。
【００３４】
そして、ＣＰＵ３は、電波伝播区間損失分布地図表示制御部として機能し、表示装置４を電波伝播区間損失分布地図表示部４１として機能させる。そして、演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、基準点Ｘを中心として基線Ｒ（Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，…）を半径とする予測領域Ｓの前記電波伝播区間損失分布を表示装置４で表示する数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示させる（ステップＳ１０）。
【００３５】
以上のように、基準点Ｘを中心とする予測領域Ｓにおける電波伝播区間損失を基準点Ｘを中心に複数の放射状に設定された基線Ｒｎに基づいて演算するとともに所定の電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…に区分して電波伝播区間損失分布データを作成し、当該電波伝播区間損失分布データを地図上に表示することにより、基準点Ｘを中心とする予測領域Ｓ全体における電波伝播区間損失状況を一元的に把握することができる。
【００３６】
図５は本実施形態において表示される電波伝播区間損失分布地図を示す図である。本実施形態においては、図５に示すように、電波伝播区間損失分布地図が、すべての基線Ｒｎにおいて等しい電波伝播区間損失レベルにある地点Ｌ１，Ｌ２，…をそれぞれ結ぶことにより予測領域Ｓが区切られ、当該区切られた領域ＬＶ１，ＬＶ２，…ごとに色分け表示されるように構成される。
【００３７】
つまり、すべての基線Ｒｎについて電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…が等しい地点が結ばれることにより、予測領域Ｓが電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…ごとに区切られる。そして、区切られた領域ＬＶ１，ＬＶ２，…に応じて異なる色で色分け表示される。すなわち、等しい電波伝播区間損失レベルの領域は等しい色が付され、異なる電波伝播区間損失レベルの領域は異なる色が付されることにより、色により電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…が区別される。したがって、地図上の予測領域Ｓ内の任意の地点において予想される電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…が一見して把握できる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、図５のように電波伝播区間損失レベルごとに色分け表示することとしたが、本発明はこれに限られず、様々な表示態様が可能である。
【００３９】
本実施形態においては、上記入力装置１、記憶装置２、ＣＰＵ３および表示装置４を測定車両（図示せず）に搭載し、ＣＰＵ３が、出力表示された前記電波伝播区間損失分布地図に基づいて設定された実走経路を走る測定車両において前記基準点Ｘに相当する地点からの送信された電波を受信することにより電界強度を測定する実測部３５、および、測定された電界強度の値を複数の電界強度レベルに区分して電界強度分布データを作成する電界強度分布データ演算部３６としても機能する。また、測定車両には、ＧＰＳ（図示せず）が搭載されており、測定車両の現在地をＣＰＵ３に伝達可能に構成され、測定車両は、基準点Ｘに相当する地点から送信される所定の電波を受信可能なアンテナを具備している。
【００４０】
まず、ユーザは、上記のように色分け表示された電波伝播区間損失分布地図を見ながら測定車両を走行させる実走経路を設定する。損失が予想される箇所を重点的に実測すべきであるので、電波伝播区間損失分布地図において電波伝播区間損失が生じると思われる箇所（電波伝播区間損失レベルｌｖ１，ｌｖ２，…）を中心に実走経路を設定する。続いて、設定した実走経路上を実際に測定車両により走行しながら基準点Ｘに相当する地点からの送信された電波を受信する。
【００４１】
ＣＰＵ３は、実測部３５として機能し、受信した電波の電界強度を測定する。すなわち、実走経路上の所定の座標と当該座標において実際に測定された電界強度をデータとして記憶装置２に記憶する。続いて、ＣＰＵ３は、電界強度分布データ演算部３６として機能し、実測部３５において測定された電界強度の実測値のそれぞれを複数の電界強度レベルに区分し、電界強度分布データを作成する。
【００４２】
そして、電波伝播区間損失分布地図表示部４１に、当該電界強度分布データに基づいて、電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点Ａｉ（ｉ＝１，２，…）ごとに電界強度レベル（ｌｅ１，ｌｅ２，…）が出力表示される。図６は図５の電波伝播区間損失分布地図上に表示された電界強度レベルを示す部分の拡大図である。本実施形態においては、図６に示すように、電波伝播区間損失分布地図上の実走経路に相当する箇所に、各実測地点Ａｉが電界強度レベルに応じて色分け表示される。
【００４３】
したがって、予測される電波伝播区間損失状況を一元的に把握可能な電波伝播区間損失分布地図に基づいて実測すべき地点（実測地点Ａｉ）を容易に設定することができるとともに、測定車両による実測結果を電波伝播区間損失分布地図に反映することができるため、電波伝播区間損失の予測データと実測データとをより有効に利用することができる。
【００４４】
本実施形態において、記憶装置２は、実測地点Ａｉにおける数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表を記憶する実測データ表記憶部２２を有し、実測データは、前記電波伝播区間損失分布地図における実測地点Ａｉと対応付けられており、実測地点Ａｉを指示することにより、対応する実測データを出力表示可能に構成される。
【００４５】
さらに、本実施形態において、ＣＰＵ３は、表作成部３７としても機能し、実測部３５で測定されたデータに基づいて前記実測データ表を自動作成する。図７は本実施形態における各実測地点の実測データ表を示す図である。なお、本実施形態においては、実測データのパラメータは、座標、標高、基準点に対する方位、電波伝播区間損失レベルおよび電界強度レベルを例示しているが、これに限られるものではなく、空中線海抜高、送信設備条件（送信電力、空中線設備及び周波数等）、伝播区間損失値（自由空間損失や山岳遮蔽損失等）および区間信号対雑音比(Ｓ／Ｎ)等、無線回線設計に必要な情報を表示可能である。これにより、実測データ表を作成するユーザの手間を省くことができるとともに、実測の後、実測データ表を即座に無線回線設計に生かすことができる。
【００４６】
本実施形態によれば、図６において、電波伝播区間損失分布地図上に表示されている実測地点Ａｉのそれぞれは、図７において、実測データ表に表示されている各実測地点Ａｉに対応する実測データ（実測地点表示ｌｋＡ１，ｌｋＡ２，…）とリンクしている。また、基準点Ｘ（図７のｌｋＸ）や定点Ｙ等も同様にリンクが貼られることとしてもよい。
【００４７】
したがって、図６において、実測地点Ａｉのいずれかをマウスでクリックし、該当する実測地点番号（Ａｉ）を別途入力することによって、入力装置１を用いてユーザが指示することにより、図７の実測データ表の対応する実測データ箇所が表示装置４に表示される。このように、電波伝播区間損失分布地図上に表示された実測結果の詳細を容易に表示させることができるため、より効率的な利用を図ることができる。
【００４８】
もちろん、図７において、実測データ表の実測地点表示ｌｋＡｉのいずれかをマウスでクリック等することにより、図６の電波伝播区間損失分布地図が表示されることとしてもよい。なお、この際は、該当する実測地点Ａｉを点滅表示させる他、色を変えて表示させる等により、ユーザに分かり易く表示させることとすることが好ましい。
なお、本実施形態においては、測定車両内にすべての構成要素を搭載する態様について説明したが、これに限られるものではない。例えば、測定車両には、前記実測部３５を搭載する一方、屋内（事業所等）にその他の構成要素を設置して、相互に通信可能な構成にすることも可能である。この際には、測定車両から実測部３５において測定された実測データを屋内のシステムに送信する一方、屋内のシステムから電波伝播区間損失分布データを送信することにより、測定車両内においても実測を行いながら電波伝播区間損失分布地図の利用を図ることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線回線設計支援システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本実施形態における所定領域の地図表示画面を示す図である。
【図３】本実施形態における電波伝播区間損失分布地図作成表示処理についてのフローチャートである。
【図４】図２における基線上の電波伝播区間損失を求めるための標高に関する見通し図を示す図である。
【図５】本実施形態において表示される電波伝播区間損失分布地図を示す図である。
【図６】図５の電波伝播区間損失分布地図上に表示された電界強度レベルを示す部分の拡大図である。
【図７】本実施形態における各実測地点の実測データ表を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…入力装置
２…記憶装置、２１…数値地図データ記憶部、２２測定データ表記憶部
３…ＣＰＵ、３１…電波伝播区間損失演算部、３２…電波伝播区間損失分布演算部、３３…繰り返し演算部、３４…電波伝播区間損失分布地図表示制御部、３５…実測部、３６…電界強度分布データ演算部、３７…表作成部
４…表示装置、４１…電波伝播区間損失分布地図表示部
Ｘ…基準点、Ｙ…定点、Ｒｎ…基線、Ｓ…予測領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援システムであって、
地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを格納する数値地図データ記憶部と、
地図上の所定の基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データ記憶部より前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部と、
演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部と、
前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部と、
演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示する電波伝播区間損失分布地図表示部とを有することを特徴とする無線回線設計支援システム。
【請求項２】
前記電波伝播区間損失分布地図は、基線間の等しい電波伝播区間損失レベルにある地点同士を結ぶことにより前記予測領域が区切られ、当該区切られた予測領域ごとに色分け表示されることを特徴とする請求項１記載の無線回線設計支援システム。
【請求項３】
出力表示された前記電波伝播区間損失分布地図に基づいて設定された実走経路を走る測定車両において前記基準点に相当する地点からの送信電波を受信することにより電界強度を測定する実測部と、
測定された電界強度の値を複数の電界強度レベルに区分して電界強度分布データを作成する電界強度分布データ演算部とを有し、
前記電波伝播区間損失分布地図表示部は、前記電界強度分布データに基づいて電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点ごとに電界強度レベルを出力表示することを特徴とする請求項１または２記載の無線回線設計支援システム。
【請求項４】
前記実測地点における数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表を記憶する実測データ表記憶部を有し、
前記実測データは、前記電波伝播区間損失分布地図における実測地点と対応付けられており、実測地点を指示することにより、対応する実測データを出力表示可能に構成されることを特徴とする請求項３記載の無線回線設計支援システム。
【請求項５】
前記実測部で測定されたデータに基づいて前記実測データ表を自動作成する表作成部を有することを特徴とする請求項４記載の無線回線設計支援システム。
【請求項６】
地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを使用して所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援プログラムであって、
コンピュータを
地図上の所定の基準点および当該基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データベースより前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部、
演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部、
前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部、および
演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心として前記基線を半径とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示すべく制御する電波伝播区間損失分布地図表示制御部として機能させることを特徴とする無線回線設計支援プログラム。
【請求項１】
所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援システムであって、
地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを格納する数値地図データ記憶部と、
地図上の所定の基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データ記憶部より前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部と、
演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部と、
前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部と、
演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示する電波伝播区間損失分布地図表示部とを有することを特徴とする無線回線設計支援システム。
【請求項２】
前記電波伝播区間損失分布地図は、基線間の等しい電波伝播区間損失レベルにある地点同士を結ぶことにより前記予測領域が区切られ、当該区切られた予測領域ごとに色分け表示されることを特徴とする請求項１記載の無線回線設計支援システム。
【請求項３】
出力表示された前記電波伝播区間損失分布地図に基づいて設定された実走経路を走る測定車両において前記基準点に相当する地点からの送信電波を受信することにより電界強度を測定する実測部と、
測定された電界強度の値を複数の電界強度レベルに区分して電界強度分布データを作成する電界強度分布データ演算部とを有し、
前記電波伝播区間損失分布地図表示部は、前記電界強度分布データに基づいて電波伝播区間損失分布地図における実走経路上の実測地点ごとに電界強度レベルを出力表示することを特徴とする請求項１または２記載の無線回線設計支援システム。
【請求項４】
前記実測地点における数値地図データおよび電界強度を含む実測データが集計された実測データ表を記憶する実測データ表記憶部を有し、
前記実測データは、前記電波伝播区間損失分布地図における実測地点と対応付けられており、実測地点を指示することにより、対応する実測データを出力表示可能に構成されることを特徴とする請求項３記載の無線回線設計支援システム。
【請求項５】
前記実測部で測定されたデータに基づいて前記実測データ表を自動作成する表作成部を有することを特徴とする請求項４記載の無線回線設計支援システム。
【請求項６】
地図上の座標および当該座標における標高を含む数値地図データベースを使用して所定の基準点からの電波伝播状況を予測し、無線設備の置局検討およびその回線設計の支援を行う無線回線設計支援プログラムであって、
コンピュータを
地図上の所定の基準点および当該基準点および所定の定点の入力を受けて、前記数値地図データベースより前記基準点から定点を通る基線上における一連の標高データを読み出し、当該標高データに基づいて基準点から所定の電波を送信したときの前記基線上における電波伝播区間損失を積算する電波伝播区間損失演算部、
演算された電波伝播区間損失の損失値が所定の値となる基線上の地点を段階的に記録することにより前記基線を複数の電波伝播区間損失レベルに区分して電波伝播区間損失分布データを作成する電波伝播区間損失分布演算部、
前記基準点を中心に前記基線を所定角度ごとに回転させた基線について、当該基線ごとに電波伝播区間損失分布データの作成を繰り返す繰り返し演算部、および
演算された複数の前記電波伝播区間損失分布データに基づいて、前記基準点を中心として前記基線を半径とする予測領域の前記電波伝播区間損失分布を前記数値地図データベースに基づく地図上に電波伝播区間損失分布地図として出力表示すべく制御する電波伝播区間損失分布地図表示制御部として機能させることを特徴とする無線回線設計支援プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２８７７１１（Ｐ２００６−２８７７１１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０６２９８（Ｐ２００５−１０６２９８）
【出願日】平成１７年４月１日（２００５．４．１）
【出願人】（５０３４７１２１５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１日（２００５．４．１）
【出願人】（５０３４７１２１５）
【Ｆターム（参考）】
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