電波伝搬特性推定装置及びコンピュータプログラム
【課題】レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることにより電波伝搬特性推定データを効率的に生成するとともに、屋外の送信点から屋内の受信点までの電波伝搬特性を推定することを図る。
【解決手段】平面データを用いて送信点から受信点の建物までの第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出するレイランチング法演算部６と、垂直断面データを用いて送信点から受信点の建物までの第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出するイメージング法演算部７と、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する合成部８と、を備える。
【解決手段】平面データを用いて送信点から受信点の建物までの第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出するレイランチング法演算部６と、垂直断面データを用いて送信点から受信点の建物までの第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出するイメージング法演算部７と、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する合成部８と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波伝搬特性推定装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話網などの無線通信システムにおいて、ある基地局の通信可能な範囲（サービスエリア）を推定するために、一の基地局から発射された電波の伝搬に関する特性を推定した電波伝搬特性推定データ（電波の軌跡、伝搬損失、受信信号強度など）をレイトレース（ray trace）法により計算する、様々な技術が知られている。レイトレース法については、例えば非特許文献１に開示されている。
【０００３】
レイトレース法には、イメージング法（imaging method）とレイランチング法（ray launching method）がある。イメージング法では、鏡像原理により電波の反射、回折の軌跡を計算する。イメージング法によれば、電波の軌跡を正確に求めることができるが、反射面および回折点が増えると計算量が指数関数的に増大する。レイランチング法では、送信点における電波の発射方向を離散的に設けて各発射方向に電波を発射し、その軌跡を逐次追跡する。レイランチング法によれば、イメージング法に比して計算量を抑制することができるが、回折波を考慮することが難しい。
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、レイランチング法により建物内部の複数階にわたる電波の軌跡を計算している。非特許文献２に記載の技術では、イメージング法により電波の軌跡を計算している。非特許文献３には、レイランチング法とイメージング法を比較した内容が記載されており、反射回数の少ない伝搬経路をイメージング法で計算し、一方、反射回数の多い伝搬経路をレイランチング法で計算することが開示されている。
【０００５】
また、屋外の主要な道路上において各基地局からの電波の受信信号強度を推定するための従来技術として、例えば非特許文献４に開示される技術が知られている。非特許文献４の技術は、携帯電話用エリア設計ツールに関するものであり、広域のエリアを対象にして複数の基地局によるカバレッジや干渉の影響を評価し、主に２次元の無線エリア設計を目的としている。具体的には、エリアの平均建物高や道路幅など、建物環境の代表的な数値を抽出し、非特許文献１の第15章に記載される統計的な手法（推定式）を用いて各基地局からの信号の強度を推定している。非特許文献４の技術では、建物データを含む地図データベースを加工して、例えば２５ｍ四方のメッシュごとの平均建物高を抽出した地図データ等を用いている。
【非特許文献１】細矢良雄（監修）、“電波伝搬ハンドブック”、リアライズ社、第２部 第１５章 １５．５、１９９９年
【非特許文献２】株式会社構造計画研究所、“RapLab”、［平成２０年８月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www4.kke.co.jp/raplab/＞
【非特許文献３】株式会社情報数理研究所、“ラウンチング法とイメージ法の比較”、［平成２０年８月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.imslab.co.jp/Product/eem/rtm/raytrace.htm＞
【非特許文献４】エリクソン、“Planet EV”、［平成２０年８月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ericsson.com/solutions/tems/network_plan/planetev.shtml＞
【特許文献１】特開２００５−３１８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来技術では、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることができていない。
特許文献１、非特許文献２に記載の従来技術では、レイランチング法又はイメージング法のいずれか一方のみを使用するものであり、レイランチング法とイメージング法を組み合わせたものではない。
【０００７】
非特許文献３には、反射回数の少ない伝搬経路に対してイメージング法を適用し、一方、反射回数の多い伝搬経路に対してはレイランチング法を適用することが開示されてはいる。しかしながら、伝搬経路の個々に対し、それぞれの反射回数によってレイランチング法を用いるのか又はイメージング法を用いるのかを、いちいち選択しなければならず、効率が悪い。さらに、一般にレイランチング法よりもイメージング法の方が電波の軌跡を正確に求めることができるが、反射回数によってレイランチング法とイメージング法を使い分けするのでは、イメージング法を適用した方がよい伝搬経路であっても、単に反射回数が多い（反射回数が一定数以上である）というだけでレイランチング法を適用することになり、非常に効率が悪い。
【０００８】
例えば、図９に示すように、高所の送信点（基地局）から地面方向にある建物の屋根に向けて発射された電波の伝搬経路の一つとして、建物の屋根づたいに反射と回折を繰り返すものがある。この場合、建物の屋根づたいに反射と回折を繰り返す電波の軌跡を、イメージング法により、回折波を考慮して正確に求めることが望ましい。しかしながら、反射回数によってレイランチング法とイメージング法を使い分けするのでは、レイランチング法が採用されて回折波を正確に考慮することができない恐れがある。
【０００９】
また、屋外の基地局（送信点）から屋外の移動局（受信点）までの電波伝搬特性を推定するための従来技術（例えば非特許文献４）は存在するが、屋外の基地局（送信点）から屋内の受信点までの電波伝搬特性を推定することが課題となっている。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることにより電波伝搬特性推定データを効率的に生成するとともに、屋外の送信点から屋内の受信点までの電波伝搬特性を推定することのできる電波伝搬特性推定装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る電波伝搬特性推定装置は、指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定装置において、建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースと、前記建物データベース内の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する平面データ生成部と、前記建物データベース内の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する垂直断面データ生成部と、前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出するレイランチング法演算部と、前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出するイメージング法演算部と、前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する合成部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る電波伝搬特性推定装置においては、前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る電波伝搬特性推定装置においては、路地を１階建ての建物として前記建物データベースに登録したことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るコンピュータプログラムは、指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースから、指定区域内の建物の情報を読み込む手順と、前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する手順と、前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する手順と、前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する手順と、前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する手順と、前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する手順と、をコンピュータに実行させるためのものである。
【００１５】
本発明に係るコンピュータプログラムにおいては、前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする。
これにより、前述の電波伝搬特性推定装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることにより、電波伝搬特性推定データを効率的に生成することができるという効果が得られる。また、屋外の送信点から屋内の受信点までの電波伝搬特性を推定することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の実施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電波伝搬特性推定装置１の構成を示すブロック図である。図１において、電波伝搬特性推定装置１は、入力部２と建物データベース３と平面データ生成部４と垂直断面データ生成部５とレイランチング法演算部６とイメージング法演算部７と合成部８と出力部９を有する。
【００１８】
入力部２は、作業者が電波の伝搬に関する特性（電波伝搬特性）の推定条件を指定するためのものである。作業者は、入力部２により、電波伝搬特性を推定する対象の区域（指定区域）と電波の送信点（電波送信点）と電波の受信点（電波受信点）を指定する。
【００１９】
建物データベース３は、建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する。建物データベース３には少なくとも指定区域内に実在する建物の情報を格納するように、建物データベース３を構成する。例えば、建物データベース３には、本電波伝搬特性推定装置１が電波伝搬特性の推定を受け持つ地区に実在する建物の情報を、できる限り網羅しておく。或いは、建物データベース３が、指定区域に応じて、電波伝搬特性推定装置１の外部に設けられた建物データベースから該当する区域内に実在する建物の情報を通信により取得して格納するように、建物データベース３を構成してもよい。
【００２０】
平面データ生成部４は、建物データベース３から指定区域内の建物の情報を読み込み、該建物の情報を用いて平面データを生成する。垂直断面データ生成部５は、建物データベース３から指定区域内の建物の情報を読み込み、該建物の情報を用いて垂直断面データを生成する。
【００２１】
レイランチング法演算部６は、平面データを用いて、電波送信点から電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する。イメージング法演算部７は、垂直断面データを用いて、電波送信点から電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する。
電波伝搬特性推定データとしては、電波の軌跡、伝搬損失、受信信号強度などがある。
【００２２】
合成部８は、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する。出力部９は、合成後の電波伝搬特性推定データを出力する。
【００２３】
なお、本実施形態に係る電波伝搬特性推定装置１は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、あるいはパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムにより構成され、図１に示される電波伝搬特性推定装置１の各部の機能を実現するためのプログラムを実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００２４】
また、その電波伝搬特性推定装置１には、周辺機器として入力装置、出力装置等が接続されるものとする。ここで、入力装置とはキーボード、マウス等の入力デバイスや、記録媒体からデータを読み出す読み出し装置等のことをいう。出力装置としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置等の表示装置、記録媒体への記録装置、印字装置などが挙げられる。
また、上記周辺機器については、電波伝搬特性推定装置１に直接接続するものであってもよく、あるいは通信回線を介して接続するようにしてもよい。
【００２５】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る電波伝搬特性推定装置１の動作を説明する。図２は、本実施形態に係る電波伝搬特性推定処理の手順を示すフローチャートである。
まずステップＳ１では、作業者が入力部２により電波伝搬特性推定条件を入力する。具体的には、指定区域、電波送信点及び電波受信点を入力部２により指定する。電波送信点（以下、単に「送信点」と称する）は、指定区域内の建物と送信点が設置される高さによって、場所及び高さが指定される。電波受信点（以下、単に「受信点」と称する）も同様に、指定区域内の建物と受信点が設置される高さによって、場所及び高さが指定される。さらに受信点については、建物内部の設置場所も指定できるようにする。なお、送信点及び受信点の高さは、建物の階（１階、２階、屋上など）によって指定することができるようにする。
【００２６】
次いで、ステップＳ２では、平面データ生成部４及び垂直断面データ生成部５が、建物データベース３から指定区域内の建物の情報を読み込む。図３に、指定区域内の建物の情報の概念図を示す。図３に示されるように、指定区域内にある建物の情報（形状、高さ、向き及び場所）は、３次元の建物モデルが各場所に配置された建物配置図を表す。また、送信点の在る建物１０１と受信点の在る建物１０２とが、特定される。
【００２７】
次いで、ステップＳ３では、平面データ生成部４が、指定区域内の建物の情報を用いて、該指定区域内の建物の平面データを生成する。
【００２８】
ここで、図４を参照して平面データの生成方法を説明する。図４は、本実施形態に係る平面データ生成方法を説明するための概念図である。
図４において、Ｘ軸とＹ軸は水平面内の直交する軸である。Ｚ軸は垂直の軸である。建物１０１には屋上に基地局のアンテナが設置されている。基地局のアンテナは送信点である。建物１０２には受信点が在る。送信点及び受信点の高さは、ステップＳ１で指定されている。なお、送信点又は受信点の高さが指定されていない場合には、該点の在る建物の高さに応じた値（例えば、建物の高さの半分）を、該点の高さとする。
【００２９】
直線Ａは、基地局のアンテナ（送信点）と受信点を結ぶ直線（第１の直線）である。直線Ｂは、直線Ａに直交し且つ水平な直線（第２の直線）である。平面Ｃは、直線Ａと直線Ｂを含む平面である。平面データ生成部４は、平面Ｃで建物を切断した断面のデータ（平面データ）を生成する。図５に、平面データの概念図を示す。図５に示されるように、平面データは、指定区域内において、平面Ｃで切断された各建物の断面図を表す。
【００３０】
次いで、ステップＳ４では、垂直断面データ生成部５が、指定区域内の建物の情報を用いて、該指定区域内の建物の垂直断面データを生成する。垂直断面データ生成部５は、送信点と受信点を結ぶ直線を含む垂直面で指定区域内の建物を切断した断面のデータ（垂直断面データ）を生成する。図６に、垂直断面データの概念図を示す。図６に示されるように、垂直断面データは、指定区域内において、送信点と受信点を結ぶ直線を含む垂直面で切断された各建物の断面図を表す。
【００３１】
次いで、ステップＳ５では、レイランチング法演算部６が、平面データを用いて、送信点から受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する。この第１の電波伝搬特性推定データの算出処理では、レイランチング法により、送信点からの電波の発射方向を平面Ｃ内で一定の角度ごとに３６０度分を設けて、各発射方向に発射された電波の軌跡を調べる。そして、受信点が在る建物に到達する軌跡（つまり、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬経路）ごとに、該軌跡に基づいて、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬損失、又は、受信点が在る建物における受信信号強度、を算出する。
なお、伝搬損失が大きく、従って受信信号強度が小さい伝搬経路については、これ以降、処理対象から除外してもよい。この判定用の閾値（伝搬損失又は受信信号強度）は予め設定しておく。
【００３２】
次いで、ステップＳ６では、イメージング法演算部７が、垂直断面データを用いて、送信点から受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する。この第２の電波伝搬特性推定データの算出処理では、イメージング法により、送信点と受信点が在る建物との間に存在する反射面及び回折点を幾何学的に求め、送信点から受信点が在る建物に到達する電波の軌跡を計算する。そして、受信点が在る建物に到達する軌跡（つまり、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬経路）ごとに、該軌跡に基づいて、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬損失、又は、受信点が在る建物における受信信号強度、を算出する。
なお、伝搬損失が大きく、従って受信信号強度が小さい伝搬経路については、これ以降、処理対象から除外してもよい。この判定用の閾値（伝搬損失又は受信信号強度）は予め設定しておく。
【００３３】
次いで、ステップＳ７では、合成部８が、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する。この合成処理では、伝搬損失又は受信信号強度を合成する。
【００３４】
ここで、図７を参照して、本実施形態に係る電波伝搬特性推定データの合成処理を説明する。
まず、合成部８は、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対し、建物内部に在る受信点までの屋内浸透データを算出する。図７において、建物１０２の屋内に受信点が設けられている。そして、伝搬経路（パス）ｋと伝搬経路（パス）ｊが建物１０２に到達している。このとき、パスｉの伝搬損失の屋内浸透データＬ＿ｉは、（１）式により算出する。なお、パスｉの受信信号強度の屋内浸透データＰ＿ｉについても、（１）式において伝搬損失を受信信号強度に置き換えればよく、同様に算出することができる。
【００３５】
Ｌ＿ｉ＝ＬＯＵＴ＿ｉ＋α×ｄ＿ｉ×ｓｉｎθ＿ｉ＋β （単位はデシベル） ・・・（１）
但し、Ｌ＿ｉはパスｉの伝搬損失の屋内浸透データ、ＬＯＵＴ＿ｉはパスｉの建物の外壁での伝搬損失、αは屋内の距離特性の係数（距離係数）、ｄ＿ｉはパスｉの電波が入射する外壁から受信点までの距離（単位はメートル）、θ＿ｉはパスｉの到来方向と外壁面からの垂線とが成す角度（入射角）、βは屋内浸透損失であり、電波が入射する面の材質に依存するものである。なお、距離係数αとしては０．６程度がよいことが、「COST231 Final Report, Chapter 4, pp.167-pp.174」に開示されている。また、入射角θ＿ｉについては、電波伝搬特性推定データとして、レイランチング法演算部６及びイメージング法演算部７により求めておく。
【００３６】
次いで、合成部８は、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データとからそれぞれ算出された屋内浸透データを合成する。伝搬損失の場合は、（２）式により、伝搬損失の屋内浸透データＬ＿ｉの合成値Ｌを算出する。受信信号強度の場合は、（３）式により、受信信号強度の屋内浸透データＰ＿ｉの合成値Ｐを算出する。
【００３７】
【数１】
（単位はデシベル） ・・・（２）
【００３８】
【数２】
（単位はデシベル） ・・・（３）
【００３９】
説明を図２に戻す。
次いで、ステップＳ８では、出力部９が、合成部８によって合成された電波伝搬特性推定データ（伝搬損失の合成値Ｌ又は受信信号強度の合成値Ｐ）を出力する。
【００４０】
上述したように本実施形態では、平面Ｃ内の伝搬経路をレイランチング法により求め、垂直面内の伝搬経路をイメージング法により求める。平面Ｃは、送信点と受信点を結ぶ直線Ａ（第１の直線）と、該直線Ａに直交し且つ水平な直線Ｂ（第２の直線）とを含む平面である（図４参照）。この理由を説明する。平面Ｃ内では、建物の外壁による電波の反射が電波の軌跡として主要なものであるという知見に基づいている。つまり、平面Ｃ内では、回折波の影響は反射波に比して少ないので、計算量の削減を重視してレイランチング法を用いている。一方、垂直面内では、建物の屋根づたいに反射と回折を繰り返す電波の軌跡が多くあり、反射波とともに回折波も重要であるので、イメージング法を用いている。これにより、本実施形態によれば、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることにより、電波伝搬特性推定データを効率的に生成することができるという効果が得られる。
【００４１】
また、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成することにより、建物内部に在る受信点における電波伝搬特性推定データを求めることができる。
【００４２】
なお、上記図４に示す平面Ｃは、水平面を含むものである。送信点と受信点が同じ高さにあれば、平面Ｃは水平面となる。或いは、送信点の高さが指定されなかった場合には、平面Ｃを受信点の高さの水平面としてもよい。
【００４３】
次に、図８を参照して、路地を電波の伝搬経路として扱う方法について説明する。
図８に示されるように、電波は、建物に囲まれた路地に対し、路地の入り口から到来していると考えられる。このことから、路地を１階建ての建物として建物データベース３に登録する。なお、路地に設置されたアーケードについても、１階建ての建物として建物データベース３に登録する。これにより、路地及びアーケードについても、建物として統一的に扱って処理することができる。
【００４４】
なお、図２に示す各ステップ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、実行することにより、電波伝搬特性推定処理を行ってもよい。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であってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
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、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）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。
【００４５】
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が送信された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（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
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良い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４６】
以上、本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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電波伝搬特性推定装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電波伝搬特性推定処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る指定区域内の建物の情報の概念図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る平面データ生成方法を説明するための概念図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る平面データの概念図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る垂直断面データの概念図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、建物内部に在る受信点における電波伝搬特性推定データを算出する方法を説明するための概念図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る、路地を電波の伝搬経路として扱う方法を説明するための概念図である。
【図９】電波の伝搬経路の例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…電波伝搬特性推定装置、２…入力部、３…建物データベース、４…平面データ生成部、５…垂直断面データ生成部、６…レイランチング法演算部、７…イメージング法演算部、８…合成部、９…出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波伝搬特性推定装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話網などの無線通信システムにおいて、ある基地局の通信可能な範囲（サービスエリア）を推定するために、一の基地局から発射された電波の伝搬に関する特性を推定した電波伝搬特性推定データ（電波の軌跡、伝搬損失、受信信号強度など）をレイトレース（ray trace）法により計算する、様々な技術が知られている。レイトレース法については、例えば非特許文献１に開示されている。
【０００３】
レイトレース法には、イメージング法（imaging method）とレイランチング法（ray launching method）がある。イメージング法では、鏡像原理により電波の反射、回折の軌跡を計算する。イメージング法によれば、電波の軌跡を正確に求めることができるが、反射面および回折点が増えると計算量が指数関数的に増大する。レイランチング法では、送信点における電波の発射方向を離散的に設けて各発射方向に電波を発射し、その軌跡を逐次追跡する。レイランチング法によれば、イメージング法に比して計算量を抑制することができるが、回折波を考慮することが難しい。
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、レイランチング法により建物内部の複数階にわたる電波の軌跡を計算している。非特許文献２に記載の技術では、イメージング法により電波の軌跡を計算している。非特許文献３には、レイランチング法とイメージング法を比較した内容が記載されており、反射回数の少ない伝搬経路をイメージング法で計算し、一方、反射回数の多い伝搬経路をレイランチング法で計算することが開示されている。
【０００５】
また、屋外の主要な道路上において各基地局からの電波の受信信号強度を推定するための従来技術として、例えば非特許文献４に開示される技術が知られている。非特許文献４の技術は、携帯電話用エリア設計ツールに関するものであり、広域のエリアを対象にして複数の基地局によるカバレッジや干渉の影響を評価し、主に２次元の無線エリア設計を目的としている。具体的には、エリアの平均建物高や道路幅など、建物環境の代表的な数値を抽出し、非特許文献１の第15章に記載される統計的な手法（推定式）を用いて各基地局からの信号の強度を推定している。非特許文献４の技術では、建物データを含む地図データベースを加工して、例えば２５ｍ四方のメッシュごとの平均建物高を抽出した地図データ等を用いている。
【非特許文献１】細矢良雄（監修）、“電波伝搬ハンドブック”、リアライズ社、第２部 第１５章 １５．５、１９９９年
【非特許文献２】株式会社構造計画研究所、“RapLab”、［平成２０年８月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www4.kke.co.jp/raplab/＞
【非特許文献３】株式会社情報数理研究所、“ラウンチング法とイメージ法の比較”、［平成２０年８月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.imslab.co.jp/Product/eem/rtm/raytrace.htm＞
【非特許文献４】エリクソン、“Planet EV”、［平成２０年８月２１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ericsson.com/solutions/tems/network_plan/planetev.shtml＞
【特許文献１】特開２００５−３１８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来技術では、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることができていない。
特許文献１、非特許文献２に記載の従来技術では、レイランチング法又はイメージング法のいずれか一方のみを使用するものであり、レイランチング法とイメージング法を組み合わせたものではない。
【０００７】
非特許文献３には、反射回数の少ない伝搬経路に対してイメージング法を適用し、一方、反射回数の多い伝搬経路に対してはレイランチング法を適用することが開示されてはいる。しかしながら、伝搬経路の個々に対し、それぞれの反射回数によってレイランチング法を用いるのか又はイメージング法を用いるのかを、いちいち選択しなければならず、効率が悪い。さらに、一般にレイランチング法よりもイメージング法の方が電波の軌跡を正確に求めることができるが、反射回数によってレイランチング法とイメージング法を使い分けするのでは、イメージング法を適用した方がよい伝搬経路であっても、単に反射回数が多い（反射回数が一定数以上である）というだけでレイランチング法を適用することになり、非常に効率が悪い。
【０００８】
例えば、図９に示すように、高所の送信点（基地局）から地面方向にある建物の屋根に向けて発射された電波の伝搬経路の一つとして、建物の屋根づたいに反射と回折を繰り返すものがある。この場合、建物の屋根づたいに反射と回折を繰り返す電波の軌跡を、イメージング法により、回折波を考慮して正確に求めることが望ましい。しかしながら、反射回数によってレイランチング法とイメージング法を使い分けするのでは、レイランチング法が採用されて回折波を正確に考慮することができない恐れがある。
【０００９】
また、屋外の基地局（送信点）から屋外の移動局（受信点）までの電波伝搬特性を推定するための従来技術（例えば非特許文献４）は存在するが、屋外の基地局（送信点）から屋内の受信点までの電波伝搬特性を推定することが課題となっている。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることにより電波伝搬特性推定データを効率的に生成するとともに、屋外の送信点から屋内の受信点までの電波伝搬特性を推定することのできる電波伝搬特性推定装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る電波伝搬特性推定装置は、指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定装置において、建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースと、前記建物データベース内の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する平面データ生成部と、前記建物データベース内の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する垂直断面データ生成部と、前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出するレイランチング法演算部と、前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出するイメージング法演算部と、前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する合成部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る電波伝搬特性推定装置においては、前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る電波伝搬特性推定装置においては、路地を１階建ての建物として前記建物データベースに登録したことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るコンピュータプログラムは、指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースから、指定区域内の建物の情報を読み込む手順と、前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する手順と、前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する手順と、前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する手順と、前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する手順と、前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する手順と、をコンピュータに実行させるためのものである。
【００１５】
本発明に係るコンピュータプログラムにおいては、前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする。
これにより、前述の電波伝搬特性推定装置がコンピュータを利用して実現できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることにより、電波伝搬特性推定データを効率的に生成することができるという効果が得られる。また、屋外の送信点から屋内の受信点までの電波伝搬特性を推定することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の実施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電波伝搬特性推定装置１の構成を示すブロック図である。図１において、電波伝搬特性推定装置１は、入力部２と建物データベース３と平面データ生成部４と垂直断面データ生成部５とレイランチング法演算部６とイメージング法演算部７と合成部８と出力部９を有する。
【００１８】
入力部２は、作業者が電波の伝搬に関する特性（電波伝搬特性）の推定条件を指定するためのものである。作業者は、入力部２により、電波伝搬特性を推定する対象の区域（指定区域）と電波の送信点（電波送信点）と電波の受信点（電波受信点）を指定する。
【００１９】
建物データベース３は、建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する。建物データベース３には少なくとも指定区域内に実在する建物の情報を格納するように、建物データベース３を構成する。例えば、建物データベース３には、本電波伝搬特性推定装置１が電波伝搬特性の推定を受け持つ地区に実在する建物の情報を、できる限り網羅しておく。或いは、建物データベース３が、指定区域に応じて、電波伝搬特性推定装置１の外部に設けられた建物データベースから該当する区域内に実在する建物の情報を通信により取得して格納するように、建物データベース３を構成してもよい。
【００２０】
平面データ生成部４は、建物データベース３から指定区域内の建物の情報を読み込み、該建物の情報を用いて平面データを生成する。垂直断面データ生成部５は、建物データベース３から指定区域内の建物の情報を読み込み、該建物の情報を用いて垂直断面データを生成する。
【００２１】
レイランチング法演算部６は、平面データを用いて、電波送信点から電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する。イメージング法演算部７は、垂直断面データを用いて、電波送信点から電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する。
電波伝搬特性推定データとしては、電波の軌跡、伝搬損失、受信信号強度などがある。
【００２２】
合成部８は、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する。出力部９は、合成後の電波伝搬特性推定データを出力する。
【００２３】
なお、本実施形態に係る電波伝搬特性推定装置１は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、あるいはパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムにより構成され、図１に示される電波伝搬特性推定装置１の各部の機能を実現するためのプログラムを実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００２４】
また、その電波伝搬特性推定装置１には、周辺機器として入力装置、出力装置等が接続されるものとする。ここで、入力装置とはキーボード、マウス等の入力デバイスや、記録媒体からデータを読み出す読み出し装置等のことをいう。出力装置としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置等の表示装置、記録媒体への記録装置、印字装置などが挙げられる。
また、上記周辺機器については、電波伝搬特性推定装置１に直接接続するものであってもよく、あるいは通信回線を介して接続するようにしてもよい。
【００２５】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る電波伝搬特性推定装置１の動作を説明する。図２は、本実施形態に係る電波伝搬特性推定処理の手順を示すフローチャートである。
まずステップＳ１では、作業者が入力部２により電波伝搬特性推定条件を入力する。具体的には、指定区域、電波送信点及び電波受信点を入力部２により指定する。電波送信点（以下、単に「送信点」と称する）は、指定区域内の建物と送信点が設置される高さによって、場所及び高さが指定される。電波受信点（以下、単に「受信点」と称する）も同様に、指定区域内の建物と受信点が設置される高さによって、場所及び高さが指定される。さらに受信点については、建物内部の設置場所も指定できるようにする。なお、送信点及び受信点の高さは、建物の階（１階、２階、屋上など）によって指定することができるようにする。
【００２６】
次いで、ステップＳ２では、平面データ生成部４及び垂直断面データ生成部５が、建物データベース３から指定区域内の建物の情報を読み込む。図３に、指定区域内の建物の情報の概念図を示す。図３に示されるように、指定区域内にある建物の情報（形状、高さ、向き及び場所）は、３次元の建物モデルが各場所に配置された建物配置図を表す。また、送信点の在る建物１０１と受信点の在る建物１０２とが、特定される。
【００２７】
次いで、ステップＳ３では、平面データ生成部４が、指定区域内の建物の情報を用いて、該指定区域内の建物の平面データを生成する。
【００２８】
ここで、図４を参照して平面データの生成方法を説明する。図４は、本実施形態に係る平面データ生成方法を説明するための概念図である。
図４において、Ｘ軸とＹ軸は水平面内の直交する軸である。Ｚ軸は垂直の軸である。建物１０１には屋上に基地局のアンテナが設置されている。基地局のアンテナは送信点である。建物１０２には受信点が在る。送信点及び受信点の高さは、ステップＳ１で指定されている。なお、送信点又は受信点の高さが指定されていない場合には、該点の在る建物の高さに応じた値（例えば、建物の高さの半分）を、該点の高さとする。
【００２９】
直線Ａは、基地局のアンテナ（送信点）と受信点を結ぶ直線（第１の直線）である。直線Ｂは、直線Ａに直交し且つ水平な直線（第２の直線）である。平面Ｃは、直線Ａと直線Ｂを含む平面である。平面データ生成部４は、平面Ｃで建物を切断した断面のデータ（平面データ）を生成する。図５に、平面データの概念図を示す。図５に示されるように、平面データは、指定区域内において、平面Ｃで切断された各建物の断面図を表す。
【００３０】
次いで、ステップＳ４では、垂直断面データ生成部５が、指定区域内の建物の情報を用いて、該指定区域内の建物の垂直断面データを生成する。垂直断面データ生成部５は、送信点と受信点を結ぶ直線を含む垂直面で指定区域内の建物を切断した断面のデータ（垂直断面データ）を生成する。図６に、垂直断面データの概念図を示す。図６に示されるように、垂直断面データは、指定区域内において、送信点と受信点を結ぶ直線を含む垂直面で切断された各建物の断面図を表す。
【００３１】
次いで、ステップＳ５では、レイランチング法演算部６が、平面データを用いて、送信点から受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する。この第１の電波伝搬特性推定データの算出処理では、レイランチング法により、送信点からの電波の発射方向を平面Ｃ内で一定の角度ごとに３６０度分を設けて、各発射方向に発射された電波の軌跡を調べる。そして、受信点が在る建物に到達する軌跡（つまり、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬経路）ごとに、該軌跡に基づいて、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬損失、又は、受信点が在る建物における受信信号強度、を算出する。
なお、伝搬損失が大きく、従って受信信号強度が小さい伝搬経路については、これ以降、処理対象から除外してもよい。この判定用の閾値（伝搬損失又は受信信号強度）は予め設定しておく。
【００３２】
次いで、ステップＳ６では、イメージング法演算部７が、垂直断面データを用いて、送信点から受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する。この第２の電波伝搬特性推定データの算出処理では、イメージング法により、送信点と受信点が在る建物との間に存在する反射面及び回折点を幾何学的に求め、送信点から受信点が在る建物に到達する電波の軌跡を計算する。そして、受信点が在る建物に到達する軌跡（つまり、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬経路）ごとに、該軌跡に基づいて、送信点から受信点が在る建物までの電波の伝搬損失、又は、受信点が在る建物における受信信号強度、を算出する。
なお、伝搬損失が大きく、従って受信信号強度が小さい伝搬経路については、これ以降、処理対象から除外してもよい。この判定用の閾値（伝搬損失又は受信信号強度）は予め設定しておく。
【００３３】
次いで、ステップＳ７では、合成部８が、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する。この合成処理では、伝搬損失又は受信信号強度を合成する。
【００３４】
ここで、図７を参照して、本実施形態に係る電波伝搬特性推定データの合成処理を説明する。
まず、合成部８は、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対し、建物内部に在る受信点までの屋内浸透データを算出する。図７において、建物１０２の屋内に受信点が設けられている。そして、伝搬経路（パス）ｋと伝搬経路（パス）ｊが建物１０２に到達している。このとき、パスｉの伝搬損失の屋内浸透データＬ＿ｉは、（１）式により算出する。なお、パスｉの受信信号強度の屋内浸透データＰ＿ｉについても、（１）式において伝搬損失を受信信号強度に置き換えればよく、同様に算出することができる。
【００３５】
Ｌ＿ｉ＝ＬＯＵＴ＿ｉ＋α×ｄ＿ｉ×ｓｉｎθ＿ｉ＋β （単位はデシベル） ・・・（１）
但し、Ｌ＿ｉはパスｉの伝搬損失の屋内浸透データ、ＬＯＵＴ＿ｉはパスｉの建物の外壁での伝搬損失、αは屋内の距離特性の係数（距離係数）、ｄ＿ｉはパスｉの電波が入射する外壁から受信点までの距離（単位はメートル）、θ＿ｉはパスｉの到来方向と外壁面からの垂線とが成す角度（入射角）、βは屋内浸透損失であり、電波が入射する面の材質に依存するものである。なお、距離係数αとしては０．６程度がよいことが、「COST231 Final Report, Chapter 4, pp.167-pp.174」に開示されている。また、入射角θ＿ｉについては、電波伝搬特性推定データとして、レイランチング法演算部６及びイメージング法演算部７により求めておく。
【００３６】
次いで、合成部８は、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データとからそれぞれ算出された屋内浸透データを合成する。伝搬損失の場合は、（２）式により、伝搬損失の屋内浸透データＬ＿ｉの合成値Ｌを算出する。受信信号強度の場合は、（３）式により、受信信号強度の屋内浸透データＰ＿ｉの合成値Ｐを算出する。
【００３７】
【数１】
（単位はデシベル） ・・・（２）
【００３８】
【数２】
（単位はデシベル） ・・・（３）
【００３９】
説明を図２に戻す。
次いで、ステップＳ８では、出力部９が、合成部８によって合成された電波伝搬特性推定データ（伝搬損失の合成値Ｌ又は受信信号強度の合成値Ｐ）を出力する。
【００４０】
上述したように本実施形態では、平面Ｃ内の伝搬経路をレイランチング法により求め、垂直面内の伝搬経路をイメージング法により求める。平面Ｃは、送信点と受信点を結ぶ直線Ａ（第１の直線）と、該直線Ａに直交し且つ水平な直線Ｂ（第２の直線）とを含む平面である（図４参照）。この理由を説明する。平面Ｃ内では、建物の外壁による電波の反射が電波の軌跡として主要なものであるという知見に基づいている。つまり、平面Ｃ内では、回折波の影響は反射波に比して少ないので、計算量の削減を重視してレイランチング法を用いている。一方、垂直面内では、建物の屋根づたいに反射と回折を繰り返す電波の軌跡が多くあり、反射波とともに回折波も重要であるので、イメージング法を用いている。これにより、本実施形態によれば、レイランチング法とイメージング法を適切に組合せることにより、電波伝搬特性推定データを効率的に生成することができるという効果が得られる。
【００４１】
また、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成することにより、建物内部に在る受信点における電波伝搬特性推定データを求めることができる。
【００４２】
なお、上記図４に示す平面Ｃは、水平面を含むものである。送信点と受信点が同じ高さにあれば、平面Ｃは水平面となる。或いは、送信点の高さが指定されなかった場合には、平面Ｃを受信点の高さの水平面としてもよい。
【００４３】
次に、図８を参照して、路地を電波の伝搬経路として扱う方法について説明する。
図８に示されるように、電波は、建物に囲まれた路地に対し、路地の入り口から到来していると考えられる。このことから、路地を１階建ての建物として建物データベース３に登録する。なお、路地に設置されたアーケードについても、１階建ての建物として建物データベース３に登録する。これにより、路地及びアーケードについても、建物として統一的に扱って処理することができる。
【００４４】
なお、図２に示す各ステップ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、実行することにより、電波伝搬特性推定処理を行ってもよい。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であってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
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、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）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。
【００４５】
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が送信された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（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
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良い。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４６】
以上、本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、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電波伝搬特性推定装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電波伝搬特性推定処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る指定区域内の建物の情報の概念図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る平面データ生成方法を説明するための概念図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る平面データの概念図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る垂直断面データの概念図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、建物内部に在る受信点における電波伝搬特性推定データを算出する方法を説明するための概念図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る、路地を電波の伝搬経路として扱う方法を説明するための概念図である。
【図９】電波の伝搬経路の例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…電波伝搬特性推定装置、２…入力部、３…建物データベース、４…平面データ生成部、５…垂直断面データ生成部、６…レイランチング法演算部、７…イメージング法演算部、８…合成部、９…出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定装置において、
建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースと、
前記建物データベース内の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する平面データ生成部と、
前記建物データベース内の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する垂直断面データ生成部と、
前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出するレイランチング法演算部と、
前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出するイメージング法演算部と、
前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する合成部と、
を備えたことを特徴とする電波伝搬特性推定装置。
【請求項２】
前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする請求項１に記載の電波伝搬特性推定装置。
【請求項３】
路地を１階建ての建物として前記建物データベースに登録したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電波伝搬特性推定装置。
【請求項４】
指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースから、指定区域内の建物の情報を読み込む手順と、
前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する手順と、
前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する手順と、
前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する手順と、
前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する手順と、
前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する手順と、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項５】
前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする請求項４に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１】
指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定装置において、
建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースと、
前記建物データベース内の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する平面データ生成部と、
前記建物データベース内の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する垂直断面データ生成部と、
前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出するレイランチング法演算部と、
前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出するイメージング法演算部と、
前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する合成部と、
を備えたことを特徴とする電波伝搬特性推定装置。
【請求項２】
前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする請求項１に記載の電波伝搬特性推定装置。
【請求項３】
路地を１階建ての建物として前記建物データベースに登録したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電波伝搬特性推定装置。
【請求項４】
指定区域内の一の電波送信点から一の電波受信点までの電波の伝搬に関する特性を推定する電波伝搬特性推定処理を行うためのコンピュータプログラムであって、
建物の形状、高さ、向き及び場所の情報を有する建物データベースから、指定区域内の建物の情報を読み込む手順と、
前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記指定区域内の建物の平面データを生成する手順と、
前記指定区域内の建物の情報を用いて、前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ直線を含む垂直面で前記指定区域内の建物を切断した断面のデータである垂直断面データを生成する手順と、
前記平面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出する手順と、
前記垂直断面データを用いて、前記電波送信点から前記電波受信点が在る建物までの電波伝搬特性を推定した第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出する手順と、
前記第１の電波伝搬特性推定データと前記第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して前記建物内部に在る前記電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する手順と、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項５】
前記平面データは、各々高さを有する前記電波送信点と前記電波受信点を結ぶ第１の直線と、該第１の直線に直交し且つ水平な第２の直線と、を含む平面で、前記指定区域内の建物を切断した断面のデータであることを特徴とする請求項４に記載のコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−７４７２９（Ｐ２０１０−７４７２９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４２５１６（Ｐ２００８−２４２５１６）
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２２日（２００８．９．２２）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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