(57)【要約】【課題】家具などの遮蔽物のレイアウトや材質の入力なしで、任意の点における受信電力を正確に推定する。【解決手段】受信電力推定装置１００の遅延プロファイル推定部１０１は、遮蔽物が設置された屋内空間を含んだ空間において実測した複数のパスの受信電力に基づいて遅延プロファイルを推定し、パス透過損失抽出部１０２は、推定された遅延プロファイルと、空間を自由空間と仮定した場合のパスの受信電力とに基づいてパスごとの透過損失を算出する。メッシュ透過損失推定部１０４は、屋内空間をメッシュで区切り、算出されたパス毎の透過損失に基づいてメッシュごとの透過損失の推定値を算出し、受信電力推定部１０５は、メッシュごとの透過損失値の推定値に基づいて、空間内の任意の点における受信電力の推定値を算出する。【選択図】図２
2014241574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮蔽物が設置された屋内空間を含んだ空間において実測した複数のパスの受信電力と、前記空間を自由空間と仮定した場合の前記パスの受信電力とに基づいて、前記パスごとの透過損失を算出するパス透過損失抽出部と、
前記屋内空間をメッシュで区切り、前記パス透過損失抽出部が算出した前記パス毎の透過損失に基づいて前記メッシュごとの透過損失の推定値を算出するメッシュ透過損失推定部と、
前記メッシュ透過損失推定部が算出したメッシュごとの透過損失値の推定値に基づいて前記空間内の任意の点における受信電力の推定値を算出する受信電力推定部と、
を備えることを特徴とする受信電力推定装置。
【請求項２】
前記受信電力推定部は、前記メッシュ透過損失推定部が推定した各メッシュの透過損失の推定値の相違に基づいて生成された前記屋内空間のレイアウトデータと、各メッシュの前記透過損失の推定値と、受信電力推定対象の無線通信装置の位置と、受信電力推定対象の前記無線通信装置の送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、及び送信周波数とに基づいて、受信電力推定対象の前記無線通信装置の受信電力の推定値を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の受信電力推定装置。
【請求項３】
メッシュサイズ、端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、及び推定誤差を対応付けたデータから、入力された端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、及び推定誤差に対応したメッシュサイズを取得し、前記メッシュ透過損失推定部に出力するメッシュサイズ決定部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信電力推定装置。
【請求項４】
メッシュサイズ、端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、推定誤差、再帰処理回数、及び処理回数を対応付けたデータから、入力された端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、及び推定誤差に対応した再帰処理回数と処理回数ごとのメッシュサイズとを取得し、前記メッシュ透過損失推定部に出力する動的メッシュサイズ決定部と、
前記メッシュ透過損失推定部が算出したメッシュごとの透過損失値の推定値に基づいて、遮蔽物の有無を判定する什器位置推定部と、
をさらに備え、
前記メッシュ透過損失推定部は、
透過損失値の推定値を算出する処理回数が前記動的メッシュサイズ決定部から出力された再帰処理回数に達するまで、処理回数に対応するメッシュサイズで前記屋内空間を区切り、メッシュごとの透過損失の推定値を算出する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信電力推定装置。
【請求項５】
前記屋内空間において利用される無線通信装置の位置及び時刻を含む端末位置情報に基づいて前記屋内空間における無線利用範囲を特定し、前記屋内空間の近隣に位置する他の無線通信装置への与干渉量を所定値以下となるか否かの判定に必要となる受信電力の実測領域を推定して出力する電波利用範囲推定部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の受信電力推定装置。
【請求項６】
前記空間において実測した複数のパスの受信電力に基づいて遅延プロファイルを推定する遅延プロファイル推定部をさらに備え、
前記パス透過損失抽出部は、前記遅延プロファイル推定部が推定した前記遅延プロファイルと、前記空間を自由空間と仮定した場合の前記パスの受信電力とに基づいて、前記パスごとの透過損失を算出する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の受信電力推定装置。
【請求項７】
前記空間において実測した受信電力の周波数領域データをサンプリングして得られた周波数データベクトルから受信データ相関行列を算出し、前記受信データ相関行列から空間スペクトラムを算出するパス分離部と、
前記パス分離部が算出した前記空間スペクトラムのピーク値に対応する伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延推定部と、
をさらに備え、
前記遅延プロファイル推定部は、前記遅延プロファイルとして、前記伝搬遅延推定部によって推定された各パスの伝搬遅延時間に対応する受信電力を算出する、
ことを特徴とする請求項６に記載の受信電力推定装置。
【請求項８】
前記パス透過損失抽出部は、
前記空間における受信電力の実測に用いた無線通信装置の位置に基づいて、送信点から受信点まで到達するパスを算出するレイトレース計算部と、
マルチパス環境下における反射係数及び透過係数を１とし、前記レイトレース計算部が算出したパスと、受信電力の実測に用いた送信周波数とに基づいて、自由伝搬の距離減衰量を算出する伝搬損失計算部と、
前記伝搬損失計算部が算出した前記自由伝搬の距離減衰量と、受信電力の実測に用いた前記無線通信装置の送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び送信電力とに基づいて、受信点の受信電力を算出する受信電力計算部と、
前記受信電力計算部が算出した前記受信点の受信電力と、前記遅延プロファイル推定部が推定した前記遅延プロファイルから得られる受信電力との差に基づいて前記パスごとの透過損失を算出する減算器とを備える、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の受信電力推定装置。
【請求項９】
受信電力推定装置が実行する受信電力推定方法であって、
パス透過損失抽出部が、遮蔽物が設置された屋内空間を含んだ空間において実測した複数のパスの受信電力と、前記空間を自由空間と仮定した場合の前記パスの受信電力とに基づいて、前記パスごとの透過損失を算出するパス透過損失抽出過程と、
メッシュ透過損失推定部が、前記屋内空間をメッシュで区切り、前記パス透過損失抽出過程において算出した前記パス毎の透過損失に基づいて前記メッシュごとの透過損失の推定値を算出するメッシュ透過損失推定過程と、
受信電力推定部が、前記メッシュ透過損失推定過程において算出したメッシュごとの透過損失値の推定値に基づいて前記空間内の任意の点における受信電力の推定値を算出する受信電力推定過程と、
を有することを特徴とする受信電力推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信電力推定装置、及び受信電力推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などの自営屋内無線通信システムの普及に伴い、隣接アクセスポイント、及びその配下の端末との干渉が問題となっている。これらの干渉の軽減には、隣接アクセスポイントの通信エリアへの干渉を回避しつつ、自らのアクセスポイント（以下、「ＡＰ」という。）の適切な通信エリア設計が必要となる。通信エリア設計とは、適切な送信電力の設定とアンテナ設置位置の決定であり、アンテナ設置位置により家具などの遮蔽物によるシャドウイングの影響が大きく変動する宅内環境において、正確に通信エリアを設計するためには、任意のアンテナ設置位置における屋内の伝搬特性を推定する必要がある。また、家具による伝搬変動は建物・部屋ごとに固有であるため、建物・部屋ごとに固有な伝搬特性の推定が必要となる。
【０００３】
建物・部屋ごとに固有な伝搬特性を推定する手法には、大別して３つの手法がある。第１の推定方法は、測定点にアンテナを設置し受信電力を実測する手法であり、第２の推定方法は、統計モデルを利用して受信電力を計算する手法であり、第３の推定方法は、計算機上に構築した建物・屋内のモデル化を用いて電波伝搬をシミュレートし、受信電力を計算する手法である。実測を用いる第１の推定方法は、アンテナ設置場所以外の測定ができないため、通信エリア設計に必要な任意の場所の伝搬特性の推定は困難である。また、統計モデルを用いる第２の推定方法は、伝搬特性を精度良く推定することが難しいため、アンテナの設置位置を限定し、統計モデルの計算値を実測値で補正する手法が提案されている。しかし、アンテナ設置位置により大きく伝搬特性が変動する宅内環境では、通信エリア設計に必要な任意の場所の伝搬特性の推定は困難である。一方、計算機シミュレーションを用いる第３の推定方法は、計算機上で送受信アンテナの位置を任意に動かせるため、建物・部屋ごとにＣＡＤ（computer aided design）ソフト等によって正確にモデル化すれば、通信エリア設計に必要な任意の場所の伝搬特性を精度良く推定することが可能である。
【０００４】
受信電力の計算機シミュレーションには、一般にＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain method）法とレイトレース法とが用いられる。ＦＤＴＤ法では、マクスウェルの偏微分方程式を時間、及び空間について差分近似し、時間領域で解くことで電界強度が求められ、任意の場所の受信電力を推定できる。ＦＤＴＤ法は、推定精度は高いが、波長の数分の１の単位ごとに電磁界解析を行うため、その演算量は推定する領域の大きさに依存する。一般的に、波長と比べ、建物・部屋のサイズは数桁以上大きいため、その伝搬環境の推定には膨大な演算量がかかってしまうという問題がある。一方で、レイトレース法は、電波の素波をレイと見なして送信点から受信点までのレイの軌跡を幾何学的にトレースし、その結果に基づいて受信点における各素波の電界強度を、幾何光学理論を用いて算出する。レイトレース法の計算時間は、波長に依存しないため、建物・屋内の伝搬特性の推定に適している。
【０００５】
図２２は、従来技術（例えば、非特許文献１参照。）の受信電力推定装置９００の構成を示すブロック図である。同図において、受信電力推定装置９００は、受信電力推定部９０１を備えている。受信電力推定部９０１は、受信電力の推定対象である受信点・送信点の端末（以下、「受信電力推定端末」と記載する。）の位置と、受信電力推定端末の送信パラメータと、家具などの遮蔽物のレイアウトデータと、遮蔽物の材質とを入力し、レイトレース法を用いて計算機上で受信電力を推定する。
【０００６】
図２３は、従来技術の受信電力推定部９０１の構成を示すブロック図である。受信電力推定部９０１は、レイトレース計算部９０２、伝搬損失計算部９０３、及び受信電力計算部９０４を備えている。レイトレース計算部９０２は、送信点から球面上に放射された電波をレイと見なして、家具などの遮蔽物のレイアウトデータと受信電力推定端末の位置に基づいて、レイの軌跡を幾何学的にトレースし、送信点から受信点まで到達するパスを計算して出力する。伝搬損失計算部９０３は、レイトレース計算部９０２から出力されたレイのパスと、遮蔽物の材質と、送信周波数とから、パスごとの透過係数、反射係数、回折係数や、距離による減衰量（伝搬損失）を計算して出力する。受信電力計算部９０４は、伝搬損失計算部９０３から出力された減衰量と、送信パラメータから得られる送信アンテナ利得と、受信アンテナ利得と、送信電力とを用いて受信点の受信電力を算出する。
【０００７】
次に、従来技術の受信電力推定装置９００の動作について説明する。
まず、ＣＡＤ（Computer Aided Design）ソフトを用いて家具などの遮蔽物のレイアウトを作成し、受信電力推定対象の端末・ＡＰの位置などを示す受信電力推定端末位置と、遮蔽物の材質と、送信アンテナ利得や、受信アンテナ利得、送信電力、送信周波数などを示す受信電力推定端末送信パラメータとを受信電力推定部９０１に入力する。レイトレース計算部９０２では、送信点から球面上に放射された電波をレイと見なして、家具などの遮蔽物のレイアウトデータと受信電力推定端末位置に基づいて、レイの軌跡を幾何学的にトレースし、送信点から受信点まで到達するパスを出力する。
【０００８】
伝搬損失計算部９０３は、レイトレース計算部９０２から出力されたレイのパスと、遮蔽物の材質と、送信周波数とから、パスごとの透過係数、反射係数、回折係数や、距離による減衰量を出力する。受信電力計算部９０４は、伝搬損失計算部９０３から出力された減衰量と、送信パラメータデータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び送信電力とを用いて、受信点の受信電力を算出して出力する。このようにして、遮蔽物のレイアウトデータや、受信電力を推定する端末・ＡＰの位置、遮蔽物の材質、送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、送信周波数からレイトレース法によって任意の場所における受信電力を得ることができる。
【０００９】
次に、上述した伝搬損失計算部９０３、受信電力計算部９０４の動作を、数式を用いて詳細に説明する。ｉをレイの番号、ｈを壁の番号、ｐを回折点の番号、受信点に到達したｉ番目のレイがｈ番目の壁面で反射する回数をＷｉ，ｈ、ｉ番目のレイがｈ番目の壁面を透過する回数をＸｉ，ｈ、ｉ番目のレイがｈ番目の壁面で回折する回数をＹｉ，ｈとし、ｉ番目のレイがｈ番目の壁面でｌ番目に反射した場合の反射係数をＲｉ，ｈ，ｌ、ｉ番目のレイがｈ番目の壁面でｍ番目に透過した場合の透過係数をＴｉ，ｈ，ｍ、ｉ番目のレイがｈ番目の壁面でｎ番目に回折した場合の回折係数をＤｉ，ｈ，ｎ、ｉ番目のレイの送信点から最初の回折点までの延べ距離をｓｉ，１、ｉ番目のレイのｐ−１番目の回折点からｐ番目までの回折点までの延べ距離をｓｉ，ｐ、送信電力をＰｔ、送信アンテナ利得をＧｔ、受信アンテナ利得をＧｒ、送信周波数をｆ、光速をｃ、波数をｋ（＝２π／λ、λは波長）とすると、ｉ番目のレイの電界強度Ｅｉ、伝搬損失Ｌｉ、受信電力Ｐｒはそれぞれ、次式（１）、（２）、（３）で計算される。なお、ｊは虚数単位であり、Ｒｅ［・］は複素数の実部を、Ｉｍ［・］は複素数の虚部を示す。
【００１０】
【数１】
2014241574.tif 000003
【００１１】
【数２】
2014241574.tif 000004
【００１２】
【数３】
2014241574.tif 000005
【００１３】
ここでは、整数の添え字は媒質種類を示す。第１の媒質から第２の媒質へ電波が入射する場合のフレネルの反射係数をＲ｜｜（ＴＥ入射）、Ｒ⊥（ＴＭ入射）、比複素屈折率をｎ１２、第１の媒質の比透磁率をμ１、比誘電率をε１、導電率をσ１、第２の媒質の比透磁率をμ２、比誘電率をε２、導電率をσ２、入射角をθ、角周波数をω、厚さをｄ、波長をλとすると、Ｒ｜｜（ＴＥ入射）、Ｒ⊥（ＴＭ入射）は、次式（４）、（５）、（６）で表される（例えば非特許文献２参照）。
【００１４】
【数４】
2014241574.tif 000006
【００１５】
【数５】
2014241574.tif 000007
【００１６】
【数６】
2014241574.tif 000008
【００１７】
また、透過係数Ｔは、次式（７）で表される。
【００１８】
【数７】
2014241574.tif 000009
【００１９】
式（７）において、βは厚さｄ、及び第１の媒質内の波長λ１の関数である。また、ｒ１２は式（４）または式（５）で与えられる第１の媒質の第２の媒質に対するフレネルの反射係数であり、ｒ２３は第２の媒質の第３の媒質に対するフレネルの反射係数である。
また、ｔ１２は第１の媒質から第２の媒質に入射波が透過する場合のフレネルの透過係数であり、ｔ２３は第２の媒質から第３の媒質に入射波が透過する場合のフレネルの透過係数である。上記β、ｔ｜｜（ＴＥ入射）、ｔ⊥（ＴＭ入射）は、各々、次式（８）、（９）、（１０）のように表される。ｔ｜｜、ｔ⊥はそれぞれ、ＴＥ入射、ＴＭ入射の場合に式（７）を用いて透過係数を算出するときに、ｔ１２、ｔ２３として用いられる。
【００２０】
【数８】
2014241574.tif 000010
【００２１】
【数９】
2014241574.tif 000011
【００２２】
【数１０】
2014241574.tif 000012
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】今井哲朗、犬飼裕一郎、藤井輝也，“レイトレースを用いた屋内エリア推定システム”，電子情報通信学会論文誌B，Vol.J83-B，No．11，p.1565-1576，2000年11月
【非特許文献２】細矢良雄，“電波伝搬ハンドブック”，REALIZE INC.，p.234-240，1999年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上述した従来技術では、端末やＡＰの位置と、遮蔽物のレイアウト、材質の情報により構成される屋内伝搬モデルを、事前にＣＡＤソフト等を用いて正確にモデル化できれば、計算機シミュレーションを用いて、端末や、ＡＰの任意の点における受信電力を正確に推定できる。
【００２５】
しかしながら、屋内伝搬モデルのモデル化で必要なパラメータのうち、家具のレイアウトは、建物・部屋ごとに固有であり、建物・部屋ごとにＣＡＤソフト等によるモデル化が必要である。また、家具などの遮蔽物の物理特性は、同一種類の素材であっても製造者等によって異なる。このため、従来技術では、正確に什器の位置と材質を入力することが困難であり、端末や、ＡＰの任意の点における受信電力を正確に推定できないという課題があった。
【００２６】
上記事情に鑑み、本発明は、家具などの遮蔽物のレイアウトや材質の入力なしで、任意の点における受信電力を正確に推定することができる受信電力推定装置、及び受信電力推定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の一態様は、遮蔽物が設置された屋内空間を含んだ空間において実測した複数のパスの受信電力と、前記空間を自由空間と仮定した場合の前記パスの受信電力とに基づいて、前記パスごとの透過損失を算出するパス透過損失抽出部と、前記屋内空間をメッシュで区切り、前記パス透過損失抽出部が算出した前記パス毎の透過損失に基づいて前記メッシュごとの透過損失の推定値を算出するメッシュ透過損失推定部と、前記メッシュ透過損失推定部が算出したメッシュごとの透過損失値の推定値に基づいて前記空間内の任意の点における受信電力の推定値を算出する受信電力推定部と、を備えることを特徴とする受信電力推定装置である。
【００２８】
また、本発明の一態様は、上述する受信電力推定装置であって、前記受信電力推定部は、前記メッシュ透過損失推定部が推定した各メッシュの透過損失の推定値の相違に基づいて生成された前記屋内空間のレイアウトデータと、各メッシュの前記透過損失の推定値と、受信電力推定対象の無線通信装置の位置と、受信電力推定対象の前記無線通信装置の送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、及び送信周波数とに基づいて、受信電力推定対象の前記無線通信装置の受信電力の推定値を算出する、ことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の一態様は、上述する受信電力推定装置であって、メッシュサイズ、端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、及び推定誤差を対応付けたデータから、入力された端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、及び推定誤差に対応したメッシュサイズを取得し、前記メッシュ透過損失推定部に出力するメッシュサイズ決定部をさらに備える、ことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の一態様は、上述する受信電力推定装置であって、メッシュサイズ、端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、推定誤差、再帰処理回数、及び処理回数を対応付けたデータから、入力された端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、及び推定誤差に対応した再帰処理回数と処理回数ごとのメッシュサイズとを取得し、前記メッシュ透過損失推定部に出力する動的メッシュサイズ決定部と、前記メッシュ透過損失推定部が算出したメッシュごとの透過損失値の推定値に基づいて、遮蔽物の有無を判定する什器位置推定部と、をさらに備え、前記メッシュ透過損失推定部は、透過損失値の推定値を算出する処理回数が前記動的メッシュサイズ決定部から出力された再帰処理回数に達するまで、処理回数に対応するメッシュサイズで前記屋内空間を区切り、メッシュごとの透過損失の推定値を算出することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の一態様は、上述する受信電力推定装置であって、前記屋内空間において利用される無線通信装置の位置及び時刻を含む端末位置情報に基づいて前記屋内空間における無線利用範囲を特定し、前記屋内空間の近隣に位置する他の無線通信装置への与干渉量を所定値以下となるか否かの判定に必要となる受信電力の実測領域を推定して出力する電波利用範囲推定部をさらに備えることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の一態様は、上述する受信電力推定装置であって、前記空間において実測した複数のパスの受信電力に基づいて遅延プロファイルを推定する遅延プロファイル推定部をさらに備え、前記パス透過損失抽出部は、前記遅延プロファイル推定部が推定した前記遅延プロファイルと、前記空間を自由空間と仮定した場合の前記パスの受信電力とに基づいて、前記パスごとの透過損失を算出する、ことを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の一態様は、上述する受信電力推定装置であって、前記空間において実測した受信電力の周波数領域データをサンプリングして得られた周波数データベクトルから受信データ相関行列を算出し、前記受信データ相関行列から空間スペクトラムを算出するパス分離部と、前記パス分離部が算出した前記空間スペクトラムのピーク値に対応する伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延推定部と、をさらに備え、前記遅延プロファイル推定部は、前記遅延プロファイルとして、前記伝搬遅延推定部によって推定された各パスの伝搬遅延時間に対応する受信電力を算出する、ことを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の一態様は、上述する受信電力推定装置であって、前記パス透過損失抽出部は、前記空間における受信電力の実測に用いた無線通信装置の位置に基づいて、送信点から受信点まで到達するパスを算出するレイトレース計算部と、マルチパス環境下における反射係数及び透過係数を１とし、前記レイトレース計算部が算出したパスと、受信電力の実測に用いた送信周波数とに基づいて、自由伝搬の距離減衰量を算出する伝搬損失計算部と、前記伝搬損失計算部が算出した前記自由伝搬の距離減衰量と、受信電力の実測に用いた前記無線通信装置の送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び送信電力とに基づいて、受信点の受信電力を算出する受信電力計算部と、前記受信電力計算部が算出した前記受信点の受信電力と、前記遅延プロファイル推定部が推定した前記遅延プロファイルから得られる受信電力との差に基づいて前記パスごとの透過損失を算出する減算器とを備える、ことを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の一態様は、受信電力推定装置が実行する受信電力推定方法であって、パス透過損失抽出部が、遮蔽物が設置された屋内空間を含んだ空間において実測した複数のパスの受信電力と、前記空間を自由空間と仮定した場合の前記パスの受信電力とに基づいて、前記パスごとの透過損失を算出するパス透過損失抽出過程と、メッシュ透過損失推定部が、前記屋内空間をメッシュで区切り、前記パス透過損失抽出過程において算出した前記パス毎の透過損失に基づいて前記メッシュごとの透過損失の推定値を算出するメッシュ透過損失推定過程と、受信電力推定部が、前記メッシュ透過損失推定過程において算出したメッシュごとの透過損失値の推定値に基づいて前記空間内の任意の点における受信電力の推定値を算出する受信電力推定過程と、を有することを特徴とする受信電力推定方法である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明により、建物・部屋ごとに異なる屋内空間をメッシュで区切り、実測データからメッシュごとの透過損失値を推定することによって、家具などの遮蔽物のレイアウトや材質の入力なしで、任意の点における受信電力を正確に推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態による通信システムが前提とする屋内伝搬モデルを示す図である。
【図２】同実施形態による受信電力推定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態による屋内空間をメッシュで区切ったモデルを示す概念図である。
【図４】同実施形態によるパス透過損失抽出部の構成を示すブロック図である。
【図５】同実施形態による受信電力推定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】同実施形態によるパス透過損失抽出部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】同実施形態による受信電力推定対象の端末と遮蔽物の距離に対するメッシュサイズの関係を示す概念図である。
【図８】同実施形態による受信電力推定装置を用いたシミュレーションにおいて実測無線通信装置として用いる送信局及び受信局と遮蔽物との位置関係を示す概念図である。
【図９】同実施形態による受信電力推定装置を用いたシミュレーションにおける受信電力推定対象の送信局及び受信局と遮蔽物との位置関係を示す概念図である。
【図１０】同実施形態による受信電力推定装置を用いたシミュレーションにおいて用いられる遮蔽物の材質を示す図である。
【図１１】同実施形態による受信電力推定装置を用いたシミュレーションにおけるメッシュの透過面の対応番号を示す図である。
【図１２】同実施形態による受信電力推定装置を用いたシミュレーションにおけるメッシュ透過損失推定部の出力結果を示す図である。
【図１３】同実施形態による受信電力推定装置を用いたシミュレーションにおける受信電力推定部の出力結果と理論値との推定誤差の相補累積分布関数を示す図である。
【図１４】第２実施形態による受信電力推定装置の構成を示す図である。
【図１５】同実施形態による受信電力推定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】第３実施形態による受信電力推定装置の構成を示す図である。
【図１７】同実施形態による電波利用範囲推定部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】第４実施形態による受信電力推定装置の構成を示す図である。
【図１９】同実施形態による動的メッシュサイズ決定部が記憶しているデータベースに含まれるメッシュサイズのデータの一例を示す図である。
【図２０】同実施形態による動的メッシュサイズ決定部が記憶しているデータベースに含まれる所要実測データ数の一例を示す図である。
【図２１】同実施形態による受信電力推定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２２】従来技術の受信電力推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】図２２に示す受信電力推定部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本実施形態では、遅延プロファイル推定とパス毎の透過損失抽出とメッシュ毎の透過損失推定を組み合わせることにより、複数の実測データを用いて、メッシュで区切った透過面ごとの透過損失値を推定し、任意の場所の受信電力を推定可能とする。
【００３９】
［Ａ．第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による通信システムが前提とする屋内伝搬モデルを示すブロック図である。屋内伝搬モデルは、無線の受信局３０１と送信局３０２を備える。送信局３０２から送信された電波が、様々な経路を通って受信局３０１に届くマルチパス環境下の屋内伝搬モデルにおいて、受信局３０１は、送信局３０２から送信された直接波を受信する。この直接波は、屋内に配置された家具などの遮蔽物を透過する。なお、同図においては、受信局３０１が屋内に設置されているが、受信局３０１が屋外に設置されてもよく、受信局３０１が屋外に設置され、送信局３０２が屋内に設置されてもよい。
【００４０】
図２は、本第１実施形態による受信電力推定装置１００の構成を示すブロック図である。受信電力推定装置１００は、遅延プロファイル推定部１０１、パス透過損失抽出部１０２、メッシュサイズ決定部１０３、メッシュ透過損失推定部１０４、及び受信電力推定部１０５を備えている。
【００４１】
遅延プロファイル推定部１０１は、受信局３０１、送信局３０２として用いる実測用の無線通信装置（以下、「実測無線通信装置」と記載する。）の位置をそれぞれ変えながら測定を行ったときの実測データの入力を受ける。実測データは、実測無線通信装置間における受信信号と既知信号の周波数チャネルごとのレベルや位相の実測値を示す。以下では、実測無線通信装置として、端末（以下、「実測端末」とも記載する。）とアクセスポイント（ＡＰ）を用いた場合を例に説明する。なお、端末とＡＰのいずれが送信局・受信局であってもよい。
【００４２】
遅延プロファイル推定部１０１は、スライディング相関処理によって受信信号と既知信号の全てのサンプルからなる実測データに対して相関演算を行い、遅延プロファイルを推定して出力する。遅延プロファイルは、遅延時間と受信電力との関係を示す。パス透過損失抽出部１０２は、遅延プロファイル推定部１０１により推定された遅延プロファイルと、入力された実測端末及びＡＰの位置と、入力された実測端末の送信パラメータとから、実測端末及びＡＰ間が自由空間であると仮定した場合のパスごとの透過損失を算出する。実測端末及びＡＰ間が自由空間であると仮定した場合のパスは、直接波のパス、すなわち、実測端末とＡＰを直線で結んだパスに相当する。送信パラメータには、送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、及び送信周波数が含まれる。
【００４３】
メッシュサイズ決定部１０３は、屋内空間をメッシュで区切るときのメッシュサイズを設定する。メッシュ透過損失推定部１０４は、モデル化する屋内空間をメッシュサイズ決定部１０３が設定したメッシュサイズのメッシュで区切り、パス透過損失抽出部１０２により算出されたパス毎の透過損失の合計値から、メッシュごとの各面の透過損失値を推定する。
図３は、メッシュ透過損失推定部１０４において屋内空間をメッシュで区切ったモデルを示す図である。同図に示すように、モデル化する屋内空間は、縦、横、高さが同サイズのメッシュにより区切られる。
【００４４】
図２に示す受信電力推定部１０５は、メッシュ透過損失推定部１０４により推定されたメッシュごとの各面の透過損失値と、受信電力推定対象の無線通信装置である端末及びＡＰの位置と、受信電力推定対象端末の送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、及び送信周波数とを用いて、任意の点に設置された受信電力推定対象の端末またはＡＰの受信電力を推定して出力する。
【００４５】
図４は、本第１実施形態によるパス透過損失抽出部１０２のブロック図である。同図に示すように、パス透過損失抽出部１０２は、レイトレース計算部２０１、伝搬損失計算部２０２、受信電力計算部２０３、及び減算器２０４を備えている。レイトレース計算部２０１は、実測データが得られたときの実測端末及びＡＰの位置から、実測端末及びＡＰ間の直接波のパスを、送信点から受信点まで到達する透過波のパスとして算出し、出力する。伝搬損失計算部２０２は、反射係数、透過係数，回折係数を１とし、レイトレース計算部２０１から出力された透過波のパスと、送信パラメータに含まれる送信周波数とから、各パスの自由伝搬の距離減衰量を算出して出力する。
【００４６】
受信電力計算部２０３は、伝搬損失計算部２０２から出力された各パスの自由伝搬の距離減衰量と、送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び送信電力とを用いて、自由空間を仮定した場合の受信点の受信電力をパスごとに算出して出力する。減算器２０４は、受信電力計算部２０３の算出結果と遅延プロファイル推定部１０１が推定した遅延プロファイルとの差分を演算し、パスごとの透過損失値の合計値を算出して出力する。
【００４７】
次に、本第１実施形態による受信電力推定装置１００の動作について説明する。
図５は、本第１実施形態による受信電力推定装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。本第１実施形態では、時間領域データから遅延プロファイルを算出する手法を採用する。受信電力推定装置１００には、実測データ、実測データの取得に用いた実測端末・ＡＰの位置、実測端末の送信パラメータが入力される。
【００４８】
まず、遅延プロファイル推定部１０１は、スライディング相関処理によって受信信号と既知信号の全てのサンプルからなる実測データに対して相関演算を行い、遅延プロファイルを推定する（ステップＳ１０）。この推定には従来技術が用いられるが、従来技術による遅延プロファイルの推定法には、時間領域データを用いる手法と周波数領域データを用いる手法とがある。時間領域データを用いる手法では、受信信号と既知信号とを相関演算する手法や、受信信号パイロットを送信信号パイロットで除算して伝達関数を求め、得られた伝達関数を逆離散フーリエ変換する手法などによって遅延プロファイルを得ることができる。一方、周波数領域データを用いる手法では、周波数スペクトルから逆離散フーリエ変換する手法、高分解手法などによって遅延プロファイルを得ることができる（例えば、参考文献３：柴田考基，“ＯＦＤＭ伝送における遅延プロファイル推定法”，映像情報メディア学会誌，Vol.60，No.10，p.1672-1680，2006年）。
【００４９】
パス透過損失抽出部１０２は、ステップＳ１０において遅延プロファイル推定部１０１が推定した遅延プロファイルと、実測端末・ＡＰの位置と、送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、及び送信周波数とから、パスの透過損失の合計値を算出して出力する（ステップＳ１１）。
【００５０】
ここで、パス透過損失抽出部１０２の動作について詳細に説明する。
図６は、本第１実施形態によるパス透過損失抽出部１０２のステップＳ１１における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。まず、レイトレース計算部２０１は、自由空間を仮定したときの実測端末の位置とＡＰの位置とを結んだパス、すなわち、送信点から受信点まで到達する透過波のパスを算出し、伝搬損失計算部２０２に出力する（ステップＳ２０）。伝搬損失計算部２０２は、反射係数、透過係数、及び回折係数を１とし、レイトレース計算部２０１から出力される透過波のパスと、送信パラメータに含まれる送信周波数とから、自由伝搬の距離減衰量を算出し、出力する（ステップＳ２１）。
【００５１】
受信電力計算部２０３は、伝搬損失計算部２０２が算出した自由伝搬の距離減衰量と、実測端末の送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び送信電力とを用いて受信点の受信電力を各パスについて算出し、出力する（ステップＳ２２）。
減算器２０４は、伝搬損失計算部２０２が算出した各パスの受信電力と、遅延プロファイル推定部１０１が推定した遅延プロファイルとの差分を演算することにより、パスごとの透過損失値の合計値を算出して出力する（ステップＳ２３）。
【００５２】
次に、ステップＳ２１〜Ｓ２３のパス透過損失抽出部１０２の動作を、数式を用いて詳細に説明する。反射係数、透過係数、回折係数を１として、ｉ番目の透過波の自由伝搬の距離減衰量Ｌｉ０は、次式（１１）、（１２）で表される。なお、ｉはパス及び透過波の番号、ｓｉ，１はｉ番目の透過波のパスの距離、ｆは送信周波数、ｃは光速、ｋは波数、Ｅｉはｉ番目の透過波の電界強度である。また、ｊは虚数単位であり、Ｒｅ［・］は複素数の実部を、Ｉｍ［・］は複素数の虚部を示す。ｓｉ，１は実測端末及びＡＰの位置から算出される。また、波数ｋは、実測端末の送信パラメータに含まれる送信周波数から算出される波長λを用い、２π／λにより算出される。
【００５３】
【数１１】
2014241574.tif 000013
【００５４】
【数１２】
2014241574.tif 000014
【００５５】
ｉ番目の透過波の自由伝搬の受信電力Ｐｒ０は、次式（１３）で表される。なお、Ｐｔは送信電力、Ｇｔは送信アンテナ利得、Ｇｒは受信アンテナ利得であり、実測端末の送信パラメータから得られる。
【００５６】
【数１３】
2014241574.tif 000015
【００５７】
ｉ番目の透過波の透過損失の合計Ｚｉ［ｄＢ］は、ｉ番目の透過波の受信電力Ｐｒ，ｉを用いて次式（１４）で示すように推定できる。受信電力Ｐｒ，ｉは、遅延プロファイルにより示されるｉ番目のパスの主波の受信電力値である。
【００５８】
【数１４】
2014241574.tif 000016
【００５９】
ステップＳ２１において、伝搬損失計算部２０２は、上記の式（１１）〜（１２）を用いて、各透過波の自由伝搬の距離減衰量Ｌｉ０を算出し、ステップＳ２２において、受信電力計算部２０３は、上記の式（１３）を用いて、各透過波の自由伝搬の受信電力Ｐｒ０を算出する。そして、ステップＳ２３において、減算器２０４は、上記の式（１４）により、各透過波の透過損失の合計Ｚｉを算出する。
【００６０】
図５に戻り、受信電力推定装置１００の動作の説明を続ける。
メッシュサイズ決定部１０３は、メッシュサイズに対する端末と遮蔽物の距離と、遮蔽物の推定平面への投影面積と、許容誤差の関係を示すメッシュサイズデータを記憶している。このメッシュサイズデータは、過去に行った推定の評価結果に基づいて作成されたデータである。ステップＳ１２において、メッシュサイズ決定部１０３は、メッシュサイズに対する端末と遮蔽物の距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、及び許容誤差の入力を受け、入力されたこれらの情報に対応したメッシュサイズをメッシュサイズデータから読み出し、メッシュ透過損失推定部１０４に出力する。
【００６１】
図７は、許容誤差が２ｄＢ（デシベル）、遮蔽物の推定平面への投影面積が１．２７５ｍ２の場合における、受信電力推定対象の端末と遮蔽物の距離に対するメッシュサイズの関係を示す。このとき、端末と遮蔽物の距離が０．５ｍだとすると、メッシュサイズは０．４１ｍとなる。
【００６２】
図５において、メッシュ透過損失推定部１０４は、メッシュサイズ決定部１０３から出力されたメッシュサイズと、パス透過損失抽出部１０２から出力されたパスごとの透過損失の合計値から、メッシュごとの各面の透過損失値を出力する（ステップＳ１２）。
ここで、メッシュ透過損失推定部１０４の動作を、数式を用いて詳細に説明する。
【００６３】
メッシュ透過損失推定部１０４は、モデル化する屋内空間をメッシュサイズ決定部１０３から出力されたメッシュサイズのメッシュで区切り、メッシュごとの各透過面の透過損失値Ｍｈを推定する。Ｉをパスの総数、Ｈを透過面の総数、ｉ番目の透過波がｈ番目の透過面で透過する場合はＸｉ，ｈ＝１、透過しない場合はＸｉ，ｈ＝０とし、ｉ番目の透過波がｈ番目の透過面に透過した場合の透過係数をＭｈとし、評価関数を次式（１５）のように定める。
【００６４】
【数１５】
2014241574.tif 000017
【００６５】
これらの関係式を満たす中で、式（１５）に示す評価関数を最小とする透過係数ＭｈとＸｉ，ｈの組み合わせが得られたとき、その透過係数Ｍｈが式を満足するメッシュごとの各透過面への損失割当であり、シンプレックス法、ニュートン法、遺伝的アルゴリズムなどを用いることで解析することができる。解析で用いる初期値については、ｉ番目の透過波の透過損失の合計Ｚｉの最小値から最大値の範囲でランダムに選択すればよい。
【００６６】
なお、評価関数として式（１５）に代えて、次の式（１６）、（１７）、（１８）のいずれかを用いてもよい。なお、式（１７）、（１８）におけるＶｉはＺｉの真値であり、Ｖｉ＝１０＾（−Ｚｉ／２０）である。
【００６７】
【数１６】
2014241574.tif 000018
【００６８】
【数１７】
2014241574.tif 000019
【００６９】
【数１８】
2014241574.tif 000020
【００７０】
メッシュ透過損失推定部１０４は、式（１５）（または、式（１６）、（１７）、（１８）のいずれか）を用いて、各メッシュの透過面毎の透過係数を算出する。これにより、例えば、遮蔽物に相当する位置のメッシュでは、その遮蔽物の材質に応じた透過係数が得られる。つまり、隣接するメッシュの透過係数の違いから、遮蔽物に対応する位置のメッシュが特定されるため、従来ＣＡＤで作成していたレイアウトデータに相当するデータが得られる。
【００７１】
受信電力推定装置１００は、モデル化する空間内で任意の点に設置した受信電力推定対象の端末及びＡＰの位置、受信電力推定対象の端末の送信パラメータの入力を受ける。受信電力推定部１０５は、メッシュ透過損失推定部１０４から出力されたメッシュごとの透過面の透過損失値に基づいてレイアウトデータを生成し、生成したレイアウトデータを用いて従来技術（非特許文献１）を適用した処理により、任意の点に設定した受信電力推定対象の無線通信装置の受信電力を推定する（ステップＳ１３）。すなわち、受信電力推定部１０５は、図２３に示す従来技術のレイトレース計算部９０２と同様の処理により、レイアウトデータと受信電力推定対象の端末及びＡＰの位置とに基づいて、レイの軌跡を幾何学的にトレースし、送信点から受信点まで到達するパスを計算して出力する。受信電力推定部１０５は、反射係数Ｒｉ，ｈ，ｌ、＝１、回折係数Ｄｉ，ｈ，ｎ＝１とし、受信電力推定対象の端末の送信パラメータを用いて、従来技術に記載の式（１）、（２）、（３）より、任意の点に設定された受信電力推定対象の端末及びＡＰのうち受信点側の受信電力を推定する。透過係数Ｔｉ，ｈ，ｍには、ステップＳ１２において算出した各メッシュの透過面の透過係数を用いる。ｓｉ，１、ｓｉ，ｐは、レイアウトデータと端末及びＡＰの位置とから得られ、Ｐｔ、Ｇｔ、Ｇｒは、送信パラメータから得られる。ｋは、送信パラメータに含まれる送信周波数から算出される波長λを用い、２π／λにより得られる。
【００７２】
また、フレネルの式はＴＥ波入射、ＴＭ入射に対して定義されており、入射面が反射・透過面に垂直である場合に適用可能である。そこで、反射・透過面に対して斜め入射を考慮する場合は、受信電力推定対象の端末及びＡＰの位置と透過・反射面の法線ベクトルから偏波比を求める必要がある（例えば、参考文献４：竹下昌弘、多賀登喜雄、今井哲朗，“屋内伝搬環境における交差偏波特性に関する検討”，電子情報通信学会論文誌Ｂ）。
【００７３】
次に、本実施形態の受信電力推定装置１００によるシミュレーション結果を示す。
図８は、シミュレーションに用いる実測無線通信装置としての送信局及び受信局と、遮蔽物との位置関係を示す概念図である。同図は、上から見たときの位置関係を示しており、３ｍ四方の部屋に、縦０．３ｍ、横０．３ｍ、高さ１．５ｍの遮蔽物が配置される。また、送信局及び受信局として用いる実測無線通信装置は、部屋の周囲の８ｍ四方の場所に位置を変えながら配置し、直接波を実測した。
【００７４】
図９は、シミュレーションに用いる受信電力推定対象の送信局及び受信局と、遮蔽物との位置関係を示す概念図である。同図は、上から見たときの位置関係を示している。同図に示すように、図８に示す３ｍ四方の部屋にランダムに送信局としての端末を配置し、推定平面上の受信局の受信電力を推定した。推定平面は、部屋から０．１ｍ離れた平面とした。メッシュ透過損失推定部１０４は、点線で示すように、遮蔽物の周囲をメッシュで区切り、各メッシュの透過面それぞれの透過損失を算出する。遮蔽物の周囲のメッシュをメッシュＢ１、メッシュＢ２、メッシュＢ３、メッシュＢ４とする。
【００７５】
図１０は、シミュレーションに用いた遮蔽物の材質を示す図である。図１０に示す遮蔽物の材質は参考文献５（Rec. ITU-R P.1238, “Propagation data and prediction methods for the planning of indoor radio communication systems and radio local area networks in the frequency range 900 MHz to 100 GHz,”Recommendation ITU-R, p.12-14）を参照されたい。
【００７６】
図１１は、本シミュレーションにおけるメッシュの透過面の対応番号を示す図である。
同図では、図９に点線で示すメッシュの透過面を示している。同図に示すように、メッシュＢ１は透過面Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６を有し、メッシュＢ２は透過面Ｃ２、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ７を有し、メッシュＢ３は透過面Ｃ６、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１１を有し、メッシュＢ４は、透過面Ｃ７、Ｃ９、Ｃ１２、Ｃ１０を有する。
【００７７】
図１２は、本第１実施形態による受信電力推定装置１００のシミュレーション結果としてメッシュ透過損失推定部１０４が出力した結果を示す図である。同図に示すように、各透過面Ｃ１〜Ｃ１２の透過損失が得られている。
【００７８】
図１３は、本第１実施形態による受信電力推定装置１００のシミュレーション結果として受信電力推定部１０５が出力した結果と、理論値との推定誤差の相補累積分布関数（ＣＣＤＦ：Complementary Cumulative Distribution Function）を示す図である。同図に示す受信電力推定誤差のＣＣＤＦは、図９に示すように部屋にランダムに端末を配置させたときの、受信推定平面における受信電力の理論値と、受信電力推定部１０５が推定した受信電力との誤差のＣＣＤＦである。
【００７９】
図１２、図１３から明らかなように、受信電力推定装置１００は、実測データを用いてメッシュごとの透過損失値を推定し、計算機シミュレーションを用いて任意の場所の受信電力を推定することができる。すなわち、メッシュ透過損失推定部１０４は、図１２に示すように、透過面Ｃ１〜Ｃ１２それぞれの透過損失を、透過面Ｃ１から順に、０．４，５．３，０，３．４，５．０，−０．２，３．５，０，−０．２，０．３，−０．３，−０．１（ｄＢ）と推定した。また、受信電力推定部１０５は、ＣＣＤＦが０．０１の場合でも受信電力推定誤差として、０．４２（ｄＢ）と推定した。
【００８０】
［Ｂ．第２実施形態］
第１実施形態では、時間領域データから遅延プロファイルを生成しているが、本第２実施形態では、周波数領域データを用いて遅延プロファイルを算出する。以下、第１実施形態との差分を中心に説明する。
【００８１】
図１４は、本発明の第２実施形態による受信電力推定装置１００ａの構成を示すブロック図であり、図２に示す第１実施形態の受信電力推定装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。本第２実施形態による受信電力推定装置１００ａは、パス分離部６０１、伝搬遅延推定部６０２、遅延プロファイル推定部６０３、パス透過損失抽出部１０２、メッシュサイズ決定部１０３、メッシュ透過損失推定部１０４、及び受信電力推定部１０５を備えている。
【００８２】
パス分離部６０１は、実測した周波数領域データを適切なサンプリング周波数（例えば、ＯＦＤＭ信号の帯域幅）でサンプリングし、得られた周波数データベクトルから受信データ相関行列を算出する。また、パス分離部６０１は、送信周波数及び周波数帯域幅から受信データ相関行列を算出し、算出した受信データ相関行列から空間スペクトラムを算出して出力する。受信データ相関行列から空間スペクトラムを算出する方法として、ＭＵＳＩＣ（MUltiple SIgnal Classification）法や、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotation Invariance Techniques）法といった高分解手法（例えば、参考文献６：Frantz Bouchereau, David Brady, and Colin Lanzl，“Multipath Delay Estimation Using a SuperresolutionPN-Correlation Method”, IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING, VOL. 49, NO. 5, MAY 2001）が用いられる。このとき、受信データの相関を抑圧するために、空間平均法（例えば、参考文献７：後藤尚久、中川正雄、伊藤精彦，“アンテナ・無線ハンドブック”，オーム社，p.457-459）を利用することも可能である。伝搬遅延推定部６０２は、パス分離部６０１から出力された空間スペクトラムを微分し、空間スペクトラムのピーク値に対応する伝搬遅延時間を推定する。遅延プロファイル推定部６０３は、各パスの伝搬遅延時間に対応する受信電力を算出し、遅延プロファイルを出力する。
次に、受信電力推定装置１００ａの動作について説明する。
【００８３】
図１５は、本第２実施形態による受信電力推定装置１００ａの動作を説明するためのフローチャートである。上述したように、本第２実施形態では、周波数領域データを用いて遅延プロファイルを算出する。受信電力推定装置１００ａには、実測データ、実測データの取得に用いた実測端末・ＡＰの位置、実測端末の送信パラメータが入力される。実測データは、実測端末・ＡＰの位置を変えながら測定した受信電力の周波数領域データである。
【００８４】
パス分離部６０１は、実測した周波数領域データを適切なサンプリング周波数（例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号の帯域幅）でサンプリングして得られた周波数データベクトルから受信データ相関行列を算出する（ステップＳ３０）。パス分離部６０１は、ＭＵＳＩＣ法やＥＳＰＲＩＴ法といった高分解手法を用いて、受信データ相関行列から空間スペクトラムを算出し、出力する（ステップＳ３１）。
【００８５】
次に、伝搬遅延推定部６０２は、パス分離部６０１から出力された空間スペクトラムを微分し、空間スペクトラムのピーク値に対応する伝搬遅延時間を推定して出力する（ステップＳ３２）。遅延プロファイル推定部６０３は、各パスの伝搬遅延時間に対応する受信電力を算出し、遅延プロファイルを推定して出力する（ステップＳ３３）。
【００８６】
ここで、パス分離部６０１、伝搬遅延推定部６０２、遅延プロファイル推定部６０３のＭＵＳＩＣ法を用いた場合の動作を一例に数式を用いて詳細に説明する。
実測端末及びＡＰ間の遅延時間が異なるパスの総本数である到来波数をＩ、周波数データベクトルをｘ（ｆ）、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｉ）のパスのモードベクトルをａ（τｉ）、サンプリング数をＮ、サンプリングされた周波数をｆｎ（ｎ＝１〜Ｎ）、周波数ｆｎの周波数スペクトルをｓ（ｆｎ）、雑音をｎ（ｆ）とすると、周波数帯域幅ΔＦ（＝ｆＮ−ｆ１）において、周波数間隔Δｆ（ＯＦＤＭ信号の帯域幅）でサンプリングされたＮ個のデータからなる周波数データベクトルｘ（ｆ）は、次式（１９）で表され、各変数は、次式（２０）、（２１）、（２２）で表される。
【００８７】
【数１９】
2014241574.tif 000021
【００８８】
【数２０】
2014241574.tif 000022
【００８９】
【数２１】
2014241574.tif 000023
【００９０】
【数２２】
2014241574.tif 000024
【００９１】
周波数領域データを周波数間隔Δｆ（ＯＦＤＭ信号の帯域幅）でサンプリングすることにより、周波数データベクトルｘ（式（１９）のｘ（ｆ））が得られ、受信データ相関行列Ｒｘｘは、この周波数データベクトルのアンサンブル平均をとることで得られる。
【００９２】
【数２３】
2014241574.tif 000025
【００９３】
また、受信データ相関行列Ｒｘｘは固有値λｉ、固有ベクトルｅｉを用いて、以下の式（２４）〜（２６）のように分割できる。
【００９４】
【数２４】
2014241574.tif 000026
【００９５】
【数２５】
2014241574.tif 000027
【００９６】
【数２６】
2014241574.tif 000028
【００９７】
モードベクトルａ（τ）と雑音固有ベクトルＥＮを用いて、以下の式(２７)のようにＭＵＳＩＣ法の空間スペクトラムＰＭＵＳＩＣ（τ）が定義できる。
【００９８】
【数２７】
2014241574.tif 000029
【００９９】
ＰＭＵＳＩＣ（τ）を微分することにより、ｉ番目のパスについてピーク値を取るときの遅延時間τｉが算出できる。遅延時間に対応する信号相関行列Ｓは、以下の式（２８）となる。
【０１００】
【数２８】
2014241574.tif 000030
【０１０１】
以下の式（２９）に示すように、信号相関行列Ｓの対角成分ｈｉをとって、パス受信電力ｈが得られる。
【０１０２】
【数２９】
2014241574.tif 000031
【０１０３】
δ（ｔ）をデルタ関数とすると、以上より、遅延プロファイルｈ（ｔ）は、以下の式（３０）により得られる。
【０１０４】
【数３０】
2014241574.tif 000032
【０１０５】
ステップＳ３０において、パス分離部６０１は、式（２３）を用いて受信データ相関行列Ｒｘｘを算出し、ステップＳ３１において、式（２４）〜（２７）を用いて空間スペクトラムＰＭＵＳＩＣ（τ）を算出する。ステップＳ３２において、伝搬遅延推定部６０２は、式（２７）により得られた空間スペクトラムＰＭＵＳＩＣ（τ）を微分して遅延時間を算出し、式（２８）により信号相関行列Ｓを算出する。ステップＳ３３において、遅延プロファイル推定部６０３は、式（２９）〜（３０）を用いて、遅延プロファイルｈ（ｔ）を算出する。
【０１０６】
以降の処理は、図５に示す第１実施形態の受信電力推定装置１００のステップＳ１１以降の動作と同様である。すなわち、パス透過損失抽出部１０２は、伝搬遅延推定部６０２から出力される遅延プロファイルと、実測端末及びＡＰの位置と、送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、及び送信周波数とからパスごとの透過損失の合計値を算出して出力する（ステップＳ３４）。
【０１０７】
メッシュサイズ決定部１０３は、メッシュサイズに対する端末と遮蔽物の距離と、遮蔽物の推定平面への投影面積と、許容誤差の関係を示すメッシュサイズデータに基づいて、事前にメッシュサイズを設定しておく。メッシュ透過損失推定部１０４は、メッシュサイズ決定部１０３から出力されたメッシュサイズとパス透過損失抽出部１０２から出力されたパスごとの透過損失の合計値から式（１５）の関係式を満たす透過係数ＭｈとＸｉ，ｈの組み合わせの中で、式（１５）の評価関数を最小とする組み合わせを選択する（ステップＳ３５）。シンプレックス法、ニュートン法、遺伝的アルゴリズムなどを用いることで解析することができる。
【０１０８】
受信電力推定部１０５は、メッシュ透過損失推定部１０４から出力されるメッシュごとの面の透過損失値と、入力された受信電力推定対象の端末・ＡＰの位置と受信電力推定対象の端末の送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、送信電力、及び送信周波数とを用いて、式（１）、式（２）、式（３）より任意の点に設定された受信電力推定対象の端末及びＡＰのうち受信点側の受信電力を推定する（ステップＳ３６）。
【０１０９】
上述した実施形態によれば、屋内空間をメッシュで区切り、複数の実測データから、メッシュごとの透過損失を推定することで、家具などの遮蔽物のレイアウトや材質の入力なしで、計算機上に建物・部屋ごとに固有の正確な屋内伝搬モデル化ができるとともに、任意の点における受信電力を正確に推定することができる。
【０１１０】
［Ｃ．第３実施形態］
第３実施形態における屋内伝搬環境モデルには、図１の屋内環境モデルに加え受信電力推定対象のＡＰを備える。各受信電力推定対象のＡＰは光ファイバなどによってネットワークを介して集中制御局に接続され、送信タイミング、チャネルや送信電力などが一括制御される。このとき、ＡＰ間で互いに干渉を与えないように各ＡＰの周波数、送信電力やアンテナ指向性を集中制御局が制御することで、利用境界で信号レベルを規定値以下にする。このように、各ＡＰの電波到達範囲が互いに重複せずに交わらない状態を電波閉空間と定義する。
【０１１１】
第３実施形態では、ユーザの無線利用分布に応じた電波閉空間の利用を前提として、無線利用範囲を推定し、電波閉空間を形成する際に優先度の高いレイアウト推定領域を推定し、ＡＰのユーザ又は保守者に推定した優先度の高いレイアウト推定領域における実測データの取得を促すことで、電波閉空間を形成する際に必要な実測データを効率的に取得するための受信電力推定装置について説明する。
【０１１２】
図１６は、本発明の第３実施形態による受信電力推定装置１００ｂの構成を示すブロック図であり、図２に示す第１実施形態の受信電力推定装置１００と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。第３実施形態による受信電力推定装置１００ｂは、遅延プロファイル推定部１０１、パス透過損失抽出部１０２、メッシュサイズ決定部１０３、メッシュ透過損失推定部１０４、及び受信電力推定部１０５、及び電波利用範囲推定部３０８を備えている。本実施形態の受信電力推定部１０５は第１実施形態の受信電力推定部１０５（図２）と同じ機能を有するが、本実施形態では受信電力推定部１０５の構成をより詳細に説明する。受信電力推定部１０５は、レイトレース計算部３０５、伝搬損失計算部３０６、及び受信電力計算部３０７を備えている。
【０１１３】
レイトレース計算部３０５は、送信点から球面状に放射された電波をレイと見なして、メッシュ透過損失推定部１０４から出力されたメッシュごとの透過面の透過損失値に基づいてレイアウトデータを生成し、生成したレイアウトデータと受信電力推定対象端末の位置とに基づいて、レイの軌跡を幾何学的にトレースし、送信点から受信点まで到達するパスを出力する。
【０１１４】
伝搬損失計算部３０６は、レイトレース計算部３０５から出力されたレイのパスと、遮蔽物の材質と、送信周波数とから、パスごとの透過係数、反射係数、開設係数や、距離による減衰量を算出する。なお、伝搬損失計算部３０６は、伝搬損失計算部９０３と同様の動作により減衰量を算出する。伝搬損失計算部３０６は算出した減衰量を受信電力計算部３０７に出力する。
【０１１５】
受信電力計算部３０７は、伝搬損失計算部３０６から出力された減衰量と、送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び送信電力とを用いて、受信点の受信電力を算出して出力する。なお、受信電力計算部３０７は、受信電力計算部９０４と同様の動作により受信電力を算出する。
【０１１６】
電波利用範囲推定部３０８は、端末位置情報に基づいてユーザの無線利用範囲を特定する。電波利用範囲推定部３０８は、特定した無線利用範囲と屋内の間取りデータとからレイアウト推定領域を推定し、推定したレイアウト推定領域を示す優先領域情報を出力する。なお、電波利用範囲推定部３０８は、優先領域情報を出力する際に、屋内の間取りデータに優先領域情報を重ね合わせた画像を表示することにより測定者などのユーザに対して出力するようにしてもよい。
【０１１７】
図１７は、第３実施形態による電波利用範囲推定部３０８の動作を説明するためのフローチャートである。電波利用範囲推定部３０８は、ＧＰＳや音波などの測位方法を用いて取得された端末位置情報と、屋内の間取りデータとを入力する。端末位置情報は、端末の位置を示す情報と、当該情報を取得した時刻を示す情報とを含む。電波利用範囲推定部３０８は、端末位置情報から端末の位置を中心として測位手法ごとの測定誤差を半径とした円で端末の利用範囲を表現する。このとき、時刻ｔに取得した端末位置情報を基準にして、測位した過去ｎ回分の端末の利用範囲の円と時刻ｔの端末の利用範囲の円とが重複する空間を算出し、事前に定めたしきい値を超える空間をユーザの無線利用範囲として出力する（ステップＳ４１）。電波利用範囲推定部３０８は、公知の技術を用いて無線利用範囲を算出する（例えば、参考文献８：山田直治、礒田佳徳、南正輝、森川博之、”屋外行動支援のためのＧＰＳ搭載携帯電話を用いた移動経路の逐次精錬手法”、情報処理学会論文誌、Vol.52、No.6、p.1951-1967、２０１１年７月）。
【０１１８】
次に、電波利用範囲推定部３０８は、推定した無線利用範囲と、屋内の間取りデータとから実測データを優先的に取得する領域を推定し、推定した領域をレイアウト推定領域として出力する（ステップＳ４２）。電波閉空間においては、境界において与干渉量を規定値以下にするため、伝搬損失が小さい経路に合わせて送信電力値を決定する。よって、電波利用範囲推定部３０８は、ユーザの無線利用範囲から境界までの伝搬損失が設定値より小さい領域を推定し、推定した領域における実測データの取得優先度を高く設定する。
【０１１９】
電波利用範囲推定部３０８による取得領域推定の動作を数式を用いて詳細に説明する。まず、無線利用範囲において利用境界に最も近接する点（ａ０，ｂ０，ｃ０）を算出する。点（ａ０，ｂ０，ｃ０）と利用境界上の任意の点（ａ，ｂ，ｃ）との距離Ｒは次式（３１）で表される。
【０１２０】
【数３１】
2014241574.tif 000033
【０１２１】
利用する無線方式の周波数をｆとし、一般住宅建材の透過損失をＬとし、点（ａ０，ｂ０，ｃ０）と利用境界上の任意の点を結んだ直線上にある建材の透過数をＮとして、点（ａ０，ｂ０，ｃ０）から利用境界線の任意の点までの伝搬損失ＬＲを、次式（３２）を用いて算出する。無線方式の周波数は、ＡＰのスペクトラムセンシングなどにより取得する。
【０１２２】
【数３２】
2014241574.tif 000034
【０１２３】
一方、伝搬距離Ｒの最小値をＲ０とし、伝搬距離Ｒ０となる利用境界上の点と点(ａ０，ｂ０，ｃ０)とを結んだ直線上になる建材の透過損失をＬ’とし、透過数をＮ０として、次式（３３）で表される伝搬損失ＬＲ０をしきい値として用いる。なお、透過損失Ｌ’は受信電力推定装置１００ｂの利用者によって入力されるものとし、無線利用範囲が複数存在する場合には、各々の無線利用範囲において上記の処理を実施する。
【０１２４】
【数３３】
2014241574.tif 000035
【０１２５】
電波利用範囲推定部３０８は、式（３３）で表される事前に設定したしきい値と、式（３２）で算出される伝搬損失ＬＲとを比較し、伝搬損失ＬＲが伝搬損失ＬＲ０（しきい値）より小さい領域をレイアウト推定領域に設定する。次に、電波利用範囲推定部３０８は、設定されたレイアウト推定領域において優先して実測データを取得することを示す通知情報を出力して測定者に通知する(ステップＳ４３)。測定者により取得された実測データは、遅延プロファイル推定部１０１に入力される。受信電力推定装置１００ｂは、通知情報に応じて測定者が測定した測定データを受け付け、第１実施形態の受信電力推定装置１００と同様に受信電力を推定する。
【０１２６】
このようにして、第３実施形態の受信電力推定装置１００ｂは、屋内において電波閉空間を設定し利用する場合において、他の電波閉空間に対する与干渉量を規定値以下となるか否かを判定するために必要となる実測データを取得する領域を無線利用範囲に基づいて推定し、測定者にその領域での伝搬サンプルの取得を促すことで、電波閉空間を形成する際に必要な伝搬サンプルを効率的に取得することができる。例えば、電波閉空間を形成する際には他の電波閉空間との利用境界上の与干渉量を面的に推定するために電波閉空間の全領域のレイアウトを推定する必要があり、全領域における実測データが取得する必要があった。しかし、第３実施形態の受信電力推定装置１００ｂを用いることにより、電波閉空間を形成する際に必要な実測データを効率的に取得することができる。
【０１２７】
［Ｄ．第４実施形態］
第４実施形態では、メッシュサイズを段階的に細分化し、遮蔽物の位置を限定することにより、遮蔽物の存在しない空間におけるメッシュの透過損失推定を省略することにより、受信電力の推定において必要とする実測データの絶対量及び演算量を削減することができる受信電力推定装置について説明する。
【０１２８】
図１８は、本発明の第４実施形態による受信電力推定装置１００ｃの構成を示すブロック図であり、図１６に示す第３実施形態の受信電力推定装置１００ｂと同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。第４実施形態における受信電力推定装置１００ｃは、遅延プロファイル推定部１０１、パス透過損失抽出部１０２、動的メッシュサイズ決定部４０１、メッシュ透過損失推定部４０２、什器位置推定部４０３、受信電力推定部１０５、及び電波利用範囲推定部３０８を備えている。受信電力推定部１０５は、レイトレース計算部３０５、伝搬損失計算部３０６、及び受信電力計算部３０７を備えている。
【０１２９】
動的メッシュサイズ決定部４０１は、メッシュサイズ、受信電力推定端末と遮蔽物との距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、許容誤差の関係を示すメッシュサイズデータ、許容誤差、再帰処理回数、処理ごとのメッシュサイズ、及び、全体で必要な実測データ数の関係を示す所要実測データ数を含むデータベースを予め記憶している。このデータベースは、過去に計算機上で行った推定の評価結果に基づいて作成されたデータである。
【０１３０】
図１９は、第４実施形態による動的メッシュサイズ決定部４０１が記憶しているデータベースに含まれるメッシュサイズのデータの一例を示す図である。許容誤差、推定平面の投影面積、受信電力推定端末と遮蔽物との距離、及び、メッシュサイズが対応付けられて記憶されている。例えば、許容後差「１．５ｄＢ」と投影面積「１ｍ２」と距離「０．２ｍ」とメッシュサイズ「０．２ｍ」とが対応付けられている。
【０１３１】
図２０は、第４実施形態による動的メッシュサイズ決定部４０１が記憶しているデータベースに含まれる所要実測データ数の一例を示す図である。許容後差、再帰処理回数、処理回数、メッシュサイズ、及び、実測データ数が対応付けられて記憶されている。例えば、許容後差「１．５ｄＢ」と再帰処理回数「３回」と処理回数「２回目」とメッシュサイズ「０．３ｍ」と実測データ数「８５００」とが対応付けられている。
【０１３２】
動的メッシュサイズ決定部４０１は、メッシュサイズに対する端末と遮蔽物との距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、許容後差、及び所要実測データ数の入力を受け付ける。動的メッシュサイズ決定部４０１は、受け付けた情報に対応した再帰処理回数と処理回数に対応したメッシュサイズを、記憶しているデータベースから読み出す。動的メッシュサイズ決定部４０１は、読み出した再帰処理回数とメッシュサイズとをメッシュ透過損失推定部４０２に出力する。
【０１３３】
メッシュ透過損失推定部４０２は、動的メッシュサイズ決定部４０１から出力されるメッシュサイズと、パス透過損失抽出部１０２から出力されるパスごとの透過損失の合計値とから、メッシュ毎の各面の透過損失値を算出してレイトレース計算部３０５に出力する。なお、メッシュ透過損失推定部４０２によるメッシュ毎の各面の透過損失値の算出は、メッシュ透過損失推定部１０４と同様に行われる。
【０１３４】
什器位置推定部４０３は、メッシュ透過損失推定部４０２から出力されるメッシュ毎の各面の透過損失値と、予め定められたしきい値とを比較する。しきい値は、例えば一般住宅の建材の透過損失の典型値を用いてもよいし、事前に測定した値を用いてもよい。什器位置推定部４０３は、判定結果を示す推定判定値をメッシュ透過損失推定部４０２に出力する。
【０１３５】
図２１は、第４実施形態による受信電力推定装置１００ｃの動作を説明するためのフローチャートである。受信電力推定装置１００ｃには、端末位置情報、実測データ、実測データの取得に用いた実測端末及びＡＰの位置、実測端末の送信パラメータ、受信電力推定対象の端末・ＡＰの位置、受信電力推定対象端末の送信パラメータ、メッシュサイズに対する端末と遮蔽物との距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、許容後差、及び所要実測データ数が入力される。
【０１３６】
遅延プロファイル推定部１０１、パス透過損失抽出部１０２、レイトレース計算部３０５、伝搬損失計算部３０６及び受信電力計算部３０７は、第３実施形態による各部と同様の処理を行う。遅延プロファイル推定部１０１は、スライディング相関処理によって受信信号と既知信号の全てのサンプルからなる実測データに対して相関演算を行い、遅延プロファイルを推定してパス透過損失抽出部１０２に出力する（ステップＳ５０）。
【０１３７】
パス透過損失抽出部１０２は、遅延プロファイル推定部１０１により推定された遅延プロフィあると、入力された実測端末及びＡＰの位置と、入力された実測端末の送信パラメータとから、実測端末及びＡＰ間が自由空間であると仮定した場合のパスごとの透過損失の合計値を算出する（ステップＳ５１）。
【０１３８】
動的メッシュサイズ決定部４０１は、メッシュサイズに対する端末と遮蔽物との距離、遮蔽物の推定平面への投影面積、許容後差及び所要実測データ数の入力を受け付け、入力されたこれらの情報に対応した再帰処理回数と処理回数に対応したメッシュサイズとをデータベースから読み出し、メッシュ透過損失推定部４０２に出力する（ステップＳ５２）。
【０１３９】
メッシュ透過損失推定部４０２は、動的メッシュサイズ決定部４０１から出力されたメッシュサイズと、パス透過損失抽出部１０２から出力されたパス毎の透過損失の合計値とから、メッシュ毎の各面の透過損失値を出力する（ステップＳ５３）。
【０１４０】
メッシュ透過損失推定部４０２は、モデル化する屋内空間を動的メッシュサイズ決定部４０１から出力されたメッシュサイズで区切り次式（３４）（または、次式（３５）、（３６）、（３７）のいずれか）を用いて、各メッシュの透過面毎の透過損失値Ｍｈを算出する。Ｉをパスの総数、Ｈを透過面の総数、ｉ番目の透過波がｈ番目の透過面で透過する場合はＸｉ，ｈ＝１とし、透過しない場合はＸｉ，ｈ＝０とする。ｉ番目の透過波がｈ番目の透過面に透過した場合の透過係数をＭｈ、ｈ番目の透過面を推定する場合は推定判定値αｈ＝１、推定しない場合はαｈ＝０とする。なお、初期の推定では全ての透過面の推定判定値αｈは１とする。
【０１４１】
【数３４】
2014241574.tif 000036
【０１４２】
【数３５】
2014241574.tif 000037
【０１４３】
【数３６】
2014241574.tif 000038
【０１４４】
【数３７】
2014241574.tif 000039
【０１４５】
メッシュ透過損失推定部４０２は、処理回数が再帰処理回数に達したか否かを判定し（ステップＳ５４）、処理回数が再帰処理回数に達していない場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、処理をステップＳ５５に進める。処理回数が再帰処理回数に達している場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、処理をステップＳ５６に進める。
【０１４６】
什器位置推定部４０３は、メッシュ透過損失推定部４０２から出力されたメッシュ毎の各面の透過損失値としきい値とを比較する。什器位置推定部４０３は、透過損失値がしきい値を超える場合に推定判定値αｈを１に設定（αｈ＝１）し、透過損失値がしきい値以下である場合に推定判定値αｈを０に設定（αｈ＝０）し（ステップＳ５５）、処理をステップＳ５２に戻す。これにより、例えば遮蔽物が存在する位置のメッシュでは、推定判定値αｈが１に設定される。この処理を、メッシュサイズを段階的に細分化しながら再帰的に繰り返し、徐々に遮蔽物に相当する位置のメッシュを特定していくことで、処理全体で必要な実測データや演算量を削減することができる。
【０１４７】
ステップＳ５６において、レイトレース計算部３０５は、メッシュ透過損失推定部４０２から出力されたメッシュごとの透過面の透過損失値に基づいてレイアウトデータを生成し、生成したレイアウトデータと受信電力推定対象端末の位置とに基づいて、レイの軌跡を幾何学的にトレースし、送信点から受信点まで到達するパスを出力する。伝搬損失計算部３０６はレイトレース計算部３０５から出力されたレイのパスと、遮蔽物の材質と、送信周波数とから、パスごとの透過係数、反射係数、回折係数や、距離による減衰量を出力する。受信電力計算部３０７は、伝搬損失計算部３０６から出力された減衰量と、送信パラメータに含まれる送信アンテナ利得、受信アンテナ利得、及び送信電力とを用いて、受信点の受信電力を算出して出力する。
【０１４８】
上記の処理により、第４実施形態による受信電力推定装置１００ｃは、任意の点に設定した受信電力推定対象の無線通信装置（端末及びＡＰ）の受信電力を推定する。また、処理回数の増加に応じてメッシュサイズが小さくなるように予め定められているので、受信電力を推定する際にメッシュサイズを段階的に小さく変化させて、遮蔽物の存在しない空間に対する演算処理を省略するようにしたため、受信電力の推定に必要な実測データ及び演算量を削減することができる。また、電波閉空間を形成する場合において、隣接する他の電波閉空間に対する与干渉量を規定値以下にするために必要な実測データを削減することができ、実測データの取得を効率化することができる。
【０１４９】
なお、第３実施形態による受信電力推定装置１００ｂが備える電波利用範囲推定部３０８を、第１、第２実施形態による受信電力推定装置に適用してもよい。また、第１、第２実施形態による受信電力推定装置は、メッシュサイズ決定部１０３とメッシュ透過損失推定部１０４とに代えて、第４実施形態による受信電力推定装置１００ｃが備える動的メッシュサイズ決定部４０１とメッシュ透過損失推定部４０２と什器位置推定部４０３とを備えるようにしてもよい。
【０１５０】
上述した第１、第２、第３、第４実施形態における遅延プロファイル推定部１０１、パス透過損失抽出部１０２、メッシュサイズ決定部１０３、メッシュ透過損失推定部１０４、受信電力推定部１０５、レイトレース計算部２０１、伝搬損失計算部２０２、受信電力計算部２０３、減算器２０４、パス分離部６０１、伝搬遅延推定部６０２、遅延プロファイル推定部６０３、レイトレース計算部３０５、伝搬損失計算部３０６、受信電力計算部、電波利用範囲推定部３０８、動的メッシュサイズ決定部４０１、メッシュ透過損失推定部４０２、什器位置推定部４０３の機能をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１５１】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
マルチパス環境における無線の受信電力を推定する際に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ  受信電力推定装置
１０１  遅延プロファイル推定部
１０２  パス透過損失抽出部
１０３  メッシュサイズ決定部
１０４  メッシュ透過損失推定部
１０５  受信電力推定部
２０１  レイトレース計算部
２０２  伝搬損失計算部
２０３  受信電力計算部
２０４  減算器
６０１  パス分離部
６０２  伝搬遅延推定部
６０３  遅延プロファイル推定部
３０１  受信局
３０２  送信局
３０５  レイトレース計算部
３０６  伝搬損失計算部
３０７  受信電力計算部
３０８  電波利用範囲推定部
４０１  動的メッシュサイズ決定部
４０２  メッシュ透過損失推定部
４０３  什器位置推定部
９００  受信電力推定装置
９０１  受信電力推定部
９０２  レイトレース計算部
９０３  伝搬損失計算部
９０４  受信電力計算部
【図１】
2014241574.tif 000040
【図２】
2014241574.tif 000041
【図３】
2014241574.tif 000042
【図４】
2014241574.tif 000043
【図５】
2014241574.tif 000044
【図６】
2014241574.tif 000045
【図７】
2014241574.tif 000046
【図８】
2014241574.tif 000047
【図９】
2014241574.tif 000048
【図１０】
2014241574.tif 000049
【図１１】
2014241574.tif 000050
【図１２】
2014241574.tif 000051
【図１３】
2014241574.tif 000052
【図１４】
2014241574.tif 000053
【図１５】
2014241574.tif 000054
【図１６】
2014241574.tif 000055
【図１７】
2014241574.tif 000056
【図１８】
2014241574.tif 000057
【図１９】
2014241574.tif 000058
【図２０】
2014241574.tif 000059
【図２１】
2014241574.tif 000060
【図２２】
2014241574.tif 000061
【図２３】
2014241574.tif 000062