(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波伝搬経路の追跡装置であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する決定手段と、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出する検出手段と、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定する処理手段と、を含む、装置。
【請求項２】
前記決定手段は、伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記処理手段は、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、次のレイを追跡し、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記処理手段は、前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記受信点の受信領域は、半径がθｄ／２の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、ｄは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記処理手段は、レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、前記検出手段が回転後の送信点により放出されたレイを検出し続けるように、前記送信点をθ／２だけ回転させる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
伝搬シナリオにおける障害物の障害物情報表及び／又は各平面の平面情報表、並びに異なる障害物表面材質についての等価反射当量表を記憶する記憶手段をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記障害物情報表は、障害物ＩＤ、障害物名称、障害物に含まれる平面の数、及び障害物に含まれる平面ＩＤを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記平面情報表は、平面ＩＤ、所属障害物ＩＤ、平面頂点座標、送信点との間の距離、有効反射平面フラグ、及び電気パラメータを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置を含む、コンピュータシステム。
【請求項１２】
電磁波伝搬経路の追跡方法であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定するステップと、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出するステップと、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定するステップと、を含む、方法。
【請求項１３】
伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、
前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記受信点の受信領域は、半径がθｄ／２の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、ｄは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、回転後の送信点により放出されたレイを追跡し続けるように、前記送信点をθ／２だけ回転させるステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術分野に関し、特に電磁波伝搬経路の追跡方法、装置及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の急速な発展に伴い、人間の生活及び仕事のためにサービスを提供する各種の無線アプリケーションはますます増えている。それに伴い、各種のサービスに基づくアプリケーションの無線通信システムの性能への要求もますます増加している。無線通信システムは、異なる応用要求に応じて、常に各種の異なる環境シナリオ、例えば建物の立ち並んだ都市環境、広大であり、且つ遮蔽のない郊外の広い環境、又は植生のよく茂った森林環境などに配置されている。無線システムの特定環境における伝搬特性の取得方法は、無線ネットワークの信号電界強度の予測、無線ネットワークのより合理的な計画、及び無線ネットワーク性能の向上に非常に重要な意義を持っている。
【０００３】
無線ネットワークの配置環境に各種の差異が存在し、環境の相対的な複雑さ、ネットワークのカバレッジ規模などの要素から見ると、実際な測定により無線伝搬特性を取得するという方法は非現実的であり、人的資源、物質資源、及び測定困難さなどの面でそのコストが大き過ぎる。このため、無線伝搬モデルは、無線ネットワークの伝搬特性を取得するプロセスにおける常用、コストの小さく、且つより迅速な有効手段となった。
【０００４】
無線伝搬モデル化方法では、多くの成熟したモデルが既に広く用いられている。従来の無線モデル化方法は、主に２種類、即ち数学的理論に基づく経験的モデル、及び電磁波伝搬理論に基づく決定的モデルに分けられる。決定的モデルは、経験的モデルに比べて、より正確であり、環境パラメータの予測により役立つ。
【０００５】
経路追跡（Ｒａｙ−ｔｒａｃｉｎｇ）は、決定的モデルのうち、無線伝搬特性の研究によく用いられているモデル化方法の１つである。経路追跡方法は、その基本的な考え方が幾何光学的理論に基づくものであり、簡単な幾何学的計算により電磁波の伝搬経路を効果的に追跡でき、各箇所の電界強度を効果的に予測できる。従来の通常の無線通信システム、例えばＷｉｆｉシステム、Ｚｉｇｂｅｅシステムなどについては、通常、用いられる無線信号の周波数は高いため、電磁波の波長が建物のサイズに比べて非常に小さく、経路追跡方法を用いてモデル化する際に、図１に示すように、通常、仮に各電磁波が光学的レイであると考慮される。
【０００６】
経路追跡（Ｒａｙ−ｔｒａｃｉｎｇ）方法は、主に鏡像法（Ｉｍａｇｉｎｇ）及びレイ発射法（Ｒａｙ−ｌａｕｎｃｈｉｎｇ）の２つのモデル化方法を含む。鏡像法（Ｉｍａｇｉｎｇ）は、その基本的な考え方が光学的鏡像原理に基づくものであり、電磁波伝搬経路を効果的に決定する追跡技術である。該方法は、全ての障害物を潜在的な送信源とみなし、送信点（受信点）のシナリオにおける各障害物平面についての多段的な鏡像点を見つけることで反射点の位置を決定して、電磁波の伝送環境における伝搬経路をシミュレートする。鏡像法では、モデル化方法の精度は鏡像点の複さの計算により決定され、相対的に複雑であり、且つ比較的に大きい規模のシナリオについて、鏡像点の取得プロセスは、複雑であり、且つ時間のかかる計算プロセスに繋がる。
【０００７】
なお、背景技術に関する上記の説明は、単なる本発明の技術案をより明確、完全に説明するためのものであり、当業者を理解させるために説明するものであり。これら技術案が本発明の背景技術の部分に説明されているから当業者にとって周知の技術であると解釈してはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施例は、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる電磁波伝搬経路の追跡方法、装置及びシステム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】
【０００９】
本発明の実施例の第１の態様では、電磁波伝搬経路の追跡方法であって、所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定するステップと、前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出するステップと、前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定するステップと、を含む、方法を提供する。
【００１０】
本発明の実施例の第２の態様では、電磁波伝搬経路の追跡装置であって、所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する決定手段と、前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出する検出手段と、前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定する処理手段と、を含む、装置を提供する。
【００１１】
本発明の実施例の第３の態様では、上記の第２の態様に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置を含む、コンピュータシステムを提供する。
【００１２】
本発明の実施例の有益な効果としては、本発明の実施例によれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。
【００１３】
下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる方式が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。
【００１４】
１つの実施形態に記載された特徴及び／又は示された特徴は、同一又は類似の方式で１つ又はさらに多くの他の実施形態で用いられてもよいし、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよいし、他の実施形態における特徴に代わってもよい。
【００１５】
なお、本文では、用語「包括／含む」は、特徴、部材、ステップ又はコンポーネントが存在することを指し、一つ又は複数の他の特徴、部材、ステップ又はコンポーネントの存在又は付加を排除しない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
含まれる図面は、本発明の実施例をさらに理解するために用いられ、明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示するために用いられ、文言の記載と共に本発明の原理を説明する。なお、以下に説明される図面は、単なる本発明の一部の実施例であり、当業者にとっては、これらの図面に基づいて他の図面を容易に想到できる。
【図１】光学的レイの伝搬経路の一例を示す図である。
【図２】送信点が電磁波レイを均一に発射することを示す二次元の図である。
【図３】レイ発射法の一例を示す図である。
【図４】レイ発射法の受信領域の一例を示す図である。
【図５】レイと障害物平面との交点の一例を示す図である。
【図６】実施例１の電磁波伝搬経路の追跡方法の１つの態様のフローチャートである。
【図７】有効平面選択半径により決定された送信点の有効平面の一例を示す図である。
【図８】レイの直射経路追跡を示す図である。
【図９】レイの反射経路追跡を示す図である。
【図１０】経路追跡プロセス全体のフローチャートである。
【図１１】受信領域半径を示す図である。
【図１２】受信領域半径の計算原理を示す図である。
【図１３】レイがいずれも受信領域を通過しないことを示す図である。
【図１４】受信領域を拡大することでレイがいずれも受信領域を通過しないことを解決することを示す図である。
【図１５】レイ経路回転を示す図である。
【図１６】実施例２の電磁波伝搬経路の追跡装置の１つの態様の構成を示す図である。
【図１７】実施例３のコンピュータシステムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照しながら、本発明の上記及び他の特徴を説明する。下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる実施形態の一部が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。
【００１８】
レイ発射方法（Ｒａｙ−ｌａｕｎｃｈｉｎｇ）の基本的な考え方は、送信点により発射された電磁波が三次元空間における等間隔の散乱レイとして空間において伝搬されると仮定する。図２に示すように、送信点Ｔｘにより発射された電磁波レイ（レイ又は電磁波と略称される）の角度間隔はθであり、受信点Ｒｘにおいて、受信機の近傍領域の電磁波レイを見つけることで、受信点に本当に到達した電磁波経路を決定する。
【００１９】
レイ発射方法（Ｒａｙ−ｌａｕｎｃｈｉｎｇ）では、電磁波レイが受信点に到達したことを決定する方法が定められている。図３に示すように、送信点Ｔｘにより放出された電磁波は、該方法において、一定の間隔を有する散乱レイであると仮定しているため、受信点の位置に到達した電磁波レイを正確に取得するのは比較的に困難である。該方法によると、受信点Ｒｘ周辺において合理的な大きさの受信領域を決定し、該領域を受信点の電磁波レイに対する受信可能領域とみなし、電磁波レイが該決定領域を通過した場合に、該電磁波レイで示される信号が受信点に受信されたとみなす。そうでない場合に、該電磁波レイで示される信号が受信点に受信されていないとみなす。
【００２０】
この場合に、合理的な大きさの受信領域の設定方法は最も重要な課題となっている。図４に示すように、設定された受信領域が小さ過ぎると、該シナリオにおいて受信点により受信されるべきである一部の電磁波が該受信領域を通過しない場合があり、受信信号の漏れをもたらし、受信信号を算出する際に誤差が生じてしまう。決定された受信領域が大き過ぎると、受信領域を通過する電磁波レイの数が増加し、受信点が同一の経路レイについて二重計算を行うという問題をもたらし、誤差が生じてしまう。
【００２１】
一方、レイ発射方法では、送信点が電磁波レイを放出し、各レイを追跡し、該レイが障害物に衝突し、或いは受信点周辺の受信領域を通過したか否かを決定する。該レイが受信点の受信領域を通過した場合に、該レイの受信点の受信信号への寄与度を算出する。該レイが途中で障害物に衝突し、入射の幾何的特性などの条件に基づいて該レイの経路類型（例えば反射類型、回折類型など）を決定し、レイの次の経路方向を決定し、該レイを追跡し続ける。
【００２２】
各レイの経路追跡プロセスでは、レイが必ず複数の異なる障害物に衝突し、回折が生じたり、これらの障害物を透過したり、これらの障害物の表面に投射して反射される。よって、レイ経路の決定プロセスでは、図５に示すように、幾何的方法に従って発射レイと各モデル化平面との交点に対して解を求める演算を行う必要がある。
【００２３】
レイ経路の決定プロセスでは、交点を求める演算は複雑なプロセスであり、時間がかかるプロセスである。交点を求める演算では、幾何的情報を用いてレイが平面と交差するか否かを判断するプロセス、解を求めることで交点の幾何的位置を取得するプロセス、求められた交点が本当に存在するか否かを判断するプロセス、及び求められた交点情報を用いてレイ経路の次の伝搬方向を判断するプロセスに関連する。複雑、且つ大規模のシナリオについて、各レイと各平面との交点を求める演算を行う必要があり、それに応じて、計算複雑さ及びかかる時間が大幅に増加してしまう。
【００２４】
以上の説明から見ると、レイ発射方法では、受信点の受信領域の大きさを合理的に計画するのは最初に考慮されるべき問題である。そして、レイ発射方法を用いて電磁波伝搬経路を決定する際に、全ての発射レイを考慮する必要があり、各レイが伝搬中にどの平面と交差するか、交差する交点がどの位置にあるかも考慮する必要があり、特に複雑なシナリオ環境では、レイと平面との交点の取得、及び反射点の判断などのプロセスは、演算量の大きく、時間がかかる複雑なプロセスである。第三に、レイ発射法の固有の問題点として、受信点の受信領域の大きさを計画した後に、同一信号についての二重計算をどうやって防止するのは、該方法を用いる場合に、この問題点を依然として考慮し、回避する必要がある。
【００２５】
レイ発射方法における各種の課題を鑑みて、本発明の実施例は、レイ発射方法に基づく、演算複雑さが低く、且つ正確性が高い電磁波伝搬経路の追跡方法を提供する。該方法は、幾何光学的理論に基づくものであるため、全てのシナリオの構築及び解析は、最終的に三次元座標の環境に適用する。
【００２６】
三次元座標では、まず取得された詳細のシナリオ情報に基づいて、観測されるシナリオ領域を計画し、シナリオにおける各物体の三次元空間における位置を決定し、対応する座標に基づいてシナリオにおける物体を計画された領域内に配置する。位置を決定した後に、シナリオに存在する各物体（障害物）を、対応する厚さ、高さ、電気パラメータ（誘電定数、導電率など）の材質特性を有する平面又は多面体（曲面物体は、複数の小さい平面を連結することで構成された多面体に近似されてもよい）に順次にモデル化する。
【００２７】
無線信号の伝搬シナリオのモデル化が完成した後に、要求（数、配置位置など）に基づいて、三次元座標環境において送信点Ｔｘ及び受信点Ｒｘについて正確な位置に配置し、無線送受信ノードパラメータ、例えば送信電力、送受信アンテナ類型（無指向性アンテナ、指向性アンテナなど）、アンテナ高さ、アンテナ属性などを設定する。このように、観測される無線ネットワークのシナリオモデル化が完成した。
【００２８】
本発明の実施例は上記のシナリオにおいて実施され、以下は図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【００２９】
＜実施例１＞
本発明の実施例は電磁波伝搬経路の追跡方法を提供し、該方法は無線信号の伝搬シナリオに適用し、該伝搬シナリオの構築プロセスは上記の通りである。図６は該方法のフローチャートであり、図６に示すように、該方法は下記のステップを含む。
【００３０】
ステップ６０１：所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する。
【００３１】
ステップ６０２：該送信点により放出された各レイについて、該レイの方向に沿って該レイと該有効平面との交点を検出する。
【００３２】
ステップ６０３：該レイと該有効平面との交点が存在し、且つ該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、該レイが受信点の受信領域に到達し、或いは該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、該レイの次の経路方向を決定する。これによって、該レイの伝搬経路を取得し、該送信点の電磁波伝搬経路を取得する。
【００３３】
本実施例では、上記のシナリオ構成作業が完成した後に、観測されるシナリオの複雑さを事前にある程度低減させ、後続の電磁波経路追跡プロセスにおける関連計算の複雑さを低減させるように、構成されたシナリオに対して領域区分の操作を行う。
【００３４】
本実施例では、シナリオにおける全ての物体を、幾つかの平面により囲まれた多面体構造に簡略化し、シナリオにおいて有効領域を区分し、障害物平面が該有効領域内に位置する場合に、該障害物平面を有効平面と称し、後の電磁波経路追跡プロセスでは、該有効平面を、電磁波レイを反射させる可能性のある平面とみなし、障害物平面が該有効領域の外に位置する場合に、該障害物平面を無効平面と称し、後の電磁波経路追跡プロセスでは、該無効平面が電磁波レイを反射させなく、交点の取得などの関連演算は有効領域の外に位置する無効平面を考慮しない。
【００３５】
本実施例では、上記有効領域は、所定の有効平面選択半径Ｌにより決定され、送信点Ｔｘを基準点（円心）にして、カバレッジ半径が該有効平面選択半径Ｌの円形領域であってもよい。構成されたシナリオでは、障害物平面と基準点Ｔｘとの距離が該有効平面選択半径Ｌよりも大きい場合、即ち該障害物平面が半径Ｌの円形カバレッジ領域の外に位置する場合に、該平面は、後の交点取得の計算プロセスにおいて考慮されず、無効平面とみなされる。一方、障害物の平面が該有効平面選択半径Ｌによりカバーされる領域内に位置する場合に、該平面を有効平面とみなす。よって、該所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定できる。
【００３６】
ここで、有効平面とみなすことは、電磁波が伝搬プロセスにおいて該平面に衝突して反射される可能性があり、且つ電磁波経路が受信点の受信信号に寄与する可能性があり、該平面についての交点計算を考慮する必要があることを意味する。図７に示すように、要求に応じて大規模の複雑なシナリオをモデル化し、送信点Ｔｘを基準点にして、シナリオにおける各障害物の各平面と基準点Ｔｘとの間の距離ｔを算出し、該距離ｔと所定の有効領域選択半径Ｌとを比較し、送信点の有効平面を決定する。
【００３７】
図７に示すように、円形領域は、Ｔｘを円心、Ｌを半径にして構成された有効領域であり、平面ｎと基準点Ｔｘとの間の距離ｔがＬよりも大きい場合に、該平面ｎが有効領域の外に位置するため、該平面ｎを通過した電磁波反射経路が存在せず、或いは反射経路の受信点の受信信号への寄与度が弱いと考慮され、該平面ｎを無効平面とみなし、該平面ｎは後の交点取得の計算に考慮されなくてもよい。
【００３８】
本実施例では、該有効領域の半径Ｌは、異なる計算の精度要求に基づいて設定されてもよく、精度要求が高い場合に、計算プロセスではより多くの障害物の電磁波伝搬への影響を考慮する必要があるため、該閾値（有効平面選択半径Ｌ）を相対的に大きい数値に設定してもよい。例えば、該閾値は、現在で観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｒａｎｇｅ）に設定されてもよい。平面の基準点Ｔｘとの距離がシステムによりサポートされている通信距離よりも大きい場合に、該平面を無効平面とみなしてもよい。これは、平面と送信点との距離が該送信点により発射された電磁波信号の伝搬可能な最大距離（即ち通信距離）よりも大きいと、該平面が電磁波を反射させなく、或いは反射信号が非常に弱いと考慮されてもよく、受信点の受信性能へ大きな影響を生じないからである。よって、該平面を無効平面とみなしてもよい。
【００３９】
本実施例では、上記無線信号の伝搬シナリオに配置された障害物について、全ての障害物の情報リストを予め維持してもよく、表１に示すように、該障害物情報表は、障害物ＩＤの項目（Ｏｂｊｅｃｔ  ＩＤ）、障害物実体名称の項目（Ｏｂｊｅｃｔ  ｎａｍｅ）、障害物に含まれる平面の数の項目（Ｐｌａｎｅ  ａｍｏｕｎｔ）、及び障害物に含まれる平面ＩＤの項目（Ｐｌａｎｅ  ＩＤｓ  ｉｎ  Ｏｂｊｅｃｔ）を含んでもよい。
【００４０】
表１：障害物情報表
【表１】
0006645346.tif 000002
【００４１】
ここで、障害物ＩＤの項目は、障害物のシナリオにおける唯一の識別子を示し、障害物実体名称の項目は、障害物の実際の環境における対応する名称（例えばｂｕｉｌｄｉｎｇ、ｗａｌｌ、ｍｏｕｎｔａｉｎなど）を示し、障害物に含まれる平面の数の項目は、現在の障害物を構成する平面の数を示し、障害物を構成する各平面はシナリオにおいて唯一の識別子を有し、障害物に含まれる平面ＩＤの項目は、現在の障害物を構成する全ての平面の唯一の識別子を示す。
【００４２】
また、本実施例では、上記無線信号の伝搬シナリオについて、表２に示すように、各障害物平面のために対応する平面情報リストを維持してもよい。該平面情報表は、主に、平面ＩＤの項目（Ｐｌａｎｅ  ＩＤ）、所属障害物ＩＤ（Ｏｂｊｅｃｔ  ＩＤ）、平面頂点座標の項目（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｏｆ  ｖｅｒｔｅｘ）、平面と送信点との間の距離の項目（Ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｔｘ）、有効反射平面フラグの項目（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｐｌａｎｅ  ｆｌａｇ）、及び電気パラメータの項目（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）などを含んでもよい。
【００４３】
表２：障害物平面情報表
【表２】
0006645346.tif 000003
【００４４】
平面ＩＤの項目は、現在の対応する平面の唯一の識別子を示し、所属障害物ＩＤは、現在の平面の所属する障害物のシナリオにおける唯一の識別子を示し、平面と送信点との間の距離の項目は、現在の平面と送信点Ｔｘとの間の距離を示し、該項目は、設定された有効平面選択半径Ｌとを比較し、現在の平面が有効平面であるか否かを判断するために用いられる。該項目で示される距離が閾値Ｌよりも小さい場合に、現在の平面が有効平面であると判断し、該リストにおける有効反射平面フラグの項目を１で示してもよい。該項目で示される距離が閾値Ｌよりも大きい場合に、現在の平面が無効平面であると判断し、有効反射平面フラグの項目を０で示してもよい。
【００４５】
表２に示すように、この例では、平面Ａに関する幾何的位置情報及び電気パラメータ情報が定められている。電気パラメータ情報は、現在の平面に用いられる材質の誘電定数及び導電率という２つの物理特性を含む。既存の経路追跡方法では、電気パラメータに関する材質物理特性パラメータは障害物全体について設定され、即ち異なる平面により構成された障害物全体のみに対して物理特性値を操作できる。しかし、実際には、同一の障害物は異なる材質を有する異なる平面により構成され、電磁波信号が異なる材質の平面に衝突して生じた伝搬特性が異なり、障害物全体について物理特性値を全体として設定すると、電磁波信号が同一の障害物の異なる平面に衝突した場合に、異なる材質の表面の電磁波への異なる影響を体現できなく、結局は電磁波の実環境における伝送特性を正確にシミュレートできなくなる。従って、本実施例の方法では、各平面について関連情報表を個別に設定することで、単一の平面について物理特性値を設定でき、経路追跡の精度をさらに高めることができる。
【００４６】
本実施例では、ステップ６０１において送信点の有効平面を決定し、考慮する必要のない反射面をフィルタリングし、交点取得の計算プロセス及び後続の反射経路決定の計算プロセスを大幅に低減できる。
【００４７】
本実施例では、送信点の有効平面を決定した後に、電磁波レイの経路追跡プロセスを行ってもよい。経路追跡プロセスでは、送信点により放出された各レイについて、該レイの直射方向に沿って該レイと上記の有効平面との交点を検出してもよい。
【００４８】
ここで、電磁波の実際の伝送プロセスでは、該レイの直射方向に沿って、該レイ直射方向において電磁波が通過した、有効領域範囲内の障害物を順次に見つけ、該レイと直射経路上の障害物平面との交点を計算する。図８に示すように、レイｉは有効領域内に位置する３つの障害物、即ち障害物Ａ、障害物Ｂ及び障害物Ｃを通過し、該レイｉは該障害物Ａの面Ａ１及び面Ａ２、該障害物Ｂの面Ｂ１及び面Ｂ２、並びに該障害物Ｃの面Ｃ１及び面Ｃ２とそれぞれ交差しているため、該レイとこの３つの障害物の交点はＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２である。該レイｉは面Ａ１の点Ａ１において反射されているため、交点Ａ１を反射点、即ち該電磁波レイの該直射経路上の有効交点とする。
【００４９】
本実施例では、有効交点（反射点）Ａ１を取得した後に、該反射点Ａ１の幾何的情報に基づいて該電磁波伝搬の次の経路方向を決定してもよい。該レイが経路方向において受信点により受信され、即ち受信点の受信領域に到達した場合に、このレイの追跡を停止し、この場合に、該レイの受信信号を算出してもよい。一方、該レイが経路方向において受信点により受信されていない場合に、該経路方向に沿って該レイの電磁波伝搬経路を追跡し続けてもよく、例えば、該経路方向において該レイの該方向に通過した障害物平面を見つけ続け、障害物平面との交点を求め、そのうちの有効交点を選別してもよい。
【００５０】
図９に示すように、有効交点Ａ１を決定した後に、点Ａ１の幾何的情報に基づいて、電磁波の次の伝搬方向を判断し、Ａ１を通過する反射経路方向において、まず、該反射経路が受信点に到達したか否かを判断し、図９に示すように、判断の結果として、電磁波レイが該経路において受信点に到達していない場合に、該反射経路方向に沿って通過した障害物を見つけ続ける。この例では、電磁波レイが該反射経路において障害物Ｄ及び障害物Ｅを通過し、且つ障害物上の平面（面Ｄ１、面Ｄ２、面Ｅ１、面Ｅ２）と交差し、算出された電磁波レイの該経路上の交点はそれぞれＤ１、Ｄ２、Ｅ１及びＥ２であり、判断の結果として、Ｄ１を、該電磁波の伝搬経路において通過したもう１つの有効交点として選択する。同様の処理により、後続の電磁波伝搬経路を追跡し続ける。
【００５１】
本実施例では、該レイと上記有効平面との交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達した場合に、該レイの受信信号を直接に算出してもよい。一方、該レイと上記有効平面との交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達していない場合に、このレイを追跡することなく、次のレイを直接に追跡してもよい。
【００５２】
本実施例では、１つのレイを無制限に追跡することを回避するために、反射当量という概念を定義する。電磁波の伝搬プロセス全体において、電磁波は複数の材質の異なる障害物に衝突し、電磁波は複数回反射される。材質の異なる障害物平面の電磁波への反射作用が異なるため、本実施例では、材質の異なる障害物平面の電磁波への異なる反射作用レベルを表すために、表３に示すように、各材質に対応する等価反射当量値を定義する。
【００５３】
表３：異なる材質についての等価反射当量表
【表３】
0006645346.tif 000004
【００５４】
電磁波がある材質の障害物平面を通過する場合に、等価反射当量表における対応するレベル値に基づいて、該平面の電磁波への反射作用を算出する。複数回反射された電磁波伝搬経路について、各障害物平面を通過する時の対応する異なる等価反射当量を累計する必要がある。表３に示すように、ガラス材質障害物及び煉瓦材質の障害物を例にして、ガラス材質の障害物に対応する等価反射当量は４であり、煉瓦材質の障害物に対応する等価反射当量は１であり、該数値は、ガラス表面の電磁波への反射作用が煉瓦表面の電磁波への反射作用の４倍であること、即ちガラスによる電磁波の１回の反射が煉瓦による電磁波の４回の反射に相当することを意味する。信号のエネルギー損失の観点から、ガラス表面の電磁波への反射作用による損失が煉瓦表面の電磁波への反射作用による損失の４倍に相当すると考えられてもよい。
【００５５】
電磁波信号が複数回反射された後に、該伝搬経路を通過した電磁波信号の受信点への寄与度が非常に弱いと考えられてもよい。このため、本実施例では、各伝送経路上の障害物平面の電磁波信号への反射影響を制限し、不要な計算量を低減させ、該方法の計算複雑さを低減させるように、最大反射当量Ｋを予め設定する。
【００５６】
本実施例では、電磁波反射経路の決定プロセスでは、電磁波がシナリオにおけるある位置に伝搬された場合に、累計反射当量が上記最大反射当量Ｋ以下であることのみを考慮する。即ち、レイの伝搬経路において、該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の該最大反射当量以下である場合に、該レイを追跡し続け、該有効交点の幾何的情報に基づいて該レイの次の経路方向を決定する。一方、該レイの該有効交点を通過する経路累計反射当量が所定の該最大反射当量より大きい場合に、このレイの追跡を停止し、該送信点から放出されたもう１つの追跡されていない新しいレイの経路の追跡プロセスを起動する。これによって、複数回の反射で受信点に到達する電磁波経路の計算プロセスを回避した。
【００５７】
ここで、レイの伝搬経路について、該伝搬経路の方向に基づいて該レイが受信点の受信領域に到達したか否かを決定してもよく、受信点の受信領域に到達した場合に、現在の電磁波経路の追跡を停止し、送信点から放出されたもう１つの電磁波レイの経路を追跡してもよく、受信点の受信領域に到達していない場合に、該伝搬経路の方向に沿って上記有効平面との交点を検出し続け、上記処理を繰り返してもよい。ここで、受信点の受信領域に到達した場合に、該レイの受信信号を算出し、即ち該レイの受信点の受信信号への寄与度を算出してもよい。
【００５８】
図１０は経路追跡プロセス全体のフローチャートである。図１０に示すように、該経路追跡プロセスでは、主に下記のステップを含む。
【００５９】
ステップ１００１：無線信号の伝搬シナリオを構成する。
【００６０】
ここで、上述したように、該ステップにおいて、実際のシナリオ情報に基づいて、観測されるシナリオ領域を区分し、シナリオにおける各物体の三次元空間における位置を決定し、各物体を平面又は平面体にモデル化し、送信点及び受信点を配置し、無線送受信ノードパラメータなどを設定してもよい。
【００６１】
ステップ１００２：有効平面を決定する。
【００６２】
ここで、上述したように、該ステップにおいて、所定の有効平面選択半径に基づいて有効領域を決定し、該有効領域範囲内の障害物平面を有効平面としてもよい。
【００６３】
ステップ１００３：累計レイ追跡数がレイ総数に達していないか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステップ１００４を実行し、そうでない場合に終了する。
【００６４】
ここで、送信点から放出された各レイについて、経路を追跡し、該ステップにおいて、ＹＥＳと判断された場合に、レイ総数に達しておらず、追跡されていないレイがまだあることを意味し、ステップ１００４を実行する。ＮＯと判断された場合に、全てのレイについて追跡が終了することを意味し、これによって、該送信点から放出されたレイの伝搬経路を取得し、該送信点の電磁波伝搬経路を取得した。
【００６５】
ステップ１００４：レイの方向に沿って交点を検出する。
【００６６】
ここで、該ステップにおいて、レイと有効平面との交点を検出する。
【００６７】
ステップ１００５：物体との交点が存在するか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステップ１００６を実行し、そうでない場合にステップ１０１１を実行する。
【００６８】
ここで、該レイと物体（有効平面）との交点が存在した場合に、該レイを追跡し続けるように、その中から有効交点、例えば反射点を選択し、該レイと物体（有効平面）との交点が存在しない場合に、該レイの追跡を停止してもよい。
【００６９】
ステップ１００６：有効交点を選別する。
【００７０】
ここで、上述したように、レイと物体（有効平面）との交点が存在するが、一部の交点、例えば図８に示す交点Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１及びＣ２が無効である可能性がある。該ステップにおいて、有効交点、例えば図８に示す交点Ａ１を選択する。
【００７１】
ステップ１００７：該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量を算出する。
【００７２】
ここで、上述したように、レイの有効交点を経過する経路累積反射当量は、該レイの前の伝搬プロセスにおける累積反射当量と、該有効交点の材質の等価反射当量との和である。ここで、該有効交点の材質に対応する等価反射当量は、予め記憶された異なる材質についての等価反射当量表、例えば表３に基づいて決定されてもよい。
【００７３】
ステップ１００８：該レイの該有効交点を経過する経路累積反射当量が最大反射当量Ｋ以下であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステップ１００９を実行し、そうでない場合に、ステップ１０１２を実行する。
【００７４】
ここで、ＹＥＳと判断された場合に、該レイの反射が受信信号に寄与できることを意味し、該レイを追跡し続けてもよく、ＮＯと判断された場合に、該レイの反射の受信信号への寄与度が大きくないことを意味し、該レイの追跡を停止してもよい。
【００７５】
ステップ１００９：該レイの次の経路方向を決定する。
【００７６】
ここで、該有効交点を用いて該レイの次の経路方向を取得できる。
【００７７】
ステップ１０１０：該レイが受信点の受信領域に到達したか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステップ１０１３を実行し、そうでない場合にステップ１００４に戻る。
【００７８】
ここで、ＹＥＳと判断された場合に、このレイが既に受信点の受信領域に到着し、このレイの伝搬経路を取得したことを意味し、該伝搬経路の受信点の受信信号への寄与度を算出してもよく、ＮＯと判断された場合に、このレイがまだ伝搬中であることを意味し、該レイを追跡し続けてもよい。
【００７９】
ステップ１０１１：該レイが受信点の受信領域に到達したか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステップ１０１３を実行し、そうでない場合にステップ１０１２を実行する。
【００８０】
ＹＥＳと判断された場合に、このレイが既に受信点の受信領域に到着し、このレイの伝搬経路を取得したことを意味し、該伝搬経路の受信点の受信信号への寄与度を算出してもよく、ＮＯと判断された場合に、このレイがまだ伝搬中であることを意味し、物体との交点がないため、該レイを追跡する必要がない。
【００８１】
ステップ１０１２：新しいレイを追跡する。
【００８２】
ステップ１０１３：受信信号を算出する。
【００８３】
本実施例の方法によれば、本発明の実施例によれば、有効平面選択半径Ｌを用いて一部の無効の障害物平面をフィルタリングし、最大反射当量Ｋを用いて一部の反射経路をフィルタリングすることで、計算する必要のある交点（レイと障害物との交点）の数を低減でき、演算の複雑さを低減でき、演算のかかる時間を短縮できる。
【００８４】
本実施例では、受信点の受信領域は、半径がθｄ／２の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、ｄは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである。従来のレイ発射方法では、レイが均一な角度間隔で送信点により空間に散乱され、一方、受信点を中心にして合理的な大きさの受信領域を区分し、どのレイが該受信領域を通過するかを判断し、該受信領域を通過したレイが受信点により受信されたと考えられてもよい。このため、レイ発射方法では、受信点の受信領域の大きさは、受信レイを正確に判断するには非常に重要である。設計された受信領域が小さ過ぎると、受信側の位置で受信領域を通過したレイを見つけることができず、計算時の信号の漏れという問題に繋がる。設計された受信領域が大き過ぎると、同一のレイ経路について二重計算を行うという問題に繋がる。また、図１１に示すように、異なる位置にある受信点について、サイズの異なる受信領域を設計してもよい。受信領域のサイズと送受信機間の電磁波伝送経路の長さとの間に比例関係があり、経路長さの増大に伴い、受信領域のサイズもそれに応じて増大する。
【００８５】
本実施例では、θが角度間隔、２つの隣接するレイの間の直線距離Ｒが直径の球状領域を、受信点の受信領域として用いる。その理由は次の通りである。レイ発射方法では、設定されたレイの角度間隔θは通常非常に小さく（モデル化のプロセスでは、ユーザは計算精度の要求に応じて角度間隔を設定してもよく、設定された角度間隔が小さいほど、計算精度が高い）、２つの隣接するレイの直線距離Ｒを該角度間隔に対応するアーク長さとして近似してもよく、図１２に示すように、送受信点間の電磁波伝搬経路長さがｄであると仮定すると、アーク長さの計算式に基づいて該アーク長さθｄを算出でき、即ち２つの隣接するレイ間の直線距離Ｒをθｄとして近似してもよい。本実施例は三次元環境に基づくものであるため、三次元環境では、本実施例の方法は、受信点Ｒｘを球の中心にして、半径ｒがθｄ／２の球状領域を、レイが空間において受信点により受信されたか否かを判断するための受信領域とする。該受信領域のサイズは、同一の経路を通過する電磁波レイのうち１つのみが該受信領域を通過することを確保でき、二重計算による誤差を効率的に回避できる。
【００８６】
本実施例では、上述したように、三次元環境では、受信点の受信領域を半径がθｄ／２の球状領域に設計することで、受信点による同一経路の電磁波レイについての二重計算を回避できるが、空間には特別領域が存在し、受信点がこのような特別領域内に設定すると、受信点は、受信領域を通過するレイを検出できなくなる。
【００８７】
図１２に示すように、隣接する２つのレイ間の夾角がθであり、送信点Ｔｘと受信点Ｒｘとの間の経路長さがｄであると設定し、上述したように、各隣接する２つのレイの間隔は、アーク長さに基づいて近似することでθｄを取得できる。よって、空間におけるそれぞれ隣接する３つのレイについて、各レイにおいて仮想の球を構築すると仮定してもよく、球の中心は各レイにおいて該レイの始点からの距離がｄの位置にあり、各レイにおける球の半径はθｄ／２であり、各レイにおける球はそれぞれ外接関係を維持している。よって、３つの隣接するレイが通過する３の球は、それらの間に、いずれも球にも属しない隙間領域を形成し、該隙間領域は上記の特別領域である。
【００８８】
図１３に示すように、左側は垂直方向において見た図であり、右側は側面から見た図である。受信点がちょうど該隙間領域内に位置し、且つ受信点が該領域内のいずれの位置にあっても、該受信点を中心に、半径がθｄ／２の受信領域内には、レイがいずれも通過しないため、受信信号漏れという問題点が生じ、受信側信号を計算する際に誤差が生じてしまう。
【００８９】
この問題点を解決するために、解決案が提供されている。図１４に示す解決案では、受信点が特別領域に位置することによる信号漏れの問題点を回避するために、受信領域の半径を増大させる方法を用いている。この方法は、受信点が特別領域に位置することによる信号漏れの問題点を回避できるが、受信領域が拡大されているため、受信領域を通過する電磁波レイの数も増加し、該方法によると、同一の経路を通過する複数の電磁波が該受信領域を通過することが再び生じるため、二重計算の問題が生じてしまう。
【００９０】
本実施例では、該問題点を解決すると共に、同一経路の電磁波の二重計算を回避するために、送信点をθ／２だけ回転させるという方法、例えば該送信点がθ／２だけ回転するように制御することを採用する。該方法では、依然としてθ／２を球状受信領域の半径として用い、受信領域の大きさを変更しない。図１５に示すように、半径がθ／２の受信領域には電磁波経路がいずれも該領域を通過しない場合に、送信点が空間において水平方向（又は垂直方向）に沿って回転し、それに応じて、送信点により発射されたレイにより形成されたレイ球全体も回転し、回転角度をθ／２に設定すると、送信点から発射された各レイもそれに伴い角度θ／２だけ回転する。回転した後に、受信点の受信領域について、該領域を通過する電磁波レイを検索すると、該受信領域を通過するレイがある。このように、この方法によれば、同一経路の二重計算の問題を回避でき、計算時に生じた信号漏れの問題を回避できる。
【００９１】
本発明の実施例によれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。
【００９２】
＜実施例２＞
本発明の実施例は電磁波伝搬経路の追跡装置をさらに提供し、該装置の問題解決の原理は実施例１の方法と類似するため、その具体的な実施は実施例１の方法の実施を参照してもよく、重複する内容について説明が省略される。
【００９３】
図１６は本実施例の電磁波伝搬経路の追跡装置の構成を示す図である。図１６に示すように、該装置１６００は、決定部１６０１、検出部１６０２、及び処理部１６０３を含む。
【００９４】
決定部１６０１は、所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する。
【００９５】
ここで、実施例１に説明したように、無線信号の伝搬シナリオでは、障害物の平面と送信点との間の距離が上記有効平面選択半径よりも大きい場合に、該平面が無効平面であると決定し、一方、障害物の平面と送信点との間の距離が上記有効平面選択半径よりも小さい場合に、該平面が有効平面であると決定する。該決定部により一部の障害物平面をフィルタリングし、計算量を低減させた。
【００９６】
検出部１６０２は、該送信点により放出された各レイについて、該レイの方向に沿って該レイと該有効平面との交点を検出する。
【００９７】
ここで、実施例１に説明したように、各レイの出射方法に沿って、該レイと上記有効平面との交点が存在するか否かを決定してもよい。交点が存在する場合に、該レイについて有効交点を反射点とする反射経路が存在する可能性があり、該レイを追跡し続けてもよい。交点が存在していない場合に、該レイと全ての障害物平面とは交差せず、該レイを追跡し続ける必要がない。
【００９８】
処理部１６０３は、該レイと該有効平面との交点が存在し、且つ該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、該レイが受信点の受信領域に到達し、或いは該レイの該有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、該レイの次の経路方向を決定する。これによって、該レイの伝搬経路を取得でき、該送信点の電磁波伝搬経路を取得できる。
【００９９】
ここで、実施例１に説明したように、該電磁波レイの追跡プロセスには２つの終了条件が存在し、１つは電磁波レイの経路が受信点の受信領域に到達したことであり、もう１つは累積反射当量が最大反射当量に達したことであり、上記２つの条件のいずれか１つを満たした場合に、現在のレイの追跡プロセスを終了し、新しいレイの追跡プロセスを行い続ける。また、上記交点が存在し、且つ現在の伝搬経路において該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が上記の最大反射当量に達していない場合に、処理部１６０３は、該レイの次の経路方向を追跡し、該経路方向においてレイが受信点の受信領域に到達していないときに、該レイの該経路方向に沿って交点を検出し続けてもよい。また、上記交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達していない場合に、新しいレイ経路を追跡する。上記交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達した場合に、該レイの受信信号を算出し、新しいレイ経路を追跡してもよい。
【０１００】
本実施例では、有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離であってもよい。
【０１０１】
本実施例では、該受信点の受信領域は、半径がθｄ／２の球状領域であってもよく、θは隣接レイの角度間隔であり、ｄは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである。これによって、二重計算を回避できる。
【０１０２】
本実施例では、処理部１６０３は、レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、検出部１６０２が回転後の送信点により放出されたレイを検出し続けるように、該送信点をθ／２だけ回転させてもよい。
【０１０３】
本実施例では、装置１６００は、伝搬シナリオにおける障害物の障害物情報表及び／又は各平面の平面情報表を記憶する記憶部１６０４をさらに含んでもよい。ここで、障害物情報表は、障害物ＩＤ、障害物名称、障害物に含まれる平面の数、及び障害物に含まれる平面ＩＤを含んでもよく、表１は該障害物情報表の一例である。ここで、平面情報表は、平面ＩＤ、所属障害物ＩＤ、平面頂点座標、送信点との間の距離、有効反射平面フラグ、及び電気パラメータを含んでもよく、表２は該平面情報表の一例である。また、記憶部１６０４は、異なる障害物表面材質についての等価反射当量表をさらに記憶してもよく、表３は等価反射当量表の一例である。
【０１０４】
本実施例の装置によれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。
【０１０５】
＜実施例３＞
本発明の実施例はコンピュータシステムをさらに提供し、該コンピュータシステムは実施例２に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置を含んでもよい。
【０１０６】
図１７は本実施例のコンピュータシステムの構成を示す図である。図１７に示すように、コンピュータシステム１７００は、中央処理装置（ＣＰＵ）１７０１及び記憶装置１７０２を含んでもよい。記憶装置１７０２は中央処理装置１７０１に接続する。記憶装置１７０２は各種のデータを記憶してもよく、情報処理のプログラムをさらに記憶し、中央処理装置１７０１の制御により該プログラムが実行される。
【０１０７】
１つの態様では、実施例２に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置の機能は中央処理装置に統合されてもよい。
【０１０８】
もう１つの態様では、実施例２に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置は中央処理装置１７０１と離れて配置され、例えば電磁波伝搬経路の追跡装置は中央処理装置１７０１に接続されたチップであり、中央処理装置１７０１の制御により電磁波伝搬経路の追跡装置の機能を果たしてもよい。
【０１０９】
また、図１７に示すように、コンピュータシステム１７００は、入力装置１７０３及び出力装置１７０４等をさらに含んでもよい。上記装置の機能は従来技術と類似し、その説明が省略される。なお、コンピュータシステム１７００は、必ずしも図１７に示される全ての装置を含む必要がない。また、コンピュータシステム１７００は、図１７に示されていない装置をさらに含んでもよく、従来技術を参照してもよい。
【０１１０】
本実施例のコンピュータシステムによれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。
【０１１１】
本発明の実施例は、電磁波伝搬経路の追跡装置又はコンピュータシステムにおいてプログラムを実行する際に、コンピュータに、実施例１に記載の方法を前記電磁波伝搬経路の追跡装置又はコンピュータシステムにおいて実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。
【０１１２】
本発明の実施例は、コンピュータに、実施例１に記載の方法を電磁波伝搬経路の追跡装置又はコンピュータシステムにおいて実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。
【０１１３】
本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムはロジック部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等に関する。
【０１１４】
以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。
【０１１５】
また、上述した実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
電磁波伝搬経路の追跡方法であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定するステップと、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出するステップと、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定するステップと、を含む、方法。
（付記２）
伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、
前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、付記１に記載の方法。
（付記３）
前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、付記１に記載の方法。
（付記４）
前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、付記１に記載の方法。
（付記５）
前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、付記１に記載の方法。
（付記６）
前記受信点の受信領域は、半径がθｄ／２の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、ｄは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、付記１に記載の方法。
（付記７）
レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、回転後の送信点により放出されたレイを追跡し続けるように、前記送信点をθ／２だけ回転させるステップをさらに含む、付記６に記載の方法。
（付記８）
電磁波伝搬経路の追跡装置であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する決定手段と、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出する検出手段と、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定する処理手段と、を含む、装置。
（付記９）
前記決定手段は、伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、付記８に記載の装置。
（付記１０）
前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、付記８に記載の装置。
（付記１１）
前記処理手段は、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、次のレイを追跡し、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、付記８に記載の装置。
（付記１２）
前記処理手段は、前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、付記８に記載の装置。
（付記１３）
前記受信点の受信領域は、半径がθｄ／２の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、ｄは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、付記８に記載の装置。
（付記１４）
前記処理手段は、レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、前記検出手段が回転後の送信点により放出されたレイを検出し続けるように、前記送信点をθ／２だけ回転させる、付記１３に記載の装置。
（付記１５）
伝搬シナリオにおける障害物の障害物情報表及び／又は各平面の平面情報表、並びに異なる障害物表面材質についての等価反射当量表を記憶する記憶手段をさらに含む、付記８に記載の装置。
（付記１６）
前記障害物情報表は、障害物ＩＤ、障害物名称、障害物に含まれる平面の数、及び障害物に含まれる平面ＩＤを含む、付記１５に記載の装置。
（付記１７）
前記平面情報表は、平面ＩＤ、所属障害物ＩＤ、平面頂点座標、送信点との間の距離、有効反射平面フラグ、及び電気パラメータを含む、付記１５に記載の装置。
（付記１８）
付記８に記載の装置を含む、コンピュータシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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