(57)【要約】【課題】  送信源から放射される電波のカバー領域が広域にわたる場合に、そのカバー領域内の一部の調査対象領域における電波伝搬特性を、高速かつ高精度に推定するための電波伝搬特性推定方式を得る。【解決手段】  ３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物が与えられると共に解析領域の中にレイが与えられ、レイを遮蔽する構造物の検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定システムで、送信源から放射したレイが解析領域の中の調査対象領域に進入するような伝搬経路が存在する場合に、伝搬経路の送信源における放射角度範囲を幾何学的な方法で特定する第１の手段１０１と、レイの送信源における放射角度範囲を第１の手段で得られた放射角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の手段１０２とを含む。【選択図】      図５
2007309709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定システムであって、
送信源から放射したレイが前記解析領域の中の調査対象領域に進入するような伝搬経路が存在する場合に、前記伝搬経路の前記送信源における放射角度範囲を幾何学的な方法で特定する第１の手段と、
前記レイの前記送信源における放射角度範囲を前記第１の手段で得られた放射角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の手段とを含み、
前記第１の手段は、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源の高さと、前記調査対象領域の高さと、前記送信源から前記調査対象領域までの距離とを用いて算出することを特徴とする電波伝搬特性推定システム。
【請求項２】
前記第１の手段は、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの前記放射角度範囲のうち、前記調査対象領域内に達するまでに減衰量がダイナミックレンジを超える前記レイの放射角度範囲を算出することを特徴とする請求項１記載の電波伝搬特性推定システム。
【請求項３】
前記第２の手段は、前記レイが前記オブジェクトに衝突するたびに放射角度範囲を算出し、前記レイの追跡を継続する必要性を検査することを特徴とする請求項１記載の電波伝搬特性推定システム。
【請求項４】
前記第２の手段は、前記放射角度範囲の中に含まれない前記オブジェクトを計算対象から除外することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の電波伝搬特性推定システム。
【請求項５】
前記第１の手段は、アンテナ利得を考慮して水平角度範囲を限定することを特徴とする請求項１記載の電波伝搬特性推定システム。
【請求項６】
前記第１の手段は、前記調査対象領域の方向にのみ水平角度範囲を限定することを特徴とする請求項１記載の電波伝搬特性推定システム。
【請求項７】
３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定システムであって、
送信源から調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源から前記解析領域の中の調査対象領域に対して見通しとなる角度範囲とする第一の手段と、
前記第一の手段により得られた角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の手段とを含むことを特徴とする電波伝搬特性推定システム。
【請求項８】
前記第１の手段は、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を地面の傾斜を考慮して算出することを特徴とする請求項１〜７いずれか記載の電波伝搬特性推定システム。
【請求項９】
前記第２の手段における電波伝搬推定に、レイラウンチング法を用いることを特徴とする請求項１〜８いずれか記載の電波伝搬特性推定システム。
【請求項１０】
３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法であって、
送信源から放射したレイが前記解析領域の中の調査対象領域に進入するような伝搬経路が存在する場合に、前記伝搬経路の前記送信源における放射角度範囲を幾何学的な方法で特定する第１のステップと、
前記レイの前記送信源における放射角度範囲を前記第１のステップで得られた放射角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２のステップとを含み、
前記第１のステップは、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源の高さと、前記調査対象領域の高さと、前記送信源から前記調査対象領域までの距離とを用いて算出することを特徴とする電波伝搬特性推定方法。
【請求項１１】
前記第１のステップは、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの前記放射角度範囲のうち、前記調査対象領域内に達するまでに減衰量がダイナミックレンジを超える前記レイの放射角度範囲を算出することを特徴とする請求項１０記載の電波伝搬特性推定方法。
【請求項１２】
前記第２のステップは、前記レイが前記オブジェクトに衝突するたびに放射角度範囲を算出し、前記レイの追跡を継続する必要性を検査することを特徴とする請求項１０記載の電波伝搬特性推定方法。
【請求項１３】
前記第２のステップは、前記放射角度範囲の中に含まれない前記オブジェクトを計算対象から除外することを特徴とする請求項１０〜１３いずれか記載の電波伝搬特性推定方法。
【請求項１４】
前記第１のステップは、アンテナ利得を考慮して水平角度範囲を限定することを特徴とする請求項１０記載の電波伝搬特性推定方法。
【請求項１５】
前記第１のステップは、前記調査対象領域の方向にのみ水平角度範囲を限定することを特徴とする請求項１０記載の電波伝搬特性推定方法。
【請求項１６】
３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法であって、
送信源から調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源から前記解析領域の中の調査対象領域に対して見通しとなる角度範囲とする第１のステップと、
前記第１のステップにより得られた角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２のステップとを含むことを特徴とする電波伝搬特性推定方法。
【請求項１７】
前記第１のステップは、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を地面の傾斜を考慮して算出することを特徴とする請求項１０記載の電波伝搬特性推定方法。
【請求項１８】
前記第２のステップにおける電波伝搬推定に、レイラウンチング法を用いることを特徴とする請求項１０〜１７いずれか記載の電波伝搬特性推定方法。
【請求項１９】
３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
送信源から放射したレイが前記解析領域の中の調査対象領域に進入するような伝搬経路が存在する場合に、前記伝搬経路の前記送信源における放射角度範囲を幾何学的な方法で特定する第１の処理と、
前記レイの前記送信源における放射角度範囲を前記第１の処理で得られた放射角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の処理とを含み、
前記第１の処理は、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源の高さと、前記調査対象領域の高さと、前記送信源から前記調査対象領域までの距離とを用いて算出することを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
送信源から調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源から前記解析領域の中の調査対象領域に対して見通しとなる角度範囲とする第１の処理と、
前記第１の処理により得られた角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の処理とを含むことを特徴とするプログラム。
【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システム及びその方法並びにプログラムに関し、特に推定対象となる無線システムのカバー領域が広域にわたる場合に、そのカバー領域内の一部の調査対象領域における電波伝搬特性を高速かつ高精度に推定するための幾何光学的手法による電波伝搬特性推定方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおける基地局や親機等の配置を援助するために電波伝搬特性推定システム（電波伝搬シミュレータ）が用いられる。電波伝搬シミュレータによって任意の受信点での受信電力や遅延拡がりを評価して、しかるべき送信局の設置場所を決定し、その結果、配置するべき基地局数の削減等の効率化が達成される。
【０００３】
電波伝搬シミュレーションは大別して、統計的手法によるものと決定論的手法によるものとがある。統計的手法では、距離や周波数などを引数とする伝搬損失の推定式を与え、そのパラメータを決定する際に、伝搬損失の実測定で得られた多数のデータをもとに多変量解析等により決定する手法である。一般に、電波の伝搬はオブジェクトや屋内オブジェクトなどでの反射や透過により場所によって変動するが、統計論的手法によれば、場所による変動の中央値が与えられる。
【０００４】
一方、決定論的手法においては、アンテナから放射される電波を多数の電波線（レイ）の集まりと考え、各レイが幾何光学的に反射透過を繰り返して伝搬するものとして、観測点に到達するレイを合成して伝搬損失や遅延量を求める手法である。本手法はレイトレーシング法と言われている。レイトレーシング法では、実際のオブジェクトでの反射や透過、回折の影響を考慮するので、観測点での場所による変動自体を知ることができる。
【０００５】
レイトレーシング法は、更にレイラウンチング法とイメージング法とに大別される。レイラウンチング法は、送信アンテナから一定角度毎に離散的にレイを放射し、その軌跡を遂次追跡し、受信点付近を通過したレイを当該受信点に到達したレイとみなす手法である。一方、イメージング法は送受信点間を結ぶレイの反射透過経路を、反射面に対する鏡映点を求めて決定する手法である。反射透過経路は、送受信点、反射透過物が規定された場合に一意に求まるため、イメージング法では厳密なレイの伝搬経路を探索することができる。レイラウンチング法やイメージング法の詳細に関しては、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３３５８４号公報
【特許文献２】特開２００６−０１０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、近年の携帯電話の普及拡大に伴い、セルラー系の電波伝搬状況の把握が重要となっている。特に最近では、企業内の内線電話に、通常の公衆回線に接続する携帯電話端末と同じ端末を用いるというサービス形態が検討されている。このような状況下では、屋外の基地局からの電波が、そのカバー領域内のある建物の内部にどれ程漏れ込むかを正確に把握することが必要となる。これを電波伝搬シミュレータにより実現する場合、基地局からの電波のカバー領域内にある一部の調査対象領域のみに対して、電波伝搬環境を高速かつ高精度に推定する技術が必要となる。しかしながら、上記した従来技術はいずれも、この要求を満たすことができない。
【０００８】
図１〜図４を例にとり、従来技術の問題点を説明する。図１は、伝搬推定の基本的な構成要素を示している。図１の外枠は考慮するオブジェクトの範囲を示しており、これを解析領域１とする。解析領域１の中には、建物や道路など多数のオブジェクトが配置されている。また、図１の各建物の内部には、家具や什器など多数のオブジェクトが配置されている。ここでは、図１下方の屋外基地局を無線システムの送信源２とし、図１上方の領域を伝搬推定の対象となる調査対象領域３とする。この際、調査対象領域３における電波伝搬環境を高速かつ高精度に推定するための手法について考える。
【０００９】
図２は統計的手法を用いた電波伝搬推定の概念図である。この手法では、送信源２から調査対象領域３までの地形の傾斜や建物の密度などによって伝搬損失の推定式が与えられ、この推定式によって調査対象領域３での受信電力を推定するものである。この手法は、先にも述べたように、区間変動の中央値を知るための手法である。したがって、調査対象領域３内または近傍にある壁や屋内のオブジェクトによって電波が被る影響を正確に反映させることはできない。従って、調査対象領域３での電波伝搬環境を高精度に推定することができない。
【００１０】
図３はレイラウンチング法を用いた電波伝搬推定の概念図である。この手法では、送信源から一定角度毎に離散的に放射されたレイが、オブジェクトにおいて幾何光学的に反射・透過を繰り返しながら伝搬するものとして、その経路を追跡するものである。この手法では、各オブジェクトや屋内のオブジェクトなどの影響が正確に反映されるため、高精度な電波伝搬推定が可能である。しかしながら、解析する領域が広い場合や、解析する領域内に多くのオブジェクトがある場合には、計算時間が増大してしまう。また、調査対象領域３の位置に関わり無くレイを放射するため、調査対象領域３を通過しないレイまで計算してしまう。これにより、計算に大きな無駄が生じるという問題点もある。
【００１１】
図４はイメージング法を用いた電波伝搬推定の概念図である。この手法では、予め受信点を設定した上でレイの探索を行うため、レイラウンチング法で挙げられていた無駄なレイの計算という問題は無い。しかしながら、イメージング法そのものが、全てのオブジェクトの反射面および回折点における、全ての組み合わせの中から受信点に到達するレイを捜索する手法であるため、オブジェクトの反射面および回折点が増大した場合には計算量が指数関数的に増大するという欠点がある。また、受信点毎にレイの探索を行う必要があるため、調査対象領域３がある程度広域の場合には、さらに多くの計算時間を要してしまう。このため、計算時間は膨大になり、やはり高速な伝搬推定は実現できない。
【００１２】
ここで、特許文献２を参照すると、障害物が存在する領域のみレイを放射することにより、計算時間を短縮する技術が開示されている。この方法では、レイが放射されてから直ちに上空へ抜けるようなレイや、障害物が存在しない方向のレイについては、その伝搬特性の計算を行わないというものであるが、これらのレイは元々計算時間が掛からないものであるから、これらのレイを計算除外したとしても、高速化の効果は小さいものである。
【００１３】
本発明の目的は、推定対象となる無線システムのカバー領域が広域にわたる場合に、そのカバー領域内の一部の調査対象領域における電波伝搬特性を、高速かつ高精度に推定するための電波伝搬特性推定システム及びその方法並びにプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明にる電波伝搬特性推定システムは、３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定システムであって、送信源から放射したレイが前記解析領域の中の調査対象領域に進入するような伝搬経路が存在する場合に、前記伝搬経路の前記送信源における放射角度範囲を幾何学的な方法で特定する第１の手段と、前記レイの前記送信源における放射角度範囲を前記第１の手段で得られた放射角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の手段とを含み、前記第１の手段は、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源の高さと、前記調査対象領域の高さと、前記送信源から前記調査対象領域までの距離とを用いて算出することを特徴とする。
【００１５】
本発明による他の電波伝搬特性推定システムは、３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定システムであって、送信源から調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源から前記解析領域の中の調査対象領域に対して見通しとなる角度範囲とする第一の手段と、前記第一の手段により得られた角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の手段とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明による電波伝搬特性推定方法は、３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法であって、送信源から放射したレイが前記解析領域の中の調査対象領域に進入するような伝搬経路が存在する場合に、前記伝搬経路の前記送信源における放射角度範囲を幾何学的な方法で特定する第１のステップと、前記レイの前記送信源における放射角度範囲を前記第１のステップで得られた放射角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２のステップとを含み、前記第１のステップは、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源の高さと、前記調査対象領域の高さと、前記送信源から前記調査対象領域までの距離とを用いて算出することを特徴とする。
【００１７】
本発明による他の電波伝搬特性推定方法は、３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法であって、送信源から調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源から前記解析領域の中の調査対象領域に対して見通しとなる角度範囲とする第１のステップと、前記第１のステップにより得られた角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２のステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明によるプログラムは、３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、送信源から放射したレイが前記解析領域の中の調査対象領域に進入するような伝搬経路が存在する場合に、前記伝搬経路の前記送信源における放射角度範囲を幾何学的な方法で特定する第１の処理と、前記レイの前記送信源における放射角度範囲を前記第１の処理で得られた放射角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の処理とを含み、前記第１の処理は、前記送信源から前記調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源の高さと、前記調査対象領域の高さと、前記送信源から前記調査対象領域までの距離とを用いて算出することを特徴とする。
【００１９】
本発明による他のプログラムは、３次元空間上に規定される解析領域に複数の建物や地面のような構造物（オブジェクト）が与えられると共に前記解析領域の中に電波線（レイ）が与えられ、前記レイを遮蔽する前記オブジェクトの検出を行って電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬特性推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、送信源から調査対象領域内に進入する前記レイの放射角度範囲を、前記送信源から前記解析領域の中の調査対象領域に対して見通しとなる角度範囲とする第１の処理と、前記第１の処理により得られた角度範囲に限定して電波伝搬推定を行う第２の処理とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、無線システムのカバー領域が広い場合に、その一部の調査対象領域のみに関して電波伝搬特性推定処理を行うようにしたので、電波伝搬環境の区間変動を高速かつ高精度に推定することが可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例について詳細に説明する。
＜第１の実施例＞
図１と図５〜図１０を用いて、本発明の第１の実施例を説明する。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図５は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００２２】
本実施例における第１のステップでは、まず解析領域１を設定する。解析領域１は、第２のステップにおいて電波伝搬推定を行う際の解析対象となる。解析対象として、調査対象領域以外のオブジェクトをどれ程含めるかは、推定精度と計算時間の増大に係わる。解析領域に含めるオブジェクトの数が多い場合、多くの計算時間を要するが、建物による電波の反射の影響はより正確に反映される。
【００２３】
次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。但し、ｚ軸の値は以降の説明では地上高として扱う。次に、その空間上にオブジェクトを設置する。次に、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）と調査対象領域３を設置する。調査対象領域３は、任意の空間図形であり宙に浮いていても構わない。次に、調査対象領域３内に観測点４を配置する。観測点４は、調査対象領域３内または近傍であれば、どの位置に配置されても構わない。
【００２４】
次に、調査対象領域３の基準となる基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）と基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）を設定する。基準点１０と基準点１１は、調査対象領域３の中か近傍に設定する。基準点１０は、調査対象領域３の最大ｚ座標の方が送信源２のｚ座標よりも高い場合、次の（１）式に示すφ＿１が最も大きい調査対象領域３の表面上の点であることが望ましい。
【数１】
2007309709.tif 000003
【００２５】
一方、送信源２のｚ座標の方が調査対象領域３の最大ｚ座標よりも高い場合、次の（２）式に示すφ＿１が最も小さい調査対象領域３の表面上の点であることが望ましい。
【数２】
2007309709.tif 000004
ここで、ｄ＿１は次の（３）式で与えられる。
【数３】
2007309709.tif 000005
【００２６】
また、基準点１１は、次の（４）式に示すφ＿２が最も小さい調査対象領域３の表面上の点であることが望ましい。
【数４】
2007309709.tif 000006
ここで、ｄ＿２は次の（５）式で与えられる。
【数５】
2007309709.tif 000007
【００２７】
しかし、この条件を厳密に満たそうとすると算出に時間がかかるため、基準点１０と基準点１１の座標は、実際には近似値を用いるのが望ましい。例えば、本実施例では、調査対象領域３の最大ｚ座標を基準点１０のｚ＿ｃ１０とし、図６に示すように調査対象領域２をｘｙ平面に射影してできる図形５の重心点６のｘ座標とｙ座標をそれぞれｘ＿ｃ１０とｙ＿ｃ１０とした。更に、一定のマージンを加えてもよい。また、基準点１１は基準点１０と同座標とした。
【００２８】
次に、送信源１が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θ（０［ｒａｄ］〜π［ｒａｄ］）を決定する。垂直方向の放射角度範囲θは水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１（０［ｒａｄ］〜π／２［ｒａｄ］）と、上側角度範囲θ＿２（０［ｒａｄ］〜π／２［ｒａｄ］）との合計値である。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、次の（６）式で与えられる。
【数６】
2007309709.tif 000008
【００２９】
θ＿１とθ＿２の各角度範囲の算出方法は、送信源１と調査対象領域３の位置関係により、以下の３つの条件に分けて説明する。
・第１の条件：送信源２がｘｙ平面上で図形５の外側にある場合。
・第２の条件：送信源２がｘｙ平面上で図形５の内側にあり、かつ送信源２のｚ座標が調査対象領域３の最大ｚ座標より高い位置にある場合。
・第３の条件：第１の条件と第２の条件以外の場合。
【００３０】
第１の条件は、更に、ｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図５）と、ｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図７）とに分けられる。このとき、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］と上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］はそれぞれ次の（７）式、（８）式で与えられる。
【数７】
2007309709.tif 000009
【数８】
2007309709.tif 000010
【００３１】
第２の条件を図８に示す。θ＿１は全ての放射角度が調査対象領域３の伝搬推定に影響するため限定できないが、θ＿２は調査対象領域３に進入せずに空へ抜けるため放射する必要がない。第３の条件を図９に示す。このときはすべての放射角度が調査対象領域３の伝搬推定に影響するため、θ＿１もθ＿２も限定できない。第２と第３の条件の下側角度範囲θ＿１と、上側角度範囲θ＿２とはそれぞれ次の（９）式、（１０）式で与えられる。
【数９】
2007309709.tif 000011
【数１０】
2007309709.tif 000012
【００３２】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本発明は、特に第１の条件において高速化を達成できる。本実施例における第２のステップでは、解析領域１を対象として送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図１０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。本実施例では、伝搬環境を高精度に推定するため、レイトレーシング法の一つであるレイラウンチング法を用いる。このとき、送信源２から放射されるレイの放射角度を（６）式で算出した放射角度範囲θのみに制限する。
【００３３】
なお、水平方向の放射角度範囲は制限しない。これにより、調査対象領域３の中の電波伝搬に影響を与えるレイを効率的に解析できるため、計算時間の高速化が実現できる。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視し、建物の外壁による反射のみを考慮する。調査対象領域３以外の建物内部にあるオブジェクトは、調査対象領域３内の電波伝搬特性にほとんど影響を与えないので、推定精度を犠牲にすることなく、計算時間の高速化が実現できる。
【００３４】
一方、調査対象領域３内に関しては、建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。これにより、調査対象領域３の壁や屋内オブジェクトまで考慮された高精度な電波伝搬推定を高速に実現することができる。
【００３５】
＜第２の実施例＞
図１と図１１〜図１５を用いて、本発明の第２の実施例を説明する。先の第１の実施例では、放射する角度範囲を算出して、その方位からレイを放射するものであったが、本実施例では、地面の傾斜分を考慮して放射角度範囲に追加し、制度劣化を防止するものである。図１は本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図１１は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００３６】
本実施例における第１のステップでは、解析領域１を設定する。本実施例では、まず、図１１のように地面の起伏を表す地面２０〜２２を設置する。これにより、地面からの反射レイを正確に模擬でき、かつオブジェクトの高さを正確に模擬できるようになるため、より高精度な伝搬推定が実現できる。次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。ｚ軸の原点は地面の起伏の中で最も標高が低い点とするのが望ましい。
【００３７】
本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１の実施例と同様である。送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、（６）式で与えられる。
【００３８】
但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図１１）と、ｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図１２）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（７）式に地面の起伏分θ＿ｓ［ｒａｄ］を考慮した次の（１１）式で与えられる。
【数１１】
2007309709.tif 000013
【００３９】
θ＿ｓは放射角度範囲θ以外の放射角度からレイを放射した場合に、そのレイが衝突する可能性のある複数の地面の中で最も傾斜の大きい地面の傾斜角度とするのが望ましい。この複数の地面が存在する領域は、ｘｙ平面上で送信源からの距離が図１１のｄ＿３となるような円領域である。ｄ＿３は次の（１２）式で与えられる。
【数１２】
2007309709.tif 000014
【００４０】
従って、本実施例では、ｘｙ平面上で送信源からの距離がｄ＿３である領域に存在する全ての地面の中でｘｙ平面に対する角度が最も大きいものを選び、その角度［ｒａｄ］をθ＿ｓとした。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は式（８）で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図１３）、第３（図１４）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（９）式、（１０）式で与えられる。
【００４１】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本発明は、特に第１の条件において高速化を達成できる。
【００４２】
本実施例の第２のステップにおける電波伝搬推定に関しては、第１の実施例と同様であり、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図１５に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を式（６）で算出した放射角度範囲θのみに制限する。なお、水平方向の放射角度範囲は制限しない。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては、建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００４３】
＜第３の実施例＞
図１と図１６〜図２０を用いて、本発明の第３の実施例を説明する。本例では、レイのダイナミックレンジを考慮して放射角度範囲を更に限定するものである。ここで、レイのダイナミックレンジとは、レイの強さは次第に弱まるが、その強さが、予め定められた閾値以上のものをダイナミックレンジと称する。
【００４４】
図１は本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図１６は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第２の実施例と同様であり、先ず、地面の起伏を表す地面２０〜２２を設置する。次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１、第２の実施例と同様である。
【００４５】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても、第１、第２の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図１６）と、ｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図１７）とに分けられる。
【００４６】
このとき、推定する無線システムの送信電力と最小受信電力から求まるダイナミックレンジが分かっている場合で、しかも調査対象領域よりも送信源の方が高い位置にある場合、本実施例では、ダイナミックレンジの情報を用いて下側角度範囲θ＿１を更に絞り込む。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は次の（１３）式で与えられる。
【数１３】
2007309709.tif 000015
但し、θ＿ｓ［ｒａｄ］は地面の起伏分である。
【００４７】
また、θ＿ｕは調査対象領域３よりも送信源２の方が高い位置にあるとき、レイの高さがｚ＿ｃ１０まで下がってくるまでに、どのような伝搬経路を通っても調査対象領域に到達しないレイの下側角度範囲である。下側角度範囲において、レイは、放射角度が地面に対して水平に近い場合、長距離を伝搬しないと高度が下がらない。しかし、伝搬距離が大きくなるに従って減衰量が増加する。従って、ダイナミックレンジを設定することで、考慮が必要かどうかの境目の放射角度を求めることができる。この境目の放射角度から地面と水平方向の放射角度までの放射角度範囲θ＿ｕは次の（１４）式で与えられる。
【数１４】
2007309709.tif 000016
但し、Ｒはダイナミックレンジ［ｄＢ］であり、λは波長［ｍ］である。また
、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は式（８）で与えられる。
【００４８】
また、第１の実施例に記載の第２（図１８）、第３（図１９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ次の（１５）式、（１６）式で与えられる。
【数１５】
2007309709.tif 000017
【数１６】
2007309709.tif 000018
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本発明は、特に第１の条件において高速化を達成できる。
【００４９】
本実施例の第２のステップにおける電波伝搬推定に関しては、第１、第２の実施例と同様であり、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図２０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を（６）式で算出した放射角度範囲θのみに制限する。なお、水平方向の放射角度範囲は制限しない。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００５０】
＜第４の実施例＞
図１と図２１〜図２５を用いて、本発明の第４の実施例を説明する。本例では、第３の実施例において地面の傾斜を考慮しない場合である。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図２１は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００５１】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第１の実施例と同様であり、まず解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１の実施例と同様である。
【００５２】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２との合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、以下の（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２はさらにｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図２１）とｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図２２）とに分けられる。
【００５３】
このとき、推定する無線システムの送信電力と最小受信電力から求まるダイナミックレンジが分かっている場合で、しかも調査対象領域よりも送信源の方が高い位置にある場合、本実施例では、ダイナミックレンジの情報を用いて下側角度範囲θ＿１を、更に絞り込む。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は次の（１７）式で与えられる。
【数１７】
2007309709.tif 000019
【００５４】
但し、θ＿ｕ［ｒａｄ］は調査対象領域３よりも送信源２の方が高い位置にあるとき、レイの高さがｚ＿ｃ１０まで下がってくるまでに、どのような伝搬経路を通っても調査対象領域に到達しないレイの下側角度範囲である。下側角度範囲において、レイは放射角度が地面に対して水平に近い場合、長距離を伝搬しないと高度が下がらない。しかし、伝搬距離が大きくなるに従って減衰量が増加する。従って、ダイナミックレンジを設定することで、考慮が必要かどうかの境目の放射角度を求めることができる。
【００５５】
この境目の放射角度から地面と水平方向の放射角度までの放射角度範囲θ＿ｕは（１４）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は（８）式で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図２３）、第３（図２４）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（１５）式、（１６）式で与えられる。
【００５６】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本発明は、特に第１の条件において高速化を達成できる。本実施例の第２のステップにおける電波伝搬推定に関しては、第１の実施例と同様であり、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。
【００５７】
図２５に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を式（６）で算出した放射角度範囲θのみに制限する。なお、水平方向の放射角度範囲は制限しない。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００５８】
＜第５の実施例＞
図１と図１６〜図２０、図２６を用いて、本発明の第５の実施例を説明する。本例では、構造物衝突毎に放射角度範囲を検査して、さらなる高速化を図るものである。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図１６は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００５９】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第２、第３の実施例と同様であり、先ず地面の起伏を表す地面２０〜２２を設置する。次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１、第２、第３の実施例と同様である。
【００６０】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１、第２、第３の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図１６）と、ｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図１７）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（１３）式で与えられる。
【００６１】
また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は（８）式で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図１８）、第３（図１９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（１５）式、（１６）式与えられる。放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本例は、特に第１の条件において高速化を達成できる。
【００６２】
本実施例の第２のステップでは、先ず、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図２０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を式（６）で算出した放射角度範囲θのみに制限するが、本実施例では、更に放射された各レイに対して、レイがオブジェクトあるいは地面に衝突する度にレイの追跡を継続するかどうかの検査を実施する処理を加える。
【００６３】
図２６はレイがオブジェクトに衝突した時の放射角度範囲θの再計算について示している。先ず、送信源２の座標（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）をレイの衝突点の座標で置き換える。次に、第１のステップと同様の方法でθを算出し、レイの垂直角度がθの角度範囲から外れた場合はその時点でそのレイの追跡を中止する。なお、レイの追跡を継続するかどうかの検査のタイミングは、放射角度範囲θが変化する可能性があるオブジェクトあるいは地面への衝突時に毎回実施するのが望ましい。
【００６４】
また、計算負荷を減らすためにある一定の衝突回数毎に実施してもよい。更に、検査のタイミングを取る方法は衝突時だけでなく、伝搬距離が一定に達したときなどでもよい。本実施例では、オブジェクトあるいは地面への衝突毎に検査している。このように、一度放射されたレイに対してもオブジェクト衝突毎にθの検査を行い、調査対象領域３に到達しないレイの探索を中止することで、更なる計算時間の短縮が実現できる。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００６５】
＜第６の実施例＞
図１と図５〜図１０及び図２７を用いて、本発明の第６の実施例を説明する。本例では、第５の実施例において地面の傾斜を考慮しない場合の例である。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図５は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００６６】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第１の実施例と同様であり、先ず解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１の実施例と同様である。
【００６７】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、以下の（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図５）とｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図７）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（７）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は（８）式で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図８）、第３（図９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（９）式、（１０）式で与えられる。
【００６８】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本例は、特に第１の条件において高速化を達成できる。本実施例の第２のステップでは、先ず、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図１０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。
【００６９】
このとき、レイの放射角度を式（６）で算出した放射角度範囲θのみに制限するが、本実施例では、さらに放射された各レイに対して、レイがオブジェクトあるいは地面に衝突する度にレイの追跡を継続するかどうかの検査を実施する処理を加える。図２７はレイがオブジェクトに衝突した時の放射角度範囲θの再計算について示している。先ず、送信源２の座標（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）をレイの衝突点の座標で置き換える。
【００７０】
次に、第１のステップと同様の方法でθを算出し、レイの垂直角度がθの角度範囲から外れた場合はその時点でそのレイの追跡を中止する。なお、レイの追跡を継続するかどうかの検査のタイミングは、放射角度範囲θが変化する可能性があるオブジェクトあるいは地面への衝突時に毎回実施するのが望ましい。また、計算負荷を減らすためにある一定の衝突回数毎に実施してもよい。更に、検査のタイミングを取る方法は衝突時だけでなく、伝搬距離が一定に達したときなどでもよい。本実施例では、オブジェクトあるいは地面への衝突毎に検査している。
【００７１】
このように、一度放射されたレイに対してもオブジェクト衝突毎にθの検査を行い、調査対象領域３に到達しないレイの探索を中止することで、更になる計算時間の短縮が実現できる。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００７２】
＜第７の実施例＞
図１と図１６〜図２０、図２６、図２８を用いて、本発明の第７の実施例を説明する。本例では、推定精度の寄与が少ないオブジェクトを計算対象から削除して、更に高速化を図ったものである。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図１６は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００７３】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第２、第３、第４の実施例と同様であり、まず地面の起伏を表す地面２０〜２２を設置する。次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１、第２、第３、第４の実施例と同様である。
【００７４】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても、第１、第２、第３、第４の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図１１）と、ｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図１２）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（１３）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は（８）式で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図１８）、第３（図１９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（１５）式、（１６）式で与えられる。
【００７５】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本発明は、特に第１の条件において高速化を達成できる。本実施例の第２のステップでは、先ず、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図２０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を式（６）で算出した放射角度範囲θのみに制限する。但し、本実施例では、放射角度範囲θの領域に含まれないオブジェクトを計算対象から除外する。
【００７６】
電波の伝搬推定を行う上で、調査対象領域３に直接波が届く場合とそうでない場合とでは、推定結果に大きな違いが生じる。放射角度範囲θの領域に含まれるオブジェクトは、この直接波の到来を判断する情報となるため重要であるが、それに比べて、放射角度範囲θの領域に含まれないオブジェクトは考慮する効果が低い場合が多い。放射角度範囲θの領域に含まれないオブジェクトを計算対象から除外することで、オブジェクトの数が減少することにより、検索時間が短縮して、更なる高速化が実現できる。削除するオブジェクトの選択方法はいくつかある。
【００７７】
本実施例では、図２８のように第１のステップで得た放射角度範囲θを送信源を中心として１回転した領域（ハッチングにて示す）に対して、重なりを持たないオブジェクトを削除する。方法は他にもある。調査対象領域３が建物の高層階のように高い場所にある場合、地面やオブジェクトに反射して上方向に伝搬するレイが調査対象領域３に与える影響は比較的少ない。そこで、送信源と調査対象領域３の最低地上高を結んだ直線を、送信源を中心に１回転させた三角錐の中に含まれるオブジェクトを全て削除する方法もある。
【００７８】
また、放射された各レイに対して、レイがオブジェクトあるいは地面に衝突する度にレイの追跡を継続するかどうかの検査をオブジェクトへの衝突毎に実施する処理を加える。図２６はレイがオブジェクトに衝突した時の放射角度範囲θの再計算について示している。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００７９】
＜第８の実施例＞
図１と図５〜図１０及び図２９を用いて、本発明の第８の実施例を説明する。本実施例は、第７の実施例において地面の傾斜を考慮しない場合の例である。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図５は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００８０】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第１の実施例と同様であり、先ず解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１の実施例と同様である。
【００８１】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、以下の（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図５）とｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図７）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（７）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は式（８）で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図８）、第３（図９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（９）式、（１０）式で与えられる。
【００８２】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本発明は、特に第１の条件において高速化を達成できる。本実施例の第２のステップでは、まず、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図１０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を式（６）で算出した放射角度範囲θのみに制限する。但し、本実施例では、放射角度範囲θの領域に含まれないオブジェクトを計算対象から除外する。
【００８３】
電波の伝搬推定を行う上で、調査対象領域３に直接波が届く場合とそうでない場合とでは推定結果に大きな違いが生じる。放射角度範囲θの領域に含まれるオブジェクトは、この直接波の到来を判断する情報となるため重要であるが、それに比べて、放射角度範囲θの領域に含まれないオブジェクトは考慮する効果が低い場合が多い。放射角度範囲θの領域に含まれないオブジェクトを計算対象から除外することで、オブジェクトの数が減少することにより、検索時間が短縮してさらなる高速化が実現できる。
【００８４】
削除するオブジェクトの選択方法はいくつかある。本実施例では、図２９のように第１のステップで得た放射角度範囲θを送信源を中心として１回転した領域（ハッチング）に対して、重なりを持たないオブジェクトを削除する。方法は他にもある。調査対象領域３が建物の高層階のように高い場所にある場合、地面やオブジェクトに反射して上方向に伝搬するレイが調査対象領域３に与える影響は比較的少ない。そこで、送信源と調査対象領域３の最低地上高を結んだ直線を、送信源を中心に１回転させた三角錐の中に含まれるオブジェクトをすべて削除する方法もある。
【００８５】
更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００８６】
＜第９の実施例＞
図１と図１６〜図２０、図２６、図２８、図３０を用いて、本発明の第９の実施例を説明する。本実施例では、アンテナ利得が所定閾値を下回る方位には、レイを放射しないことで、更なる高速化を図るものである。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図１６は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００８７】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第２、第３、第５、第７の各実施例と同様であり、先ず、地面の起伏を表す地面２０〜２２を設置する。次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１、第２、第３、第４、第５の実施例と同様である。
【００８８】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１、第２、第３、第４、第５の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図１６）とｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図１７）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（１３）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は式（８）で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図１８）、第３（図１９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（１５）式、（１６）で与えられる。
【００８９】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本例は、特に第１の条件において高速化を達成できる。本実施例では、更に送信源のアンテナ利得を考慮して、以前の実施例では限定していない水平方向の放射角度範囲も含めて放射角度範囲を限定する。
【００９０】
ここで、水平方向の放射角度範囲をζとする。図３０は、送信源２を上から見たときの送信源２のアンテナ利得と水平方向の放射角度範囲ζを示している。まず、垂直方向の放射角度範囲θと水平方向の放射角度範囲ζの各放射角度に対して、対応するアンテナ利得を抽出し、そのアンテナ利得が閾値より低い場合には除外する。閾値の設定は、推定精度と計算時間の兼ね合いで決まる。閾値を高めに設定すると限定できる角度範囲が大きくなるためより高速に計算できるが、その分精度が悪化する。この方法により、水平方向の放射角度も限定できるため、さらなる高速化が可能となる。
【００９１】
本実施例の第２のステップにおける電波伝搬推定に関しては、第７の実施例と同様であり、先ず、図２８のように第１のステップで得た放射角度範囲θを送信源を中心として１回転した領域に対して、重なりを持たないオブジェクトを削除する。次に、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図２０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を（６）式で算出した放射角度範囲θのみに制限する。但し、送信源２からの放射時には、加えて水平方向の放射角度範囲をζのみに制限する。また、放射された各レイに対して、レイがオブジェクトあるいは地面に衝突する度にレイの追跡を継続するかどうかの検査をオブジェクトへの衝突毎に実施する処理を加える。
【００９２】
図２６はレイがオブジェクトに衝突した時の放射角度範囲θの再計算について示している。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００９３】
＜第１０の実施例＞
図１と図５〜図１０及び図３０を用いて、本発明の第１０の実施例を説明する。本実施例は第９の実施例で地面の傾斜を考慮しない場合のものである。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図５は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【００９４】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第１の実施例と同様であり、まず解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１の実施例と同様である。
【００９５】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、以下の（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図５）とｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図７）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（７）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は（８）式で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図８）、第３（図９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（９）式、（１０）式で与えられる。
【００９６】
放射角度範囲θ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本発明は、特に第１の条件において高速化を達成できる。本実施例では、更に送信源のアンテナ利得を考慮して、以前の実施例では限定していない水平方向の放射角度範囲も含めて放射角度範囲を限定する。ここで、水平方向の放射角度範囲をζとする。図３０は、送信源２を上から見たときの送信源２のアンテナ利得と水平方向の放射角度範囲ζを示している。
【００９７】
先ず、垂直方向の放射角度範囲θと水平方向の放射角度範囲ζの各放射角度に対して、対応するアンテナ利得を抽出し、そのアンテナ利得が所定閾値より低い場合には除外する。閾値の設定は、推定精度と計算時間の兼ね合いで決まる。閾値を高めに設定すると限定できる角度範囲が大きくなるためより高速に計算できるが、その分精度が悪化する。この方法により、水平方向の放射角度も限定できるため、更なる高速化が可能となる。
【００９８】
本実施例の第２のステップにおける電波伝搬推定に関しては、第１の実施例と同様であり、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図１０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を式（６）で算出した放射角度範囲θのみに制限する。但し、送信源２からの放射時には、加えて水平方向の放射角度範囲をζのみに制限する。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【００９９】
＜第１１の実施例＞
図１と図１６〜図２０、図２６、図２８、図３１を用いて、本発明の第１１の実施例を説明する。本実施例は、調査対象の方向のみに水平角度範囲を限定することで、更に高速化を図るものである。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図１６は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【０１００】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第２、第３、第４、第５、第６の実施例と同様であり、先ず地面の起伏を表す地面２０〜２２を設置する。次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１、第２、第３、第４、第５、第６の実施例と同様である。
【０１０１】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１、第２、第３、第４、第５、第６の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は、更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図１６）とｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図１７）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（１３）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は（８）式で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図１８）、第３（図１９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ（１５）式、（１６）式で与えられる。
【０１０２】
更に、垂直方向の放射角度範囲θと水平方向の放射角度範囲ζの各放射角度に対して、対応するアンテナ利得を抽出し、そのアンテナ利得が閾値より低い場合には除外する。放射角度範囲θ、ζ以外の角度から放射されたレイは、そのほとんどが調査対象領域３の中に進入せずに空へ抜けるため、第２のステップで行う伝搬推定の高速化が実現できる。また、本例は、特に第１の条件において高速化を達成できる。
【０１０３】
また、本実施例では、水平方向の放射角度範囲ζを調査対象領域３の方角に限定することでさらに計算時間を短縮する。図３１に送信源２と調査対象領域３と放射角度範囲ζを示す。図３１の例では、放射角度範囲ζは調査対象領域３を含む最も小さい角度範囲としている。このとき、マージンを持たせてもよい。どこまでマージン持たせて放射角度範囲ζを広げるかの基準は、例えば、調査対象領域３から見通しのオブジェクトが存在する領域を含めて放射角度範囲ζを決める方法がある。これにより、水平方向の放射角度をさらに限定できるため、高速化できる。
【０１０４】
本実施例の第２のステップにおける電波伝搬推定に関しては、第５、第６の実施例と同様であり、先ず、図２８のように第１のステップで得た放射角度範囲θを送信源を中心としてｚ軸の周りに１回転した領域に対して、重なりを持たないオブジェクトを削除する。次に、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図２０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。このとき、レイの放射角度を（６）式で算出した放射角度範囲θのみに制限する。但し、送信源２からの放射時には、加えて水平方向の放射角度範囲をζのみに制限する。また、放射された各レイに対して、レイがオブジェクトあるいは地面に衝突する度にレイの追跡を継続するかどうかの検査をオブジェクトへの衝突毎に実施する処理を加える。
【０１０５】
図２６はレイがオブジェクトに衝突した時の放射角度範囲θの再計算について示している。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【０１０６】
＜第１２の実施例＞
図１と図５〜図１０、図３１を用いて、本発明の第１２の実施例を説明する。本実施例は第１１の実施例で地面の傾斜を考慮しない場合の例である。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図５は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【０１０７】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第１の実施例と同様であり、まず解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１の実施例と同様である。
【０１０８】
送信源２が放射するレイの垂直方向の放射角度範囲θの算出に関しても第１の実施例と同様であり、水平方向を起点とした下側角度範囲θ＿１と上側角度範囲θ＿２の合計値を算出する。垂直方向の放射角度範囲θ［ｒａｄ］は、（６）式で与えられる。但し、第１の実施例に記載の第１の条件の場合、θ＿２は更にｚ＿ｔｘ＜ｚ＿ｃ１０の時（図５）とｚ＿ｔｘ≧ｚ＿ｃ１０の時（図７）とに分けられる。第１の条件では、下側角度範囲θ＿１［ｒａｄ］は、（７）式で与えられる。また、上側角度範囲θ＿２［ｒａｄ］は（８）式で与えられる。また、第１の実施例に記載の第２（図８）、第３（図９）の条件では、θ＿１とθ＿２はそれぞれ式（９）式、（１０）式で与えられる。
【０１０９】
更に、本実施例では、水平方向の放射角度範囲ζを調査対象領域３の方角に限定することで、更に計算時間を短縮する。図３１に送信源２と調査対象領域３と放射角度範囲ζを示す。図３１の例では、放射角度範囲ζは調査対象領域３を含む最も小さい角度範囲としている。このとき、マージンを持たせてもよい。どこまでマージン持たせて放射角度範囲ζを広げるかの基準は、例えば、調査対象領域３から見通しのオブジェクトが存在する領域を含めて放射角度範囲ζを決める方法がある。これにより、水平方向の放射角度をさらに限定できるため、高速化できる。
【０１１０】
本実施例の第２のステップにおける電波伝搬推定に関しては、第１の実施例と同様であり、先ず、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。図１０に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。更に、調査対象領域３以外は、建物の内部に配置されたオブジェクトは無視して建物の外壁による反射のみを考慮し、調査対象領域３内に関しては建物内部のレイアウト情報も考慮して電波伝搬推定を行う。
【０１１１】
＜第１３の実施例＞
図１と図３２〜図３４を用いて、本発明の第１３の実施例を説明する。本実施例は、見通しが可能な放射角度からのみレイを放射して直接波のみ考慮（アンテナから直接みとおせる領域のみに限定）するものであり、その際、調査対象領域外の建物は全て消去するものである。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図３２は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【０１１２】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第２、第３、第４、第５、第６、第７の実施例と同様であり、まず地面の起伏を表す地面２０〜２２を設置する。次に、解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７の実施例と同様である。
【０１１３】
次に、本実施例では送信源２と調査対象領域３の間が見通しとなる放射角度の集合Θを抽出する。放射角度の集合Θの抽出方法は、出来るだけ抽出の洩れがなく高速な方法が望ましい。本実施例では、図３３のように、先ず調査対象領域３の表面に複数の見通し判定点１００〜ｎを設置する。但し、ｎは有限の整数である。見通し判定点の設置間隔は、小さいほど調査対象領域３内の推定精度が高くなるが、その分多くの計算時間を要する。本実施例では、送信源２と調査対象領域３の重心８を直線で結んだときの距離を算出し、その距離をレイが進行したと仮定した時のレイの太さを見通し判定点１００〜ｎの設置間隔とした。次に、送信源２と見通し判定点１００〜ｎが見通しであるか検査し、見通しである場合はその放射角度を集合Θに加える。
【０１１４】
本実施例の第２のステップでは、先ず、調査対象領域３以外に存在するオブジェクトあるいは地面に関して、調査対象領域３の中の電波伝搬に影響の少ないものを取り除く。全て取り除けば、計算時間は最も早いが、その場合調査対象領域３から外に抜けるレイが再び中に入る場合を考慮できない。本実施例では、調査対象領域３の各頂点から見通しとなるオブジェクトのみを残し、それ以外のオブジェクトを全て取り除く。本実施例における電波伝搬推定に関しては、第１、第２、第３の実施例と同様であり、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。
【０１１５】
図３４に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。但し、オブジェクトは省略している。このとき、レイの放射角度を本実施例の第１のステップで算出した放射角度の集合Θのみに制限する。本実施例は、伝搬損失の大きいレイの計算を最小限に抑えることで、他の実施例と比較して最も高速に計算できる。このため、本実施例は直接波の影響が強い伝搬環境で特に有効である。
【０１１６】
＜第１４の実施例＞
図１及び図３３、図３５、図３６を用いて、本発明の第１４の実施例を説明する。本実施例は第１３の実施例で地面の傾斜を考慮しない場合のものである。図１は、本実施例における解析領域、無線システムの送信源、調査対象領域を示している。また、図３５は送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図を示している。但し、オブジェクトは省略している。
【０１１７】
本実施例の第１のステップにおける解析領域の設定に関しては、第１の実施例と同様であり、まず解析領域１に３次元の座標軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）を定義する。また、本実施例におけるオブジェクト、送信源２（ｘ＿ｔｘ，ｙ＿ｔｘ，ｚ＿ｔｘ）、調査対象領域３、観測点４、調査対象領域の基準点１０（ｘ＿ｃ１０，ｙ＿ｃ１０，ｚ＿ｃ１０）、基準点１１（ｘ＿ｃ１１，ｙ＿ｃ１１，ｚ＿ｃ１１）の設置は、第１の実施例と同様である。
【０１１８】
次に、本実施例では送信源２と調査対象領域３の間が見通しとなる放射角度の集合Θを抽出する。放射角度の集合Θの抽出方法は、出来るだけ抽出の洩れがなく高速な方法が望ましい。本実施例では、図３３のように、先ず調査対象領域３の表面に複数の見通し判定点１００〜ｎを設置する。但し、ｎは有限の整数である。見通し判定点の設置間隔は、小さいほど調査対象領域３内の推定精度が高くなるが、その分多くの計算時間を要する。本実施例では、送信源２と調査対象領域３の重心８を直線で結んだときの距離を算出し、その距離をレイが進行したと仮定した時のレイの太さを見通し判定点１００〜ｎの設置間隔とした。次に、送信源２と見通し判定点１００〜ｎが見通しであるか検査し、見通しである場合はその放射角度を集合Θに加える。
【０１１９】
本実施例の第２のステップでは、先ず、調査対象領域３以外に存在するオブジェクトあるいは地面に関して、調査対象領域３の中の電波伝搬に影響の少ないものを取り除く。全て取り除けば、計算時間は最も早いが、その場合調査対象領域３から外に抜けるレイが再び中に入る場合を考慮できない。本実施例では、調査対象領域３の各頂点から見通しとなるオブジェクトのみを残し、それ以外のオブジェクトを全て取り除く。本実施例における電波伝搬推定に関しては、第１の実施例と同様であり、解析領域１を対象としてレイラウンチング法により、送信源２から出た電波の伝搬推定を行う。
【０１２０】
図３６に、本ステップでの電波伝搬推定の概念図を示す。但し、オブジェクトは省略している。このとき、レイの放射角度を本実施例の第１のステップで算出した放射角度の集合Θのみに制限する。本実施例は、伝搬損失の大きいレイの計算を最小限に抑えることで、他の実施例と比較して最も高速に計算できる。このため、本実施例は直接波の影響が強い伝搬環境で特に有効である。
【０１２１】
以上述べた実施例の動作により、本発明の実施例の構成及びその動作フローが図３７及び図３８のように得られる。図３７を参照すると、１０１は、上述した如く、幾何学的な手法によりレイの放射角度範囲を特定するための放射角度範囲限定部であり、１０２は、この放射角度範囲内に限って、例えば、レイラウンチング法などにより電波伝搬特性の推定をなす電波伝搬推定部である。制御部１０３はこれら放射角度範囲限定部１０１及び電波伝搬推定部１０２を制御するためのＣＰＵ（コンピュータ）であり、ＲＯＭ１０４に予め格納されているプログラムの動作手順に従って、これら各部１０１，１０２を制御する機能を有するものである。
【０１２２】
図３８を参照すると、本発明の動作の概略を示すフロー図であり、レイの放射角度範囲を幾何学的に特定するための処理（ステップＳ１）と、この放射角度範囲内で電波伝搬特性の推定処理をレイラウンチング法など周知の方法により実行する処理（ステップＳ２）とから構成されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本明細書にて電波伝搬推定の基本的な構成を説明するために用いられる図である。考慮するオブジェクトの範囲を示す解析領域の中に、無線システムの送信源と電波伝搬環境を調べる対象となる調査対象領域が含まれている。
【図２】統計論的手法を用いた電波伝搬推定の概念図である。
【図３】レイラウンチング法を用いた電波伝搬推定の概念図である。
【図４】イメージング法を用いた電波伝搬推定の概念図である。
【図５】本発明の第１の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図６】本発明の第１の実施例の第１のステップにおける、調査対象領域２をｘｙ平面に射影してできる図形５とその重心点６を示したものである。
【図７】本発明の第１の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図８】本発明の第１の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図９】本発明の第１の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図１０】本発明の本発明の第１の実施例の第２のステップにおける、レイラウンチング法による電波伝搬推定を示したものである。
【図１１】本発明の第２の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図１２】本発明の第２の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図１３】本発明の第２の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図１４】本発明の第２の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図１５】本発明の第２の実施例の第２のステップにおける、レイラウンチング法による電波伝搬推定を示したものである。
【図１６】本発明の第３の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図１７】本発明の第３の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図１８】本発明の第３の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図１９】本発明の第３の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図２０】本発明の第３の実施例の第２のステップにおける、レイラウンチング法による電波伝搬推定を示したものである。
【図２１】本発明の第４の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図２２】本発明の第４の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の外側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図２３】本発明の第４の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ送信源２の方が調査対象領域３より高い位置にある場合を示している。
【図２４】本発明の第４の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ｘｙ平面上の送信源２が図形５の内側にあり、かつ調査対象領域３の方が送信源２より高い位置にある場合を示している。
【図２５】本発明の第４の実施例の第２のステップにおける、レイラウンチング法による電波伝搬推定を示したものである。
【図２６】本発明の第５の実施例の第２のステップにおける、レイがオブジェクトに衝突した時の放射角度範囲θの再計算を示したものである。
【図２７】本発明の第６の実施例の第２のステップにおける、レイがオブジェクトに衝突した時の放射角度範囲θの再計算を示したものである。
【図２８】本発明の第７の実施例の第２のステップにおける、送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ハッチング（斜線）で示すの領域はオブジェクトを削除する領域を示している。
【図２９】本発明の第８の実施例の第２のステップにおける、送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図であり、ハッチング（斜線）で示すの領域はオブジェクトを削除する領域を示している。
【図３０】本発明の第９及び第１０の実施例の第１のステップにおける、送信源２を上から見た図であり、水平方向の放射角度範囲を示したものである。
【図３１】本発明の第１１及び第１２の実施例の第１のステップにおける、放射角度範囲の限定を説明する図であり、解析領域の中に無線システムの送信源と電波伝搬環境を調べる対象となる調査対象領域が含まれている。
【図３２】本発明の第１２の実施例における送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図である。
【図３３】本発明の第１２の実施例の第１のステップにおける、見通し判定点の設置を示したものである。
【図３４】本発明の第１３の実施例の第２のステップにおける、レイラウンチング法による電波伝搬推定を示したものである。
【図３５】本発明の第１４の実施例における、送信源２と調査対象領域３の間を真横から見たときの側面図である。
【図３６】本発明の第１４の実施例の第２のステップにおける、レイラウンチング法による電波伝搬推定を示したものである。
【図３７】本発明の各実施例におけるシステム構成の概略図である。
【図３８】本発明の各実施例における動作フロー図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１  解析領域
２  送信源
３  調査対象領域
４  観測点
５  調査対象領域をｘｙ平面に射影してできる図形
６  調査対象領域をｘｙ平面に射影してできる図形の重心点
７  オブジェクト
８  調査対象領域の重心
１０〜１１  調査対象領域の基準点
２０〜２２  地面
１００〜ｎ  見通し判定点
１０１  レイの放射角度範囲限定部
１０２  電波伝搬推定部
１０３  制御部（ＣＰＵ）
１０４  ＲＯＭ
【図１】
2007309709.tif 000020
【図２】
2007309709.tif 000021
【図３】
2007309709.tif 000022
【図４】
2007309709.tif 000023
【図５】
2007309709.tif 000024
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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