(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートする電波伝搬環境シミュレータであって、前記移動局から発信され、前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第１散乱体において透過または反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第１パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出すると共に、前記移動局から発信され、前記第１散乱体において透過または反射あるいは回折され、さらに前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第２散乱体内に設定される少なくとも１つ以上の散乱点において反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第２パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出する演算手段を少なくとも備え、前記演算手段により算出された前記第１パス群の各パスおよび前記第２パス群の各パスにおける前記伝搬距離情報および前記到来角度情報と、前記受信電力情報とを、前記移動局と前記基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートした情報として出力するようにしたことを特徴とする電波伝搬環境シミュレータ。
【請求項２】
前記演算手段が、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報と、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報とを、算出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電波伝搬環境シミュレータ。
【請求項３】
前記演算手段において、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数に基づいて算出され、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていることを特徴とする請求項１記載の電波伝搬環境シミュレータ。
【請求項４】
前記演算手段において、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスの前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数に基づいて算出され、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスの前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていることを特徴とする請求項１記載の電波伝搬環境シミュレータ。
【請求項５】
前記第１パス群における前記減衰関数と、前記第２パス群における前記第１減衰関数および前記第２減衰関数においては、前記移動局と前記基地局とを結ぶ第１の軸の軸方向で定められる第１減衰定数と、前記第１の軸と直交する第２の軸の軸方向において前記第１減衰定数とは独立して定められる第２減衰定数とに基づいて前記受信電力情報の減衰量が算出されていることを特徴とする請求項３あるいは４記載の電波伝搬環境シミュレータ。
【請求項６】
前記第１散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数と、前記第２散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数とは、それぞれ独立して定数を定められるようになされていることを特徴とする請求項５記載の電波伝搬環境シミュレータ。
【請求項７】
移動局と基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートするコンピュータにより実行可能な電波伝搬環境シミュレータプログラムであって、前記移動局から発信され、前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第１散乱体において透過または反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第１パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出する第１演算ステップと、前記移動局から発信され、前記第１散乱体において透過または反射あるいは回折され、さらに前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第２散乱体内に設定される少なくとも１つ以上の散乱点において反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第２パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出する第２演算ステップと、前記第１演算ステップおよび前記第２演算ステップにより算出された前記第１パス群および前記第２パス群の各パスにおける前記伝搬距離情報および前記到来角度情報と、前記受信電力情報とを、前記移動局と前記基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートした情報として出力する出力ステップと、を備えていることを特徴とする電波伝搬環境シミュレータプログラム。
【請求項８】
前記第１演算ステップが、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報を算出し、前記第２演算ステップが、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報を算出するようにしたことを特徴とする請求項７記載の電波伝搬環境シミュレータプログラム。
【請求項９】
前記第１演算ステップにおいて、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数とにより算出され、前記第２演算ステップにおいて、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていることを特徴とする請求項７記載の電波伝搬環境シミュレータプログラム。
【請求項１０】
前記第１演算ステップにおいて、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数に基づいて算出され、前記第２演算ステップにおいて、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスの前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていることを特徴とする請求項７記載の電波伝搬環境シミュレータプログラム。
【請求項１１】
前記第１演算ステップにおいて前記第１パス群における前記受信電力情報を算出する前記減衰関数と、前記第２演算ステップにおいて前記第２パス群における前記受信電力情報を算出する前記第１減衰関数および前記第２減衰関数においては、前記移動局と前記基地局とを結ぶ第１の軸の軸方向で定められる第１減衰定数と、前記第１の軸と直交する第２の軸の軸方向において前記第１減衰定数とは独立して定められる第２減衰定数とに基づいて前記受信電力情報の減衰量を算出するようにしていることを特徴とする請求項９あるいは１０記載の電波伝搬環境シミュレータプログラム。
【請求項１２】
前記第１散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数と、前記第２散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数とは、それぞれ独立して定数を定められるようになされていることを特徴とする請求項１１記載の電波伝搬環境シミュレータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実際の電波伝搬の環境を表すようにした電波伝搬環境シミュレータおよび電波伝搬環境シミュレータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動局と基地局間において通信を行う際に、移動局から発信された電波は直接基地局へ到達したり、ビル等の構造物において反射・回折されて基地局に到達するようになる。このように移動局から基地局へのパスは、複数存在するようになりこれらのマルチパスにより到達した信号が合成されて基地局において受信されるようになる。この場合、一般にパス毎に伝搬距離が異なるようになり、基地局に到達するパス同士の信号の位相がずれるようになる。この場合、パス間における信号の位相がほぼ同相の場合はそのパスを合算した際に信号は強め合うようになるが、パス間の位相が逆相になると合算した際に信号は互いに打ち消し合うようになる。さらに、移動局は移動していることから各パスにおける伝搬距離すなわち伝搬遅延時間は時間変動するようになり、各パスの位相は時間経過に伴い変化していくと共に、伝搬経路の異なる各パスの変化態様は異なるようになる。このように、異なる時間変化する位相の各パスが基地局において受信されるため、その総合受信電力は時間変化するようになり、マルチパスフェージングが発生するようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなマルチパスフェージングを軽減するために、空間ダイバーシティや偏波ダイバーシティ等のダイバーシティ方式による送信／受信を行うようにしたり、アダプティブアレイアンテナを使用してアンテナビームの制御を行う空間処理技術が提案されている。ところで、このような空間処理技術を評価するには、実際の電波伝搬の環境にその空間処理技術を適用させて評価する必要がある。しかし、実際の電波伝搬の環境を実測して求めることには大変な作業量を必要とすることから、パスモデルを使用して実際の電波伝搬の環境をシミュレートし、シミュレートした電波伝搬環境において空間処理技術を評価するようにしている。この場合、空間処理技術を精度良く評価するためには電波の伝搬遅延時間と到来方向とを同時に扱える時間・空間パスモデルが必要となる。
【０００４】
従来、時間と空間を同時に扱えるパスモデルとしてレイトレースモデルや散乱体モデルが提案されている。このレイトレースモデルは、構造物を特定した場合の電波伝搬特性については説明することができるパスモデルとされている。この場合、送信点から受信点までの間に存在する構造物における反射、回折および透過による電波の減衰の計算を行うことから、計算が非常に煩雑であり推定精度を向上させるためには膨大な量の計算処理時間を要するという問題点がある。従って、レイトレースモデルは一般的（大局的）なモデルの構築を行なうには必ずしも適切なパスモデルということができなかった。
【０００５】
また、図１２に示すように移動局１２１の周辺に一定の半径Ｒの大きさの散乱体１２２を仮定し、この散乱体１２２で反射させることによりパスをシミュレートするようにした散乱体モデルがある。この散乱体モデルにおいては、基地局１２０と移動局１２１との距離が距離Ｄとされ、散乱体１２２内において任意の数の反射点１２２ａを設定し、この反射点１２２ａにおいて反射した電波が基地局１２０に到達するものとして、そのパスの到来角度θ、パスの伝搬距離に基づく伝搬遅延時間および受信電力を求めるようにしている。この散乱体モデルでは、散乱体１２２内に設定する反射点１２２ａを詳細に設定する必要がないことからレイトレースモデルを非常に簡易化したモデルに相当する。しかしながら、このような時間・空間パスモデルでは基地局１２０と移動局１２１間における電波伝搬の環境を表す実際の測定結果と必ずしも一致しないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、膨大な量の計算処理時間を必要とすることなく実際の測定結果とほぼ一致する電波伝搬環境シミュレータおよび電波伝搬環境シミュレータプログラムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電波伝播環境シミュレータは、移動局と基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートする電波伝搬環境シミュレータであって、前記移動局から発信され、前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第１散乱体において透過または反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第１パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出すると共に、前記移動局から発信され、前記第１散乱体において透過または反射あるいは回折され、さらに前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第２散乱体内に設定される少なくとも１つ以上の散乱点において反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第２パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出する演算手段を少なくとも備え、前記演算手段により算出された前記第１パス群の各パスおよび前記第２パス群の各パスにおける前記伝搬距離情報および前記到来角度情報と、前記受信電力情報とを、前記移動局と前記基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートした情報として出力するようにしている。
【０００８】
また、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータにおいて、前記演算手段が、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報と、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報とを、算出するようにしてもよい。
さらに、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータにおいて、前記演算手段において、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数に基づいて算出され、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていてもよい。
【０００９】
さらにまた、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータにおいて、前記演算手段において、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスの前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数に基づいて算出され、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスの前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていてもよい。
【００１０】
さらにまた、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータにおいて、前記第１パス群における前記減衰関数と、前記第２パス群における前記第１減衰関数および前記第２減衰関数においては、前記移動局と前記基地局とを結ぶ第１の軸の軸方向で定められる第１減衰定数と、該第１減衰定数とは独立して前記第１の軸と直交する第２の軸の軸方向で定められる第２減衰定数とに基づいて前記受信電力情報の減衰量が算出されていてもよい。
さらにまた、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータにおいて、前記第１散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数と、前記第２散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数とは、それぞれ独立して定数を定められるようになされていてもよい。
【００１１】
上記目的を達成することのできる本発明の電波伝播環境シミュレータプログラムは、移動局と基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートするコンピュータにより実行可能な電波伝搬環境シミュレータプログラムであって、前記移動局から発信され、前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第１散乱体において透過または反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第１パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出する第１演算ステップと、前記移動局から発信され、前記第１散乱体において透過または反射あるいは回折され、さらに前記移動局をほぼ中心とする円盤状の範囲とされる第２散乱体内に設定される少なくとも１つ以上の散乱点において反射あるいは回折されて、前記基地局に到達する第２パス群における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、受信電力情報とを算出する第２演算ステップと、前記第１演算ステップおよび前記第２演算ステップにより算出された前記第１パス群および前記第２パス群の各パスにおける前記伝搬距離情報および前記到来角度情報と、前記受信電力情報とを、前記移動局と前記基地局間の電波伝搬の環境をシミュレートした情報として出力する出力ステップとを備えている。
【００１２】
また、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータプログラムにおいて、前記第１演算ステップが、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報を算出し、前記第２演算ステップが、前記移動局の移動速度を反映した時間関数とされる前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報を算出するようにしてもよい。
さらに、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータプログラムにおいて、前記第１演算ステップにおいて、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数とにより算出され、前記第２演算ステップにおいて、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていてもよい。
【００１３】
さらにまた、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータプログラムにおいて、前記第１演算ステップにおいて、前記第１パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスにおける前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する減衰関数に基づいて算出され、前記第２演算ステップにおいて、前記第２パス群における各パスの前記受信電力情報は、当該パスの前記伝搬距離情報に基づく位相情報と、当該パスにおける前記移動局と前記第１散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第１減衰関数と、前記移動局と前記第２散乱体の散乱点との距離に基づいて減衰する第２減衰関数と、前記第２散乱体における散乱点の散乱損失とに基づいて算出されるようになされていてもよい。
【００１４】
さらにまた、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータプログラムにおいて、前記第１演算ステップにおいて前記第１パス群における前記受信電力情報を算出する前記減衰関数と、前記第２演算ステップにおいて前記第２パス群における前記受信電力情報を算出する前記第１減衰関数および前記第２減衰関数においては、前記移動局と前記基地局とを結ぶ第１の軸の軸方向で定められる第１減衰定数と、前記第１の軸と直交する第２の軸の軸方向において前記第１減衰定数とは独立して定められる第２減衰定数とに基づいて前記受信電力情報の減衰量を算出するようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の電波伝搬環境シミュレータプログラムにおいて、前記第１散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数と、前記第２散乱体において反射あるいは回折される際の前記第１減衰定数および前記第２減衰定数とは、それぞれ独立して定数を定められるようになされていてもよい。
【００１５】
このような本発明によれば、移動局周辺に第１散乱体と第２散乱体を定義して、第１散乱体および第２散乱体による透過または反射や回折による生じる各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と受信電力情報とを算出するようにしている。これにより、第１散乱体と第２散乱体における反射点を多数設定することなく、実際の測定結果にほぼ一致する電波伝搬の環境をシミュレートすることができるようになる。この場合、移動局の移動速度を考慮して各パスの受信電力情報を算出すると、受信電力情報が時間の経過に伴い変化するようになり、マルチパスフェージングをシミュレートすることができるようになる。さらに、移動局と基地局とを結ぶ方向の減衰定数と、直交する方向の減衰定数とを独立して定義した減衰関数とすると、より電波伝搬の実際の環境をシミュレートすることができるようになる。さらにまた、第１散乱体における減衰定数と、第２散乱体における減衰定数とを独立して定められるようにすると、さらに電波伝搬の実際の環境を良好にシミュレートすることができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の電波伝搬環境シミュレータを適用したフェージングシミュレータの構成を図１に示す。
図１に示すフェージングシミュレータ１は、設定された電波伝搬環境における各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と受信電力情報とを出力する本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータ部２と、電波伝搬環境シミュレータ部２から出力された各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と受信電力情報とからフェージング状況を算出するフェージング計算部３とから構成されている。この電波伝搬環境シミュレータ部２は、時間・空間パスモデル演算部１１と、この時間・空間パスモデル演算部１１に所望の時間・空間パスモデルを設定するパラメータを供給するパラメータ設定部１０とから構成されている。パラメータ設定部１０が設定するパラメータとしては、移動局−基地局間距離Ｄ、第１散乱体半径Ｒ、第２散乱体半径Ｒｐ、ｘ方向における第１散乱体の減衰定数ｋx、ｙ方向における第１散乱体の減衰定数ｋy、ｘ方向における第２散乱体の減衰定数ｋpx、ｙ方向における第２散乱体の減衰定数ｋpy、第２散乱体の反射損失ＲLoss、第１散乱体内に発生させる散乱点の数Ｈ、第２散乱体内に発生させる散乱点の数Ｇ、統計処理を行なうための試行回数Ｎ、移動局の移動速度ｖ、初期位相αとされる。これらのパラメータにより、時間・空間パスモデル演算部１１に電波の伝搬遅延時間と到来方向とを同時に扱える所望の時間・空間パスモデルが設定されるようになる。
【００１７】
時間・空間パスモデル演算部１１は、パラメータ設定部１０から供給されたパラメータにより設定された時間・空間モデルを用いて移動局と基地局との間の電波伝搬の環境を表すデータを算出している。具体的には、後述する第１散乱体および第２散乱体により透過または反射あるいは回折されることによりパスが生じるものとして、第１散乱体内の伝搬および第２散乱体内の伝搬において定められた減衰関数から各パスにおける受信電力情報と、伝搬距離情報および到来角度情報とを電波伝搬の環境を表すデータとして算出している。そして、時間・空間パスモデル演算部１１により算出された電波伝搬の環境を表す受信電力情報と、伝搬距離情報および到来角度情報はフェージング計算部３に供給される。フェージング計算部３では供給された伝搬距離情報および移動局の移動速度情報に基づいて各パスにおける時間変動する位相の受信電力情報を算出し、算出された各パスの受信電力情報を合算することにより、マルチパスフェージングの状況が算出されるようになる。
【００１８】
なお、時間・空間パスモデル演算部１１において、伝搬距離情報および移動局の移動速度情報に基づいて各パスにおける時間変動する位相の受信電力情報を算出してフェージング計算部３に供給するようにしてもよい。フェージング計算部３では、供給された各パスの受信電力情報を合算することにより、マルチパスフェージングの状況が算出されるようになる。また、フェージング計算部３において伝搬距離情報に基づく伝搬遅延時間を横軸として受信電力値をプロットすると伝搬遅延プロファイルが得られ、到来角度情報で示される到来角度を横軸として受信電力値をプロットすると到来角度プロファイルを得ることができる。
【００１９】
次に、本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータ部２で設定される時間・空間パスモデルを図２に示す。この時間・空間パスモデルでは、第１散乱体の半径Ｒが小さくされていると共に、第２散乱体の半径Ｒｐが大きくされている。時間・空間パスモデル演算部１１は、この時間・空間パスモデルに基づいて第１散乱体内および第２散乱体内において定められた減衰関数を使用して各パスにおける受信電力情報を算出している。さらに、第１散乱体内および第２散乱体内に設定された散乱点の位置から、各パスの到来角度情報と伝搬距離情報を算出している。図２に示す時間・空間パスモデルは、移動局２１から発信された電波が基地局２０に到達するパスを示すモデルとされている。この場合、移動局２１を中心として典型的にはその近傍の円盤状の範囲を第１散乱体２２として定義する。第１散乱体２２内は減衰領域とされて、移動局２１から設定された散乱点までの伝搬距離に応じた損失を自由空間損失に付加するようにしている。この第１散乱体２２の半径はＲとされ、移動局２１から発信された電波が近傍の構造物等により透過または回折あるいは反射されて基地局２０に到達する電波伝搬環境をシミュレートしている。この第１散乱体２２により生じる複数のパスをまとめて第１パス群Pg#0という。さらに、移動局２１を中心として典型的には遠方までの円盤状の範囲を第２散乱体２３として定義する。第２散乱体２３内も減衰領域とされて、第１散乱体の散乱点から設定された散乱点までの伝搬距離に応じた損失を自由空間損失に付加するようにしている。この第２散乱体２３の半径はＲｐとされ、移動局２１から発信された電波が第１散乱体２２を透過し、第２散乱体２３内に位置する構造物等により回折あるいは反射されて基地局２０に到達する電波伝搬環境をシミュレートしている。
【００２０】
図２に示す場合は、例えば第２散乱体２３内に２つの散乱点２３ａ、２３ｂが設定されている。この散乱点２３ａおよび散乱点２３ｂにおいては、第１散乱体２２において生じた複数のパスが回折あるいは反射されることから、それぞれの散乱点において基地局２０へ到達する複数のパスが生じるようになる。そこで、散乱点２３ａにより生じた複数のパスにより構成されるパス群を第２パス群Pg#1とし、散乱点２３ｂにより生じた複数のパスにより構成されるパス群を第３パス群Pg#2としている。このように、第１散乱体２２および第２散乱体２３における散乱点で回折あるいは反射されることによりパスが生じるようになり、各パスの移動局２１から基地局２０までの伝搬距離や、基地局２０に到来する到来角度は、パス毎に異なるようになる。さらに、基地局２０へ到達するパス毎の受信電力も異なるようになる。なお、各パスにおける伝搬距離が異なるようになると、パス間における位相、すなわち、基地局２０へ到達する受信信号の位相がずれるようになる。
【００２１】
ここで、横軸を伝搬距離とし縦軸を受信電力として図２に示す時間・空間パスモデルにおける各パスをプロットすると図３に示す伝搬距離分布すなわち伝搬遅延時間プロファイルが得られる。図２に示す時間・空間パスモデルでは、第１散乱体の半径Ｒが第２散乱体の半径Ｒｐより小さくされている。このため、第１パス群Pg#0ないし第３パス群Pg#2毎に分布する図３に示す伝搬距離分布では、第１散乱体２２により生じる第１パス群Pg#0の伝搬距離は短い距離範囲に分布してその最大受信電力は大きくなり、第２散乱体２３における散乱点２３ａにより生じる第２パス群Pg#1の伝搬距離、および散乱点２３ｂにより生じる第３パス群Pg#2の伝搬距離は遠い距離範囲に分布してその最大受信電力は小さいものとなる。さらに、横軸を到来角度とし縦軸を受信電力として各パスをプロットすると図４に示す到来角度分布（到来角度プロファイル）が得られる。図２に示す時間・空間パスモデルでは、第１散乱体の半径Ｒが第２散乱体の半径Ｒｐより小さくされている。このため、第１パス群Pg#0ないし第３パス群Pg#2毎に分布している図４に示す到来角度分布において、第１散乱体２２により生じる第１パス群Pg#0では到来角度分布は拡がるもののその最大受信電力は大きくなり、第２散乱体２３における散乱点２３ａにより生じる第２パス群Pg#1の到来角度分布、および散乱点２３ｂにより生じる第３パス群Pg#2の到来角度分布は狭くなるがその最大受信電力は小さいものとなる。このようなプロファイルから、ダイバーシティ方式やアダプティブアレイアンテナを使用する空間処理技術を評価することができる。
【００２２】
図２に示す時間・空間パスモデルにおける俯瞰図の概要を図５に示す。この時間・空間パスモデルでは、第１散乱体の半径Ｒが小さくされていると共に、第２散乱体の半径Ｒｐが大きくされている。図５に示すように、移動局２１から発信された電波は、第１散乱体２２内に位置するビル等の構造物Ａ１，Ａ２，Ａ３により回折あるいは反射されるようになる。これにより移動局２１と基地局２０との間に複数のパスが生じるようになる。また、移動局２１から発信された電波は、第１散乱体２２を透過して直接基地局２０へ到達するパスも存在している。これらの複数のパスにより第１パス群Pg#0が構成されている。さらにまた、移動局２１から発信された電波は、第１散乱体２２内に位置するビル等の構造物Ａ１，Ａ２，Ａ３により回折あるいは反射され、さらに、第２散乱体２３内に位置するビル等の構造物Ｂ１，Ｂ２により回折あるいは反射されることにより生じたそれぞれのパスで基地局２０へ到達している。すなわち、第２散乱体２３内に設定された散乱点２３ａにより生じた複数のパスにより第２パス群Pg#1が構成され、散乱点２３ｂにより生じた複数のパスにより第３パス群Pg#2が構成されている。
このような時間・空間パスモデルにおいて、第１散乱体２２および第２散乱体２３における散乱点の数を変化させると、市街地等の異なる環境の測定結果にほぼ一致するようになる。
【００２３】
ここで、第１散乱体２２におけるパスの減衰について図６ないし図８を参照して説明する。
図６は第１散乱体２２内に設定された散乱点２２ａと散乱点２２ｂとにより生じるパスが示されている。この場合、移動局２１と基地局２０との距離はＤとされ、第１散乱体２２の半径はＲとされ、散乱点２２ａにより生じたパスの基地局２０における到来角度はθａ、散乱点２２ｂにより生じたパスの基地局２０における到来角度はθｂとされている。前述したように第１散乱体２２内は減衰領域とされて、移動局２１から散乱点２２ａあるいは散乱点２２ｂまでの伝搬距離に応じた損失を自由空間損失に付加するようにしている。移動局２１は、市街地においては一般に図７に示すようにビル等の構造物により囲まれるようになる。この場合、図７に示すように構造物Ａ１０により反射されて移動局２１と基地局２０を結ぶｘ方向に伝搬する際には、移動局２１を取り囲む構造物の影響を余り受けないようになる。また、図７に示すように構造物Ａ１１やＡ１２により反射されて基地局２０に到達する際には、移動局２１を取り囲む構造物の影響を大きく受けるようになる。
【００２４】
そこで、移動局２１と基地局２０を結ぶｘ方向に伝搬する際の減衰係数ｋｘと、ｘ方向に直交するｙ方向に伝搬する際の減衰係数ｋｙとを独立して設定するようにしている。減衰係数ｋｘと減衰係数ｋｙとは構造物の配置等に応じて任意に設定することができるが、図７に示す伝搬環境とされている場合はｋｘ＞ｋｙとされる。なお、減衰係数は大きいほど減衰しにくくなる。ここで、図８に示すようにｘ−ｙ座標軸上に位置させた第１散乱体２２における散乱点Ｓ（ｘ，ｙ）により生じたパスの減衰関数ｆ（ｘ，ｙ）は、次に示す（１）式のように表せる。
【数１】
0003957501.tif 000002
（１）式において、座標の原点は移動局２１とされている。
【００２５】
次に、第２散乱体２３におけるパスの減衰について図９を参照して説明する。
図９には、ｘ−ｙ座標軸上に位置させた第２散乱体２３内に設定された散乱点Ｐｉ（ｘｐ，ｙｐ）により生じるパスが示されている。このパスは、第１散乱体２２内に設定されている散乱点Ｓ（ｘ，ｙ）で散乱され、さらに第２散乱体２３内に設定された散乱点Ｐｉ（ｘｐ，ｙｐ）により散乱されることにより生じている。これを簡略化して示すために、基地局２０と散乱点Ｐｉ（ｘｐ，ｙｐ）とを結ぶｘ’軸上の、移動局２１と散乱点Ｐｉ（ｘｐ，ｙｐ）と等距離の位置に移動局２１をマッピングさせるようにする。このパスの基地局２０に対する到来角度はθｐとされている。
【００２６】
散乱点Ｐｉ（ｘｐ，ｙｐ）により生じるパスは、移動局２１との間に第１散乱体２２が存在していることから移動局２１から第１散乱体２２の散乱点まで伝搬する際に減衰されると共に、第１散乱体２２の散乱点から第２散乱体２３の散乱点Ｐｉまでを伝搬する際においても減衰されるようになる。そして、第２散乱体２３内における減衰においても移動局２１と基地局２０を結ぶｘ方向に伝搬する際と、ｘ方向に直交するｙ方向に伝搬する際とでは、構造物の影響が異なるようになる。そこで、第２散乱体２３においても移動局２１と基地局２０を結ぶｘ方向に伝搬する際の減衰係数ｋｐｘと、ｘ方向に直交するｙ方向に伝搬する際の減衰係数ｋｐｙとを独立して設定するようにしている。さらに、散乱点Ｐｉ（ｘｐ，ｙｐ）で散乱する際に散乱点の反射損失ＲLOSSが生じるようになる。この場合、第２散乱体２３における散乱点Ｐｉ（ｘｐ，ｙｐ）により生じたパスの減衰関数ｆ（ｘ，ｙ，ｘｐ，ｙｐ）は、次に示す（２）式のように表せる。
【数２】
0003957501.tif 000003
（２）式においては、ｘ＜＜ｘｐ、ｙ＜＜ｙｐと仮定して、（ｘ−ｘｐ）を−ｘｐで近似し、（ｙ−ｙｐ）を−ｙｐで近似している。また、（２）式において座標の原点は移動局２１とされている。
【００２７】
上記した（１）式および（２）式に示す減衰関数の演算を時間・空間パスモデル演算部１１において行うことにより、基地局２０において受信される第１散乱体２２において生じた第１パス群Pg#0、および第２散乱体２３において生じた第２パス群Pg#1，第３パス群Pg#2における各パスの受信電力を求めることができる。このようにして求めた各パスの受信電力情報と、そのパスの伝搬距離情報および到来角度情報とが、時間・空間パスモデル演算部１１から出力される。なお、各パスの伝搬距離および到来角度は、図８および図９に示すように散乱点の座標位置から算出することができる。
【００２８】
フェージング計算部３においては、時間・空間パスモデル演算部１１から出力された各パスの受信電力情報と伝搬距離情報とから、基地局２０で受信されるパス群Pg#0，Pg#1，Pg#2における各パスの時間の関数とされる受信電力を算出することができる。そして、算出された各パスの受信電力を合算することにより、時間の関数とされるパス群Pg#0，Pg#1，Pg#2毎の受信電力や総合受信電力、すなわちフェージング状況を算出することができる。各パスの受信電力をｅｉとすると、受信電力ｅｉは、次に示す（３）から算出することができる。
【数３】
0003957501.tif 000004
（３）式において、ｆｉはｉ番目のパスの減衰関数であり、当該パスが第１散乱体２２で生じたパスの場合は（１）を使用し、当該パスが第２散乱体２３で生じたパスの場合は（２）式を使用する。また、ｖは移動局２１の移動速度、λは波長，ｌｉはｉ番目のパスの伝搬距離、ｃは光速、φｉはｉ番目のパスにおける移動局２１と散乱点とを結ぶパス部分の角度、αは発信される信号の初期位相である。
【００２９】
上記した（３）式を参照するとわかるように、パスｉの伝搬距離ｌｉは受信電力ｅｉの位相に反映されている。さらに、受信電力ｅｉの位相が移動局２１の移動速度ｖに応じた時間の関数となる。このようにして、第１散乱体２２において生じた第１パス群Pg#0、および第２散乱体２３において生じた第２パス群Pg#1，第３パス群Pg#2における各パスの時間の関数とされる受信電力を算出することができる。この受信電力は、移動局２１の移動に伴い変化する位相の受信電力とされている。次いで、（３）式を演算することにより算出された各パスの受信電力ｅｉを、次に示す（４）式に代入することにより、基地局２０で受信される総合受信電力Ｅを求めることができる。
【００３０】
【数４】
0003957501.tif 000005
（４）式において、Ｊは基地局２０で受信される総合受信電力Ｅを算出する場合は、基地局２０へ到達するパス数となる。（４）式を演算して算出された総合受信電力Ｅは時間の関数となり、時間の経過と共に受信電力が変動するようになる。すなわち、総合受信電力Ｅはフェージングの状況を表すようになる。この総合受信電力Ｅの絶対値｜Ｅ｜は、次に示す（５）式により求められる。
【数５】
0003957501.tif 000006
（５）式において、ｒｅａｌ（Ｅ）は  総合受信電力Ｅの実数部であり、ｉｍｇ（Ｅ）は  総合受信電力Ｅの虚数部である。このような（５）式を演算して総合受信電力Ｅの絶対値｜Ｅ｜を求めることにより、パラメータ設定部１０で設定した時間・空間パスモデルにおけるフェージング状況を知ることができる。
【００３１】
また、フェージング計算部３において、（３）式から算出された時間の関数とされている各パスの受信電力ｅｉと、時間・空間パスモデル演算部１１から供給された各パスの伝搬距離情報および到来角度情報とから、伝搬遅延プロファイルや到来角度プロファイルを得ることができる。すなわち、伝搬距離情報から求められる伝搬遅延時間を横軸として各パスの受信電力ｅｉをプロットすると伝搬遅延プロファイルが得られ、到来角度情報で示される到来角度を横軸として各パスの受信電力ｅｉをプロットすると到来角度プロファイルを得ることができる。
なお、時間・空間パスモデル演算部１１において、（３）式を演算することにより時間の関数とされる各パスの受信電力ｅｉを算出して、各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と共にフェージング計算部３に供給するようにしてもよい。
【００３２】
上述したように、本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータ部２では、ＤＳＰ等を用いたハードウェアにより移動局２１と基地局２０との間の電波伝搬環境を表す実行される各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と受信電力情報とを算出する演算処理を行うことができる。これに代えて、電波伝搬環境シミュレータ部２を、上記演算処理を行う電波伝搬環境シミュレータプログラムをコンピュータにより実行することにより実現するようにしてもよい。この演算処理のフローチャートを図１０に示す。ただし、図１０に示すフローチャートの演算処理では電波伝搬環境シミュレータ部２において時間の関数とされる各パスの受信電力ｅｉを算出するものとしている。また、ステップＳ１１におけるフェージング計算は、フェージング計算部３で実行される。
【００３３】
図１０に示すフローチャートにおいて、演算処理が開始されると、ステップＳ１にて所望の時間・空間パスモデルを設定するためのパラメータが入力される。このパラメータは、図１に示す各種パラメータとされる。次いで、ステップＳ２にて第１散乱体２２内に散乱点を一様乱数により１つ発生させる。これにより、第１散乱体２２内における基地局２０へのパスが生じる１番目の散乱点の位置が決定される。そこで、ステップＳ３にてこの散乱点の位置に基づいて当該パスの基地局２０までの伝搬距離および到来角度が計算され、さらに、ステップＳ４にて上記した（１）式に示す減衰関数式を用いて当該パスの受信電力が計算される。次いで、ステップＳ４にて算出された受信電力と、ステップＳ３にて算出された当該パスの伝搬距離と移動局２１の移動速度ｖを（３）式に代入することにより、ステップＳ５にて１番目の散乱点により生じるパスの時間の関数とされる受信電力ｅｉが計算される。
【００３４】
ステップＳ１のパラメータ設定において、第１散乱体２２内に設定される散乱点数がＨとされていると、Ｈ番目の散乱点により生じるパスの時間の関数とされる受信電力ｅｉが計算されるまで、ステップＳ２ないしステップＳ５の処理がＨ回繰り返し行われる。これにより、１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点によりそれぞれ生じる１番目のパスないしＨ番目のパスまでの伝搬距離および到来角度と、時間の関数とされる受信電力ｅｉが算出されるようになる。この１番目のパスないしＨ番目のパスは、第１散乱体２２により生じるパスであり図２に示すパス群Pg#0に相当する。
【００３５】
次いで、ステップＳ６に進んで第２散乱体２３内に散乱点を一様乱数により１つ発生させる。これにより、第２散乱体２３内における基地局２０へのパスが生じる１番目の散乱点の位置が決定される。さらに、ステップＳ７にて第１散乱体２２内に散乱点を一様乱数により１つ発生させる。これにより、第１散乱体２２内における１番目の散乱点の位置が決定され、第２散乱体２３内における１番目の散乱点と第１散乱体２２内における１番目の散乱点とにより生じる基地局２０へのパスが決定される。そこで、ステップＳ８にてこれらの散乱点の位置に基づいて当該パスの基地局２０までの伝搬距離および到来角度が計算され、さらに、ステップＳ９にて上記した（２）式に示す減衰関数式を用いて当該パスの受信電力が計算される。次いで、ステップＳ９にて算出された受信電力と、ステップＳ８にて算出された当該パスの伝搬距離と移動局２１の移動速度ｖを（３）式に代入することにより、ステップＳ１０にて第２散乱体２３内における１番目の散乱点と第１散乱体２２内における１番目の散乱点とにより生じるパスの時間の関数とされる受信電力ｅｉが計算される。
【００３６】
ここで、第１散乱体２２内に設定される散乱点数がＨとされていると、第２散乱体２３内における１番目の散乱点と、第１散乱体２２内に設定される１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点とによりそれぞれパスが生じるようになる。そこで、ステップＳ７ないしステップＳ１０の処理をＨ回繰り返し実行することにより、第２散乱体２３内における１番目の散乱点と、第１散乱体２２内に設定される１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点とにより生じる各パスの伝搬距離および到来角度と、時間の関数とされる受信電力ｅｉが計算されるようになる。
【００３７】
さらに、ステップＳ１のパラメータ設定において、第２散乱体２３内に設定される散乱点数が、例えばＧとされている。すなわち、第２散乱体２３内における１番目ないしＧ番目の各散乱点において、それぞれ第１散乱体２２内に設定される１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点によりパスが生じるようになる。そこで、ステップＳ６ないしステップＳ１０の処理をＧ回繰り返し実行するようにする。これにより、Ｇ×Ｈの各パスの伝搬距離および到来角度と、時間の関数とされる受信電力ｅｉが算出されるようになる。このＧ×Ｈのパスは第１散乱体２２および第２散乱体２３により生じるパスであり、パス数ＨとされるＧ個のパス群が図２に示すパス群Pg#1，Pg#2・・・にそれぞれ相当する。
【００３８】
さらにまた、ステップＳ１のパラメータ設定において、統計処理を行うための繰り返し試行回数がＮに設定されていると、ステップＳ２ないしステップＳ１０の処理がＮ回繰り返し実行されるようになる。そして、Ｎ回繰り返し行われて得られた結果の平均値あるいは累積確率が約５０％の値がフェージング計算部３に出力されるようになる。すなわち、ステップＳ１１にて、ステップＳ２ないしステップＳ５を繰り返し実行することにより得られたパス数Ｈの各パスの伝搬距離および到来角度と、時間の関数とされる受信電力ｅｉ、および、ステップＳ６ないしステップＳ１０を繰り返し実行することにより得られたパス数（Ｇ×Ｈ）の各パスの伝搬距離および到来角度と、時間の関数とされる受信電力ｅｉとから、（４）式および（５）式のフェージング計算がフェージング計算部３において実行されて、フェージング状況が算出されるようになる。この場合、（４）式においては基地局２０へ到達する全てのパス（パス数Ｈとパス数（Ｇ×Ｈ）との和）の受信電力ｅｉが合算され、合算されるパス数Ｊは（Ｈ＋Ｇ×Ｈ）となる。これに替えて、フェージング計算部３においてパス群毎のパス（パス数Ｊ＝Ｈ）を合算することにより、パス群毎に生じているフェージング状況を算出するようにしてもよい。なお、フェージング計算部３には供給された電波伝搬環境を示すデータから、伝搬遅延プロファイルや到来角度プロファイルを得ることができるようになる。さらに、伝搬遅延プロファイルから周波数相関を求めたり、到来角度プロファイルから空間相関を求めることもできる。なお、Ｎ回繰り返し行われて得られた全ての結果のデータを統計処理を施すことなくフェージング計算部３に供給して、これらのデータから電波伝搬環境を評価するためのデータを得るようにすると、その精度を向上することができる。
【００３９】
また、本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータ部２で実行される演算処理を図１１に示すフローチャートで示す演算処理としてもよい。
図１１に示すフローチャートにおいて、演算処理が開始されると、ステップＳ２０にて所望の時間・空間パスモデルを設定するためのパラメータが入力される。このパラメータは、図１に示す各種パラメータとされる。次いで、ステップＳ２１にて第１散乱体２２内に散乱点を一様乱数により１つ発生させる。これにより、第１散乱体２２内における基地局２０へのパスが生じる１番目の散乱点の位置が決定される。そこで、ステップＳ２２にてこの散乱点の位置に基づいて当該パスの基地局２０までの伝搬距離および到来角度が計算され、さらに、ステップＳ２３にて上記した（１）式に示す減衰関数式を用いて当該パスの受信電力が計算される。
【００４０】
ここで、ステップＳ２０のパラメータ設定において、第１散乱体２２内に設定される散乱点数がＨとされていると、Ｈ番目の散乱点により生じるパスの受信電力が計算されるまで、ステップＳ２１ないしステップＳ２３の処理がＨ回繰り返し行われる。これにより、１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点によりそれぞれ生じる１番目のパスないしＨ番目のパスまでの伝搬距離および到来角度と、（１）式を演算することによる受信電力が算出されるようになる。この１番目のパスないしＨ番目のパスは、第１散乱体２２により生じるパスであり図２に示すパス群Pg#0に相当する。
【００４１】
次いで、ステップＳ２１ないしステップＳ２３をＨ回繰り返し実行することにより算出されたパス数Ｈの各パスの受信電力と、ステップＳ２２にて算出された各パスの伝搬距離と移動局２１の移動速度ｖを（３）式に代入することにより、第１散乱体２２に設定される１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点により生じる各パスの時間の関数とされる受信電力ｅｉが、ステップＳ２４にて計算される。さらに、ステップＳ２４では算出された１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点により生じる各パスの時間の関数とされる受信電力ｅｉが（４）式に代入されて合算され、第１散乱体２２により生じるパス群Pg#0の時間の関数とされる総合受信電力Ｅが算出されるようになる。この場合、（４）式においてはパス数Ｈの各パスの受信電力ｅｉが合算され、合算されるパス数Ｊは、Ｊ＝Ｈとなる。このように、各パスにおける時間の関数とされる受信電力ｅｉが合算されて、第１散乱体２２により生じるパス群Pg#0の時間の関数とされる総合受信電力Ｅ0が算出されるようになる。
【００４２】
次いで、ステップＳ２５に進んで第２散乱体２３内に散乱点を一様乱数により１つ発生させる。これにより、第２散乱体２３内における基地局２０へのパスが生じる１番目の散乱点の位置が決定される。さらに、ステップＳ２６にて第１散乱体２２内に散乱点を一様乱数により発生させる。これにより、第１散乱体２２内における１番目の散乱点の位置が決定され、第２散乱体２３内における１番目の散乱点と第１散乱体２２内における１番目の散乱点とにより生じる基地局２０へのパスが決定される。そこで、ステップＳ２７にてこれらの散乱点の位置に基づいて当該パスの基地局２０までの伝搬距離および到来角度が計算され、さらに、ステップＳ２８にて上記した（２）式に示す減衰関数式を用いて当該パスの受信電力が計算される。
【００４３】
ここで、第１散乱体２２内に設定される散乱点数がＨとされていると、第２散乱体２３内における１番目の散乱点と、第１散乱体２２内に設定される１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点とによりそれぞれパスが生じるようになる。そこで、ステップＳ２６ないしステップＳ２８の処理をＨ回繰り返し実行することにより、第２散乱体２３内における１番目の散乱点と、第１散乱体２２内に設定される１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点とにより生じる各パスの伝搬距離および到来角度と、受信電力とが計算されるようになる。
【００４４】
さらに、ステップＳ２０のパラメータ設定において、第２散乱体２３内に設定される散乱点数は、例えばＧとされている。すなわち、第２散乱体２３内における１番目ないしＧ番目の各散乱点において、第１散乱体２２内に設定される１番目の散乱点ないしＨ番目の散乱点により、それぞれパスが生じるようになる。そこで、ステップＳ２５ないしステップＳ２８の処理をＧ回繰り返し実行するようにする。これにより、Ｇ×Ｈの各パスの伝搬距離および到来角度と、（２）式を演算することによる受信電力が算出されるようになる。このＧ×Ｈのパスは第１散乱体２２および第２散乱体２３により生じるパスであり、パス数ＨとされるＧ個のパス群が図２に示すパス群Pg#1，Pg#2・・・に相当している。
【００４５】
次いで、ステップＳ２５ないしステップＳ２８の処理をＧ回繰り返し実行することにより算出された（Ｇ×Ｈ）のパスの受信電力と、ステップＳ２７にて算出された各パスの伝搬距離と移動局２１の移動速度ｖを（３）式に代入することにより、第１散乱体２２および第２散乱体２３により生じる（Ｇ×Ｈ）のパスの各パスの時間の関数とされる受信電力ｅｉが、ステップＳ２９にて計算される。さらに、ステップＳ２９では（４）式を用いて（Ｇ×Ｈ）のパスの各パスの時間の関数とされる受信電力ｅｉが合算されて、総合受信電力Ｅ1が算出されるようになる。この場合、（４）式においてはパス数（Ｇ×Ｈ）の各パスの受信電力ｅｉが合算され、合算されるパス数Ｊは、Ｊ＝Ｇ×Ｈとなる。すなわち、ステップＳ２９では第１散乱体２２および第２散乱体２３により生じるパス群Pg#1，Pg#2の時間の関数とされる総合受信電力Ｅ1が算出されるようになる。この場合、ステップＳ２９では図２に示すパス群Pg#1，Pg#2・・・に相当するパス数ＨとされるＧ個のパス群毎の総合受信電力を（４）式により算出するようにしてもよい。この場合、合算されるパス数Ｊは、Ｊ＝Ｈとなる。
【００４６】
さらにまた、ステップＳ１のパラメータ設定において、統計処理を行うための繰り返し試行回数がＮに設定されていると、ステップＳ２１ないしステップＳ２９の処理がＮ回繰り返し実行されるようになる。そして、Ｎ回繰り返し行われた結果得られた結果の平均値あるいは累積確率が約５０％の値がステップＳ３０を実行するフェージング計算部３に出力されるようになる。すなわち、ステップＳ３０において、ステップＳ２４にて算出された第１散乱体２２により生じるパス群Pg#0の時間の関数とされる総合受信電力Ｅ0、および、ステップＳ２９で算出された第１散乱体２２および第２散乱体２３により生じるパス群Pg#1，Pg#2の時間の関数とされる総合受信電力Ｅ1とから、（５）式のフェージング計算が実行されて、フェージング状況が算出されるようになる。この場合、パス数ＨとされるＧ個のパス群毎の総合受信電力がステップＳ２９にて算出されて出力される場合には、ステップＳ３０では総合受信電力Ｅ0と、Ｇ個のパス群毎の総合受信電力から（５）式のフェージング計算が実行されて、フェージング状況が算出されるようになる。なお、ステップＳ３０を実行するフェージング計算部３にはステップＳ２２にて算出された各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と、ステップＳ２７にて算出された各パスの伝搬距離情報および到来角度情報とが供給されており、これらの電波伝搬環境を示すデータを用いると、伝搬遅延プロファイルや到来角度プロファイルを得ることができるようになる。さらに、伝搬遅延プロファイルから周波数相関を求めたり、到来角度プロファイルから空間相関を求めることもできる。なお、Ｎ回繰り返し行われて得られた全ての結果のデータを統計処理を施すことなくフェージング計算部３に供給して、これらのデータから電波伝搬環境を評価するためのデータを得るようにすると、その精度を向上することができる。
【００４７】
なお、パラメータ設定部１０において設定するパラメータの市街地における典型的な一例を挙げると、移動局−基地局間距離Ｄは約２ｋｍ、第１散乱体半径Ｒは約０．５ｋｍ、、第２散乱体半径Ｒｐは約０．５ｋｍ、ｘ方向における第１散乱体の減衰定数ｋxは約０．１０ｋｍ、ｙ方向における第１散乱体の減衰定数ｋyは約０．０１ｋｍ、ｘ方向における第２散乱体の減衰定数ｋpxは約０．４０ｋｍ、ｙ方向における第２散乱体の減衰定数ｋpyは約０．２５ｋｍ、第２散乱体の反射損失ＲLossは約５とされる。さらに、第１散乱体内に発生させる散乱点数Ｈはおよそ１０程度、第２散乱体内に発生させる反射点の数Ｇは２〜３とされる。さらにまた、統計処理を行なうための試行回数Ｎは、例えば１０００回とされる。ただし、本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータ部２においては、上記のパラメータに限るものではなく、シミュレートする電波伝搬環境に応じた任意のパラメータを設定することができる。
【００４８】
以上の説明において、第１散乱体２２の半径Ｒは第２散乱体２３の半径Ｒｐより小さく設定したり、あるいは同じ大きさの半径と設定したが、本発明はこれに限るものではなく、第１散乱体２２の半径Ｒを第２散乱体２３の半径Ｒｐより大きく設定するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、移動局周辺に第１散乱体と第２散乱体を定義して、第１散乱体および第２散乱体による透過または反射や回折による生じる各パスの伝搬距離情報および到来角度情報と受信電力情報とを算出するようにしている。これにより、第１散乱体と第２散乱体における反射点を多数設定することなく、実際の測定結果にほぼ一致する電波伝搬の環境をシミュレートすることができるようになる。この場合、移動局の移動速度を考慮して各パスの受信電力情報を算出すると、受信電力情報が時間の経過に伴い変化するようになり、マルチパスフェージングをシミュレートすることができるようになる。さらに、移動局と基地局とを結ぶ方向の減衰定数と、直交する方向の減衰定数とを独立して定義した減衰関数とすると、より電波伝搬の実際の環境をシミュレートすることができるようになる。さらにまた、第１散乱体における減衰定数と、第２散乱体における減衰定数とを独立して定められるようにすると、さらに電波伝搬の実際の環境を良好にシミュレートすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電波伝搬環境シミュレータを適用したフェージングシミュレータの構成を示す図である。
【図２】本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータで設定される時間・空間パスモデルを示す図である。
【図３】本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータで得られる伝搬距離分布の一例を示すグラフである。
【図４】本発明にかかる電波伝搬環境シミュレータで得られる到来角度分布の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の電波伝搬環境シミュレータにおける時間・空間パスモデルにおける俯瞰図の概要を示す図である。
【図６】本発明の電波伝搬環境シミュレータにおける第１散乱体におけるパスの減衰を説明するための図である。
【図７】本発明の電波伝搬環境シミュレータにおける第１散乱体におけるパスの減衰を説明するための構造物の配置例を示す図である。
【図８】本発明の電波伝搬環境シミュレータにおける第１散乱体におけるパスの減衰を説明するための座標で示す図である。
【図９】本発明の電波伝搬環境シミュレータにおける第２散乱体におけるパスの減衰を説明するための座標で示す図である。
【図１０】本発明の電波伝搬環境シミュレータで実行される演算処理の第１のフローチャートである。
【図１１】本発明の電波伝搬環境シミュレータで実行される演算処理の第２のフローチャートである。
【図１２】従来の時間・空間パスモデルを示す図である。
【符号の説明】
１  フェージングシミュレータ、２  電波伝搬環境シミュレータ部、３  フェージング計算部、１０  パラメータ設定部、１１  時間・空間パスモデル演算部、２０  基地局、２１  移動局、２２  第１散乱体、２２ａ  散乱点、２２ｂ  散乱点、２３  第２散乱体、２３ａ  散乱点、２３ｂ  散乱点、１２０  基地局、１２１  移動局、１２２ａ  反射点、１２２  散乱体
【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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