(57)【要約】【課題】計算量の抑制と計算結果の精度向上とを可能にするコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。【解決手段】コンピュータに実行させるためのプログラムは、波源からの電波の到達範囲を分割したメッシュのサイズを要求基準を満たすように更新するアルゴリズムを実行するステップＳ４と、各メッシュにおいて、選択基準を満たすように代表ノードを選択するアルゴリズムを実行するステップＳ５と、選択された代表ノードにおける受信電力を計算するステップＳ６とを、所定のシミュレーション時間の間、繰り返しコンピュータに実行させる。【選択図】図９
2017158141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波源から送信された電波の受信電力の計算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、
更新手段が、更新タイミングになると、前記電波の到達範囲を構成する複数の領域の各々のサイズを要求基準を満たすように更新する更新処理を実行する第１のステップと、
選択手段が、各々が初期値のサイズまたは前記更新されたサイズを有する複数の領域の各々について、Ｍ（Ｍは４以上の整数）個のノードのうちの代表ノードの選択対象となる１つの領域内に含まれるノードから前記受信電力の計算を行うＮ（Ｎは１≦Ｎ＜Ｍを満たす整数）個以下の代表ノードを選択基準を満たすように選択する選択処理を実行する第２のステップと、
計算手段が、１つの領域において前記選択されたＮ個以下の代表ノードにおいて、前記波源とノードとの距離によって決定されるパスロスを用いてＮ個以下の受信電力を計算する計算処理を前記複数の領域の各々について実行する第３のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２】
前記更新タイミングは、周期的に決められたタイミング、前記Ｍ個のノードの全てにおいて計算された受信電力と前記複数の領域の各々における前記Ｎ個以下の代表ノードにおいて計算された受信電力との平均誤差が第１のしきい値よりも大きくなったタイミング、および前記複数の領域におけるノードの密度の標準偏差が第２のしきい値よりも大きくなったタイミングのいずれかである、請求項１に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項３】
前記要求基準は、前記Ｍ個のノードの全てにおいて計算された受信電力と前記複数の領域の各々における前記Ｎ個以下の代表ノードにおいて計算された受信電力との平均誤差が第１のしきい値以下である第１の要求基準、または前記複数の領域におけるノードの密度の標準偏差が第２のしきい値以下である第２の要求基準である、請求項１または請求項２に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項４】
前記第１のステップにおいて、前記更新手段は、前記要求基準が前記第１の要求基準であるとき、仮のサイズを設定し、前記複数の領域の各々が前記設定した仮のサイズを有する場合に計算された前記平均誤差が前記第１のしきい値以下となるか否かの判定を前記仮のサイズを変えながら行い、前記平均誤差が前記第１のしきい値以下となったときの仮のサイズになるように前記複数の領域の各々のサイズを更新する、請求項３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項５】
前記第１のステップにおいて、前記更新手段は、前記要求基準が前記第２の要求基準であるとき、仮のサイズを設定し、前記複数の領域の各々が前記設定した仮のサイズを有する場合の前記標準偏差が前記第２のしきい値以下であるか否かの判定を前記仮のサイズを変えながら行い、前記標準偏差が前記第２のしきい値以下となったときの仮のサイズになるように前記複数の領域の各々のサイズを更新する、請求項３に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
前記選択基準は、固定ノードおよび移動ノードの順に前記代表ノードを選択する第１の選択基準と、複数の基準を用いて計算された評価値が高いノードの順に前記代表ノードを選択する第２の選択基準と、前記複数の領域のうちの１つの領域を構成する複数のサブ領域における代表ノード数ができる限り同じになるように前記代表ノードを選択する第３の選択基準とを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
前記第２のステップは、
前記選択手段が、前記Ｍ個のノードのうちの固定ノードの個数であるＮｆｉｘが前記Ｎよりも大きくない場合、前記第１の選択基準に従ってＮｆｉｘ個の固定ノードを前記代表ノードとして選択する第１のサブステップと、
前記選択手段が、前記Ｎｆｉｘが前記Ｎよりも小さく、かつ、前記Ｍ個のノードのうちの移動ノードの個数であるＮｍｏｖがＮ−Ｎｆｉｘよりも大きくないとき、Ｎｍｏｖ個の移動ノードを前記代表ノードとして選択する第２のサブステップと、
前記選択手段が、前記Ｎｆｉｘが前記Ｎよりも小さく、かつ、前記ＮｍｏｖがＮ−Ｎｆｉｘよりも大きいとき、前記第２および第３の選択基準に従ってＮ−Ｎｆｉｘ個の移動ノードを前記代表ノードとして選択する第３のサブステップと、
前記選択手段が、前記Ｎｆｉｘが前記Ｎよりも大きいとき、前記第２および第３の選択基準に従ってＮ個の固定ノードを前記代表ノードとして選択する第４のサブステップと、
前記選択手段が、前記第１のサブステップから前記第４のサブステップを前記複数の領域の全てについて実行する第５のサブステップとを含む、請求項６に記載のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のプログラムを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記プログラムを読み出し、その読み出したプログラムを実行して、前記更新処理と、前記選択処理と、前記計算処理とを行う中央処理手段とを備える計算装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンピュータに実行させるためのプログラム、そのプログラムを搭載した計算装置、およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線通信のための周波数資源が枯渇しているために、周波数共用および離散ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）等の様々な既存周波数活用技術が研究されている。
【０００３】
これらの技術の評価は、非常に広帯域な周波数、多くの端末および広範囲なエリアと言った環境が必要になるため、実機による評価では、既存システムのネットワーク、基地局および端末を用意する必要があるために、計算機シミュレーションによる評価が適している。
【０００４】
あるノードが電波を放射すると、そのノードと、周囲に存在する受信ノードとの間で無線リンクが確立される。複数の放射ノードがある場合、複数の放射ノードと受信ノードとの間で複数の無線リンクが確立される。そして、計算機シミュレーションでは、評価のために、確立された全ての無線リンクに対して電波伝搬を計算して受信電力を求める。
【０００５】
受信電力Ｐｒｅｖは、送信電力Ｐｔｒａｎｓ、パスロスＰＰＬおよびフェージング電力Ｐｆａｄｉｎｇを用いて、Ｐｒｅｖ＝Ｐｔｒａｎｓ−ＰＰＬ−Ｐｆａｄｉｎｇの式によって計算される。
【０００６】
パスロスＰＰＬとは、送信機から放射された電波が距離や周波数によって減衰する度合いを言う。そして、送受信機間の距離が離れるに従って減衰量が大きくなり、周波数が高くなるに従って減衰量が大きくなる。
【０００７】
また、フェージングとは、送受信機の移動によって、電波の強さが変動することを言う。
【０００８】
一般的なシステムレベルのシミュレーションでは、ロスパスを固定とし、フェージングの項のみを計算する（非特許文献１，２）。
【０００９】
そして、非特許文献１に記載された方法では、確立された無線リンクの全てに対して受信電力を計算する。
【００１０】
また、シミュレーションのエリアを複数のメッシュに区切ってメッシュごとに計算対象のノードを１つ選び、その選んだノードに対してのみ受信電力を計算する方法が知られている（非特許文献３）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｒ  Ｍ．２１３５−２０，”Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ  ｆｏｒ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉｏ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ，”Ｄｅｃ．２００９．
【非特許文献２】Ｙ．Ｒ．Ｚｈｅｎｇ  ａｎｄ  Ｃ．Ｘｉａｏ，”Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅｌｓ  Ｗｉｔｈ  Ｃｏｒｒｅｃｔ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｒａｙｌｅｉｇｈ  Ｆａｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ，”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．６，Ｊｕｎｅ，  ２００３．
【非特許文献３】今井，”レイトレーシング法による移動伝搬シミュレーション”，電子情報通信学会論文誌（Ｂ），ｖｏｌ．９２，Ｎｏ．９，２００９年９月．
【非特許文献４】Ｄａｎｉｅｌ．Ｄ．Ｈｅｙｅｒ，”Ａ  ｒａｎｄｏｍ  Ｗａｌｋ  Ｍｏｄｅｌ  ｆｏｒ  Ｐａｉｄ  Ｌｏｓｓ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ”，ＣＡＳ  Ｆｏｒｕｍ  ２０１１  Ｆａｌｌ．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、非特許文献１に記載された方法では、全ての無線リンクについて受信電力を計算するため、計算量が膨大になり、計算時間がかかってしまうという問題がある。また、端末の移動を考慮すると、パスロスを再計算する必要がある。
【００１３】
非特許文献３に記載された方法では、ある範囲で１点しか受信電力を計算しないため、計算結果の精度が低下するという問題がある。
【００１４】
そこで、この発明の実施の形態によれば、計算量の抑制と計算結果の精度向上とを可能にするコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。
【００１５】
また、この発明の実施の形態によれば、計算量の抑制と計算結果の精度向上とを可能にするコンピュータに実行させるためのプログラムを搭載した計算装置を提供する。
【００１６】
更に、この発明の実施の形態によれば、計算量の抑制と計算結果の精度向上とを可能にするコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明の実施の形態によれば、コンピュータに実行させるためのプログラムは、波源から送信された電波の受信電力の計算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、更新手段が、更新タイミングになると、電波の到達範囲を構成する複数の領域の各々のサイズを要求基準を満たすように更新する更新処理を実行する第１のステップと、選択手段が、各々が初期値のサイズまたは更新されたサイズを有する複数の領域の各々について、Ｍ（Ｍは４以上の整数）個のノードのうちの代表ノードの選択対象となる１つの領域内に含まれるノードから受信電力の計算を行うＮ（Ｎは１≦Ｎ＜Ｍを満たす整数）個以下の代表ノードを選択基準を満たすように選択する選択処理を実行する第２のステップと、計算手段が、１つの領域において選択されたＮ個以下の代表ノードにおいて、波源とノードとの距離によって決定されるパスロスを用いてＮ個以下の受信電力を計算する計算処理を複数の領域の各々について実行する第３のステップとをコンピュータに実行させる。
【００１８】
複数の領域の各々においてＮ個以下の代表ノードにおける受信電力を計算するので、全てのノードにおける受信電力を計算する場合よりも、計算量が抑制され、１個のノードにおける受信電力を計算する場合よりも受信電力の計算精度を向上できる。
【００１９】
従って、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立できる。
【００２０】
また、この発明の実施の形態によれば、計算装置は、記憶手段と、中央処理手段とを備える。記憶手段は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のプログラムを記憶する。中央処理手段は、記憶手段からプログラムを読み出し、その読み出したプログラムを実行して、更新処理と、選択処理と、計算処理とを行う。
【００２１】
従って、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立できる。
【００２２】
更に、この発明の実施の形態によれば、記録媒体は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２３】
コンピュータが記録媒体から請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のプログラムを読み出して実行すれば、上述した更新処理、選択処理および計算処理が実行される。
【００２４】
従って、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立できる。
【発明の効果】
【００２５】
計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態による計算装置が計算の対象とする無線通信システムの概略図である。
【図２】この発明の実施の形態による計算装置の概略図である。
【図３】図２に示す設定機能部の概略図である。
【図４】図２に示す電波伝搬計算部の概略図である。
【図５】代表ノードを選択する方法を説明するための図である。
【図６】基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３を用いた場合の各ノード２〜９（移動ノード）のスコアを示す図である。
【図７】各ノード２〜９の評価値（メトリック）を示す図である。
【図８】最終的に選択された代表ノードを示す図である。
【図９】図２に示す計算装置における動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図９に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２８】
図１は、この発明の実施の形態による計算装置が計算の対象とする無線通信システムの概略図である。
【００２９】
図１を参照して、無線通信システム１００は、複数のノード１と、波源２〜５とを備える。複数のノード１および波源２〜５は、無線通信空間に配置される。より具体的には、複数のノード１は、例えば、波源２から送信された電波の到達範囲ＲＥＧ内に配置される。また、波源３〜５は、到達範囲ＲＥＧ内に配置される。
【００３０】
複数のノード１の各々は、波源２〜５の少なくとも１つから送信された電波を受信する。
【００３１】
複数のノード１の各々は、１つの波源（波源２〜５のいずれか）から送信された電波を受信する場合、その１つの波源との間に１つの無線リンクが確立される。また、複数のノード１の各々は、複数の波源（波源２〜５のうちの少なくとも２つ）から送信された電波を受信する場合、その複数の波源との間に複数の無線リンクが確立される。
【００３２】
波源２〜５は、相互に異なる無線通信規格に従って電波を送信してもよいし、同じ無線通信規格に従って電波を送信してもよい。従って、各ノード１は、到達範囲ＲＥＧ内に配置される波源２〜５における無線通信規格の数と同じ数の無線モジュールを搭載している。
【００３３】
到達範囲ＲＥＧは、複数のメッシュＭｓｈからなる。そして、複数のメッシュＭｓｈの各々には、少なくとも１つのノード１が配置される。複数のメッシュＭｓｈの各々のサイズは、例えば、１ｋｍ×１ｋｍである。
【００３４】
複数のノード１は、固定ノードと移動ノードとからなる。そして、移動ノードは、例えば、非特許文献４に記載されたランダムウォークモデル（Ｒａｎｄｏｍ  Ｗａｌｋモデル）に従って常時移動している。この場合、移動ノードは、１つのメッシュＭｓｈ内で移動する場合もあれば、メッシュＭｓｈからメッシュＭｓｈへ移動する場合もある。
【００３５】
この発明の実施の形態による計算装置は、後述する方法によって、各メッシュＭｓｈのサイズを更新し、その更新したサイズを有する複数のメッシュＭｓｈの各々において、固定ノードと移動ノードとが混在した複数のノード１から、受信電力を計算する代表ノードを選択し、その選択した代表ノードにおける受信電力を計算する。
【００３６】
この発明の実施の形態においては、複数のノード１の総数をＭ（Ｍは、４以上の整数）個とし、１つのメッシュＭｓｈにおける代表ノードの個数をＮ（Ｎは１≦Ｎ＜Ｍを満たす整数）個以下とする。また、固定ノードの個数をＮｆｉｘとし、移動ノードの個数をＮｍｏｖとする。
【００３７】
図２は、この発明の実施の形態による計算装置の概略図である。図２を参照して、この発明の実施の形態による計算装置１０は、設定機能部１１と、移動模擬部１２と、電波伝搬計算部１３とを備える。
【００３８】
設定機能部１１は、到達範囲ＲＥＧ内におけるＭ個のノード１の初期配置を実行するとともに、後述する方法によって、メッシュＭｓｈのサイズを更新する。そして、設定機能部１１は、Ｍ個のノード１の初期配置と、メッシュＭｓｈの初期値からなるサイズまたは更新したサイズとを移動模擬部１２へ出力する。なお、設定機能部１１は、メッシュＭｓｈのサイズを更新する場合、代表ノードにおける受信電力の計算結果を電波伝搬計算部１３から受け、その受けた受信電力の計算結果を用いて後述する方法によってメッシュＭｓｈのサイズを更新する。
【００３９】
また、設定機能部１１は、移動ノードの移動速度を設定し、その設定した移動ノードの移動速度を移動模擬部１２を介して電波伝搬計算部１３へ出力する。
【００４０】
更に、設定機能部１１は、各ノード１が対応可能な周波数帯の数を設定し、その設定した周波数帯の数を移動模擬部１２を介して電波伝搬計算部１３へ出力する。
【００４１】
移動模擬部１２は、Ｍ個のノード１の初期配置と、メッシュＭｓｈの初期値からなるサイズまたは更新したサイズとを設定機能部１１から受け、Ｍ個のノード１の初期配置と、メッシュＭｓｈの初期値からなるサイズまたは更新したサイズとを用いて、ランダムウォークモデルに従って、移動ノードを移動させる。そして、移動模擬部１２は、移動している移動ノードと、固定ノードと、波源２〜５とが到達範囲ＲＥＧ内に存在する画像データＤｇｒａｐｈｉｃを電波伝搬計算部１３へ出力する。この場合、画像データＤｇｒａｐｈｉｃには、固定ノードの位置（ｘ−ｙ座標からなる）、移動ノードの位置（ｘ−ｙ座標からなる）、移動ノードの速度および波源２〜５の位置（ｘ−ｙ座標からなる）が表示されている。
【００４２】
また、移動模擬部１２は、画像データＤｇｒａｐｈｉｃに基づいて、各ノードの近傍の送信ノード数を検出し、その検出した近傍の送信ノード数を電波伝搬計算部１３へ出力する。
【００４３】
電波伝搬計算部１３は、画像データＤｇｒａｐｈｉｃを移動模擬部１２から受け、その受けた画像データＤｇｒａｐｈｉｃを用いて、後述する方法によって、各メッシュＭｓｈにおけるＮ個以下の代表ノードを選択する選択処理と、その選択したＮ個以下の代表ノードにおける受信電力を計算する計算処理とを全てのメッシュＭｓｈについて実行する。そして、電波伝搬計算部１３は、受信電力の計算結果を設定機能部１１へ出力する。
【００４４】
図３は、図２に示す設定機能部１１の概略図である。図３を参照して、設定機能部１１は、タイミング判定手段１１１と、更新手段１１２と、配置手段１１３と、制御手段１１４とを含む。
【００４５】
タイミング判定手段１１１は、計算された受信電力Ｐｒｅｖおよび画像データＤｇｒａｐｈｉｃを電波伝搬計算部１３から受ける。また、タイミング判定手段１１１は、タイマーを内蔵している。
【００４６】
タイミング判定手段１１１は、次の基準のいずれかに従ってメッシュＭｓｈのサイズを更新する更新タイミングになったか否かを判定する。
【００４７】
ＳＴＤ１）周期的に設定されたタイミング
ＳＴＤ２）受信電力の計算結果の誤差がしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きくなったタイミング
ＳＴＤ３）複数のメッシュＭｓｈにおけるノード密度の標準偏差がしきい値σ＿ｔｈよりも大きくなったタイミング
なお、しきい値Ｅｒｒ＿ｔｈは、例えば、１０％である。また、しきい値σ＿ｔｈは、例えば、０．１である。
【００４８】
タイミング判定手段１１１は、基準ＳＴＤ１に従って更新タイミングになったか否かを判定する場合、内蔵したタイマーからの時刻情報に基づいて更新タイミングになったと判定する。
【００４９】
また、タイミング判定手段１１１は、基準ＳＴＤ２に従って更新タイミングになったか否かを判定する場合、Ｍ個のノード１の全てについて受信電力を計算し、その計算した受信電力と、電波伝搬計算部１３から受けた受信電力との誤差を次式（１）に従って計算する。
【００５０】
【数１】
2017158141.tif 000003
【００５１】
式（１）において、ｅは、誤差であり、Ｋは、メッシュＭｓｈの総数であり、Ｐ（ｍ，ｋ）は、代表ノードと代表ノード以外のノードとにおける受信電力であり、Ｐ（ｎ，ｋ）は、代表ノードにおける受信電力である。なお、式（１）の右辺における”１００”は、誤差ｅを百分率で表すためのものである。
【００５２】
タイミング判定手段１１１は、誤差ｅを計算すると、その計算した誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定し、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいと判定したとき、メッシュＭｓｈのサイズを更新する更新タイミングになったと判定する。
【００５３】
更に、タイミング判定手段１１１は、基準ＳＴＤ３に従って更新タイミングになったか否かを判定する場合、画像データＤｇｒａｐｈｉｃに基づいて複数のメッシュＭｓｈにおけるＭ個のノード密度の標準偏差を次式（２）に従って計算する。
【００５４】
【数２】
2017158141.tif 000004
【００５５】
式（２）において、σは、標準偏差であり、Ｍｋは、メッシュｋのノード数であり、Ｍａｖｇは、１つのメッシュ当たりの平均ノード数である。
【００５６】
タイミング判定手段１１１は、標準偏差σを計算すると、その計算した標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定し、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈよりも大きいと判定したとき、メッシュＭｓｈのサイズを更新する更新タイミングになったと判定する。
【００５７】
このように、タイミング判定手段１１１は、基準ＳＴＤ１，ＳＴＤ２，ＳＴＤ３のいずれかを用いて更新タイミングになったか否かを判定し、更新タイミングになったと判定したとき、更新タイミングになったことを示す信号Ｓｕｐｄａｔｅを生成して更新手段１１２へ出力する。
【００５８】
更新手段１１２は、受信電力Ｐｒｅｖおよび画像データＤｇｒａｐｈｉｃを電波伝搬計算部１３から受け、信号Ｓｕｐｄａｔｅをタイミング判定手段１１１から受ける。また、更新手段１１２は、しきい値Ｅｒｒ＿ｔｈおよびしきい値σ＿ｔｈを保持している。更に、更新手段１１２は、メッシュＭｓｈのサイズの初期値を保持している。
【００５９】
更新手段１１２は、計算装置１０が起動されると、メッシュＭｓｈのサイズの初期値を配置手段１１３および制御手段１１４へ出力する。
【００６０】
また、更新手段１１２は、信号Ｓｕｐｄａｔｅをタイミング判定手段１１１から受けると、次の基準のいずれかを用いてメッシュＭｓｈのサイズを更新する。
【００６１】
ＳＴＤ４）誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になるようにメッシュＭｓｈのサイズを更新する。
【００６２】
ＳＴＤ５）標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になるようにメッシュＭｓｈのサイズを更新する。
【００６３】
更新手段１１２は、基準ＳＴＤ４に従ってメッシュＭｓｈのサイズを更新するか否かを判定する。更新手段１１２は、基準ＳＴＤ４に従ってメッシュＭｓｈのサイズを更新すると判定した場合、メッシュＭｓｈの仮のサイズを設定し、その設定した仮のサイズにおける受信電力の計算結果を用いて式（１）によって誤差ｅを計算する。この場合、更新手段１１２は、各メッシュＭｓｈにおける代表ノードを変更せずにメッシュＭｓｈのサイズを仮のサイズに変更して誤差ｅを計算する。メッシュＭｓｈのサイズが変われば、メッシュＭｓｈの総数Ｋが変わり、１つのメッシュＭｓｈに含まれる代表ノードの個数が変わる場合もあるので、誤差ｅも変わることになる。
【００６４】
そして、更新手段１１２は、その計算した誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定する。
【００６５】
更新手段１１２は、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいと判定した場合、予め決定されたサイズの変化幅だけメッシュＭｓｈのサイズを小さくしてメッシュＭｓｈの仮のサイズを再設定し、その再設定した仮のサイズにおける受信電力の計算結果を用いて式（１）によって誤差ｅを計算し、その計算した誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定する。
【００６６】
更新手段１１２は、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になるまで、メッシュＭｓｈの仮のサイズの設定と、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいか否かの判定とを繰り返し行い、初めて、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になったときの仮のサイズを更新後のメッシュＭｓｈのサイズとする。
【００６７】
一方、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも小さいと判定した場合、予め決定されたサイズの変化幅だけメッシュＭｓｈのサイズを大きくしてメッシュＭｓｈの仮のサイズを再設定し、その再設定した仮のサイズにおける受信電力の計算結果を用いて式（１）によって誤差ｅを計算し、その計算した誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定する。
【００６８】
更新手段１１２は、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下の範囲において、できるだけサイズが大きくなるまで、メッシュＭｓｈの仮のサイズの設定と、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きいか否かの判定とを繰り返し行い、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きくならない範囲における最大の仮のサイズを更新後のメッシュＭｓｈのサイズとする。
【００６９】
更新手段１１２は、基準ＳＴＤ４に従ってメッシュＭｓｈのサイズを更新すると判定しなかった場合、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になるようにメッシュＭｓｈのサイズを更新する。
【００７０】
より具体的には、更新手段１１２は、メッシュＭｓｈの仮のサイズを設定し、その設定した仮のサイズにおける受信電力の計算結果を用いて式（２）によって標準偏差σを計算する。そして、更新手段１１２は、その計算した標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定する。
【００７１】
更新手段１１２は、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈよりも大きいと判定した場合、予め決定されたサイズの変化幅だけメッシュＭｓｈのサイズを小さくしてメッシュＭｓｈの仮のサイズを再設定し、その再設定した仮のサイズにおける受信電力の計算結果を用いて式（２）によって標準偏差σを計算し、その計算した標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈよりも大きいか否かを判定する。
【００７２】
更新手段１１２は、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になるまで、メッシュＭｓｈの仮のサイズの設定と、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈよりも大きいか否かの判定とを繰り返し行い、初めて、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になったときの仮のサイズを更新後のメッシュＭｓｈのサイズとする。
【００７３】
一方、更新手段１１２は、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下であると判定したとき、メッシュＭｓｈの現在のサイズを維持する。
【００７４】
更新手段１１２は、上述した方法によってメッシュＭｓｈのサイズを更新すると、更新後のメッシュＭｓｈのサイズを配置手段１１３および制御手段１１４へ出力する。
【００７５】
配置手段１１３は、Ｍ個のノード１と、波源２〜５と、到達範囲ＲＥＧとを外部から受け、メッシュＭｓｈのサイズの初期値を更新手段１１２から受ける。そして、配置手段１１３は、到達範囲ＲＥＧをサイズの初期値を有する複数のメッシュＭｓｈに分割し、各メッシュＭｓｈにノード１を任意に配置するとともに波源２〜５を到達範囲ＲＥＧ内に任意に配置し、Ｍ個のノード１と波源２〜５とを到達範囲ＲＥＧ内に配置する。そうすると、配置手段１１３は、Ｍ個のノード１と波源２〜５とを到達範囲ＲＥＧ内に配置した画像データＤｇｒａｐｈｉｃを制御手段１１４へ出力する。
【００７６】
制御手段１１４は、メッシュＭｓｈのサイズの初期値または更新されたサイズを更新手段１１２から受け、画像データＤｇｒａｐｈｉｃを配置手段１１３から受ける。
【００７７】
そして、制御手段１１４は、その受けたメッシュＭｓｈのサイズの初期値または更新されたサイズと、画像データＤｇｒａｐｈｉｃとを移動模擬部１２へ出力する。
【００７８】
図４は、図２に示す電波伝搬計算部１３の概略図である。図４を参照して、電波伝搬計算部１３は、選択手段１３１と、計算手段１３２とを含む。
【００７９】
選択手段１３１は、画像データＤｇｒａｐｈｉｃと、メッシュＭｓｈのサイズの初期値または更新されたサイズを移動模擬部１２を介して設定機能部１１から受ける。
【００８０】
そして、選択手段１３１は、画像データＤｇｒａｐｈｉｃとメッシュＭｓｈのサイズ（初期値または更新されたサイズ）とに基づいて、各メッシュＭｓｈにおける代表ノードを選択する。
【００８１】
より具体的には、選択手段１３１は、次の選択基準を用いて代表ノードを選択する。
【００８２】
ＳＴＤ６）固定ノードおよび移動ノードの順に代表ノードを選択する。
【００８３】
ＳＴＤ７）複数の基準を満たす評価式から算出した評価値の高い順に代表ノードを選択する。
【００８４】
ＳＴＤ７−１）移動速度が遅い順に代表ノードを選択する。
【００８５】
ＳＴＤ７−２）近傍の送信ノード数の多い順に代表ノードを選択する。
【００８６】
ＳＴＤ７−３）対応可能な周波数帯の数の多い順に代表ノードを選択する。
【００８７】
ＳＴＤ８）メッシュＭｓｈを更に区切ったサブメッシュＳＭｓｈを定義し、サブメッシュＳＭｓｈ当たりの代表ノード数ができる限り同じになるように各メッシュＭｓｈにおける代表ノードを選択する。
【００８８】
選択基準ＳＴＤ６を設けたのは、固定ノードにおけるフェージング特性は、一定であるので、受信電力を安定して計算できるからである。
【００８９】
選択基準ＳＴＤ７には、３つの基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３がある。この場合、選択手段１３１は、次式（３）を用いて評価値Ｃｎを算出する。
【００９０】
【数３】
2017158141.tif 000005
【００９１】
式（３）において、Ｗ１〜Ｗ３は、それぞれ、基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３に対する重みである。そして、Ｗ１〜Ｗ３は、Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３＝１を満たすように決定される。また、Ｓ１（ｎ）は、ノードｎの基準ＳＴＤ７−１におけるスコアであり、Ｓ２（ｎ）は、ノードｎの基準ＳＴＤ７−２におけるスコアであり、Ｓ３（ｎ）は、ノードｎの基準ＳＴＤ７−３におけるスコアである。
【００９２】
基準ＳＴＤ７−１を設けるのは、移動速度が遅いノードにおいては、フェージング特性の変動の速度が遅いので、一定時間は、フェージング特性が同じであると見做すことにより、計算量を削減できるからである。
【００９３】
また、基準ＳＴＤ７−２を設けるのは、近傍の送信ノード数が多いノードでは、複数の無線リンクが確立される可能性が高いので、無線リンク間で初期位相を共通化してメモリ量を削減できるからである。
【００９４】
更に、基準ＳＴＤ７−３を設けるのは、基準ＳＴＤ７−２を設ける理由と同じである。
【００９５】
基準ＳＴＤ８を設けるのは、選択されるノードに地理的な偏りをなくし、メッシュＭｓｈ全域の受信電力を計算することにより、メッシュＭｓｈ内における電波の放射の有無の判断を容易にするためである。
【００９６】
次に、スコアの決定方法について説明する。
【００９７】
・  基準ＳＴＤ７−１を用いる場合
（１−１）メッシュＭｓｈ内のノードをリストアップする。
【００９８】
（１−２）リストアップしたノードの移動速度を設定機能部１１から取得する。
【００９９】
（１−３）メッシュＭｓｈ内のノードを移動速度が遅い順にソートする。
【０１００】
（１−４）「メッシュＭｓｈ内のノード数」を最大スコアとして、遅い順にスコアが降順になるようにノードのスコアを割り振る。
【０１０１】
例えば、ノード数が３であり、ソート結果が、ノード１−２、ノード１−１、ノード１−３の順である場合、ノード１−２のスコアを“３”に設定し、ノード１−１のスコアを“２”に設定し、ノード１−３のスコアを“１”に設定する。
【０１０２】
・  基準ＳＴＤ７−２を用いる場合
（２−１）メッシュＭｓｈ内のノードをリストアップする。
【０１０３】
（２−２）リストアップした各ノードの周辺に存在する送信ノードの個数を移動模擬部１２から取得する。
【０１０４】
（２−３）近傍の送信ノード数の多い順にソートする。
【０１０５】
（２−４）基準ＳＴＤ７−１と同様にして各ノードにスコアを割り振る。
【０１０６】
・  基準ＳＴＤ７−３を用いる場合
（３−１）メッシュＭｓｈ内のノードをリストアップする。
【０１０７】
（３−２）リストアップした各ノードが対応可能な周波数帯の数を設定機能部１１から取得する。
【０１０８】
（３−３）対応可能な周波数帯の数が多い順にソートする。
【０１０９】
（３−４）基準ＳＴＤ７−１と同様にして各ノードにスコアを割り振る。
【０１１０】
選択手段１３１は、選択基準ＳＴＤ７を用いる場合、上述した方法によって各ノードｎの評価値Ｃｎを式（３）を用いて計算し、その計算した評価値Ｃｎが高い順に代表ノードを選択する。
【０１１１】
図５は、代表ノードを選択する方法を説明するための図である。図５の（ａ）は、ノード番号、移動速度、近傍の送信ノード数および対応可能な周波数帯の数を示し、図５の（ｂ）は、１つのメッシュＭｓｈに配置されたノード０〜９を示す。
【０１１２】
メッシュＭｓｈ間に依存関係がないので、１つのメッシュＭｓｈにおける代表ノードの選択方法について説明する。
【０１１３】
代表ノード数等を次のように設定する。
【０１１４】
・代表ノード数Ｎ：４
・メッシュＭｓｈ内のノード数：１０（内訳：固定ノード数Ｎｆｉｘ＝２、移動ノード数Ｎｍｏｖ：８）
・ノードの性能：図５の（ａ）に示すとおり。
【０１１５】
・基準ウェイト：Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３＝１／３
図５の（ａ）に示すとおり、ノード０，１は、固定ノードであり、ノード２〜９は、移動ノードである。
【０１１６】
そして、選択基準ＳＴＤ７に従って評価値による評価を行うために、基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３に対応して、各ノード０〜９の移動速度、近傍の送信ノード数、および対応可能な周波数帯の数が示されている。
【０１１７】
また、１つのメッシュＭｓｈは、例えば、４個のサブメッシュＳＭｓｈ−０〜ＳＭｓｈ−３からなる。４個のサブメッシュＳＭｓｈ−０〜ＳＭｓｈ−３の各々は、例えば、１０ｍ×１０ｍ、または２０ｍ×２０ｍのサイズを有する。そして、ノード０，３は、サブメッシュＳＭｓｈ−０内に配置され、ノード２，４，７は、サブメッシュＳＭｓｈ−１内に配置され、ノード５，６，９は、サブメッシュＳＭｓｈ−２内に配置され、ノード１，８は、サブメッシュＳＭｓｈ−３内に配置されている。
【０１１８】
このような状況において、上述した選択基準ＳＴＤ６〜ＳＴＤ８を用いて１つのメッシュＭｓｈにおいて代表ノードを選択する方法を説明する。
【０１１９】
まず、選択基準ＳＴＤ６に従って、固定ノードを代表ノードとして選択する。より具体的には、図５の（ａ）に示すように、ノード０，１が固定ノードであるので、選択手段１３１は、ノード０，１をリストアップし、固定ノード（ノード０，１）の個数Ｎｆｉｘ（＝２）が代表ノードの個数Ｎ（＝４）よりも小さいので、ノード０，１を代表ノードとして選択する。
【０１２０】
次に、選択手段１３１は、選択基準ＳＴＤ７，ＳＴＤ８に従って代表ノードを選択する。そこで、選択手段１３１は、基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３を用いた場合の各ノード２〜９（移動ノード）のスコアを計算する。
【０１２１】
図６は、基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３を用いた場合の各ノード２〜９（移動ノード）のスコアを示す図である。
【０１２２】
図６の（ａ）は、基準ＳＴＤ７−１における各ノード２〜９のスコアを示し、図６の（ｂ）は、基準ＳＴＤ７−２における各ノード２〜９のスコアを示し、図６の（ｃ）は、基準ＳＴＤ７−３における各ノード２〜９のスコアを示す。
【０１２３】
選択手段１３１は、移動ノードであるノード２〜９をリストアップする。そして、選択手段１３１は、ノード２〜９の移動速度および対応可能な周波数帯の数を設定機能部１１から受け、ノード２〜９の近傍の送信ノード数を移動模擬部１２から受ける。そして、選択手段１３１は、その受けたノード２〜９の移動速度、近傍の送信ノード数および対応可能な周波数帯の数に基づいて、各ノード２〜９にスコアを割り振る。
【０１２４】
例えば、選択手段１３１は、移動速度の遅い順にノード２〜９にスコアを割り振る。ノード２〜９の個数は、８個であるので、選択手段１３１は、最も遅いノード５に”８”のスコアを割り振り、２番目に遅いノード７に”７”のスコアを割り振る。以下、同様にして、選択手段１３１は、ノード６，４，３，８，９，１にそれぞれ、”６”，”５”，”４”，”３”，”２”，”１”のスコアを割り振る。
【０１２５】
その結果、図６の（ａ）に示すように、各ノード２〜９にスコアが割り振られる。
【０１２６】
選択手段１３１は、同様にして、基準ＳＴＤ７−２，ＳＴＤ７−３を用いた場合のスコアを各ノード２〜９に割り振る。その結果、図６の（ｂ），（ｃ）に示すように、各ノード２〜９にスコアが割り振られる。
【０１２７】
そうすると、選択手段１３１は、図６の（ａ）〜（ｃ）に示す各ノード２〜９のスコアと、各基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３の重みＷ１＝Ｗ２＝Ｗ３＝１／３とに基づいて、式（３）によって評価値Ｃｎを各ノード２〜９について計算する。
【０１２８】
例えば、選択手段１３１は、ノード２の評価値Ｃ２をＣ２＝１／３×１＋１／３×８＋１／３×２＝１１／３≒３．６７と計算する。
【０１２９】
また、選択手段１３１は、ノード３の評価値Ｃ３をＣ３＝１／３×４＋１／３×３＋１／３×６＝１３／３≒４．３３と計算する。
【０１３０】
選択手段１３１は、ノード４〜９についても、同様にして評価値Ｃ４〜Ｃ９を算出する。
【０１３１】
図７は、各ノード２〜９の評価値（メトリック）を示す図である。また、図８は、最終的に選択された代表ノードを示す図である。
【０１３２】
代表ノード数Ｎは、４個であり、固定ノードである２個のノード０，１を代表ノードとして既に選択しているので、代表ノードとして選択すべき残りの個数は、Ｎ−Ｎｆｉｘ＝４−２＝２個である。
【０１３３】
選択手段１３１は、この２個のノードを移動ノードであるノード２〜９から選択する。
【０１３４】
移動ノード（ノード２〜９）の個数Ｎｍｏｖは、８個であり、Ｎｍｏｖ＞Ｎ−Ｎｆｉｘであるので、選択手段１３１は、選択基準ＳＴＤ７，ＳＴＤ８に従って、図７に示す評価値（メトリック）の高い順であり、かつ、サブメッシュＳＭｓｈ−０〜ＳＭｓｈ−３における代表ノード数ができる限り同じになるように２個のノードをノード２〜９から選択する。
【０１３５】
図７を参照すれば、ノード５の評価値Ｃ５が最も高く、ノード７の評価値Ｃ７が２番目に高い。そして、既に代表ノードとして選択したノード０，１は、それぞれ、サブメッシュＳＭｓｈ−０，ＳＭｓｈ−３に配置されているので、ノード５，７を選択すれば、サブメッシュＳＭｓｈ−０〜ＳＭｓｈ−３にそれぞれ１個の代表ノードが配置され、サブメッシュＳＭｓｈ−０〜ＳＭｓｈ−３における代表ノード数が同じになる。即ち、選択基準ＳＴＤ７，ＳＴＤ８を満たす。
【０１３６】
従って、選択手段１３１は、選択基準ＳＴＤ７，ＳＴＤ８に従って２個のノード５，７を代表ノードとして選択する。
【０１３７】
その結果、図８に示すように、サブメッシュＳＭｓｈ−０に配置されたノード０、サブメッシュＳＭｓｈ−１に配置されたノード７、サブメッシュＳＭｓｈ−２に配置されたノード５、およびサブメッシュＳＭｓｈ−３に配置されたノード１が代表ノードとして選択される。
【０１３８】
選択手段１３１は、上述した選択方法によって、各メッシュＭｓｈにおいて代表ノードを選択する。そして、選択手段１３１は、その選択した各メッシュＭｓｈにおける代表ノードを計算手段１３２へ出力する。
【０１３９】
計算手段１３２は、各メッシュＭｓｈにおける代表ノードを選択手段１３１から受ける。そして、計算手段１３２は、その受けた代表ノードにおける受信電力を次式（４）によって計算する。
【０１４０】
【数４】
2017158141.tif 000006
【０１４１】
式（４）において、Ｐｒｃｖは、受信電力であり、Ｐｔｒａｎｓは、送信電力であり、ＰＰＬは、パスロスであり、Ｐｆａｄｉｎｇは、フェージング電力である。
【０１４２】
また、計算手段１３２は、パスロスＰＰＬを次式（５）によって計算する。
【０１４３】
【数５】
2017158141.tif 000007
【０１４４】
式（５）において、ｄは、波源と代表ノードとの距離であり、ｆｃは、電波を送信するキャリアの周波数である。
【０１４５】
ここで、画像データＤｇｒａｐｈｉｃには、上述したように、各ノードの位置および波源２〜５の位置が表示されているので、計算手段１３２は、距離ｄを算出することができる。
【０１４６】
このように、パスロスＰＰＬは、波源と代表ノードとの距離ｄによって変わる。特に、代表ノードが移動ノードであるとき、パスロスＰＰＬは、移動ノードの移動速度に伴って変化する。
【０１４７】
また、パスロスＰＰＬは、電波を送信する周波数ｆｃによっても変化する。
【０１４８】
パスロスＰＰＬが変われば、受信電力Ｐｒｃｖも変化する。従って、計算手段１３２は、各代表ノードにおける受信電力Ｐｒｃｖを代表ノードごとに計算する必要がある。
【０１４９】
つまり、パスロスを一定とする場合には、１つのノードについて受信電力を計算すればよいが、上述したように受信電力Ｐｒｃｖは、波源と代表ノードとの距離ｄに応じて変化するため、計算手段１３２は、各代表ノードごとに受信電力Ｐｒｃｖを計算する必要がある。
【０１５０】
図９は、図２に示す計算装置１０における動作を説明するためのフローチャートである。
【０１５１】
図９を参照して、計算装置１０における動作が開始されると、設定機能部１１は、ノード１の性能（移動速度、および対応可能な周波数帯の数）を設定し、ノード１の初期配置を行う（ステップＳ１）。
【０１５２】
そして、時間の計測が開始される（ステップＳ２）。その後、移動模擬部１２は、設定されたノード１の性能と、ノード１の初期配置とを設定機能部１１から受け、その受けたノード１の性能と、ノード１の初期配置に基づいて、ランダムウォークモデルを用いて移動ノードをエリア内（到達範囲ＲＥＧ内）で移動させる（ステップＳ３）。
【０１５３】
引き続いて、設定機能部１１は、メッシュＭｓｈのサイズを更新するアルゴリズムを実行し（ステップＳ４）、その実行した更新結果を移動模擬部１２へ出力する。
【０１５４】
移動模擬部１２は、更新結果を設定機能部１１から受け、その受けた更新結果と、移動ノードが移動している状態を示す画像データＤｇｒａｐｈｉｃとを電波伝搬計算部１３へ出力する。
【０１５５】
そうすると、電波伝搬計算部１３は、更新結果と、画像データＤｇｒａｐｈｉｃとを移動模擬部１２から受け、その受けた更新結果および画像データＤｇｒａｐｈｉｃに基づいて、代表ノードを選択するアルゴリズムを実行する（ステップＳ５）。そして、電波伝搬計算部１３は、式（４），（５）によって代表ノードにおける受信電力を計算し（ステップＳ６）、その計算した受信電力と、画像データＤｇｒａｐｈｉｃとを設定機能部１１へ出力する。
【０１５６】
その後、シミュレーション時間が所定の時間になったか否かが判定される（ステップＳ７）。
【０１５７】
ステップＳ７において、シミュレーション時間が所定の時間になっていないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３へ戻る。そして、ステップＳ７において、シミュレーション時間が所定の時間になったと判定されるまで、ステップＳ３〜ステップＳ７が繰り返し実行される。
【０１５８】
そして、ステップＳ７において、シミュレーション時間が所定の時間になったと判定されると、一連の動作は、終了する。
【０１５９】
図１０は、図９に示すステップＳ４の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１６０】
図１０を参照して、図９のステップＳ３の後、設定機能部１１のタイミング判定手段１１１および更新手段１１２は、受信電力の計算結果と、画像データＤｇｒａｐｈｉｃとを受ける（ステップＳ４１）。
【０１６１】
そして、タイミング判定手段１１１は、上述した方法によって、メッシュサイズの更新タイミングになったか否かを判定する（ステップＳ４２）。
【０１６２】
ステップＳ４２において、メッシュサイズの更新タイミングになったと判定されたとき、タイミング判定手段１１１は、信号Ｓｕｐｄａｔｅを生成して更新手段１１２へ出力する。
【０１６３】
更新手段１１２は、信号Ｓｕｐｄａｔｅをタイミング判定手段１１１から受けると、誤差ｅに基づいてメッシュサイズを更新するか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【０１６４】
より具体的には、更新手段１１２は、誤差ｅに基づいてメッシュサイズを更新することを示す指示ＩＮＳＴ１を外部から受けたとき、誤差ｅに基づいてメッシュサイズを更新すると判定し、誤差ｅに基づいてメッシュサイズを更新しないことを示す指示ＩＮＳＴ２を外部から受けたとき、誤差ｅに基づいてメッシュサイズを更新しないと判定する。
【０１６５】
ステップＳ４３において、誤差ｅに基づいてメッシュサイズを更新すると判定されたとき、更新手段１１２は、仮のメッシュサイズを設定し（ステップＳ４４）、仮のメッシュサイズを用いたときの誤差ｅを式（１）によって算出する（ステップＳ４５）。
【０１６６】
そうすると、更新手段１１２は、その算出した誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。
【０１６７】
ステップＳ４６において、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下でないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ４４へ戻る。そして、ステップＳ４６において、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下であると判定されるまで、ステップＳ４４〜ステップＳ４６が繰り返し実行される。
【０１６８】
ステップＳ４６において、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下であると判定されると、更新手段１１２は、メッシュサイズを仮のメッシュサイズに更新する（ステップＳ５０）。
【０１６９】
一方、ステップＳ４３において、誤差ｅに基づいてメッシュサイズを更新しないと判定されたとき、更新手段１１２は、仮のメッシュサイズを設定し（ステップＳ４７）、その設定した仮のメッシュサイズを用いたときのノード密度の標準偏差σを式（２）によって算出する（ステップＳ４８）。
【０１７０】
その後、更新手段１１２は、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４９）。
【０１７１】
ステップＳ４９において、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下でないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ４７へ戻る。そして、ステップＳ４９において、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下であると判定されるまで、ステップＳ４７〜ステップＳ４９が繰り返し実行される。
【０１７２】
ステップＳ４９において、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下であると判定されると、一連の動作は、ステップＳ５０へ移行する。
【０１７３】
そして、ステップＳ５０の後、一連の動作は、図９のステップＳ５へ移行する。
【０１７４】
このように、更新手段１１２は、計算された受信信号の誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になるように、またはノード密度の標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になるように、メッシュサイズを更新する。
【０１７５】
そして、計算された受信信号の誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になるようにメッシュサイズを更新した場合、受信電力を精度良く計算できる。
【０１７６】
また、ノード密度の標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になるようにメッシュサイズを更新した場合、エリア内（電波の到達範囲ＲＥＧ内）で偏りを抑制して受信電力を計算できる。
【０１７７】
図１１は、図９に示すステップＳ５の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【０１７８】
図１１を参照して、選択手段１３１は、図９のステップＳ４（図１０のステップＳ５０）の後、ｋ＝１を設定する（ステップＳ５１）。
【０１７９】
そして、選択手段１３１は、固定ノードをリストアップする（ステップＳ５２）。その後、選択手段１３１は、そのリストアップした固定ノードの個数Ｎｆｉｘをカウントし、そのカウントした固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノードの個数Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５３）。
【０１８０】
ステップＳ５３において、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノードの個数Ｎよりも大きいと判定されたとき、選択基準ＳＴＤ７および基準ＳＴＤ７−２，ＳＴＤ７−３に従って、式（３）によってノードごとに評価値Ｃｎを算出する（ステップＳ５４）。この場合、評価値Ｃｎの算出対象が固定ノードであるので、基準ＳＴＤ７−１を用いない。従って、選択手段１３１は、基準ＳＴＤ７−１の重みＷ１をＷ１＝０に設定して評価値Ｃｎを算出する。
【０１８１】
ステップＳ５４の後、選択手段１３１は、ノードを評価値Ｃｎの高い順にソートする（ステップＳ５５）。
【０１８２】
そうすると、選択手段１３１は、評価値Ｃｎの高い順に、かつ、サブメッシュＳＭｓｈ内の代表ノード数ができる限り同じになるようにＮ個の固定ノードを代表ノードとして選択する（ステップＳ５６）。
【０１８３】
ステップＳ５６の後、一連の動作は、ステップＳ６５へ移行する。
【０１８４】
一方、ステップＳ５３において、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノードの個数Ｎよりも大きくないと判定されたとき、選択手段１３１は、Ｎｆｉｘ個の固定ノードを代表ノードとして選択する（ステップＳ５７）。
【０１８５】
そして、選択手段１３１は、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノードの個数Ｎよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ５８）。
【０１８６】
ステップＳ５８において、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノードの個数Ｎよりも小さいと判定されたとき、選択手段１３１は、移動ノードをリストアップする（ステップＳ５９）。そして、選択手段１３１は、移動ノードの個数Ｎｍｏｖをカウントし、そのカウントした移動ノードの個数Ｎｍｏｖが、代表ノード数Ｎから固定ノードの個数Ｎｆｉｘを減算した減算結果（Ｎ−Ｎｆｉｘ）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ６０）。
【０１８７】
ステップＳ６０において、移動ノードの個数Ｎｍｏｖが減算結果（Ｎ−Ｎｆｉｘ）よりも大きいと判定されたとき、選択手段１３１は、選択基準ＳＴＤ７および基準ＳＴＤ７−１〜ＳＴＤ７−３を用いて、ノードごとに評価値Ｃｎを算出する（ステップＳ６１）。
【０１８８】
その後、選択手段１３１は、ノードを評価値Ｃｎの高い順にソートする（ステップＳ６２）。
【０１８９】
そうすると、選択手段１３１は、評価値Ｃｎの高い順に、かつ、サブメッシュＳＭｓｈ内の代表ノード数ができる限り同じになるように（Ｎ−Ｎｆｉｘ）個の移動ノードを代表ノードとして選択する（ステップＳ６３）。
【０１９０】
一方、ステップＳ６０において、移動ノードの個数Ｎｍｏｖが減算結果（Ｎ−Ｎｆｉｘ）よりも大きくないと判定されたとき、Ｎｍｏｖ個の移動ノードを代表ノードとして選択する（ステップＳ６４）。
【０１９１】
そして、ステップＳ５６、ステップＳ６３およびステップＳ６４のいずれかの後、選択手段１３１は、ｋ＝Ｋであるか否かを判定する（ステップＳ６５）。
【０１９２】
ステップＳ６５において、ｋ＝Ｋでないと判定されたとき、選択手段１３１は、ｋ＝ｋ＋１を設定する（ステップＳ６６）。
【０１９３】
その後、一連の動作は、ステップＳ５２へ戻る。そして、ステップＳ６５において、ｋ＝Ｋであると判定されるまで、ステップＳ５２〜ステップＳ６６が繰り返し実行される。
【０１９４】
そして、ステップＳ６５において、ｋ＝Ｋであると判定されると、一連の動作は、図９のステップＳ６へ移行する。
【０１９５】
ステップＳ５８において、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノード数Ｎよりも小さくないと判定されたとき、一連の動作がステップＳ６５へ移行するのは、次の理由による。
【０１９６】
一連の動作は、ステップＳ５３において、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノード数Ｎよりも大きくないと判定された後、ステップＳ５７を経由してステップＳ５８へ移行する。
【０１９７】
その結果、ステップＳ５８において、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノード数Ｎよりも小さくないと判定された場合、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノード数Ｎよりも大きくなく（ステップＳ５３の”ＮＯ”参照）、かつ、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノード数Ｎよりも小さくないこと、つまり、固定ノードの個数Ｎｆｉｘが代表ノード数Ｎに等しくなるので、移動ノードの中から代表ノードを選択する必要がないからである。
【０１９８】
ステップＳ６０における（Ｎ−Ｎｆｉｘ）は、移動ノードから選択すべき代表ノードの個数を表す。そして、ステップＳ６０において、移動ノードの個数Ｎｍｏｖが（Ｎ−Ｎｆｉｘ）よりも大きくないと判定された場合、移動ノードの個数Ｎｍｏｖが（Ｎ−Ｎｆｉｘ）以下であることを表す。従って、Ｎｍｏｖ＝（Ｎ−Ｎｆｉｘ）である場合、代表ノードの個数がＮ個になり、Ｎｍｏｖ＜（Ｎ−Ｎｆｉｘ）である場合、代表ノードの個数は、Ｎ個よりも少なくなる。
【０１９９】
このように、ステップＳ６０において、移動ノードの個数Ｎｍｏｖが（Ｎ−Ｎｆｉｘ）よりも大きくないと判定され、ステップＳ６４において、Ｎｍｏｖ個の移動ノードが代表ノードとして選択された場合、代表ノードの個数がＮ個以下になり、代表ノードの個数がＮ個よりも少ない場合もある。これは、図１１に示すフローチャートが実行されるときに、代表ノードの選択の対象となるメッシュＭｓｈにおいて、移動ノードの個数が少なかったことに起因している。
【０２００】
しかし、移動ノードは、ランダムウォークモデルに従って電波の到達範囲ＲＥＧ内を移動するので、図１１に示すフローチャートがｉ（ｉは正の整数）回目に実行された場合に、あるメッシュＭｓｈ内では、代表ノードの個数がＮ個よりも少ない状態になっても、図１１に示すフローチャートが（ｉ＋ｊ）（ｊは整数）回目に実行されたときに、そのメッシュＭｓｈ内の代表ノードの個数がＮ個になる場合もある。
【０２０１】
従って、Ｋ個のメッシュＭｓｈの各々において、代表ノードの個数をできる限り同じにでき、計算された受信電力の個数をＫ個のメッシュＭｓｈ間においてできる限り同じにできる。その結果、電波の到達範囲ＲＥＧにおける受信電力の計算の精度を向上できる。
【０２０２】
ステップＳ５２〜ステップＳ５７は、固定ノードから代表ノードを選択するステップであり、ステップＳ５８〜ステップＳ６４は、移動ノードから代表ノードを選択するステップである。
【０２０３】
そして、ステップＳ５２〜ステップＳ５７が実行された後に、ステップＳ５８〜ステップＳ６４が実行される。
【０２０４】
従って、図１１に示すフローチャートは、上述した選択基準ＳＴＤ６に従って代表ノードを選択するフローチャートになっている。
【０２０５】
図１１に示すフローチャートは、各メッシュＭｓｈに少なくとも１つの固定ノードが存在することを前提としたフローチャートであるが、代表ノードの選択の対象となるメッシュＭｓｈ内に固定ノードが存在しない場合でも、上述した選択基準ＳＴＤ７，ＳＴＤ８に従って移動ノードから代表ノードを選択することができる。
【０２０６】
この場合、選択手段１３１は、移動ノードの個数ＮｍｏｖがＮ個よりも大きいか否かを判定し、移動ノードの個数ＮｍｏｖがＮ個よりも大きい場合、ステップＳ６０〜ステップＳ６３を実行してＮｍｏｖ個の移動ノードからＮ個の代表ノードを選択し、移動ノードの個数ＮｍｏｖがＮ個よりも大きくない場合、Ｎｍｏｖ個の移動ノードを代表ノードとして選択する。
【０２０７】
Ｎｍｏｖ個の移動ノードが代表ノードとして選択される場合、代表ノードの個数がＮ個である場合もあれば、代表ノードの個数がＮ個よりも少ない場合もある。つまり、Ｎｍｏｖ個の移動ノードが代表ノードとして選択される場合、代表ノードの個数は、Ｎ個以下になる。
【０２０８】
なお、この発明の実施の形態においては、１つのメッシュＭｓｈにおける代表ノードの個数がＮ個よりも少ない場合、図９に示すステップＳ４（図１０に示すフローチャート）に戻り、各メッシュＭｓｈにおけるノード数（固定ノードの個数と移動ノードの個数との和）がＮ個以上になるようにメッシュＭｓｈのサイズを更新した後に、図９に示すステップＳ５（図１１に示すフローチャート）を実行して各メッシュＭｓｈにおける代表ノードを選択するようにしてもよい。これにより、各メッシュＭｓｈにおける代表ノードの個数がＮ個になり、各メッシュＭｓｈにおける代表ノードの個数を同じでき、各メッシュＭｓｈにおいて計算される受信電力の個数を同じにできる。その結果、電波の到達範囲ＲＥＧにおける受信電力の計算の精度を向上できる。
【０２０９】
上述したように、この発明の実施の形態によれば、計算された受信電力の誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になるように、またはノード密度の標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になるように各メッシュＭｓｈのサイズを更新し（図１０に示すフローチャート参照）、その更新したメッシュＭｓｈのサイズを用いて各メッシュＭｓｈにおいてＮ個以下の代表ノードを選択し（図１１に示すフローチャート参照）、その選択したＮ個以下の代表ノードにおける受信電力を計算する。
【０２１０】
その結果、各メッシュＭｓｈにおいて全てのノードにおける受信電力を計算する場合に比べて計算量を抑制でき、各メッシュＭｓｈにおいてＮ個以下の代表ノードについて受信電力を計算するので、受信電力の計算の精度を向上できる。
【０２１１】
計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立させるためには、各メッシュＭｓｈにおける代表ノードの個数（Ｎ個）が重要である。そして、この発明の実施の形態においては、どのように代表ノードの個数（Ｎ個）を決定するかについては説明されていない。
【０２１２】
しかし、以下に説明するように、この発明の実施の形態においては、図９に示すフローチャート（図１０および図１１に示すフローチャートも含む）を繰り返し実行することにより、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立させるための代表ノードの具体的な個数（Ｎ個）が決定される。
【０２１３】
上述したように、代表ノードの個数がＮ個よりも少ないメッシュＭｓｈも存在し、Ｋ個のメッシュＭｓｈ全体では、Ｎ個の代表ノードにおける受信電力を計算するメッシュＭｓｈと、Ｎ個よりも少ない個数の代表ノードにおける受信電力を計算するメッシュＭｓｈとが混在する場合もある。
【０２１４】
そして、そのような混在状態において計算された受信電力の計算結果を用いて算出された誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈよりも大きくなったとき、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になるようにメッシュＭｓｈのサイズを更新し、その更新したメッシュＭｓｈのサイズを用いて各メッシュＭｓｈにおける代表ノードが選択され、代表ノードにおいて受信電力が計算される。その結果、図９に示すフローチャート（図１０および図１１に示すフローチャートも含む）を繰り返し実行することにより、Ｎは、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下になるときの具体的な値に収束する。その結果、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立できる。
【０２１５】
また、ノード密度の標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈよりも大きくなったときにメッシュＭｓｈのサイズを更新する場合においては、標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下になるようにメッシュＭｓｈのサイズを更新するので、図９に示すフローチャート（図１０および図１１に示すフローチャートも含む）を繰り返し実行することにより、Ｎは、ノードがほぼ均一にＫ個のメッシュＭｓｈに分布するときの具体的な値に収束する。その結果、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立できる。
【０２１６】
このように、この発明の実施の形態によれば、図９に示すフローチャート（図１０および図１１に示すフローチャートも含む）は、実質的に、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立させるためのＮの具体的な値を決定するフローチャートである。
【０２１７】
この発明の実施の形態においては、計算装置１０の動作は、ソフトウェアによって実現されてもよい。この場合、計算装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。そして、ＲＯＭは、図９に示すフローチャート（図１０および図１１に示すフローチャートも含む）の各ステップからなるプログラムＰｒｏｇを記憶する。
【０２１８】
ＣＰＵは、ＲＯＭからプログラムＰｒｏｇを読み出し、その読み出したプログラムＰｒｏｇを実行して代表ノードにおける受信電力を計算する。この場合、ＣＰＵは、ＲＡＭを用いて誤差ｅ、標準偏差σおよび受信電力を計算する。
【０２１９】
また、プログラムＰｒｏｇは、ＣＤ，ＤＶＤ等の記録媒体に記録されて流通してもよい。プログラムＰｒｏｇを記録した記録媒体がコンピュータに装着されると、コンピュータは、記録媒体からプログラムＰｒｏｇを読み出して実行し、代表ノードにおける受信電力を計算する。
【０２２０】
従って、プログラムＰｒｏｇを記録した記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【０２２１】
この発明の実施の形態においては、Ｋ個のメッシュＭｓｈは、電波の到達範囲ＲＥＧを構成する「複数の領域」に相当し、サブメッシュＳＭｓｈは、１つの領域を構成する「複数のサブ領域」に相当する。
【０２２２】
また、この発明の実施の形態においては、誤差ｅがしきい値Ｅｒｒ＿ｔｈ以下であること、または標準偏差σがしきい値σ＿ｔｈ以下であることは、「要求基準」に相当する。
【０２２３】
上記においては、評価値Ｃｎを計算するときの基準は、３個であると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、評価値Ｃｎを計算するときの基準は、１個でもよく、２個でもよく、３個よりも多くてもよく、一般的には、１個以上であればよい。
【０２２４】
また、上記においては、評価値Ｃｎを計算するときの各基準の重みＷ１，Ｗ２，Ｗ３は、相互に等しいとして説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、評価値Ｃｎを計算するときの各基準の重みＷ１，Ｗ２，Ｗ３は、相互に異なっていてもよい。この場合、どの基準を重視するかに応じて、重みＷ１，Ｗ２，Ｗ３の具体的な数値を決定してもよい。
【０２２５】
但し、ｊ（ｊは１以上の整数）個の基準のｊ個の重みＷ１，Ｗ２，・・・，Ｗｊは、Ｗ１＋Ｗ２＋・・・＋Ｗｊ＝１を満たすように決定される。
【０２２６】
上記においては、ノードの総数Ｍは、４個以上であると説明した。これは、次の理由による。メッシュＭｓｈの個数Ｋの最小数を２個とし、かつ、ノードの総数Ｍを３個とした場合、一方のメッシュＭｓｈには、２個のノードが配置され、他方のメッシュＭｓｈには、１個のノードが配置される。その結果、一方のメッシュＭｓｈにおいては、２個のノードよりも少ない１個の代表ノードを選択可能であるが、他方のメッシュＭｓｈにおいては、１個のノードよりも少ない代表ノードを選択できない。これでは、他方のメッシュＭｓｈにおいて、全てのノードにおいて受信電力を計算することになり、計算量が増大するという課題を解決できない。
【０２２７】
一方、メッシュＭｓｈの個数Ｋの最小数を２個とし、かつ、ノードの総数Ｍを４個とした場合、２個のメッシュＭｓｈの各々に、２個のノードを配置することが可能である。この場合、各メッシュＭｓｈにおいて、２個のノードよりも少ない代表ノードを選択することが可能であり、計算量が増大するという問題を解決できる。
【０２２８】
従って、かかる理由からノードの総数Ｍを４個以上とした。
【０２２９】
上述した実施の形態に基づけば、この発明の実施の形態によるコンピュータに実行させるためのプログラムは、波源から送信された電波の受信電力の計算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、更新手段が、更新タイミングになると、電波の到達範囲を構成する複数の領域の各々のサイズを要求基準を満たすように更新する更新処理を実行する第１のステップと、選択手段が、各々が初期値のサイズまたは更新されたサイズを有する複数の領域の各々について、Ｍ（Ｍは４以上の整数）個のノードのうちの代表ノードの選択対象となる１つの領域内に含まれるノードから受信電力の計算を行うＮ（Ｎは１≦Ｎ＜Ｍを満たす整数）個以下の代表ノードを選択基準を満たすように選択する選択処理を実行する第２のステップと、計算手段が、１つの領域において選択されたＮ個以下の代表ノードにおいて、波源とノードとの距離によって決定されるパスロスを用いてＮ個以下の受信電力を計算する計算処理を複数の領域の各々について実行する第３のステップとをコンピュータに実行させるものであればよい。
【０２３０】
コンピュータに実行させるためのプログラムが、上記第１のステップから第３のステップをコンピュータに実行させれば、計算量の抑制と受信電力の計算精度の向上とを両立できるからである。
【０２３１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
この発明は、コンピュータに実行させるためのプログラム、そのプログラムを搭載した計算装置、およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適用される。
【符号の説明】
【０２３３】
１  ノード、２〜５  波源、１０  計算装置、１１  設定機能部、１２  移動模擬部、１３  電波伝搬計算部、１００  無線通信システム、１１１  タイミング判定手段、１１２  更新手段、１１３  配置手段、１１４  制御手段、１３１  選択手段、１３２  計算手段。
【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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