JP2001133494A - 電波伝搬解析方法および装置ならびに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方の無線局から複数の光線を特定の送信角
度間隔をもって送信して、他方の無線局近傍に定義した
受信空間に到達する光線を探索する幾何光学的解析手法
を用いた電波伝搬解析方法において、高い計算精度を確
保し、かつ計算時間を短縮する。 【解決手段】 第１送信角度間隔をもって探索して受信
空間に到達した光線に対して、第１送信角度間隔より小
さい第２送信角度間隔をもって再探索を行う。これによ
り、光線探索処理回数を小さくすることができ、計算時
間を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線局から送信さ
れた電波伝搬特性を計算し、その結果を表示することを
可能にする電波伝搬解析方法、およびその方法を実施す
る装置、ならびにその方法をコンピュータに実行させる
ためのプログラムを記憶した記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術による電波伝搬解析方法は、一
般に一方の無線局から送信された電波の電界強度分布を
求めるための手段として、電磁界解析手法、あるいは、
幾何光学的手法を用いるものである。

【０００３】電磁界解析手法は、Ｍａｘｗｅｌｌの電磁
界方程式を例えばＦＤＴＤ法を用いて解き、その結果に
より電界強度分布を推定するというものである。しか
し、この手法は解析対称モデルの寸法に比べて波長が短
くなるＵＨＦ帯以上の周波数帯では計算処理量が膨大に
なってしまうというものである。

【０００４】幾何光学的手法は、電波を幾何光学的な光
線と仮定して送信点から発射され受信点に到達する光線
の軌跡情報から電界強度を計算するものであり、軌跡の
導出方法から一般に鏡像点法とラウンチング法の２つに
大別できる。

【０００５】鏡像点法は、例えば、特開平8-194029号公
報に示されるように、送信点、受信点および全ての反射
面の組み合わせから反射点を導出して光線の軌跡を求め
るものであり、光線の軌跡を厳密に求めることができ
る。しかし、計算処理量は反射面数の反射回数のべき乗
に比例するため、解析構造物の形状が複雑である場合に
は膨大となるものである。

【０００６】ラウンチング法は、例えば、ＲＥＡＬＩＺ
Ｅ社発行（1999年）「電波伝搬ハンドブック第２４章」
に示されるように、送信点から送信角度間隔ごとに離散
的に光線を発射して、その軌跡を逐次追跡し、受信点の
回りに定義された受信空間に到達した光線の各々に対し
て、距離損失、偏波による損失、反射損失などの伝搬損
失から複素受信レベルを導出し、各々の光線を位相合成
することで受信レベルを導出するものである。よって、
計算処理量は反射面数に比例するため、解析構造物の形
状が複雑である場合でも鏡像点法と比較して小さい。し
かし、受信点を受信空間で定義するため、厳密に光線の
軌跡を導出できる鏡像点法と比較して計算精度は悪いも
のである。

【０００７】以下では、ラウンチング法の従来の一例を
図１４および図１５を用いて説明する。

【０００８】図１４は、電波伝搬解析法による計算結果
の表示例である短区間受信レベル変動を示す。図１５
は、ラウンチング法を用いて図１４に示す計算結果を得
るためのフローチャートである。図１４において、グラ
フ87は、送信する一方の無線局を固定し、受信する他方
の無線局を移動させた場合の、他方の無線局位置による
受信電界強度の変動を示しており、横軸を他方の無線局
の移動距離、縦軸を受信電界強度としている。グラフ87
における特性88は、受信点位置による受信電界強度の変
動を示しており、一般にフェージング特性を示す。本従
来例では、送信側の無線局を固定し受信側の無線局を移
動させているが、受信側を固定し送信側を移動させても
計算結果は同じである。

【０００９】以下、図１５のフローチャートを用いて計
算処理の手順を説明する。

【００１０】図１５に示す計算手順は、パラメータ入力
処理89、壁面方程式導出処理90、放射光線方程式導出処
理91、受信球導出処理92、到達光線探索処理93、反射波
方程式導出処理94、電界強度導出処理95、位相合成処理
96、および結果出力処理97を有する。また、第１ループ
98、第２ループ99、第３ループ100、および、第４ルー
プ101を有する。これらのループは、各々に設定された
パラメータに対する繰り返し処理を示す。図１５に示す
処理を行うハードウエアは、記憶装置を有する一般的な
パーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）等で
あってよい。

【００１１】図１５において、パラメータ入力処理89
は、オペレータによって入力される、周波数、解析モデ
ル形状、最大反射回数Ｒmax、放射光線数Ｎ、電波を送
信する一方の無線局位置、電波を受信する他方の無線局
の移動区間および移動点数Ｍをパソコンの記憶装置に記
憶する。

【００１２】壁面方程式導出処理90は、解析モデル形状
から、各壁面の方程式を導出しパソコンの記憶装置に記
憶する。

【００１３】放射光線方程式導出処理91は、放射光線数
Ｎと電波を送信する一方の無線局の位置情報から、送信
角度間隔φと各放射光線の方程式を導出してパソコンの
記憶装置に記憶する。

【００１４】受信空間導出処理92は、他方の無線局の移
動番号ｍ、放射光線番号ｎ、反射回数Ｒの特定の光線
（ｍ，ｎ，Ｒ）の伝搬距離ｄiを導出し、受信空間を球
とした受信球の受信球半径ｒiを下記の（１）式の計算
により導出し、パソコンの記憶装置に記憶する。

【数１】

【００１５】受信球半径ｒiは、（１）式より送信角度
間隔φと伝搬距離ｄiによって変化することが知られて
いる。

【００１６】到達光線探索処理93は、受信する一方の無
線局の位置と受信球半径ｒiから受信球方程式を導出
し、特定の光線（ｍ，ｎ，Ｒ）と受信球が交わるか否か
を判定し、交わるならば到来光線として特定の光線
（ｍ，ｎ，Ｒ）をパソコンの記憶装置に記憶する。到達
光線探索処理93は、特定の光線の反射回数Ｒが最大反射
回数Ｒmaxになるまで第１ループ98により繰り返し行わ
れ、また、特定の光線の光線番号ｎが放射光線数Ｎにな
るまで第２ループ99により繰り返し行われ、第１および
第２ループ（98，99）処理完了後に到達光線数Ｈと到達
光線情報をパソコンの記憶装置に記憶する。第１ループ
98中の反射光線方程式導出処理94は、反射光線（ｍ，
ｎ，Ｒ＋１）方程式の導出を行う。

【００１７】電界強度導出処理95は、到達光線番号ｈの
特定の到達光線（ｍ，ｈ）の伝搬距離損失、反射損失、
アンテナ偏波による損失などの伝搬損失を導出し、受信
電界強度を導出して記憶装置に記憶する。電界強度導出
処理95は、特定の到達光線番号ｈが到達光線数Ｈになる
まで第３ループ100により繰り返し行われ、全ての到達
光線の電界強度をパソコンの記憶装置に記憶する。

【００１８】位相合成処理96は、各到達光線の電界強度
を位相合成して受信する他方の無線局における総合受信
電界強度を導出しパソコンの記憶装置に記憶する。これ
らの放射光線方程式導出処理91から位相合成処理96まで
の処理は、他方の無線局の移動番号ｍが移動点数Ｍにな
るまで、第４ループ101により繰り返し行われ、各他方
の無線局の移動距離と総合受信電界強度をパソコンの記
憶装置に記憶する。

【００１９】結果出力処理97は、図１４に示すグラフ87
を出力する。

【００２０】図１５に示す従来の計算処理の手順におい
て、計算処理量および計算時間は第１、第２および第４
ループ処理にて処理される光線探索処理回数Ｓにほぼ比
例する。光線探索処理回数Ｓは下記の（２）式によって
導出される。

【数２】

【００２１】第１例として、最大反射回数Ｒmax＝４、
他方の無線局移動回数Ｍ＝１００、放射光線数Ｎ＝８,
０００とした場合、送信角度間隔φは２.１５°と計算
され、（２）式より光線探索処理回数Ｓ１は、Ｓ１＝
４,０００,０００と計算される。第２例として、第１例
より計算精度を３倍向上するため送信角度間隔φ＝０.
７°とした場合に必要な放射光線数Ｎは約７２,０００
本であり、第１例と同様に最大反射回数Ｒmax＝４、他
方の無線局移動回数Ｍ＝１００とした場合の光線処理回
数Ｓ２は、Ｓ２＝３６,０００,０００と計算される。第
１および第２例を比較することで、計算精度を向上させ
ると計算量が増えることが分かり、一般には、計算精度
をｋ倍向上すると計算量および計算時間は約ｋ²倍とな
ることが知られている。

【００２２】また、受信点から受信球半径ｒi離れてい
る光線を到達光線と判定するために生じる判定誤差のた
め、送信角度間隔φが大きく受信球半径ｒiの値が大き
い場合には、計算精度が悪くなることが知られている。
そのため、オペレータは、送信角度間隔φを小さくし解
析に要求される計算精度を確保するため適切な放射光線
数Ｎを選択する必要がある。

【００２３】さらに、受信球半径ｒiが受信する無線局
と壁面の距離Ｄより大きい場合には、受信球の一部が解
析空間の外部に逸脱し、逸脱した受信空間と交わる光線
を到達光線と判定するために生じる逸脱誤差のため、計
算精度が悪くなることが知られている。

【００２４】図１６に従来の計算処理における壁面設定
方法を示す。図１６は、材質の異なる特異面を壁面上に
含む特定の壁面設定方法の一例を示す。図１６において
壁面102は例えばコンクリートなどで構成されている。
特異面103は例えば窓ガラスであり、壁面102とは異なる
材質で構成されている。小壁面104乃至107は、ラウンチ
ング法による計算に必要なため壁面102を４つに細分化
した壁面である。パラメータ入力処理89において、オペ
レータは解析モデル形状として特異面103と小壁面104乃
至107の頂点座標と材質定数を入力する。このように、
特異面を含む壁面の設定は、複数の壁面を設定すること
が必要となる。

【００２５】また、図１５において反射光線導出処理94
の計算時間は壁面数に比例するため、壁面数を少なくし
て計算時間を短縮することが望まれている。

【００２６】さらに、図１５に示す従来の計算処理にお
いて、解析モデル内の特定平面の電界強度分布を表示す
る際に必要な計算処理量を算出する。例えば、５ｍ×５
ｍの平面の電界強度分布を０.０５ｍ間隔で３次元グラ
フ表示すると、受信する移動局の移動点数Ｍは１０１×
１０１＝１０,２０１と計算される。計算時間は移動局
移動点数Ｍに比例するため、特定平面の電界強度分布を
導出するには膨大な時間が必要となる。このような手法
による出力結果は、特定平面上のフェージング特性が詳
細に分かる。しかし、基地局配置設計などで要求される
結果は、特定平面上の詳細なフェージング特性より、全
体的な特定平面上の電界強度の推移であり、かつ計算時
間が小さいことである。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のラウンチング法を用いた幾何光学的電波伝搬解析法
では、計算精度を向上すると計算時間が莫大となるとい
う問題があった。

【００２８】また、無線局のいずれかが解析モデルの壁
面近傍にある場合、逸脱誤差のために計算精度の劣化を
招くという問題があった。

【００２９】さらに、位相合成処理において大きな影響
を与える伝搬損失の小さい到達光線の判定誤差によっ
て、総合受信電界の計算精度の劣化を招くという問題が
あった。

【００３０】そして、複数の壁面の接線に到達した接線
到達光線については反射波を導出する計算ができず探索
を中止するため計算精度の劣化を招くという問題があっ
た。

【００３１】また、材質の異なる特異面を壁面上に含む
特定の壁面の領域を複数の領域に分割して壁面を設定す
るため、壁面数が増え計算時間が大きくなるという問題
があった。

【００３２】さらに、直線偏波の電波伝搬を解析する際
に任意の光線の偏波方向を図によって見易く確認できな
いという問題があった。

【００３３】そして、解析モデル内の特定平面上の平均
的な電界強度分布を３次元グラフによって確認するに
は、計算時間が莫大となるという問題があった。

【００３４】また、計算または測定された複数の無線局
のアンテナ指向性の情報が離散値であるため活用できな
いという問題があった。

【００３５】本発明は、このような従来のラウンチング
法を用いた幾何光学的電波伝搬解析法の問題点を総合的
に解決するものであり、処理量を低減し、計算時間を削
減すること、電界強度分布の計算精度がある程度確保さ
れること、平面上の電界強度分布を分かり易く表示する
こと、および、アンテナ指向性を考慮して計算すること
を目的としている。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明の電波伝搬解析方
法は、一方の無線局から複数の光線を特定の送信角度間
隔をもって送信して、他方の無線局近傍に定義した受信
空間に到達する光線を探索する幾何光学的解析手法を用
いた電波伝搬解析方法であって、第１送信角度間隔で送
信された複数の主光線のうち前記第１送信角度間隔によ
り決定される第１受信空間に到達する到達主光線を特定
し、前記到達主光線近傍へ前記第１送信角度間隔よりも
小さい第２送信角度間隔で複数の副光線を送信し、前記
副光線のうち前記第２送信角度間隔により決定される第
２受信空間に到達する到達副光線を特定することを特徴
とする。この構成により、高い計算精度を確保し、かつ
計算時間を短縮することができる。

【００３７】また、本発明の電波伝搬解析方法は、一方
の無線局から複数の光線を特定の送信角度間隔をもって
送信して、他方の無線局近傍に定義した受信空間に到達
する光線を探索する幾何光学的解析手法を用いた電波伝
搬解析方法であって、第１無線局から第２無線局へ送信
した光線を探索した後、第２無線局から第１無線局へ送
信した光線を探索することを特徴とする。この構成によ
り、無線局位置が構造物壁面近傍にある場合の電界強度
分布の計算精度を向上させることができる。

【００３８】さらに、本発明の電波伝搬解析方法は、一
方の無線局から複数の光線を特定の送信角度間隔をもっ
て送信して、他方の無線局近傍に定義した受信空間に到
達する光線を探索する幾何光学的解析手法を用いた電波
伝搬解析方法であって、反射回数が特定の回数以下であ
る到達光線について鏡像点法を用いることを特徴とす
る。この構成により、計算結果に特に大きい影響を及ぼ
す特定回数以下の到達光線を厳密に計算できるので、電
界強度分布の計算精度を向上させることができる。

【００３９】そして、本発明の電波伝搬解析方法は、一
方の無線局から複数の光線を特定の送信角度間隔をもっ
て送信して、他方の無線局近傍に定義した受信空間に到
達する光線を探索する幾何光学的解析手法を用いた電波
伝搬解析方法であって、複数の壁面の接線に到達する接
線到達光線について、前記接線到達光線の送信角度を微
小角度をもって変化させ送信し探索することを特徴とす
る。この構成により、接線到達光線を計算可能とし、電
界強度分布の計算精度を向上させることができる。

【００４０】また、本発明の電波伝搬解析方法は、一方
の無線局から複数の光線を特定の送信角度間隔をもって
送信して、他方の無線局近傍に定義した受信空間に到達
する光線を探索する幾何光学的解析手法を用いた電波伝
搬解析方法であって、材質の異なる特異面を壁面上に含
む特定の壁面において、前記特異面の位置を微小幅をも
って変化させ解析モデルを構築することを特徴とする。
この構成により、構造物の壁面数を削減でき、計算時間
を短縮することが可能できる。

【００４１】さらに、本発明の電波伝搬解析方法は、幾
何光学的解析手法を用いた電波伝搬解析方法であって、
特定の光線の偏波方向を表示することを特徴とする。こ
の構成により、反射によって変化する特定の光線の偏波
方向を確認することができる。

【００４２】そして、本発明の電波伝搬解析方法は、幾
何光学的解析手法を用いた電波伝搬解析方法であって、
解析モデル内の特定平面上の電界強度分布を前記特定平
面上の各点の平均電界強度を算出して３次元グラフを用
いて表示することを特徴とする。この構成により、特定
平面上の平均的な電界強度分布を分かり易くかつ短時間
で表示することができる。

【００４３】また、本発明の電波伝搬解析方法は、幾何
光学的解析手法を用いた電波伝搬解析方法であって、測
定または計算により得られる複数の無線局のアンテナ指
向性の離散角度情報を補間して用いることを特徴とす
る。この構成により、複数の無線局のアンテナ指向性に
よる減衰量を簡単に計算することができ、電界強度分布
の計算精度を向上させることができる。

【００４４】さらに、本発明の電波伝搬解析装置は、前
記各電波伝搬解析方法を実施する構成を有する。この構
成により、高い計算精度をもって高速に解析できる電波
伝搬解析装置を実現することができる。

【００４５】本発明の記憶媒体は、前記各電波伝搬解析
方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記
憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体である。この構
成により、高い計算精度を確保し、かつ計算時間の短縮
が可能な電波伝搬解析をコンピュータにより実行するこ
とができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図１から図１３を用いて説明する。

【００４７】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態の幾何光学的電波伝搬解析方法では、第１送信角
度をもって探索した後に、第１送信角度より小さい第２
送信角度をもって特定の到達光線の近傍を再探索するこ
とで、高い計算精度を確保し、かつ計算時間を短縮す
る。

【００４８】図１は、本発明の第１の実施の形態の幾何
光学的電波伝搬解析方法のフローチャートを示す図であ
る。図１の処理により、出力結果として図２に示す短区
間受信レベル変動特性が得られる。

【００４９】図１に示す処理を実行するハードウェアで
ある電波伝搬解析装置は、例えば図１３に示すような、
一般的なパソコンシステムであってよい。図１３に示す
ように、このシステムは、制御装置201と、それぞれ制
御装置201に接続された入力装置202、表示装置203、印
刷装置204、および記憶装置205を備えている。また、着
脱可能な記憶媒体206を使用することができる。

【００５０】制御装置201は、パソコンの本体であっ
て、演算装置と内部記憶装置とを具備している。入力装
置202、表示装置203、および印刷装置204は、それぞ
れ、一般的なパソコンシステムに使用されている、キー
ボードおよびマウス、ＣＲＴやＬＣＤ、およびプリンタ
である。記憶装置205は、例えば制御装置201に内蔵もし
くは外付されたハードディスク装置である。そして、制
御装置201が図１に示す処理を実行するために必要なプ
ログラム、パラメータ、導出データ、およびその他のデ
ータなどが記憶される。着脱可能な記憶媒体206は、例
えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、
ＣＤ−ＲＷ等であって、記憶装置205に記憶するプログ
ラムがあらかじめ記憶されている。また、本システムで
解析された解析結果のデータを記憶することもできる。

【００５１】次に、図１のフローチャートを用いて本実
施の形態における計算処理の手順を説明する。

【００５２】図１において、パラメータ入力処理１は、
オペレータによって入力装置202から入力される、周波
数、解析モデルの形状、主光線の最大反射回数Ｒsmax、
主光線数Ｎs、副光線数Ｎf、電波を送信する一方の無線
局位置、電波を受信する他方の無線局の移動区間および
移動点数Ｍを記憶装置205に記憶する。

【００５３】壁面方程式導出処理２は、解析モデルの形
状から、各壁面の方程式を導出し、記憶装置205に記憶
する。

【００５４】主光線方程式導出処理３は、主光線数Ｎs
と送信する無線局の位置情報とを用いて、主光線の第１
送信角度間隔φ1と各主光線の方程式を導出して記憶装
置205に記憶する。

【００５５】第１受信球導出処理４は、他方の無線局の
移動番号ｍ、主光線番号ｎs、反射回数Ｒsの特定の主光
線（ｍ，ｎs，Ｒs）の伝搬距離ｄiを導出し、第１受信
空間を球とした第１受信球の第１受信球半径ｒi1を導出
し、記憶装置205に記憶する。第１受信球半径ｒi1は、
（１）式のｒiをｒi1、φをφ1として導出される。

【００５６】到達主光線探索処理５は、受信する無線局
の位置と第１受信球半径ｒi1とから第１受信球方程式を
導出し、特定の主光線（ｍ，ｎs，Ｒs）と第１受信球が
交わるか否かを判定し、交わるならば到達主光線として
特定の主光線（ｍ，ｎs，Ｒs）を記憶装置205に記憶す
る。到達主光線探索処理５は、特定の主光線の反射回数
Ｒsが最大反射回数Ｒsmaxになるまで第１ループ６によ
り繰り返し行われ、また、特定の主光線の主光線番号ｎ
sが主光線数Ｎsになるまで第２ループ７により繰り返し
行われ、到達主光線数Ｈsと到達主光線情報を記憶装置2
05に記憶する。第１ループ６中の反射主光線方程式導出
処理８は、反射主光線（ｍ，ｎs，Ｒs+1）の方程式の導
出を行う。

【００５７】副光線方程式導出処理９は、到達主光線番
号ｈsの特定の到達主光線（ｍ，ｈs）の近傍に第１送信
角度間隔φ1より小さい第２送信角度間隔φ2隔てたＮf
本の副光線を送信する無線局から放射し、各副光線の方
程式を記憶装置205に記憶する。

【００５８】第２受信球導出処理10は、到達主光線番号
ｈs、副光線番号ｎfの特定の副光線（ｍ，ｈs，ｎf）の
伝搬距離ｄifと第２送信角度間隔φ2から第２受信球半
径ｒi2を導出し、第２受信空間を球とした第２受信球の
方程式を導出し、記憶装置205に記憶する。第２受信球
半径ｒi2は、（１）式のｒiをｒi2、ｄiをｄif、φをφ
2として導出される。

【００５９】到達副光線探索処理11は、特定の副光線
（ｍ，ｈs，ｎf）と第２受信球が交わるか否かを判定
し、交わるならば到達副光線として特定の副光線（ｍ，
ｈs，ｎf）を記憶装置205に記憶する。到達副光線探索
処理11は、特定の副光線（ｍ，ｈs，ｎf）の副光線番号
ｎfが副光線数Ｎfになるまで第３ループ12により繰り返
し行われ、また、到達主光線番号ｈsが到達主光線数Ｈs
になるまで第４ループ13により繰り返し行われ、到達副
光線数Ｈfと到達副光線情報を記憶装置205に記憶する。
ここで到達主光線数Ｈsと到達副光線数Ｈfは同じ値であ
る。

【００６０】電界強度導出処理14は、到達副光線番号ｈ
fの特定の到達副光線（ｍ，ｈf）の伝搬距離損失、反射
損失、アンテナ偏波による損失などの伝搬損失を導出
し、受信電界強度を導出して記憶装置205に記憶する。
電界強度導出処理14は、特定の到達副光線番号ｈfが到
達副光線数Ｈfになるまで第５ループ15により繰り返し
行われ、全ての到達副光線の電界強度を記憶装置205に
記憶する。

【００６１】位相合成処理16は、各到来副光線の電界強
度を位相合成して受信する無線局における総合受信電界
強度を導出し、記憶装置205に記憶する。

【００６２】これらの主光線方程式導出処理３から位相
合成処理16までの処理は、受信する無線局の移動番号ｍ
が移動点数Ｍになるまで第６ループ17により繰り返し行
われ、各受信する無線局の移動距離と総合受信電界強度
を記憶装置205に記憶する。

【００６３】結果出力処理18は、図２に示されるよう
に、横軸を受信する無線局の移動距離とし、縦軸を総合
受信電界強度とした短区間受信レベル変動を示すグラフ
19を出力する。グラフ19の縦軸は、例えば、送信する無
線局の送信電力を０ｄＢｍとした場合の総合電界強度を
示している。特性20は、総合受信電界強度の推移を示
し、一般にフェージング特性を示す。

【００６４】第１の実施の形態の幾何光学的電波伝搬解
析方法では、例えば、主光線の最大反射回数Ｒmax＝
４、主光線数Ｎs＝８,０００、副光線数Ｎf＝９、移動
局の移動点数Ｍ＝１００とした場合、副光線の送信角度
間隔φf＝０.７°と計算され、到達主光線の数は約１２
０本程度である。この場合、到達主光線探索処理５の実
行回数は、（４＋１）×８,０００×１００＝４,００
０,０００回と計算され、到達副光線探索処理11の実行
回数は、１２０×９×１００＝１３５,０００回と計算
され、到達探索処理回数の合計は４,１３５,０００回と
なる。従来の第２例において、送信角度間隔φ＝０.７
°の計算精度を実現するためには、到達探索処理を３
６,０００,０００回行う必要があり、本実施の形態と従
来の第２例の計算処理量を比較することにより、本実施
の形態は高い計算精度を確保して計算時間を大幅に短縮
できることが分かる。

【００６５】このように、本発明の第１実施の形態の幾
何光学的電波伝搬解析方法によれば、第１送信角度φ1
をもって探索した後に、第１送信角度φ1より小さい第
２送信角度をもって特定の到達光線の近傍を再探索する
ことで、高い計算精度を確保して計算時間を短縮するこ
とができる。

【００６６】なお、以上の説明では、便宜上電波を送信
する無線局が光線を放射するものとしたが、電波を受信
する無線局が光線を放射、し電波を送信する無線局が光
線を受信しても同様の効果が得られる。また、具体数値
は上記に限定されるものではなく、副光線数Ｎｆを４以
上とすることで同様の効果が得られる。

【００６７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態の幾何光学的電波伝搬解析方法では、第１および
第２無線局の両方から軌跡の探索を行うことで、逸脱誤
差と判定誤差を軽減し、計算精度を向上させている。

【００６８】図３は、本発明の第２の実施の形態の幾何
光学的電波伝搬解析方法のフローチャートを示す図であ
る。図３における処理により、出力結果として図２に示
す短区間受信レベル変動特性が得られる。図３に示す処
理を行うハードウエアは、図１３に示したパソコンシス
テムである。

【００６９】以下、図３のフローチャートを用いて本実
施の形態おける計算処理の手順を説明する。

【００７０】図３において、パラメータ入力処理21は、
オペレータによって入力される、周波数、解析モデルの
形状、放射光線の最大反射回数Ｒmax、放射光線数Ｎ、
電波を送信する一方の第１無線局位置、電波を受信する
第２無線局の移動区間および移動点数Ｍを記憶装置205
に記憶する。

【００７１】壁面方程式導出処理22は、解析モデルの形
状から、各壁面の方程式を導出し記憶装置205に記憶す
る。

【００７２】第１放射光線方程式導出処理23は、放射光
線数Ｎと第１無線局の位置情報とから、第１無線局から
放射される第１放射光線の送信角度間隔φと各第１放射
光線の方程式を導出して記憶装置205に記憶する。

【００７３】第１受信球導出処理24は、第２無線局の移
動番号ｍ、第１放射光線番号ｎ1、反射回数Ｒの特定の
第１放射光線（ｍ，ｎ1，Ｒ）の伝搬距離ｄiを導出し、
第１受信空間を球とした第１受信球の第１受信球半径ｒ
i1を導出し、記憶装置205に記憶する。第１受信球半径
ｒi1は、（１）式のｒiをｒi1として導出される。

【００７４】第１到達光線探索処理25は、第２無線局の
位置と第１受信球半径ｒi1とから第１受信球方程式を導
出し、特定の第１放射光線（ｍ，ｎ1，Ｒ）と第１受信
球が交わるか否かを判定し、交わるならば第１到達光線
として特定の第１放射光線（ｍ，ｎ1，Ｒ）を記憶装置2
05に記憶する。第１到達光線探索処理25は、特定の第１
放射光線光線の反射回数Ｒが最大反射回数Ｒmaxになる
まで第１ループ26により繰り返し行われ、また、特定の
第１放射光線の第１放射光線番号ｎ1が放射光線数Ｎと
なるまで第２ループ27により繰り返し行われ、第１到達
光線数Ｈ1と第１到達光線情報を記憶装置205に記憶す
る。第２ループ27中の第１反射光線方程式導出処理28
は、第１反射光線（ｍ，ｎ1，Ｒ＋１）の方程式の導出
を行う。

【００７５】第２放射光線方程式導出処理29は、放射光
線数Ｎと第２無線局の位置情報とから、第２無線局から
放射される第２放射光線の方程式を導出して記憶装置20
5に記憶する。

【００７６】第２受信球導出処理30は、第２無線局の移
動番号ｍ、第２放射光線番号ｎ2、反射回数Ｒの特定の
第２放射光線（ｍ，ｎ2，Ｒ）の伝搬距離ｄiを導出し、
第２受信空間を球とした第２受信球の第２受信球半径ｒ
i2を導出し、記憶装置205に記憶する。第２受信球半径
ｒi2は、（１）式のｒiをｒi2として導出される。

【００７７】第２到達光線探索処理31は、第１無線局の
位置と第２受信球半径ｒi2から第２受信球方程式を導出
し、特定の第２放射光線（ｍ，ｎ2，Ｒ）と第２受信球
が交わるか否かを判定し、交わるならば第２到達光線と
して特定の第２放射光線（ｍ，ｎ2，Ｒ）を記憶装置205
に記憶する。第２到達光線探索処理31は、特定の第２放
射光線光線の反射回数Ｒが最大反射回数Ｒmaxになるま
で第３ループ32により繰り返し行われ、また、特定の第
２放射光線の第２放射光線番号ｎ2が放射光線数Ｎとな
るまで第４ループ33により繰り返し行われ、第２到達光
線数Ｈ2と第２到達光線情報を記憶装置205に記憶する。
第３ループ32中の第２反射光線方程式導出処理34は、第
２反射光線（ｍ，ｎ2，Ｒ＋１）の方程式の導出を行
う。

【００７８】同一経路光線の比較処理35は、特定の第１
到達光線と経路が同一である特定の第２到達光線を検出
し、特定の第１到達光線と第２無線局の距離と特定の第
２到達光線の距離と第１無線局の距離とを比較し、距離
の小さい到達光線情報を第３到達光線として記憶装置20
5に記憶する。また、同一経路光線の比較処理35は、全
ての第１到達光線について第３到達光線を導出する上記
の処理を繰り返し行い、Ｈ３本の第３到達光線を記憶装
置205に記憶する。

【００７９】電界強度導出処理36は、第３到達光線番号
ｈ3の特定の第３到達光線（ｍ，ｈ3）の伝搬距離損失、
反射損失、アンテナ偏波による損失などの伝搬損失を導
出し、受信電界強度を導出して記憶装置205に記憶す
る。電界強度導出処理36は、特定の第３到達光線番号ｈ
3が第３到達光線数Ｈ3になるまで第５ループ37により繰
り返し行われ、全ての第３到達光線の電界強度を記憶装
置205に記憶する。

【００８０】位相合成処理38は、各第３到達光線の電界
強度を位相合成して第２無線局における総合受信電界強
度を導出し、記憶装置205に記憶する。

【００８１】これらの第１放射光線方程式導出処理23か
ら位相合成処理38までの処理は、他方の無線局の移動番
号ｍが移動点数Ｍになるまで第６ループ39により繰り返
し行われ、各他方の無線局の移動距離と総合受信電界強
度を記憶装置205に記憶する。

【００８２】結果出力処理18は、図２に示されるよう
に、横軸を受信する無線局の移動距離とし、縦軸を総合
受信電界強度とした短区間受信レベル変動を示すグラフ
19を出力する。

【００８３】このように、本発明の第２の実施の形態の
幾何光学的電波伝搬解析方法では、第１および第２無線
局の両方から軌跡の探索を行うことで、逸脱誤差と判定
誤差を軽減し、計算精度を向上させることができる。

【００８４】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態の形態の幾何光学的電波伝搬解析方法では、ラウ
ンチング法によって計算した後、特定の反射回数以下の
到達光線を鏡像点法を用いて再計算することで、計算精
度を向上させている。

【００８５】図４は、第３の実施の形態の幾何光学的電
波伝搬解析方法のフローチャートを示す図である。図４
における処理により、出力結果として図２に示す短区間
受信レベル変動特性を得る。図４に示す処理を行うハー
ドウエアは、図１３に示したパソコンシステムである。

【００８６】以下、図４のフローチャートを用いて本実
施の形態における計算処理の手順を説明する。

【００８７】図４において、パラメータ入力処理40は、
オペレータによって入力される、周波数、解析モデルの
形状、放射光線の最大反射回数Ｒmax、鏡像点法処理最
大反射回数Ｐ、放射光線数Ｎ、電波を送信する一方の無
線局位置、電波を受信する他方の無線局の移動区間およ
び移動点数Ｍを記憶装置205に記憶する。

【００８８】壁面方程式導出処理41は、解析モデルの形
状から、各壁面の方程式を導出し記憶装置205に記憶す
る。

【００８９】放射光線方程式導出処理42は、放射光線数
Ｎと送信する無線局の位置情報から、放射光線の送信角
度間隔φと各放射光線の方程式を導出して記憶装置205
に記憶する。

【００９０】受信球導出処理43は、受信する無線局の移
動番号ｍ、放射光線番号ｎ、反射回数Ｒの特定の放射光
線（ｍ，ｎ，Ｒ）の伝搬距離ｄiを導出し、受信空間を
球とした受信球の受信球半径ｒiを（１）式の計算によ
り導出し記憶装置205に記憶する。

【００９１】到達光線探索処理44は、受信する無線局の
位置と受信球半径ｒiから受信球方程式を導出し、特定
の放射光線（ｍ，ｎ，Ｒ）と受信球が交わるか否かを判
定し、交わるならば到達光線として特定の放射光線
（ｍ，ｎ，Ｒ）を記憶装置に記憶する。到達光線探索処
理44は、特定の放射光線光線の反射回数Ｒが最大反射回
数Ｒmaxになるまで第１ループ45により繰り返し行わ
れ、また、特定の放射光線の放射光線番号ｎが放射光線
数Ｎとなるまで第２ループ46により繰り返し行われ、到
達光線数Ｈと到達光線情報を記憶装置205に記憶する。
第１ループ45中の反射光線方程式導出処理47は、反射光
線（ｍ，ｎ，Ｒ＋１）の方程式の導出を行う。ここで、
到達光線情報は受信する無線局番号、各到達光線の各反
射点位置、到達光線の反射壁面番号を順次記憶した到達
光線軌跡、各到達光線の線方程式を有している。

【００９２】鏡像点法処理48は、反射回数が鏡像点法処
理最大反射回数Ｐ回以下のＪ本の到達光線に対して、従
来例に示す鏡像点法を用いて再度到達光線の軌跡と光線
の線方程式を導出して、反射回数がＰ回以下の到来光線
情報を全て書き換え記憶装置205に記憶する。また鏡像
点法処理48は、到達光線軌跡情報を用いて鏡像点を順次
導出していくため、処理回数は第３ループ49により繰り
返し行わるＪ回である。第３ループ回数Ｊ回は、解析モ
デル形状が複雑である場合、反射面数の反射回数のべき
乗に比例して計算量が増える従来例の鏡像点法の処理回
数に比べ小さい。

【００９３】電界強度導出処理50は、到達光線番号ｈの
特定の到達光線（ｍ，ｈ）の伝搬距離損失、反射損失、
アンテナ偏波による損失などの伝搬損失を導出し、受信
電界強度を導出して記憶装置205に記憶する。電界強度
導出処理50は、特定の到達光線番号ｈが到達光線数Ｈに
なるまで第４ループ51により繰り返し行われ、全ての到
達光線の電界強度を記憶装置205に記憶する。

【００９４】位相合成処理52は、各到達光線の電界強度
を位相合成して受信する無線局における総合受信電界強
度を導出し、記憶装置205に記憶する。これらの放射光
線方程式導出処理42から位相合成処理52までの処理は、
受信する無線局の移動番号ｍが移動点数Ｍになるまで第
５ループ53により繰り返し行われ、各他方の無線局の移
動距離と総合受信電界強度を記憶装置205に記憶する。

【００９５】結果出力処理18は、図２に示されるよう
に、横軸を受信する無線局の移動距離とし、縦軸を総合
受信電界強度とした短区間受信レベル変動を示すグラフ
19を出力する。

【００９６】このように、本発明第３の実施の形態の幾
何光学的電波伝搬解析方法では、位相合成処理に大きな
影響を与える伝搬損失の小さい特定の反射回数以下の到
達光線を鏡像点法を用いて再計算し、反射点位置、光線
の軌跡を厳密に導出することにより、計算精度を向上さ
せることができる。

【００９７】なお、以上の説明では、便宜上電波を送信
する無線局が光線を放射するとしているが、電波を受信
する無線局が光線を放射し電波を送信する無線局が光線
を受信しても同様の効果が得られる。

【００９８】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態の幾何光学的電波伝搬解析法では、接線到達光線
の送信角度を微小角度をもって変化させて再送信し、探
索することにより、導出が困難である接線到達光線の反
射波を容易に導出し、電界強度分布の計算精度を向上さ
せている。

【００９９】図５は、本発明の第４の実施の形態の幾何
光学的電波伝搬解析法のフローチャートを示す図であ
る。図５における処理により、出力結果として図２に示
す短区間受信レベル変動特性を得る。図５に示す処理を
行うハードウエアは、図１３に示したパソコンシステム
である。

【０１００】以下、図５のフローチャートを用いて本実
施の形態における計算処理の手順を説明する。

【０１０１】図５において、パラメータ入力処理54は、
オペレータによって入力される、周波数、解析モデルの
形状、放射光線の最大反射回数Ｒmax、放射光線数Ｎ、
微小角度Δφ、電波を送信する一方の無線局位置、電波
を受信する他方の無線局の移動区間および移動点数Ｍを
記憶装置205に記憶する。

【０１０２】壁面方程式導出処理55は、解析モデルの形
状から、各壁面の方程式を導出し記憶装置205に記憶す
る。

【０１０３】放射光線方程式導出処理56は、放射光線数
Ｎと送信する無線局の位置情報から、放射光線の送信角
度間隔φと各放射光線の方程式を導出して記憶装置205
に記憶する。

【０１０４】受信球導出処理57は、受信する無線局の移
動番号ｍ、放射光線番号ｎ、反射回数Ｒの特定の放射光
線（ｍ，ｎ，Ｒ）の伝搬距離ｄiを導出し、受信空間を
球とした受信球の受信球半径ｒiを（１）式の計算によ
り導出して記憶装置205に記憶する。

【０１０５】到達光線探索処理58は、受信する無線局の
位置と受信球半径ｒiから受信球方程式を導出し、特定
の放射光線（ｍ，ｎ，Ｒ）と受信球が交わるか否かを判
定し、交わるならば到達光線として特定の放射光線
（ｍ，ｎ，Ｒ）を記憶装置205に記憶する。到達光線探
索処理58は、特定の放射光線光線の反射回数Ｒが最大反
射回数Ｒｍａｘになるまで第１ループ59により繰り返し
行われ、また、特定の放射光線の放射光線番号ｎが放射
光線数Ｎとなるまで第２ループ60により繰り返し行わ
れ、到達光線数Ｈと到達光線情報を記憶装置205に記憶
する。第１ループ59は、最初に特定の放射光線（ｍ，
ｎ，Ｒ）の反射回数がＲ＋１回である反射点を導出す
る。次に、反射点が接線上に存在するかの判定を処理61
にて実行し、反射点が接線上にない場合は反射光線方程
式導出処理62において特定の放射光線（ｍ、ｎ、Ｒ＋
１）の方程式を導出する。反射点が接線上にある場合
は、微小角度シフト放射光線導出処理63において、反射
回数Ｒを０として送信する無線局から特定の放射光線
（ｍ，ｎ，Ｒ）の放射角度を任意の方向に微小角度Δφ
だけ変えた再放射光線（ｍ，ｎ'，０）を放射し、再放
射光線に対して第１ループ59の探索処理を実行する。

【０１０６】電界強度導出処理64は、到達光線番号ｈの
特定の到達光線（ｍ，ｈ）の伝搬距離損失、反射損失、
アンテナ偏波による損失などの伝搬損失を導出し、受信
電界強度を導出して記憶装置205に記憶する。電界強度
導出処理64は、特定の到達光線番号ｈが到達光線数Ｈに
なるまで第３ループ65により繰り返し行われ、全ての到
達光線の電界強度を記憶装置205に記憶する。

【０１０７】位相合成処理66は、各到達光線の電界強度
を位相合成して受信する無線局における総合受信電界強
度を導出し、記憶装置205に記憶する。これらの放射光
線方程式導出処理56から位相合成処理66までの処理は、
受信する無線局の移動番号ｍが移動点数Ｍになるまで第
４ループ67により繰り返し行われ、各他方の無線局の移
動距離と総合受信電界強度を記憶装置205に記憶する。

【０１０８】結果出力処理18は、図２に示されるよう
に、横軸を受信する無線局の移動距離とし、縦軸を総合
受信電界強度とした短区間受信レベル変動を示すグラフ
19を出力する。

【０１０９】このように、本発明の第４の実施の形態の
幾何光学的電波伝搬解析法によれば、複数の壁面の接線
に到達する接線到達光線について、接線到達光線の送信
角度を微小角度をもって変化させて再送信し、探索する
ことにより、導出が困難である接線到達光線の反射波を
容易に導出し、電界強度分布の計算精度を向上させるこ
とができる。

【０１１０】なお、以上の説明では、便宜上電波を送信
する無線局が光線を放射するとしているが、電波を受信
する無線局が光線を放射し電波を送信する無線局が光線
を受信しても同様の効果が得られる。

【０１１１】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態の幾何光学的電波伝搬解析法では、特異面の位置
を微小間隔変化させることで壁面設定数を軽減し、計算
時間を短縮している。

【０１１２】図６および図７は、本発明の第５の実施の
形態の幾何光学的電波伝搬解析法における材質の異なる
特異面を壁面上に含む場合の壁面設定方法を説明した図
である。第５の実施の形態の幾何光学的電波伝搬解析法
における計算手順は、基本的には図１５に示した従来例
と同様であるが、パラメータ入力処理89と壁面方程式導
出処理90の内容が異なる。また、この計算手順を実行す
るハードウエアは、図１３に示したパソコンシステムで
ある。

【０１１３】図６は特異面を含む壁面の正面図、図７は
図６に示す壁面の側面図を示しており、壁面68＋Ｙ方向
を解析領域としている。図６および図７において壁面68
は、例えば、コンクリートなどで構成されている。特異
面69は、例えば窓ガラスであり、壁面68とは異なる材質
で構成されている。そして、壁面68から微小間隔Δｄを
もって壁面68より解析領域の内側に設置される。特定の
光線70は、特異面69で反射する光線を示している。従来
例では、同じ特異面を含む壁面を設定する際に４つの小
壁面と１つの特異面の５つに分割して設定した。これに
対して、本実施の形態では、壁面68と特異面69の２つに
分割して設定でき、壁面設定数を低減できることが分か
る。また、微小間隔Δｄをラウンチング法の計算精度よ
り十分小さい値とすれば、計算精度が劣化しない。

【０１１４】このように、本発明の第５の実施の形態の
幾何光学的電波伝搬解析法によれば、特異面の位置を微
小間隔変化させることで、従来例に示す壁面設定方法と
比較して少ない壁面数で特異面を含む壁面の設定ができ
るため、計算時間を短縮できる。

【０１１５】なお、具体的数値は一例であって、上記数
値に限定されるものではない。 （第６の実施の形態）本発明の第６の実施の形態の幾何
光学的電波伝搬解析法では、反射によって変化する特定
の光線の偏波方向を表示して確認できるようにした。

【０１１６】図８は、本発明の第６の実施の形態の幾何
光学的電波伝搬解析法における特定の光線の軌跡と各反
射点での偏波方向を表示した図を示している。本実施の
形態の幾何光学的電波伝搬解析法における計算手順は、
基本的には図１５に示した従来例と同様であるが、結果
出力処理97の内容が異なる。また、この計算手順を実行
するハードウエアは、図１３に示したパソコンシステム
である。

【０１１７】図８において、解析モデル71は直方体で定
義されている。送信する無線局72は送信角度間隔φをも
って光線を全方向に放射している。特定の光線73は、送
信する無線局から放射される光線の一つを示しており、
各壁面において鏡面反射しており０回乃至６回反射した
光線を示している。反射点74は、特定の光線73が壁面で
反射する反射点である。偏波方向75は、各反射点74にお
ける直線偏波の方向を示しており、電界強度導出処理95
において計算された特定の光線の偏波の情報を用いて導
出される。

【０１１８】上記の処理によって、図８に示す図を出力
結果として表示手段203の画面に表示することにより、
特定の光線の偏波方向を分かり易く表示することができ
る。

【０１１９】このように、本発明の第６の実施の形態の
幾何光学的電波伝搬解析法によれば、電界強度導出処理
95において計算された特定の光線の偏波情報を用いて、
特定の光線における各反射波の偏波方向を画面に表示す
るので、特定の光線の偏波方向が分かりやすく表示され
る。

【０１２０】（第７の実施の形態）本発明の第７の実施
の形態の幾何光学的電波伝搬解析法では、特定平面上の
電界強度の推移を計算時間を短縮して表示する。

【０１２１】図９は、本発明の第７の実施の形態の幾何
光学的電波伝搬解析法における解析モデル内の特定平面
上の平均電界強度分布を３次元グラフ76を用いて表示し
た図を示している。また、図１０は、本実施の形態のラ
ウンチング法を用いた幾何光学的電波伝搬解析法のフロ
ーチャートを示す図である。図１１は、平均電界強度の
レベル導出点の定義を示した図である。

【０１２２】図１０における処理により、出力結果とし
て図９に示す３次元グラフ76を得る。また、図１０に示
す処理を行うハードウエアは、図１３に示したパソコン
システムである。そして、図１０における各処理のうち
従来例のフローチャートである図１４の符号と同じ符号
の処理は、同様の内容を有する。

【０１２３】以下、図１０のフローチャートを用いて本
実施の形態の計算処理の手順を説明する。

【０１２４】図１０において、パラメータ入力処理77
は、オペレータによって入力される、周波数、解析モデ
ルの形状、放射光線の最大反射回数Ｒmax、放射光線数
Ｎ、微小角度Δφ、電波を送信する一方の無線局位置、
解析領域内の特定の平面、複数の平均電界強度レベル表
示点、複数の電界強度計算点、複数の小平面を記憶装置
205に記憶する。

【０１２５】複数の電界強度計算点の総数Ｍは計算によ
って導出され記憶装置205に記憶される。ここで、複数
の平均電界強度レベル表示点、複数の電界強度計算点、
複数の小平面について図１１を用いて説明する。図１１
において、送信する無線局78はパラメータ入力処理77に
より設定される。解析領域79は、解析モデルの形状に従
って設定される。特定の平面80は、パラメータ入力処理
77において平面の範囲を入力され、解析領域79内に設定
される。小平面81は、特定の平面80を複数に分割して設
定される。図１１では、特定の平面80を４８の小平面80
に分割している。電界強度計算点83はパラメータ入力処
理77において設定され、それぞれ受信する無線局位置と
なる。平均電界強度は、特定の小平面81内の複数の電界
強度計算点82の電界強度の平均値を計算して導出され
る。平均電界強度レベル表示点82は、計算された特定の
小平面81内の平均電界強度を、特定の小平面の平均電界
強度として表示する位置を示す。図１０における結果出
力処理84は、図９に示すようにＸＹ平面を特定平面上の
平均電界強度レベル表示点とし、Ｚ方向を平均電界強度
レベルとして画面に表示する。以上の動作による計算処
理量は、例えば、５ｍ×５ｍの解析領域を０．５ｍ×
０.５ｍの小平面で分割し、各小平面内の電界強度計算
点数を７個と設定した場合、複数の電界強度計算点の総
数をＭは、Ｍ＝１０×１０×７＝７００となり、従来例
に示す同面積の特定の平面の計算に対して計算量は小さ
い。

【０１２６】このように、本発明の第７の実施の形態の
幾何光学的電波伝搬解析法では、小平面上の数点の電界
強度の平均値を導出し、その平均値を小平面の平均電界
強度として結果を３次元グラフを用いて示すことで、特
定平面上の電界強度の推移を計算時間を短縮して導出で
きる。

【０１２７】（第８の実施の形態）本発明の第８の実施
の形態の幾何光学的電波伝搬解析法では、測定または計
算により得られる複数の無線局のアンテナ指向性の離散
情報を補間して用いることで、複数の無線局のアンテナ
指向性による減衰量を簡単に計算することができ、電界
強度の計算精度を向上させている。

【０１２８】図１２は、本発明の第８の実施の形態のラ
ウンチング法を用いた幾何光学的電波伝搬解析法のフロ
ーチャートを示す図である。図１２における処理によ
り、出力結果として図２に示す短区間受信レベル変動特
性を得る。図１２に示す処理を行うハードウエアは、図
１３に示したパソコンシステムである。図１２における
各処理のうち、従来例のフローチャートである図１４の
符号と同じ符号の処理は、同様の内容を有する。

【０１２９】以下、図１２のフローチャートを用いて本
実施の形態の計算処理の手順を説明する。

【０１３０】図１２において、電界強度導出処理85は、
到達光線番号ｈの特定の到達光線（ｍ，ｈ）の伝搬距離
損失、反射損失、アンテナ偏波による損失、アンテナの
指向性による損失などの伝搬損失を導出し、受信電界強
度を導出して記憶装置205に記憶する。電界強度導出処
理85は、特定の到達光線番号ｈが到達光線数Ｈになるま
で第３ループ86により繰り返し行われ、全ての到達光線
の電界強度を記憶装置205に記憶する。

【０１３１】ここで、アンテナの指向性は、予め与えら
れた数式、計算や測定によって得られた離散値データを
用いて示される。アンテナの指向性の離散値データは一
般的に方位角φdと仰角θdと減衰量Ｌとによって与えら
れ、例えば、下記の式（３）のように示される。

【数３】

【０１３２】この離散値データは送信する無線局と受信
する無線局の各々が有している。また、到達光線番号ｈ
の特定の到達光線（ｍ，ｈ）情報には、送信または受信
する無線局における放射角度（φs、θs）または入射角
度（φe、θe）情報が含まれている。この放射角度（φ
s、θs）または入射角度（φe、θe）に相当する減衰量
Ｌを離散値データを補間して導出し、送信または受信ア
ンテナにおける減衰量を導出する。補間法は、例えば、
線形補間法とする。この減衰量算出方法により、形状が
複雑でアンテナ指向性を数式によって表すことが困難な
場合でも、測定または計算して離散角度データを得るこ
とにより、容易にアンテナ指向性による減衰量を導出す
ることができる。

【０１３３】このように、本発明の第８の実施の形態の
ラウンチング法を用いた幾何光学的電波伝搬解析法によ
れば、複数の無線局のアンテナ指向性による減衰量を簡
単に計算することができ、電界強度の計算精度を向上さ
せることかできる。

【０１３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１送信
角度間隔で送信された複数の主光線のうち前記第１送信
角度間隔により決定される第１受信空間に到達する到達
主光線を特定し、前記到達主光線近傍へ前記第１送信角
度間隔よりも小さい第２送信角度間隔で複数の副光線を
送信し、前記副光線のうち前記第２送信角度間隔により
決定される第２受信空間に到達する到達副光線を特定す
ることにより、高い計算精度を確保し、かつ計算時間を
短縮することかできるという効果が得られる。

【０１３５】また、第１無線局から第２無線局へ送信し
た光線を探索した後、第２無線局から第１無線局へ送信
した光線を探索することにより、無線局位置が構造物壁
面近傍にある場合の電界強度分布の計算精度を向上させ
ることができるという効果が得られる。

【０１３６】さらに、反射回数が特定の回数以下である
到達光線について鏡像点法を用いることにより、計算結
果に特に大きい影響を及ぼす特定回数以下の到達光線を
厳密に計算できるので、電界強度分布の計算精度を向上
させることができるという効果が得られる。

【０１３７】そして、複数の壁面の接線に到達する接線
到達光線について、前記接線到達光線の送信角度を微小
角度をもって変化させて送信し、探索することにより、
接線到達光線を計算可能とし、電界強度分布の計算精度
を向上させることができるという効果が得られる。

【０１３８】また、材質の異なる特異面を壁面上に含む
特定の壁面において、前記特異面の位置を微小幅をもっ
て変化させ解析モデルを構築することにより、構造物の
壁面数を削減でき、計算時間を短縮することができると
いう効果が得られる。

【０１３９】さらに、特定の光線の偏波方向を表示する
ことにより、反射によって変化する特定の光線の偏波方
向を確認することができるという効果が得られる。

【０１４０】そして、解析モデル内の特定平面上の電界
強度分布を前記特定平面上の各点の平均電界強度を算出
して３次元グラフを用いて表示することにより、特定平
面上の平均的な電界強度分布を分かり易く、かつ短時間
で表示することができるという効果が得られる。

【０１４１】また、測定または計算により得られる複数
の無線局のアンテナ指向性の離散角度情報を補間するこ
とにより、複数の無線局のアンテナ指向性による減衰量
を簡単に計算することができ、電界強度分布の計算精度
を向上させることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の電波伝搬解析の処理動作を
説明するフローチャート、

【図２】電波伝搬解析の計算結果のグラフ、

【図３】第２の実施の形態の電波伝搬解析の処理動作を
説明するフローチャート、

【図４】第３の実施の形態の電波伝搬解析の処理動作を
説明するフローチャート、

【図５】第４の実施の形態の電波伝搬解析の処理動作を
説明するフローチャート、

【図６】第５の実施の形態の壁面設定方法を説明するた
めの壁面の正面図、

【図７】第５の実施の形態の壁面設定方法を説明するた
めの壁面の側面図、

【図８】第６の実施の形態の電波伝搬解析の表示結果を
示す図、

【図９】第７の実施の形態の電波伝搬解析の表示結果を
示す図、

【図１０】第７の実施の形態の電波伝搬解析の処理動作
を説明するためのフローチャート、

【図１１】第７の実施の形態の解析領域と計算点を示す
図、

【図１２】第８の実施の形態の電波伝搬解析の処理動作
を説明するためのフローチャート、

【図１３】本発明の実施の形態における処理を実行する
装置の構成を示すブロック図、

【図１４】従来例の電波伝搬解析の計算結果のグラフ、

【図１５】従来例の電波伝搬解析の処理動作を説明する
ためのフローチャート、

【図１６】従来例の壁面設定方法を説明するための壁面
の正面図である。

【符号の説明】

２ 壁面方程式導出処理 ３ 主光線方程式導出処理 ４ 第１受信球導出処理 ５ 到達主光線探索処理 ８ 反射主光線方程式導出処理 ９ 副光線方程式導出処理 10 第２受信球導出処理 11 到達副光線探索処理 14 電界強度導出処理 16 位相合成処理 18 結果出力処理

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五味 貞博 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K067 AA41 EE12 EE37 FF02 FF23 HH22 HH23 LL11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の無線局から複数の光線を特定の送
   信角度間隔をもって送信して、他方の無線局近傍に定義
   した受信空間に到達する光線を探索する幾何光学的解析
   手法を用いた電波伝搬解析方法であって、第１送信角度
   間隔で送信された複数の主光線のうち前記第１送信角度
   間隔により決定される第１受信空間に到達する到達主光
   線を特定し、前記到達主光線近傍へ前記第１送信角度間
   隔よりも小さい第２送信角度間隔で複数の副光線を送信
   し、前記副光線のうち前記第２送信角度間隔により決定
   される第２受信空間に到達する到達副光線を特定するこ
   とを特徴とする電波伝搬解析方法。
2. 【請求項２】 一方の無線局から複数の光線を特定の送
   信角度間隔をもって送信して、他方の無線局近傍に定義
   した受信空間に到達する光線を探索する幾何光学的解析
   手法を用いた電波伝搬解析方法であって、第１無線局か
   ら第２無線局へ送信した光線を探索した後、第２無線局
   から第１無線局へ送信した光線を探索することを特徴と
   する電波伝搬解析方法。
3. 【請求項３】 一方の無線局から複数の光線を特定の送
   信角度間隔をもって送信して、他方の無線局近傍に定義
   した受信空間に到達する光線を探索する幾何光学的解析
   手法を用いた電波伝搬解析方法であって、反射回数が特
   定の回数以下である到達光線について鏡像点法を用いる
   ことを特徴とする電波伝搬解析方法。
4. 【請求項４】 一方の無線局から複数の光線を特定の送
   信角度間隔をもって送信して、他方の無線局近傍に定義
   した受信空間に到達する光線を探索する幾何光学的解析
   手法を用いた電波伝搬解析方法であって、複数の壁面の
   接線に到達する接線到達光線について、前記接線到達光
   線の送信角度を微小角度をもって変化させて送信し、探
   索することを特徴とする電波伝搬解析方法。
5. 【請求項５】 一方の無線局から複数の光線を特定の送
   信角度間隔をもって送信して、他方の無線局近傍に定義
   した受信空間に到達する光線を探索する幾何光学的解析
   手法を用いた電波伝搬解析方法であって、材質の異なる
   特異面を壁面上に含む特定の壁面において、前記特異面
   の位置を微小幅をもって変化させ、解析モデルを構築す
   ることを特徴とする電波伝搬解析方法。
6. 【請求項６】 幾何光学的解析手法を用いた電波伝搬解
   析方法であって、特定の光線の偏波方向を表示すること
   を特徴とする電波伝搬解析方法。
7. 【請求項７】 幾何光学的解析手法を用いた電波伝搬解
   析方法であって、解析モデル内の特定平面上の電界強度
   分布を前記特定平面上の各点の平均電界強度を算出して
   ３次元グラフを用いて表示することを特徴とする電波伝
   搬解析方法。
8. 【請求項８】 幾何光学的解析手法を用いた電波伝搬解
   析方法であって、測定または計算により得られる複数の
   無線局のアンテナ指向性の離散角度情報を補間して用い
   ることを特徴とする電波伝搬解析方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１項記載の電
   波伝搬解析方法を実施する電波伝搬解析装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至８のいずれか１項記載の
    電波伝搬解析方法をコンピュータに実行させるためのプ
    ログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記憶媒体。