JP2016039545A - 受信強度算出装置、受信強度算出方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】実測値の測定精度を考慮して受信強度を精度よく算出する技術を提供する。【解決手段】第１取得部３０は、発信地点から送信された電波を複数の受信地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の理論値を取得する。第２取得部３２は、第１取得部３０において取得される複数の受信強度の理論値のうちのひとつに対応した受信地点を実測地点として、当該実測地点での受信強度の実測値を取得する。決定部３４は、第２取得部３２において取得した受信強度の実測値と、第１取得部３０において取得した実測地点での受信強度の理論値との差異に応じて、補正範囲を決定する。補正部３６は、決定部３４において決定した補正範囲に含まれた受信地点での受信強度の理論値に対して、第２取得部３２において取得した受信強度の実測値をもとにした補正を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、受信強度取得技術に関し、特に理論値と実測値とを使用する受信強度算出装置、受信強度算出方法、プログラムに関する。

携帯電話システムや業務用無線システムにおいては、基地局装置から発信される電波の受信状況をエリアごとに分かり易く表示することが要求される。例えば、端末装置から電波強度、位置情報、時間などを収集し、これらを地図情報に重ね合わせることによって、ある地点の実際の電波状況が、その地点とは異なる地点から確認される。その際、電波伝搬の理論値が実測値によって補正されている。さらに、実測点からの距離が小さければ、実測値に近い値への補正がなされ、実測点からの距離が大きければ、理論値に近い値への補正がなされる（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第１０／０６７５６０号パンフレット

電波の受信状況のマップを作成することによって、任意の地点の電波の状況をユーザに直感的に把握させることができる。しかしながら、このマップの精度は、実測値を取得した地点の数に依存し、精度の高いマップを作成するには多くの計測点が必要となる。また、実測値にも測定精度が高いもの、測定精度が低いものがあり、実測値の測定精度によってもマップの精度が異なる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、実測値の測定精度を考慮して受信強度を精度よく算出する技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信強度算出装置は、発信地点から送信された電波を複数の受信地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の理論値を取得する第１取得部と、第１取得部において取得される複数の受信強度の理論値のうちのひとつに対応した受信地点を実測地点として、当該実測地点での受信強度の実測値を取得する第２取得部と、第２取得部において取得した受信強度の実測値と、第１取得部において取得した実測地点での受信強度の理論値との差異に応じて、補正範囲を決定する決定部と、決定部において決定した補正範囲に含まれた受信地点での受信強度の理論値に対して、第２取得部において取得した受信強度の実測値をもとにした補正を実行する補正部と、を備える。

本発明の別の態様は、受信強度算出方法である。この方法は、発信地点から送信された電波を複数の受信地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の理論値を取得するステップと、取得される複数の受信強度の理論値のうちのひとつに対応した受信地点を実測地点として、当該実測地点での受信強度の実測値を取得するステップと、取得した受信強度の実測値と、取得した実測地点での受信強度の理論値との差異に応じて、補正範囲を決定するステップと、決定した補正範囲に含まれた受信地点での受信強度の理論値に対して、取得した受信強度の実測値をもとにした補正を実行するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、実測値の測定精度を考慮して受信強度を精度よく算出できる。

本発明の実施例１に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の受信強度算出装置の構成を示す図である。 図２の決定部における処理の概要を示す図である。 図２の決定部において保持される差異と補正範囲との関係を示す図である。 図２の受信強度算出装置によるマップの出力手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る受信強度の取得処理の概要を示す図である。 本発明の実施例２に係る受信強度算出装置による補正手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例３に係る受信強度算出装置の構成を示す図である。 図８の受信強度算出装置による受信強度の取得処理の概要を示す図である。 図８の決定部において保持される受信地点数とＷ（Ｎ）との関係を示す図である。 図１１（ａ）−（ｂ）は、図８の補正部において算出される補正値を示す図である。 図８の受信強度算出装置によるマップの出力手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例４に係る受信強度算出装置の構成を示す図である。 図１３の決定部において保持されるばらつき度合いとＱ（Ｖ）との関係を示す図である。 図１５（ａ）−（ｂ）は、図１３の補正部において算出される補正値を示す図である。 図１３の受信強度算出装置によるマップの出力手順を示すフローチャートである。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例１は、端末装置と無線接続された基地局装置に、受信強度算出装置が有線接続された通信システムに関する。通信事業者にとって、カバレッジ内の電波状況を把握することは重要である。特に市街地においては、建物などの遮蔽物が多く、あらかじめ電波状況に与える影響を考慮しておくことが望ましい。なぜなら、弱電環境下では端末装置のユーザが通信を行う際に通信の質が低下するおそれがあるからである。また、そのような弱電環境を把握することは、適切な位置への基地局装置設置など電波状況の改善に役立つ。さらに、端末装置は、市街地に留まらず、日常的な生活圏から離れた山や里など起伏の多い地域でも利用される。

一方、基地局装置と端末装置との位置関係に基づいて、端末装置の受信電力（受信強度）を理論的に算出するモデルが知られている。例えば、距離減衰、遮蔽損失、回折損失を考慮した奥村−秦モデルなどが挙げられる。このような理論モデルを用いると、広いエリアの電波状況を比較的少ない工数、少ないコストで予測することが可能である。しかしながら、理論モデルは、あくまでも現実世界の近似であり、電波状況の算出精度は必ずしも高いとはいえない。一方、実際に各地点の電波状況を測定すると、高精度な電波状況マップを作成できるが、非常に多くの工数と、多くのコストが必要である。そこで、本実施例に係る受信強度算出装置では、実際に運用を開始した端末装置から電波状況の実測値を収集するとともに、理論モデルを用いて算出した受信強度の理論値と、限られた数の実測値とを有効に活用し、精度の高い電波状況マップを効率的に作成する。

受信強度算出装置は、例えば、実測値の得られた地点からの距離が近いほど実測値の影響力が大きく、距離が遠いほど実測値の影響力が小さくなるように、受信強度の理論値を補正する。また、受信強度算出装置は、受信強度の実測値と理論値との差に基づいて、測定地点を中心にした補正範囲であって、かつ理論値を補正すべき補正範囲の広さを決定する。

図１は、本発明の実施例１に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、受信強度算出装置１０、地図ＤＢ１２、ネットワーク１４、基地局装置１６、端末装置１８を含む。ネットワーク１４、基地局装置１６、端末装置１８は、携帯電話システムや業務用無線システムを構成する。これらのシステムに含まれたネットワーク１４、基地局装置１６、端末装置１８は公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。図１において、基地局装置１６が設置される地点（以下、「発信地点」という）は、「Ｔ」と示され、端末装置１８が存在する地点（以下、「実測地点」という）は、「Ｐ」と示される。ここで、発信地点から電波が実際に送信され、実測地点において電波が実際に受信される。また、発信地点からの電波を受信すると想定される位置（以下、「受信地点」）は、「Ｑ１」から「Ｑ１３」と示される。なお、図１では省略されているが、実測地点にも受信地点が設定される。

端末装置１８は、実測地点において受信した電波の受信強度を測定し、受信強度の実測値を基地局装置１６へ送信する。受信強度算出装置１０は、ネットワーク１４を介して基地局装置１６に接続され、端末装置１８からの受信強度の実測値を受けつける。一方、受信強度算出装置１０は、発信地点からの電波を各受信地点において受信した場合の受信強度の理論値を算出する。また、受信強度算出装置１０は、受けつけた実測値をもとに、実測地点の近傍に配置された受信地点での理論値を補正する。理論値が補正される受信地点の範囲は、「補正範囲」とよばれる。受信強度算出装置１０は、地図ＤＢ１２から取得した地理情報データに対して、各受信地点での理論値と、補正した理論値とを合成することによって電波状況マップを生成する。

図２は、受信強度算出装置１０の構成を示す。受信強度算出装置１０は、地理情報データ取得部２０、電波状況算出部２２、地理情報データ・電波状況合成部２６を含む。電波状況算出部２２は、第１取得部３０、第２取得部３２、決定部３４、補正部３６を含む。

地理情報データ取得部２０は、地図ＤＢ１２に接続され、地図ＤＢ１２からカバレッジ内の地理情報データを取得する。地理情報データには、受信強度を算出すべき各受信地点について、その位置情報（緯度、経度）と、端末装置１８のアンテナ高を考慮した高度Ｈｍの情報が含まれている。受信地点は、例えば、主要な道路、建物などに設定されてもよい。また、地理情報データには、発信地点の位置情報（緯度、経度）、端末装置１８のアンテナ高度Ｈｂの情報が含まれている。

第１取得部３０は、地理情報データの発信地点から送信された電波を複数の受信地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の理論値を算出する。地理情報データ上の受信地点Ｑ１における受信強度の理論値は、Ｓ［Ｑ１］と示される。また、他の受信地点も同様に示される。さらに、地理情報データ上の実測地点Ｐに対応した受信地点における受信強度の理論値は、Ｓ［Ｐ］と示される。第１取得部３０における受信強度の理論値の算出には、例えば、奥村−秦モデルが使用される。

第２取得部３２は、図示しないネットワーク１４に接続され、基地局装置１６から受信強度の実測値を受けつける。また、第２取得部３２は、受信強度の実測値を測定した受信地点の位置情報も取得する。つまり、第２取得部３２は、第１取得部３０において取得される複数の受信強度の理論値のうちのひとつに対応した受信地点を実測地点として、当該実測地点での受信強度の実測値を取得する。実測地点Ｐにおける受信強度の実測値は、Ｒ［Ｐ］と示される。

決定部３４は、第２取得部３２において取得した受信強度の実測値Ｒ［Ｐ］と、第１取得部３０において取得した実測地点での受信強度の理論値Ｓ［Ｐ］との差異、例えば、絶対値差（｜Ｓ［Ｐ］−Ｒ［Ｐ］｜）を算出する。理論値と実測値との差異が大きい場合は、局所的な要因（特殊な形状の建物、局所的なノイズの発生など）の影響が大きくなっている可能性が高い。ここで、受信強度の理論値を補正する際に、これら局所的な影響を軽減するために、決定部３４は、受信強度の理論値と実測値の差異に応じて、可変の補正範囲の大きさを決定する。図３は、決定部３４における処理の概要を示す。基地局装置１６、端末装置１８、発信地点、受信地点、実測地点は、図１と同様に示される。図３では、端末装置１８の位置する実測地点「Ｐ」を中心にした半径ｒの円形エリアが補正範囲５０として示される。前述のごとく、補正範囲５０の大きさは、決定部３４によって決定される。

図４は、決定部３４において保持される差異と補正範囲との関係を示す。横軸は、絶対値差（｜Ｓ［Ｐ］−Ｒ［Ｐ］｜）を示し、縦軸は、補正範囲５０の半径ｒを示す。図示のごとく、（｜Ｓ［Ｐ］−Ｒ［Ｐ］｜）が小さくなるほど半径ｒが大きくなる。差異が小さい場合、局所的な要因の影響が小さいと見なし、補正範囲５０が広く設定される。一方、（｜Ｓ［Ｐ］−Ｒ［Ｐ］｜）が大きくなるほど半径ｒが小さくなる。差異が大きい場合、局所的な要因の影響が大きいと見なし、補正範囲５０が狭く設定される。図２に戻る。決定部３４は、補正範囲５０の大きさを決定する際に、図４に示した関係を参照し、差異が小さくなるほど、補正範囲５０を大きくするように、補正範囲５０の半径ｒを決定する。ここで、補正範囲５０に含まれた受信地点における受信強度の理論値が補正の対象とされる。なお、実測値が理論値より小さい場合では、建物による遮蔽損失や、他の無線機器から発信される電波による干渉などの影響が大きくなっている。一方、実測値が理論値より大きい場合では、建物による遮蔽損失が少なくなっている。

補正部３６は、決定部３４において決定した補正範囲５０に含まれた受信地点での受信強度の理論値に対して、第２取得部３２において取得した受信強度の実測値をもとにした補正を実行する。具体的に説明すると、実測地点Ｐを中心とした半径ｒの補正範囲５０内の受信地点ｘにおける受信強度Ｅ［ｘ］は、式（１）のように示される。なお、受信強度Ｅ［ｘ］は、受信強度の理論値の補正結果に相当する。

式（１）において、ｋ１［ｘ］、ｋ２［ｘ］は、受信地点ｘによって定まる係数であり、式（２）の条件を満たす。

また、ｋ２［ｘ］は、実測地点Ｐと受信地点ｘとの間の距離が大きくなるほど、値が小さくなる単調減少特性を有し、例えば、指数関数にて表現される。

式（１）および式（２）において、例えば、ｋ１［ｘ］＝１、ｋ２［ｘ］＝０とすると、理論値のみを用いることに相当する。その場合では、実測値Ｒ［Ｐ］の情報が全く考慮されない。そこで、実測地点Ｐから半径ｒ内にある各受信地点の受信強度を補正する際に、補正部３６は、実測地点Ｐに近い地点ほど、実測値Ｒ［Ｐ］の影響力を大きくし、実測地点Ｐから遠くなるほど理論値Ｓ［ｘ］の影響力を大きくする。このような補正を行うことで、実測地点の数が少ない場合であっても、受信強度が急激に変化することを防止することができ、滑らかに変化する高精度な電波状況マップが作成される。

地理情報データ・電波状況合成部２６は、地理情報データ取得部２０において取得した地理情報データ上に、電波状況算出部２２において取得した受信強度を重ね合わせることによって、電波状況マップを作成する。ここで、地理情報データ上に重ね合わせる受信強度は、受信強度の理論値、および受信強度の理論値の補正結果に相当する。また、地理情報データ・電波状況合成部２６は、生成した電波状況マップを図示しない画面表示装置へ出力する。

受信強度算出装置１０の構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による受信強度算出装置１０の動作を説明する。図５は、受信強度算出装置１０によるマップの出力手順を示すフローチャートである。地理情報データ取得部２０は、地理情報データを取得する（Ｓ１０）。第１取得部３０は、理論値を算出する（Ｓ１２）。第２取得部３２は、実測値を取得する（Ｓ１４）。決定部３４は、差異を算出し（Ｓ１６）、補正範囲を決定する（Ｓ１８）。補正部３６は、補正を実行する（Ｓ２０）。地理情報データ・電波状況合成部２６は、地理情報データと受信強度を合成し（Ｓ２２）、マップを出力する（Ｓ２４）。

本実施例によれば、理論値に対して実測値をもとにした補正を実行するので、受信強度の算出精度を向上できる。また、実測値がなければ理論値を使用するので、実測のコストの上昇を抑制しながら、電波状況マップを作成できる。また、少数の実測値から、精度の高い電波状況マップを効率的に作成できる。また、電波状況マップを作成するために必要な端末装置の数を削減でき、コストダウンを実現できる。また、実測値と理論値との差異が小さくなるほど、補正範囲を大きくするように決定するので、実測値の測定精度を考慮して受信強度を取得できる。また、実測地点から受信地点での距離が短くなるほど、受信強度の実測値の影響を大きくするので、マップ上の地点ごとに適切な補正を行うことができ、受信強度の算出精度を向上できる。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、実際に運用を開始した端末装置から電波状況の実測値を収集するとともに、理論モデルを用いて算出した受信強度の理論値と、限られた数の実測値とを有効に活用し、精度の高い電波状況マップを効率的に作成することに関する。また、実施例２は、実施例１と同様に、補正範囲の大きさを調節する。一方、実施例２では、ふたつの実測地点が近接して存在することによって、それらの補正範囲が重複する場合の処理に相当する。実施例２に係る通信システム１００、受信強度算出装置１０は、図１、図２と同様な構成である。ここでは、差異を中心に説明する。

図６は、本発明の実施例２に係る受信強度の取得処理の概要を示す。ここでは、図１、図３における実測地点、受信地点のみが示される。ここで、実測地点として、第１実測地点「Ｐ１」と第２実測地点「Ｐ２」とが示される。また、これらの実測地点の周囲に、複数の受信地点「Ｑ１〜Ｑ１７」が示される。

図２の第２取得部３２は、第１実測地点「Ｐ１」での第１の受信強度の実測値と、第１実測地点「Ｐ１」とは異なった第２実測地点「Ｐ２」での第２の受信強度の実測値とを取得する。決定部３４は、受信強度の理論値Ｓ［Ｐ１］と第１の受信強度の実測値Ｒ［Ｐ１］とをもとに、図６に示した第１補正範囲５２の大きさを決定する。また、補正部３６は、決定部３４において決定した第１補正範囲５２に含まれた受信地点に対して、受信強度の理論値Ｓ［ｘ］と第１の受信強度の実測値Ｒ［Ｐ１］とをもとに、受信強度の理論値の補正値Ｅ［ｘ］を算出する。

これに続いて、決定部３４は、受信強度の理論値Ｓ［Ｐ２］と第２の受信強度の実測値Ｒ［Ｐ２］をもとに、図６に示した第２補正範囲５４の大きさを決定する。また、補正部３６は、決定部３４において決定した第２補正範囲５４に含まれた受信地点に対して、受信強度の理論値Ｓ［ｘ］と第２の受信強度の実測値Ｒ［Ｐ２］とをもとに、受信強度の理論値の補正値Ｅ［ｘ］を算出する。但しこのとき、第１補正範囲５２と第２補正範囲５４とが重なる領域の受信地点Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７については、理論値Ｓ［Ｑ４］、Ｓ［Ｑ５］、Ｓ［Ｑ６］、Ｓ［Ｑ７］の代わりに、第１補正範囲５２で算出した受信強度の理論値の補正値Ｅ［Ｑ４］、Ｅ［Ｑ５］、Ｅ［Ｑ６］、Ｅ［Ｑ７］が適用され、第２補正範囲５４での理論値の補正値算出には、式（１）においてＳ［ｘ］に代わり前記理論値の補正値Ｅ［Ｑ４］、Ｅ［Ｑ５］、Ｅ［Ｑ６］、Ｅ［Ｑ７］が用いられる。これにより、第１補正範囲５２と第２補正範囲５４とが重なる領域の受信地点Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７の理論値の補正値はさらに補正される。これらの計算にも、式（１）、式（２）が使用される。

図７は、本発明の実施例２に係る受信強度算出装置１０による補正手順を示すフローチャートである。決定部３４、補正部３６は、第１実測値と理論値とをもとに理論値を補正する（Ｓ４０）。決定部３４、補正部３６は、補正した理論値と、第２実測値とをもとに、補正した理論値をさらに補正する（Ｓ４２）。なお、３つ以上の実測値があり、それらの補正範囲が重なる場合でも、同様な処理を行えばよい。

本実施例によれば、第１の実測値によって理論値を補正してから、第２の実測値によって、補正した理論値をさらに補正するので、ふたつの実測地点が近接している場合であっても、第１実測値と第２実測値とを理論値に反映できる。また、ふたつの実測値を使用するので、受信強度の精度を向上できる。

（実施例３）
次に、実施例３を説明する。実施例３は、これまでと同様に、受信強度の実測値をもとに受信強度の理論値を補正することに関する。これまでは、実測地点での受信強度の実測値をもとに、補正範囲に含まれた受信地点での受信強度の理論値を補正している。一方、実施例３は、受信強度を算出する地点（対象地点）での受信強度の理論値に対して、当該対象地点の近傍に存在する複数の実測地点での受信強度の実測値をもとに補正を実行する。その際、補正の精度を向上させるために、実測値の個数に応じて、実測値の影響力を変えるように補正がなされる。

図８は、本発明の実施例３に係る受信強度算出装置１０の構成を示す。受信強度算出装置１０は、地理情報データ取得部２０、電波状況算出部２２、地理情報データ・電波状況合成部２６を含む。電波状況算出部２２は、理論値取得部６０、実測値取得部６２、決定部３４、補正部３６、導出部３８、対象地点理論値取得部６４を含む。

実測値取得部６２は、発信地点から送信された電波を複数の実測地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の実測値を取得する。理論値取得部６０は、理論値取得部６０において取得される複数の受信強度の実測値のそれぞれに対応した受信地点での受信強度の理論値を取得する。ここでは、実測地点における理論値が、もれなく取得できるものとする。

図９は、受信強度算出装置１０による受信強度の取得処理の概要を示す。ここでは、理論値の補正処理の対象となる地点を「対象地点」ｘとする。なお、対象地点ｘは、実測地点であってもよいが、以下の説明では、対象地点ｘは、実測地点ではなく、受信強度の実測値が取得されないものとする。次に、対象地点ｘの近傍で、実測値の得られている実測地点が特定される。例えば、対象地点ｘからの距離が所定値以下の範囲にある実測地点が特定される。図９においては、対象地点ｘからの距離が所定値以下の範囲は、計算範囲５６として示される。計算範囲５６内に含まれた実測地点は、Ｑ１〜Ｑ１２と示される。なお、計算範囲５６内に含まれた実測地点の数が多い場合、対象地点ｘからの距離が近い順にＮ個の実測地点が選択され、残りの実測地点が無視されてもよい。以下では、説明を一般化するために、Ｑ１２の代わりに、Ｎ番目の実測地点であるＱＮを使用する。実測地点Ｑ１〜ＱＮでの理論値がＳ［Ｑ１］〜Ｓ［ＱＮ］と示され、実測値がＲ［Ｑ１］〜Ｒ［ＱＮ］と示される。また、対象地点ｘから地点Ｑ１〜ＱＮまでの距離をＤ［Ｑ１］〜Ｄ［ＱＮ］とする。図８に戻る。

導出部３８は、実測値取得部６２において取得した複数の受信強度の実測値Ｒ［Ｑ１］〜Ｒ［ＱＮ］と、理論値取得部６０において取得した複数の受信強度の理論値Ｓ［Ｑ１］〜Ｓ［ＱＮ］とをもとに、受信強度との実測値と受信強度の理論値との差異Δ［Ｑ１］〜Δ［ＱＮ］を実測地点ごとに導出する。例えば、Δ［Ｑ１］＝Ｒ［Ｑ１］−Ｓ［Ｑ１］である。

決定部３４は、実測値取得部６２において取得される受信強度の実測値の数、つまり図９の計算範囲５６内に含まれた実測地点の数に応じて、係数Ｗ（Ｎ）を決定する。ここで、Ｗ（Ｎ）は、実測地点の個数Ｎを入力とする関数である。図１０は、決定部３４において保持される実測地点数と係数Ｗ（Ｎ）との関係を示す。横軸は、実測地点の数Ｎを示し、縦軸は、係数Ｗ（Ｎ）を示す。例えば、係数Ｗ（Ｎ）は、Ｎが小さいほど出力が小さく、Ｎが大きいほど出力が大きくなるような特性を持つ。この例の場合、係数Ｗ（Ｎ）の出力値は０〜１の範囲となる。なお、係数Ｗ（Ｎ）の最小値を０ではなく、０より大きな値にしてもよく、係数Ｗ（Ｎ）の最大値を１より大きな値にしてもよい。図８に戻る。

対象地点理論値取得部６４は、当該対象地点ｘでの受信強度の理論値を取得する。対象地点での受信強度の理論値は、Ｓ［ｘ］と示される。なお、対象地点では、受信強度の実測値が取得されないものとする。

補正部３６は、対象地点理論値取得部６４において取得した受信強度の理論値Ｓ［ｘ］に対して、導出部３８において導出した実測地点ごとの差異Δ［Ｑ１］〜Δ［ＱＮ］をもとにした補正を実行する。この補正は、対象地点ｘにおける電波強度Ｅ［ｘ］を式（３）に基づいて算出することに相当する。

ここで、α［ｉ］（ｉ＝１〜Ｎ）は、対象地点ｘから実測地点Ｑｉまでの距離Ｄ［Ｑｉ］に応じてきまる係数であり、Ｄ［Ｑｉ］が大きくなるほど、α［ｉ］が小さくなるような単調減少の特性を有する。このように理論値Ｓ［ｘ］を補正すると、対象地点ｘが実測地点Ｑｉに近い場合には、実測値の影響力が強くなる。これは、差異の影響が大きいことに相当する。一方、対象地点ｘが実測地点Ｑｉから遠い場合には、理論値の影響力が強くなる。なお、実測地点Ｑｉ（ｉ＝１〜Ｎ）のうちの１つのＱｋが、対象地点ｘと一致してもよい。この場合、Ｄ［Ｑｋ］＝０となり、α［ｋ］は最大値をとる。このため、他の実測地点Ｑｊ（ｊ＝１〜Ｎ、ｊ≠ｋ）に比べて、Ｑｋの影響力が大きくなるが、Ｑｋの実測値だけでなくＱｊの実測値も反映されて電波強度Ｅ［ｘ］が算出される。

また、Ｗ（Ｎ）が含まれることによって、実測値の個数が少ない場合（例えば、Ｎ＝１）では、Ｗ（Ｎ）が小さいので、実測値の影響が小さく、かつ理論値の影響が大きくなる受信強度（補正値）Ｅ［ｘ］が算出される。そのため、補正値は、対象地点ｘにおける理論値Ｓ［ｘ］に近い値となる。一方、実測値の個数が多い場合（例えば、Ｎ＝１０）では、Ｗ（Ｎ）が大きいので、実測値の影響力が大きく、かつ理論値の影響力が小さくなる電波強度（補正値）Ｅ［ｘ］が算出される。つまり、理論値の補正を行う対象地点ｘの近傍に存在する実測地点の数Ｎに対応した係数Ｗ（Ｎ）に応じて、差異の影響力が調節される。ここで、各実測値には、測定誤差や局所的な要因が含まれている。Ｎが多い場合は、各実測値の誤差を相殺（平均化）することが可能であるので、実測値の影響力が大きくされている。

図１１（ａ）−（ｂ）は、補正部３６において算出される補正値を示す。図１１（ａ）は、実測値の個数Ｎが少ない場合を示し、図１１（ｂ）は、実測値の個数Ｎが多い場合を示す。図１１（ａ）−（ｂ）において、Ｃ１とＣ３は、Ｗ（Ｎ）を用いない場合の補正値であり、（３）式においてＷ（Ｎ）＝１と固定した場合の処理に相当する。この状態では、実測値の個数によらずに、理論値ＴＨが補正される。Ｃ２は、実測値の個数Ｎが少ない場合の（３）式に従った補正値であり、理論値ＴＨに近い値になることが示されている。Ｃ４は、実測値の個数Ｎが多い場合の（３）式に従った補正値であり、理論値ＴＨに比べてかなり大きな値になることが示されている。

図１２は、受信強度算出装置１０によるマップの出力手順を示すフローチャートである。地理情報データ取得部２０は、地理情報データを取得する（Ｓ６０）。理論値取得部６０は、理論値を算出する（Ｓ６２）。実測値取得部６２は、実測値を取得する（Ｓ６４）。導出部３８は、差異を算出する（Ｓ６６）。決定部３４は、Ｗ（Ｎ）を決定する（Ｓ６８）。補正部３６は、補正を実行する（Ｓ７０）。地理情報データ・電波状況合成部２６は、地理情報データと受信強度を合成し（Ｓ７２）、マップを出力する（Ｓ７４）。

本実施例によれば、複数の実測値を使って、対象地点での受信強度を算出するので、受信強度の精度を向上できる。また、実測値の数が少ない場合、実測値の影響力をあまり強くせずに補正値を算出するので、実測値に含まれる誤差の影響を低減できる。また、実測値の数が多い場合は、実測値のばらつきを相殺（平均化）できる。また、実測値のばらつきが相殺されるので、局所的な要因を相殺できる。また、理論値が滑らかに補正されるので、高精度な電波状況マップを作成できる。

（実施例４）
次に、実施例４を説明する。実施例４は、これまでと同様に、受信強度の実測値をもとに受信強度の理論値を補正することに関する。また、実施例４は、実施例３と同様に、理論値の補正を行う対象地点での受信強度の理論値に対して、当該対象地点の近傍に存在する複数の実測地点での受信強度の実測値をもとに補正を実行する。その際、補正の精度を向上させるために、対象地点ｘの近傍に存在する実測値のばらつき度合いに応じて、実測値の影響力を変えるように補正がなされる。

図１３は、本発明の実施例４に係る受信強度算出装置１０の構成を示す。受信強度算出装置１０に含まれる構成要件は、図８と同様であるが、一部の接続および機能が異なる。理論値取得部６０、実測値取得部６２、導出部３８は、図８と同様の処理を実行する。決定部３４は、導出部３８において導出した実測地点ごとの差異Δ［Ｑ１］〜Δ［ＱＮ］のばらつき度合いを示す指標Ｖを算出する。指標Ｖとして、分散（標本分散、不偏分散）、標準偏差、平均偏差、第３四分位値と第１四分位値との差などの数値が使用可能である。例えば、分散を指標Ｖとして用いる場合は、式（４）にしたがって算出される。ここで、Δｍは、Ｎ個の差異の平均値である。

決定部３４は、指標Ｖに応じて、係数Ｑ（Ｖ）を決定する。ここで、Ｑ（Ｖ）は、指標Ｖを入力とする関数である。図１４は、決定部３４において保持されるばらつき度合いとＱ（Ｖ）との関係を示す。横軸は、ばらつき度合いの指標Ｖを示し、縦軸は、係数Ｑ（Ｖ）を示す。例えば、係数Ｑ（Ｖ）は、Ｖが小さいほど出力が大きく、Ｖが大きいほど出力が小さくなるような特性を持つ。この例の場合、係数Ｑ（Ｖ）の出力値は０〜１の範囲となる。なお、係数Ｑ（Ｖ）の最小値を０ではなく、０より大きな値にしてもよく、係数Ｑ（Ｖ）の最大値を１より大きな値にしてもよい。図１３に戻る。

補正部３６は、対象地点理論値取得部６４において取得した受信強度の理論値Ｓ［ｘ］に対して、導出部３８において導出した実測地点ごとの差異Δ［Ｑ１］〜Δ［ＱＮ］をもとにした補正を実行する。この補正は、対象地点ｘにおける電波強度Ｅ［ｘ］を式（５）に基づいて算出することに相当する。

また、Ｑ（Ｖ）が含まれることによって、各実測地点における差異Δ［Ｑｉ］のばらつき度合いが大きい場合では、Ｑ（Ｖ）が小さいので、実測値の影響力が小さく、かつ理論値の影響力が大きくなる受信強度（補正値）Ｅ［ｘ］が算出される。すなわち、補正値は対象地点ｘにおける理論値Ｓ［ｘ］に近い値となる。一方、各実測地点における差分Δ［Ｑｉ］のばらつき度合いが小さい場合では、Ｑ（Ｖ）が大きいので、実測値の影響力が大きく、理論値の影響力が小さくなる受信強度（補正値）Ｅ［ｘ］に反映される。

図１５（ａ）−（ｂ）は、補正部３６において算出される補正値を示す図である。図１５（ａ）は、差異Δ［Ｑｉ］のばらつき度合いが大きい場合を示し、図１５（ｂ）は、小さい場合を示す。図１５（ａ）−（ｂ）において、Ｃ５とＣ７は、Ｑ（Ｖ）を用いない場合の補正値であり、（５）式においてＱ（Ｖ）＝１と固定した場合の処理に相当する。この状態では、実測値の個数によらずに、理論値ＴＨが補正される。Ｃ６は、ばらつき度合いが大きい場合の（５）式に従った補正値であり、理論値ＴＨに近い値になることが示されている。Ｃ８は、ばらつき度合いが小さい場合の（５）式に従った補正値であり、理論値ＴＨに比べてかなり大きな値になることが示されている。

つまり、理論値の補正を行う対象地点ｘの近傍の実測値のばらつき度合いに対応した係数Ｑ（Ｖ）に応じて、差異の影響力が調節される。ここで、実測値のばらつきが大きい場合は、測定誤差や局所的な要因が大きいと考えられ、理論値から大きく変更しない方がよい。ばらつきが小さい場合は、測定誤差や局所的な要因が少ないと考えられるので、理論値を大幅に変更してもよい。

図１６は、受信強度算出装置１０によるマップの出力手順を示すフローチャートである。地理情報データ取得部２０は、地理情報データを取得する（Ｓ９０）。理論値取得部６０は、理論値を算出する（Ｓ９２）。実測値取得部６２は、実測値を取得する（Ｓ９４）。導出部３８は、差異を算出する（Ｓ９６）。決定部３４は、Ｖを算出し（Ｓ９８）、Ｑ（Ｖ）を決定する（Ｓ１００）。補正部３６は、補正を実行する（Ｓ１０２）。地理情報データ・電波状況合成部２６は、地理情報データと受信強度を合成し（Ｓ１０４）、マップを出力する（Ｓ１０６）。

本実施例によれば、実測値と理論値との差異のばらつき度合いが大きい場合に、実測値の影響力をあまり強くせずに補正値を算出するので、測定誤差および／または局所的な要因による影響を低減できる。また、ばらつき度合いが小さい場合、実測値の影響力が強くなるように補正するので、受信強度の精度を向上できる。また、ばらつき度合いの大小に関わらず、理論値を滑らかに補正するので、高精度な電波状況マップを作成できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例４において、実測値と理論値との差異Δ［ｉ］（ｉ＝１〜Ｎ）のばらつき度合いを算出している。しかしながらこれに限らず例えば、対象地点ｘの近傍のエリアが狭い場合、または近傍エリア内で理論値がほぼ一定と見なせる場合などに、実測値Ｒ［Ｑｉ］（ｉ＝１〜Ｎ）のばらつき度合いを算出し、それを指標Ｖとして使用してもよい。本変形例によれば、構成の自由度を向上できる。

１０ 受信強度算出装置、 １２ 地図ＤＢ、 １４ ネットワーク、 １６ 基地局装置、 １８ 端末装置、 ２０ 地理情報データ取得部、 ２２ 電波状況算出部、 ２６ 地理情報データ・電波状況合成部、 ３０ 第１取得部、 ３２ 第２取得部、 ３４ 決定部、 ３６ 補正部、 ３８ 導出部、 ４０ 第３取得部、 ６０ 理論値取得部、 ６２ 実測値取得部、 ６４ 対象地点理論値取得部、 １００ 通信システム。

Claims (6)

1. 発信地点から送信された電波を複数の受信地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の理論値を取得する第１取得部と、
   前記第１取得部において取得される複数の受信強度の理論値のうちのひとつに対応した受信地点を実測地点として、当該実測地点での受信強度の実測値を取得する第２取得部と、
   前記第２取得部において取得した受信強度の実測値と、前記第１取得部において取得した実測地点での受信強度の理論値との差異に応じて、補正範囲を決定する決定部と、
   前記決定部において決定した補正範囲に含まれた受信地点での受信強度の理論値に対して、前記第２取得部において取得した受信強度の実測値をもとにした補正を実行する補正部と、
   を備えることを特徴とする受信強度算出装置。
2. 前記決定部は、差異が小さくなるほど、補正範囲を大きくするように決定することを特徴とする請求項１に記載の受信強度算出装置。
3. 前記補正部は、実測地点から受信地点までの距離が短くなるほど、受信強度の実測値の影響が大きくなるように、受信強度の理論値を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の受信強度算出装置。
4. 前記第２取得部は、第１実測地点での第１の受信強度の実測値と、第１実測地点とは異なった第２実測地点での第２の受信強度の実測値とを取得し、
   前記決定部と前記補正部とは、受信強度の理論値と第１の受信強度の実測値とに対して処理を実行してから、第１の受信強度の実測値によって補正された受信強度の理論値と第２の受信強度の実測値とに対して処理を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の受信強度算出装置。
5. 発信地点から送信された電波を複数の受信地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の理論値を取得するステップと、
   取得される複数の受信強度の理論値のうちのひとつに対応した受信地点を実測地点として、当該実測地点での受信強度の実測値を取得するステップと、
   取得した受信強度の実測値と、取得した実測地点での受信強度の理論値との差異に応じて、補正範囲を決定するステップと、
   決定した補正範囲に含まれた受信地点での受信強度の理論値に対して、取得した受信強度の実測値をもとにした補正を実行するステップと、
   を備えることを特徴とする受信強度算出方法。
6. 発信地点から送信された電波を複数の受信地点のそれぞれにおいて受信した場合の受信強度の理論値を取得するステップと、
   取得される複数の受信強度の理論値のうちのひとつに対応した受信地点を実測地点として、当該実測地点での受信強度の実測値を取得するステップと、
   取得した受信強度の実測値と、取得した実測地点での受信強度の理論値との差異に応じて、補正範囲を決定するステップと、
   決定した補正範囲に含まれた受信地点での受信強度の理論値に対して、取得した受信強度の実測値をもとにした補正を実行するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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