JP2016213835A - Method, apparatus, and system for tracking electromagnetic wave propagation path - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method, an apparatus and a system for tracking an electromagnetic wave propagation path.SOLUTION: The method comprises: determining an effective plane of the transmission point on the basis of a predetermined effective plane selection radius; detecting an intersection point of the ray and the effective plane along the direction of the ray for each ray emitted by the transmission point; and when an intersection point of the ray and the effective plane is present and a path cumulative reflection equivalent passing through an effective intersection point of the ray is not more than a predetermined maximum reflection equivalent amount, determining the next path direction of the ray until the ray reaches the receiving area of the receiving point or the path accumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is larger than the predetermined maximum reflection equivalent. According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the complexity of the calculation process in the path tracking process, to realize more efficient and accurate simulation of the electromagnetic transmission path, and to acquire electromagnetic wave propagation characteristics in the observed wireless network.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特に電磁波伝搬経路の追跡方法、装置及びシステムに関する。   The present invention relates to the field of communication technology, and more particularly to an electromagnetic wave propagation path tracking method, apparatus, and system.

無線通信の急速な発展に伴い、人間の生活及び仕事のためにサービスを提供する各種の無線アプリケーションはますます増えている。それに伴い、各種のサービスに基づくアプリケーションの無線通信システムの性能への要求もますます増加している。無線通信システムは、異なる応用要求に応じて、常に各種の異なる環境シナリオ、例えば建物の立ち並んだ都市環境、広大であり、且つ遮蔽のない郊外の広い環境、又は植生のよく茂った森林環境などに配置されている。無線システムの特定環境における伝搬特性の取得方法は、無線ネットワークの信号電界強度の予測、無線ネットワークのより合理的な計画、及び無線ネットワーク性能の向上に非常に重要な意義を持っている。   With the rapid development of wireless communication, various wireless applications that provide services for human life and work are increasing. Accordingly, demands on the performance of wireless communication systems for applications based on various services are increasing. Wireless communication systems are always available in a variety of different environmental scenarios, such as urban environments with buildings, large and unshielded suburban environments, or vegetated forest environments, according to different application requirements. Has been placed. The method of acquiring propagation characteristics in a specific environment of a wireless system has very important significance for predicting the signal electric field strength of the wireless network, more rational planning of the wireless network, and improving the performance of the wireless network.

無線ネットワークの配置環境に各種の差異が存在し、環境の相対的な複雑さ、ネットワークのカバレッジ規模などの要素から見ると、実際な測定により無線伝搬特性を取得するという方法は非現実的であり、人的資源、物質資源、及び測定困難さなどの面でそのコストが大き過ぎる。このため、無線伝搬モデルは、無線ネットワークの伝搬特性を取得するプロセスにおける常用、コストの小さく、且つより迅速な有効手段となった。   There are various differences in the deployment environment of wireless networks. From the viewpoint of factors such as the relative complexity of the environment and the scale of network coverage, it is impractical to acquire radio propagation characteristics through actual measurements. The cost is too high in terms of human resources, material resources and measurement difficulty. For this reason, the wireless propagation model has become a common, low-cost, and quicker effective means in the process of acquiring the propagation characteristics of a wireless network.

無線伝搬モデル化方法では、多くの成熟したモデルが既に広く用いられている。従来の無線モデル化方法は、主に2種類、即ち数学的理論に基づく経験的モデル、及び電磁波伝搬理論に基づく決定的モデルに分けられる。決定的モデルは、経験的モデルに比べて、より正確であり、環境パラメータの予測により役立つ。   Many mature models are already widely used in wireless propagation modeling methods. Conventional wireless modeling methods are mainly divided into two types: an empirical model based on mathematical theory and a deterministic model based on electromagnetic wave propagation theory. The deterministic model is more accurate than the empirical model and helps to predict environmental parameters.

経路追跡(Ray−tracing)は、決定的モデルのうち、無線伝搬特性の研究によく用いられているモデル化方法の1つである。経路追跡方法は、その基本的な考え方が幾何光学的理論に基づくものであり、簡単な幾何学的計算により電磁波の伝搬経路を効果的に追跡でき、各箇所の電界強度を効果的に予測できる。従来の通常の無線通信システム、例えばWifiシステム、Zigbeeシステムなどについては、通常、用いられる無線信号の周波数は高いため、電磁波の波長が建物のサイズに比べて非常に小さく、経路追跡方法を用いてモデル化する際に、図1に示すように、通常、仮に各電磁波が光学的レイであると考慮される。   Ray-tracing is one of the modeling methods often used for studying radio propagation characteristics among deterministic models. The basic concept of the path tracking method is based on geometric optical theory, and it is possible to effectively track the propagation path of electromagnetic waves by simple geometric calculations, and to effectively predict the electric field strength at each location. . For conventional ordinary wireless communication systems, such as the Wifi system and the Zigbee system, the frequency of the radio signal is usually high, so the wavelength of the electromagnetic wave is very small compared to the size of the building. In modeling, as shown in FIG. 1, it is usually considered that each electromagnetic wave is an optical ray.

経路追跡(Ray−tracing)方法は、主に鏡像法(Imaging)及びレイ発射法(Ray−launching)の2つのモデル化方法を含む。鏡像法(Imaging)は、その基本的な考え方が光学的鏡像原理に基づくものであり、電磁波伝搬経路を効果的に決定する追跡技術である。該方法は、全ての障害物を潜在的な送信源とみなし、送信点(受信点)のシナリオにおける各障害物平面についての多段的な鏡像点を見つけることで反射点の位置を決定して、電磁波の伝送環境における伝搬経路をシミュレートする。鏡像法では、モデル化方法の精度は鏡像点の複さの計算により決定され、相対的に複雑であり、且つ比較的に大きい規模のシナリオについて、鏡像点の取得プロセスは、複雑であり、且つ時間のかかる計算プロセスに繋がる。   The path-tracing method mainly includes two modeling methods, that is, an imaging method (Imaging) and a ray-launching method (Ray-launching). The imaging method (Imaging) is based on the optical mirror image principle, and is a tracking technique that effectively determines an electromagnetic wave propagation path. The method considers all obstacles as potential transmission sources, determines the position of the reflection point by finding the multi-stage mirror point for each obstacle plane in the transmission point (reception point) scenario, Simulate the propagation path in the electromagnetic wave transmission environment. In the mirror image method, the accuracy of the modeling method is determined by the calculation of the mirror image point complexity, is relatively complex, and for relatively large scale scenarios, the mirror image point acquisition process is complex, and This leads to a time-consuming calculation process.

なお、背景技術に関する上記の説明は、単なる本発明の技術案をより明確、完全に説明するためのものであり、当業者を理解させるために説明するものであり。これら技術案が本発明の背景技術の部分に説明されているから当業者にとって周知の技術であると解釈してはならない。   It should be noted that the above description regarding the background art is merely for explaining the technical solution of the present invention more clearly and completely, and is intended to allow those skilled in the art to understand. Since these technical solutions are described in the background section of the present invention, they should not be construed as techniques well known to those skilled in the art.

本発明の実施例は、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる電磁波伝搬経路の追跡方法、装置及びシステムを提供することを目的とする。   Embodiments of the present invention provide a method, an apparatus, and a system for tracking an electromagnetic wave propagation path that can realize more efficient and accurate simulation of an electromagnetic transmission path and that can acquire electromagnetic wave propagation characteristics in an observed wireless network. Objective.

本発明の実施例の第1の態様では、電磁波伝搬経路の追跡方法であって、所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定するステップと、前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出するステップと、前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定するステップと、を含む、方法を提供する。   According to a first aspect of an embodiment of the present invention, there is a method for tracking an electromagnetic wave propagation path, the step of determining an effective plane of a transmission point based on a predetermined effective plane selection radius, and each of the emission points emitted by the transmission point Detecting an intersection between the ray and the effective plane along the ray direction, and a cumulative path reflection where the intersection between the ray and the effective plane exists and passes through the effective intersection of the ray. When the equivalent is less than or equal to a predetermined maximum reflection equivalent, until the ray reaches the reception area of the reception point, or the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray becomes larger than the predetermined maximum reflection equivalent Determining a next path direction of the ray.

本発明の実施例の第2の態様では、電磁波伝搬経路の追跡装置であって、所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する決定手段と、前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出する検出手段と、前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定する処理手段と、を含む、装置を提供する。   According to a second aspect of the embodiment of the present invention, there is provided a tracking device for an electromagnetic wave propagation path, a determination unit that determines an effective plane of a transmission point based on a predetermined effective plane selection radius, and a light emitted by the transmission point For each ray, detection means for detecting an intersection of the ray and the effective plane along the ray direction, and a path through which the intersection of the ray and the effective plane exists and passes through the effective intersection of the ray When the cumulative reflection equivalent is less than or equal to a predetermined maximum reflection equivalent, the ray reaches the reception area of the reception point, or the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is greater than the predetermined maximum reflection equivalent. And a processing means for determining a next path direction of the ray.

本発明の実施例の第3の態様では、上記の第2の態様に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置を含む、コンピュータシステムを提供する。   According to a third aspect of an embodiment of the present invention, there is provided a computer system including the electromagnetic wave propagation path tracking device according to the second aspect.

本発明の実施例の有益な効果としては、本発明の実施例によれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。   As a beneficial effect of the embodiment of the present invention, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the complexity of the calculation process in the path tracking process, to realize a more efficient and accurate simulation of the electromagnetic transmission path, The electromagnetic wave propagation characteristics in the observed wireless network can be acquired.

下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる方式が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。   As shown in the following description and drawings, specific embodiments of the present invention are disclosed in detail and show the manner in which the principles of the invention can be employed. The scope of the embodiment of the present invention is not limited to these. The embodiments of the present invention include changes, modifications and equivalents within the spirit and scope of the appended claims.

1つの実施形態に記載された特徴及び/又は示された特徴は、同一又は類似の方式で1つ又はさらに多くの他の実施形態で用いられてもよいし、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよいし、他の実施形態における特徴に代わってもよい。   Features described and / or illustrated features in one embodiment may be used in one or more other embodiments in the same or similar manner, and may be combined with features in other embodiments. It may replace the feature in other embodiments.

なお、本文では、用語「包括/含む」は、特徴、部材、ステップ又はコンポーネントが存在することを指し、一つ又は複数の他の特徴、部材、ステップ又はコンポーネントの存在又は付加を排除しない。   In this context, the term “include / include” refers to the presence of a feature, member, step or component and does not exclude the presence or addition of one or more other features, members, steps or components.

含まれる図面は、本発明の実施例をさらに理解するために用いられ、明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示するために用いられ、文言の記載と共に本発明の原理を説明する。なお、以下に説明される図面は、単なる本発明の一部の実施例であり、当業者にとっては、これらの図面に基づいて他の図面を容易に想到できる。
光学的レイの伝搬経路の一例を示す図である。 送信点が電磁波レイを均一に発射することを示す二次元の図である。 レイ発射法の一例を示す図である。 レイ発射法の受信領域の一例を示す図である。 レイと障害物平面との交点の一例を示す図である。 実施例1の電磁波伝搬経路の追跡方法の1つの態様のフローチャートである。 有効平面選択半径により決定された送信点の有効平面の一例を示す図である。 レイの直射経路追跡を示す図である。 レイの反射経路追跡を示す図である。 経路追跡プロセス全体のフローチャートである。 受信領域半径を示す図である。 受信領域半径の計算原理を示す図である。 レイがいずれも受信領域を通過しないことを示す図である。 受信領域を拡大することでレイがいずれも受信領域を通過しないことを解決することを示す図である。 レイ経路回転を示す図である。 実施例2の電磁波伝搬経路の追跡装置の1つの態様の構成を示す図である。 実施例3のコンピュータシステムの構成を示す図である。
The drawings included are used to further understand the examples of the present invention, constitute part of the specification, and are used to illustrate the embodiments of the present invention. explain. The drawings described below are merely some embodiments of the present invention, and those skilled in the art can easily conceive other drawings based on these drawings.
It is a figure which shows an example of the propagation path of an optical ray. It is a two-dimensional figure which shows that a transmission point emits electromagnetic wave rays uniformly. It is a figure which shows an example of a ray firing method. It is a figure which shows an example of the receiving area | region of a ray emission method. It is a figure which shows an example of the intersection of a ray and an obstruction plane. 2 is a flowchart of one aspect of a method for tracking an electromagnetic wave propagation path according to the first embodiment. It is a figure which shows an example of the effective plane of the transmission point determined by the effective plane selection radius. It is a figure which shows the direct path | route tracking of a ray. It is a figure which shows ray reflection path tracking. 3 is a flowchart of the entire route tracking process. It is a figure which shows a receiving area radius. It is a figure which shows the calculation principle of a receiving area radius. It is a figure which shows that neither ray passes a receiving area. It is a figure which shows solving that a ray does not pass a receiving area by enlarging a receiving area. It is a figure which shows ray path | route rotation. It is a figure which shows the structure of the one aspect | mode of the tracking apparatus of the electromagnetic wave propagation path of Example 2. FIG. FIG. 10 illustrates a configuration of a computer system according to a third embodiment.

図面を参照しながら、本発明の上記及び他の特徴を説明する。下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる実施形態の一部が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。   The above and other features of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in the following description and drawings, specific embodiments of the present invention are disclosed in detail and some of the embodiments that can employ the principles of the present invention are shown. The scope of the embodiment of the present invention is not limited to these. The embodiments of the present invention include changes, modifications and equivalents within the spirit and scope of the appended claims.

レイ発射方法(Ray−launching)の基本的な考え方は、送信点により発射された電磁波が三次元空間における等間隔の散乱レイとして空間において伝搬されると仮定する。図2に示すように、送信点Txにより発射された電磁波レイ(レイ又は電磁波と略称される)の角度間隔はθであり、受信点Rxにおいて、受信機の近傍領域の電磁波レイを見つけることで、受信点に本当に到達した電磁波経路を決定する。   The basic concept of ray-launching assumes that electromagnetic waves emitted by transmission points are propagated in space as equally spaced scattered rays in three-dimensional space. As shown in FIG. 2, the angular interval of the electromagnetic wave ray (abbreviated as ray or electromagnetic wave) emitted by the transmission point Tx is θ, and by finding the electromagnetic wave ray in the vicinity of the receiver at the reception point Rx. Determine the electromagnetic path that really reached the receiving point.

レイ発射方法(Ray−launching)では、電磁波レイが受信点に到達したことを決定する方法が定められている。図3に示すように、送信点Txにより放出された電磁波は、該方法において、一定の間隔を有する散乱レイであると仮定しているため、受信点の位置に到達した電磁波レイを正確に取得するのは比較的に困難である。該方法によると、受信点Rx周辺において合理的な大きさの受信領域を決定し、該領域を受信点の電磁波レイに対する受信可能領域とみなし、電磁波レイが該決定領域を通過した場合に、該電磁波レイで示される信号が受信点に受信されたとみなす。そうでない場合に、該電磁波レイで示される信号が受信点に受信されていないとみなす。   In the ray launching method (Ray-launching), a method for determining that an electromagnetic wave ray has reached a reception point is defined. As shown in FIG. 3, since the electromagnetic wave emitted from the transmission point Tx is assumed to be a scattered ray having a constant interval in the method, the electromagnetic wave ray that has reached the position of the reception point is accurately obtained. It is relatively difficult to do. According to the method, a reception area having a reasonable size is determined around the reception point Rx, the area is regarded as a receivable area for the electromagnetic wave of the reception point, and when the electromagnetic wave ray passes through the determination area, It is assumed that the signal indicated by the electromagnetic wave ray has been received at the receiving point. Otherwise, it is considered that the signal indicated by the electromagnetic wave ray is not received at the receiving point.

この場合に、合理的な大きさの受信領域の設定方法は最も重要な課題となっている。図4に示すように、設定された受信領域が小さ過ぎると、該シナリオにおいて受信点により受信されるべきである一部の電磁波が該受信領域を通過しない場合があり、受信信号の漏れをもたらし、受信信号を算出する際に誤差が生じてしまう。決定された受信領域が大き過ぎると、受信領域を通過する電磁波レイの数が増加し、受信点が同一の経路レイについて二重計算を行うという問題をもたらし、誤差が生じてしまう。   In this case, a method of setting a reasonably sized reception area is the most important issue. As shown in FIG. 4, if the set reception area is too small, some electromagnetic waves that should be received by the reception point in the scenario may not pass through the reception area, resulting in leakage of received signals. An error occurs when the received signal is calculated. If the determined reception area is too large, the number of electromagnetic wave rays passing through the reception area increases, causing a problem that double calculation is performed for the same path ray at the reception point, and an error occurs.

一方、レイ発射方法では、送信点が電磁波レイを放出し、各レイを追跡し、該レイが障害物に衝突し、或いは受信点周辺の受信領域を通過したか否かを決定する。該レイが受信点の受信領域を通過した場合に、該レイの受信点の受信信号への寄与度を算出する。該レイが途中で障害物に衝突し、入射の幾何的特性などの条件に基づいて該レイの経路類型(例えば反射類型、回折類型など)を決定し、レイの次の経路方向を決定し、該レイを追跡し続ける。   On the other hand, in the ray emission method, the transmission point emits an electromagnetic wave ray, tracks each ray, and determines whether the ray collides with an obstacle or passes through a reception area around the reception point. When the ray passes through the reception area of the reception point, a contribution degree to the reception signal at the reception point of the ray is calculated. The ray collides with an obstacle on the way, determines the ray path type (for example, reflection type, diffraction type, etc.) based on conditions such as the geometrical characteristics of the incident, determines the next path direction of the ray, Keep track of the ray.

各レイの経路追跡プロセスでは、レイが必ず複数の異なる障害物に衝突し、回折が生じたり、これらの障害物を透過したり、これらの障害物の表面に投射して反射される。よって、レイ経路の決定プロセスでは、図5に示すように、幾何的方法に従って発射レイと各モデル化平面との交点に対して解を求める演算を行う必要がある。   In the ray tracing process of each ray, the ray always strikes several different obstacles, causing diffraction, passing through these obstacles, and projecting and reflecting on the surfaces of these obstacles. Therefore, in the ray path determination process, as shown in FIG. 5, it is necessary to perform an operation for obtaining a solution with respect to the intersection of the firing ray and each modeling plane according to a geometric method.

レイ経路の決定プロセスでは、交点を求める演算は複雑なプロセスであり、時間がかかるプロセスである。交点を求める演算では、幾何的情報を用いてレイが平面と交差するか否かを判断するプロセス、解を求めることで交点の幾何的位置を取得するプロセス、求められた交点が本当に存在するか否かを判断するプロセス、及び求められた交点情報を用いてレイ経路の次の伝搬方向を判断するプロセスに関連する。複雑、且つ大規模のシナリオについて、各レイと各平面との交点を求める演算を行う必要があり、それに応じて、計算複雑さ及びかかる時間が大幅に増加してしまう。   In the ray path determination process, the operation for obtaining the intersection is a complicated process and a time-consuming process. In calculating the intersection point, the process of determining whether or not the ray intersects the plane using geometric information, the process of obtaining the geometric position of the intersection point by finding the solution, and whether the calculated intersection point really exists And the process of determining the next propagation direction of a ray path using the obtained intersection information. For a complex and large-scale scenario, it is necessary to perform an operation for obtaining the intersection of each ray and each plane, and accordingly, the calculation complexity and the time required are greatly increased.

以上の説明から見ると、レイ発射方法では、受信点の受信領域の大きさを合理的に計画するのは最初に考慮されるべき問題である。そして、レイ発射方法を用いて電磁波伝搬経路を決定する際に、全ての発射レイを考慮する必要があり、各レイが伝搬中にどの平面と交差するか、交差する交点がどの位置にあるかも考慮する必要があり、特に複雑なシナリオ環境では、レイと平面との交点の取得、及び反射点の判断などのプロセスは、演算量の大きく、時間がかかる複雑なプロセスである。第三に、レイ発射法の固有の問題点として、受信点の受信領域の大きさを計画した後に、同一信号についての二重計算をどうやって防止するのは、該方法を用いる場合に、この問題点を依然として考慮し、回避する必要がある。   From the above description, in the ray emission method, it is a problem to be first considered to rationally plan the size of the reception area of the reception point. When determining the propagation path of electromagnetic waves using the ray emission method, it is necessary to consider all the emission rays, which plane each ray intersects during propagation, and where the intersecting intersection is located In particular, in a complicated scenario environment, processes such as acquisition of an intersection between a ray and a plane and determination of a reflection point are complicated processes that require a large amount of calculation and take time. Third, as a problem inherent in the ray emission method, how to prevent double calculation for the same signal after planning the size of the reception area of the reception point is the problem when using this method. Points still need to be considered and avoided.

レイ発射方法における各種の課題を鑑みて、本発明の実施例は、レイ発射方法に基づく、演算複雑さが低く、且つ正確性が高い電磁波伝搬経路の追跡方法を提供する。該方法は、幾何光学的理論に基づくものであるため、全てのシナリオの構築及び解析は、最終的に三次元座標の環境に適用する。   In view of various problems in the ray emission method, an embodiment of the present invention provides a method for tracking an electromagnetic wave propagation path with low computational complexity and high accuracy based on the ray emission method. Since the method is based on geometric optics theory, the construction and analysis of all scenarios will ultimately apply to a three-dimensional coordinate environment.

三次元座標では、まず取得された詳細のシナリオ情報に基づいて、観測されるシナリオ領域を計画し、シナリオにおける各物体の三次元空間における位置を決定し、対応する座標に基づいてシナリオにおける物体を計画された領域内に配置する。位置を決定した後に、シナリオに存在する各物体(障害物)を、対応する厚さ、高さ、電気パラメータ(誘電定数、導電率など)の材質特性を有する平面又は多面体(曲面物体は、複数の小さい平面を連結することで構成された多面体に近似されてもよい)に順次にモデル化する。   In 3D coordinates, first, the observed scenario area is planned based on the detailed scenario information acquired, the position of each object in the scenario is determined in 3D space, and the object in the scenario is determined based on the corresponding coordinates. Place within the planned area. After the position is determined, each object (obstacle) present in the scenario is converted into a plane or polyhedron having a material characteristic of the corresponding thickness, height, and electrical parameters (dielectric constant, conductivity, etc.). May be approximated to a polyhedron constructed by connecting small planes).

無線信号の伝搬シナリオのモデル化が完成した後に、要求(数、配置位置など)に基づいて、三次元座標環境において送信点Tx及び受信点Rxについて正確な位置に配置し、無線送受信ノードパラメータ、例えば送信電力、送受信アンテナ類型(無指向性アンテナ、指向性アンテナなど)、アンテナ高さ、アンテナ属性などを設定する。このように、観測される無線ネットワークのシナリオモデル化が完成した。   After the modeling of the radio signal propagation scenario is completed, the transmission point Tx and the reception point Rx are arranged at the correct positions in the three-dimensional coordinate environment based on the request (number, arrangement position, etc.), and the radio transmission / reception node parameters, For example, transmission power, transmission / reception antenna type (omnidirectional antenna, directional antenna, etc.), antenna height, antenna attribute, etc. are set. Thus, scenario modeling of the observed wireless network has been completed.

本発明の実施例は上記のシナリオにおいて実施され、以下は図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention are implemented in the above scenario, and the following describes embodiments of the present invention with reference to the drawings.

<実施例1>
本発明の実施例は電磁波伝搬経路の追跡方法を提供し、該方法は無線信号の伝搬シナリオに適用し、該伝搬シナリオの構築プロセスは上記の通りである。図6は該方法のフローチャートであり、図6に示すように、該方法は下記のステップを含む。
<Example 1>
An embodiment of the present invention provides a method for tracking an electromagnetic wave propagation path, which method is applied to a radio signal propagation scenario, and a process for constructing the propagation scenario is as described above. FIG. 6 is a flowchart of the method. As shown in FIG. 6, the method includes the following steps.

ステップ601:所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する。   Step 601: An effective plane of a transmission point is determined based on a predetermined effective plane selection radius.

ステップ602:該送信点により放出された各レイについて、該レイの方向に沿って該レイと該有効平面との交点を検出する。   Step 602: For each ray emitted by the transmission point, an intersection between the ray and the effective plane is detected along the ray direction.

ステップ603:該レイと該有効平面との交点が存在し、且つ該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、該レイが受信点の受信領域に到達し、或いは該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、該レイの次の経路方向を決定する。これによって、該レイの伝搬経路を取得し、該送信点の電磁波伝搬経路を取得する。   Step 603: When an intersection of the ray and the effective plane exists and a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is equal to or less than a predetermined maximum reflection equivalent, the ray is in the reception area of the reception point. The next path direction of the ray is determined until the cumulative reflection equivalent that reaches or passes through the effective intersection of the ray is greater than a predetermined maximum reflection equivalent. Thus, the propagation path of the ray is acquired, and the electromagnetic wave propagation path of the transmission point is acquired.

本実施例では、上記のシナリオ構成作業が完成した後に、観測されるシナリオの複雑さを事前にある程度低減させ、後続の電磁波経路追跡プロセスにおける関連計算の複雑さを低減させるように、構成されたシナリオに対して領域区分の操作を行う。   In this example, after the above scenario configuration work was completed, it was configured to reduce the complexity of the observed scenario to some extent in advance, and to reduce the complexity of related calculations in the subsequent electromagnetic path tracking process. Operate the area classification for the scenario.

本実施例では、シナリオにおける全ての物体を、幾つかの平面により囲まれた多面体構造に簡略化し、シナリオにおいて有効領域を区分し、障害物平面が該有効領域内に位置する場合に、該障害物平面を有効平面と称し、後の電磁波経路追跡プロセスでは、該有効平面を、電磁波レイを反射させる可能性のある平面とみなし、障害物平面が該有効領域の外に位置する場合に、該障害物平面を無効平面と称し、後の電磁波経路追跡プロセスでは、該無効平面が電磁波レイを反射させなく、交点の取得などの関連演算は有効領域の外に位置する無効平面を考慮しない。   In this embodiment, all the objects in the scenario are simplified to a polyhedral structure surrounded by several planes, the effective area is segmented in the scenario, and the obstacle plane is located in the effective area. The object plane is referred to as the effective plane, and in the subsequent electromagnetic wave path tracking process, the effective plane is regarded as a plane that may reflect the electromagnetic ray, and the obstacle plane is located outside the effective area. The obstacle plane is referred to as an invalid plane, and in the later electromagnetic wave path tracking process, the invalid plane does not reflect the electromagnetic ray, and related operations such as acquisition of the intersection do not consider the invalid plane located outside the effective area.

本実施例では、上記有効領域は、所定の有効平面選択半径Lにより決定され、送信点Txを基準点(円心)にして、カバレッジ半径が該有効平面選択半径Lの円形領域であってもよい。構成されたシナリオでは、障害物平面と基準点Txとの距離が該有効平面選択半径Lよりも大きい場合、即ち該障害物平面が半径Lの円形カバレッジ領域の外に位置する場合に、該平面は、後の交点取得の計算プロセスにおいて考慮されず、無効平面とみなされる。一方、障害物の平面が該有効平面選択半径Lによりカバーされる領域内に位置する場合に、該平面を有効平面とみなす。よって、該所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定できる。   In the present embodiment, the effective area is determined by a predetermined effective plane selection radius L, and even if the transmission point Tx is a reference point (circular center) and the coverage radius is a circular area having the effective plane selection radius L, Good. In the configured scenario, if the distance between the obstacle plane and the reference point Tx is larger than the effective plane selection radius L, that is, if the obstacle plane is located outside the circular coverage area of radius L, the plane Is not considered in the calculation process of the subsequent intersection acquisition and is considered an invalid plane. On the other hand, when the plane of the obstacle is located within the area covered by the effective plane selection radius L, the plane is regarded as an effective plane. Therefore, the effective plane of the transmission point can be determined based on the predetermined effective plane selection radius.

ここで、有効平面とみなすことは、電磁波が伝搬プロセスにおいて該平面に衝突して反射される可能性があり、且つ電磁波経路が受信点の受信信号に寄与する可能性があり、該平面についての交点計算を考慮する必要があることを意味する。図7に示すように、要求に応じて大規模の複雑なシナリオをモデル化し、送信点Txを基準点にして、シナリオにおける各障害物の各平面と基準点Txとの間の距離tを算出し、該距離tと所定の有効領域選択半径Lとを比較し、送信点の有効平面を決定する。   Here, regarding the effective plane, the electromagnetic wave may collide with the plane in the propagation process and be reflected, and the electromagnetic path may contribute to the reception signal at the reception point. This means that it is necessary to consider intersection calculation. As shown in FIG. 7, a large-scale complex scenario is modeled as required, and the distance t between each plane of each obstacle in the scenario and the reference point Tx is calculated using the transmission point Tx as a reference point. Then, the distance t is compared with a predetermined effective area selection radius L to determine the effective plane of the transmission point.

図7に示すように、円形領域は、Txを円心、Lを半径にして構成された有効領域であり、平面nと基準点Txとの間の距離tがLよりも大きい場合に、該平面nが有効領域の外に位置するため、該平面nを通過した電磁波反射経路が存在せず、或いは反射経路の受信点の受信信号への寄与度が弱いと考慮され、該平面nを無効平面とみなし、該平面nは後の交点取得の計算に考慮されなくてもよい。   As shown in FIG. 7, the circular region is an effective region configured with Tx as the center and L as the radius, and when the distance t between the plane n and the reference point Tx is larger than L, the circular region is Since the plane n is located outside the effective area, it is considered that there is no electromagnetic wave reflection path that has passed through the plane n, or that the contribution of the reception point of the reflection path to the received signal is weak. Considering a plane, the plane n does not have to be taken into account in the subsequent intersection acquisition calculation.

本実施例では、該有効領域の半径Lは、異なる計算の精度要求に基づいて設定されてもよく、精度要求が高い場合に、計算プロセスではより多くの障害物の電磁波伝搬への影響を考慮する必要があるため、該閾値(有効平面選択半径L)を相対的に大きい数値に設定してもよい。例えば、該閾値は、現在で観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離(communication range)に設定されてもよい。平面の基準点Txとの距離がシステムによりサポートされている通信距離よりも大きい場合に、該平面を無効平面とみなしてもよい。これは、平面と送信点との距離が該送信点により発射された電磁波信号の伝搬可能な最大距離(即ち通信距離)よりも大きいと、該平面が電磁波を反射させなく、或いは反射信号が非常に弱いと考慮されてもよく、受信点の受信性能へ大きな影響を生じないからである。よって、該平面を無効平面とみなしてもよい。   In this embodiment, the radius L of the effective area may be set based on different calculation accuracy requirements. When the accuracy requirement is high, the calculation process considers the influence of more obstacles on electromagnetic wave propagation. Therefore, the threshold (effective plane selection radius L) may be set to a relatively large numerical value. For example, the threshold may be set to the maximum communication range supported by the currently observed wireless network. When the distance from the plane reference point Tx is larger than the communication distance supported by the system, the plane may be regarded as an invalid plane. This is because if the distance between the plane and the transmission point is larger than the maximum distance (that is, the communication distance) that the electromagnetic wave signal emitted by the transmission point can propagate, the plane does not reflect the electromagnetic wave or the reflected signal is very This is because it may be considered to be weak, and it does not have a great influence on the reception performance of the reception point. Therefore, the plane may be regarded as an invalid plane.

本実施例では、上記無線信号の伝搬シナリオに配置された障害物について、全ての障害物の情報リストを予め維持してもよく、表1に示すように、該障害物情報表は、障害物IDの項目(Object ID)、障害物実体名称の項目(Object name)、障害物に含まれる平面の数の項目(Plane amount)、及び障害物に含まれる平面IDの項目(Plane IDs in Object)を含んでもよい。   In the present embodiment, an information list of all obstacles may be maintained in advance for the obstacles arranged in the radio signal propagation scenario. As shown in Table 1, the obstacle information table includes the obstacle information table. ID item (Object ID), obstacle entity name item (Object name), number of planes included in the obstacle (Plane amount), and plane ID items included in the obstacle (Plane IDs in Object) May be included.

表1:障害物情報表

Figure 2016213835
Table 1: Obstacle information table
Figure 2016213835

ここで、障害物IDの項目は、障害物のシナリオにおける唯一の識別子を示し、障害物実体名称の項目は、障害物の実際の環境における対応する名称(例えばbuilding、wall、mountainなど)を示し、障害物に含まれる平面の数の項目は、現在の障害物を構成する平面の数を示し、障害物を構成する各平面はシナリオにおいて唯一の識別子を有し、障害物に含まれる平面IDの項目は、現在の障害物を構成する全ての平面の唯一の識別子を示す。   Here, the item of the obstacle ID indicates a unique identifier in the scenario of the obstacle, and the item of the obstacle entity name indicates a corresponding name in the actual environment of the obstacle (for example, building, wall, mountain, etc.). The number of planes included in the obstacle field indicates the number of planes constituting the current obstacle, and each plane constituting the obstacle has a unique identifier in the scenario, and the plane ID included in the obstacle The item of indicates a unique identifier of all planes constituting the current obstacle.

また、本実施例では、上記無線信号の伝搬シナリオについて、表2に示すように、各障害物平面のために対応する平面情報リストを維持してもよい。該平面情報表は、主に、平面IDの項目(Plane ID)、所属障害物ID(Object ID)、平面頂点座標の項目(Coordinate of vertex)、平面と送信点との間の距離の項目(Distance with Tx)、有効反射平面フラグの項目(Effective plane flag)、及び電気パラメータの項目(Electrical parameters)などを含んでもよい。   In this embodiment, as shown in Table 2, a plane information list corresponding to each obstacle plane may be maintained for the radio signal propagation scenario. The plane information table mainly includes a plane ID item (Plane ID), an obstacle ID (Object ID), a plane vertex coordinate item (Coordinateate of vertex), and a distance item between a plane and a transmission point ( (Distance with Tx), an effective reflection plane flag item (Effective plane flag), an electrical parameter item (Electrical parameters), and the like.

表2:障害物平面情報表

Figure 2016213835
Table 2: Obstacle plane information table
Figure 2016213835

平面IDの項目は、現在の対応する平面の唯一の識別子を示し、所属障害物IDは、現在の平面の所属する障害物のシナリオにおける唯一の識別子を示し、平面と送信点との間の距離の項目は、現在の平面と送信点Txとの間の距離を示し、該項目は、設定された有効平面選択半径Lとを比較し、現在の平面が有効平面であるか否かを判断するために用いられる。該項目で示される距離が閾値Lよりも小さい場合に、現在の平面が有効平面であると判断し、該リストにおける有効反射平面フラグの項目を1で示してもよい。該項目で示される距離が閾値Lよりも大きい場合に、現在の平面が無効平面であると判断し、有効反射平面フラグの項目を0で示してもよい。   The plane ID item indicates the unique identifier of the current corresponding plane, the belonging obstacle ID indicates the unique identifier in the scenario of the obstacle to which the current plane belongs, and the distance between the plane and the transmission point Item indicates the distance between the current plane and the transmission point Tx, and the item compares the set effective plane selection radius L to determine whether or not the current plane is an effective plane. Used for. When the distance indicated by the item is smaller than the threshold value L, it is determined that the current plane is an effective plane, and the item of the effective reflection plane flag in the list may be indicated by 1. When the distance indicated by the item is larger than the threshold value L, it may be determined that the current plane is an invalid plane, and the item of the effective reflection plane flag may be indicated by 0.

表2に示すように、この例では、平面Aに関する幾何的位置情報及び電気パラメータ情報が定められている。電気パラメータ情報は、現在の平面に用いられる材質の誘電定数及び導電率という2つの物理特性を含む。既存の経路追跡方法では、電気パラメータに関する材質物理特性パラメータは障害物全体について設定され、即ち異なる平面により構成された障害物全体のみに対して物理特性値を操作できる。しかし、実際には、同一の障害物は異なる材質を有する異なる平面により構成され、電磁波信号が異なる材質の平面に衝突して生じた伝搬特性が異なり、障害物全体について物理特性値を全体として設定すると、電磁波信号が同一の障害物の異なる平面に衝突した場合に、異なる材質の表面の電磁波への異なる影響を体現できなく、結局は電磁波の実環境における伝送特性を正確にシミュレートできなくなる。従って、本実施例の方法では、各平面について関連情報表を個別に設定することで、単一の平面について物理特性値を設定でき、経路追跡の精度をさらに高めることができる。   As shown in Table 2, in this example, geometric position information and electrical parameter information regarding the plane A are defined. The electrical parameter information includes two physical properties, the dielectric constant and conductivity of the material used for the current plane. In the existing path tracking method, the material physical property parameter related to the electrical parameter is set for the entire obstacle, that is, the physical property value can be manipulated only for the entire obstacle constituted by different planes. However, in reality, the same obstacle is composed of different planes with different materials, and the propagation characteristics caused by collision of electromagnetic wave signals with different material planes are different. Then, when the electromagnetic wave signal collides with different planes of the same obstacle, it is impossible to embody different influences on the electromagnetic wave of the surface of different materials, and eventually it is impossible to accurately simulate the transmission characteristics of the electromagnetic wave in the real environment. Therefore, in the method of the present embodiment, by setting the related information table individually for each plane, the physical characteristic value can be set for a single plane, and the accuracy of path tracking can be further improved.

本実施例では、ステップ601において送信点の有効平面を決定し、考慮する必要のない反射面をフィルタリングし、交点取得の計算プロセス及び後続の反射経路決定の計算プロセスを大幅に低減できる。   In this embodiment, the effective plane of the transmission point is determined in step 601 and the reflection surfaces that do not need to be considered are filtered, so that the calculation process of intersection acquisition and subsequent calculation of the reflection path can be greatly reduced.

本実施例では、送信点の有効平面を決定した後に、電磁波レイの経路追跡プロセスを行ってもよい。経路追跡プロセスでは、送信点により放出された各レイについて、該レイの直射方向に沿って該レイと上記の有効平面との交点を検出してもよい。   In this embodiment, the electromagnetic ray ray path tracking process may be performed after the effective plane of the transmission point is determined. In the path tracking process, for each ray emitted by the transmission point, an intersection point between the ray and the effective plane may be detected along the direct direction of the ray.

ここで、電磁波の実際の伝送プロセスでは、該レイの直射方向に沿って、該レイ直射方向において電磁波が通過した、有効領域範囲内の障害物を順次に見つけ、該レイと直射経路上の障害物平面との交点を計算する。図8に示すように、レイiは有効領域内に位置する3つの障害物、即ち障害物A、障害物B及び障害物Cを通過し、該レイiは該障害物Aの面A1及び面A2、該障害物Bの面B1及び面B2、並びに該障害物Cの面C1及び面C2とそれぞれ交差しているため、該レイとこの3つの障害物の交点はA1、A2、B1、B2、C1及びC2である。該レイiは面A1の点A1において反射されているため、交点A1を反射点、即ち該電磁波レイの該直射経路上の有効交点とする。   Here, in the actual transmission process of electromagnetic waves, obstacles in the effective area range in which electromagnetic waves have passed in the ray direct direction are sequentially found along the direct direction of the ray, and the obstacles on the ray and the direct path are detected. Calculate the intersection with the object plane. As shown in FIG. 8, the ray i passes through three obstacles located in the effective area, that is, the obstacle A, the obstacle B, and the obstacle C, and the ray i is a surface A1 and a surface of the obstacle A. Since the plane B1 and the plane B2 of the obstacle B and the plane C1 and the plane C2 of the obstacle C respectively intersect with A2, the intersection of the ray and the three obstacles is A1, A2, B1, and B2. , C1 and C2. Since the ray i is reflected at the point A1 on the surface A1, the intersection A1 is set as a reflection point, that is, an effective intersection on the direct path of the electromagnetic wave ray.

本実施例では、有効交点(反射点)A1を取得した後に、該反射点A1の幾何的情報に基づいて該電磁波伝搬の次の経路方向を決定してもよい。該レイが経路方向において受信点により受信され、即ち受信点の受信領域に到達した場合に、このレイの追跡を停止し、この場合に、該レイの受信信号を算出してもよい。一方、該レイが経路方向において受信点により受信されていない場合に、該経路方向に沿って該レイの電磁波伝搬経路を追跡し続けてもよく、例えば、該経路方向において該レイの該方向に通過した障害物平面を見つけ続け、障害物平面との交点を求め、そのうちの有効交点を選別してもよい。   In this embodiment, after obtaining the effective intersection (reflection point) A1, the next path direction of the electromagnetic wave propagation may be determined based on the geometric information of the reflection point A1. When the ray is received by the reception point in the path direction, that is, when the reception area of the reception point is reached, the ray tracking may be stopped, and in this case, the reception signal of the ray may be calculated. On the other hand, when the ray is not received by the receiving point in the path direction, the electromagnetic wave propagation path of the ray may continue to be traced along the path direction, for example, in the direction of the ray in the path direction. You may continue to find the obstacle plane that has passed through, find the intersection with the obstacle plane, and select the effective intersection among them.

図9に示すように、有効交点A1を決定した後に、点A1の幾何的情報に基づいて、電磁波の次の伝搬方向を判断し、A1を通過する反射経路方向において、まず、該反射経路が受信点に到達したか否かを判断し、図9に示すように、判断の結果として、電磁波レイが該経路において受信点に到達していない場合に、該反射経路方向に沿って通過した障害物を見つけ続ける。この例では、電磁波レイが該反射経路において障害物D及び障害物Eを通過し、且つ障害物上の平面(面D1、面D2、面E1、面E2)と交差し、算出された電磁波レイの該経路上の交点はそれぞれD1、D2、E1及びE2であり、判断の結果として、D1を、該電磁波の伝搬経路において通過したもう1つの有効交点として選択する。同様の処理により、後続の電磁波伝搬経路を追跡し続ける。   As shown in FIG. 9, after determining the effective intersection A1, the next propagation direction of the electromagnetic wave is determined based on the geometric information of the point A1, and in the reflection path direction passing through A1, first, the reflection path is It is determined whether or not the reception point has been reached, and as shown in FIG. 9, when the electromagnetic wave ray has not reached the reception point in the path, the obstacle that has passed along the reflection path direction as shown in FIG. Continue to find things. In this example, the electromagnetic wave ray passes through the obstacle D and the obstacle E in the reflection path and intersects with the planes (surface D1, surface D2, surface E1, and surface E2) on the obstacle, and the calculated electromagnetic wave ray is calculated. Are intersection points D1, D2, E1, and E2, respectively. As a result of the determination, D1 is selected as another effective intersection point that has passed through the propagation path of the electromagnetic wave. By following the same process, the subsequent electromagnetic wave propagation path is continuously tracked.

本実施例では、該レイと上記有効平面との交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達した場合に、該レイの受信信号を直接に算出してもよい。一方、該レイと上記有効平面との交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達していない場合に、このレイを追跡することなく、次のレイを直接に追跡してもよい。   In the present embodiment, when there is no intersection between the ray and the effective plane and the ray reaches the reception area of the reception point, the received signal of the ray may be directly calculated. On the other hand, when the intersection of the ray and the effective plane does not exist and the ray has not reached the reception area of the reception point, the next ray is directly traced without tracing this ray. Also good.

本実施例では、1つのレイを無制限に追跡することを回避するために、反射当量という概念を定義する。電磁波の伝搬プロセス全体において、電磁波は複数の材質の異なる障害物に衝突し、電磁波は複数回反射される。材質の異なる障害物平面の電磁波への反射作用が異なるため、本実施例では、材質の異なる障害物平面の電磁波への異なる反射作用レベルを表すために、表3に示すように、各材質に対応する等価反射当量値を定義する。   In this embodiment, the concept of reflection equivalent is defined in order to avoid tracking one ray indefinitely. In the entire electromagnetic wave propagation process, the electromagnetic wave collides with a plurality of obstacles made of different materials, and the electromagnetic wave is reflected a plurality of times. In this embodiment, since the reflection action to the electromagnetic waves of the obstacle planes of different materials is different, in order to represent the different reflection action levels to the electromagnetic waves of the obstacle planes of different materials, as shown in Table 3, for each material, Define the corresponding equivalent reflection equivalent value.

表3:異なる材質についての等価反射当量表

Figure 2016213835
Table 3: Equivalent reflection equivalent table for different materials
Figure 2016213835

電磁波がある材質の障害物平面を通過する場合に、等価反射当量表における対応するレベル値に基づいて、該平面の電磁波への反射作用を算出する。複数回反射された電磁波伝搬経路について、各障害物平面を通過する時の対応する異なる等価反射当量を累計する必要がある。表3に示すように、ガラス材質障害物及び煉瓦材質の障害物を例にして、ガラス材質の障害物に対応する等価反射当量は4であり、煉瓦材質の障害物に対応する等価反射当量は1であり、該数値は、ガラス表面の電磁波への反射作用が煉瓦表面の電磁波への反射作用の4倍であること、即ちガラスによる電磁波の1回の反射が煉瓦による電磁波の4回の反射に相当することを意味する。信号のエネルギー損失の観点から、ガラス表面の電磁波への反射作用による損失が煉瓦表面の電磁波への反射作用による損失の4倍に相当すると考えられてもよい。   When an electromagnetic wave passes through an obstacle plane of a certain material, the reflection action of the plane on the electromagnetic wave is calculated based on the corresponding level value in the equivalent reflection equivalent table. For electromagnetic wave propagation paths reflected a plurality of times, it is necessary to accumulate corresponding equivalent reflection equivalents when passing through each obstacle plane. As shown in Table 3, taking the obstacles made of glass and brick as an example, the equivalent reflection equivalent corresponding to the obstacle made of glass is 4, and the equivalent reflection equivalent corresponding to the obstacle made of brick is The numerical value is 1, and the reflection effect on the electromagnetic wave on the glass surface is four times the reflection effect on the electromagnetic wave on the brick surface, that is, one reflection of the electromagnetic wave on the glass is four reflections of the electromagnetic wave on the brick. Is equivalent to From the viewpoint of signal energy loss, it may be considered that the loss due to the reflection effect on the electromagnetic wave on the glass surface corresponds to four times the loss due to the reflection effect on the electromagnetic wave on the brick surface.

電磁波信号が複数回反射された後に、該伝搬経路を通過した電磁波信号の受信点への寄与度が非常に弱いと考えられてもよい。このため、本実施例では、各伝送経路上の障害物平面の電磁波信号への反射影響を制限し、不要な計算量を低減させ、該方法の計算複雑さを低減させるように、最大反射当量Kを予め設定する。   After the electromagnetic wave signal is reflected a plurality of times, it may be considered that the contribution of the electromagnetic wave signal that has passed through the propagation path to the reception point is very weak. For this reason, in this embodiment, the maximum reflection equivalent is reduced so as to limit the influence of reflection on the electromagnetic wave signal of the obstacle plane on each transmission path, reduce unnecessary calculation amount, and reduce the calculation complexity of the method. K is set in advance.

本実施例では、電磁波反射経路の決定プロセスでは、電磁波がシナリオにおけるある位置に伝搬された場合に、累計反射当量が上記最大反射当量K以下であることのみを考慮する。即ち、レイの伝搬経路において、該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の該最大反射当量以下である場合に、該レイを追跡し続け、該有効交点の幾何的情報に基づいて該レイの次の経路方向を決定する。一方、該レイの該有効交点を通過する経路累計反射当量が所定の該最大反射当量より大きい場合に、このレイの追跡を停止し、該送信点から放出されたもう1つの追跡されていない新しいレイの経路の追跡プロセスを起動する。これによって、複数回の反射で受信点に到達する電磁波経路の計算プロセスを回避した。   In this embodiment, the electromagnetic wave reflection path determination process considers only that the cumulative reflection equivalent is equal to or less than the maximum reflection equivalent K when the electromagnetic wave is propagated to a certain position in the scenario. That is, in the ray propagation path, when the cumulative reflection equivalent of the path passing through the effective intersection of the ray is less than or equal to the predetermined maximum reflection equivalent, the ray is continuously tracked and based on the geometric information of the effective intersection. Determine the next path direction of the ray. On the other hand, if the cumulative path reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is greater than the predetermined maximum reflection equivalent, then stop tracking this ray and another untracked new emitted from the transmission point. Invoke ray path tracking process. This avoids the process of calculating the electromagnetic wave path that reaches the receiving point with multiple reflections.

ここで、レイの伝搬経路について、該伝搬経路の方向に基づいて該レイが受信点の受信領域に到達したか否かを決定してもよく、受信点の受信領域に到達した場合に、現在の電磁波経路の追跡を停止し、送信点から放出されたもう1つの電磁波レイの経路を追跡してもよく、受信点の受信領域に到達していない場合に、該伝搬経路の方向に沿って上記有効平面との交点を検出し続け、上記処理を繰り返してもよい。ここで、受信点の受信領域に到達した場合に、該レイの受信信号を算出し、即ち該レイの受信点の受信信号への寄与度を算出してもよい。   Here, for the propagation path of a ray, whether or not the ray has reached the reception area of the reception point may be determined based on the direction of the propagation path. May be traced, and another electromagnetic ray path emitted from the transmission point may be traced. If the reception area of the reception point is not reached, the direction of the propagation path is The above process may be repeated by continuously detecting the intersection with the effective plane. Here, when the reception area of the reception point is reached, the reception signal of the ray may be calculated, that is, the degree of contribution to the reception signal of the reception point of the ray may be calculated.

図10は経路追跡プロセス全体のフローチャートである。図10に示すように、該経路追跡プロセスでは、主に下記のステップを含む。   FIG. 10 is a flowchart of the entire path tracking process. As shown in FIG. 10, the path tracking process mainly includes the following steps.

ステップ1001:無線信号の伝搬シナリオを構成する。   Step 1001: A radio signal propagation scenario is configured.

ここで、上述したように、該ステップにおいて、実際のシナリオ情報に基づいて、観測されるシナリオ領域を区分し、シナリオにおける各物体の三次元空間における位置を決定し、各物体を平面又は平面体にモデル化し、送信点及び受信点を配置し、無線送受信ノードパラメータなどを設定してもよい。   Here, as described above, in this step, based on the actual scenario information, the observed scenario region is divided, the position of each object in the scenario is determined in the three-dimensional space, and each object is planar or planar. The transmission / reception node parameters may be set by arranging the transmission point and the reception point.

ステップ1002:有効平面を決定する。   Step 1002: An effective plane is determined.

ここで、上述したように、該ステップにおいて、所定の有効平面選択半径に基づいて有効領域を決定し、該有効領域範囲内の障害物平面を有効平面としてもよい。   Here, as described above, in this step, an effective area may be determined based on a predetermined effective plane selection radius, and an obstacle plane within the effective area range may be set as an effective plane.

ステップ1003:累計レイ追跡数がレイ総数に達していないか否かを判断し、YESの場合にステップ1004を実行し、そうでない場合に終了する。   Step 1003: It is determined whether or not the cumulative ray tracking number has reached the total number of rays. If YES, step 1004 is executed, and if not, the process ends.

ここで、送信点から放出された各レイについて、経路を追跡し、該ステップにおいて、YESと判断された場合に、レイ総数に達しておらず、追跡されていないレイがまだあることを意味し、ステップ1004を実行する。NOと判断された場合に、全てのレイについて追跡が終了することを意味し、これによって、該送信点から放出されたレイの伝搬経路を取得し、該送信点の電磁波伝搬経路を取得した。   Here, the path is traced for each ray emitted from the transmission point, and if it is determined YES in this step, it means that the total number of rays has not been reached and there are still untraced rays. Step 1004 is executed. When it is determined as NO, it means that the tracking is finished for all the rays, thereby acquiring the propagation path of the ray emitted from the transmission point and acquiring the electromagnetic wave propagation path of the transmission point.

ステップ1004:レイの方向に沿って交点を検出する。   Step 1004: An intersection point is detected along the ray direction.

ここで、該ステップにおいて、レイと有効平面との交点を検出する。   Here, in this step, the intersection of the ray and the effective plane is detected.

ステップ1005:物体との交点が存在するか否かを判断し、YESの場合にステップ1006を実行し、そうでない場合にステップ1011を実行する。   Step 1005: It is determined whether or not an intersection with the object exists. If YES, step 1006 is executed, and if not, step 1011 is executed.

ここで、該レイと物体(有効平面)との交点が存在した場合に、該レイを追跡し続けるように、その中から有効交点、例えば反射点を選択し、該レイと物体(有効平面)との交点が存在しない場合に、該レイの追跡を停止してもよい。   Here, when there is an intersection between the ray and the object (effective plane), an effective intersection, for example, a reflection point is selected from the ray and the object (effective plane) so as to continue tracking the ray. If there is no intersection with the ray, tracking of the ray may be stopped.

ステップ1006:有効交点を選別する。   Step 1006: A valid intersection is selected.

ここで、上述したように、レイと物体(有効平面)との交点が存在するが、一部の交点、例えば図8に示す交点A2、B1、B2、C1及びC2が無効である可能性がある。該ステップにおいて、有効交点、例えば図8に示す交点A1を選択する。   Here, as described above, there are intersections between the ray and the object (effective plane), but some intersections, for example, the intersections A2, B1, B2, C1, and C2 shown in FIG. 8 may be invalid. is there. In this step, an effective intersection, for example, the intersection A1 shown in FIG. 8 is selected.

ステップ1007:該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量を算出する。   Step 1007: Calculate the cumulative cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray.

ここで、上述したように、レイの有効交点を経過する経路累積反射当量は、該レイの前の伝搬プロセスにおける累積反射当量と、該有効交点の材質の等価反射当量との和である。ここで、該有効交点の材質に対応する等価反射当量は、予め記憶された異なる材質についての等価反射当量表、例えば表3に基づいて決定されてもよい。   Here, as described above, the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is the sum of the cumulative reflection equivalent in the propagation process before the ray and the equivalent reflection equivalent of the material of the effective intersection. Here, the equivalent reflection equivalent corresponding to the material of the effective intersection may be determined based on an equivalent reflection equivalent table for different materials stored in advance, for example, Table 3.

ステップ1008:該レイの該有効交点を経過する経路累積反射当量が最大反射当量K以下であるか否かを判断し、YESの場合にステップ1009を実行し、そうでない場合に、ステップ1012を実行する。   Step 1008: It is determined whether the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is equal to or less than the maximum reflection equivalent K. If YES, step 1009 is executed; otherwise, step 1012 is executed. To do.

ここで、YESと判断された場合に、該レイの反射が受信信号に寄与できることを意味し、該レイを追跡し続けてもよく、NOと判断された場合に、該レイの反射の受信信号への寄与度が大きくないことを意味し、該レイの追跡を停止してもよい。   Here, if it is determined YES, it means that the reflection of the ray can contribute to the received signal, and the ray may be traced. If it is determined NO, the received signal of the reflection of the ray This means that the contribution to is not large, and the ray tracking may be stopped.

ステップ1009:該レイの次の経路方向を決定する。   Step 1009: Determine the next route direction of the ray.

ここで、該有効交点を用いて該レイの次の経路方向を取得できる。   Here, the next route direction of the ray can be obtained using the effective intersection.

ステップ1010:該レイが受信点の受信領域に到達したか否かを判断し、YESの場合にステップ1013を実行し、そうでない場合にステップ1004に戻る。   Step 1010: It is determined whether or not the ray has reached the reception area of the reception point. If YES, step 1013 is executed, otherwise, the process returns to step 1004.

ここで、YESと判断された場合に、このレイが既に受信点の受信領域に到着し、このレイの伝搬経路を取得したことを意味し、該伝搬経路の受信点の受信信号への寄与度を算出してもよく、NOと判断された場合に、このレイがまだ伝搬中であることを意味し、該レイを追跡し続けてもよい。   Here, when it is determined YES, this means that this ray has already arrived at the reception area of the reception point and has acquired the propagation path of this ray, and the degree of contribution to the received signal at the reception point of this propagation path May be calculated, and if it is determined NO, this means that this ray is still being propagated and may continue to be tracked.

ステップ1011:該レイが受信点の受信領域に到達したか否かを判断し、YESの場合にステップ1013を実行し、そうでない場合にステップ1012を実行する。   Step 1011: It is determined whether or not the ray has reached the reception area of the reception point. If YES, step 1013 is executed, and if not, step 1012 is executed.

YESと判断された場合に、このレイが既に受信点の受信領域に到着し、このレイの伝搬経路を取得したことを意味し、該伝搬経路の受信点の受信信号への寄与度を算出してもよく、NOと判断された場合に、このレイがまだ伝搬中であることを意味し、物体との交点がないため、該レイを追跡する必要がない。   When it is determined YES, this means that this ray has already arrived at the reception area of the reception point and has acquired the propagation path of this ray, and the contribution degree to the received signal at the reception point of the propagation path is calculated. If it is determined as NO, this means that this ray is still propagating, and there is no intersection with the object, so it is not necessary to track the ray.

ステップ1012:新しいレイを追跡する。   Step 1012: Trace a new ray.

ステップ1013:受信信号を算出する。   Step 1013: Calculate a received signal.

本実施例の方法によれば、本発明の実施例によれば、有効平面選択半径Lを用いて一部の無効の障害物平面をフィルタリングし、最大反射当量Kを用いて一部の反射経路をフィルタリングすることで、計算する必要のある交点(レイと障害物との交点)の数を低減でき、演算の複雑さを低減でき、演算のかかる時間を短縮できる。   According to the method of this embodiment, according to the embodiment of the present invention, some invalid obstacle planes are filtered using the effective plane selection radius L, and some reflection paths are used using the maximum reflection equivalent K. Can be reduced, the number of intersections (intersections between rays and obstacles) that need to be calculated can be reduced, computation complexity can be reduced, and computation time can be shortened.

本実施例では、受信点の受信領域は、半径がθd/2の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、dは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである。従来のレイ発射方法では、レイが均一な角度間隔で送信点により空間に散乱され、一方、受信点を中心にして合理的な大きさの受信領域を区分し、どのレイが該受信領域を通過するかを判断し、該受信領域を通過したレイが受信点により受信されたと考えられてもよい。このため、レイ発射方法では、受信点の受信領域の大きさは、受信レイを正確に判断するには非常に重要である。設計された受信領域が小さ過ぎると、受信側の位置で受信領域を通過したレイを見つけることができず、計算時の信号の漏れという問題に繋がる。設計された受信領域が大き過ぎると、同一のレイ経路について二重計算を行うという問題に繋がる。また、図11に示すように、異なる位置にある受信点について、サイズの異なる受信領域を設計してもよい。受信領域のサイズと送受信機間の電磁波伝送経路の長さとの間に比例関係があり、経路長さの増大に伴い、受信領域のサイズもそれに応じて増大する。   In this embodiment, the reception area of the reception point is a spherical area having a radius of θd / 2, θ is the angular interval of adjacent rays, and d is the length of the electromagnetic wave propagation path from the transmission point to the reception point. . In the conventional ray emission method, rays are scattered into the space by transmission points at uniform angular intervals, while a reception area of a reasonable size is divided around the reception point and which ray passes through the reception area. It may be determined that a ray that has passed through the reception area is received by the reception point. For this reason, in the ray emission method, the size of the reception area of the reception point is very important for accurately determining the reception ray. If the designed reception area is too small, a ray that has passed through the reception area cannot be found at the position on the reception side, which leads to a problem of signal leakage during calculation. If the designed reception area is too large, it leads to a problem of performing double calculation for the same ray path. Further, as shown in FIG. 11, reception areas having different sizes may be designed for reception points at different positions. There is a proportional relationship between the size of the reception area and the length of the electromagnetic wave transmission path between the transmitter and the receiver. As the path length increases, the size of the reception area increases accordingly.

本実施例では、θが角度間隔、2つの隣接するレイの間の直線距離Rが直径の球状領域を、受信点の受信領域として用いる。その理由は次の通りである。レイ発射方法では、設定されたレイの角度間隔θは通常非常に小さく(モデル化のプロセスでは、ユーザは計算精度の要求に応じて角度間隔を設定してもよく、設定された角度間隔が小さいほど、計算精度が高い)、2つの隣接するレイの直線距離Rを該角度間隔に対応するアーク長さとして近似してもよく、図12に示すように、送受信点間の電磁波伝搬経路長さがdであると仮定すると、アーク長さの計算式に基づいて該アーク長さθdを算出でき、即ち2つの隣接するレイ間の直線距離Rをθdとして近似してもよい。本実施例は三次元環境に基づくものであるため、三次元環境では、本実施例の方法は、受信点Rxを球の中心にして、半径rがθd/2の球状領域を、レイが空間において受信点により受信されたか否かを判断するための受信領域とする。該受信領域のサイズは、同一の経路を通過する電磁波レイのうち1つのみが該受信領域を通過することを確保でき、二重計算による誤差を効率的に回避できる。   In the present embodiment, a spherical region having an angular interval θ and a linear distance R between two adjacent rays having a diameter is used as a receiving region of the receiving point. The reason is as follows. In the ray firing method, the set ray angle interval θ is usually very small (in the modeling process, the user may set the angle interval according to the requirement of calculation accuracy, and the set angle interval is small. As shown in FIG. 12, the electromagnetic wave propagation path length between the transmitting and receiving points may be approximated as the arc length corresponding to the angular interval. Assuming that d is d, the arc length θd can be calculated based on the arc length calculation formula, that is, the linear distance R between two adjacent rays may be approximated as θd. Since the present embodiment is based on a three-dimensional environment, in the three-dimensional environment, the method of the present embodiment has a spherical area having a radius r of θd / 2 with the receiving point Rx as the center of the sphere, and the ray is a space. The reception area for determining whether or not the signal is received by the reception point in FIG. The size of the reception area can ensure that only one of the electromagnetic wave rays passing through the same path passes through the reception area, and an error due to double calculation can be avoided efficiently.

本実施例では、上述したように、三次元環境では、受信点の受信領域を半径がθd/2の球状領域に設計することで、受信点による同一経路の電磁波レイについての二重計算を回避できるが、空間には特別領域が存在し、受信点がこのような特別領域内に設定すると、受信点は、受信領域を通過するレイを検出できなくなる。   In the present embodiment, as described above, in a three-dimensional environment, the reception area of the reception point is designed to be a spherical area having a radius of θd / 2, thereby avoiding double calculation of the electromagnetic ray of the same path by the reception point. However, there is a special area in the space, and if the reception point is set in such a special area, the reception point cannot detect a ray passing through the reception area.

図12に示すように、隣接する2つのレイ間の夾角がθであり、送信点Txと受信点Rxとの間の経路長さがdであると設定し、上述したように、各隣接する2つのレイの間隔は、アーク長さに基づいて近似することでθdを取得できる。よって、空間におけるそれぞれ隣接する3つのレイについて、各レイにおいて仮想の球を構築すると仮定してもよく、球の中心は各レイにおいて該レイの始点からの距離がdの位置にあり、各レイにおける球の半径はθd/2であり、各レイにおける球はそれぞれ外接関係を維持している。よって、3つの隣接するレイが通過する3の球は、それらの間に、いずれも球にも属しない隙間領域を形成し、該隙間領域は上記の特別領域である。   As shown in FIG. 12, the depression angle between two adjacent rays is set to θ, and the path length between the transmission point Tx and the reception point Rx is set to d. The distance between two rays can be approximated based on the arc length to obtain θd. Thus, for each three adjacent rays in space, it may be assumed that a virtual sphere is constructed in each ray, and the center of the sphere is located at a position d from the start point of each ray in each ray. The radius of the sphere at is θd / 2, and the sphere at each ray maintains a circumscribed relationship. Therefore, the three spheres through which three adjacent rays pass form a gap region that does not belong to any sphere between them, and the gap region is the special region described above.

図13に示すように、左側は垂直方向において見た図であり、右側は側面から見た図である。受信点がちょうど該隙間領域内に位置し、且つ受信点が該領域内のいずれの位置にあっても、該受信点を中心に、半径がθd/2の受信領域内には、レイがいずれも通過しないため、受信信号漏れという問題点が生じ、受信側信号を計算する際に誤差が生じてしまう。   As shown in FIG. 13, the left side is a view seen in the vertical direction, and the right side is a view seen from the side. Regardless of the position of the reception point in the gap area and the position of the reception point in the area, there is no ray in the reception area centered on the reception point and having a radius of θd / 2. Does not pass through, the problem of reception signal leakage arises, and an error occurs when calculating the reception side signal.

この問題点を解決するために、解決案が提供されている。図14に示す解決案では、受信点が特別領域に位置することによる信号漏れの問題点を回避するために、受信領域の半径を増大させる方法を用いている。この方法は、受信点が特別領域に位置することによる信号漏れの問題点を回避できるが、受信領域が拡大されているため、受信領域を通過する電磁波レイの数も増加し、該方法によると、同一の経路を通過する複数の電磁波が該受信領域を通過することが再び生じるため、二重計算の問題が生じてしまう。   In order to solve this problem, a solution is provided. The solution shown in FIG. 14 uses a method of increasing the radius of the reception area in order to avoid the problem of signal leakage due to the reception point being located in the special area. This method can avoid the problem of signal leakage due to the reception point being located in the special area, but since the reception area is enlarged, the number of electromagnetic wave rays passing through the reception area is also increased. Since a plurality of electromagnetic waves passing through the same path again pass through the receiving area, a double calculation problem occurs.

本実施例では、該問題点を解決すると共に、同一経路の電磁波の二重計算を回避するために、送信点をθ/2だけ回転させるという方法、例えば該送信点がθ/2だけ回転するように制御することを採用する。該方法では、依然としてθ/2を球状受信領域の半径として用い、受信領域の大きさを変更しない。図15に示すように、半径がθ/2の受信領域には電磁波経路がいずれも該領域を通過しない場合に、送信点が空間において水平方向(又は垂直方向)に沿って回転し、それに応じて、送信点により発射されたレイにより形成されたレイ球全体も回転し、回転角度をθ/2に設定すると、送信点から発射された各レイもそれに伴い角度θ/2だけ回転する。回転した後に、受信点の受信領域について、該領域を通過する電磁波レイを検索すると、該受信領域を通過するレイがある。このように、この方法によれば、同一経路の二重計算の問題を回避でき、計算時に生じた信号漏れの問題を回避できる。   In the present embodiment, in order to solve the problem and avoid double calculation of electromagnetic waves in the same path, a method of rotating the transmission point by θ / 2, for example, the transmission point rotates by θ / 2. Adopt to control as follows. The method still uses θ / 2 as the radius of the spherical reception area and does not change the size of the reception area. As shown in FIG. 15, when no electromagnetic wave path passes through the receiving area having a radius of θ / 2, the transmission point rotates in the horizontal direction (or vertical direction) in space, and accordingly Thus, the entire ray sphere formed by the rays emitted from the transmission point also rotates, and when the rotation angle is set to θ / 2, each ray emitted from the transmission point also rotates by an angle θ / 2 accordingly. After the rotation, when the electromagnetic wave ray passing through the region is searched for the reception region of the reception point, there is a ray passing through the reception region. Thus, according to this method, the problem of double calculation of the same path can be avoided, and the problem of signal leakage that occurs during the calculation can be avoided.

本発明の実施例によれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the complexity of the calculation process in the path tracking process, to realize a more efficient and accurate simulation of the electromagnetic transmission path, and to acquire the electromagnetic wave propagation characteristics in the observed wireless network. .

<実施例2>
本発明の実施例は電磁波伝搬経路の追跡装置をさらに提供し、該装置の問題解決の原理は実施例1の方法と類似するため、その具体的な実施は実施例1の方法の実施を参照してもよく、重複する内容について説明が省略される。
<Example 2>
Since the embodiment of the present invention further provides an apparatus for tracking an electromagnetic wave propagation path, and the principle of solving the problem of the apparatus is similar to the method of the first embodiment, the specific implementation refers to the implementation of the method of the first embodiment. The description of the overlapping contents may be omitted.

図16は本実施例の電磁波伝搬経路の追跡装置の構成を示す図である。図16に示すように、該装置1600は、決定部1601、検出部1602、及び処理部1603を含む。   FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the tracking device for the electromagnetic wave propagation path of this embodiment. As shown in FIG. 16, the apparatus 1600 includes a determination unit 1601, a detection unit 1602, and a processing unit 1603.

決定部1601は、所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する。   The determination unit 1601 determines the effective plane of the transmission point based on a predetermined effective plane selection radius.

ここで、実施例1に説明したように、無線信号の伝搬シナリオでは、障害物の平面と送信点との間の距離が上記有効平面選択半径よりも大きい場合に、該平面が無効平面であると決定し、一方、障害物の平面と送信点との間の距離が上記有効平面選択半径よりも小さい場合に、該平面が有効平面であると決定する。該決定部により一部の障害物平面をフィルタリングし、計算量を低減させた。   Here, as described in the first embodiment, in the radio signal propagation scenario, when the distance between the obstacle plane and the transmission point is larger than the effective plane selection radius, the plane is an invalid plane. On the other hand, if the distance between the plane of the obstacle and the transmission point is smaller than the effective plane selection radius, it is determined that the plane is an effective plane. Some obstacle planes were filtered by the determination unit to reduce the amount of calculation.

検出部1602は、該送信点により放出された各レイについて、該レイの方向に沿って該レイと該有効平面との交点を検出する。   The detection unit 1602 detects the intersection of the ray and the effective plane along the direction of the ray for each ray emitted by the transmission point.

ここで、実施例1に説明したように、各レイの出射方法に沿って、該レイと上記有効平面との交点が存在するか否かを決定してもよい。交点が存在する場合に、該レイについて有効交点を反射点とする反射経路が存在する可能性があり、該レイを追跡し続けてもよい。交点が存在していない場合に、該レイと全ての障害物平面とは交差せず、該レイを追跡し続ける必要がない。   Here, as described in the first embodiment, whether or not there is an intersection between the ray and the effective plane may be determined in accordance with the emission method of each ray. When an intersection exists, there is a possibility that a reflection path having an effective intersection as a reflection point exists for the ray, and the ray may be continuously tracked. If no intersection exists, the ray does not intersect all obstacle planes and there is no need to keep track of the ray.

処理部1603は、該レイと該有効平面との交点が存在し、且つ該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、該レイが受信点の受信領域に到達し、或いは該レイの該有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、該レイの次の経路方向を決定する。これによって、該レイの伝搬経路を取得でき、該送信点の電磁波伝搬経路を取得できる。   The processing unit 1603 receives the reception of the reception point when the intersection between the ray and the effective plane exists and the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is equal to or less than a predetermined maximum reflection equivalent. The next path direction of the ray is determined until the cumulative path reflection equivalent that reaches the region or passes through the effective intersection of the ray is greater than a predetermined maximum reflection equivalent. Thereby, the propagation path of the ray can be acquired, and the electromagnetic wave propagation path of the transmission point can be acquired.

ここで、実施例1に説明したように、該電磁波レイの追跡プロセスには2つの終了条件が存在し、1つは電磁波レイの経路が受信点の受信領域に到達したことであり、もう1つは累積反射当量が最大反射当量に達したことであり、上記2つの条件のいずれか1つを満たした場合に、現在のレイの追跡プロセスを終了し、新しいレイの追跡プロセスを行い続ける。また、上記交点が存在し、且つ現在の伝搬経路において該レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が上記の最大反射当量に達していない場合に、処理部1603は、該レイの次の経路方向を追跡し、該経路方向においてレイが受信点の受信領域に到達していないときに、該レイの該経路方向に沿って交点を検出し続けてもよい。また、上記交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達していない場合に、新しいレイ経路を追跡する。上記交点が存在せず、且つ該レイが受信点の受信領域に到達した場合に、該レイの受信信号を算出し、新しいレイ経路を追跡してもよい。   Here, as described in the first embodiment, there are two termination conditions in the electromagnetic wave ray tracking process, and one is that the path of the electromagnetic wave ray has reached the reception area of the reception point. One is that the cumulative reflection equivalent has reached the maximum reflection equivalent, and when one of the two conditions is satisfied, the current ray tracking process is terminated and the new ray tracking process is continued. In addition, when the intersection exists and the cumulative reflection equivalent that passes through the effective intersection of the ray in the current propagation path does not reach the maximum reflection equivalent, the processing unit 1603 performs the next route of the ray. The direction may be tracked, and when the ray does not reach the reception area of the reception point in the route direction, the intersection point may be continuously detected along the route direction of the ray. Further, when the intersection does not exist and the ray has not reached the reception area of the reception point, a new ray path is traced. When the intersection does not exist and the ray reaches the reception area of the reception point, a reception signal of the ray may be calculated and a new ray path may be traced.

本実施例では、有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離であってもよい。   In this embodiment, the effective plane selection radius may be the maximum communication distance supported by the observed wireless network.

本実施例では、該受信点の受信領域は、半径がθd/2の球状領域であってもよく、θは隣接レイの角度間隔であり、dは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである。これによって、二重計算を回避できる。   In the present embodiment, the reception area of the reception point may be a spherical area having a radius of θd / 2, θ is an angular interval between adjacent rays, and d is an electromagnetic wave propagation path from the transmission point to the reception point. Length. This avoids double calculations.

本実施例では、処理部1603は、レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、検出部1602が回転後の送信点により放出されたレイを検出し続けるように、該送信点をθ/2だけ回転させてもよい。   In this embodiment, the processing unit 1603 causes the transmission point so that the detection unit 1602 continues to detect the ray emitted by the rotated transmission point when none of the rays pass through the reception area of the reception point. May be rotated by θ / 2.

本実施例では、装置1600は、伝搬シナリオにおける障害物の障害物情報表及び/又は各平面の平面情報表を記憶する記憶部1604をさらに含んでもよい。ここで、障害物情報表は、障害物ID、障害物名称、障害物に含まれる平面の数、及び障害物に含まれる平面IDを含んでもよく、表1は該障害物情報表の一例である。ここで、平面情報表は、平面ID、所属障害物ID、平面頂点座標、送信点との間の距離、有効反射平面フラグ、及び電気パラメータを含んでもよく、表2は該平面情報表の一例である。また、記憶部1604は、異なる障害物表面材質についての等価反射当量表をさらに記憶してもよく、表3は等価反射当量表の一例である。   In the present embodiment, the apparatus 1600 may further include a storage unit 1604 that stores an obstacle information table of obstacles in the propagation scenario and / or a plane information table of each plane. Here, the obstacle information table may include an obstacle ID, an obstacle name, the number of planes included in the obstacle, and a plane ID included in the obstacle. Table 1 is an example of the obstacle information table. is there. Here, the plane information table may include a plane ID, belonging obstacle ID, plane vertex coordinates, distance to the transmission point, effective reflection plane flag, and electrical parameters, and Table 2 is an example of the plane information table. It is. The storage unit 1604 may further store an equivalent reflection equivalent table for different obstacle surface materials, and Table 3 is an example of an equivalent reflection equivalent table.

本実施例の装置によれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。   According to the apparatus of the present embodiment, the complexity of the calculation process in the path tracking process can be reduced, more efficient and accurate simulation of the electromagnetic transmission path can be realized, and the electromagnetic wave propagation characteristics in the observed wireless network can be acquired. .

<実施例3>
本発明の実施例はコンピュータシステムをさらに提供し、該コンピュータシステムは実施例2に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置を含んでもよい。
<Example 3>
The embodiment of the present invention further provides a computer system, which may include the electromagnetic wave propagation path tracking device described in the second embodiment.

図17は本実施例のコンピュータシステムの構成を示す図である。図17に示すように、コンピュータシステム1700は、中央処理装置(CPU)1701及び記憶装置1702を含んでもよい。記憶装置1702は中央処理装置1701に接続する。記憶装置1702は各種のデータを記憶してもよく、情報処理のプログラムをさらに記憶し、中央処理装置1701の制御により該プログラムが実行される。   FIG. 17 is a diagram showing the configuration of the computer system of this embodiment. As shown in FIG. 17, the computer system 1700 may include a central processing unit (CPU) 1701 and a storage device 1702. The storage device 1702 is connected to the central processing unit 1701. The storage device 1702 may store various data, further stores an information processing program, and the program is executed under the control of the central processing unit 1701.

1つの態様では、実施例2に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置の機能は中央処理装置に統合されてもよい。   In one aspect, the function of the tracking device of the electromagnetic wave propagation path described in the second embodiment may be integrated into the central processing unit.

もう1つの態様では、実施例2に記載の電磁波伝搬経路の追跡装置は中央処理装置1701と離れて配置され、例えば電磁波伝搬経路の追跡装置は中央処理装置1701に接続されたチップであり、中央処理装置1701の制御により電磁波伝搬経路の追跡装置の機能を果たしてもよい。   In another aspect, the electromagnetic wave propagation path tracking device described in the second embodiment is arranged away from the central processing unit 1701, for example, the electromagnetic wave propagation path tracking device is a chip connected to the central processing unit 1701, The function of the tracking device for the electromagnetic wave propagation path may be fulfilled by the control of the processing device 1701.

また、図17に示すように、コンピュータシステム1700は、入力装置1703及び出力装置1704等をさらに含んでもよい。上記装置の機能は従来技術と類似し、その説明が省略される。なお、コンピュータシステム1700は、必ずしも図17に示される全ての装置を含む必要がない。また、コンピュータシステム1700は、図17に示されていない装置をさらに含んでもよく、従来技術を参照してもよい。   As shown in FIG. 17, the computer system 1700 may further include an input device 1703, an output device 1704, and the like. The function of the above apparatus is similar to that of the prior art, and the description thereof is omitted. Note that the computer system 1700 does not necessarily include all the devices shown in FIG. The computer system 1700 may further include devices not shown in FIG. 17 and may refer to the prior art.

本実施例のコンピュータシステムによれば、経路追跡プロセスにおける計算プロセスの複雑さを低減でき、より効率的、且つ正確な電磁伝送経路のシミュレーションを実現でき、観測される無線ネットワークにおける電磁波伝搬特性を取得できる。   According to the computer system of this embodiment, it is possible to reduce the complexity of the calculation process in the path tracking process, to realize more efficient and accurate simulation of the electromagnetic transmission path, and to acquire the electromagnetic wave propagation characteristics in the observed wireless network. it can.

本発明の実施例は、電磁波伝搬経路の追跡装置又はコンピュータシステムにおいてプログラムを実行する際に、コンピュータに、実施例1に記載の方法を前記電磁波伝搬経路の追跡装置又はコンピュータシステムにおいて実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。   According to an embodiment of the present invention, when executing a program in an electromagnetic wave propagation path tracking apparatus or computer system, the computer causes the computer to execute the method described in Embodiment 1 in the electromagnetic wave propagation path tracking apparatus or computer system. Further provided is a readable program.

本発明の実施例は、コンピュータに、実施例1に記載の方法を電磁波伝搬経路の追跡装置又はコンピュータシステムにおいて実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。   An embodiment of the present invention further provides a storage medium storing a computer-readable program for causing a computer to execute the method described in Embodiment 1 in an electromagnetic wave propagation path tracking apparatus or a computer system.

本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムはロジック部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、フラッシュメモリ等に関する。   The above apparatus and method of the present invention may be realized by hardware, or may be realized by combining hardware and software. The present invention relates to a computer-readable program. When the program is executed by a logic unit, the logic unit realizes the above-described apparatus or configuration requirements, or the logic unit realizes various methods or steps described above. Can be made. The present invention relates to a storage medium for storing the above program, such as a hard disk, a magnetic disk, an optical disk, a DVD, a flash memory, and the like.

以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。   Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, the above description is merely illustrative and does not limit the scope of protection of the present invention. Various changes and modifications may be made to the present invention without departing from the spirit and principle of the present invention, and these changes and modifications are also within the scope of the present invention.

また、上述した実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
電磁波伝搬経路の追跡方法であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定するステップと、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出するステップと、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定するステップと、を含む、方法。
(付記2)
伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、
前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、付記1に記載の方法。
(付記3)
前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、付記1に記載の方法。
(付記4)
前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、付記1に記載の方法。
(付記5)
前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、付記1に記載の方法。
(付記6)
前記受信点の受信領域は、半径がθd/2の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、dは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、付記1に記載の方法。
(付記7)
レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、回転後の送信点により放出されたレイを追跡し続けるように、前記送信点をθ/2だけ回転させるステップをさらに含む、付記6に記載の方法。
(付記8)
電磁波伝搬経路の追跡装置であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する決定手段と、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出する検出手段と、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定する処理手段と、を含む、装置。
(付記9)
前記決定手段は、伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、付記8に記載の装置。
(付記10)
前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、付記8に記載の装置。
(付記11)
前記処理手段は、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、次のレイを追跡し、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、付記8に記載の装置。
(付記12)
前記処理手段は、前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、付記8に記載の装置。
(付記13)
前記受信点の受信領域は、半径がθd/2の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、dは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、付記8に記載の装置。
(付記14)
前記処理手段は、レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、前記検出手段が回転後の送信点により放出されたレイを検出し続けるように、前記送信点をθ/2だけ回転させる、付記13に記載の装置。
(付記15)
伝搬シナリオにおける障害物の障害物情報表及び/又は各平面の平面情報表、並びに異なる障害物表面材質についての等価反射当量表を記憶する記憶手段をさらに含む、付記8に記載の装置。
(付記16)
前記障害物情報表は、障害物ID、障害物名称、障害物に含まれる平面の数、及び障害物に含まれる平面IDを含む、付記15に記載の装置。
(付記17)
前記平面情報表は、平面ID、所属障害物ID、平面頂点座標、送信点との間の距離、有効反射平面フラグ、及び電気パラメータを含む、付記15に記載の装置。
(付記18)
付記8に記載の装置を含む、コンピュータシステム。
Moreover, the following additional remarks are disclosed regarding the embodiment including the above-described examples.
(Appendix 1)
An electromagnetic wave propagation path tracking method,
Determining an effective plane of the transmission point based on a predetermined effective plane selection radius;
Detecting for each ray emitted by the transmission point the intersection of the ray and the effective plane along the direction of the ray;
When the intersection of the ray and the effective plane exists, and the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is equal to or less than a predetermined maximum reflection equivalent, the ray reaches the reception area of the reception point, Or determining the next path direction of the ray until a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is greater than a predetermined maximum reflection equivalent.
(Appendix 2)
Determining that the plane is an invalid plane if the distance between the plane of the obstacle in the propagation scenario and the transmission point is greater than the effective plane selection radius;
The method according to claim 1, wherein the plane is determined to be an effective plane when a distance between an obstacle plane and the transmission point in the propagation scenario is smaller than the effective plane selection radius.
(Appendix 3)
The method of claim 1, wherein the effective plane selection radius is a maximum communication distance supported by the observed wireless network.
(Appendix 4)
When the intersection of the ray and the effective plane does not exist and the ray reaches the reception area of the reception point, the reception signal of the ray is calculated,
The method according to claim 1, wherein if the intersection between the ray and the effective plane does not exist and the ray has not reached the reception area of the reception point, the next ray is tracked.
(Appendix 5)
When the ray reaches the reception area of the reception point, the received signal of the ray is calculated,
The method of claim 1, wherein the next ray is tracked when a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the rays is greater than a predetermined maximum reflection equivalent.
(Appendix 6)
The reception area of the reception point is a spherical area having a radius of θd / 2, θ is an angular interval between adjacent rays, and d is a length of an electromagnetic wave propagation path from the transmission point to the reception point. The method described.
(Appendix 7)
Appendix 6 further comprising the step of rotating the transmission point by θ / 2 so as to keep track of the ray emitted by the rotated transmission point when none of the rays pass through the reception area of the reception point. The method described in 1.
(Appendix 8)
An electromagnetic wave propagation path tracking device,
Determining means for determining an effective plane of the transmission point based on a predetermined effective plane selection radius;
Detection means for detecting an intersection of the ray and the effective plane along the direction of the ray for each ray emitted by the transmission point;
When the intersection of the ray and the effective plane exists, and the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is equal to or less than a predetermined maximum reflection equivalent, the ray reaches the reception area of the reception point, Or processing means for determining a next path direction of the ray until a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray becomes larger than a predetermined maximum reflection equivalent.
(Appendix 9)
The determination means determines that the plane is an invalid plane when the distance between the plane of the obstacle in the propagation scenario and the transmission point is larger than the effective plane selection radius, and the obstacle in the propagation scenario. The apparatus according to claim 8, wherein the plane is determined to be an effective plane when the distance between the plane and the transmission point is smaller than the effective plane selection radius.
(Appendix 10)
The apparatus according to appendix 8, wherein the effective plane selection radius is a maximum communication distance supported by the observed wireless network.
(Appendix 11)
When the intersection between the ray and the effective plane does not exist and the ray reaches the reception area of the reception point, the processing means calculates a reception signal of the ray and tracks the next ray. The apparatus according to appendix 8, wherein when the intersection between the ray and the effective plane does not exist and the ray has not reached the reception area of the reception point, the next ray is tracked.
(Appendix 12)
The processing means calculates a received signal of the ray when the ray reaches the reception area of the reception point, and a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is larger than a predetermined maximum reflection equivalent. The apparatus of claim 8 that, when larger, tracks the next ray.
(Appendix 13)
The reception area of the reception point is a spherical area having a radius of θd / 2, θ is an angular interval between adjacent rays, and d is a length of an electromagnetic wave propagation path from the transmission point to the reception point. The device described.
(Appendix 14)
The processing means sets the transmission point by θ / 2 so that the detection means continues to detect the ray emitted by the transmission point after rotation when no rays pass through the reception area of the reception point. The apparatus according to appendix 13, wherein the apparatus is rotated.
(Appendix 15)
The apparatus according to appendix 8, further comprising storage means for storing an obstacle information table of obstacles in a propagation scenario and / or a plane information table of each plane, and an equivalent reflection equivalent table for different obstacle surface materials.
(Appendix 16)
The apparatus according to appendix 15, wherein the obstacle information table includes an obstacle ID, an obstacle name, the number of planes included in the obstacle, and a plane ID included in the obstacle.
(Appendix 17)
The apparatus according to appendix 15, wherein the plane information table includes a plane ID, a belonging obstacle ID, a plane vertex coordinate, a distance to a transmission point, an effective reflection plane flag, and an electrical parameter.
(Appendix 18)
A computer system including the apparatus according to appendix 8.

Claims (18)

電磁波伝搬経路の追跡装置であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定する決定手段と、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出する検出手段と、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定する処理手段と、を含む、装置。
An electromagnetic wave propagation path tracking device,
Determining means for determining an effective plane of the transmission point based on a predetermined effective plane selection radius;
Detection means for detecting an intersection of the ray and the effective plane along the direction of the ray for each ray emitted by the transmission point;
When the intersection of the ray and the effective plane exists, and the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is equal to or less than a predetermined maximum reflection equivalent, the ray reaches the reception area of the reception point, Or processing means for determining a next path direction of the ray until a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray becomes larger than a predetermined maximum reflection equivalent.
前記決定手段は、伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、請求項1に記載の装置。   The determination means determines that the plane is an invalid plane when the distance between the plane of the obstacle in the propagation scenario and the transmission point is larger than the effective plane selection radius, and the obstacle in the propagation scenario. The apparatus of claim 1, wherein the plane is determined to be an effective plane if the distance between the plane and the transmission point is less than the effective plane selection radius. 前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the effective plane selection radius is a maximum communication distance supported by the observed wireless network. 前記処理手段は、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、次のレイを追跡し、前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、請求項1に記載の装置。   When the intersection between the ray and the effective plane does not exist and the ray reaches the reception area of the reception point, the processing means calculates a reception signal of the ray and tracks the next ray. The apparatus of claim 1, wherein the next ray is tracked when an intersection of the ray and the effective plane does not exist and the ray has not reached the reception area of the reception point. 前記処理手段は、前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、請求項1に記載の装置。   The processing means calculates a received signal of the ray when the ray reaches the reception area of the reception point, and a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is larger than a predetermined maximum reflection equivalent. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus tracks the next ray if it is large. 前記受信点の受信領域は、半径がθd/2の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、dは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、請求項1に記載の装置。   The reception area of the reception point is a spherical area having a radius of θd / 2, θ is an angular interval between adjacent rays, and d is a length of an electromagnetic wave propagation path from the transmission point to the reception point. The device described in 1. 前記処理手段は、レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、前記検出手段が回転後の送信点により放出されたレイを検出し続けるように、前記送信点をθ/2だけ回転させる、請求項6に記載の装置。   The processing means sets the transmission point by θ / 2 so that the detection means continues to detect the ray emitted by the transmission point after rotation when no rays pass through the reception area of the reception point. The apparatus of claim 6, wherein the apparatus is rotated. 伝搬シナリオにおける障害物の障害物情報表及び/又は各平面の平面情報表、並びに異なる障害物表面材質についての等価反射当量表を記憶する記憶手段をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, further comprising storage means for storing an obstacle information table of obstacles in the propagation scenario and / or a plane information table of each plane, and an equivalent reflection equivalent table for different obstacle surface materials. 前記障害物情報表は、障害物ID、障害物名称、障害物に含まれる平面の数、及び障害物に含まれる平面IDを含む、請求項8に記載の装置。   The apparatus according to claim 8, wherein the obstacle information table includes an obstacle ID, an obstacle name, the number of planes included in the obstacle, and a plane ID included in the obstacle. 前記平面情報表は、平面ID、所属障害物ID、平面頂点座標、送信点との間の距離、有効反射平面フラグ、及び電気パラメータを含む、請求項8に記載の装置。   The apparatus according to claim 8, wherein the plane information table includes a plane ID, a belonging obstacle ID, a plane vertex coordinate, a distance to a transmission point, an effective reflection plane flag, and an electrical parameter. 請求項1に記載の装置を含む、コンピュータシステム。   A computer system comprising the apparatus of claim 1. 電磁波伝搬経路の追跡方法であって、
所定の有効平面選択半径に基づいて送信点の有効平面を決定するステップと、
前記送信点により放出された各レイについて、前記レイの方向に沿って前記レイと前記有効平面との交点を検出するステップと、
前記レイと前記有効平面との交点が存在し、且つ前記レイの有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量以下である場合に、前記レイが受信点の受信領域に到達し、或いは前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きくなるまで、前記レイの次の経路方向を決定するステップと、を含む、方法。
An electromagnetic wave propagation path tracking method,
Determining an effective plane of the transmission point based on a predetermined effective plane selection radius;
Detecting for each ray emitted by the transmission point the intersection of the ray and the effective plane along the direction of the ray;
When the intersection of the ray and the effective plane exists, and the path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is equal to or less than a predetermined maximum reflection equivalent, the ray reaches the reception area of the reception point, Or determining the next path direction of the ray until a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the ray is greater than a predetermined maximum reflection equivalent.
伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも大きい場合に、前記平面が無効平面であると決定し、
前記伝搬シナリオにおける障害物の平面と前記送信点との間の距離が前記有効平面選択半径よりも小さい場合に、前記平面が有効平面であると決定する、請求項12に記載の方法。
Determining that the plane is an invalid plane if the distance between the plane of the obstacle in the propagation scenario and the transmission point is greater than the effective plane selection radius;
13. The method of claim 12, wherein the plane is determined to be an effective plane if a distance between an obstacle plane and the transmission point in the propagation scenario is less than the effective plane selection radius.
前記有効平面選択半径は、観測される無線ネットワークよりサポートされている最大通信距離である、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the effective plane selection radius is a maximum communication distance supported by an observed wireless network. 前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイと前記有効平面との交点が存在せず、且つ前記レイが前記受信点の受信領域に到達していない場合に、次のレイを追跡する、請求項12に記載の方法。
When the intersection of the ray and the effective plane does not exist and the ray reaches the reception area of the reception point, the reception signal of the ray is calculated,
The method according to claim 12, wherein the next ray is traced when there is no intersection between the ray and the effective plane and the ray has not reached the reception area of the reception point.
前記レイが前記受信点の受信領域に到達した場合に、前記レイの受信信号を算出し、
前記レイの前記有効交点を通過する経路累積反射当量が所定の最大反射当量よりも大きい場合に、次のレイを追跡する、請求項12に記載の方法。
When the ray reaches the reception area of the reception point, the received signal of the ray is calculated,
The method of claim 12, wherein the next ray is tracked if a path cumulative reflection equivalent passing through the effective intersection of the rays is greater than a predetermined maximum reflection equivalent.
前記受信点の受信領域は、半径がθd/2の球状領域であり、θは隣接レイの角度間隔であり、dは送信点から受信点までの電磁波伝搬経路の長さである、請求項12に記載の方法。   The reception area of the reception point is a spherical area having a radius of θd / 2, θ is an angular interval between adjacent rays, and d is a length of an electromagnetic wave propagation path from the transmission point to the reception point. The method described in 1. レイがいずれも前記受信点の受信領域を通過しない場合に、回転後の送信点により放出されたレイを追跡し続けるように、前記送信点をθ/2だけ回転させるステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。   The method further comprises the step of rotating the transmission point by θ / 2 so that if no rays pass through the reception area of the reception point, the ray continues to track the rays emitted by the rotated transmission point. 18. The method according to 17.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018079816A1 (en) 2016-10-31 2018-05-03 住友化学株式会社 Positive electrode active material precursor for lithium secondary battery, and method for manufacturing positive electrode active material for lithium secondary battery
EP3614584A4 (en) * 2017-04-17 2021-01-20 ZTE Corporation Visible plane determination method and device, inverse ray tracing method and device
CN112380643A (en) * 2020-11-02 2021-02-19 上海无线电设备研究所 Near-field electromagnetic scattering modeling method for plasma coated target
CN113868852A (en) * 2021-09-22 2021-12-31 中国人民解放军63660部队 Method for rapidly acquiring near-ground propagation characteristics of electromagnetic waves in open field
CN114124783A (en) * 2022-01-26 2022-03-01 深圳市永达电子信息股份有限公司 Path selection method based on improved fish swarm algorithm and computer storage medium
CN114629578A (en) * 2021-11-05 2022-06-14 成都市以太节点科技有限公司 Forest region signal propagation path loss model construction method and device, electronic equipment and storage medium
CN114928420A (en) * 2022-05-23 2022-08-19 南京捷希科技有限公司 Wireless channel multipath simulation precision optimization method based on forward ray tracing

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108286968B (en) * 2017-01-10 2021-11-09 中兴通讯股份有限公司 Method and device for tracing back ray
CN109861775B (en) 2017-11-30 2021-04-09 上海华为技术有限公司 Propagation path searching method and device
US10506449B1 (en) * 2018-06-06 2019-12-10 Baylor University Modeling wireless signal strength within a defined environment

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003134044A (en) * 2001-08-10 2003-05-09 Soc Francaise Du Radiotelephone Method for predictive estimation of radio cell coverage
JP2003318811A (en) * 2002-04-26 2003-11-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device, method, program for estimating and calculating reception electric field intensity and recording medium
JP2006287685A (en) * 2005-04-01 2006-10-19 Hitachi Ltd Radio wave propagation estimation program, radio wave propagation estimation method and device for implementing the method
JP2008015572A (en) * 2006-07-03 2008-01-24 Hitachi Ltd Radio wave propagation property calculation device, program, and radio wave propagation property calculation method
US20080132174A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Motorola, Inc. Method and system for adaptive ray launching
WO2008099927A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Nec Corporation Radio wave propagation characteristic estimation system, its method, and program

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319034A (en) * 2001-04-23 2002-10-31 Pfu Ltd Electromagnetic wave simulation device and method, and three-dimensional model data generator
CN104008217A (en) * 2013-02-25 2014-08-27 北京市劳动保护科学研究所 Large-scale complicated target model oriented electromagnetic wave shadow processing method
CN103217682A (en) * 2013-04-12 2013-07-24 杭州华韵天略电子科技有限公司 Target location and tracking system and method based on low-frequency electromagnetic wave

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003134044A (en) * 2001-08-10 2003-05-09 Soc Francaise Du Radiotelephone Method for predictive estimation of radio cell coverage
JP2003318811A (en) * 2002-04-26 2003-11-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device, method, program for estimating and calculating reception electric field intensity and recording medium
JP2006287685A (en) * 2005-04-01 2006-10-19 Hitachi Ltd Radio wave propagation estimation program, radio wave propagation estimation method and device for implementing the method
JP2008015572A (en) * 2006-07-03 2008-01-24 Hitachi Ltd Radio wave propagation property calculation device, program, and radio wave propagation property calculation method
US20080132174A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Motorola, Inc. Method and system for adaptive ray launching
WO2008099927A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Nec Corporation Radio wave propagation characteristic estimation system, its method, and program

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018079816A1 (en) 2016-10-31 2018-05-03 住友化学株式会社 Positive electrode active material precursor for lithium secondary battery, and method for manufacturing positive electrode active material for lithium secondary battery
EP3614584A4 (en) * 2017-04-17 2021-01-20 ZTE Corporation Visible plane determination method and device, inverse ray tracing method and device
CN112380643A (en) * 2020-11-02 2021-02-19 上海无线电设备研究所 Near-field electromagnetic scattering modeling method for plasma coated target
CN112380643B (en) * 2020-11-02 2023-05-16 上海无线电设备研究所 Near-field electromagnetic scattering modeling method for plasma coated target
CN113868852A (en) * 2021-09-22 2021-12-31 中国人民解放军63660部队 Method for rapidly acquiring near-ground propagation characteristics of electromagnetic waves in open field
CN113868852B (en) * 2021-09-22 2024-04-19 中国人民解放军63660部队 Method for rapidly acquiring near-ground propagation characteristics of electromagnetic waves in open field
CN114629578A (en) * 2021-11-05 2022-06-14 成都市以太节点科技有限公司 Forest region signal propagation path loss model construction method and device, electronic equipment and storage medium
CN114629578B (en) * 2021-11-05 2024-04-16 成都市以太节点科技有限公司 Forest signal propagation path loss model construction method and device, electronic equipment and storage medium
CN114124783A (en) * 2022-01-26 2022-03-01 深圳市永达电子信息股份有限公司 Path selection method based on improved fish swarm algorithm and computer storage medium
CN114928420A (en) * 2022-05-23 2022-08-19 南京捷希科技有限公司 Wireless channel multipath simulation precision optimization method based on forward ray tracing
CN114928420B (en) * 2022-05-23 2023-08-29 南京捷希科技有限公司 Wireless channel multipath simulation precision optimization method based on forward ray tracing

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