JP3677716B2

JP3677716B2 - 放送電波伝搬解析システム

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Publication number: JP3677716B2
Application number: JP19116898A
Authority: JP
Inventors: 恂一加藤; 庸介古賀; 吉人坂東; 英夫小林; 元千葉
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: JP2000028664A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放送局諸元を入力して、地域毎にメッシュ分割した各メッシュにおける前記放送局からの電界強度を計算し各放送局の放送電波の伝搬状況を解析する放送電波伝搬解析システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地上波デジタル放送を実現するには、テレビ電波送信および中継拠点の立地計画立案のために電波伝搬状態を解析することが必要である。従来、テレビ電波送信・中継拠点の立地計画では、送信・中継拠点の組み合わせにより、定められた範囲に所定出力の電波が到達するよう拠点計画を行っているが、机上で計画する場合、実際にどのような組み合わせであれば所定の範囲に到達するかをイメージすることは難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば拠点立地計画にあたっては、次のことを満足させる必要がある。まず、送信・中継拠点の組み合わせにより電波が計画範囲に到達していること、計画範囲周辺の同種の送信・中継拠点による影響を考慮すること、計画範囲に分布する人口、世帯などに対して所定の条件を満足する電波が到達していることである。通信・中継拠点の拠点立地計画では、拠点の位置およびその特性、地域地形などを利用し電波伝搬の状況を理論式によりシミュレートして最適な立地を計画するので、実際の伝搬状況との間には誤差が生じる。この誤差を最小限にするため実測値による補正等を施すことがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、計画初期段階における送信・中継拠点立地計画に有効な電波伝搬状況に関する情報を提供するものである。
【０００５】
そのために本発明は、放送局諸元を入力して、地域毎にメッシュ分割した各メッシュにおける前記放送局からの電界強度を計算し各放送局の放送電波の伝搬状況を解析する放送電波伝搬解析システムであって、地域毎にメッシュ分割した地図データを格納する地図データ記憶手段と、解析条件、放送局諸元、解析条件や放送局諸元の選択、指示の入力を行う入力手段と、前記入力手段により入力された解析条件、放送局諸元に基づき前記各メッシュにおける電界強度を求める電界強度計算手段と、前記強度計算手段により計算した電界強度に基づき前記各メッシュにおける最大電界強度を求める最大電界強度計算手段と、前記強度計算手段により計算した電界強度に基づき前記各メッシュにおける干渉の有無を求める干渉計算手段と、前記電界強度、最大電界強度、干渉の有無を解析データとして格納する解析データ記憶手段と、前記地図データ記憶手段に記憶された地図データ及び前記解析データ記憶手段に格納された解析データに基づき地図及び解析結果を出力する出力手段と、前記入力手段により入力された放送局、解析条件に基づき前記各計算手段を制御して前記解析データを前記解析データ記憶手段に格納し前記地図データ記憶手段に格納された地図データ及び前記解析データ記憶手段に格納された解析データに基づき前記出力手段の出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
前記電界強度計算手段は、円周分割と放射線状計算分割を行って分割ピッチに基づき放送局からの見通しがあるか、送受信点間に山岳回折に関係する山があるか、反射波が山で遮られるかを考慮して放射線方向の電界強度の計算を行って、各メッシュの近傍３点の前記放射線方向の計算値に基づき補間して該各メッシュの強度計算を行い、前記最大電界強度計算手段は、対象となる放送局の電界強度を比較して最大値を求めることにより強度計算を行い、前記干渉計算手段は、混信妨害を受ける放送局を希望局とし該希望局と同一チャンネル及び隣接チャンネルの放送局を妨害局として該妨害局を検索し、該検索された妨害局のうち選択された妨害局について干渉計算を行い、前記干渉の有無は、前記希望局の電界強度と前記妨害局の電界強度の差が予め設定された混信妨害比より大きいか否かにより判断することを特徴とするものである。
【０００７】
前記地図データは、前記各メッシュ毎に人口や世帯数などの統計データを有し、前記制御手段は、前記出力手段に地図データと統計データと解析データを重畳して出力し、前記制御手段は、前記統計データと解析データをそれぞれ区分して異なる出力態様で前記出力手段に出力し、前記統計データを前記各メッシュの前記解析データに対応して集計し、指定された範囲における統計データの集計値との比率を計算する手段を有することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る放送電波伝搬解析システムの実施の形態を示す図、図２は地図データファイルのデータ構成例を示す図、図３は地図管理データの構成例を示す図、図４は放送局諸元ファイルのデータ構成例を示す図、図５はカラーセット設定ファイルのデータ構成例を示す図、図６は電界強度計算結果ファイルのデータ構成例を示す図、図７は最大電界強度計算結果ファイルのデータ構成例を示す図、図８は干渉計算結果ファイルのデータ構成例を示す図である。
【０００９】
図１において、１は出力装置、２は入力装置、３は記憶装置、４は演算処理装置、１１は地図データファイル、１２は設定データファイル、１３は解析データファイル、１４は入出力制御部、１５は電界強度計算部、１６は最大電界強度計算部、１７は電波干渉計算部、１８は計算結果出力制御部を示す。
出力装置１は、放送電波伝搬解析を実行するに際して、初期メニュー画面からシステム設定、解析条件の設定、データの入力、解析結果の出力などのための各種画面を切り換え指示に応じ切り換えて表示出力し、あるいは印刷出力するディスプレイ、プリンタ、ＸＹプロッタなどの各種出力手段からなるものである。入力装置２は、出力装置のメニュー画面に応じて指示、設定情報や選択情報、データの入力などを行うキーボード、タッチパネル、マウスなどの各種入力手段からなるものである。記憶装置３は、各地域をメッシュ分割した地図データ、統計データなどからなる地図データファイル１１、解析条件などの設定データからなる設定データファイル１２など放送電波伝搬解析に必要な各種データファイル、解析計算結果のデータからなる解析データファイル１３を格納するものである。
【００１０】
演算処理装置４は、出力装置１、入力装置２、記憶装置３との間の入出力制御を行う入出力制御部１４、放送電波伝搬解析として各メッシュにおける電界強度を計算する電界強度計算部１５、最大電界強度を計算する最大電界強度計算部１６、電波干渉の有無を計算する電波干渉計算部１７、解析計算した結果の出力を制御する計算結果出力制御部１８などを有する。
【００１１】
記憶装置３に格納した地図データファイル１１は、例えば図２に示すように地図管理データにより地域、さらに各地域をメッシュ分割した各メッシュにおける地図データと統計データを管理する。地図管理データは、例えば図３に示すように地域Ａ１、その中のメッシュ分割した各メッシュａ１０１、ａ１０２、……に対応する緯度・経度の座標、その地図データ、統計データの情報を有する。地図データは、例えば行政界などの背景地図や等高線図、標高メッシュのデータからなり、統計データは、例えば地図データの地域、メッシュに対応した人口、世帯数などのデータからなる。
【００１２】
設定データファイル１２は、放送電波伝搬解析に必要な各種設定データからなり、例えば電波干渉の有無を判定するための混信妨害比、サービスエリア閾値、計算条件、計算範囲、カラーセット、電界曲線表示、放送局諸元、送信アンテナ指向特性、電界強度図表などの各データのファイルである。例えば放送局諸元ファイルでは、図４に示すように各放送局名毎に、その送信点位置（緯度・経度）、周波数（ＭＨｚ）、最大実効輻射電力（ｋＷ）、送信電力（ｋＷ）、送信アンテナ高（ｍ）、海抜高（ｍ）、送信アンテナ指向特性（参照ファイル）、偏波面（水平／垂直）、放送方式（アナログ／デジタル）などの情報を有する。また、カラーセット設定ファイルでは、図５に示すように解析結果の電界強度（ｄＢ）の各ランクに割り当てられる出力色、電波干渉の有無に割り当てられる出力色、世帯分布（統計情報）の各ランクに割り当てられる出力色などの情報、さらには線幅の情報を有する。
【００１３】
解析データファイル１３は、電界強度計算により得られる電界強度計算結果、最大電界強度計算により得られる最大電界強度計算結果、電波干渉計算により得られる干渉計算結果などの各データのファイルである。例えば電界強度計算結果ファイルは、図６に示すように地域Ａ１、その中のメッシュ分割した各メッシュａ１０１、ａ１０２、……における各放送局Ｈ１、Ｈ２、……の電界強度、さらにはその付加情報として解析条件、放送局諸元などの情報を有する。また、最大電界強度計算結果ファイルは、図７に示すように地域Ａ１、その中のメッシュ分割した各メッシュａ１０１、ａ１０２、……における放送局名の組み合わせ（Ｈ１、Ｈ３、……）、（Ｈ２、Ｈ３、……）、……の最大電界強度、さらにはその付加情報として解析条件などの情報を有する。干渉結果ファイルは、図８に示すように選択された希望放送局Ｈ１、……の各メッシュａ１０１、ａ１０２、……における妨害放送局（Ｈ５、Ｈ８、……）、（Ｈ２、Ｈ４、……）、……の干渉の有無、さらにはその付加情報として解析条件などの情報を有する。
【００１４】
次に、本発明に係る放送電波伝搬解析システムにより実行される処理の内容について詳述する。図９は放送電波伝搬解析システムの全体の解析処理の流れ及び各処理におけるファイルの入出力を説明するための図、図１０は電界強度計算の概念を説明するための図である。
【００１５】
本発明に係る放送電波伝搬解析システムの全体の解析処理の流れは、図９に示すようにまず、システム起動時に、システム設定として、設定データファイル１２の混信妨害比データファイル、サービスエリア閾値ファイル、計算条件設定ファイル、計算範囲設定ファイル、カラーセット設定ファイル、電界曲線表示設定ファイル、さらに選択地域毎に放送局諸元で指定する送信アンテナ指向特性ファイル、さらには電波法に決められた補正値を記述した電界強度図表ファイルを設定する。
【００１６】
混信妨害比設定では、アナログーデジタル、デジタルーアナログ、デジタルーデジタル、アナログーアナログのそれぞれにおいて、同一チャンネルの混信妨害保護比（ｄＢ）、上隣接チャンネルの混信妨害保護比、下隣接チャンネルの混信妨害保護比、つまり、同一チャンネル、上下隣接チャンネルの混信妨害保護比の設定を行う。
【００１７】
サービスエリア閾値では、干渉計算における希望局がアナログの場合のサービスエリア閾値（ｄＢ）、希望局がデジタルの場合のサービスエリア閾値のそれぞれ設定を行う。
【００１８】
電界曲線表示設定では、例えば（０．００、Red 、１．５ｍｍ）、（−２０．００、Orange、１．５ｍｍ）、（−２０．００、Green 、１．５ｍｍ）のように電界曲線、最大電界曲線を表示したいｄＢ値、色、線幅について、電界曲線、最大電界曲線の値と表示色との対応の設定を行う。
【００１９】
送信アンテナ指向特性では、水平角度は−１８０°〜１８０°まで、垂直角度は−９０°〜９０°までの範囲、利得（ｄＢ）は０以下で、例えば水平（−１８０°、−３０ｄＢ）、（−７０°、−３０ｄＢ）、（−６０°、０ｄＢ）、垂直（−９０°、−３０ｄＢ）、（−３０°、−３０ｄＢ）のように水平、垂直毎に角度、利得の設定を行う。
【００２０】
計算条件設定では、システム内で行う各種計算の条件を地域毎に設定するものであり、図１０の▲２▼に示すような放送局を中心に何度刻みでプロフィルを引くかの円周分割数を設定、放送局の最大輻射電力より計算半径の算出（計算半径の最大値は例えば２００ｋｍとする）、放送局から計算半径までのプロフィル内での標高値を参照する点であるプロフィル分割ピッチ（ｍ）を設定、▲１▼に示すようなプロフィル分割ピッチの整数倍で放送局から計算半径までの放射線状内での計算点である放射線状計算分割ピッチ（ｍ）の設定、計算を行うメッシュサイズ（例えば２５０ｍ、５００ｍ、１０００ｍ、１００ｍ）の設定を行う。なお、通常使われている１次メッシュ〜３次メッシュの区分は次のように定義されている。１次メッシュは、全国地域を１度毎の経線と３分の２度（４０分）毎の緯線によって縦横に分割された区画であり、約８０ｋｍ四方になる。この１次メッシュを縦横にそれぞれ８等分した約１０ｋｍ四方の区画が２次メッシュであり、さらに２次メッシュを縦横にそれぞれ１０等分した約１ｋｍ四方の区画が３次メッシュである。
【００２１】
計算範囲設定では、左下の経度（秒）と緯度（秒）、右上の経度（秒）と緯度（秒）により地域毎にシステム内で行う各種計算範囲の設定を行う。計算範囲として設定可能な範囲は、例えば使用する５０ｍ標高データの範囲内である。
【００２２】
電界強度図表は、送信点の海抜高から受信点海抜高を引いた値（ｍ）と送受信点間の地図上の距離（ｋｍ）から求める電界強度補正値（ｄＢ）が電波法に決められており、送受信点海抜高差／送受信点間距離／補正値のファイルイメージで設定される。この補正値は、送受信点間距離が４ｋｍ以上１０ｋｍ以内の場合と１０ｋｍ以上の場合で異なるものである。
【００２３】
上記システム設定を行うと、次に地域選択により背景地図、等高線図を読み込んで画面に表示し、さらに標高メッシュデータを読み込む。そして、放送局設定により、放送局（送信、中継拠点）の地図上の位置を設定し、先に図４で説明したような各放送局の諸元を設定する。ここで、位置（緯度・経度）は、手入力した値が画面に反映され、あるいは画面上のクリックした位置（緯度・経度）が入力される。海抜高は、送信点位置に入力されている緯度・経度の海抜高を例えば５０ｍ標高ファイルより参照することができる。計算上の高さは、送信アンテナ高＋海抜高となる。
【００２４】
以上の設定に基づき各種計算を実行する。電界強度計算では、計算範囲設定ファイルにしたがった計算範囲で、選択された放送局の電界強度を計算し、電界強度計算結果ファイル、電界強度付加情報ファイル、電界強度曲線ファイルとして保存する。最大電界強度計算では、計算範囲設定ファイルにしたがった計算範囲で、選択された放送局の最大電界強度を計算し、最大電界強度計算結果ファイル、最大電界強度付加情報ファイルとして保存する。干渉計算では、希望放送局を選択して干渉計算をし、干渉結果ファイル、干渉Ｄ／Ｕファイル（妨害局毎）、干渉付加情報ファイルとして保存する。ここで、希望放送局の選択は、リストからの選択や画面上からの選択により、妨害放送局は、希望放送局の周波数から同一、隣接チャンネルを検索し、検索された妨害放送局から対象とする放送局を選択して干渉計算対象とし計算を行う。Ｄ／Ｕ値については、Ｄ／Ｕ値＝希望局の電界強度−妨害局の電界強度であり、デジタル・アナログ共に同一処理とし、干渉の有無はデジタル・アナログの組み合わせ毎に判定用の閾値で区別する。なお、干渉計算を実行するためには電界強度計算が行われていなければならない。
【００２５】
各種計算が終了すると、例えば表示設定として、表示希望放送局を選択することにより、計算結果を電界強度メッシュ図、最大電界強度メッシュ図、干渉メッシュ部、電界曲線ライン図、統計分布図、見通し図などの各種図により表示出力する。この場合、背景として、背景地図や放送局名、等高線を適宜選択し、同時に表示希望の放送局のメッシュ図及び電界曲線を選択する。また、プロフィルとして、地図上のポイントの指定、放送局の指定、緯度・経度による２点指定に基づき見通し図を表示する。この計算のパラメータは、緯度・経度、標高（海抜高＋アンテナ高）である。また、付加情報として、表示されているメッシュ図のパラメータ（放送局諸元）を表示する。例えば表示されているメッシュ図が電界強度結果の場合には、電界強度結果付加情報を表示し、最大電界強度結果の場合には、最大電界強度結果付加情報を表示し、混信妨害結果の場合には、干渉結果付加情報を表示する。
【００２６】
次に、各種計算処理について説明する。図１１及び図１２は電界強度計算の処理を説明するための図、図１３は電界強度計算結果をメッシュに展開する補間処理を説明するための図、図１４及び図１５はサブルーチンの処理を説明するための図、図１６は送受信点間に山岳回折に関係する山がある場合の例を示す図である。
【００２７】
電界強度計算の処理では、図１１に示すようにまず、放送局諸元ファイル及び計算条件設定ファイルに基づき円周分割数と放射線上を分割する放射線状計算分割数を読み込み（ステップＳ１１、１２）、計算範囲内の地点を抽出して（ステップＳ１３）、各計算地点について放送局からの見通しがあるか否か、送受信点間に山岳回折に関係する山があるか否か、反射波が山で遮られるか否かを判断する（ステップＳ１４〜１６）。これらの判断により、放送局からの見通しがあり、かつ山岳回折に関係する山がある場合には処理Ａを実行する。また、放送局からの見通しがあり、山岳回折に関係する山がなく、かつ反射波が山で遮られる場合には処理Ｂを実行する。さらに、放送局からの見通しがあり、山岳回折に関係する山がなく、かつ反射波が山で遮られない場合には処理Ｃを実行し、放送局からの見通しがない場合には処理Ｄを実行して、それぞれ放射線方向の電界強度を求め、その電界強度を計算結果ファイルに保存する。
【００２８】
次に、放射線方向の計算結果ファイル、計算条件設定ファイル、放送局諸元ファイルに基づき図１２に示すようにＹ方向のメッシュ数、Ｘ方向のメッシュ数を読み込み（ステップＳ１７、１８）、計算範囲内のメッシュを抽出して（ステップＳ１９）、図１３に示すようにプロフィル毎に計算された放射線方向の電界強度に基づき、求めるメッシュの近傍３点の線形補間により各メッシュの電界強度を算定して、電界強度計算結果ファイル、電界強度付加情報ファイルに保存する（ステップＳ２０）。
【００２９】
上記処理Ａは、図１４に示すように送信アンテナ指向特性ファイルを参照して送信点から見た計算点の位置（水平角度、垂直角度）の指向特性Ｄ１（送信アンテナの水平指向特性）、Ｄ２（送信アンテナの垂直指向特性）を算定し（ステップＳ２１）、電界強度図表ファイルを参照して送信アンテナ高の補正値Ｅを算定して（ステップＳ２２）、電界強度図表ファイルを参照し減衰値Ｃ′を算定する（ステップＳ２３）。ここで、減衰値Ｃ′は、クラッター係数（建造物密集度）Γ、仰角φ（ｒａｄ）を参照し、３００ＭＨｚ以下を０とし、３００ＭＨｚを越える周波数に対して受信点が市街地にない場合と市街地の場合について算定する。クラッター係数Γは、受信点を中心とする１ｋｍ平方の平均高さから１０ｍの高さにおける当該１ｋｍ平方内にある建築構造物の水平断面積の１ｋｍ平方に対する１００分率（％）であり、市街地とは、Γ＝１（％）以上の場合をいう。また、仰角φは、受信点から送信アンテナ輻射中心（山岳回折に関係するｎ個の山がある場合は、ｎ番目の頂上とする）を見る仰角とする。そして、処理Ｅにより山岳回折損失Ｓ_nを算定した後（ステップＳ２４）、次の〔数１〕により電界強度を算定する（ステップＳ２５）。
【００３０】
【数１】
２０log(２２２√Ｐ／ｄ）＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ａ₁＋Ａ_n+1＋Ｓ₁＋Ｓ₂＋……＋Ｓ_n＋Ｃ′＋Ｅ
ここで、ｎ＝山岳回折数、Ｐ＝実効輻射電力（ＥＲＰ）、ｄ＝送受信距離
上記処理Ｅの山岳回折損失Ｓ_nの算定では、図１５に示すようにまず、電界強度計算図表ファイルを参照して１番目の山までの伝搬損失Ａ₁を算定する（ステップＳ２６）。ここでは、送信点と１番目の山までの間で反射波が遮られていなければ、伝搬損失Ａ₁＝０とし、遮られていれば、ｈ１を送信アンテナ位置の海抜高から電波反射点の海抜高を引いた値、ｈ２を１番目の山の頂上の海抜高から電波反射点の海抜高を引いた値、ｄを送信点と１番目の山の頂上との距離とするパラメータから電界強度図表ファイルを参照して、周波数が３００ＭＨｚ以下、３００ＭＨｚを越える場合の伝搬損失Ａ₁を算定する。
【００３１】
次に、ｎ番目の山までの伝搬損失Ａ_n+1を算定する（ステップＳ２７）。ここでは、ｎ番目の山と受信点との間で反射波が遮られていれば、伝搬損失Ａ_n+1＝０とし、遮られていなければ、ｈ１をｎ番目山の山頂から電波反射点の海抜高を引いた値、ｈ２を受信アンテナ位置の海抜高から電波反射点の海抜高を引いた値、ｄをｎ番目山の山頂と受信点との間の距離とするパラメータから電界強度図表ファイルを参照し、周波数が３００ＭＨｚ以下、３００ＭＨｚを越える場合の伝搬損失Ａ_n+1を算定する。
【００３２】
そして、山岳回折数ｎを読み込み（ステップＳ２８）、山岳回折損失Ｓ_nを算定する（ステップＳ２９）。ここでは、ｄ１を１番目の山までの距離、Ｈ１を送信点と２番目の山の山頂とを結ぶ直線と１番目の山の頂上を通る鉛直線との交点の海抜高を１番目の山の海抜高から差し引いた値、ｄｉをｉ−１番目から１番目の山までの距離、Ｈｉをｉ−１番目からｉ＋ｉ番目の山の山頂とを結ぶ直線とｉ番目の山の頂上を通る鉛直線との交点の海抜高をｉ番目の山の海抜高から差し引いた値、Ｈｎ＋１を受信点の海抜高、Ｄｉ＝｛（ｄ１＋ｄ２＋……＋ｄｉ）ｄｉ+1｝／（ｄ１＋ｄ２＋……＋ｄｉ+1）とするパラメータから電界強度図表ファイルを参照し、周波数が３００ＭＨｚ以下、３００ＭＨｚを越える場合の山岳回折損失Ｓ_nを算定する。送受信点間に山岳回折に関係する山がある場合の伝搬損失、回折損失、海抜高の対応例を示したのが図１６である。
【００３３】
上記処理Ｂは、処理Ａと同様にステップＳ２１〜２３の処理を実行した後、次の〔数２〕により電界強度を算定する。
【００３４】
【数２】
２０log(２２２√Ｐ／ｄ）＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｃ′＋Ｅ
ここで、Ｐ＝実効輻射電力（ＥＲＰ）、ｄ＝送受信距離
上記処理Ｃは、処理Ａと同様にステップＳ２１〜２３の処理を実行した後、ｈ１を送信アンテナ位置の海抜高から電波反射点の海抜高を引いた値、ｈ２を計算点の海抜高から電波反射点の海抜高を引いた値、ｄを送受信距離とするパラメータから電界強度図表ファイルを参照し、周波数が３００ＭＨｚ以下、３００ＭＨｚを越える場合の伝搬損失Ａ₀を算定し、次の〔数３〕により電界強度を算定する。
【００３５】
【数３】
２０log(２２２√Ｐ／ｄ）＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ａ₀＋Ｃ′＋Ｅ
ここで、Ｐ＝実効輻射電力（ＥＲＰ）、ｄ＝送受信距離
上記処理Ｄは、処理Ａと同様にステップＳ２１〜２３の処理を実行した後、ｈ１を送信アンテナ位置の海抜高、ｈ２を計算点の海抜高、ｄを送受信距離とするパラメータから電界強度図表ファイルを参照し、周波数が３００ＭＨｚ以下、３００ＭＨｚを越える場合の伝搬損失Ａ₀₀を算定し、次の〔数４〕により電界強度を算定する。
【００３６】
【数４】
２０log(２２２√Ｐ／ｄ）＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ａ₀₀＋Ｃ′＋Ｅ
ここで、Ｐ＝実効輻射電力（ＥＲＰ）、ｄ＝送受信距離
図１７は最大電界強度計算の処理を説明するための図、図１８は干渉計算の処理を説明するための図、図１９は同一・隣接放送局一覧の表示画面の例を示す図である。
最大電界強度計算の処理は、図１７に示すように対象となる放送局の電界強度計算結果ファイルの読み込みを行って（ステップＳ３１）、計算条件設定ファイルから計算範囲のＹ方向のメッシュ数、Ｘ方向のメッシュ数を読み込む（ステップＳ３２、３３）。そして、対象となる放送局の電界強度を比較し、最大値をファイルに書き出し、最大電界強度計算結果ファイル、最大電界強度付加情報ファイルに保存する（ステップＳ３４）。
【００３７】
干渉計算の処理は、図１８に示すように放送局諸元ファイルを参照して放送局を画面に表示し、混信妨害を受ける放送局（希望局）を画面から選択することにより（ステップＳ４１）、選択された希望局と同一、隣接チャンネル（妨害局）を検索する（ステップＳ４２）。そして、図１９に示すように検索した妨害局を画面に表示することにより、妨害局を画面から選択する（ステップＳ４３）。次に、電界強度計算結果ファイルサービスエリア閾値ファイル、混信妨害比データファイルを参照し計算範囲のＹ方向のメッシュ数、Ｘ方向のメッシュ数を読み込み（ステップＳ４４、４５）、希望局値≧閾値か否かを判断して（ステップＳ４６）、希望局値≧閾値となるメッシュについてＤ／Ｕ結果＜混信妨害比か否かを判断する（ステップＳ４７）。そして、Ｄ／Ｕ結果＜混信妨害比であれば混信あり（ステップＳ４８）、Ｄ／Ｕ結果＜混信妨害比ででなければ混信なし（ステップＳ４９）、として結果をファイルへ書き出し、干渉結果ファイル、干渉Ｄ／Ｕファイル、干渉付加情報ファイルに保存する（ステップＳ５０）。
【００３８】
図２０は計算結果出力制御回路の構成例を示す図、図２１は計算結果出力図の例を示す図である。例えば解析データａとして電界強度計算結果ファイルから電界強度データを、地図データｃとして背景地図データファイルから背景地図データを、さらに統計データｂとして統計データファイルから世帯分布データをそれぞれ読み出し、背景地図の上に電界強度メッシュ図を出力すると共に、世帯分布も併せて出力する場合、優先処理回路２１で解析データａを統計データｂより優先させ、それぞれのデータをカラーセット設定ファイルの制御データ２２に基づいて制御し、重ね合わせ回路２３において背景地図上に重ね合わせる。このような出力を行うと、図２１に示すように電界強度メッシュ図のサービスエリアから外れる世帯がどこにどの程度あるか視覚的に見ることができ、どの程度の世帯をカバーできるかを評価することができる。
【００３９】
このように各メッシュの統計データから、例えば電界強度が５０ｄＢまでのサービスエリアに入るメッシュの世帯数、６０ｄＢまでのサービスエリアに入るメッシュの世帯数などを累計し、範囲を指定してその範囲における総世帯数との比率を求めることにより、カバー率を求めることができる。最大電界強度計算結果、干渉計算結果についても同様である。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、送信アンテナ指向特性として、水平、垂直毎に角度、利得の設定を行っているが、その内容は、数値により水平、垂直毎の離散的な角度と利得であり、感覚的に特性が把握しにくい。そこで、設定値に基づき３次元の指向特性曲線を描画する手段を用意し、指向特性を３次元曲線で表示したり、任意の水平、垂直の角度の断面による２次元曲線で表示できるようにしてもよい。また、電界強度の計算では、円周分割と放射線状計算分割を行って放射線方向の計算を行い、求めるメッシュの３点近傍の計算値に基づき補間計算を行うようにしたが、範囲を指定して直接各メッシュの計算を行うようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、入力手段により入力された解析条件、放送局諸元に基づき各メッシュにおける電界強度を求める電界強度計算手段と、強度計算手段により計算した電界強度に基づき各メッシュにおける最大電界強度を求める最大電界強度計算手段と、強度計算手段により計算した電界強度に基づき各メッシュにおける干渉の有無を求める干渉計算手段とを備え、電界強度、最大電界強度、干渉の有無を解析データとして格納し、地図データ及び解析データに基づき地図及び解析結果を出力するので、メッシュ地図上で放送局の電波伝搬状況を電界強度図、最大電界強度図、干渉図などによりビジュアルに出力することができる。しかも、放送局の組み合わせを選択して最大電界強度図、干渉図などを出力することにより、テレビ電波送信・中継拠点の立地計画に必要な多様な情報を提供することができる。さらには、人口や世帯数などの統計データと併せて出力することにより、エリア毎のカバー状況なども容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放送電波伝搬解析システムの実施の形態を示す図である。
【図２】地図データファイルのデータ構成例を示す図である。
【図３】地図管理データの構成例を示す図である。
【図４】放送局諸元ファイルのデータ構成例を示す図である。
【図５】カラーセット設定ファイルのデータ構成例を示す図である。
【図６】電界強度計算結果ファイルのデータ構成例を示す図である。
【図７】最大電界強度計算結果ファイルのデータ構成例を示す図である。
【図８】干渉計算結果ファイルのデータ構成例を示す図である。
【図９】放送電波伝搬解析システムの全体の解析処理の流れ及び各処理におけるファイルの入出力を説明するための図である。
【図１０】電界強度計算の概念を説明するための図である。
【図１１】電界強度計算の処理を説明するための図である。
【図１２】電界強度計算の処理を説明するための図である。
【図１３】電界強度計算結果をメッシュに展開する補間処理を説明するための図である。
【図１４】サブルーチンの処理を説明するための図である。
【図１５】サブルーチンの処理を説明するための図である。
【図１６】送受信点間に山岳回折に関係する山がある場合の例を示す図である。
【図１７】最大電界強度計算の処理を説明するための図である。
【図１８】干渉計算の処理を説明するための図である。
【図１９】同一・隣接放送局一覧の表示画面の例を示す図である。
【図２０】計算結果出力制御回路の構成例を示す図である。
【図２１】計算結果出力図の例を示す図である。
【符号の説明】
１…出力装置、２…入力装置、３…記憶装置、４…演算処理装置、１１…地図データファイル、１２…設定データファイル、１３…解析データファイル、１４…入出力制御部、１５…電界強度計算部、１６…最大電界強度計算部、１７…電波干渉計算部、１８…計算結果出力制御部

Claims

放送局諸元を入力して、地域毎にメッシュ分割した各メッシュにおける前記放送局からの電界強度を計算し各放送局の放送電波の伝搬状況を解析する放送電波伝搬解析システムであって、
地域毎にメッシュ分割した地図データを格納する地図データ記憶手段と、
解析条件、放送局諸元、解析条件や放送局諸元の選択、指示の入力を行う入力手段と、
前記入力手段により入力された解析条件、放送局諸元に基づき前記各メッシュにおける電界強度を求める電界強度計算手段と、
前記強度計算手段により計算した電界強度に基づき前記各メッシュにおける最大電界強度を求める最大電界強度計算手段と、
前記強度計算手段により計算した電界強度に基づき前記各メッシュにおける干渉の有無を求める干渉計算手段と、
前記電界強度、最大電界強度、干渉の有無を解析データとして格納する解析データ記憶手段と、
前記地図データ記憶手段に記憶された地図データ及び前記解析データ記憶手段に格納された解析データに基づき地図及び解析結果を出力する出力手段と、
前記入力手段により入力された放送局、解析条件に基づき前記各計算手段を制御して前記解析データを前記解析データ記憶手段に格納し前記地図データ記憶手段に格納された地図データ及び前記解析データ記憶手段に格納された解析データに基づき前記出力手段の出力を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする放送電波伝搬解析システム。
前記電界強度計算手段は、円周分割と放射線状計算分割を行って分割ピッチに基づき放射線方向の電界強度を計算し、各メッシュの近傍３点の前記放射線方向の計算値に基づき補間して該各メッシュの強度計算を行うことを特徴とする請求項１記載の放送電波伝搬解析システム。
前記放射線方向の電界強度の計算は、放送局からの見通しがあるか、送受信点間に山岳回折に関係する山があるか、反射波が山で遮られるかを考慮して行うことを特徴とする請求項２記載の放送電波伝搬解析システム。
前記最大電界強度計算手段は、選択された放送局を対象として電界強度を比較して最大値を求めることにより強度計算を行うことを特徴とする請求項１記載の放送電波伝搬解析システム。
前記干渉計算手段は、混信妨害を受ける放送局を希望局とし該希望局と同一チャンネル及び隣接チャンネルの放送局を妨害局として該妨害局を検索し、該検索された妨害局のうち選択された妨害局について干渉計算を行うことを特徴とする請求項１記載の放送電波伝搬解析システム。
前記干渉の有無は、前記希望局の電界強度と前記妨害局の電界強度の差が予め設定された混信妨害比より大きいか否かにより判断することを特徴とする請求項５記載の放送電波伝搬解析システム。
前記地図データとして、背景地図データと等高線図データと標高メッシュデータを有することを特徴とする請求項１記載の放送電波伝搬解析システム。
前記地図データとして、前記各メッシュ毎に統計データを有し、前記制御手段は、地図上に統計データと解析データを重畳して前記出力手段に出力することを特徴とする請求項１記載の放送電波伝搬解析システム。
前記統計データは、人口や世帯数であることを特徴とする請求項８記載の放送電波伝搬解析システム。
前記制御手段は、前記統計データと解析データをそれぞれ区分して異なる出力態様で前記出力手段に出力することを特徴とする請求項８記載の放送電波伝搬解析システム。
前記制御手段は、解析データの出力優先度を統計データより高くして地図上に重ねて前記出力手段より出力することを特徴とする請求項８記載の放送電波伝搬解析システム。
前記統計データを前記各メッシュの前記解析データに対応して集計し、指定された範囲における統計データの集計値との比率を計算する手段を有することを特徴とする請求項８記載の放送電波伝搬解析システム。
前記解析条件として、送信アンテナ指向特性を水平、垂直毎に角度と利得により設定し、該設定された水平、垂直毎に角度と利得による送信アンテナ指向特性を３次元に描画する手段を有することを特徴とする請求項１記載の放送電波伝搬解析システム。
放送局を中心に刻む円周分割数、放送局から計算半径までの計算点の放射線状計算分割数を設定して分割ピッチに基づき放射線方向の電界強度を計算し、各メッシュの近傍３点の前記放射線方向の計算値に基づき線形補間して該各メッシュの強度計算を行うことを特徴とする請求項１２記載の放送電波伝搬解析システム。