JP7117571B2

JP7117571B2 - 電波環境解析装置および電波環境解析方法

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Description

本開示は、電波環境解析装置および電波環境解析方法に関する。

特許文献１は、無線ＬＡＮ中継装置からの信号を受信するアンテナを有する無線ＬＡＮ自動サイトサーベイ装置が載置された台車が測定領域を走行中に、台車の二次元的な位置とその位置における電界強度とを検出する技術を開示している。また、この特許文献１では、検出された位置と電界強度とが対応付けられて、二次元的な電界強度分布の画像化が行われる。

日本国特開２００６－１２５９５１号公報

今井哲朗，「レイトレーシング法による移動伝搬シミュレーション」，電子情報通信学会論文誌Ｂ，Ｖｏｌ．Ｊ９２－Ｂ，Ｎｏ．９，ｐｐ．１３３３－１３４７，２００９年９月

本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、電波環境のシミュレーションの対象とするエリア全域を実際に測定すること無く、複数の例示的な測定点の測定結果とエリア全域を対象とするシミュレーションとを効率的に連携し、高精度な電波環境のシミュレーション結果の可視化を支援する電波環境解析装置および電波環境解析方法を提供することを目的とする。

本開示は、筐体面にそれぞれアンテナを設け、複数の測定点を有するエリア内に配置された無線送信機からの電波送信を受信する電波測定装置と接続され、前記受信した電波に応じた前記複数の測定点のそれぞれにおける電波環境の測定結果を測定点の位置情報と対応付けた測定結果データを保持するメモリと、所定の条件を用いて、前記無線送信機からの電波送信に応じた前記エリアの地点における電波環境のシミュレーションを実行するプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記複数の測定点のうち、一部の測定点における前記測定結果データと前記シミュレーションの結果との差異が所定値以下となるまで、前記所定の条件を変更しながら前記シミュレーションを繰り返す、電波環境解析装置を提供する。

また、本開示は、電波環境解析装置における電波環境解析方法であって、前記電波環境解析装置は、筐体面にそれぞれアンテナを設け、複数の測定点を有するエリア内に配置された無線送信機からの電波送信を受信する電波測定装置と接続され、前記受信した電波に応じた前記複数の測定点のそれぞれにおける電波環境の測定結果を測定点の位置情報と対応付けた測定結果データをメモリに保持するステップと、所定の条件を用いて、前記無線送信機からの電波送信に応じた前記エリアの地点における電波環境のシミュレーションを実行するステップと、前記複数の測定点のうち、一部の測定点における前記測定結果データと前記シミュレーションの結果との差異が所定値以下となるまで、前記所定の条件を変更しながら前記シミュレーションを繰り返すステップと、を有する、電波環境解析方法を提供する。

本開示によれば、電波環境のシミュレーションの対象とするエリア全域を実際に測定すること無く、複数の例示的な測定点の測定結果とエリア全域を対象とするシミュレーションとを効率的に連携でき、高精度な電波環境のシミュレーション結果の可視化を支援できる。

実施の形態１に係る電波環境表示装置のハードウェア構成例を示すブロック図実施の形態１に係る電波環境表示装置によるシミュレーションのモデルエリアの一例を示す図電波測定装置の外観を示す斜視図図２に示すモデルエリアにおける電波環境のシミュレーション結果の第１の可視化例を示す図図２に示すモデルエリアにおける電波環境のシミュレーション結果の第２の可視化例を示す図実施の形態１に係る電波環境表示装置における電波環境の解析処理の動作手順の一例を説明するフローチャート

（実施の形態１の内容に至る経緯）
例えば特許文献１のように台車に電界強度を検出する装置を載置し、台車を物理的に移動させることで対象とするエリアの電波環境を測定することを行うと、実際の環境の中で電波環境を測定できる。しかしながら、台車の移動等の作業が必然的に発生し、測定に時間を要するという課題があった。

また、例えば非特許文献１に記載されているレイトレーシング法を用いると、上述したエリアを対象とした電波環境のシミュレーションを行えるので、密な間隔で電波環境の分析が可能となる。しかしながら、例えば散乱体の一つが机である場合に、シミュレーションにおいてその机は単純な直方体とみなされる等、エリアに実際に配置される散乱体の形状等を考慮した上でシミュレーションを行うことが困難である。このため、電波環境の忠実な再現が簡単ではないという課題があった。

そこで、以下の実施の形態１では、上述した実際の測定とエリアを対象としたシミュレーションとを両立する電波環境表示装置および電波環境表示方法の例を説明する。より具体的には、実施の形態１に係る電波環境表示装置および電波環境表示方法は、電波環境のシミュレーションの対象とするエリア全域を実際に測定すること無く、複数の例示的な測定点（例えばユーザが観測したいと考える観測点。以下同様。）の測定結果とエリア全域を対象とするシミュレーションとを効率的に連携し、高精度な電波環境のシミュレーション結果の可視化を支援する。

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る電波環境表示装置および電波環境表示方法を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

以下の実施の形態では、電波環境の可視化を目的とする対象エリア（以下、「エリア」と略記する）には、ユーザが選択する電波環境の測定箇所（言い換えると、測定点）と少なくとも１つの無線送信機（つまり、アクセスポイント）が配置される地点（言い換えると、送信点）とが設けられることを想定して説明する。なお、このエリアは、屋内の部屋でもよいし、屋外等の広域なエリアでもよい。以下の説明において、電波環境とは、送信点（上述参照）に配置される無線送信機から電波が送信（放射）された場合に、電波環境表示装置によって実行される解析処理（言い換えると、シミュレーション）の中で計算されるエリア内の地点における受信品質である。受信品質は、例えば受信電力（言い換えると、受信電界強度）および到来方向である。

図１は、実施の形態１に係る電波環境表示装置１００のハードウェア構成例を示すブロック図である。図２は、実施の形態１に係る電波環境表示装置１００によるシミュレーションのモデルエリアの一例を示す図である。電波環境解析装置の一例としての電波環境表示装置１００は、送信点（例えばアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２等の無線送信機が配置される地点）が配置されるエリアＡＲＥ１に関する解析基礎データ７ｂとエリアＡＲＥ１の複数の例示的な測定点における実際の電波環境の測定結果とを用いて、電波環境の解析処理を実行する（図６参照）。

以下の説明において、複数の例示的な測定点は、図２に示すエリアＡＲＥ１内の６箇所の地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６としているが、これらの地点に限定されないし、６箇所でなくてもよい。エリアＡＲＥ１は、例えば机、椅子、棚、部屋の間仕切り等の複数の散乱体が配置されたオフィスの居室である。なお、エリアＡＲＥ１は、複数の散乱体が配置されている屋内の一室に限定されず、屋外等の広域なエリアでもよい。アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２は、例えばエリアＡＲＥ１の対極的な端部に配置される。

また、電波環境の解析処理とは、アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２が配置される送信点から送信される電波がエリアＡＲＥ１内のそれぞれの地点において受信される場合の電波環境のシミュレーションを実行して受信品質（上述参照）を計算することである。電波環境表示装置１００は、解析処理に基づく解析結果のデータ（例えば、送信点から送信される電波が、エリアＡＲＥ１内のそれぞれの地点においてどのような受信電力にて受信されるかを示す受信電力分布図等）を表示する（図４，図５参照）。

電波環境表示装置１００は、プロセッサ１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３と、キーボード４と、マウス５と、ディスプレイ６と、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）７と、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）８とを含む構成である。ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、キーボード４、マウス５、ディスプレイ６、ＨＤＤ７および入出力インターフェース８は、それぞれプロセッサ１との間でデータもしくは情報の入出力が可能に内部バス等で接続される。なお、図１では、記載を簡略化するために、入出力インターフェースを「入出力Ｉ／Ｆ」と略記している。

プロセッサ１は、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）またはＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）を用いて構成される。プロセッサ１は、電波環境表示装置１００の制御部として機能し、電波環境表示装置１００の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、電波環境表示装置１００の各部との間のデータもしくは情報の入出力処理、データの演算処理、およびデータもしくは情報の記憶処理を行う。プロセッサ１は、ＨＤＤ７に記憶されたプログラム７ａに従って動作する。プロセッサ１は、処理の実行時にＲＯＭ２およびＲＡＭ３を使用し、現在の時刻情報を取得するとともに、後述する解析処理（図６参照）により生成された解析結果データ７ｃをディスプレイ６に出力して表示させる。

ＲＯＭ２は、読み出し専用のメモリであり、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）のプログラムおよびデータを予め格納する。このＯＳのプログラムは、電波環境表示装置１００の起動に伴って実行される。

ＲＡＭ３は、書き込みおよび読み出しが可能なメモリであり、各種の電波環境の解析処理（図６参照）の実行時にワークメモリとして用いられ、各種の電波環境の解析処理の際に用いるまたは生成されるデータもしくは情報を一時的に保持する。

操作入力部の一例としてのキーボード４およびマウス５は、ユーザとの間のヒューマンインターフェースとしての機能を有し、ユーザの操作を入力する。言い換えると、キーボード４およびマウス５は、電波環境表示装置１００により実行される各種の処理における入力または指示に用いられる。

表示部の一例としてのディスプレイ６は、例えばＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示デバイスを用いて構成される。ディスプレイ６は、ユーザとの間のヒューマンインターフェースとしての機能を有し、各種の設定の内容や電波環境表示装置１００の動作状態、各種の計算結果および解析結果に対応する表示データ７ｄを表示する。

ＨＤＤ７は、電波環境の解析処理（図６参照）を実行するためのプログラム７ａと、電波環境の解析処理の際に用いる解析基礎データ７ｂと、電波環境の解析処理による解析結果に相当する解析結果データ７ｃと、その解析結果データ７ｃに基づいて生成される表示データ７ｄとを格納する。解析基礎データ７ｂには、例えばエリアＡＲＥ１内の地図もしくはレイアウトのデータ、エリアＡＲＥ１内に設置されている散乱体（つまり、電波の進行を遮る障害物）の数とそれぞれの散乱体の種別（例えば材質）とその種別に対応する材料定数（例えば反射率、透過率）とが対応付けられた散乱体データ、エリアＡＲＥ１内のアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２等の無線送信機の配置位置等の各種のデータもしくは情報が含まれる。

エリアＡＲＥ１内の電波環境の解析処理のプログラム７ａは、ＨＤＤ７からプロセッサ１を介してＲＡＭ３に読み出されて、プロセッサ１によって実行される。また、このプログラム７ａは、ＨＤＤ７以外の記録媒体（図示略、例えばＣＤ－ＲＯＭ）に記録され、対応する読取装置（図示略、例えばＣＤ－ＲＯＭドライブ装置）によりＲＡＭ３に読み出されてもよい。

上述したように、エリア内の電波環境の解析処理において用いられる解析基礎データ７ｂは、具体的には、例えば次のデータもしくは情報を含む。（１）エリアＡＲＥ１内に配置されるアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２等の無線送信機から送信される信号の送信電力（ｄＢｍ）、周波数、変調方式等、アンテナの利得および配置箇所の高さ等のデータ、（２）エリアＡＲＥ１内の地点（つまり、仮想的な電波の受信点）において仮定する無線受信機のアンテナの利得および配置箇所の高さ等のデータ、（３）エリアＡＲＥ１の２次元あるいは３次元のサイズに関するデータ、（４）エリアＡＲＥ１内に配置されている散乱体の数と、それぞれの散乱体（つまり、電波の進行を遮る障害物）の３次元のサイズ、材料定数（例えば透過率、反射率）および位置（つまり、エリア内の２次元座標）とが対応付けられた散乱体データ、（５）解析処理に基づいて計算される受信品質（例えば受信電力）の下限値（例えば「－１００ｄＢｍ」）の設定値データ。

実施の形態１に係る電波環境表示装置１００は、エリアＡＲＥ１内の各地点における電波の受信電力および到来方向について、上述した解析基礎データ７ｂに基づいて、例えば公知のレイトレーシング法（例えば非特許文献１参照）または公知の統計的推定法を用いて計算することができる。従って、実施の形態１においては、エリア内ＡＲＥ１の地点における電波の受信電力および到来方法の計算方法の詳細については説明を省略する。

入出力インターフェース８は、電波環境表示装置１００との間でデータもしくは情報の入出力を行うインターフェースとしての機能を有し、例えば測定機器１１との間で物理的に接続されるコネクタ、コネクタおよびケーブル等を用いて構成される。実施の形態１では、電波環境表示装置１００は、入出力インターフェース８を介して測定機器１１と接続される。上述したケーブルは、例えばＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）ケーブル（図示略）が含まれる。

測定機器１１は、エリアＡＲＥ１内においてアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２から送信された電波を受信するための電波測定装置１２との間でケーブル（図示略）を介して接続される。また、測定機器１１は、入出力インターフェース８を介して、電波環境表示装置１００とも接続される。測定機器１１は、電波測定装置１２により受信された電波の検出出力に基づいて、受信電力（言い換えると、電波強度）を測定したり、電波の受信に関する遅延スプレッドを測定したりする。測定機器１１は、受信電力を測定する場合には、例えばスペクトラムアナライザを用いて、電波測定装置１２のそれぞれの面に配置された水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナにおける検出出力に基づいて各周波数の水平偏波、垂直偏波の電波強度を測定できる。また、測定機器１１は、遅延スプレッドを測定する場合には、例えばネットワークアナライザを用いて、電波測定装置１２のそれぞれの面に配置された水平偏波アンテナおよび垂直偏波アンテナにおける検出出力に基づいて反射波の到来方向を特定し、壁面等の障害物（散乱体）が電波を吸収しているかどうかを判別できる。

電波測定装置１２は、エリアＡＲＥ１内の測定点の地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６のそれぞれで実際の電波環境の測定が行われる時、地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６のそれぞれに順に移動され、所定の高さの位置に載置される。電波測定装置１２は、地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６のそれぞれに順に載置された後、エリアＡＲＥ１内においてアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２から送信された電波を、それぞれの測定点の地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６において受信する。電波測定装置１２は、その受信により検出された電波の検出出力（例えば受信信号の波形等の特性）を測定機器１１に出力する。ここで、電波測定装置１２の形状について、図３を参照して説明する。

図３は、電波測定装置１２の外観を示す斜視図である。実施の形態１において、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸のそれぞれの方向は、例えば図３に示す矢印の方向に従う。また例えば、＋Ｘ方向および－Ｘ方向は電波測定装置１２の筐体の上下方向、－Ｙ方向および＋Ｙ方向は電波測定装置１２の筐体の左右方向、－Ｚ方向および＋Ｚ方向は電波測定装置１２の筐体の前後方向に相当する。

電波測定装置１２は、面材の一例としての積層基板１３と、電波測定装置１２の筐体内部に内方されるフレーム体とを主要な構成として有する。積層基板１３とフレーム体とは、多面体（例えば六面体）である、電波測定装置１２の筐体を構成する。電波測定装置１２の筐体は例えば六面体であり、特に立方体である場合を例示している。積層基板１３は、立方体のそれぞれの面に、例えば固定ねじ３５により貼り付けられている。

なお、電波測定装置１２の筐体を構成する面材は、積層基板１３に限定されない。また、多面体は、六面体に限定されず、例えば四面体、１２面体等であってもよい。

電波測定装置１２は、１つの上面に配置された積層基板１３と、４つの側面のそれぞれに配置された積層基板１３と、１つの下面に配置された積層基板１３とにそれぞれアンテナが設けられている。これにより、電波測定装置１２は、到来する電波を計６つの方向から受信することが可能になる。なお、電波測定装置１２を所定の被載置面に固定して電波を測定する際には、電波測定装置１２の下面には、アンテナを備えた積層基板１３が省略されてもよい。また、図３では、上述した上面に配置された積層基板１３に設けられたアンテナが図示されており、他の面に設けられたアンテナ（具体的には、上述した４つの側面のそれぞれに配置された積層基板１３に設けられたアンテナ、および１つの下面に配置された積層基板１３に設けられたアンテナ）の図示が省略されている。

それぞれの積層基板１３において配置されたアンテナは、例えば、ダイポールアンテナである。ダイポールアンテナは、例えば積層基板１３上に形成され、表面の金属箔をエッチング等することによってダイポールアンテナのパターンが形成される。複数の層のそれぞれは、例えば銅箔やガラスエポキシ等で構成される。

電波測定装置１２の立方体の筐体のそれぞれの積層基板１３には、例えば２．４ＧＨｚ帯の水平偏波アンテナ１９と、２．４ＧＨｚ帯の垂直偏波アンテナ２１と、５ＧＨｚ帯の水平偏波アンテナ２３と、５ＧＨｚ帯の垂直偏波アンテナ２５とが表面（上層）に設けられている。

ＡＭＣ４７は、ＰＭＣ（ＰｅｒｆｅｃｔＭａｇｎｅｔｉｃＣｏｎｄｕｃｔｏｒ）特性を有する人工磁気導体であり、所定の金属パターンにより形成される。ＡＭＣ４７を利用することで、電波測定装置１２のアンテナを積層基板１３に対して平行に配置することができ、全体のサイズを小さくすることができる。また、ＡＭＣ４７は、接地導体３１によって、他の方向からの電波を受けないようにすることができ、アンテナの高利得化ができる。

電波測定装置１２は、積層基板１３の四辺の縁部に、各辺に沿って複数の接地用ビア導体６１が直線上に並んで設けられる。なお、接地用ビア導体６１は、等間隔に並んで配置されてもよい。また、それぞれの接地用ビア導体６１は、積層基板１３に配置されたアンテナ導体に対応した周波数帯（言い換えると、波長）に応じて、電波測定装置１２の外部からの電波を遮蔽可能な程度に十分なピッチ（間隔）を以て設けられてよい。接地用ビア導体６１は、積層基板１３の上面から下面に貫通して設けられる。

電波測定装置１２は、積層基板１３が例えば四角形状に形成される。積層基板１３は、それぞれの辺部に、その辺部の中央に設けられた一つの段部７１を境に、その辺部に沿う方向で凹部７３と凸部７５とが形成される。即ち、電波測定装置１２の筐体は、図３に示すように、隣接する積層基板１３同士の凹部７３と凸部７５とを嵌め合わせて、組み合わされている。

図４は、図２に示すモデルエリアにおける電波環境のシミュレーション結果の第１の可視化例を示す図である。図５は、図２に示すモデルエリアにおける電波環境のシミュレーション結果の第２の可視化例を示す図である。図４および図５は、実施の形態１に係る電波環境表示装置１００による電波環境のシミュレーション結果の可視化例であって、これらの可視化例に限定されないことは言うまでもない。

詳細は図６を参照して後述するが、電波環境表示装置１００は、エリアＡＲＥ１内の複数の例示的な測定点（例えば、地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）における実際の電波環境の測定結果を取り込んでエリアＡＲＥ１の全域を対象としたシミュレーションを行う。つまり、電波環境表示装置１００は、上述した測定点（例えば、地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）におけるシミュレーション結果と実際の測定結果との差異が少なくなるように、シミュレーションにおいて用いる各種の条件（例えば、散乱体データに含まれる材料定数）を変更しながらシミュレーションを行う。これにより、電波環境表示装置１００は、実際の測定点における測定結果を用いることで、高精度なシミュレーション結果を得ることができ、ユーザの利便性を向上できる。

図４に示すように、電波環境表示装置１００による電波環境のシミュレーション結果は、エリアＡＲＥ１内の全域に対し、電波環境（例えば受信電力の強度）が高いエリアＡＲＥ１内の地点が赤色で塗りつぶされ、その次に強度が高い地点がオレンジ色で塗りつぶされ、以降同様に強度の低くなる順に黄色、緑色、黄緑色、青色で塗りつぶされる。アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２が配置される箇所は、電波が送信される地点の近くであるため、赤色で塗りつぶされている。一方、エリアＡＲＥ１内においてアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２が配置される箇所から最も遠い地点（例えば地点ＲＣ２，ＲＣ５）では、電波の受信電力の強度が最も低いため、黄緑色または青色で塗りつぶされている。このように、図４に示す可視化例によれば、ユーザは、エリアＡＲＥ１内の地点でどこが電波の受信電力の強度が高いかまたは引くかを視覚的かつ簡易に確認できる。

図５に示す可視化例は、図２に示す配置箇所（つまり、送信点の位置）と異なる位置にアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２が配置された場合の例である。このため、図４に示す可視化例と図５に示す可視化例とは、エリアＡＲＥ１内の地点のそれぞれにおいて電波環境（例えば受信電力の強度）がそれぞれ一致していないことに留意されたい。図５では、エリアＡＲＥ１内の地点における電波環境（例えば受信電力の強度）が棒グラフによって示されている。つまり、棒の長さが電波環境（例えば受信電力の強度）に対応する。図５では、赤色で塗りつぶされた棒ＳＴＲ１，オレンジ色で塗りつぶされたＳＴＲ２，黄緑色で塗りつぶされたＳＴＲ３，緑色で塗りつぶされたＳＴＲ４，ＳＴＲ５が示されており、色の示す強度は図４に示す例と同一である。従って、図５に示す例では、棒ＳＴＲ１で示される箇所の電波環境（例えば受信電力の強度）が最も高いことが示され、一方で、棒ＳＴＲ４，５で示される箇所の電波環境（例えば受信電力の強度）が最も低いことが示される。このように、図５に示す可視化例でも、ユーザは、エリアＡＲＥ１内の地点でどこが電波の受信電力の強度が高いかまたは引くかを視覚的かつ簡易に確認できる。

次に、実施の形態１に係る電波環境表示装置１００の電波環境の解析処理の動作手順について、図６を参照して説明する。図６は、実施の形態１に係る電波環境表示装置１００における電波環境の解析処理の動作手順の一例を説明するフローチャートである。図６に示す動作手順は、例えば電波環境表示装置１００のプロセッサ１により実行される。

図６において、実施の形態１では、電波環境表示装置１００による解析処理の精度を向上するために、図２に示すエリアＡＲＥ１内に配置される複数の例示的な測定点（具体的には、地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）に電波測定装置１２が載置され、アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２により送信された電波が電波測定装置１２において受信される。電波測定装置１２からの出力に基づいて、測定機器１１により、上述した複数の例示的な測定点における実際の電波環境が測定される（Ｓ０）。また、ステップＳ０において、初期設定として、後述するステップＳ５における解析結果の収束とみなすための誤差設定値（例えば３ｄＢ）がユーザの操作によって設定される。

ステップＳ０の後、電波環境表示装置１００は、ステップＳ０において得られた測定結果をインポート（つまり、取込み）する（Ｓ１）。より具体的には、電波環境表示装置１００は、ステップＳ０における実際の測定が行われたエリアＡＲＥ１全体（全域）をシミュレーションのモデルエリアと設定し、さらに、ステップＳ０において得られた測定結果をシミュレーション用の設定情報として入力する。例えば、地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６のそれぞれにおいて測定された電波環境（例えば、受信電力の強度）の測定結果は、シミュレーションにおける地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６のそれぞれの受信電力の強度と一致または略一致するための比較用参照値として用いられる。また、電波環境表示装置１００は、シミュレーション（電波環境の解析処理）におけるモニタポイントに、ステップＳ０における測定に用いられた地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６を設定する（Ｓ２）。

ステップＳ２の後、電波環境表示装置１００は、ステップＳ１においてインポートされた実際の６箇所の地点における測定結果と解析基礎データ７ｂとを用いて、アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２が配置されたエリアＡＲＥ１内の地点における電波環境の第１回目の解析処理を実行する（Ｓ３）。つまり、電波環境表示装置１００は、ステップＳ１においてインポートされた実際の６箇所の地点における測定結果と解析基礎データ７ｂとに基づいて、アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２から送信される電波による各地点での受信品質（例えば受信電力および到来方向）を計算し、エリアＡＲＥ１のそれぞれの地点における受信電力および到来方向の計算結果を解析結果データ７ｃとしてＨＤＤ７に格納する。

電波環境表示装置１００は、ステップＳ３における第１回目の解析処理に基づく解析結果と、ステップＳ２においてモニタポイントとして設定された６箇所の地点（具体的には、地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）における実際の測定結果との誤差（つまり、差異）を比較する（Ｓ４）。電波環境表示装置１００は、ステップＳ４の比較の結果、それぞれのモニタポイント（つまり、ステップＳ２において設定された全ての地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）において解析結果データ７ｃが収束したか（つまり、ステップＳ４において計算された差異が予め設定された誤差設定値（例えば３ｄＢ）以下となったか）否かを判定する（Ｓ５）。ここでは、ステップＳ２において設定された全ての地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６において解析結果データ７ｃが収束したかを判断したが、ステップＳ２において設定された地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６のうち、一部の地点において解析結果データ７ｃが収束したかを判断してもよい。一部の地点とは、例えば地点ＲＣ３の１点だけでもよい。地点ＲＣ３の１点だけの収束を判断すれば、地点ＲＣ３付近の解析結果の精度の低下を抑制しつつ、他の地点を収束させず解析の時間を短縮することができる。一部の地点とは、例えば地点ＲＣ３，ＲＣ５，ＲＣ６の近接する３点だけでもよい。地点ＲＣ３，ＲＣ５，ＲＣ６の近接する３地点の収束を判断すれば、地点ＲＣ３，ＲＣ５，ＲＣ６の近接する３地点付近の解析結果の精度の低下を抑制しつつ、他の地点を収束させず解析の時間を短縮することができる。

それぞれのモニタポイント（つまり、ステップＳ２において設定された全ての地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）において解析結果データ７ｃが収束していないと判定された場合には（Ｓ５、ＮＯ）、電波環境表示装置１００は、シミュレーション（つまり、電波環境の解析処理）において用いた解析基礎データ７ｂに含まれる散乱体データ（上述参照）のパラメータを変更する（Ｓ６）。例えば、電波環境表示装置１００は、ステップＳ４において計算された差異が既定の誤差設定値以下とならなかったモニタポイントまたはその周囲に位置する散乱体の数、または、その散乱体の材料定数（例えば、反射率、透過率）を、ユーザの操作に応じて変更し、解析基礎データ７ｂを更新する（Ｓ６）。

電波環境表示装置１００は、ステップＳ６の後、ユーザの操作に基づく変更後のパラメータを含む解析基礎データ７ｂ用いて、アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２が配置されたエリアＡＲＥ１内の地点における電波環境の解析処理を実行する（Ｓ７）。つまり、電波環境表示装置１００は、ステップＳ１においてインポートされた実際の６箇所の地点における測定結果とステップＳ６において更新された解析基礎データ７ｂとに基づいて、アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２から送信される電波による各地点での受信品質（例えば受信電力および到来方向）を計算し、エリアＡＲＥ１のそれぞれの地点における受信電力および到来方向の計算結果を解析結果データ７ｃとしてＨＤＤ７に格納する。ステップＳ７の後、電波環境表示装置１００の処理はステップＳ４に戻る。

電波環境表示装置１００は、それぞれのモニタポイント（つまり、ステップＳ２において設定された全ての地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）において解析結果データ７ｃが収束したと判定した場合（Ｓ５、ＹＥＳ）、ステップＳ８の処理を行う。つまり、電波環境表示装置１００は、それぞれのモニタポイント（つまり、ステップＳ１において設定された全ての位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）において解析結果データ７ｃが収束したと判定するまで、ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７の一連の処理を繰り返す。

電波環境表示装置１００は、それぞれの測定点（つまり、ステップＳ２において設定された全ての地点ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４，ＲＣ５，ＲＣ６）において解析結果データ７ｃが収束したと判定した場合には（Ｓ５、ＹＥＳ）、エリア内の地点における電波環境の解析処理を終了する。また、電波環境表示装置１００は、エリア内の地点における電波環境の解析処理の解析結果（図４または図５参照）をディスプレイ６に表示する（Ｓ８）。

以上により、実施の形態１に係る電波環境表示装置１００は、複数の測定点を有するエリアＡＲＥ１内に配置されたアクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２（無線送信機の一例）からの電波送信に応じた複数の測定点のそれぞれにおける電波環境の測定結果を測定点の位置情報と対応付けた測定結果データをＨＤＤ７（メモリの一例）に保持する。電波環境表示装置１００は、電波環境のシミュレーションに用いる各種のパラメータ（所定の条件の一例）と上述した複数の測定点のそれぞれにおける実際の電波環境の測定結果とを用いて、アクセスポイントＴＸ１，ＴＸ２からの電波送信に応じたエリアＡＲＥ１の各地点における電波環境のシミュレーションをプロセッサ１において実行する。電波環境表示装置１００は、複数の測定点のそれぞれにおける測定結果データとシミュレーションの結果（つまり、解析結果データ７ｃ）との差異が既定の誤差設定値（所定値の一例）以下となるまで、上述した所定の条件を変更しながらシミュレーションを繰り返す。

これにより、電波環境表示装置１００は、例えば電波環境のシミュレーションの対象とするエリアＡＲＥ１の全域を電波測定装置１２および測定機器１１を用いて実際に測定すること無く、複数の例示的な測定点（例えば地点ＲＣ１～ＲＣ６の６箇所）の測定結果とシミュレーションとを効率的に連携できる。従って、電波環境表示装置１００は、それぞれの測定点における測定結果データとシミュレーションによる解析結果データ７ｃとが既定の誤差設定値以下となるまでパラメータを変更しながらシミュレーションを繰り返すので、高精度な電波環境のシミュレーション結果を得て、ディスプレイ６への可視化を支援できる。

また、所定の条件は、電波環境表示装置１００により実行されるシミュレーションにおいて変数として用いられ、エリアＡＲＥ１内に配置される１つ以上の散乱体に関するパラメータである。これにより、電波環境表示装置１００は、それぞれの測定点における測定結果データとシミュレーションによる解析結果データ７ｃとが既定の誤差設定値以下となるように、散乱体に関するパラメータを変更（更新）するので、エリアＡＲＥ１に対して高精度な電波環境のシミュレーション結果を得ることができる。

また、パラメータは、散乱体のエリアＡＲＥ１内における配置数である。これにより、電波環境表示装置１００は、シミュレーションの際に、エリアＡＲＥ１内に配置される散乱体の数が適正な値になっていない場合でもその数を修正（更新）してシミュレーションを繰り返すので、エリアＡＲＥ１内の実際の散乱体の配置数の状況に合致したシミュレーションによる解析結果データ７ｃを得ることができる。

また、パラメータは、散乱体の電波の反射率または透過率であるである。これにより、電波環境表示装置１００は、シミュレーションの際に、エリアＡＲＥ１内に配置される散乱体の反射率または透過率が適正な値になっていない場合でもその数を修正（更新）してシミュレーションを繰り返すので、エリアＡＲＥ１内に実際に配置されているそれぞれの散乱体の反射率または透過率に合致したシミュレーションによる解析結果データ７ｃを得ることができる。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

なお、本出願は、２０１８年３月２０日出願の日本特許出願（特願２０１８－０５３５１６）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

本開示は、電波環境のシミュレーションの対象とするエリア全域を実際に測定すること無く、複数の例示的な測定点の測定結果とシミュレーションとを効率的に連携し、高精度な電波環境のシミュレーション結果の可視化を支援する電波環境解析装置および電波環境解析方法として有用である。

１プロセッサ
２ＲＯＭ
３ＲＡＭ
４キーボード
５マウス
６ディスプレイ
７ＨＤＤ
７ａプログラム
７ｂ解析基礎データ
７ｃ解析結果データ
７ｄ表示データ
８入出力インターフェース
１１測定機器
１２電波測定装置
１００電波環境表示装置

Claims

筐体面にそれぞれアンテナを設け、複数の測定点を有するエリア内に配置された無線送信機からの電波送信を受信する電波測定装置と接続され、
前記受信した電波に応じた前記複数の測定点のそれぞれにおける電波環境の測定結果を測定点の位置情報と対応付けた測定結果データを保持するメモリと、
所定の条件を用いて、前記無線送信機からの電波送信に応じた前記エリアの地点における電波環境のシミュレーションを実行するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
前記複数の測定点のうち、一部の測定点における前記測定結果データと前記シミュレーションの結果との差異が所定値以下となるまで、前記所定の条件を変更しながら前記シミュレーションを繰り返す、
電波環境解析装置。
前記所定の条件は、前記シミュレーションにおいて変数として用いられ、前記エリア内に配置される１つ以上の散乱体に関するパラメータである、
請求項１に記載の電波環境解析装置。
前記パラメータは、前記散乱体の前記エリア内における配置数である、
請求項２に記載の電波環境解析装置。
前記パラメータは、前記散乱体の電波の反射率または透過率である、
請求項２に記載の電波環境解析装置。
電波環境解析装置における電波環境解析方法であって、
前記電波環境解析装置は、筐体面にそれぞれアンテナを設け、複数の測定点を有するエリア内に配置された無線送信機からの電波送信を受信する電波測定装置と接続され、
前記受信した電波に応じた前記複数の測定点のそれぞれにおける電波環境の測定結果を測定点の位置情報と対応付けた測定結果データをメモリに保持するステップと、
所定の条件を用いて、前記無線送信機からの電波送信に応じた前記エリアの地点における電波環境のシミュレーションを実行するステップと、
前記複数の測定点のうち、一部の測定点における前記測定結果データと前記シミュレーションの結果との差異が所定値以下となるまで、前記所定の条件を変更しながら前記シミュレーションを繰り返すステップと、を有する、
電波環境解析方法。