JPH09119955A - Field strength calculation apparatus and field strength estimation method - Google Patents

Field strength calculation apparatus and field strength estimation method

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JPH09119955A
JPH09119955A JP7277539A JP27753995A JPH09119955A JP H09119955 A JPH09119955 A JP H09119955A JP 7277539 A JP7277539 A JP 7277539A JP 27753995 A JP27753995 A JP 27753995A JP H09119955 A JPH09119955 A JP H09119955A
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裕一郎 犬飼
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哲朗 今井
Teruya Fujii
輝也 藤井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate the field strength at a receiving point quickly by finding the position of each subelement obtained by decomposing a road linearly based on a road data, finding the distance between buildings on the opposite sides, the width of road and the position of continuous wall surface from a building data, and then finding the track of radio wave from a transmitting point to a receiving point. SOLUTION: A node subelement processing section 42 decomposes a road rectilinearly based on a road data 47 indicative of the position of road and calculates the position of subelement. A road width processing section 44 calculates a road width data from the distance between buildings on the opposite sides of each element based on a building data 48 storing the position of building with respect to the road and stores the data as a position of continuous wall face in a memory. A ray trace section 54 binds the track of radio wave from a transmitting point to a receiving point based on the wall surface position and a receiving level calculating section 56 calculates the field strength at receiving point based on the track thus quickening the calculation according to ray trace method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信におけ
るサービスエリア内の電界強度を計算する電界強度計算
装置および方法に関する。特に本発明は、電界強度推定
方法の1つであるレイトレース法を用いて電界強度を計
算する電界強度計算装置および電界強度推定方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric field strength calculating apparatus and method for calculating electric field strength in a service area in mobile communication. In particular, the present invention relates to an electric field strength calculation device and an electric field strength estimation method for calculating electric field strength using a ray trace method which is one of electric field strength estimation methods.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動通信におけるサービスエリア内の電
界強度を計算する方法にレイトレース(ray trace)法
がある。図1に示すように、レイトレース法では波源
(送信点)から放射された電波の素波である光線(レ
イ)が、壁や柱等の構造物で反射、透過、回折を繰り返
して受信点に到達する軌跡(trace)を追跡する。受信
点に到達した全てのレイの電力を加算することで電界強
度を算出する。送信点から受信点までのレイの軌跡を求
める方法として、イメージ法(imagemethod)がある。
2. Description of the Related Art A ray trace method is a method for calculating the electric field strength in a service area in mobile communication. As shown in FIG. 1, in the ray tracing method, a ray (ray), which is an elementary wave of a radio wave radiated from a wave source (transmission point), is repeatedly reflected, transmitted, and diffracted by a structure such as a wall or a pillar, and received. Trace the trace that reaches. The electric field strength is calculated by adding the powers of all the rays that have reached the reception point. An image method is known as a method of obtaining a ray trajectory from a transmission point to a reception point.

【0003】図2に、イメージ法による計算方法を示
す。イメージ法では送信点BSと受信点Pの間の反射
点、透過点を幾何学的に求める。イメージ法によると受
信点Pに到達するレイを正確に計算できる。しかし送信
点と受信点間の反射面および回折点を決定するために
は、全ての構造物の反射面および回折点の全ての組み合
わせの中から受信点に到達するレイを捜索する必要があ
る。このため、構造物の反射面および回折点が増大した
場合は計算量が指数関数的に増大するという欠点があ
る。この点に関しては、例えば、高橋賢 他:“イメージ
法を用いた電波伝搬シミュレーション”、電子情報通信
学会技術研究報告、RCS94-125(1994-11)に詳しく説明
されている。
FIG. 2 shows a calculation method by the image method. In the image method, a reflection point and a transmission point between the transmission point BS and the reception point P are geometrically obtained. According to the image method, the ray reaching the reception point P can be accurately calculated. However, in order to determine the reflection surface and the diffraction point between the transmission point and the reception point, it is necessary to search the ray reaching the reception point among all the combinations of the reflection surface and the diffraction point of all the structures. Therefore, there is a drawback that the amount of calculation increases exponentially when the number of reflection surfaces and diffraction points of the structure increases. This point is described in detail in, for example, Ken Takahashi et al .: “Radio wave propagation simulation using the image method”, IEICE Technical Report, RCS94-125 (1994-11).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図3に、路上の送信点
から路上の受信点に到達するレイをイメージ法で検索す
る検索例を示す。ここでは簡単のため、反射回数が1回
の場合のみを示している。このように建物の反射面を認
識し、送信点、受信点および建物の組合せを探索するこ
とにより、実際に反射波として存在し得るかを判定す
る。建物数がN個、建物1つにつき壁面がM個とする
と、反射回数が一回の場合の反射面の組合せ数はM・N
個である。レイは反射面の組合せ回数だけ存在するので
M・N回となる。
FIG. 3 shows a search example in which a ray reaching from a transmission point on the road to a reception point on the road is searched by the image method. Here, for simplicity, only the case where the number of reflections is one is shown. In this way, by recognizing the reflecting surface of the building and searching for a combination of the transmitting point, the receiving point, and the building, it is determined whether or not it can actually exist as a reflected wave. Assuming that the number of buildings is N and the number of walls is M per building, the number of combinations of reflective surfaces when the number of reflections is 1 is MN.
Individual. Since there are as many ray combinations as there are reflecting surfaces, the number of rays is MN.

【0005】一般には、1回反射のみでなく複数の壁面
で反射するレイを考慮する必要がある。1回反射からk
回反射のレイを考慮する場合、レイの数は、
Generally, it is necessary to consider not only single reflection but also rays reflected by a plurality of wall surfaces. K from one reflection
When considering rays with multiple reflections, the number of rays is

【数1】 となる。(Equation 1) Becomes

【0006】このため、反射面の組合せ総数はTherefore, the total number of combinations of reflecting surfaces is

【数2】 となる。レイの検索回数も同数となる。このように、建
物数(反射面数)が増大するに従い検索に要する組合せ
数は指数関数的に増大する。
(Equation 2) Becomes The number of ray searches is the same. Thus, as the number of buildings (the number of reflecting surfaces) increases, the number of combinations required for the search increases exponentially.

【0007】レイ軌跡を簡易に求めるために溝形モデル
を用いることができる。溝形モデルでは、図4に示すよ
うに道路幅に連続した壁面面(反射面)があると仮定す
る。そして送信点と受信点の間の反射点および回折点を
求め、レイの軌道を求める。溝型モデルでは反射面が道
路の両側にしか存在しないので、受信点に到達いるレイ
を簡易に検索できる。しかし、この方法では道路端に連
続した壁面面(反射面)があると考えるので、反射面の
位置を求めるためには道路幅を知る必要がある。
A groove model can be used to easily obtain the ray trajectory. In the groove model, it is assumed that there is a continuous wall surface (reflection surface) in the road width as shown in FIG. Then, the reflection point and the diffraction point between the transmission point and the reception point are obtained, and the ray trajectory is obtained. In the grooved model, the reflecting surfaces exist only on both sides of the road, so the ray reaching the receiving point can be easily searched. However, in this method, since it is considered that there is a continuous wall surface (reflection surface) at the road edge, it is necessary to know the road width in order to obtain the position of the reflection surface.

【0008】図5に示すように車道の幅を道路幅として
用いる方法と、図6に示す様に車道に歩道を含めた幅を
道路幅として用いる方法とが考えられる。しかし、いず
れの方法の道路幅を用いても実際の建物の反射面位置は
正しく計算されないので、電界強度の判断に誤差が生じ
る。
A method of using the width of the road as the road width as shown in FIG. 5 and a method of using the width including the sidewalk as the road width as shown in FIG. However, even if the road width of any method is used, the actual position of the reflecting surface of the building is not correctly calculated, and thus an error occurs in the determination of the electric field strength.

【0009】そこで本発明は、例えば道路上に基地局を
置いて道路に沿ってサービスエリアを構成するストリー
トマイクロセルにおいて、レイトレース法による計算を
高速化することのできる電界強度計算装置および電界強
度測定方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides an electric field strength calculation device and electric field strength capable of speeding up the calculation by the ray trace method in a street microcell in which a base station is placed on the road and a service area is formed along the road. The purpose is to provide a measuring method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項1に記載の発明は、送信点から放射さ
れる電波の軌跡を追跡し、受信点に到達する電波の強度
を加算することにより受信点の電界強度を計算する電界
強度計算装置において、道路の位置を示す道路データに
基づいて、道路を直線に分解して得られたサブエレメン
トの各々の位置を算出するノード・サブエレメント処理
部と、道路に対する建物の位置を記憶した建物データを
用いてサブエレメントの両側の建物間の距離に基づく道
路幅データを算出する道路幅処理部と、サブエレメント
の両側の道路幅データに基づいた位置を連続した壁面の
位置として第1のメモリに格納する第1格納手段と、第
1のメモリに格納された壁面の位置に基づいて送信点か
ら受信点への電波の軌跡を求めるレイトレース部と、レ
イトレース部により得られた軌跡に基づいて受信点にお
ける電界強度を計算する受信レベル計算部とを備えたこ
とを特徴とする。
In order to achieve such an object, the invention as set forth in claim 1 traces the locus of the radio wave radiated from the transmitting point and determines the intensity of the radio wave reaching the receiving point. In the electric field strength calculation device that calculates the electric field strength of the receiving point by adding, a node that calculates the position of each of the sub-elements obtained by dividing the road into straight lines based on the road data indicating the position of the road. Road width processing unit that calculates road width data based on the distance between buildings on both sides of the sub element using the sub element processing unit and building data that stores the position of the building with respect to the road, and road width data on both sides of the sub element Based on the position of the wall surface stored in the first memory, and a radio wave from the transmitting point to the receiving point based on the position of the wall surface stored in the first memory. Characterized by comprising a raytracing unit for obtaining a trajectory, and a reception level calculator for calculating the electric field intensity at the reception point based on the obtained locus by raytracing unit.

【0011】また、請求項2記載の発明は、請求項1に
記載の電界強度計算装置において、前記ノード・サブエ
レメント処理部は、前記道路データに基づいて、前記各
サブエレメントの両端をなすノードの位置、および前記
サブエレメントの前記ノードに対する位置関係を算出す
る手段を有し、前記ノードの位置、前記第1のメモリに
格納された前記壁面の位置、および前記ノードにおける
前記道路の交差角に基づいて算出した、前記ノードにお
ける回折点の位置および回折角を、当該ノードに対応づ
けて第2のメモリに格納する手段を更に備え、前記レイ
トレース部が、前記第1のメモリに格納した前記壁面の
位置、ならびに前記第2のメモリに格納した前記回折点
の位置および回折角に基づいて、前記送信点から前記受
信点への前記電波の軌跡を求める手段を更に有すること
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the electric field strength calculation apparatus according to the first aspect, the node / sub-element processing section is based on the road data, and forms nodes at both ends of each of the sub-elements. And a position of the node, a position of the wall surface stored in the first memory, and an intersection angle of the road at the node. The ray tracing unit further includes means for storing the position and the diffraction angle of the diffraction point at the node calculated based on the second memory in association with the node, and the ray tracing unit stores the data stored in the first memory. The radio wave from the transmitting point to the receiving point based on the position of the wall surface and the position and diffraction angle of the diffraction point stored in the second memory. Characterized by further comprising means for determining the trajectory.

【0012】また、請求項3記載の発明は、請求項2に
記載の電界強度計算装置において、前記建物データは、
前記建物の壁の位置を示す情報を含み、前記ノード・サ
ブエレメント処理部が、前記サブエレメントの両端の位
置を算出する手段を有し、前記道路幅処理部が、前記サ
ブエレメントの両端の位置に基づいて、前記建物データ
が表す前記壁面の中から、前記サブエレメントからの距
離が所定の値以下である壁面を選択する手段と、選択さ
れた壁面の位置に基づいて前記道路幅データを算出する
手段とを有することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the electric field strength calculation apparatus according to the second aspect, the building data is
Including the information indicating the position of the wall of the building, the node sub-element processing unit has means for calculating the positions of both ends of the sub-element, the road width processing unit, the position of both ends of the sub-element Based on the above, the means for selecting a wall surface whose distance from the sub-element is a predetermined value or less from the wall surfaces represented by the building data, and calculating the road width data based on the position of the selected wall surface. And means for doing so.

【0013】請求項4に記載の発明は、請求項1から3
のいずれかに記載の発明において、道路幅処理部がサブ
エレメントの両側に存在する壁面間の平均距離を道路幅
データとし、第1格納手段が、サブエレメントを中心と
して、相互に壁面間の平均距離離れた位置を連続した壁
面の位置として第1のメモリに格納することを特徴とす
る。
The invention as defined in claim 4 is based on claims 1 to 3.
In any one of the inventions described above, the road width processing unit sets the average distance between the wall surfaces existing on both sides of the sub-element as road width data, and the first storing means centers the sub-element and averages between the wall surfaces. The first memory is characterized in that the positions distant from each other are stored as continuous wall surface positions.

【0014】請求項5に記載の発明は、送信点から放射
される電波の軌跡を追跡し、受信点に到達する電波の強
度を加算することにより受信点の電界強度を計算する電
界強度推定方法において、道路の位置を示す道路データ
に基づいて道路を直線のサブエレメントに分解し、道路
に対する建物の位置を記憶した建物データを用いてサブ
エレメントの両側の建物間の距離を算出する。建物間の
距離に基づいてサブエレメントの道路幅を算出し、サブ
エレメントを中心として相互に道路幅離れた位置を連続
した壁面の位置として第1のメモリに格納する。また、
道路のノードにおける道路の交差角および壁面位置格納
手段により記憶された壁面の位置に基づいて算出した、
ノードにおける回折点の位置および回折角を表すデータ
をノードに対応づけて第2のメモリに格納する。第1の
メモリに格納した連続した壁面の位置ならびに第2のメ
モリに格納した回折点の位置および回折角に基づいて、
送信点から受信点への電波の軌跡をトレースし、軌跡に
基づいて受信点における電界強度を計算することを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the electric field strength estimating method for calculating the electric field strength of the receiving point by tracing the locus of the electric wave radiated from the transmitting point and adding the strengths of the electric waves reaching the receiving point In, the road is decomposed into straight line sub-elements based on the road data indicating the position of the road, and the distance between the buildings on both sides of the sub-element is calculated using the building data storing the position of the building with respect to the road. The road width of the sub-element is calculated based on the distance between the buildings, and the positions separated from each other by the road width with respect to the sub-element are stored in the first memory as the positions of the continuous wall surface. Also,
Calculated based on the intersection angle of the road at the road node and the wall surface position stored by the wall surface position storage means,
Data representing the position of the diffraction point and the diffraction angle at the node is stored in the second memory in association with the node. Based on the positions of the continuous wall surfaces stored in the first memory and the positions and diffraction angles of the diffraction points stored in the second memory,
It is characterized in that the trajectory of the radio wave from the transmission point to the reception point is traced, and the electric field strength at the reception point is calculated based on the trajectory.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を説明する。 (実施形態1) 1、ハードウエア構成 図8は、本発明受信レベル判断装置の構成の一例を示す
ブロック図である。本受信レベル判断装置は、道路幅取
得部40とレイトレースによる受信レベル計算処理部5
0とを有する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) 1. Hardware configuration FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of a reception level determination device of the present invention. The reception level determination device includes a road width acquisition unit 40 and a reception level calculation processing unit 5 using ray tracing.
0.

【0016】道路幅取得部40は、データベース46
と、ノード・エレメント処理部42と、道路幅処理部4
4とを有する。データベース46は、ネットワーク情報
として表される道路データ47、並びに建物の位置およ
び各建物の壁面の位置を記憶する建物データ48を格納
している。ノード・エレメント処理部42は、道路デー
タ47を用いて、ノード、エレメント、およびエレメン
トを直線近似したサブエレメントの位置を判断する。道
路幅処理部44は、サブエレメント毎に道路の近傍の建
物データを検索して道路幅を求める。
The road width acquisition unit 40 has a database 46.
, The node / element processing unit 42, and the road width processing unit 4
And 4. The database 46 stores road data 47 represented as network information, and building data 48 that stores the position of the building and the position of the wall surface of each building. The node / element processing unit 42 uses the road data 47 to determine the positions of the node, the element, and the sub-element obtained by linearly approximating the element. The road width processing unit 44 searches the building data near the road for each sub-element to obtain the road width.

【0017】データベース46は、特許請求の範囲に記
載の「第1のメモリ」および「第2のメモリ」に該当す
る。但し、「第1のメモリ」および「第2のメモリ」は
物理的に異なるメモリであっても良い。図8では、デー
タベース46をハードディスクのイメージで示している
が、「第1のメモリ」および「第2のメモリ」は、半導
体メモリであっても、磁気的または光学的なメモリであ
っても良い。
The database 46 corresponds to the "first memory" and the "second memory" described in the claims. However, the “first memory” and the “second memory” may be physically different memories. Although the database 46 is shown as an image of a hard disk in FIG. 8, the “first memory” and the “second memory” may be semiconductor memories, magnetic or optical memories. .

【0018】受信レベル計算処理部50は、電波の送信
点および受信点の位置を入力するインターフェース52
と、送信点から放射される電波の軌道を追跡するレイト
レース部54と、受信点の電界強度を計算する受信レベ
ル計算部56とを有する。
The reception level calculation processing section 50 is an interface 52 for inputting the positions of the transmission point and the reception point of the radio wave.
A ray trace unit 54 for tracking the trajectory of the radio wave radiated from the transmission point, and a reception level calculation unit 56 for calculating the electric field strength at the reception point.

【0019】2、道路幅の判断 図9を用いて、各道路の道路幅を判断する方法を説明す
る。先ず図9(A)に示される道路情報を用いて、交差
点と道路の関係を、分岐点であるノードの情報と線であ
るエレメントの情報で表す。ここでノードの情報は、例
えば、ノード番号とノード位置で表すことができる。ま
たエレメントの情報は、例えばエレメントの両端のノー
ドのノード番号と、線路を示す情報で表すことができ
る。各エレメントは曲線である場合があるので、図9
(B)に示すように直線で近似したサブエレメントに分
解する。各サブエレメントの両端の位置をデータベース
46に格納する。
2. Judgment of Road Width A method of judging the road width of each road will be described with reference to FIG. First, using the road information shown in FIG. 9A, the relationship between the intersection and the road is represented by the information of the node which is the branch point and the information of the element which is the line. Here, the node information can be represented by, for example, a node number and a node position. The element information can be represented by, for example, node numbers of nodes at both ends of the element and information indicating a line. Since each element may be a curve, FIG.
As shown in (B), it is decomposed into subelements approximated by straight lines. The positions of both ends of each sub-element are stored in the database 46.

【0020】図10に示すように、各サブエレメントに
対応する道路の両側にある建物を建物データ48から検
索する。次に検索された建物の全壁面の中でサブエレメ
ントからの距離が一定のしきい値Sth以下の壁面を選
択する。サブエレメントから壁面までの距離は、データ
ベース46に格納したサブエレメントを中心とした両側
の建物の位置を用いて計算する。選択した右側と左側の
壁面を用いて左右の壁面の空間距離を求める。
As shown in FIG. 10, buildings on both sides of the road corresponding to each sub-element are searched from the building data 48. Next, among all the wall surfaces of the searched building, a wall surface whose distance from the sub element is equal to or less than a certain threshold value Sth is selected. The distance from the sub-element to the wall surface is calculated using the positions of the buildings on both sides centering on the sub-element stored in the database 46. The spatial distance between the left and right wall surfaces is obtained using the selected right and left wall surfaces.

【0021】図11を用いて、左右の壁面の空間距離か
ら道路幅Wを計算する方法を説明する。道路の左右に分
けて(1)サブエレメントから壁面までの空間距離の最
小値、(2)サブエレメントから壁面までの空間距離の
平均値、または(3)サブエレメントから壁面までの統
計的な累積確率値(例えば、90%値等)等を求める。
このようにして求められた左右の値を加算して道路幅W
を求める。
A method of calculating the road width W from the spatial distance between the left and right wall surfaces will be described with reference to FIG. It is divided into right and left of the road, (1) minimum value of spatial distance from sub-element to wall surface, (2) average value of spatial distance from sub-element to wall surface, or (3) statistical accumulation from sub-element to wall surface. Probability value (for example, 90% value) is obtained.
The road width W is calculated by adding the left and right values thus obtained.
Ask for.

【0022】以上の処理により建物データから道路幅W
を求めることができる。また、サブエレメントから左側
および右側の空間距離を個々に求めるのではなく、図1
2に示すように左右の壁面間の距離を求め、その平均
値、最小値、あるいは累積確率値(例えば、90%値
等)等を道路幅Wとしても良い。このとき、閾値内に壁
面が無い部分では、サブエレメントから距離Sthの位
置に壁面があるとして平均値を計算する。
The road width W is calculated from the building data by the above processing.
Can be requested. In addition, the spatial distances on the left and right sides of the sub-elements are not individually calculated.
As shown in 2, the distance between the left and right wall surfaces may be obtained, and the average value, the minimum value, the cumulative probability value (for example, 90% value, etc.) or the like may be set as the road width W. At this time, in the portion where there is no wall surface within the threshold value, the average value is calculated assuming that the wall surface exists at the position of the distance Sth from the sub element.

【0023】3、反射面および回折点の計算 図13は、各サブエレメントに反射面を設定する処理を
示す。まず1つのサブエレメントを選択する(S11
0)。次に、選択したサブエレメントの道路幅Wを用い
て、サブエレメントを中心として相互に道路幅だけ離れ
た位置を壁面の位置として設定する。この壁面は、高さ
が無限で連続な反射面とし(S120)、これを道路端
の壁面に投影する(S130)。
3. Calculation of Reflecting Surface and Diffraction Point FIG. 13 shows a process of setting a reflecting surface for each sub-element. First, one sub-element is selected (S11
0). Next, by using the road width W of the selected sub-element, a position separated from the sub-element by the road width is set as the wall surface position. This wall surface is a continuous reflecting surface having an infinite height (S120), and this is projected on the wall surface at the road edge (S130).

【0024】反射面となる材質の電気的情報等はサブエ
レメント毎に一種類とする。但し全サブエレメントで同
じ値としても良い。S110からS130で得られたデ
ータをサブエレメントを表す情報に対応付けて、反射面
情報としてデータベース46に格納する。このデータ
は、後にレイトレースに用いる。全サブエレメントにつ
いての計算が終了するまで、S110からS140を繰
り返す(S150)。
There is one kind of electrical information of the material forming the reflecting surface for each sub-element. However, all sub-elements may have the same value. The data obtained in S110 to S130 is stored in the database 46 as the reflection surface information in association with the information indicating the sub-element. This data is later used for ray tracing. S110 to S140 are repeated until the calculation for all sub-elements is completed (S150).

【0025】図14は、各ノードに回折点を設定する処
理を示す。まず1つのノードを選択する(S210)。
次に回折角が道路の交差角に等しい高さが無限の回折点
を設定して(S220)道路端の交点に投影する(S2
30)。S210からS240で得られた情報を回折点
情報としてデータベース46に格納する。全ノードの回
折点を計算するまでS210からS240を繰り返す
(S250)。
FIG. 14 shows the processing for setting diffraction points at each node. First, one node is selected (S210).
Next, a diffraction point having an infinite height whose diffraction angle is equal to the intersection angle of the road is set (S220) and projected onto the intersection of the road edge (S2).
30). The information obtained in S210 to S240 is stored in the database 46 as diffraction point information. S210 to S240 are repeated until the diffraction points of all nodes are calculated (S250).

【0026】図15に、図13および図14に示す処理
により設定された反射面および回折点の例を示す。この
例では、道路幅がW1及びW2である道路(サブエレメ
ント)の両側に反射面が設定されている。これらの反射
面および回折点を表すデータが、データベース46に格
納されている。
FIG. 15 shows an example of the reflecting surface and diffraction points set by the processing shown in FIGS. 13 and 14. In this example, reflective surfaces are set on both sides of a road (sub-element) whose road width is W1 and W2. Data representing these reflection surfaces and diffraction points are stored in the database 46.

【0027】4、レイトレース 図16に、モデル化されたデータの一例を示す。データ
ベース46に格納された、反射面および回折点を表すデ
ータに基づいて、送信点から受信点までレイトレースす
る。図16では、サブエレメントの道路幅W1およびW
2が計算によって求められている。このようにモデル化
した道路上でレイトレースを行う。
4. Ray Trace FIG. 16 shows an example of modeled data. Ray tracing is performed from the transmission point to the reception point based on the data representing the reflection surface and the diffraction points stored in the database 46. In FIG. 16, the subelement road widths W1 and W
2 is calculated. Ray tracing is performed on the road modeled in this way.

【0028】図16(A)では、送信点からの見通し範
囲に受信点がある。この場合、レイトレースに必要な情
報は、道路幅W1のサブエレメントにおける道路の両側
の反射面のみである。図16(B)では、送信点からの
見通し外に受信点がある。しかし、レイトレースに必要
な情報は道路幅W1のサブエレメントおよび道路幅W2
のサブエレメントにおける道路の両側の反射面と、ノー
ド(回折点)の情報だけに限定される。
In FIG. 16A, the reception point is in the line-of-sight range from the transmission point. In this case, the information necessary for the ray trace is only the reflecting surfaces on both sides of the road in the subelement having the road width W1. In FIG. 16B, the reception point is outside the line of sight from the transmission point. However, the information necessary for the ray trace is the subelement of the road width W1 and the road width W2.
It is limited to the information of the reflecting surfaces on both sides of the road and the node (diffraction point) in the sub-element of.

【0029】このため、建物データから反射面および回
折点を直接検索してレイトレースする従来の技術と比較
して、反射面および回折点の数を極めて少ない。このた
めメモリに記憶する情報の量を大幅に削減することがで
きる。また、送信点と受信点間の反射の組合せの数が大
幅に削減されるので、レイトレースの計算処理を高速化
することができる。
Therefore, the number of reflection surfaces and diffraction points is extremely small compared with the conventional technique of directly retrieving reflection surfaces and diffraction points from building data and ray tracing. Therefore, the amount of information stored in the memory can be significantly reduced. Further, since the number of combinations of reflections between the transmitting point and the receiving point is significantly reduced, it is possible to speed up the ray trace calculation process.

【0030】(その他)以上発明の実施の形態を説明し
たが、本出願に係る発明の技術的範囲は上記の実施の形
態に限定されるものではない。上記実施の形態に種々の
変更を加えて、特許請求の範囲に記載の発明を実施する
ことができる。そのような発明が本出願に係る発明の技
術的範囲に属することは、特許請求の範囲の記載から明
らかである。
(Others) Although the embodiments of the invention have been described above, the technical scope of the invention according to the present application is not limited to the above-mentioned embodiments. The invention described in the claims can be implemented by adding various changes to the above embodiment. It is obvious from the description of the claims that such an invention belongs to the technical scope of the invention according to the present application.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、反射面および回折点の
数を削減することができるのでメモリに記憶する情報の
量が削減される。また、送信点と受信点間の反射の組合
せの数が削減されるのでレイトレースの計算が速くな
る。
According to the present invention, since the number of reflecting surfaces and diffraction points can be reduced, the amount of information stored in the memory can be reduced. In addition, the number of reflection combinations between the transmitting point and the receiving point is reduced, which speeds up the ray trace calculation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 レイトレース法の概略を説明する説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an outline of a ray tracing method.

【図2】 イメージ法の概略を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an outline of an image method.

【図3】 イメージ法を用いた場合の送信点と受信点の
間のレイの組合せ数を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the number of ray combinations between a transmission point and a reception point when the image method is used.

【図4】 溝形モデルを用いた場合の送信点と受信点の
間のレイの組合せ数を説明する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the number of ray combinations between a transmission point and a reception point when a groove model is used.

【図5】 溝形モデルを用いた場合における道路幅の定
義方法の一例を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a road width defining method in the case of using a groove model.

【図6】 溝形モデルを用いた場合における道路幅の定
義方法の一例を説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a road width defining method when a groove model is used.

【図7】 溝形モデルを用いた場合における道路幅の定
義方法の一例を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a method of defining a road width when a groove model is used.

【図8】 本発明の実施形態における電界強度計算装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an electric field strength calculation device according to an embodiment of the present invention.

【図9】 道路データからサブエレメントへの展開を説
明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating expansion from road data to sub-elements.

【図10】 サブエレメントの近傍にある壁面の検索を
説明する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a search for a wall surface near a sub-element.

【図11】 サブエレメントから壁面までの距離の算出
方法を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a method of calculating a distance from a sub-element to a wall surface.

【図12】 道路幅の取得方法を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a method of obtaining a road width.

【図13】 壁面位置の計算方法を示すフローチャート
である。
FIG. 13 is a flowchart showing a method of calculating a wall surface position.

【図14】 回折点の計算方法を示すフローチャートで
ある。
FIG. 14 is a flowchart showing a method of calculating diffraction points.

【図15】 溝形モデルの形状を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the shape of a groove model.

【図16】 溝形モデルを用いたレイトレース方法を示
す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a ray tracing method using a groove model.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 道路幅取得部 42 ノード・サブエレメント処理部 44 道路幅処理部 46 データベース 47 道路データ 48 建物データ 50 受信レベル計算処理部 52 インタフェース 54 レイトレース部 56 受信レベル計算部 40 road width acquisition unit 42 node / sub-element processing unit 44 road width processing unit 46 database 47 road data 48 building data 50 reception level calculation processing unit 52 interface 54 ray tracing unit 56 reception level calculation unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信点から放射される電波の軌跡を追跡
し、受信点に到達する前記電波の強度を加算することに
より前記受信点の電界強度を計算する電界強度計算装置
において、 道路の位置を示す道路データに基づいて、前記道路を直
線に分解して得られたサブエレメントの各々の位置を算
出するノード・サブエレメント処理部と、 前記道路に対する建物の位置を記憶した建物データを用
いて、前記サブエレメントの両側の建物間の距離に基づ
く道路幅データを算出する道路幅処理部と、 前記サブエレメントの両側の前記道路幅データに基づい
た位置を、連続した壁面の位置として第1のメモリに格
納する第1格納手段と、 前記第1のメモリに格納された前記壁面の位置に基づい
て、前記送信点から前記受信点への前記電波の軌跡を求
めるレイトレース部と当該レイトレース部により得られ
た前記軌跡に基づいて、前記受信点における電界強度を
計算する受信レベル計算部とを備えたことを特徴とする
電界強度計算装置。
1. A field strength calculation apparatus for calculating the electric field strength of the reception point by tracing the locus of the radio wave radiated from the transmission point and adding the strengths of the radio waves reaching the reception point. Based on the road data showing, by using the node / sub-element processing unit that calculates the position of each sub-element obtained by dividing the road into straight lines, and the building data that stores the position of the building with respect to the road A road width processing unit that calculates road width data based on a distance between buildings on both sides of the sub-element, and a position based on the road width data on both sides of the sub-element as a continuous wall surface position. A first storage means for storing in the memory, and a locus of the radio wave from the transmitting point to the receiving point is obtained based on the position of the wall surface stored in the first memory. Based on the trace obtained by Itoresu portion and the ray trace portion, the electric field intensity calculation apparatus characterized by comprising a reception level calculator for calculating the electric field intensity in the reception point.
【請求項2】 前記ノード・サブエレメント処理部は、
前記道路データに基づいて、前記各サブエレメントの両
端をなすノードの位置、および前記サブエレメントの前
記ノードに対する位置関係を算出する手段を有し、 前記ノードの位置、前記第1のメモリに格納された前記
壁面の位置、および前記ノードにおける前記道路の交差
角に基づいて算出した、前記ノードにおける回折点の位
置および回折角を、当該ノードに対応づけて第2のメモ
リに格納する手段を更に備え、 前記レイトレース部は、前記第1のメモリに格納した前
記壁面の位置、ならびに前記第2のメモリに格納した前
記回折点の位置および回折角に基づいて、前記送信点か
ら前記受信点への前記電波の軌跡を求める手段を更に有
することを特徴とする請求項1に記載の電界強度計算装
置。
2. The node / sub-element processing unit,
Means for calculating the positions of the nodes forming both ends of each of the sub-elements and the positional relationship of the sub-elements with respect to the node based on the road data, and the position of the node stored in the first memory. And a means for storing the position and diffraction angle of the diffraction point at the node calculated based on the position of the wall surface and the intersection angle of the road at the node in the second memory in association with the node. The ray trace unit, based on the position of the wall surface stored in the first memory, and the position and diffraction angle of the diffraction point stored in the second memory, from the transmission point to the reception point. The electric field strength calculation apparatus according to claim 1, further comprising means for obtaining a trajectory of the radio wave.
【請求項3】 前記建物データは、前記建物の壁の位置
を示す情報を含み、 前記ノード・サブエレメント処理部は、前記サブエレメ
ントの両端の位置を算出する手段を有し、 前記道路幅処理部は、 前記サブエレメントの両端の位置に基づいて、前記建物
データが表す前記壁面の中から、前記サブエレメントか
らの距離が所定の値以下である壁面を選択する手段と、 選択された壁面の位置に基づいて前記道路幅データを算
出する手段とを有することを特徴とする請求項2に記載
の電界強度計算装置。
3. The building data includes information indicating a position of a wall of the building, the node / sub-element processing unit has means for calculating positions of both ends of the sub-element, and the road width processing. The section selects a wall surface whose distance from the sub element is a predetermined value or less from the wall surfaces represented by the building data, based on the positions of both ends of the sub element, and the selected wall surface. 3. The electric field strength calculation device according to claim 2, further comprising means for calculating the road width data based on a position.
【請求項4】 前記道路幅処理部が、前記サブエレメン
トの両側に存在する壁面間の平均距離を前記道路幅デー
タとし、 前記第1格納手段は、前記サブエレメントを中心とす
る、相互に前記平均距離だけ離れた位置を前記連続した
壁面の位置として前記第1のメモリに格納することを特
徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電界強度計
算装置。
4. The road width processing unit uses the average distance between wall surfaces existing on both sides of the sub-element as the road width data, and the first storing means has the sub-element as a center, and the mutual storage is performed. The electric field strength calculation device according to claim 1, wherein a position separated by an average distance is stored in the first memory as a position of the continuous wall surface.
【請求項5】 送信点から放射される電波の軌跡を追跡
し、受信点に到達する電波の強度を加算することによ
り、前記受信点の電界強度を計算する電界強度推定方法
において、 道路の位置を示す道路データに基づいて前記道路を直線
のサブエレメントに分解し、 前記道路に対する建物の位置を記憶した建物データを用
いて、前記サブエレメントの両側の建物間の距離を算出
し、 前記距離に基づいて前記サブエレメントの道路幅を算出
し、 前記サブエレメントを中心として、相互に前記道路幅離
れた位置を連続した壁面の位置として第1のメモリに格
納し、 前記道路のノードにおける前記道路の交差角および前記
壁面の位置に基づいて算出した、前記ノードにおける回
折点の位置および回折角を表すデータを、当該ノードに
対応づけて第2のメモリに格納し、 前記第1のメモリに格納した前記連続した壁面の位置、
ならびに前記第2のメモリに格納した前記回折点の位置
および回折角に基づいて、前記送信点から前記受信点へ
の前記電波の軌跡をトレースし、 前記軌跡に基づいて前記受信点における電界強度を計算
することを特徴とする電界強度推定方法。
5. The electric field strength estimation method for calculating the electric field strength of the receiving point by tracing the trajectory of the electric wave radiated from the transmitting point and adding the strengths of the electric waves reaching the receiving point, the position of the road Is decomposed into linear sub-elements based on the road data, and using the building data that stores the position of the building with respect to the road, the distance between the buildings on both sides of the sub-element is calculated, The road width of the sub-element is calculated based on the sub-element, and the positions apart from each other by the road width are stored in the first memory as positions of continuous wall surfaces with the sub-element as the center, Data representing the position and the diffraction angle of the diffraction point at the node, which is calculated based on the intersection angle and the position of the wall surface, is associated with the node to generate the second data. Stored in the memory, the position of the said continuous wall which is stored in the first memory,
And tracing the locus of the radio wave from the transmitting point to the receiving point based on the position and the diffraction angle of the diffracting point stored in the second memory, and calculating the electric field strength at the receiving point based on the locus. A method for estimating electric field strength, which is characterized by calculating.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001516999A (en) * 1997-09-05 2001-10-02 モトローラ・インコーポレイテッド Method and system for estimating subscriber position under radio wave scattering environment
JP2004193912A (en) * 2002-12-11 2004-07-08 Nec Corp Ray receive judging method, system and electric wave propagation characteristics estimating method using the same
JP2005072667A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Ntt Docomo Inc Apparatus and method of estimating reception characteristic
JP2006080618A (en) * 2004-09-07 2006-03-23 Ntt Docomo Inc Radio wave reception characteristic estimating apparatus and radio wave reception characteristic estimating method
JP2008270875A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 Ntt Docomo Inc Reception level estimation system
JP2010147519A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Ltd Radio communication system
US7933558B2 (en) 2005-10-05 2011-04-26 Nec Corporation Radio wave arrival state estimation system, radio wave arrival state estimation method, and program

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001516999A (en) * 1997-09-05 2001-10-02 モトローラ・インコーポレイテッド Method and system for estimating subscriber position under radio wave scattering environment
JP2004193912A (en) * 2002-12-11 2004-07-08 Nec Corp Ray receive judging method, system and electric wave propagation characteristics estimating method using the same
US7844264B2 (en) 2002-12-11 2010-11-30 Nec Corporation Reception determination method and system of ray, and radio wave propagation characteristic estimation method using them
JP2005072667A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Ntt Docomo Inc Apparatus and method of estimating reception characteristic
JP2006080618A (en) * 2004-09-07 2006-03-23 Ntt Docomo Inc Radio wave reception characteristic estimating apparatus and radio wave reception characteristic estimating method
US7933558B2 (en) 2005-10-05 2011-04-26 Nec Corporation Radio wave arrival state estimation system, radio wave arrival state estimation method, and program
JP2008270875A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 Ntt Docomo Inc Reception level estimation system
JP2010147519A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Hitachi Ltd Radio communication system

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