JPWO2008099927A1 - 電波伝搬特性推定システム及びその方法並びにプログラム - Google Patents

Abstract

課題 電波伝搬推定の推定精度を大きく劣化させることなく、演算処理量を低減する。解決手段 建物や屋内の什器のような構造物を決定論的に考慮して電波伝搬特性の推定する電波伝搬特性推定システムは、解析領域内のオブジェクトの中から、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択するオブジェクト選択手段と、前記選択されたオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減手段と、解析領域内に含まれる前記オブジェクト選択手段で選択されなかったオブジェクトと、前記構成面数削減手段で構成面数が削減されたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定手段とを含む。

Description

本発明は、無線通信システムにおいて基地局や無線機器等（送信点）からの電波の伝搬状況を推定するためのシステム及びその方法並びにプログラムに関し、特に送信点の位置データを用いて、推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトの構成面数を削減することによって、レイの軌跡を探索する処理を軽減し、高速に電波の伝搬状況を推定するためのシステム及びその方法並びにプログラムに関するものである。

無線通信システムにおける基地局や無線機器等の配置を援助するために電波伝搬特性推定システム（電波伝搬シミュレータ）が用いられる。電波伝搬シミュレータによって任意の受信点での受信電力や遅延拡がりを評価して、しかるべき送信局の設置場所を決定し、その結果、面的な通信可能エリアの確保や、配置するべき基地局数の削減等の効率化が達成される。

電波伝搬シミュレーションは大別して、統計的手法によるものと決定論的手法によるものとがある。

統計的手法では、距離や周波数などを引数とする伝搬損失の推定式を与え、そのパラメータを決定する際に、伝搬損失の実測定で得られた多数のデータをもとに多変量解析等により決定する手法である。一般に、電波の伝搬はオブジェクトでの反射や透過により場所によって変動するが、統計論的手法によれば、場所による変動の中央値が与えられる。そのため、壁や屋内のオブジェクトによって電波が被る影響を正確に反映させることはできない。従って、統計的手法においては、電波の伝搬状況を高精度に推定することができない。

一方、決定論的手法においては、アンテナから放射される電波を多数の電波線（レイ）の集まりと考え、各レイが幾何光学的に反射透過を繰り返して伝搬するものとして、観測点に到達するレイを合成して伝搬損失や遅延量を求める手法である。本手法はレイトレーシング法と言われている。レイトレーシング法では、放射されたレイが解析する領域内にあるオブジェクトで反射、透過、回折する影響を決定論的に考慮しながら推定を行うため、高精度な電波伝搬推定が可能である。しかしながら、解析する領域内に多くのオブジェクトがある場合には、反射点や回折点の探索処理が増大するため、演算処理量が増大してしまう。その結果、電波伝搬推定に多くの時間を要するという問題があった。

この決定論的手法における問題を解決するため、例えば、特許文献１では、レイ探索処理の際に考慮するオブジェクトの数を減らすことで、伝搬推定を高速化する方法が開示されている。具体的には、予め送信点から受信点への道路および交差点の経路を検索してレイの経路を限定し、検索された経路から離れた位置にあるオブジェクトを考慮する対象から除外してレイの探索処理を行うものである。特許文献１記載の方法は、ストリートマイクロセルのように送信点の高さが周辺建物より低い場合においては有効である。

一方、３次元地図描画の用途では、例えば、特許文献２において、視覚的に重要度の低い建物を結合することで、描画の負荷を低減する方法が開示されている。具体的には、オブジェクトの体積（または表面積）、形状の複雑さ、属性を元に当該オブジェクトの重要度を決定し、重要度が所定の閾値よりも小さい要素について、互いに近接する要素どうしを結合するものである。ここで、属性とは、近接オブジェクトに対する相対的な高さ、近接オブジェクトとの距離、交差点にあるか否かによって決まる。つまり、オブジェクトの体積が大きいもの、形状が複雑なもの、近接オブジェクトよりも高いもの、周辺にオブジェクトがないもの、交差点の角に面するものについては、重要度が高いオブジェクトとして結合対象から外す。逆に上記のオブジェクトではないものに関しては、重要度が低いオブジェクトとして結合する。
特開平９−３３５８４号公報 特開２００６−２８４７０４号公報 H.Hoppe,"Progressivemeshes",ComputerGraphics(Proc. ACM SIGGRAPH),pp.99-108,1996

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、携帯電話網でよく用いられるマクロセルのように、送信点の高さが周辺建物より高い場合においては推定誤差が大きくなるという問題があった。その理由は、特許文献１の手法では考慮する対象から除外していた道路および交差点の近傍でない建物の影響が、マクロセルでの伝搬推定においては無視できなくなるためである。

また、特許文献２に記載の方法においては、そもそも３次元地図の描画の負荷を低減するための手法であるため、電波伝搬推定の推定精度への影響が大きい建物が結合されてしまう可能性が大きい。その結果、やはり推定誤差が大きくなるという問題があった。具体的には、マクロセルの送信点から道路上に至る電波伝搬状況を推定する場合、当該送信点よりも高さが低い建物が重要となるが、特許文献２では、このような建物は重要度が低いと判断され結合されてしまう。

本発明の目的は、送信点の位置データを用いて、推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトの構成面数を削減することによって、高速に電波の伝搬状況を推定するシステムおよび方法並びにプログラムを提供することにある。

本発明の第１の電波伝搬特性推定システムは、電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定システムであって、領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択するオブジェクト選択手段と、選択されたオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減手段と、オブジェクト選択手段で選択されなかったオブジェクトと、構成面数削減手段で構成面数が削減されたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定手段とを含む。

本発明の第２の電波伝搬特性推定システムは、電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定システムであって、領域内のオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減手段と、領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、当該オブジェクトを構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えるオブジェクト選択手段と、オブジェクト選択手段で選択されなかったオブジェクトと、オブジェクト選択手段で選択され、構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えられたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定手段とを含む。

本発明の第１の電波伝搬特性推定方法は、電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法であって、領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択するオブジェクト選択ステップと、選択されたオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減ステップと、オブジェクト選択ステップで選択されなかったオブジェクトと、構成面削減ステップで構成面数が削減されたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定ステップとを含む。

本発明の第２の電波伝搬特性推定方法は、電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法であって、領域内のオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減ステップと、領域内のオブジェクトの中から、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、当該オブジェクトを構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えるオブジェクト選択ステップと、オブジェクト選択ステップで選択されなかったオブジェクトと、オブジェクト選択ステップで選択され、構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えられたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定ステップとを含む。

本発明の第１のプログラムは、電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法を実行するプログラムであって、コンピュータに、領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択するオブジェクト選択処理と、選択されたオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減処理と、オブジェクト選択処理で選択されなかったオブジェクトと、構成面削減ステップで構成面数が削減されたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定処理を実行させる。

本発明の第２のプログラムは、電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法を実行するプログラムであって、コンピュータに、領域内のオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減処理と、領域内のオブジェクトの中から、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、当該オブジェクトを構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えるオブジェクト選択処理と、オブジェクト選択処理で選択されなかったオブジェクトと、オブジェクト選択ステップで選択され、構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えられたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定処理を実行させる。

本発明の効果は、伝搬推定の際に考慮するオブジェクトの構成面数を削減することにより、レイ探索処理量と記憶するオブジェクトのデータ量を軽減することができる点にある。

本発明の電波伝搬推定システムの第１、第２、第３の実施の形態を示す機能ブロック図である。 本発明の電波伝搬推定システムの第１、第２、第３の実施の形態を示すフローチャートである。 見通し外のオブジェクトと見通し内のオブジェクトに分類して、構成面数削減対象を選択するための手法を説明するための図である。 近接するオブジェクトどうしを結合することによって構成面を削減する手法を説明するための図である。 近接するオブジェクトどうしを結合することによって構成面を削減する手法を説明するための図である。 オブジェクトを削除することによって構成面を削減する手法を説明するための図である。 オブジェクトの形状を簡略化することによって構成面を削減する手法を説明するための図である。 本発明の電波伝搬推定システムの第４の実施の形態を示す機能ブロック図である。 本発明の電波伝搬推定システムの第４の実施の形態を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の電波伝搬推定システムの第１の実施の形態を示す機能ブロック図である。図１を参照すると、本発明の第１の実施の形態は、オブジェクトデータベース（ＤＢ）１０と、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０と、オブジェクト選択手段３０と、構成面数削減手段４０と、電波伝搬推定手段５０と、制御部（ＣＰＵ）６０と、メモリ７０とを含んで構成される。

オブジェクトＤＢ１０は、建物や屋内の什器などの屋内外の構造物（オブジェクト）の位置と形状を示す座標データが格納されたデータベースである。オブジェクトＤＢ１０には、実際の構造物の位置と形状が忠実に再現されたデータが格納されている。例えば、屋外の構造物であれば、オブジェクトＤＢ１０として、市販の３次元デジタル地図データベースが利用可能である。

電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０は、電波伝搬推定において考慮される送信点周辺のオブジェクトのデータであり、後述するオブジェクト選択手段３０と構成面数削減手段４０によって処理されたデータである。

オブジェクト選択手段３０は、オブジェクトＤＢ１０内に格納されたデータのうち、電波伝搬推定において考慮する送信点周辺でのデータの中から、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、選択されたオブジェクトのデータを構成面数削減手段４０へ渡すと共に、選択されなかったオブジェクトのデータを電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０とする機能を有する。

構成面数削減手段４０は、オブジェクト選択手段３０で選択されたオブジェクトの構成面数を削減する処理を施し、処理後のオブジェクトのデータを電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０に追加する機能を有する。

電波伝搬推定手段５０は、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０を用いて電波伝搬特性を推定する機能を有する。

制御部（ＣＰＵ）６０は、これら各手段３０〜５０による動作を制御し、メモリ７０は、このＣＰＵの作業用メモリとして機能する。

図２は、第１の実施の形態の動作を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態によれば、まず、電波伝搬推定を行うため、送信点周辺のオブジェクトデータをオブジェクトＤＢ１０から抽出する（ステップＳ１００）。

次に、オブジェクト選択手段３０によって、ステップＳ１００で抽出されたデータの中から、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、選択されたオブジェクトのデータを構成面数削減手段４０へ渡すと共に、選択されなかったオブジェクトのデータを電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０とする（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０における具体的なオブジェクト選択方法については後述する。

次に、構成面数削減手段４０によって、ステップＳ１１０で選択されたオブジェクトの構成面数を削減する処理を施し、処理後のオブジェクトのデータを電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０に追加する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０における具体的な構成面数削減方法については後述する。

さらに、電波伝搬推定手段５０によって、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０を用いて、前述したレイトレーシング法などの電波伝搬推定法によって電波伝搬推定を行う（ステップＳ１３０）。

ステップＳ１１０におけるオブジェクト選択手段３０による具体的なオブジェクト選択方法の一例を示す。まず、送信点と各オブジェクトの頂点との間で見通し判定を行い、少なくとも一つの頂点が見通し内となるオブジェクトを見通し内のオブジェクトとして分類し、全ての頂点が見通し外となるオブジェクトを見通し外のオブジェクトとして分類する。次に、見通し内に分類されたオブジェクトに対しては、送信点から当該オブジェクトの代表点までの距離が、自由空間での伝搬損失式をもとに規定された距離（見通し内臨界距離）よりも遠い場合に、当該オブジェクトを構成面数削減対象として選択する（図３）。

なお、オブジェクトの代表点としては、例えば当該オブジェクトの重心が用いられる。また、見通し内臨界距離としては、自由空間での伝搬損失が、例えば電波伝搬推定の対象とする無線通信システムの許容伝搬損失となる距離が用いられる。一方、見通し外に分類されたオブジェクトに対しては、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、見通し外での伝搬損失式をもとに規定された距離（見通し外臨界距離）よりも遠い場合に、当該オブジェクトを構成面数削減対象として選択する（図３）。見通し外での伝搬損失式に関しては、例えば奥村・秦式、Ｗａｌｆｉｓｃｈ−池上式、坂上式のように、建物の密集した都市部の電波状況を推定できる推定式を用いることが望ましい。また、見通し外臨界距離としては、前述した見通し外での伝搬損失が、例えば電波伝搬推定の対象とする無線通信システムの許容伝搬損失となる距離が用いられる。

なお、前述したステップＳ１１０では、送信点と各オブジェクトの全ての頂点との間で見通し判定を行ったが、見通し判定による演算処理量の増加を考慮し、例えば各オブジェクトの重心など代表された１点を用いて見通し判定を行っても良い。あるいは、見通し判定の処理を行わずに、全てのオブジェクトに対して同一の伝搬損失式をもとに規定された臨界距離を用いて、構成面数削減対象を選択しても構わない。あるいはまた、見通し判定を行い、見通し外に分類された全てのオブジェクトを、構成面数削減対象として選択しても構わない。

ステップＳ１２０における構成面数削減手段４０による構成面数削減方法としては、オブジェクトを結合する方法と、オブジェクトを削除する方法と、オブジェクトの形状を簡略化する方法の３つがある。

第１の構成面数削減方法である複数のオブジェクトを結合する方法について説明する。まず、ステップＳ１１０で選択されたオブジェクトの中から近接する複数のオブジェクトを結合対象グループとして抽出する。例えば、地図データに街区を表すポリゴンが格納されている場合には、同じ街区ポリゴン内のオブジェクトを結合対象グループとして抽出する。一般に、都市部での構造物の建築状況によると、同一の街区内では隣接する構造物どうしの間隔が小さいため、街区内の構造物どうしを結合することによる結合損（結合されたことによるオブジェクト形状の変化）が小さい。

一方、地図データに街区を表すポリゴンが格納されていない場合には、オブジェクトの頂点間の最短距離があらかじめ定められた閾値以下となるオブジェクトを結合対象グループとして抽出する。ここで、結合対象グループに属する少なくとも１つのオブジェクトに対して、頂点間の最短距離が前述の閾値以下となるオブジェクトは、結合対象グループとして抽出する。例えば、前述の閾値が３ｍであって、オブジェクトＡとオブジェクトＢとの頂点間の最短距離が２ｍ、オブジェクトＢとオブジェクトＣとの頂点間の最短距離が１ｍである場合、オブジェクトＡとオブジェクトＣとの最短距離が５ｍと前述の閾値を超えている場合でも、オブジェクトＡ、Ｂ、Ｃは全て同一の結合対象グループとして選択される。本手法では、オブジェクト間の距離が小さいオブジェクトどうしを結合対象グループとするため、やはり結合損は小さい。

次に、抽出された結合対象グループについて、グループ内のオブジェクト上面における標高（上面標高）を考慮して、さらなる処理を行う。ただし、上面の頂点の高さがすべて同じでない場合は、その平均値を上面標高とする。具体的には、例えば抽出された結合対象グループ内のオブジェクトについて、上面標高の最大値と最小値の差があらかじめ定められた閾値を越える場合に、結合による高さ方向の結合損が大きいと判断し、当該結合対象グループの全てのオブジェクトを結合対象から除外するという処理であってもよい。あるいは、結合対象グループのオブジェクトをサブグループに分割するという処理であってもよい。具体的には、結合対象グループ内の近接する（頂点間の最短距離や上面標高の差があらかじめ定められた閾値以下となる）オブジェクトどうしをサブグループとし、当該サブグループの平均的な上面標高を以って、他のオブジェクトに対して同様の判定を行うことによって逐次サブグループのメンバを増やしていくという処理を、結合対象グループのすべてのオブジェクトに対して実施する。

次に、グループ内のオブジェクトを一つのオブジェクトにまとめる。具体的な結合方法としては、例えば前述のサブグループ内のオブジェクトの頂点座標の最大値と最小値を算出し、それらを新たな頂点としてオブジェクトを形成する方法を用いても良い（図４）。あるいは、グループ内のオブジェクトの頂点から凸包（ある点集合を含む最小の凸図形）を算出し、それを結合後のオブジェクトとしてもよい（図５）。なお、結合後のオブジェクトの上面標高は、結合前のオブジェクトの上面標高の平均値を用いることが望ましい。

第２の構成面数削減方法であるオブジェクトを削除する方法について説明する。本手法は、単にステップＳ１１０で選択されたオブジェクトを削除すればよい（図６）。

第３の構成面数削減方法であるオブジェクトの形状を簡略化する方法について説明する。本手法は、前述のオブジェクトの結合方法で示した、頂点の最大値・最小値を新たな頂点とする方法や、オブジェクトの頂点から凸包を算出する方法を、ステップＳ１１０で選択された個々のオブジェクトに対して適用すればよい（図７）。また、一般的な立体形状を簡略化する既存の手法を用いることもできる。例えば、ポリゴンモデルの自動的な簡略化手法として、非特許文献１に記載の手法がある。

（第１の実施の形態による効果）
本実施の形態は、ステップＳ１１０において、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いの小さいオブジェクトを選択し、選択されなかった推定精度への影響が大きいオブジェクトの座標データを電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０とし、ステップＳ１２０において、ステップＳ１１０で選択されたオブジェクトの構成面数を削減する処理を施し、処理後のオブジェクトの座標データを電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０に追加し、ステップＳ１３０において、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０を用いて電波伝搬推定を行う。その結果、推定精度の劣化を抑えつつ演算処理量を軽減することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態の構成は、図１に示す第１の実施の形態と同じである。この第２の実施の形態は、フローチャートのステップＳ１１０における具体的なオブジェクト選択方法と、ステップＳ１２０における具体的な構成面数削減方法において、本発明の第１の実施の形態と異なる。

本実施の形態におけるステップＳ１１０では、上面標高が送信点より高いオブジェクトを構成面数削減対象として選択する。ただし、上面の頂点の高さがすべて同じでない場合は、その平均値を上面標高とする。本実施の形態におけるステップＳ１２０では、第１の実施の形態で示したオブジェクトを結合する方法を用いる。

屋外マクロセルの電波伝搬推定においては、屋内における天井のように、上方に進む電波を下方に反射させる媒体がないため、オブジェクトの送信点より高い部分に反射、透過した電波が地面まで到達することはほとんどない。したがって、屋外での電波状況を推定する場合には、送信点より標高が高い領域に上面が存在するオブジェクトは、その上面標高を厳密に設定する必要がない。そのため、上面標高が大きく異なるオブジェクトどうしであっても、ステップＳ１１０において、構成面数削減対象として選択することが可能となる。

（第２の実施の形態による効果）
本実施の形態では、上面標高が送信点より高い近接オブジェクトどうしを結合することで、形状の変化による推定精度の劣化を抑えつつ演算処理量を軽減することができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本発明の第３の実施の形態の構成は、図１に示す第１の実施の形態と同じである。ただし、この第３の実施の形態のオブジェクトデータ１０には、オブジェクトごとの高さの情報が格納されていないが、その代わりに属性の情報が格納されているものとする。オブジェクトの属性とは、例えば屋外であれば、ホテル、オフィスビル、マンション、民家などの建物の種類のことであり、屋内であれば、机、棚、パーティションなどのレイアウト物品の種類のことである。本発明の第３の実施の形態は、フローチャートのステップＳ１２０における具体的な構成面数削減方法が、本発明の第１の実施の形態と異なる。

本実施の形態におけるステップＳ１２０では、結合対象グループについて、グループ内のオブジェクト上面における標高（上面標高）を考慮する代わりに、オブジェクトの属性を考慮する。

具体的には、例えば抽出された結合対象グループ内のオブジェクトについて、オブジェクトの属性が同一でない場合に、結合による高さ方向の結合損が大きいと判断し、当該結合対象グループの全てのオブジェクトを結合対象から除外するという処理であってもよい。あるいは、結合対象グループのオブジェクトをサブグループに分割するという処理であってもよい。具体的には、結合対象グループ内の近接する（頂点間の最短距離があらかじめ定められた閾値以下となり、かつ同一の属性である）オブジェクトどうしをサブグループとし、当該サブグループのオブジェクトの属性を以って、他のオブジェクトに対して同様の判定を行うことによって逐次サブグループのメンバを増やしていくという処理を、結合対象グループのすべてのオブジェクトに対して実施する。

（第３の実施の形態による効果）
本実施の形態では、属性とオブジェクトの高さに相関があることを利用して、オブジェクトの属性情報を用いて結合対象であるか否かの判定を行うことによって、電波伝搬推定において高さ情報が不明なオブジェクトを含む場合でもオブジェクトの結合を実施することができる。

（第４の実施の形態）
図８は、本発明の電波伝搬推定システムの第４の実施の形態を示す機能ブロック図である。図８を参照すると、本発明の第４の実施の形態は、オブジェクトデータベース（ＤＢ）１０と、構成面数削減オブジェクトデータベース（ＤＢ）２１と、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０と、オブジェクト選択手段３１と、構成面数削減手段４１と、電波伝搬推定手段５０と、制御部６０と、メモリ７０とを含んで構成される。

オブジェクトＤＢ１０は、第１の実施の形態に示したオブジェクトＤＢ１０と同一である。

構成面数削減オブジェクトＤＢ２１は、オブジェクトＤＢ１０内に格納されたデータを、後述する構成面数削減手段４１によって処理したデータが格納されたデータベースである。

電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０は、電波伝搬推定において考慮される送信点周辺のオブジェクトのデータであり、後述するオブジェクト選択手段３１と構成面数削減手段４１によって処理されたデータである。

構成面数削減手段４１は、オブジェクトＤＢ１０に格納されたオブジェクトの構成面数を削減する処理を施し、処理後のオブジェクトの座標データを構成面数削減オブジェクトＤＢ２１に格納する機能を有する。

オブジェクト選択手段３１は、送信点の位置データを用いて、推定精度への影響度合いが大きい領域にはオブジェクトＤＢ１０からオブジェクトを抽出し、推定精度への影響度合いが小さい領域には構成面数削減オブジェクトＤＢ２１からオブジェクトを抽出することにより、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０を構成する機能を有する。

電波伝搬推定手段５０と、制御部６０と、メモリ７０は、第１の実施の形態で記載した機能と同一の機能を有する。

図９は、第４の実施の形態の動作を示すフローチャートである。本発明の第４の実施の形態によれば、まず、構成面数削減手段４１によって、オブジェクトＤＢ１０に格納されたオブジェクトの構成面数を削減する加工を施し、加工後のオブジェクトの座標データを構成面数削減オブジェクトＤＢ２１に格納する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１における具体的な構成面数削減方法は、第１の実施の形態のステップＳ１２０で示した方法と同一である。

次に、電波伝搬推定を行うため、送信点周辺のオブジェクトデータをオブジェクトＤＢ１０から抽出する（ステップＳ１００）。

さらに、オブジェクト選択手段３１により、送信点の位置データを用いて、推定精度への影響度合いの小さいオブジェクトを選択し、それらのオブジェクトを構成面数削減オブジェクトＤＢ２１のオブジェクトと入れ替え、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０を構成する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１における具体的なオブジェクト選択方法は、第１の実施の形態のステップＳ１１０で示した方法と同一である。

ただし、ステップＳ１２１において、オブジェクトを結合することによって構成面数を削減した場合には、構成面数削減オブジェクトＤＢ２１の同一グループ内のオブジェクトすべてが、オブジェクト選択手段３１により選択されたときオブジェクトを入れ替える。

さらに、電波伝搬推定手段５０によって、電波伝搬推定用オブジェクトデータ２０を用いて、前述したレイトレーシング法などの電波伝搬推定法によって電波伝搬推定を行う（ステップＳ１３０）。

（第４の実施の形態による効果）
本実施の形態は、オブジェクトデータに対してあらかじめ構成面数削減後のデータを作成し、データベースに格納しておくことにより、電波伝搬推定の際には構成面数削減の処理（上記ステップＳ１２１）を省略することができるため、作業の効率が向上するというメリットがある。

なお、以上説明した実施の形態では、電波伝搬特性の推定に、屋内外の構造物を決定論的に考慮する電波伝搬推定手法を用いたが、他の電波伝搬推定手法を用いることも可能である。

以上好ましい実施の形態と実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも、上記実施の形態及び実施例に限定されるものでなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。

この出願は、２００７年２月１６日に出願された日本出願特願２００７−０３６３４０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明によれば、移動通信における置局設計において、基地局を設置する前にサービスエリア内の電波状況を把握するといった用途に適用可能である。

Claims (30)

1. 電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定システムであって、
   領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択するオブジェクト選択手段と、前記選択されたオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減手段と、前記オブジェクト選択手段で選択されなかったオブジェクトと、前記構成面数削減手段で構成面数が削減されたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定手段とを含むことを特徴とする電波伝搬特性推定システム。
2. 電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定システムであって、
   領域内のオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減手段と、領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、当該オブジェクトを前記構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えるオブジェクト選択手段と、前記オブジェクト選択手段で選択されなかったオブジェクトと、前記オブジェクト選択手段で選択され、前記構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えられたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定手段とを含むことを特徴とする電波伝搬特性推定システム。
3. 前記オブジェクト選択手段は、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、距離を引数とする伝搬損失の推定式と、あらかじめ規定された伝搬損失から決まる距離よりも遠い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の電波伝搬特性推定システム。
4. 前記オブジェクト選択手段は、オブジェクトの代表点が送信点から見通し外にある場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の電波伝搬特性推定システム。
5. 前記オブジェクト選択手段は、前記オブジェクトを、送信点から見通し内のオブジェクトと見通し外のオブジェクトに分類し、見通し内のオブジェクトに対しては、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、自由空間における伝搬損失が許容伝搬損失となる距離より遠い場合に、当該オブジェクトを選択し、見通し外のオブジェクトに対しては、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、距離を引数とする見通し外での伝搬損失の推定式で規定される伝搬損失が許容伝搬損失となる距離より遠い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の電波伝搬特性推定システム。
6. 前記オブジェクト選択手段は、オブジェクトの標高が送信点の標高よりも高い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１記載の電波伝搬特性推定システム。
7. 前記構成面数削減手段は、オブジェクトどうしの上面の標高差と近接度合いに応じてオブジェクトをグループ化し、各グループに含まれるオブジェクトを結合して一つのオブジェクトにすることで、構成面数を削減することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電波伝搬特性推定システム。
8. 前記構成面数削減手段は、オブジェクトどうしの属性と近接度合いに応じてオブジェクトをグループ化し、各グループに含まれるオブジェクトを結合して一つのオブジェクトにすることで、構成面数を削減することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電波伝搬特性推定システム。
9. 前記構成面数削減手段は、オブジェクトを削除することによって構成面数を削減することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電波伝搬特性推定システム。
10. 前記構成面数削減手段は、オブジェクトの形状を簡略化することによって構成面数を削減することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電波伝搬特性推定システム。
11. 電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法であって、
    領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択するオブジェクト選択ステップと、前記選択されたオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減ステップと、前記オブジェクト選択ステップで選択されなかったオブジェクトと、前記構成面削減ステップで構成面数が削減されたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定ステップとを含むことを特徴とする電波伝搬特性推定方法。
12. 電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法であって、
    領域内のオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減ステップと、領域内のオブジェクトの中から、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、当該オブジェクトを前記構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えるオブジェクト選択ステップと、前記オブジェクト選択ステップで選択されなかったオブジェクトと、前記オブジェクト選択ステップで選択され、前記構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えられたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定ステップとを含むことを特徴とする電波伝搬特性推定方法。
13. 前記オブジェクト選択ステップは、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、距離を引数とする伝搬損失の推定式と、あらかじめ規定された伝搬損失から決まる距離よりも遠い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１１または１２に記載の電波伝搬特性推定方法。
14. 前記オブジェクト選択ステップは、オブジェクトの代表点が送信点から見通し外にある場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１１または１２に記載の電波伝搬特性推定方法。
15. 前記オブジェクト選択ステップは、送信点から見通し内のオブジェクトと見通し外のオブジェクトに分類し、見通し内のオブジェクトに対しては、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、自由空間における伝搬損失が許容伝搬損失となる距離より遠い場合に、当該オブジェクトを選択し、見通し外のオブジェクトに対しては、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、距離を引数とする見通し外での伝搬損失の推定式で規定される伝搬損失が許容伝搬損失となる距離より遠い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１１または１２に記載の電波伝搬特性推定方法。
16. 前記オブジェクト選択ステップは、オブジェクトの標高が送信点の標高よりも高い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項１１記載の電波伝搬特性推定方法。
17. 前記構成面数削減ステップは、オブジェクトどうしの上面の標高差と近接度合いに応じてオブジェクトをグループ化し、各グループに含まれるオブジェクトを結合して一つのオブジェクトにすることで、構成面数を削減することを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の電波伝搬特性推定方法。
18. 前記構成面数削減ステップは、オブジェクトどうしの属性と近接度合いに応じてオブジェクトをグループ化し、各グループに含まれるオブジェクトを結合して一つのオブジェクトにすることで、構成面数を削減することを特徴とする請求項１１から１６のいずれかに記載の電波伝搬特性推定方法。
19. 前記構成面数削減ステップは、オブジェクトを削除することによって構成面数を削減することを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載の電波伝搬特性推定方法。
20. 前記構成面数削減ステップは、オブジェクトの形状を簡略化することによって構成面数を削減することを特徴とする請求項１１から１５のいずれかに記載の電波伝搬特性推定方法。
21. 電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法を実行するプログラムであって、
    コンピュータに、
    領域内のオブジェクトから、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択するオブジェクト選択処理と、前記選択されたオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減処理と、前記オブジェクト選択処理で選択されなかったオブジェクトと、前記構成面削減ステップで構成面数が削減されたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定処理を実行させることを特徴とするプログラム。
22. 電波伝搬特性を推定する電波伝搬特性推定方法を実行するプログラムであって、
    コンピュータに、
    領域内のオブジェクトの構成面数を削減する構成面数削減処理と、領域内のオブジェクトの中から、送信点の位置データを用いて推定精度への影響度合いが小さいオブジェクトを選択し、当該オブジェクトを前記構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えるオブジェクト選択処理と、前記オブジェクト選択処理で選択されなかったオブジェクトと、前記オブジェクト選択ステップで選択され、前記構成面数が削減されたオブジェクトと入れ替えられたオブジェクトを用いて電波伝搬推定を行う電波伝搬推定処理を実行させることを特徴とするプログラム。
23. 前記オブジェクト選択処理は、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、距離を引数とする伝搬損失の推定式と、あらかじめ規定された伝搬損失から決まる距離よりも遠い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項２１または２２に記載のプログラム。
24. 前記オブジェクト選択処理は、オブジェクトの代表点が送信点から見通し外にある場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項２１または２２に記載のプログラム。
25. 前記オブジェクト選択処理は、送信点から見通し内のオブジェクトと見通し外のオブジェクトに分類し、見通し内のオブジェクトに対しては、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、自由空間における伝搬損失が許容伝搬損失となる距離より遠い場合に、当該オブジェクトを選択し、見通し外のオブジェクトに対しては、送信点からオブジェクトの代表点までの距離が、距離を引数とする見通し外での伝搬損失の推定式で規定される伝搬損失が許容伝搬損失となる距離より遠い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項２１または２２に記載のプログラム。
26. 前記オブジェクト選択処理は、オブジェクトの標高が送信点の標高よりも高い場合に、当該オブジェクトを選択することを特徴とする請求項２１記載のプログラム。
27. 前記構成面数削減処理は、オブジェクトどうしの上面の標高差と近接度合いに応じてオブジェクトをグループ化し、各グループに含まれるオブジェクトを結合して一つのオブジェクトにすることで、構成面数を削減することを特徴とする請求項２１から２６のいずれかに記載のプログラム。
28. 前記構成面数削減処理は、オブジェクトどうしの属性と近接度合いに応じてオブジェクトをグループ化し、各グループに含まれるオブジェクトを結合して一つのオブジェクトにすることで、構成面数を削減することを特徴とする請求項２１から２６のいずれかに記載のプログラム。
29. 前記構成面数削減処理は、オブジェクトを削除することによって構成面数を削減することを特徴とする請求項２１から２５のいずれかに記載のプログラム。
30. 前記構成面数削減処理は、オブジェクトの形状を簡略化することによって構成面数を削減することを特徴とする請求項２１から２５のいずれかに記載のプログラム。

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