WO2022029914A1 - 通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム - Google Patents

通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2022029914A1
WO2022029914A1 PCT/JP2020/029955 JP2020029955W WO2022029914A1 WO 2022029914 A1 WO2022029914 A1 WO 2022029914A1 JP 2020029955 W JP2020029955 W JP 2020029955W WO 2022029914 A1 WO2022029914 A1 WO 2022029914A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shield
point cloud
communication
determination
radio stations
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/029955
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀紀 俊長
和人 後藤
秀幸 坪井
直樹 北
Original Assignee
日本電信電話株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電信電話株式会社 filed Critical 日本電信電話株式会社
Priority to PCT/JP2020/029955 priority Critical patent/WO2022029914A1/ja
Priority to US18/019,221 priority patent/US20230273356A1/en
Priority to JP2022541398A priority patent/JP7469704B2/ja
Publication of WO2022029914A1 publication Critical patent/WO2022029914A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/526—Electromagnetic shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/90—Non-optical transmission systems, e.g. transmission systems employing non-photonic corpuscular radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18—Network planning tools
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range

Definitions

  • This disclosure relates to a communication determination method, a communication determination device, and a communication determination program.
  • a method of using millimeter waves for the communication network infrastructure is proposed in IEEE802.11ay.
  • high frequency bands such as the millimeter wave band and the quasi-millimeter wave band
  • the straightness of the radio wave is high and wraparound due to diffraction or the like cannot be expected, so that the influence of the shield greatly affects the arrival of the radio wave.
  • Patent Document 1 discloses a method of calculating the line-of-sight between two radio stations. Further, Non-Patent Document 1 discloses a study of a technique for utilizing point cloud data for monitoring a communication network infrastructure.
  • an object of the present invention is to provide a communication determination method, a communication determination device, and a communication determination program capable of making a determination regarding communication according to the type of shield between two radio stations.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram showing a software configuration of the station placement support device 100 according to the first embodiment.
  • the station placement support device 100 supports the station placement by the user by determining whether or not communication between the two radio stations is possible based on the point cloud data of the environment in which the radio station is installed.
  • the three-dimensional laser scanner identifies the position where the laser beam is reflected based on the light receiving timing and the light receiving direction of the reflected light.
  • the specified position is a relative position with respect to the three-dimensional laser scanner.
  • the moving object collects position data by NSS (Navigation Satellite System) or the like while traveling.
  • NSS Navigation Satellite System
  • NSS Navigation Satellite System
  • the density of points (point cloud density) constituting the point cloud data changes depending on the traveling speed of the moving body and the distance between the traveling route and the reflection point. Therefore, even in one point cloud data, the point cloud density may differ depending on the location.
  • the radio station storage unit 102 stores the three-dimensional position data of the partner radio station R2.
  • Three-dimensional position data is represented by, for example, latitude, longitude and height.
  • the input unit 103 receives from the user the designation of the partner radio station R2 and the input of the three-dimensional position data of the installation candidate point of the new radio station R1.
  • the input unit 103 displays a map image centered on the partner radio station R2 and a height input form on the display, and based on the points on the map image and the input value of the height, the installation candidate points Identify 3D position data.
  • the Fresnel zone calculation unit 104 identifies a spheroid indicating the Fresnel zone Z based on the three-dimensional position data of the installation candidate point of the new radio station R1 and the three-dimensional position data of the partner radio station R2.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the Fresnel zone Z.
  • the radio wave radiated from the new radio station R1 becomes the receiving station 902. It is a set of propagation paths until it arrives. As shown in FIG.
  • the Fresnel zone Z is a spheroid with the local connection component Z1 as the axis.
  • the station connection portion Z1 extends in the line-of-sight direction of the new radio station R1 and the partner radio station R2.
  • the zone division unit 105 divides the Fresnel zone Z calculated by the Fresnel zone calculation unit 104 into N partial zones z by (N + 1) division surfaces s that divide the local connection portion Z1 into N equal parts. The distance between the divided surfaces s is ⁇ d.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the Fresnel zone Z and the partial zone z.
  • the dividing surface s is a surface orthogonal to the local connection component Z1. That is, the zone dividing portion 105 divides the Fresnel zone Z into a plurality of partial zones z arranged in the line-of-sight direction.
  • the nth of the N partial zones z is referred to as a partial zone zn.
  • Examples of the shape of the approximate prism c include a shape inscribed in the partial zone z, a shape circumscribing the partial zone z, and a shape inscribed in the central cross section of the partial zone z.
  • the bottom surface of the approximate prism c may be circular or polygonal.
  • the division portion 106 makes the size of the voxel in the voxel space v1 containing the approximate pillar c 1 larger than the size of the voxel in the voxel space v N containing the approximate pillar c N.
  • the voxel dividing unit 106 identifies a plurality of voxels including at least one point constituting a partial point cloud as a shielding voxel.
  • the voxel dividing unit 106 imparts a "shielding" attribute to a voxel containing at least one point constituting a partial point cloud.
  • the reference determination unit 108 determines that the shield is a low-density shield when the average value of the distance between the shield voxel and the convex hull exceeds a predetermined value.
  • the point cloud is obtained by measuring the light reflected on the surface of the shield. Therefore, the point cloud of the high-density shield is concentrated on the surface of the shield and hardly exists inside.
  • the point cloud of the low-density shield may also exist inside the shield because the light may reach the inside of the shield.
  • the reference determination unit 108 may determine the surface shape of the shield by a method other than the convex hull, and determine the propagation model of the shield based on the distance of the shield voxels with respect to the surface shape. ..
  • the input unit 103 accepts the input of the three-dimensional position data of the installation candidate point of the new radio station R1 (step S3). For example, the input unit 103 displays a map image centered on the partner radio station R2 designated in step S1 and an input form for the height on the display, and is based on the input values of the points and the height on the map image. And specify the three-dimensional position data of the installation candidate point.
  • the reference determination unit 108 uses the propagation model used for evaluating the combination of the selected voxel spaces v as the propagation model of the high-density shield. (Step S17). When it is determined that the shield is a low-density shield (step S16: low density), the reference determination unit 108 uses the propagation model used for evaluating the combination of the selected voxel spaces v as the propagation model of the low-density shield. (Step S18).
  • the determination unit 109 calculates the shielding loss for each shielding object by substituting the shielding rate specified in step S15 into the propagation model determined in step S17 or S18 (step S19).
  • the determination unit 109 determines whether or not the total shielding loss for each shield is less than the communication enable / disable determination threshold value (step S20).
  • the determination unit 109 communicates with the partner radio station R2 specified in step S1 if the new radio station R1 is installed at the position input in step S3. Is possible (step S21).
  • the determination unit 109 compares the shielding rate of each shield specified by the shielding identification unit 107 with the determination threshold value, and when the shielding rate of all the shields is less than the determination threshold value. , Judge that communication is possible.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

遮蔽物特定部は、２つの無線局の間のフレネルゾーンにおける遮蔽物の位置を示す点群データに基づいて、フレネルゾーンに存在する遮蔽物を表す部分点群を特定する。基準決定部は、部分点群の分布に基づいて、遮蔽物による伝搬損失の評価基準を決定する。判定部は、評価基準に基づいて、２つの無線局の通信に関する判定を行う。

Description

通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム
　本開示は、通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラムに関する。
　通信網基盤にミリ波を利用する方法が、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｙにて提案されている。一方で、ミリ波帯や準ミリ波帯などの高い周波数帯では、電波の直進性が高く、回折などによる回り込みが期待できないため、遮蔽物の影響が電波の到達に大きく影響を与える。
　特許文献１には、２つの無線局の間の見通しを計算する方法が開示されている。また非特許文献１には、通信網基盤の監視のために点群データを活用する技術の検討が開示されている。
特開２００６－３５２５５１号公報
"３Ｄ点群解析技術で実世界をデータベース化します"、［online］、日本電信電話株式会社、［２０２０年０７月２１日検索］、インターネット〈URL:http://www.ntt.co.jp/RD/active/201702/jp/pdf_jpn/02/B-10_j.pdf〉
　遮蔽物による伝搬損失は、遮蔽物の種類によって異なる。例えば、建物外壁や外構などのように一面を遮蔽する遮蔽物と、植物などのように隙間を有する遮蔽物とでは、遮蔽率が同じであっても伝搬損失が異なることがある。
　上記事情に鑑み、本発明は、２つの無線局の間の遮蔽物の種類に応じて通信に関する判定を行うことができる通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラムの提供を目的としている。
　本発明の一態様は、２つの無線局の間のフレネルゾーンにおける遮蔽物の位置を示す点群データに基づいて、前記フレネルゾーンに存在する遮蔽物を表す部分点群を特定する遮蔽物特定ステップと、前記部分点群の分布に基づいて、前記遮蔽物による伝搬損失の評価基準を決定する基準決定ステップと、前記評価基準に基づいて、前記２つの無線局の通信に関する判定を行う判定ステップとを有する通信判定方法である。
　本発明により、２つの無線局の間の遮蔽物の種類に応じて通信に関する判定を行うことができる。
第１の実施形態に係る置局支援装置のソフトウェア構成を示す概略ブロック図である。 フレネルゾーンを説明する説明図である。 フレネルゾーンと部分ゾーンとの関係を示す図である。 部分ゾーンと近似柱体との関係を示す図である。 近似柱体とボクセル空間との関係を示す図である。 遮蔽物による遮蔽ボクセルの分布例を示す図である。 第１の実施形態に係る置局支援装置による置局支援方法を示すフローチャートである。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
〈第１の実施形態〉
《置局支援装置１００の構成》
　以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
　図１は、第１の実施形態に係る置局支援装置１００のソフトウェア構成を示す概略ブロック図である。置局支援装置１００は、無線局が設置される環境の点群データに基づいて、２つの無線局の間の通信の可否を判定することで、利用者による置局を支援する。
　置局支援装置１００は、点群データ記憶部１０１、無線局記憶部１０２、入力部１０３、フレネルゾーン算出部１０４、ゾーン分割部１０５、ボクセル分割部１０６、遮蔽物特定部１０７、基準決定部１０８、判定部１０９及び出力部１１０を備える。
　点群データ記憶部１０１は、無線局が設置される環境の点群データを記憶する。例えば、点群データ記憶部１０１は、新たに設置する無線局（以下、新規無線局Ｒ１と呼ぶ）との通信相手に係る無線局（以下、相手無線局Ｒ２と呼ぶ）を中心とした円形のエリアにおいて計測された点群データを記憶する。相手無線局Ｒ２は、既存の無線局であってもよいし、新たに設置する無線局であってもよい。点群データは、例えば、三次元レーザースキャナを備えた移動体を用いて収集される。具体的には、移動体が無線局の近傍を走行している間、三次元レーザースキャナは周囲にレーザ光を発し、その反射光を検出する。三次元レーザースキャナは、反射光の受光タイミング及び受光方向に基づいてレーザ光が反射された位置を特定する。特定される位置は、三次元レーザースキャナを基準とした相対位置である。移動体は走行中にＮＳＳ（Navigation Satellite System）などにより位置データを収集する。三次元レーザースキャナが収集した点群データと移動体が収集した位置データとを組み合わせることで、遮蔽物の位置を絶対座標系で示す点群データを得ることができる。点群データを構成する点の密度（点群密度）は、移動体の走行速度や走行ルートと反射点との距離によって変化する。そのため、１つの点群データにおいても、場所によって点群密度が異なる可能性がある。
　無線局記憶部１０２は、相手無線局Ｒ２の三次元位置データを記憶する。三次元位置データは、例えば緯度、経度及び高さによって表される。
　入力部１０３は、利用者から相手無線局Ｒ２の指定及び新規無線局Ｒ１の設置候補点の三次元位置データの入力を受け付ける。例えば、入力部１０３は、相手無線局Ｒ２を中心とする地図画像及び高さの入力フォームをディスプレイに表示させ、当該地図画像上の点と高さの入力値とに基づいて、設置候補点の三次元位置データを特定する。
　フレネルゾーン算出部１０４は、新規無線局Ｒ１の設置候補点の三次元位置データと相手無線局Ｒ２の三次元位置データとに基づいてフレネルゾーンＺを示す回転楕円体を特定する。図２は、フレネルゾーンＺを説明する説明図である。フレネルゾーンＺは、新規無線局Ｒ１と相手無線局Ｒ２との間に新規無線局Ｒ１から放射された電波を遮蔽するものがない場合に、新規無線局Ｒ１から放射された電波が受信局９０２に到達するまでの伝搬経路の集合である。図２に示すように、電波は、新規無線局Ｒ１から放射された後、広がり、その後、収束して相手無線局Ｒ２に到達する。フレネルゾーンＺは、局結線分Ｚ１を軸とした回転楕円体である。局結線分Ｚ１は新規無線局Ｒ１と相手無線局Ｒ２の見通し方向に伸びる。局結線分Ｚ１に垂直なフレネルゾーンＺの断面であって新規無線局Ｒ１から距離ｄ１、相手無線局Ｒ２から距離ｄ２（＝Ｄ－ｄ１）の位置に位置する断面の半径ｒは、以下の式（１）で表される。なお、Ｄは局結線分Ｚ１の長さである。式（１）において、λは電波の波長である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ゾーン分割部１０５は、フレネルゾーン算出部１０４が算出したフレネルゾーンＺを、局結線分Ｚ１をＮ等分する（Ｎ＋１）個の分割面ｓによりＮ個の部分ゾーンｚに分割する。分割面ｓ間の距離はΔｄである。図３は、フレネルゾーンＺと部分ゾーンｚとの関係を示す図である。分割面ｓは、局結線分Ｚ１に直交する面である。つまり、ゾーン分割部１０５は、フレネルゾーンＺを見通し方向に並ぶ複数の部分ゾーンｚに切り分ける。以下、Ｎ個の部分ゾーンｚのうちｎ番目のものを、部分ゾーンｚｎという。また、（Ｎ＋１）個の分割面ｓのうちｎ番目の物を、分割面ｓｎという。図４は、部分ゾーンｚと近似柱体ｃとの関係を示す図である。ゾーン分割部１０５は、各部分ゾーンｚを近似柱体ｃによって表す。以下、部分ゾーンｚを表す近似柱体ｃを、近似柱体ｃｎという。近似柱体ｃは、底面が局結線分Ｚ１に直交する柱体である。近似柱体は、部分ゾーンｚを近似する形状を有する。近似柱体ｃの形状は、例えば、部分ゾーンｚに内接する形状、部分ゾーンｚに外接する形状、部分ゾーンｚの中央断面に内接する形状などが挙げられる。近似柱体ｃの底面は、円形であってよいし、多角形であってもよい。
　ボクセル分割部１０６は、各近似柱体ｃについて、当該近似柱体ｃを内包するボクセル空間ｖを生成する。以下、部分ゾーンｚｎに対応するボクセル空間ｖを、ボクセル空間ｖｎという。図５は、近似柱体ｃとボクセル空間ｖとの関係を示す図である。ボクセル空間ｖは、局結線分Ｚ１に平行な複数の面によって格子状に区切られた複数のボクセルによって構成される。ボクセル分割部１０６は、点群データを構成する複数の点のうち近似柱体ｃに内包されるもの（以下、部分点群という）の密度に基づいてボクセルのサイズを決定する。ボクセルのサイズは、点群密度に応じて増減する。例えば、図５に示す例では、近似柱体ｃ１に内包される部分点群の密度が、近似柱体ｃＮに内包される部分点群の密度と比較して相対的に低い場合、ボクセル分割部１０６は、近似柱体ｃ１を内包するボクセル空間ｖ１におけるボクセルの大きさを、近似柱体ｃＮを内包するボクセル空間ｖＮにおけるボクセルの大きさより大きくする。ボクセル分割部１０６は、複数のボクセルのうち、部分点群を構成する少なくとも１つの点が含まれるものを、遮蔽ボクセルとして特定する。例えばボクセル分割部１０６は、部分点群を構成する少なくとも１つの点が含まれるボクセルに「遮蔽」属性を付与する。
　遮蔽物特定部１０７は、少なくとも１つの遮蔽ボクセルを有する連続するボクセル空間ｖの組み合わせを抽出する。例えば、ボクセル空間ｖ１、ボクセル空間ｖ２、ボクセル空間ｖ３、ボクセル空間ｖ９、ボクセル空間ｖ１０、ボクセル空間ｖ１２、ボクセル空間ｖ１３及びボクセル空間ｖ１４が遮蔽ボクセルを有する場合、遮蔽物特定部１０７は、ボクセル空間ｖ１、ボクセル空間ｖ２及びボクセル空間ｖ３の組み合わせと、ボクセル空間ｖ９及びボクセル空間ｖ１０の組み合わせと、ボクセル空間ｖ１２、ボクセル空間ｖ１３及びボクセル空間ｖ１４の組み合わせを抽出する。遮蔽物は立体であるため、複数の部分ゾーンｚにまたがって存在する蓋然性が高い。そのため、遮蔽物特定部１０７は、同一の遮蔽物を含む蓋然性の高いボクセル空間ｖの組み合わせを特定する。また、遮蔽物特定部１０７は、ボクセル空間ｖの組み合わせに基づいて、見通し方向からの平面視による遮蔽物の外形を特定する。
　基準決定部１０８は、遮蔽物特定部１０７が特定したボクセル空間ｖの組み合わせにおける遮蔽ボクセルの分布に基づいて、当該ボクセル空間ｖの組み合わせが表す遮蔽物による遮蔽率と伝搬損失との関係を示す伝搬モデルを決定する。第１の実施形態では、遮蔽物の伝搬モデルを、高密度遮蔽物の伝搬モデル及び低密度遮蔽物の伝搬モデルの何れかに決定する。高密度遮蔽物とは、例えば建物外壁や外構などの表面に隙間のない遮蔽物である。低密度遮蔽物とは、例えば樹木などの隙間の多い遮蔽物である。低密度遮蔽物の伝搬モデルは、高密度遮蔽物の伝搬モデルと比較して伝搬損失の値が小さくなるように設計される。図６は、遮蔽物による遮蔽ボクセルの分布例を示す図である。基準決定部１０８は、例えば部分ゾーンｚの組み合わせに係る遮蔽ボクセルの凸包を計算し、遮蔽ボクセルが凸包の近傍に集中している場合に、遮蔽物が高密度遮蔽物であると判定する。他方、基準決定部１０８は、遮蔽ボクセルが凸包の内部に多く存在している場合に、遮蔽物が低密度遮蔽物であると判定する。愚弟的には、基準決定部１０８は、遮蔽ボクセルと凸包との距離の平均値が所定値を超える場合に遮蔽物が低密度遮蔽物であると判定する。点群は、遮蔽物の表面で反射した光を計測することで得られる。そのため、高密度遮蔽物の点群は、遮蔽物の表面に集中し、内部にはほとんど存在しない。他方、低密度遮蔽物の点群は、遮蔽物の内部まで光が到達することがあるため、遮蔽物の内部にも存在し得る。なお、他の実施形態においては、基準決定部１０８は、凸包以外の方法で遮蔽物の表面形状を求め、表面形状に対する遮蔽ボクセルの距離に基づいて、遮蔽物の伝搬モデルを決定してよい。
　判定部１０９は、基準決定部１０８が決定した遮蔽物ごとの伝搬モデルと、遮蔽物の外形から計算される遮蔽率とに基づいて、新規無線局Ｒ１と相手無線局Ｒ２との通信における遮蔽損失を算出する。判定部１０９は、遮蔽損失に基づいて新規無線局Ｒ１と相手無線局Ｒ２との通信の可否を判定する。
　出力部１１０は、判定部１０９による判定結果を出力する。
《置局支援装置１００の動作》
　図７は、第１の実施形態に係る置局支援装置１００による置局支援方法を示すフローチャートである。置局支援装置１００の入力部１０３は、置局支援処理を開始すると、利用者から相手無線局Ｒ２の指定の入力を受け付ける（ステップＳ１）。例えば、入力部１０３は、ディスプレイに無線局記憶部１０２が記憶する無線局のリストを表示させ、利用者からリストに含まれる１つの無線局の選択を受け付ける。利用者が相手無線局Ｒ２を指定すると、入力部１０３は、無線局記憶部１０２を参照し、指定された相手無線局Ｒ２の三次元位置データを取得する（ステップＳ２）。
　入力部１０３は、新規無線局Ｒ１の設置候補点の三次元位置データの入力を受け付ける（ステップＳ３）。例えば、入力部１０３は、ステップＳ１で指定された相手無線局Ｒ２を中心とする地図画像及び高さの入力フォームをディスプレイに表示させ、当該地図画像上の点と高さの入力値とに基づいて、設置候補点の三次元位置データを特定する。
　フレネルゾーン算出部１０４は、ステップＳ２で特定した相手無線局Ｒ２の三次元位置データとステップＳ３で入力された新規無線局Ｒ１の三次元位置データとに基づいて、フレネルゾーンＺを特定する（ステップＳ４）。ゾーン分割部１０５は、ステップＳ４で特定したフレネルゾーンＺを、見通し方向に沿って一定間隔Δｄごとに分割することで、Ｎ個の部分ゾーンｚを生成する（ステップＳ５）。ゾーン分割部１０５は、部分ゾーンｚごとに近似柱体ｃを生成する（ステップＳ６）。
　置局支援装置１００は、ステップＳ６で生成したＮ個の近似柱体ｃを１つずつ選択し（ステップＳ７）、以下のステップＳ８からステップＳ１１の処理を実行する。ボクセル分割部１０６は、点群データ記憶部１０１からステップＳ１で指定された相手無線局Ｒ２の近傍の点群データを読み出し、選択された近似柱体ｃ内に存在する点からなる部分点群を抽出する（ステップＳ８）。ボクセル分割部１０６は、抽出した部分点群の密度を算出する（ステップＳ９）。ボクセル分割部１０６は、部分点群の密度に基づいて近似柱体ｃを包含するボクセル空間ｖにおけるボクセルの大きさを決定する（ステップＳ１０）。ボクセル分割部１０６は、複数のボクセルのうち、部分点群を構成する少なくとも１つの点が含まれるものを、遮蔽ボクセルとして特定する（ステップＳ１１）。
　遮蔽物特定部１０７は、少なくとも１つの遮蔽ボクセルを有する連続するボクセル空間ｖの組み合わせを抽出する（ステップＳ１２）。置局支援装置１００は、ステップＳ１２で抽出したボクセル空間ｖの組み合わせを１つずつ選択し（ステップＳ１３）、以下のステップＳ１４からステップＳ１８の処理を実行する。
　遮蔽物特定部１０７は、選択したボクセル空間ｖの組み合わせを見通し方向から平面視することで遮蔽物の外形を特定する（ステップＳ１４）。遮蔽物特定部１０７は、遮蔽物の外形に基づいて、選択したボクセル空間ｖの組み合わせが表す遮蔽物によるフレネルゾーンＺの遮蔽率を特定する（ステップＳ１５）。基準決定部１０８は、選択した部分ゾーンｚの組み合わせに係る遮蔽ボクセルの分布に基づいて、遮蔽物が高密度遮蔽物であるか低密度遮蔽物であるかを判定する（ステップＳ１６）。例えば、基準決定部１０８は、遮蔽ボクセルの凸包を計算し、凸包と遮蔽ボクセルとの距離の標準偏差が所定の閾値以下である場合に、遮蔽物が高密度遮蔽物であると判定する。また基準決定部１０８は、凸包と遮蔽ボクセルとの距離の標準偏差が所定の閾値未満である場合に、遮蔽物が高密度遮蔽物であると判定する。
　遮蔽物が高密度遮蔽物であると判定された場合（ステップＳ１６：高密度）、基準決定部１０８は、選択したボクセル空間ｖの組み合わせの評価に用いる伝搬モデルを、高密度遮蔽物の伝搬モデルに決定する（ステップＳ１７）。遮蔽物が低密度遮蔽物であると判定された場合（ステップＳ１６：低密度）、基準決定部１０８は、選択したボクセル空間ｖの組み合わせの評価に用いる伝搬モデルを、低密度遮蔽物の伝搬モデルに決定する（ステップＳ１８）。
　判定部１０９は、ステップＳ１５で特定した遮蔽率をステップＳ１７またはＳ１８で決定した伝搬モデルに代入することで、遮蔽物ごとの遮蔽損失を算出する（ステップＳ１９）。判定部１０９は、遮蔽物ごとの遮蔽損失の総和が通信可否の判定閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。遮蔽損失の総和が判定閾値未満である場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、判定部１０９は、ステップＳ３で入力した位置に新規無線局Ｒ１を設置すれば、ステップＳ１で指定した相手無線局Ｒ２と通信が可能であると判定する（ステップＳ２１）。他方、遮蔽損失の総和が判定閾値以上である場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、判定部１０９は、ステップＳ３で入力した位置に新規無線局Ｒ１を設置しても、ステップＳ１で指定した相手無線局Ｒ２と通信ができないと判定する（ステップＳ２２）。出力部１１０は、判定部１０９の判定結果をディスプレイに表示させる（ステップＳ２３）。
《作用・効果》
　このように、第１の実施形態によれば、置局支援装置１００は、２つの無線局の間のフレネルゾーンにおける部分点群の分布に基づいて遮蔽物の伝搬モデルを決定し、伝搬モデルに基づいて２つの無線局の通信の可否を判定する。これにより、置局支援装置１００は、２つの無線局の間の遮蔽物の種類に応じて通信に関する判定を行うことができる。
〈第２の実施形態〉
　第１の実施形態に係る置局支援装置１００は、部分点群の分布に基づいて遮蔽物の伝搬モデルを特定する。これに対し、第２の実施形態に係る置局支援装置１００は、部分点群の分布に基づいて遮蔽率による通信可否の判定閾値を特定する。
　第２の実施形態に係る基準決定部１０８は、部分点群の分布に基づいて、通信可否の判定基準となる判定閾値を特定する。判定閾値は、遮蔽率の閾値である。例えば、基準決定部１０８は以下の手順で判定基準を特定する。第２の実施形態では、予め遮蔽ボクセルの分布パターンごとに判定閾値を定めておく。基準決定部１０８は、部分点群の分布に基づいて、各判定閾値に関連付けられた分布パターンそれぞれとの類似度を算出する。基準決定部１０８は、最も類似度が高い分布パターンに関連付けられた判定基準を、判定に用いる判定基準に決定する。
　第２の実施形態に係る判定部１０９は、遮蔽物特定部１０７が特定した各遮蔽物による遮蔽率と判定閾値とを比較し、すべての遮蔽物に係る遮蔽率が判定閾値未満である場合に、通信可能と判定する。
　以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
　上述した実施形態に係る置局支援装置１００は、単独のコンピュータによって構成されるものであってもよいし、置局支援装置１００の構成を複数のコンピュータに分けて配置し、複数のコンピュータが互いに協働することで置局支援装置１００として機能するものであってもよい。
〈コンピュータ構成〉
　図８は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　コンピュータ５０は、プロセッサ５１、メインメモリ５２、ストレージ５３、インタフェース５４を備える。
　上述の置局支援装置１００は、コンピュータ５０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ５３に記憶されている。プロセッサ５１は、プログラムをストレージ５３から読み出してメインメモリ５２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ５１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ５２に確保する。プロセッサ５１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、マイクロプロセッサなどが挙げられる。
　プログラムは、コンピュータ５０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータ５０は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサ５１によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。このような集積回路も、プロセッサの一例に含まれる。
　ストレージ５３の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ５３は、コンピュータ５０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース５４または通信回線を介してコンピュータ５０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５０が当該プログラムをメインメモリ５２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ５３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
　また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ５３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
　１００…置局支援装置　１０１…点群データ記憶部　１０２…無線局記憶部　１０３…入力部　１０４…フレネルゾーン算出部　１０５…ゾーン分割部　１０６…ボクセル分割部　１０７…遮蔽物特定部　１０８…基準決定部　１０９…判定部　１１０…出力部　５０…コンピュータ　５１…プロセッサ　５２…メインメモリ　５３…ストレージ　５４…インタフェース　Ｒ１…新規無線局　Ｒ２…相手無線局　Ｚ…フレネルゾーン　Ｚ１…局結線分　ｃ…近似柱体　ｓ…分割面　ｖ…ボクセル空間　ｚ…部分ゾーン

Claims (7)

  1. 　２つの無線局の間のフレネルゾーンにおける遮蔽物の位置を示す点群データに基づいて、前記フレネルゾーンに存在する遮蔽物を表す部分点群を特定する遮蔽物特定ステップと、
    　前記部分点群の分布に基づいて、前記遮蔽物による伝搬損失の評価基準を決定する基準決定ステップと、
    　前記評価基準に基づいて、前記２つの無線局の通信に関する判定を行う判定ステップと
    　を有する通信判定方法。
  2. 　前記部分点群に基づいて前記遮蔽物による前記フレネルゾーンにおける電波の遮蔽率を算出する遮蔽率算出ステップをさらに備え、
    　前記判定ステップでは、前記評価基準と前記遮蔽率とに基づいて、前記２つの無線局の通信に関する判定を行う
    　請求項１に記載の通信判定方法。
  3. 　前記基準決定ステップでは、前記部分点群の分布に基づいて、前記遮蔽物による遮蔽率と伝搬損失との関係を示す伝搬モデルを決定し、
    　前記判定ステップでは、前記伝搬モデルと前記遮蔽率とから求められる伝搬損失に基づいて、前記２つの無線局の通信に関する判定を行う
    　請求項２に記載の通信判定方法。
  4. 　前記基準決定ステップでは、前記部分点群の分布に基づいて、前記２つの無線局の通信の可否の判定に用いる遮蔽率の閾値を決定し、
    　前記判定ステップでは、前記遮蔽率と前記閾値との比較により、前記２つの無線局の通信の可否の判定を行う
    　請求項２に記載の通信判定方法。
  5. 　前記遮蔽物特定ステップでは、
    　前記点群データを、２つの無線局の見通し方向に並ぶ複数の部分ゾーンに切り分け、
    　各部分ゾーンを区画する複数のボクセルのうち、前記点群データを構成する少なくとも１つの点を含む遮蔽ボクセルの集合を特定し、
    　前記遮蔽ボクセルが存在する連続する複数の部分ゾーンを、前記フレネルゾーンに存在する遮蔽物を表す遮蔽物ゾーンとして特定し、
    　前記基準決定ステップでは、前記遮蔽物ゾーンにおける前記遮蔽ボクセルの分布に基づいて、前記評価基準を決定する
    　請求項１から請求項４の何れか１項に記載の通信判定方法。
  6. 　２つの無線局の間のフレネルゾーンにおける遮蔽物の位置を示す点群データに基づいて、前記フレネルゾーンに存在する遮蔽物を表す部分点群を特定する遮蔽物特定部と、
    　前記部分点群の分布に基づいて、前記遮蔽物による伝搬損失の評価基準を決定する基準決定部と、
    　前記評価基準に基づいて、前記２つの無線局の通信に関する判定を行う判定部と
    　を備える通信判定装置。
  7. 　コンピュータに、
    　２つの無線局の間のフレネルゾーンにおける遮蔽物の位置を示す点群データに基づいて、前記フレネルゾーンに存在する遮蔽物を表す部分点群を特定する部分点群特定ステップと、
    　前記部分点群の分布に基づいて、前記遮蔽物による伝搬損失の評価基準を決定する基準決定ステップと、
    　前記評価基準に基づいて、前記２つの無線局の通信に関する判定を行う判定ステップと
    　を実行させるための通信判定プログラム。
PCT/JP2020/029955 2020-08-05 2020-08-05 通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム WO2022029914A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/029955 WO2022029914A1 (ja) 2020-08-05 2020-08-05 通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム
US18/019,221 US20230273356A1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Communication judgment method, communication judgment apparatus and communication judgment program
JP2022541398A JP7469704B2 (ja) 2020-08-05 2020-08-05 通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/029955 WO2022029914A1 (ja) 2020-08-05 2020-08-05 通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022029914A1 true WO2022029914A1 (ja) 2022-02-10

Family

ID=80117939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/029955 WO2022029914A1 (ja) 2020-08-05 2020-08-05 通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230273356A1 (ja)
JP (1) JP7469704B2 (ja)
WO (1) WO2022029914A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020116316A1 (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 日本電信電話株式会社 通信制御方法、通信制御装置および通信制御プログラム
JP2020107955A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 日本電信電話株式会社 置局設計方法、置局設計装置、及び置局設計プログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020116316A1 (ja) * 2018-12-07 2020-06-11 日本電信電話株式会社 通信制御方法、通信制御装置および通信制御プログラム
JP2020107955A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 日本電信電話株式会社 置局設計方法、置局設計装置、及び置局設計プログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KITAMURA, MITSUNORI ET AL.: "Research on GPS multipath error under tree imminent environment", 4 GPS PROCEEDINGS OF THE 2013 JSME CONFERENCE ON ROBOTICS AND MECHATRONICS, May 2013 (2013-05-01), XP055907507 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20230273356A1 (en) 2023-08-31
JPWO2022029914A1 (ja) 2022-02-10
JP7469704B2 (ja) 2024-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8755752B2 (en) Radio wave propagation characteristic estimation system, radio wave propagation characteristic estimation method, and radio wave propagation characteristic estimation program
US9613269B2 (en) Identifying and tracking convective weather cells
US10606962B2 (en) Horizontal optimization of transport alignments
US6317690B1 (en) Path planning, terrain avoidance and situation awareness system for general aviation
EP2849117B1 (en) Methods, apparatuses and computer program products for automatic, non-parametric, non-iterative three dimensional geographic modeling
EP1065470A1 (en) A path planning, terrain avoidance and situation awareness system for general aviation
CN111275816B (zh) 获取点云数据的方法及相关设备
CN110663060B (zh) 一种用于表示环境元素的方法、装置、系统、以及车辆/机器人
JP4530898B2 (ja) 電波伝搬の推定プログラム、電波伝搬の推定方法、この方法を実行する装置
US10880755B2 (en) Method and system for radio communication network planning
US8725417B1 (en) Rapid intervisibility determination in resource-constrained computational environments
CN115825067A (zh) 一种基于无人机的地质信息采集方法、系统及电子设备
JPH11296800A (ja) 侵入・衝突予測装置及び方法並びに侵入・衝突予測プログラムを記録した記録媒体
US20220295293A1 (en) Station placement designing method and station placement designing apparatus
RU2767770C2 (ru) Способ и устройство поиска траектории распространения
Choi et al. Voyage optimization using dynamic programming with initial quadtree based route
WO2022029914A1 (ja) 通信判定方法、通信判定装置及び通信判定プログラム
US20050088165A1 (en) Radio-wave propagation characteristic forecasting system and its method, and program
EP1429572A1 (en) Reception determination method and system of ray, and radio wave propagation characteristic estimation method using them
Li et al. Prediction and visualization of GPS multipath signals in urban areas using LiDAR Digital Surface Models and building footprints
CN114449566B (zh) 射线路径损耗确定方法、装置及可读存储介质
Schröder et al. Efficient implementation and evaluation of parallel radio wave propagation
Catrein et al. Accelerating radio wave propagation predictions by implementation on graphics hardware
US20220179063A1 (en) Image processing device, image processing method, and image processing computer program
WO2004100106A1 (en) Method and apparatus for displaying map for navigation

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20947933

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022541398

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20947933

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1