WO2022255153A1 - 無線通信特性予測システム及びＩｏＴ無線モニタリングシステム - Google Patents

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WO2022255153A1
WO2022255153A1 PCT/JP2022/021154 JP2022021154W WO2022255153A1 WO 2022255153 A1 WO2022255153 A1 WO 2022255153A1 JP 2022021154 W JP2022021154 W JP 2022021154W WO 2022255153 A1 WO2022255153 A1 WO 2022255153A1
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WO
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wireless communication
electromagnetic field
prediction system
ray
calculation
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PCT/JP2022/021154
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Inventor
健 武井
正己 大西
亮介 藤原
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株式会社日立製作所
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    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/373—Predicting channel quality or other radio frequency [RF] parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication characteristic prediction system in which a structure that scatters radio waves analyzes the radio wave environment within a service area.
  • an electromagnetic field model for analyzing the wireless communication characteristics within the communication service area is constructed in a computer, and the electromagnetic field distribution in the arrangement state of the transceivers within the communication service area is calculated.
  • Techniques for virtual realization have been proposed.
  • a digital camera generates image data obtained by photographing a target area from a plurality of directions.
  • the image processing device extracts the features of structures in the target area from the image data and the imaging conditions, and obtains structure feature data.
  • the analytical numerical model generating device generates numerical model data from the structure characteristic data.
  • the received power analysis device performs electromagnetic field analysis on the numerical model data based on the radio conditions, outputs the received power of the radio as a calculation result, and the display shows the wireless network position design method.
  • a ray launching method calculation unit 6 that calculates first radio wave propagation characteristic estimation data from a transmission point to a building at a reception point using plane data by a ray launching method, a vertical An imaging method calculation unit 7 for calculating second radio wave propagation characteristic estimation data from a transmission point to a receiving point building using cross-sectional data by an imaging method, and the first radio wave propagation characteristic estimation data and the second radio wave propagation characteristic.
  • a radio wave propagation characteristic estimating apparatus is described which includes a synthesizing unit 8 that calculates indoor penetration data up to a radio wave receiving point inside a building for each piece of estimated data and synthesizes the indoor penetration data.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-33584 stores, as element information 60, information on the positions of the start and end points of a road through which radio waves can pass and the wall surfaces of buildings near the road. Also, information on the positions of intersections through which radio waves can pass, the positions of roads relative to the intersections, and information on diffraction points by buildings near the intersections is stored as node information 50 . Using the positions of the start and end points stored as the element information 60, the position of the intersection and the positional relationship of the road with respect to the intersection stored as the node information 50, the route of roads and intersections from the transmission point to the reception point is searched.
  • An electric field strength calculation device that calculates the electric field strength by ray-tracing radio waves from a transmission point using the wall surface and the diffraction point, and adding the power of the rays that have reached the reception point.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-235013 discloses a scattering cross section computing device for computing the scattering cross section of a target, in which virtual lines dividing the target into a plurality of individuals are set on the surface of the target, and When the target is divided by lines, points are set on the circumference of the cross section of each individual at approximately the wavelength interval of the radio waves used, the points set for each individual are connected by straight lines, and the virtual line above divides each individual.
  • a polyhedron approximation means for forming a plurality of triangles for each surface of the target being processed, forming a plurality of triangles on the surface of the target, and approximating the target with a polyhedron;
  • the angle formed between the side search means for searching all visible sides, and the incident direction existing in each of the two surfaces sharing this side for each side searched by this side search means, and the observation direction.
  • a unit vector calculation means for obtaining unit vectors with equal angles, an equivalent wave source calculation means for obtaining an equivalent wave source having the direction of this unit vector to be provisionally set on each side, and diffraction radiated from the equivalent wave source in the observation direction.
  • a scattering cross section computing device is described which is characterized by comprising a diffracted wave computing means for determining a wave and a scattering cross section computing means for determining a scattering cross section from the sum of the diffracted waves.
  • the prior art described above reproduces the distribution of radio wave scatterers in a communication service area on a computer resource by using the actual measurements of the physical dimensions of the radio wave scatterers and the specifications of the radio wave scatterers.
  • the electromagnetic wave used for communication is a ray that approximates light rays.
  • This prior art method requires a huge amount of man-hours to reproduce the distribution of electromagnetic wave scatterers with accurate physical dimensions on computer resources, and the electromagnetic wave distribution in the region where rays are shielded by the electromagnetic wave scatterers in ray tracing calculations.
  • In order to calculate there is a problem that another calculation process that requires more computer resources than the calculation process for the area where the ray is not intercepted is required.
  • the wireless communication characteristic prediction system includes an electromagnetic field calculation device and an output device
  • the electromagnetic field calculation device includes an arithmetic device that executes predetermined processing and a storage device that can be accessed by the arithmetic device. and estimates the electromagnetic field distribution by repeatedly performing ray tracing calculations, and from the acquired position data of structures in the communication service area, the generation states of reflected waves, diffracted waves, and scattered waves in the ray tracing calculations are determined. and transmitting the estimated electromagnetic field distribution to the output device, and the output device outputs the estimated electromagnetic field distribution.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 1;
  • FIG. FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 2;
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 3;
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 4;
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 5;
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 6;
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 7;
  • FIG. 20 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 8;
  • FIG. 22 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 9;
  • FIG. 22 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system of Example 10;
  • 4A and 4B are diagrams showing data structures of various tables used by the wireless communication characteristic prediction system of the first embodiment;
  • FIG. 2 is a diagram showing an operation flow of the wireless communication characteristic prediction system of Example 1;
  • FIG. 2 is a diagram showing an operation flow of the wireless communication characteristic prediction system of Example 1;
  • FIG. 2 is a diagram showing an operation flow of the wireless communication characteristic prediction system of Example 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing radiation of diffracted waves and scattered waves other than reflected waves in Example 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing radiation of diffracted waves and scattered waves other than reflected waves in Example 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a process of creating polygon groups from point cloud data in Example 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a process of creating polygon groups from point cloud data in Example 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a process of creating polygon groups from point cloud data in Example 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a process of creating polygon groups from point cloud data in Example 1;
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of engineering by an IoT radio monitoring system using the radio communication characteristic prediction system of the present invention;
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of engineering by the IoT radio monitoring system using the radio communication characteristic prediction system of the present invention;
  • Example 1 An example of a wireless communication characteristic prediction system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 11 to 20.
  • FIG. The wireless communication characteristic prediction system of this embodiment reduces the implementation cost of a wireless system that provides communication services.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a wireless communication characteristic prediction system 101 of embodiment 1
  • FIG. 11 is a diagram showing the data structure of various tables used by the wireless communication characteristic prediction system 101
  • FIG. 15 and FIG. 16 are diagrams showing the radiation of diffracted waves and scattered waves other than reflected waves
  • FIGS. It is a figure which shows an example of the process of creating.
  • a wireless communication characteristic prediction system 100 shown in FIG. from the structural data storage device 140 that transfers data to the calculation model generation device 110, the electromagnetic field calculation device 150 that receives data from the structure data storage device 140, and the display device 180 that receives data from the electromagnetic field calculation device 150 Configured.
  • a measurement wireless device 1 is a rangefinder having a measurement high-frequency signal source 2 and a measurement antenna 3.
  • a high-frequency electromagnetic wave generated by the measurement high-frequency signal source 2 is transmitted and received from the measurement antenna 3.
  • It is sent to the computational model generation device 110 with information on the measurement location added.
  • the communication radio 4 has a communication high-frequency signal source 5 and a communication antenna 6, transmits and receives high-frequency electromagnetic waves generated by the communication high-frequency signal source 5 from the communication antenna 6, and receives information on the received electromagnetic waves. is added with the spatial coordinates of the measurement location within the communication service area, and sent to the calculation model generation device 110 . If the frequency of the radio wave used for communication by the communication radio 4 is lower than the frequency of the radio wave used for measurement by the measurement radio 1 to 1/4 or less (preferably 1/10 or less), the frequency of the radio wave is within the communication service area. The detailed shape of the electromagnetic wave scatterer can be acquired, and the calculation accuracy of the electromagnetic field distribution can be improved.
  • the calculation model generation device 110 stores the data received from the measurement radio 1 and the communication radio 4 in the point cloud storage circuit 111 .
  • the point cloud coordinate generation circuit 112 calculates the coordinates of a plurality of points on the electromagnetic wave scatterer measured using the data on the electromagnetic wave scatterer stored in the point cloud storage circuit 111 .
  • the point cloud filter circuit 113 uses the coordinates calculated by the point cloud coordinate generation circuit 112 to determine isolated points from all the points, and deletes the data regarding the determined points.
  • a polygon generation circuit 114 generates polygons, which are polygonal elements, using the data regarding the points determined by the point cloud filter circuit 113 .
  • a polygon group formation circuit 115 classifies the plurality of polygons generated by the polygon generation circuit 114 into a plurality of polygon groups using the positional relationship with adjacent polygons.
  • the adjacent polygon joining state data generation circuit 116 calculates the connection relationship of each polygon group generated by the polygon group forming circuit 115 using the connection relationship with the adjacent polygons.
  • the polygon attribute determination circuit 117 uses the connection relationship between the polygon groups calculated by the adjacent polygon connection state data generation circuit 116 and the communication wavelength of the communication wavelength data 143 held in the structure data storage device 140 to determine the number of pixels in the polygon group.
  • Information and attributes on the electromagnetic field of the measurement location added with the point cloud data on the determined points, the data on the polygon group, and the spatial coordinates on the measurement location in the communication service area by adding attributes to each polygon of is sent to the structural data storage device 140.
  • the point cloud table 141 stores the point cloud data relating to the plurality of determined points sent by the calculation model generation device 110.
  • the communication area data 142 stores information about the electromagnetic field of the measurement location to which data about the polygon group and the spatial coordinates of the location of the measurement within the communication service provision area are added.
  • the contents stored in the communication area data 142 are output to the communication area storage circuit 160 of the electromagnetic field computing device 150 .
  • the communication wavelength data 143 stores wavelengths used for wireless communication.
  • the polygon table 144 stores polygon data to which attributes are added.
  • the electrical property table 145 stores information on electrical constants such as permittivity, magnetic permeability, and conductivity.
  • the data stored in the polygon table 144 is added with information on the electrical constants stored in the electrical property table 145 and output to the polygon table storage circuit 161 of the electromagnetic field computing device 150 .
  • the data structures of the point cloud table 141, communication area data 142 and polygon table 144 are arrays of spatial coordinates.
  • the iteration condition setting circuit 151 sets the iteration condition for controlling the number of ray shots.
  • the transmission point generating circuit 152 uses the contents of the communication area storage circuit 160 to generate transmission points within the communication service providing area.
  • the reception point generating circuit 153 uses the contents of the communication area storage circuit 160 to generate a plurality of reception points within the communication service providing area.
  • the ray emission circuit 154 uses the information of the transmission point generated by the transmission point generation circuit 152 and the reception point generated by the reception point generation circuit 153 to set the repetition condition setting circuit 151 of the electromagnetic field calculation device 150 in advance. Depending on the content, multiple rays are generated in different directions from the transmission point.
  • a receiver incoming power accumulating circuit 155 determines whether the ray generated by the ray emitting circuit 154 passes through a predetermined finite area around the receiving point using the contents of the communication area storage circuit 160, and determines whether or not the ray has passed. In case, the energy of the ray at the point where the ray collides with the finite area is integrated considering the phase, and the ray arrival flag of the receiving point is set.
  • a ray/polygon collision determination circuit 156 determines whether or not the ray generated by the ray emission circuit 154 has collided with each polygon existing within the communication service area by using the contents of the polygon table storage circuit 161. .
  • a re-radiated ray selection circuit 157 collates the polygon information from the ray/polygon collision determination circuit 156 with the contents of the polygon table storage circuit 161 to select the type of ray to be re-radiated.
  • the re-radiated ray generation circuit 158 re-radiates rays using the information of the re-radiated ray selection circuit 157 .
  • the iteration condition determination circuit 159 monitors the number of recurrences of the re-radiated ray generation circuit 158, and if the number of recurrences is within the number of times predetermined by the iteration condition setting circuit 151, the ray emission circuit 154 operates. If the number of times is exceeded, the operation of the ray emission circuit 154 is terminated.
  • the electromagnetic field computing device 150 stores the contents of the communication area storage circuit 160, the contents of the polygon table storage circuit 161, information on all rays generated by the ray emission circuit 154, and the incoming power integration circuit of the receiver. 155 each finite area and the summation result taking into account the energy and phase of the ray at the point of impact is sent to the display device 180 .
  • the calculation model generation device 110, the structural data storage device 140, and the electromagnetic field calculation device 150 described above are composed of a computer having a processor (CPU), memory, auxiliary storage device, and communication interface.
  • a processor is a computing device that executes programs stored in memory. The functions of each device are realized by the processor executing various programs. Note that part of the processing performed by the processor by executing the program may be performed by another arithmetic device (for example, hardware such as ASIC and FPGA).
  • the memory includes ROM, which is a non-volatile storage element, and RAM, which is a volatile storage element.
  • ROM stores immutable programs (eg, BIOS) and the like.
  • RAM is a high-speed and volatile storage device such as DRAM (Dynamic Random Access Memory) that temporarily stores programs executed by a processor and data used during program execution.
  • Auxiliary storage devices are, for example, large-capacity, non-volatile storage devices such as magnetic storage devices (HDD) and flash memory (SSD).
  • the auxiliary storage stores data used by the processor when executing programs and programs executed by the processor. That is, the program is read from the auxiliary storage device, loaded into the memory, and executed by the processor to implement the functions of each device.
  • a communication interface is a network interface device that controls communication with other devices according to a predetermined protocol.
  • a computer may have an input interface and an output interface.
  • An input interface is an interface to which an input device such as a keyboard and a mouse is connected and which receives input from a user.
  • the output interface is an interface to which an output device such as a display device 180 and a printer, which will be described later, is connected, and which outputs the execution result of the program in a form that can be visually recognized by the user.
  • the program executed by the processor is provided to each device via removable media (CD-ROM, flash memory, etc.) or network, and stored in a non-volatile auxiliary storage device, which is a non-temporary storage medium. Therefore, the computer should have an interface for reading data from removable media.
  • Each device is a computer system configured on one physical computer or on multiple computers configured logically or physically, and is a virtual computer configured on multiple physical computer resources. can work on.
  • the functional units of each device may operate on separate physical or logical computers, or may be combined to operate on one physical or logical computer.
  • the display device 180 has a structure display circuit 181 , a ray display circuit 182 , an electromagnetic field display circuit 183 and a polygon display circuit 184 .
  • the structure display circuit 181 displays the storage contents of the communication area storage circuit 160 input from the electromagnetic field calculation device 150 on the display.
  • Ray display circuitry 182 displays information about all rays generated by the ray firing circuitry 154 .
  • the electromagnetic field display circuit 183 displays the result of integrating the ray energy at the point of collision with each finite area of the incoming power integration circuit 155, taking into consideration the phase.
  • a polygon display circuit 184 displays the contents of the polygon table storage circuit 161 .
  • the display device 180 may be a terminal connected to the electromagnetic field computing device 150 via a network.
  • the electromagnetic field computing device 150 has the function of a web server
  • the display device 180 accesses the electromagnetic field computing device 150 with a predetermined protocol (for example, http), and the web browser of the display device 180 realizes the display function.
  • the display device 180 may execute a dedicated application to realize the display function.
  • an interface for outputting wireless communication characteristic prediction results to another computer system may be provided. In this way, various forms can be adopted for the output device that outputs the wireless communication characteristic prediction result.
  • FIG. 12 is a flowchart of an example of calculation model generation processing executed by the calculation model generation device 110.
  • FIG. 12 is a flowchart of an example of calculation model generation processing executed by the calculation model generation device 110.
  • the maximum value l max and the minimum value l min of the distance between the points are set as thresholds (200), and the electromagnetic wave scattering
  • a first wavelength for calculating the electromagnetic wave characteristics of the body and a second wavelength of the electromagnetic wave used for communication are set (201)
  • the resolution of the spatial coordinates of the point is reset at the first wavelength shorter than the second wavelength, and the resolution is reset.
  • the points in the point group are transformed so that the distances between all the points in the point group are equal to or greater than the minimum value, and a triangular polygon is generated from the three closest points d1, d2, and d3 of the point group after transformation.
  • a triangular polygon is generated from the three closest points d1, d2, and d3 of the point group after transformation.
  • the polygons are grouped into the same group. Group (207).
  • a plurality of polygon groups formed after the grouping is completed are classified (208), the same electrical characteristics are given to the polygons belonging to each group, and the calculation model generation process is completed (209).
  • FIG. 13 is a flowchart of an example of polygon group generation processing 206 in the processing of FIG.
  • a threshold value for the outer dimensions of a polygon group consisting of a plurality of continuous polygons, a threshold value L for a connection angle allowed for adjacent polygons in the polygon group, and a threshold value ⁇ for curvature are set (210, 211).
  • One central polygon P 0 is selected from all polygons (212), and up to three polygons P 1 , P 2 and P 3 adjacent to the central polygon P 0 are extracted (213).
  • the connection angles q 1 , q 2 , q 3 between the center polygon P 0 and up to three adjacent polygons are calculated (214), and if the connection angles q 1 , q 2 , q 3 are smaller than the threshold yes), these four polygons are grouped together (217).
  • this group is classified as a polygon group G R that generates reflected waves (219).
  • this group is classified as a polygon group G R that generates reflected waves (219).
  • one polygon is selected from all polygons as a new central polygon P 0 (221), and the polycon P 1 adjacent to the central polygon, Extract P 2 , P 3 (222). If the groups to which the center polygon and the adjacent polygons belong are the same (yes in 223), these groups are classified into polygon groups G R that generate reflected waves (225).
  • the groups to which the central polygon and the adjacent polygons belong are different and both groups are not polygon groups that form reflected waves (no at 223, no at 224), these groups are classified into polygon groups G S that generate scattered waves ( 226). If the groups to which the central polygon and the adjacent polygons belong are different and only one group is not the polygon group that forms the reflected wave (no at 223, yes at 225), these groups are assigned to the polygon group G D that generates the diffracted wave. Classify (227). After all the polygons have been classified into polygon groups (yes at 223), electrical characteristics are given to each polygon (229), and the polygon group generation process ends.
  • FIG. 14 is a flowchart of an example of electromagnetic field calculation processing performed by the electromagnetic field calculation device.
  • Set 230 the maximum propagation path thresholds l min and l max for rays used in ray tracing calculations.
  • a transmission point and a reception point are set within a communication service area (231), and a ray accumulation space is set around the reception point (232).
  • Set 233 the maximum ray reoccurrence N max in the ray tracing computation. Rays are emitted omnidirectionally in three dimensions with a defined resolution from the transmission point (234).
  • a polygon that collides with each ray radiated from the transmission point is searched (235), and a reflected wave ray is generated from the searched polygon and re-radiated (236).
  • a ray of diffracted waves is generated from the same polygon and re-radiated (238).
  • An example of the radiation direction of the diffracted waves is, as shown in FIG.
  • the ray of the diffracted wave is linearly symmetrical with respect to the ray colliding within the virtual plane formed by the ray colliding with the polygon and the vector orthogonal to the ridge that bisects the connection angle of determines the re-radiation direction of
  • a scattered wave ray is generated from the same polygon and re-radiated (240).
  • one example of the radiation direction of the scattered wave is two polygons belonging to another adjacent polygon group sharing the same edge line, with the side corresponding to the outline of the polygon forming the outline of each polygon group as the edge line.
  • a ray colliding within a virtual plane formed by a vector orthogonal to the edge that bisects the connecting angle of the polygon and a ray colliding with the polygon determines the direction of re-radiation of Therefore, unlike the diffracted wave ray, the scattered wave ray has a degree of freedom in the direction of re-radiation, and as an example, a plurality of rays may be re-radiated at regular intervals. Also, multiple re-radiated scattered wave rays may be re-radiated depending on the circumstances in which the ray hits the polygon again.
  • the number of ray re-emissions is monitored, and if the number of re-emissions exceeds the threshold, ray emission is terminated (no in 241). For all rays formed within the communication service area, the power for all rays passing through one such ray accumulation space is phase-summed (242).
  • a plurality of polygons are generated from a large number of points on each surface of a plurality of electromagnetic wave scatterers existing within the communication service area, and these polygons are divided into various polygon groups having different attributes. Show the process of classification.
  • the point cloud shown in FIG. 18 can be obtained for the objects placed in the communication service area, which is the electromagnetic field characteristic calculation target space shown in FIG.
  • the acquired point cloud is used to generate the polygons shown in FIG. 19, and the generated polygons are classified to form attribute groups as shown in FIG.
  • the spatial coordinates of each point on the surface of the electromagnetic wave scatterer within the communication service area are obtained by measurement using an electromagnetic wave having a frequency higher than the communication frequency, and the obtained spatial coordinates are used on the computer resources.
  • Ray tracing calculation of the electromagnetic field distribution in the communication service area is possible, and the ray tracing calculation can be performed only by collision verification of the polygon that models the ray and the electromagnetic wave scatterer and re-radiation of the ray at the time of collision. It is possible to construct a model for calculating the electromagnetic field distribution in the communication service area and to perform the electromagnetic field calculation using the constructed model at high speed. In addition, it is possible to reduce the man-hours and time required to build a wireless communication system within the communication service area, and reduce the cost required to build the wireless communication system.
  • Example 2 Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that an electromagnetic field calculation device 170 having a reflected ray generation circuit 162, a secondary ray determination circuit 163, and a secondary ray generation circuit 164 is used instead of the electromagnetic field calculation device 150 of the first embodiment. different from 1.
  • Example 2 differences from Example 1 will be mainly described, and the same components as those in Example 1 will be given the same reference numerals, and their description will be omitted.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system 101 of the second embodiment.
  • the ray/polygon collision determination circuit 156 determines whether or not the ray generated by the ray emission circuit 154 collides with a polygon within the communication service area. 161 for determination.
  • the reflected ray generation circuit 162 generates reflected waves that re-radiate from all polygons that the ray hits.
  • the secondary ray determination circuit 163 uses the information in the polygon table storage circuit 161 to determine whether the polygon collided with the ray re-radiates a secondary ray of a diffracted wave or scattered wave different from the reflected wave.
  • the secondary ray generation circuit 164 generates a secondary ray re-radiated from the polygon based on the determination result of the secondary ray determination circuit 163 .
  • Reflected waves generated by rays reflected by polygons reflect the macroscopic characteristics of structures, such as diffracted waves generated by rays wrapping around polygons at the corners of structures, and rays scattered by polygons. Scattered waves reflect the microscopic properties of structures.
  • the secondary ray generation circuit 164 of the second embodiment generates secondary rays considering both micro-features and macro-features of such structures. Therefore, the electromagnetic field characteristics can be calculated accurately regardless of the size of the structure or the range where the structure radio wave is irradiated (that is, whether the radio wave is irradiated to the whole structure or to a part of the structure). can.
  • the repetition condition determination circuit 159 monitors the number of times the ray is regenerated by the re-radiated ray generation circuit 158, and if the number of recurrences is within a predetermined number of times, the ray emission circuit 154 continues to operate, and the ray is regenerated. If the number of occurrences exceeds the predetermined number, the operation of the ray emission circuit 154 is terminated. Then, the electromagnetic field computing device 170 stores the contents of the communication area storage circuit 160, the contents of the polygon table storage circuit 161, information on all rays generated by the ray emission circuit 154, and the incoming power integration circuit of the receiver. 155 each finite area and the summation result taking into account the energy and phase of the ray at the point of impact is sent to the display device 180 .
  • the process of reradiating the ray from the polygon that the ray collided with, the reflected wave, the diffracted wave, and the scattered wave are generated by different elements.
  • electromagnetic field analysis by ray tracing calculation can be speeded up.
  • Example 3 Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG. Embodiment 3 is an embodiment in that an electromagnetic field calculation device 171 having a secondary ray provisional generation circuit 176 and a second ray/polygon collision determination circuit 177 is used instead of the electromagnetic field calculation device 170 of the second embodiment. 2 different.
  • Example 3 differences from Example 2 will be mainly described, and the same components as those in Example 2 will be given the same reference numerals, and their description will be omitted.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system 102 of the third embodiment.
  • the secondary ray determination circuit 163 uses the information in the polygon table storage circuit 161 to determine whether the polygon collided with the ray re-radiates a secondary ray different from the reflected one. do.
  • the secondary ray tentative generation circuit 176 generates a secondary ray tentatively emitted from the polygon based on the determination result of the secondary ray determination circuit 163 .
  • the second ray/polygon collision determination circuit 177 uses the information in the polygon table storage circuit 161 to determine which polygon group the provisionally emitted ray will collide with.
  • the secondary ray generation circuit 164 based on the determination result of the second ray/polygon collision determination circuit 177, if the provisionally emitted ray does not collide with a polygon of the polygon group for which the secondary ray is to be generated again, the polygon Re-radiate secondary rays from The repetition condition determination circuit 159 monitors the number of recurrences of the re-radiated ray generation circuit 158, and if the number of recurrences is within a predetermined number of times, the operation of the ray emission circuit 154 is continued. exceeds a predetermined number of times, the operation of the ray firing circuit 154 is terminated.
  • an upper limit number that differs depending on the cause of secondary ray generation may be used. For example, since the reflected wave is stronger than the diffracted wave and the scattered wave, it is preferable to increase the upper limit number of times.
  • the electromagnetic field computing device 171 stores the contents of the communication area storage circuit 160, the contents of the polygon table storage circuit 161, information on all rays generated by the ray emission circuit 154, and the incoming power accumulating circuit of the receiver. 155 each finite area and the summation result taking into account the energy and phase of the ray at the point of impact is sent to the display device 180 .
  • reflected waves with an orderly weak intensity
  • the electromagnetic field analysis by ray trace calculation can be speeded up, and as a result, the man-hours and time required to build a wireless communication system within the communication service area can be reduced. , the cost required to build a wireless communication system can be reduced.
  • Example 4 Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the fourth embodiment differs from the first embodiment in that a camera 8 is used as a distance measuring device in place of the wireless device 1 for measurement, and a video data conversion device 7 for acquiring video data from the camera 8 is provided.
  • a camera 8 is used as a distance measuring device in place of the wireless device 1 for measurement
  • a video data conversion device 7 for acquiring video data from the camera 8 is provided.
  • Example 4 differences from Example 1 will be mainly described, and the same components as those in Example 1 will be given the same reference numerals, and their description will be omitted.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system 103 of the fourth embodiment.
  • the video data conversion device 7 uses image diagnosis technology to calculate the coordinates of each point on the surface of the electromagnetic wave scattering body within the communication service area from the video data acquired by the camera 8, and the calculation model generation device 110 calculates Print the result.
  • the only electromagnetic wave emitted by this system to acquire the data required by the computational model generation device 110 is the communication radio 4, and compared to the embodiment of FIG. Since the amount of emitted electromagnetic waves can be reduced, the electromagnetic interference that this system gives to other systems can be reduced.
  • Example 5 Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the fifth embodiment differs from the first embodiment in that a calculation model generation device 130 newly having a polygon combining circuit 118 is used instead of the calculation model generation device 110 .
  • Example 5 differences from Example 1 will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as in Example 1, and their description will be omitted.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system 104 of the fifth embodiment.
  • the polygon group forming circuit 115 classifies the multiple polygons generated by the polygon generating circuit 114 into multiple polygon groups using the positional relationship with adjacent polygons.
  • the polygon combining circuit 118 combines the plurality of polygons generated by the polygon generation circuit 114 and replaces the plurality of adjacent polygons into one polygon for each of the plurality of polygon groups using the positional relationship with the adjacent polygons.
  • the polygon combining circuit 118 may refer to the communication wavelength data 143 to combine polygons. For example, they may be grouped into polygons having a size equal to or less than 1/4 of the wavelength of the electromagnetic waves for communication.
  • the polygon may be made large at the central portion of the electromagnetic wave scatterer, and the polygon may be made small at the corners of the electromagnetic wave scatterer. Secondary rays are generated mainly by reflection at the central portion of the electromagnetic wave scatterer, and it is necessary to consider secondary rays generated by scattering and diffraction at the corners of the electromagnetic wave scatterer. For this reason, it is preferable to make the polygon large in the central part of the electromagnetic wave scatterer in order to consider the macroscopic features, and to make the polygon small in the corners of the electromagnetic wave scatterer to consider the microscopic features.
  • the adjacent polygon joining state data generation circuit 116 calculates the connection relationship of each polygon group generated by the polygon group forming circuit 115 using the connection relationship between a plurality of polygons and adjacent polygons.
  • the electromagnetic field calculation device 150 since the total number of polygons in the calculation model used by the electromagnetic field calculation device 150 can be reduced, it is possible to reduce collision determination between rays and polygons that are frequently repeated in ray tracing calculations, and electromagnetic field analysis by ray tracing calculations can be performed. can be accelerated. As a result, it is possible to reduce the man-hours and time required to build a wireless communication system within the communication service area, and reduce the cost required to build a wireless communication system.
  • Example 6 Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the sixth embodiment differs from the first embodiment in that a calculation model generation device 131 having an adjacent polygon connection state determination/data generation circuit 119 is used instead of the adjacent polygon connection state data generation circuit 116 .
  • a calculation model generation device 131 having an adjacent polygon connection state determination/data generation circuit 119 is used instead of the adjacent polygon connection state data generation circuit 116 .
  • Example 6 differences from Example 1 will be mainly described, and the same components as those in Example 1 will be given the same reference numerals, and their description will be omitted.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system 105 of the sixth embodiment.
  • the adjacent polygon connection state determination/data generation circuit 119 connects each polygon group generated by the polygon group formation circuit 115 using the connection relationship between a plurality of polygons and adjacent polygons. Calculate relationships.
  • the polygon attribute determination circuit 117 uses the connection relationship between the polygon groups calculated by the adjacent polygon connection state determination/data generation circuit 119 to determine the attribute of each polygon in the polygon group. is added, and if the polygon does not connect to another polygon, the process returns to the point cloud filter circuit 113 to remove each point in the point cloud forming the polygon.
  • polygons having a size that does not affect the electromagnetic field analysis results that is, polygons that are smaller than the wavelength of the electromagnetic wave for communication can be removed from the calculation target.
  • the speed of electromagnetic field analysis by race calculation can be increased. As a result, it is possible to reduce the man-hours and time required to build a wireless communication system within the communication service area, and reduce the cost required to build a wireless communication system.
  • Example 7 Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the seventh embodiment differs from the first embodiment in that a structural data storage device 190 having structural property data 146 is used instead of the structural data storage device 140 of the first embodiment.
  • a structural data storage device 190 having structural property data 146 is used instead of the structural data storage device 140 of the first embodiment.
  • Example 7 differences from Example 1 will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as in Example 1, and their description will be omitted.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system 106 of the seventh embodiment.
  • the structural physical property data 146 of the structural data storage device 190 provides the polygon attribute determination circuit 117 of the calculation model generation device 110 with the electrical properties of the electromagnetic wave scattering bodies within the communication service area.
  • the polygon attribute determination circuit 117 changes the scatterer structure determined from the structure of the polygon group.
  • the properties of the ray that is re-radiated when the ray collides with the polygon can be changed according to the difference in the electrical characteristics of the electromagnetic wave scatterer, so the accuracy of the electromagnetic field analysis by ray tracing calculation is improved. It is possible to make the electromagnetic field distribution in the communication service area estimated by this system more realistic. As a result, it is possible to reduce the man-hours and time required to build a wireless communication system within the communication service area, and reduce the cost required to build a wireless communication system.
  • Example 8> Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the eighth embodiment has an electromagnetic field computing device 172 having a reflected ray generating circuit 162, a secondary ray determining circuit 163, a diffraction ray generating circuit 167, and a scattering ray generating circuit 166 instead of the electromagnetic field computing device 150 of the first embodiment. is different from Example 1 in that In the eighth embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system 107 of the eighth embodiment.
  • the ray/polygon collision determination circuit 156 determines whether or not the ray generated by the ray emission circuit 154 collides with a polygon within the communication service area. 161 for determination.
  • the reflected ray generation circuit 162 generates reflected waves that re-radiate from all polygons that the ray hits.
  • the secondary ray determination circuit 163 uses the information in the polygon table storage circuit 161 to determine whether the polygon collided with the ray re-radiates a secondary ray of a diffracted wave or scattered wave different from the reflected wave.
  • the diffraction ray generation circuit 167 generates a diffraction ray re-radiated from the polygon based on the determination result of the secondary ray determination circuit 163 .
  • the scattered ray generation circuit 166 generates a scattered ray re-radiated from the polygon based on the determination result of the secondary ray determination circuit 163 .
  • the repetition condition determination circuit 159 monitors the number of recurrences of rays by the diffraction ray generation circuit 167 and the scattered ray generation circuit 166, and if the number of recurrences is within a predetermined number of times, the ray emission circuit 154 If the operation continues and the number of recurrences exceeds the predetermined number, the operation of the ray firing circuit 154 is terminated. Then, the electromagnetic field computing device 172 stores the contents of the communication area storage circuit 160, the contents of the polygon table storage circuit 161, information on all rays generated by the ray emission circuit 154, and the incoming power integration circuit of the receiver. 155 each finite area and the summation result taking into account the energy and phase of the ray at the point of impact is sent to the display device 180 .
  • the process of reradiating the ray from the polygon that the ray collided with, the reflected wave, the diffracted wave, and the scattered wave are generated by different elements.
  • calculation processing for scattered waves and calculation processing for diffracted waves can be executed independently in the same calculation processing as for reflected waves, the speed of electromagnetic field analysis by ray trace calculation can be further increased. As a result, it is possible to reduce the man-hours and time required to build a wireless communication system within the communication service area, and reduce the cost required to build a wireless communication system.
  • Example 9 Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the ninth embodiment differs from the eighth embodiment in that an electromagnetic field calculator 173 having a polygon table history circuit 168 is used instead of the electromagnetic field calculator 172 of the eighth embodiment.
  • differences from the eighth embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as in the eighth embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system of the ninth embodiment.
  • the polygon table history circuit 168 sequentially stores the contents of the polygon table storage circuit 161. The data is sent to the generation circuit 162 , the secondary ray determination circuit 163 and the polygon display circuit 184 of the display device 180 .
  • past polygon data can be used in the ray trace calculation and polygon display when the spatial arrangement of electromagnetic wave scattering bodies within the communication service area changes. It is possible to evaluate the dynamic variation of the electromagnetic field distribution when it is included, and expand the application of the wireless communication characteristic prediction system of the present invention.
  • Example 10> Another example of the wireless communication characteristic prediction system according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the tenth embodiment differs from the first embodiment in that an electromagnetic field calculator 174 having a received power determination circuit 169 is used instead of the electromagnetic field calculator 150 of the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the same configurations as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the wireless communication characteristic prediction system of the tenth embodiment.
  • the repetition condition determination circuit 159 monitors the number of recurrences of the re-radiated ray generation circuit 158, and if the number of recurrences is within a predetermined number of times, the ray is emitted. The operation of the circuit 154 is continued, and the operation of the ray emission circuit 154 is terminated when the number of reoccurrences exceeds the predetermined number.
  • Received power determination circuit 169 checks the ray arrival flags for all reception points of receiver arrival power integration circuit 155, and if there is a reception point for which the flag is not set, changes the content of repetition condition setting circuit 151. A series of processing starting from the transmission point generation circuit 152 is repeated.
  • the electromagnetic field computing device 174 stores the contents of the communication area storage circuit 160, the contents of the polygon table storage circuit 161, and the ray emission circuit 154 generated. Information about all rays and the results of the integration taking into account the energy and phase of the rays at the point of collision with each finite area of the incoming power accumulator circuit 155 is sent to the display device 180 .
  • the processing of the electromagnetic field calculation device 174 can be optimized according to the display resolution of the electromagnetic field distribution, and the electromagnetic field distribution can be displayed with the minimum calculation time for the required resolution of the electromagnetic field distribution. .
  • the processing of the electromagnetic field calculation device 174 can be optimized according to the display resolution of the electromagnetic field distribution, and the electromagnetic field distribution can be displayed with the minimum calculation time for the required resolution of the electromagnetic field distribution. .
  • the wireless communication characteristics prediction system of any of the embodiments described above is used to estimate the electromagnetic field environment within the communication service area, and the engineering by a wireless monitoring system that predicts the communication quality within the same area.
  • the radio monitoring system can use the radio communication characteristic prediction system of any of the embodiments described above, the description thereof will be omitted.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of engineering by the IoT wireless monitoring system 1101 using the wireless communication characteristic prediction system of the present invention.
  • the IoT wireless monitoring system 1101 has multiple fixed structures 1012 and movable structures 1013 inside a building 1011 that is a communication service area, and multiple wireless communication devices 1021 are installed.
  • a mobile environment measuring device 1003 having a communication radio 4 and a measurement radio 1 moves inside this building 1011 along a measurement route 1004, and at each point on the measurement route 1004, the measurement radio
  • the machine 1 acquires the coordinates of each point on the surface of the plurality of fixed structures 1012 and the movable structures 1013 that serve as electromagnetic wave scattering bodies in the building 1011 that serves as a communication service area,
  • the wireless device 4 receives transmission radio waves from the plurality of wireless communication devices 1021 .
  • the spatial positional relationship between the building 1011 and the measurement route 1004 is obtained in advance.
  • the wireless communication characteristics prediction system uses the electromagnetic field strength in the communication service area obtained from the acquired positional relationship and the spatial coordinates of the electromagnetic wave scatterers to obtain information within the communication service area through electromagnetic field analysis using computer resources.
  • the electromagnetic field distribution at each point required in the building 1011 can be estimated.
  • a model for calculating the radio wave environment for electromagnetic waves used by the wireless communication system is generated at the site of the communication service area where the wireless communication system is to be constructed, and various characteristics of the wireless communication system in the same area are generated. can be predicted using this model, it is possible to construct an appropriate wireless communication environment within the communication service area and display various wireless communication performances in the appropriate environment. Therefore, it is possible to reduce the number of personnel and working hours required for radio engineering for building a radio communication system, and to reduce the cost of radio engineering.
  • the wireless communication characteristics prediction system of any of the embodiments described above is used to estimate the electromagnetic field environment within the communication service area, and the engineering by a wireless monitoring system that predicts the communication quality within the same area.
  • a wireless monitoring system that predicts the communication quality within the same area.
  • FIG. 10 instead of the movable structure 1013, a plurality of moving bodies 1015 serving as electromagnetic wave scattering bodies are present in the building 1011, and the plurality of measuring radios 1 are not the moving environment measuring device 1003. It is different from the eleventh embodiment in that it is fixed and distributed in the building 1011 .
  • FIG. 22 is a diagram showing an example of engineering by the IoT radio monitoring system 1101 using the radio communication characteristic prediction system of the present invention.
  • the position of the measurement wireless device 1 within the building 1001 can be obtained in advance.
  • the coordinates of each point on the surfaces of the plurality of fixed structures 1012 and the moving body 1015 that serve as electromagnetic wave scattering bodies can be acquired.
  • the coordinates of each point on the surface of the electromagnetic wave scatterer can be acquired in real time without running the mobile environment measuring device 1003 .
  • electromagnetic field analysis using computer resources can be used to determine the building 1011 within the communication service area. Estimate the electromagnetic field distribution at each point required in the wireless communication system. Since this model can be used to predict various characteristics of wireless communication systems within the area, it is possible to construct an appropriate wireless communication environment within the communication service area and display various wireless communication performances in the appropriate environment. Therefore, it is possible to reduce the number of personnel and working hours required for radio engineering for building a radio communication system, and to reduce the cost of radio engineering.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and equivalent configurations within the scope of the attached claims.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to those having all the described configurations.
  • part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment.
  • the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment.
  • additions, deletions, and replacements of other configurations may be made for a part of the configuration of each embodiment.
  • each configuration, function, processing unit, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit, and the processor realizes each function. It may be realized by software by interpreting and executing a program to execute.
  • Information such as programs, tables, and files that implement each function can be stored in storage devices such as memory, hard disks, SSDs (Solid State Drives), or recording media such as IC cards, SD cards, and DVDs.
  • storage devices such as memory, hard disks, SSDs (Solid State Drives), or recording media such as IC cards, SD cards, and DVDs.
  • control lines and information lines indicate those that are considered necessary for explanation, and do not necessarily indicate all the control lines and information lines necessary for implementation. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.

Landscapes

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Abstract

無線通信特性予測システムであって、電磁界計算装置と、出力装置とを備え、前記電磁界計算装置は、所定の処理を実行する演算装置と、前記演算装置がアクセス可能な記憶装置とを有し、レイトレース計算を繰り返し実行して電磁界分布を推定し、取得した通信サービス提供エリア内の構造体の位置データから前記レイトレース計算における反射波と回折波と散乱波の発生状態を変化させ、前記推定された電磁界分布を前記出力装置に送信し、前記出力装置は、前記推定された電磁界分布を出力する。

Description

無線通信特性予測システム及びＩｏＴ無線モニタリングシステム 参照による取り込み
　本出願は、令和３年（２０２１年）６月４日に出願された日本出願である特願２０２１－９４６２９の優先権を主張し、その内容を参照することにより、本出願に取り込む。
　本発明は、電波を散乱する構造体がサービスエリア内の電波環境を解析する無線通信特性予測システムに関する。
　携帯無線情報端末の全世界的な普及によって、周囲環境によらず無線通話及び無線データ転送等の無線通信サービスを享受したいという要求が高まっている。通信サービス提供エリア内に電波散乱体（構造物）が存在すると該散乱体によって無線通信媒体の電磁波が散乱され、送信機から放射され受信機に到達する電磁波の電力が変動し、多くの場合受信電力が減少し、良好な品質の無線通信が困難である領域が通信サービス提供エリア内に生じる。そのような弱電界領域は、通信サービス提供エリア内の電磁波散乱体の配置関係及び無線通信する送受信機の位置関係によって生じるので、通信サービス提供エリア内に無線通信ネットワークを形成する場合、種々の送受信機の配置状態に基づく通信状況の予測が、無線通信ネットワーク形成に重要である。通信サービス提供エリア内の具体的な送受信機配置における通信状況を知るためには、同エリア内に実際に送受信機を配置し、複数の点で受信電力を測定する必要があるが、無線通信は送受信機の周囲の電波散乱体の影響を受けるので、測定中に変動要因を最小化するための測定対象エリア内の立ち入り禁止措置が必要となり、そもそも測定のための人員確保及び測定時間の確保にコストが必要となる。
　斯かる問題を解決するために、通信サービス提供エリア内の無線通信特性を解析するための電磁界モデルを計算機内に構築して、通信サービス提供エリア内の送受信機の配置状態における電磁界分布を仮想的に実現する技術が提案されている。
　本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。例えば、特開２０１５－８００６１６号公報には、デジタルカメラで、対象エリアを複数の方向から撮影した画像データを生成する。画像処理装置は、画像データと撮影条件から対象エリアの構造物の特徴を抽出し、構造物特徴データを得る。解析用数値モデル作成装置は、構造物特徴データから数値モデルデータを生成する。受信電力解析装置は、無線機条件に基づき、数値モデルデータに対して電磁界解析を行って無線機の受信電力を計算結果として出力し、ディスプレイはこれを表示する無線ネットワーク置局設計方法が記載されている。
　また、特開２０１０－７４７２９号公報には、平面データを用いて送信点から受信点の建物までの第１の電波伝搬特性推定データをレイランチング法により算出するレイランチング法演算部６と、垂直断面データを用いて送信点から受信点の建物までの第２の電波伝搬特性推定データをイメージング法により算出するイメージング法演算部７と、第１の電波伝搬特性推定データと第２の電波伝搬特性推定データの各々に対して建物内部に在る電波受信点までの屋内浸透データを算出し、該屋内浸透データを合成する合成部８と、を備える電波伝搬特性推定装置が記載されている。
　また、特開平９－３３５８４号公報には、電波が通過し得る道路の始点および終点の位置ならびに道路の近傍の建物の壁面の情報をエレメント情報６０として格納する。また電波が通過し得る交差点の位置、交差点に対する道路の位置、および交差点近傍の建物による回折点の情報をノード情報５０として格納する。エレメント情報６０として格納した始点及び終点の位置、ならびにノード情報５０として格納した交差点の位置および交差点に対する道路の位置関係を用いて送信点から受信点への道路および交差点の経路を検索する。検索された経路に含まれる道路のエレメント情報および交差点のノード情報を用いて経路近傍の壁面および回折点を構成する。その壁面および回折点を用いて電波を送信点からレイトレースし、受信点に到達したレイの電力を加算して電界強度を算出する電界強度計算装置が記載されている。
　また、特開平３－２３５０１３号公報には、標的の散乱断面積を演算する散乱断面積演算装置において、上記標的を複数個の個体に分割する仮想の線を標的の表面に設定し、仮想の線で標的を分割した場合の各個体の断面の周上に使用する電波の略波長間隔で点を設定し、各個体に設定された点を直線で結び、上記仮想の線で各個体に分割されている標的の表面ごとに複数の三角形を形成して標的の表面に複数の三角形を形成し、標的を多面体で近似する多面体近似手段と、この多面体近似手段で近似された多面体の入射方向から見える全ての辺を探索する辺探索手段と、この辺探索手段で探索された各辺において、この辺を共有する２つの面のそれぞれの面内に存在する入射方向との成す角度および観測方向との成す角度が等しい単位ベクトルを求める単位ベクトル演算手段と、上記各辺上に仮設すべきこの単位ベクトルの方向をもつ等価波源を求める等価波源演算手段と、この等価波源から放射される観測方向への回折波を求める回折波演算手段と、この回折波の和から散乱断面積を求める散乱断面積演算手段とを備えたことを特徴とする散乱断面積演算装置が記載されている。
　前述した先行技術は、電波散乱体の正確な物理寸法の実測値及び電波散乱体の仕様を用いて、通信サービス提供エリア内の電波散乱体の分布を計算機資源上に再現し、再現した電磁波散乱体の電気特性を決定し、計算機資源上に仮想的に構築された電磁波散乱体を電磁界計算対象とし、通信に用いる電磁波を光線に近似したレイで行うレイトレース計算で通信サービス提供エリア内の電磁界分布を推定する。この従来技術の方法は、計算機資源上に正確な物理寸法で電磁波散乱体の分布を再現するために膨大な工数を必要とし、レイトレース計算においてレイが電磁波散乱体によって遮蔽される領域の電磁波分布を計算するために、レイが遮断されない領域の計算処理に比べて多くの計算機資源を必要とする別の計算処理が必要となる課題がある。
　本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、無線通信特性予測システムであって、電磁界計算装置と、出力装置とを備え、前記電磁界計算装置は、所定の処理を実行する演算装置と、前記演算装置がアクセス可能な記憶装置とを有し、レイトレース計算を繰り返し実行して電磁界分布を推定し、取得した通信サービス提供エリア内の構造体の位置データから前記レイトレース計算における反射波と回折波と散乱波の発生状態を変化させ、前記推定された電磁界分布を前記出力装置に送信し、前記出力装置は、前記推定された電磁界分布を出力することを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、通信サービス提供エリア内の電磁界強度を推定するための工数を削減できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
実施例１の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例２の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例３の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例４の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例５の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例６の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例７の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例８の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例９の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例１０の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。 実施例１の無線通信特性予測システムが用いる各種テーブルのデータ構造を示す図である。 実施例１の無線通信特性予測システムの動作フローを示す図である。 実施例１の無線通信特性予測システムの動作フローを示す図である。 実施例１の無線通信特性予測システムの動作フローを示す図である。 実施例１の反射波以外の回折波及び散乱波の放射を示す図である。 実施例１の反射波以外の回折波及び散乱波の放射を示す図である。 実施例１の点群データからポリゴングループを作成する過程の一例を示す図である。 実施例１の点群データからポリゴングループを作成する過程の一例を示す図である。 実施例１の点群データからポリゴングループを作成する過程の一例を示す図である。 実施例１の点群データからポリゴングループを作成する過程の一例を示す図である。 本発明の無線通信特性予測システムを用いたＩｏＴ無線モニタリングシステムによるエンジニアリングの例を示す図である。 本発明の無線通信特性予測システムを用いたＩｏＴ無線モニタリングシステムによるエンジニアリングの他の例を示す図である。
　以下、実施例を図面を用いて説明する。
　＜実施例１＞
　本発明の実施例の無線通信特性予測システムの例を図１及び図１１から図２０を用いて説明する。本実施例の無線通信特性予測システムは、通信サービスを提供する無線システムの実現コストを低減する。
　図１は実施例１の無線通信特性予測システム１０１の構成を示す図であり、図１１は同無線通信特性予測システムが用いる各種テーブルのデータ構造を示す図であり、図１２から図１４は同無線通信特性予測システムの動作フローを示す図であり、図１５及び図１６は反射波以外の回折波及び散乱波の放射を示す図であり、図１７から図２０は点群データからポリゴングループを作成する過程の一例を示す図である。
　図１に示す無線通信特性予測システム１００は、計測用無線機１と、通信用無線機４と、該計測用無線機１及び通信用無線機４の各々からデータを受ける計算モデル生成装置１１０と、該計算モデル生成装置１１０とデータを転送する構造データ記憶装置１４０と、該構造データ記憶装置１４０からデータを受ける電磁界計算装置１５０と、該電磁界計算装置１５０からデータを受ける表示装置１８０から構成される。
　計測用無線機１は、計測用高周波信号源２と計測用アンテナ３を有する測距装置であり、該計測用高周波信号源２が発生した高周波の電磁波を該計測用アンテナ３から送受信し、該計測用無線機１から通信サービス提供エリア内に存在する電磁波散乱体の表面上の各点までの距離と該計測用無線機１から各点への方向をベクトルデータとして、通信サービス提供エリア内の測定場所に関する情報を付加して、該計算モデル生成装置１１０に送出する。
　通信用無線機４は、通信用高周波信号源５及び通信用アンテナ６を有し、該通信用高周波信号源５が発生した高周波の電磁波を該通信用アンテナ６から送受信し、受信した電磁波に関する情報に通信サービス提供エリア内の測定場所に関する空間座標を付加して、該計算モデル生成装置１１０に送出する。通信用無線機４が通信に用いる電波の周波数は、計測用無線機１が計測に用いる電波の周波数より４分の１以下（望ましくは１０分の１以下）に低くすると、通信サービス提供エリア内の電磁波散乱体の詳細な形状を取得でき、電磁界分布の計算精度を向上できる。
　計算モデル生成装置１１０は、該計測用無線機１及び該通信用無線機４から受信したデータを点群記憶回路１１１に格納する。点群座標生成回路１１２は、該点群記憶回路１１１に格納された電磁波散乱体に関するデータを用いて測定された電磁波散乱体上の複数の点の座標を算出する。点群フィルタ回路１１３は、該点群座標生成回路１１２によって算出された座標を用いて、全ての点の中から孤立した点を判定して、判定された点に関するデータを削除する。ポリゴン生成回路１１４は、該点群フィルタ回路１１３が判定した点に関するデータを用いて、多角形要素であるポリゴンを生成する。ポリゴン群形成回路１１５は、該ポリゴン生成回路１１４が生成した複数のポリゴンを、隣接ポリゴンとの位置関係を用いて、複数のポリゴングループに分類する。隣接ポリゴン接合状態データ生成回路１１６は、隣接ポリゴンとの接続関係を用いて、該ポリゴン群形成回路１１５が生成した各ポリゴングループの接続関係を計算する。ポリゴン属性判定回路１１７は、該隣接ポリゴン接合状態データ生成回路１１６が計算したポリゴングループ間の接続関係と、該構造データ記憶装置１４０が保持する通信波長データ１４３の通信波長を用いて、ポリゴングループ内の各ポリゴンに属性を付加して、判定された複数の点に関する点群データとポリゴングループに関するデータと通信サービス提供エリア内の測定場所に関する空間座標が付加された測定場所の電磁界に関する情報と属性が付加されたポリゴンのデータを該構造データ記憶装置１４０に送出する。
　構造データ記憶装置１４０では、点群テーブル１４１は、該計算モデル生成装置１１０が送出する判定された複数の点に関する点群データを格納する。通信エリアデータ１４２は、ポリゴングループに関するデータと通信サービス提供エリア内の測定した場所に関する空間座標が付加された測定場所の電磁界に関する情報を格納する。該通信エリアデータ１４２に格納された内容は、該電磁界計算装置１５０が有する通信エリア記憶回路１６０に出力される。該通信波長データ１４３は、無線通信に用いる波長を格納する。ポリゴンテーブル１４４は、属性が付加されたポリゴンのデータを格納する。電気特性テーブル１４５は、誘電率、透磁率、伝導率などの電気定数に関する情報を格納する。該ポリゴンテーブル１４４に格納されたデータは、電気特性テーブル１４５に格納された電気定数に関する情報が付加されて、該電磁界計算装置１５０が有するポリゴンテーブル記憶回路１６１に出力される。図１１に示すように、点群テーブル１４１及び通信エリアデータ１４２及びポリゴンテーブル１４４のテータ構造は、空間座標の配列である。
　電磁界計算装置１５０では、反復条件設定回路１５１がレイの発射回数を制御する反復条件を設定する。送信点発生回路１５２は、該通信エリア記憶回路１６０の内容を用いて通信サービス提供エリア内に送信点を発生する。受信点発生回路１５３は、該通信エリア記憶回路１６０の内容を用いて、通信サービス提供エリア内に複数の受信点を発生する。レイ発射回路１５４は、該送信点発生回路１５２が発生した送信点及び該受信点発生回路１５３が発生した受信点の情報を用いて、該電磁界計算装置１５０が予め有する反復条件設定回路１５１の内容に応じて、該送信点より複数のレイを異なる複数の方向に向けて発生する。受信機到来電力積算回路１５５は、該レイ発射回路１５４が発生したレイが受信点の周囲に予め定めた有限領域を通過するかを該通信エリア記憶回路１６０の内容を用いて判定し、通過した場合はレイが該有限領域と衝突した点におけるレイのエネルギーを位相を考慮して積算し、当該受信点のレイ到来フラグを設定する。レイ・ポリゴン衝突判定回路１５６は、該レイ発射回路１５４が発生したレイが通信サービス提供エリア内に存在する各ポリゴンと衝突したか否かを、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容を用いて判定する。再放射レイ選択回路１５７は、該レイ・ポリゴン衝突判定回路１５６からのポリゴン情報と該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容を照合して、再放射するレイの種類を選択する。再放射レイ発生回路１５８は、該再放射レイ選択回路１５７の情報を用いてレイを再放射する。反復条件判定回路１５９は、該再放射レイ発生回路１５８の再発生回数を監視し、再発生回数が該反復条件設定回路１５１により予め定められた回数以内であれば該レイ発射回路１５４の動作を継続し、回数を超えた場合は該レイ発射回路１５４の動作を終了する。そして、該電磁界計算装置１５０は、該通信エリア記憶回路１６０の内容、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容、該レイ発射回路１５４が発生した全てのレイに関する情報、及び該受信機到来電力積算回路１５５の各有限領域と衝突した点におけるレイのエネルギー及び位相を考慮して積算した結果を表示装置１８０に送出する。
　前述した計算モデル生成装置１１０、構造データ記憶装置１４０及び電磁界計算装置１５０は、プロセッサ（ＣＰＵ）、メモリ、補助記憶装置、及び通信インターフェースを有する計算機によって構成される。
　プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行する演算装置である。プロセッサが、各種プログラムを実行することによって、各装置の機能が実現される。なお、プロセッサがプログラムを実行して行う処理の一部を、他の演算装置（例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等のハードウェア）で実行してもよい。
　メモリは、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ及び揮発性の記憶素子であるＲＡＭを含む。ＲＯＭは、不変のプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）などを格納する。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサが実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。
　補助記憶装置は、例えば、磁気記憶装置（ＨＤＤ）、フラッシュメモリ（ＳＳＤ）等の大容量かつ不揮発性の記憶装置である。また、補助記憶装置は、プロセッサがプログラムの実行時に使用するデータ、及びプロセッサが実行するプログラムを格納する。すなわち、プログラムは、補助記憶装置から読み出されて、メモリにロードされて、プロセッサによって実行されることによって、各装置の機能を実現する。
　通信インターフェースは、所定のプロトコルに従って、他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。
　計算機は、入力インターフェース及び出力インターフェースを有してもよい。入力インターフェースは、キーボードやマウスなどの入力装置が接続され、ユーザからの入力を受けるインターフェースである。出力インターフェースは、後述する表示装置１８０やプリンタなどの出力装置が接続され、プログラムの実行結果をユーザが視認可能な形式で出力するインターフェースである。
　プロセッサが実行するプログラムは、リムーバブルメディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）又はネットワークを介して各装置に提供され、非一時的記憶媒体である不揮発性の補助記憶装置に格納される。このため、計算機は、リムーバブルメディアからデータを読み込むインターフェースを有するとよい。
　各装置は、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に構成された複数の計算機上で構成される計算機システムであり、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。各装置の機能部は、各々別個の物理的又は論理的計算機上で動作するものでも、複数が組み合わされて一つの物理的又は論理的計算機上で動作するものでもよい。
　表示装置１８０は、構造表示回路１８１、レイ表示回路１８２、電磁界表示回路１８３及びポリゴン表示回路１８４を有する。構造表示回路１８１は、該電磁界計算装置１５０から入力された該通信エリア記憶回路１６０の記憶内容をディスプレイに表示する。レイ表示回路１８２は、該レイ発射回路１５４によって発生した全てのレイに関する情報をディスプレイ表示する。電磁界表示回路１８３は、該受信機到来電力積算回路１５５の各有限領域と衝突した点におけるレイのエネルギーを位相を考慮して積算した結果をディスプレイ表示する。ポリゴン表示回路１８４は、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容をディスプレイ表示する。
　なお、表示装置１８０は、電磁界計算装置１５０にネットワークを介して接続された端末でもよい。この場合、電磁界計算装置１５０がウェブサーバの機能を有し、表示装置１８０が電磁界計算装置１５０に所定のプロトコル（例えばｈｔｔｐ）でアクセスし、表示装置１８０のウェブブラウザが表示機能を実現する。また、表示装置１８０が専用アプリケーションを実行し、表示機能を実現してもよい。また、表示装置１８０と共に又は表示装置１８０に代えて、無線通信特性予測結果を他の計算機システムに出力するインターフェースを有してもよい。このように、無線通信特性予測結果を出力する出力装置には様々な形態を採用できる。
　図１２は、計算モデル生成装置１１０が実行する計算モデル生成処理の一例のフローチャートである。
　通信サービス提供エリア内の電磁波散乱体の表面上の各点を示す点に空間座標を与えた後、点間距離の最大値ｌmaxと最小値ｌminを閾値として設定し（２００）、電磁波散乱体の電磁波特性を計算するための第一波長と、通信に用いる電磁波の第二波長を設置し（２０１）、第二波長より短い第一波長で点の空間座標の分解能を再設定し、再設定された空間座標を有する点群中の最近接二点間距離を計算し（２０３）、設定された点間距離の最小値ｌminより該二点間距離が小さい場合（２０４でｎｏ）、これら二点を両点の中間座標を有する一点に置き換える（２０５）。そして、点群の全ての点間距離が該最小値以上となるように点群内の点を変換し、変換後の点群の最近接の３点ｄ１、ｄ２、ｄ３から三角形ポリゴンを生成し（２０６）、生成したポリゴンの位置関係情報及び接続関係情報を用いて、隣接するポリゴンが予め定められた誤差の範囲で同一平面上に連続して存在すると考えられる場合、当該ポリゴンを同一グループにグループ化する（２０７）。グループ化の終了後に形成される複数のポリゴン群を分類し（２０８）、各グループに所属するポリゴンに同一の電気特性を付与して、計算モデル生成処理を終了する（２０９）。
　図１３は、図１２の処理における、ポリゴン群生成処理２０６の一例のフローチャートである。
　連続した複数のポリゴンからなるポリゴン群の外形寸法の閾値とポリゴン群内の隣接するポリゴンに許される接続角の閾値Ｌと曲率の閾値δを設定する（２１０、２１１）。全ポリゴンの中から一つの中心ポリゴンＰ0を選択し（２１２）、該中心ポリゴンＰ0に隣接する三つ以内のポリゴンＰ1、Ｐ2、Ｐ3を抽出する（２１３）。中心ポリゴンＰ0と隣接する最大三つのポリゴンとの接続角ｑ1、ｑ2、ｑ3を計算し（２１４）、該接続角ｑ1、ｑ2、ｑ3が閾値δより小さい場合（２１６でｙｅｓ）、これら四つのポリゴンを同一のグループとする（２１７）。形成されるポリゴングループの外形Ｇiが閾値Ｌより大きい場合（２１８でｙｅｓ）、このグループを反射波を生成するポリゴングループＧRに分類する（２１９）。全てのポリゴンに対して前述の処理を終了した後（２２０でｙｅｓ）、全ポリゴンの中から一つのポリゴンを新たな中心ポリゴンＰ0を選び（２２１）、該中心ポリゴンに隣接するポリコンＰ1、Ｐ2、Ｐ3を抽出する（２２２）。中心ポリゴンと隣接ポリゴンが属するグループが同じ場合（２２３でｙｅｓ）、これらのグループを反射波を生成するポリゴングループＧRに分類する（２２５）。中心ポリゴンと隣接ポリゴンが属するグループが異なり且つ両グループが反射波を形成するポリゴングループでない場合（２２３でｎｏ、２２４でｎｏ）、これらのグループを散乱波を生成するポリゴングループＧSに分類する（２２６）。中心ポリゴンと隣接ポリゴンが属するグループが異なり、且つ一方のグループのみが反射波を形成するポリゴングループでない場合（２２３でｎｏ、２２５でｙｅｓ）、これらのグループを回折波を生成するポリゴングループＧDに分類する（２２７）。ポリゴングループの分類に関する処理が全てのポリゴンに対して終了した後（２２３でｙｅｓ）、各ポリゴンに電気特性を付与し（２２９）、ポリゴン群生成処理を終了する。
　図１４は、電磁界計算装置が行う電磁界計算処理の一例のフローチャートである。
　レイトレース計算で用いるレイの最大伝搬路の閾値ｌmin、ｌmaxを設定する（２３０）。通信サービス提供エリア内に送信点と受信点を設定し（２３１）、受信点の周囲にレイ集積空間を設定する（２３２）。レイトレース計算におけるレイの再発生最大値Ｎmaxを設定する（２３３）。送信点よりレイを定められた分解能で三次元的に全方向に放射する（２３４）。送信点より放射された各レイに衝突するポリゴンを探索し（２３５）、探索されたポリゴンより反射波のレイを発生し、再放射する（２３６）。
　該探索されたポリゴンが回折波を発生させるポリゴングループに属している場合（２３７でｙｅｓ）、同ポリゴンより回折波のレイを発生し、再放射する（２３８）。回折波の放射方向の一例は、図１５に示すように各ポリゴン群の外形を形成するポリゴンの外形に相当する辺を稜線として、同稜線を共有する隣接する他のポリゴン群に属する二つのポリゴンの接続角を二分する該稜線に直交するベクトルと該ポリゴンに衝突するレイで形成される仮想平面内で衝突するレイと該稜線に直交するベクトルに対して線対称となるように回折波のレイの再放射方向を定める。
　該探索されたポリゴンが散乱波を発生させるポリゴングループに属している場合（２３９でｙｅｓ）、同ポリゴンより散乱波のレイを発生し、再放射する（２４０）。散乱波の放射方向の一例は、図１６に示すように各ポリゴン群の外形を形成するポリゴンの外形に相当する辺を稜線として、同稜線を共有する隣接する他のポリゴン群に属する二つのポリゴンの接続角を二分する該稜線に直交するベクトルと該ポリゴンに衝突するレイで形成される仮想平面内で衝突するレイと該稜線に直交するベクトルに対して反対方向となるように散乱波のレイの再放射方向が定める。従って、散乱波のレイは回折波のレイとは異なり再放射方向に自由度があり、一例として一定の間隔で複数のレイを再放射してもよい。また、複数再放射された散乱波のレイは該レイが再びポリゴンに衝突する状況に応じて、再放射を取り消してもよい。レイの再放射の回数をモニタし再放射回数が閾値を超えた場合、レイの発射を終了する（２４１でｎｏ）。通信サービス提供エリア内に形成された全てのレイについて、一つの該レイ集積空間を通過した全てのレイについて電力を位相を考慮して加算する（２４２）。
　図１７から図２０に、通信サービス提供エリア内に存在する複数の電磁波散乱体の各表面上の多数の点から、複数のポリゴンが生成され、これら複数のポリゴンが異なる属性を持つ各種ポリゴン群に分類する過程を示す。図１７に示す電磁界特性計算対象空間である通信サービス提供エリアに配置されている物体について、図１８に示す点群が取得できる。取得した点群を用いて図１９に示すポリゴンを生成し、図２０に示すように、生成されたポリゴンが分類され、属性群を形成する。
　本実施例によれば、通信周波数より高い周波数の電磁波を用いた計測によって通信サービス提供エリア内の電磁波散乱体の表面の各点の空間座標を取得し、取得した空間座標を用いて計算機資源上に通信サービス提供エリア内の電磁界分布のレイトレース計算が可能となり、且つレイと該電磁波散乱体をモデル化するポリゴンの衝突検証と衝突時のレイの再放射のみでレイトレース計算ができるので、通信サービス提供エリア内の電磁界分布の計算をするためのモデル構築と構築されたモデルを用いた電磁界計算が高速に実行可能である。また、通信サービス提供エリア内に無線通信システムを構築するために必要となる工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例２＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図２を用いて説明する。実施例２は、実施例１の電磁界計算装置１５０に代えて、反射レイ発生回路１６２、二次レイ判定回路１６３及び二次レイ発生回路１６４を有する電磁界計算装置１７０を用いる点で実施例１と異なる。実施例２において、主に実施例１との相違点を説明し、実施例１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図２は、実施例２の無線通信特性予測システム１０１の構成を示す図である。
　本実施例の電磁界計算装置１７０では、レイ・ポリゴン衝突判定回路１５６は、該レイ発射回路１５４が発生したレイが通信サービス提供エリア内のポリゴンと衝突するか否かを、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１を参照して判定する。該反射レイ発生回路１６２は、レイが衝突した全てのポリゴンから再放射する反射波を生成する。該二次レイ判定回路１６３は、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の情報を用いて、レイが衝突したポリゴンが反射と異なる回折波又は散乱波の二次レイを再放射するかを判定する。該二次レイ発生回路１６４は、該二次レイ判定回路１６３の判定結果に当該ポリゴンから再放射する二次レイを生成する。ポリゴンでレイが反射して発生する反射波は構造物のマクロな特性を反映しており、構造物の隅のポリゴンでレイが回り込んで発生する回折波や、ポリゴンでレイが散乱して発生する散乱波は構造物のミクロな特性を反映している。実施例２の二次レイ発生回路１６４は、このような構造物のミクロな特徴とマクロな特徴の両方を考慮して二次レイを生成する。このため、構造物の大きさや、構造物電波が照射される範囲（すなわち、構造物の全体に電波が照射されるか、部分に照射されるか）によらず、正確に電磁界特性を計算できる。
　反復条件判定回路１５９は、該再放射レイ発生回路１５８によるレイの再発生回数をモニタし、再発生回数が予め定められた回数以内であれば、該レイ発射回路１５４の動作を継続し、再発生回数が予め定められた回数を超えていれば、該レイ発射回路１５４の動作を終了する。そして、該電磁界計算装置１７０は、該通信エリア記憶回路１６０の内容、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容、該レイ発射回路１５４が発生した全てのレイに関する情報、及び該受信機到来電力積算回路１５５の各有限領域と衝突した点におけるレイのエネルギー及び位相を考慮して積算した結果を表示装置１８０に送出する。
　本実施例によれば、レイが衝突したポリゴンからレイを再放射する過程において、反射波と回折波と散乱波の発生を異なる要素で実現するので、レイトレース計算において高速化が可能な反射波の発生演算を専用ルーチンで実行でき、レイトレース計算による電磁界解析を高速化できる。その結果、通信サービス提供エリア内で無線通信システムの構築に必要な工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例３＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図３を用いて説明する。実施例３は、実施例２の電磁界計算装置１７０に代えて、さらに二次レイ仮発生回路１７６及び第二のレイ・ポリゴン衝突判定回路１７７を有する電磁界計算装置１７１を用いる点で実施例２と異なる。実施例３において、主に実施例２との相違点を説明し、実施例２と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図３は、実施例３の無線通信特性予測システム１０２の構成を示す図である。
　本実施例の電磁界計算装置１７１では、該二次レイ判定回路１６３は、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の情報を用いてレイが衝突したポリゴンが反射と異なる二次レイを再放射するかを判定する。該二次レイ仮発生回路１７６は、該二次レイ判定回路１６３の判定結果に当該ポリゴンから仮放射する二次レイを生成する。該第二のレイ・ポリゴン衝突判定回路１７７は、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の情報を用いて、仮放射したレイがどのポリゴングループに属するポリゴンに衝突するかを判定する。該二次レイ発生回路１６４は、該第二のレイ・ポリゴン衝突判定回路１７７の判定結果に基づいて、仮放射したレイが再び二次レイを発生させるポリゴングループのポリゴンに衝突しない場合、当該ポリゴンから二次レイを再放射する。反復条件判定回路１５９は、該再放射レイ発生回路１５８の再発生回数をモニタし、再発生回数が予め定められた回数以内であれば、該レイ発射回路１５４の動作を継続し、再発生回数が予め定められた回数を超えていれば、該レイ発射回路１５４の動作を終了する。この再発生回数は、二次レイの生成原因によって異なる上限回数を用いてもよい。例えば、反射波は回折波や散乱波より強いので、上限回数を大きくするとよい。そして、該電磁界計算装置１７１は、該通信エリア記憶回路１６０の内容、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容、該レイ発射回路１５４が発生した全てのレイに関する情報、及び該受信機到来電力積算回路１５５の各有限領域と衝突した点におけるレイのエネルギー及び位相を考慮して積算した結果を表示装置１８０に送出する。
　本実施例によれば、反射波でない二次レイが再び二次レイを再放射するのを禁止するために、電磁界計算結果において影響を無視できる反射波について、オーダー的に弱い強度の反射波によるさらにオーダー的に弱いレイの処理を省略できるので、レイトレース計算による電磁界解析を高速化でき、その結果、通信サービス提供エリア内で無線通信システムの構築に必要な工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例４＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図４を用いて説明する。実施例４は、計測用無線機１に代えて測距装置としてカメラ８を使用し、カメラ８から映像データを取得する映像データ変換装置７を有する点で実施例１と異なる。実施例４において、主に実施例１との相違点を説明し、実施例１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図４は、実施例４の無線通信特性予測システム１０３の構成を示す図である。
　映像データ変換装置７は、画像診断技術を用いて、カメラ８が取得した映像データから通信サービス提供エリア内の電磁波散乱体の表面の各点の座標を計算し、該計算モデル生成装置１１０に計算結果を出力する。
　本実施例によれば、該計算モデル生成装置１１０が必要とするデータを獲得するために本システムが発射する電磁波は通信用無線機４のみであり、図１の実施例に比べて本システムが発射する電磁波の量を削減できるので、本システムが他システムに与える電磁波干渉を低減できる。
　＜実施例５＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図５を用いて説明する。実施例５は、計算モデル生成装置１１０に代えて、新たにポリゴン結合回路１１８を有する計算モデル生成装置１３０を用いる点で実施例１と異なる。実施例５において、主に実施例１との相違点を説明し、実施例１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図５は、実施例５の無線通信特性予測システム１０４の構成を示す図である。
　本実施例の計算モデル生成装置１３０では、ポリゴン群形成回路１１５は、該ポリゴン生成回路１１４が生成した複数のポリゴンを隣接ポリゴンとの位置関係を用いて複数のポリゴングループに分類する。該ポリゴン結合回路１１８は、ポリゴン生成回路１１４が生成した複数のポリゴンを隣接ポリゴンとの位置関係を用いて複数のポリゴングループ毎に、隣接する複数のポリゴンを纏めて一つのポリゴンに置き換える。該ポリゴン結合回路１１８は、通信波長データ１４３を参照してポリゴンを纏めてもよい。例えば、通信用電磁波の波長に４分の１以下の大きさのポリゴンに纏めてもよい。また、電磁波散乱体の中央部はポリゴンを大きくして、電磁波散乱体の隅部はポリゴンを小さくしてもよい。電磁波散乱体の中央部では主に反射によって二次レイが発生し、電磁波散乱体の隅部では散乱や回折によって発生する二次レイを考慮する必要がある。このため、電磁波散乱体の中央部ではマクロな特徴を考慮するためにポリゴンを大きくして、電磁波散乱体の隅部はミクロな特徴を考慮するためにポリゴンを小さくするとよい。該隣接ポリゴン接合状態データ生成回路１１６は、複数のポリゴンを隣接ポリゴンとの接続関係を用いて該ポリゴン群形成回路１１５が生成した各ポリゴングループの接続関係を計算する。
　本実施例によれば、電磁界計算装置１５０が用いる計算モデル内のポリゴンの総数を削減できるので、レイトレース計算において多く繰り返されるレイとポリゴンの衝突判定を削減でき、レイトレース計算による電磁界解析を高速化できる。その結果、通信サービス提供エリア内で無線通信システムの構築に必要な工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例６＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図６を用いて説明する。実施例６は、隣接ポリゴン接合状態データ生成回路１１６に代えて、隣接ポリゴン接合状態判定・データ生成回路１１９を有する計算モデル生成装置１３１を用いる点で実施例１と異なる。実施例６において、主に実施例１との相違点を説明し、実施例１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図６は、実施例６の無線通信特性予測システム１０５の構成を示す図である。
　本実施例の計算モデル生成装置１３１では、隣接ポリゴン接合状態判定・データ生成回路１１９は、複数のポリゴンを隣接ポリゴンとの接続関係を用いて該ポリゴン群形成回路１１５が生成した各ポリゴングループの接続関係を計算する。ポリゴン属性判定回路１１７は、当該ポリゴンが他のポリゴンと接続する場合、該隣接ポリゴン接合状態判定・データ生成回路１１９が計算したポリゴングループ間の接続関係を用いて、ポリゴングループ内の各ポリゴンに属性を付加し、当該ポリゴンが他のポリゴンと接続しない場合、当該ポリゴンを形成した点群中の各点を除去するために点群フィルタ回路１１３の処理に戻る。
　本実施例によれば、電磁界計算装置１５０が行うレイトレース計算において電磁界解析結果に影響を及ぼさない大きさの、すなわち通信用電磁波の波長に比べて小さいポリゴンを計算対象から除去でき、レイトレース計算による電磁界解析を高速化できる。その結果、通信サービス提供エリア内で無線通信システムの構築に必要な工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例７＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図７を用いて説明する。実施例７は、実施例１の構造データ記憶装置１４０に代えて、構造物性データ１４６を有する構造データ記憶装置１９０を用いる点で実施例１と異なる。実施例７において、主に実施例１との相違点を説明し、実施例１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図７は、実施例７の無線通信特性予測システム１０６の構成を示す図である。
　該構造データ記憶装置１９０の構造物性データ１４６は、通信サービス提供エリア内の電磁波散乱体が有する電気特性を該計算モデル生成装置１１０の該ポリゴン属性判定回路１１７に提供する。該ポリゴン属性判定回路１１７は、ポリゴン群の構造から判定される散乱体構造に対応して変化させる。
　本実施例によれば、レイがポリゴンに衝突する際に再放射されるレイの性質を該電磁波散乱体の電気特性の違いに応じて変化できるので、レイトレース計算による電磁界解析の精度を向上でき、本システムが推定する該通信サービス提供エリア内の電磁界分布をより現実に近いものにできる。その結果、通信サービス提供エリア内で無線通信システムの構築に必要な工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例８＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図８を用いて説明する。実施例８は、実施例１の電磁界計算装置１５０に代えて、反射レイ発生回路１６２、二次レイ判定回路１６３、回折レイ発生回路１６７、及び散乱レイ発生回路１６６を有する電磁界計算装置１７２を用いる点で実施例１と異なる。実施例８において、主に実施例１との相違点を説明し、実施例１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図８は、実施例８の無線通信特性予測システム１０７の構成を示す図である。
　本実施例の電磁界計算装置１７２では、レイ・ポリゴン衝突判定回路１５６は、該レイ発射回路１５４が発生したレイが通信サービス提供エリア内のポリゴンと衝突するか否かを、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１を参照して判定する。該反射レイ発生回路１６２は、レイが衝突した全てのポリゴンから再放射する反射波を生成する。該二次レイ判定回路１６３は、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の情報を用いて、レイが衝突したポリゴンが反射と異なる回折波又は散乱波の二次レイを再放射するかを判定する。該回折レイ発生回路１６７は、該二次レイ判定回路１６３の判定結果に当該ポリゴンから再放射する回折レイを生成する。該散乱レイ発生回路１６６は、該二次レイ判定回路１６３の判定結果に当該ポリゴンから再放射する散乱レイを生成する。反復条件判定回路１５９は、該回折レイ発生回路１６７及び該散乱レイ発生回路１６６によるレイの再発生回数をモニタし、再発生回数が予め定められた回数以内であれば、該レイ発射回路１５４の動作を継続し、再発生回数が予め定められた回数を超えていれば、該レイ発射回路１５４の動作を終了する。そして、該電磁界計算装置１７２は、該通信エリア記憶回路１６０の内容、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容、該レイ発射回路１５４が発生した全てのレイに関する情報、及び該受信機到来電力積算回路１５５の各有限領域と衝突した点におけるレイのエネルギー及び位相を考慮して積算した結果を表示装置１８０に送出する。
　本実施例によれば、レイが衝突したポリゴンからレイを再放射する過程において、反射波と回折波と散乱波の発生を異なる要素で実現するので、レイトレース計算において高速化が可能な反射波の発生演算を専用ルーチンで実行でき、レイトレース計算による電磁界解析を高速化できる。また、反射波と同様な計算処理で散乱波に関する計算処理及び回折波に関する計算処理を独立して実行できるので、レイトレース計算による電磁界解析をさらに高速化できる。その結果、通信サービス提供エリア内で無線通信システムの構築に必要な工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例９＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図９を用いて説明する。実施例９は、実施例８の電磁界計算装置１７２に代えて、ポリゴンテーブル履歴回路１６８を有する電磁界計算装置１７３を用いる点で実施例８と異なる。実施例９において、主に実施例８との相違点を説明し、実施例８と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図９は、実施例９の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。
　本実施例の電磁界計算装置１７３では、ポリゴンテーブル履歴回路１６８は、ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容を順次記憶し、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１に代わって、レイ・ポリゴン衝突判定回路１５６、反射レイ発生回路１６２、二次レイ判定回路１６３及び表示装置１８０のポリゴン表示回路１８４へデータを送出する。
　本実施例によれば、通信サービス提供エリア内の電磁波散乱体の空間配置が変化した場合のレイトレース計算及びポリゴン表示において、過去のポリゴンデータを使用できるので、通信サービス提供エリア内に移動体を含む場合の電磁界分布の動的変動を評価でき、本発明の無線通信特性予測システムの用途を拡大できる。
　＜実施例１０＞
　本発明による無線通信特性予測システムの他の例を図１０を用いて説明する。実施例１０は、実施例１の電磁界計算装置１５０に代えて、受信電力判定回路１６９を有する電磁界計算装置１７４を用いる点で実施例１と異なる。実施例１０において、主に実施例１との相違点を説明し、実施例１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。
　図１０は、実施例１０の無線通信特性予測システムの構成を示す図である。
　本実施例の電磁界計算装置１７４では、反復条件判定回路１５９は、該再放射レイ発生回路１５８の再発生回数をモニタし、再発生回数が予め定められた回数以内であれば、該レイ発射回路１５４の動作を継続し、再発生回数が予め定められた回数を超えた場合は該レイ発射回路１５４の動作を終了する。受信電力判定回路１６９は、受信機到来電力積算回路１５５の全ての受信点に関するレイ到来フラグを確認して、フラグが設定されていない受信点があれば、反復条件設定回路１５１の内容を変更して該送信点発生回路１５２から始まる一連の処理を繰り返す。一方、全ての受信点でフラグが設定されていれば、該電磁界計算装置１７４は、該通信エリア記憶回路１６０の内容、該ポリゴンテーブル記憶回路１６１の内容、該レイ発射回路１５４が発生させた全てのレイに関する情報及び該受信機到来電力積算回路１５５の各有限領域と衝突した点におけるレイのエネルギー及び位相を考慮して積算した結果を表示装置１８０に送出する。
　本実施例によれば、電磁界分布の表示分解能に応じて電磁界計算装置１７４の処理を最適化でき、要求された電磁界分布の分解能に対して最小の計算時間で電磁界分布を表示できる。その結果、通信サービス提供エリア内で無線通信システムの構築に必要な工数及び所要時間を削減でき、無線通信システムの構築に必要なコストを低減できる。
　＜実施例１１＞
　本実施例では、前述したいずれかの実施例の無線通信特性予測システムを用いて、通信サービス提供エリア内の電磁界環境を推定して、同エリア内の通信品質を予測する無線モニタリングシステムによるエンジニアリングの例を図２１を用いて説明する。無線モニタリングシステムには前述したいずれかの実施例の無線通信特性予測システムを使用できるので、その説明は省略する。
　図２１は、本発明の無線通信特性予測システムを用いたＩｏＴ無線モニタリングシステム１１０１によるエンジニアリングの例を示す図である。
　ＩｏＴ無線モニタリングシステム１１０１は、通信サービス提供エリアである建屋１０１１の内部に、複数の固定の構造物１０１２と移動可能な構造物１０１３が存在し、複数の無線通信機１０２１が設置されている。この建屋１０１１の内部を通信用無線機４と計測用無線機１を有する移動環境測定装置１００３が、測定ルート１００４に沿って移動しながら、該測定ルート１００４上の各地点で、該計測用無線機１によって、通信サービス提供エリアとなる該建屋１０１１内の電磁波散乱体となる該複数の固定の構造物１０１２及び該移動可能の構造物１０１３の表面上の各点の座標を取得し、通信用無線機４によって該複数の無線通信機１０２１から送信電波を受信する。建屋１０１１と測定ルート１００４の空間的位置関係は予め取得しておく。無線通信特性予測システムは、計算機資源を用いる電磁界解析によって、取得した位置関係で得られる通信サービス提供エリア内の電磁界強度と取得した電磁波散乱体の空間座標を用いて、通信サービス提供エリア内とである該建屋１０１１内で必要とする各点における電磁界分布を推定できる。
　本実施例によれば、無線通信システムを構築すべき通信サービス提供エリアの現場で、該無線通信システムが用いる電磁波に対する電波環境を計算するモデルを生成し、同エリア内における無線通信システムの各種特性を、このモデルを用いて予測できるので、通信サービス提供エリア内での適正な無線通信環境を構築し、適正環境における各種無線通信性能を表示可能となる。このため、無線通信システムの構築のための無線エンジニアリングに必要な人員及び作業時間を低減でき、無線エンジニアリングのコストを削減できる。
　＜実施例１２＞
　本実施例では、前述したいずれかの実施例の無線通信特性予測システムを用いて、通信サービス提供エリア内の電磁界環境を推定して、同エリア内の通信品質を予測する無線モニタリングシステムによるエンジニアリングの他の例を図２２を用いて説明する。実施例１２では、移動可能な構造物１０１３に代えて、電磁波散乱体となる複数の移動体１０１５が建屋１０１１内に存在する点と、複数の計測用無線機１が移動環境測定装置１００３ではなく該建屋１０１１内に固定的に分散配置される点で実施例１１と異なる。実施例１２において、主に実施例１１との相違点を説明し、実施例１１と同じ構成には同じ符号を付し、それらの説明は省略する。また、無線モニタリングシステムには前述した実施例１～１０のいずれかの無線通信特性予測システムを使用できるので、その説明は省略する。
　図２２は、本発明の無線通信特性予測システムを用いたＩｏＴ無線モニタリングシステム１１０１によるエンジニアリングの例を示す図である。
　該建屋１００１内の該計測用無線機１の位置は予め取得可能である。実施例１２では、実施例１１と同様に、電磁波散乱体となる該複数の固定の構造物１０１２及び該移動体１０１５の表面上の各点の座標を取得できる。特に該建屋１０１１内の電磁波散乱体の空間配置が変化した場合でも、移動環境測定装置１００３を走行させることなく、リアルタイムに電磁波散乱体の表面上の各点の座標を取得できる。
　本実施例によれば、通信サービス提供エリア内で移動する電磁波散乱体が存在する場合でも、実施例１１と同様に、計算機資源を用いる電磁界解析によって、通信サービス提供エリア内となる該建屋１０１１内で必要とする各点における電磁界分布を推定でき、無線通信システムを構築すべき通信サービス提供エリアの現場で、該無線通信システムが用いる電磁波に対する電波環境を計算するモデルを生成し、同エリア内における無線通信システムの各種特性を、このモデルを用いて予測できるので、通信サービス提供エリア内での適正な無線通信環境を構築し、適正環境における各種無線通信性能を表示可能となる。このため、無線通信システムの構築のための無線エンジニアリングに必要な人員及び作業時間を低減でき、無線エンジニアリングのコストを削減できる。
　なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
　また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
　各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に格納することができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。

Claims (13)

  1. 　無線通信特性予測システムであって、
    　電磁界計算装置と、出力装置とを備え、
    　前記電磁界計算装置は、所定の処理を実行する演算装置と、前記演算装置がアクセス可能な記憶装置とを有し、
    　レイトレース計算を繰り返し実行して電磁界分布を推定し、
    　取得した通信サービス提供エリア内の構造体の位置データから前記レイトレース計算における反射波と回折波と散乱波の発生状態を変化させ、
    　前記推定された電磁界分布を前記出力装置に送信し、
    　前記出力装置は、前記推定された電磁界分布を出力することを特徴とする無線通信特性予測システム。
  2. 　請求項１に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　前記構造体の表面の位置を表す点群データと通信に用いる電波の波長から前記構造体の寸法情報を計算するモデル生成装置を備え、
    　前記電磁界計算装置は、前記計算された構造体の寸法情報を用いて、前記レイトレース計算における反射波と回折波と散乱波の発生状態を変化させることを特徴とする無線通信特性予測システム。
  3. 　請求項２に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　前記点群データは、前記構造体の表面までの距離の実測データから生成され、
    　前記電磁界計算装置は、前記構造体の位置データとして前記点群データを取得することを特徴とする無線通信特性予測システム。
  4. 　請求項２に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　前記モデル生成装置は、前記点群データから生成されたポリゴンを、隣接するポリゴンとの位置関係によってグループ分けし、
    　前記電磁界計算装置は、前記グループ分けされたポリゴンの情報を用いて、前記レイトレース計算の回折波が発生するかを決定することを特徴とする無線通信特性予測システム。
  5. 　請求項２に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　前記モデル生成装置は、前記点群データから生成されたポリゴンを、隣接するポリゴンとの位置関係及び通信波長によってグループ分けし、
    　前記電磁界計算装置は、前記グループ分けされたポリゴンの情報を用いて、前記レイトレース計算の回折波及び散乱波が発生するかを決定することを特徴とする無線通信特性予測システム。
  6. 　請求項２に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　無線通信装置が配置された通信サービス提供エリア内の複数の場所で測定された電磁界強度を測定する電磁界測定装置を備え、
    　前記電磁界計算装置は、前記レイトレース計算で求められるエリア内の電磁界分布と、測定された電磁界強度との差が減少するように、前記点群データから生成されたポリゴンの位置及び方向を変化させて前記レイトレース計算を再実行することを特徴とする無線通信特性予測システム。
  7. 　請求項１に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　電磁波を用いて前記構造体の表面上の点までの距離と方向を計測する計測装置を備え、
    　前記通信サービス提供エリア内に配置された無線通信装置が通信に用いる電磁波の周波数は、前記計測装置が計測に用いる電磁波の周波数より１０分の１以下であることを特徴とする無線通信特性予測システム。
  8. 　請求項４又は５に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　前記電磁界計算装置は、
    　前記生成されたポリゴンに電気特性に関する情報が付加されたデータを記憶し、
    　前記電気特性に関する情報を参照して、前記レイトレース計算でレイがポリゴンに衝突する際に再放射されるレイの放射方向及び初期強度を決定することを特徴とする無線通信特性予測システム。
  9. 　請求項１に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　前記出力装置は、通信サービス提供エリア内の前記ポリゴンを用いた電磁界計算結果と、前記電磁界計算に用いたポリゴンのグループに関する情報を表示するため表示データを生成することを特徴とする無線通信特性予測システム。
  10. 　請求項１に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　通信サービス提供エリア内に存在する電磁波散乱体の表面上の点までの距離と方向を計測する計測装置と、通信用周波数における電磁界強度を測定する電磁界測定装置とを搭載した移動計測装置と、
    　前記計測装置が計測したデータから前記構造体を表すポリゴンを生成するモデル生成装置と
    　前記レイトレース計算に必要なデータを格納する構造データ記憶装置とをさらに備えることを特徴とする無線通信特性予測システム。
  11. 　請求項１０に記載の無線通信特性予測システムを用いるＩｏＴ無線モニタリングシステム。
  12. 　請求項１に記載の無線通信特性予測システムであって、
    　通信サービス提供エリア内に存在する電磁波散乱体の表面上の点までの距離と方向を計測する計測装置と、
    　通信用周波数における電磁界強度を測定する電磁界測定装置を搭載した移動計測装置と、
    　前記計測装置が計測したデータから前記構造体を表すポリゴンを生成するモデル生成装置と
    　前記レイトレース計算に必要なデータを格納する構造データ記憶装置とをさらに備えることを特徴とする無線通信特性予測システム。
  13. 　請求項１２に記載の無線通信特性予測システムを用いるＩｏＴ無線モニタリングシステム。
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