JPH07253446A - 電界強度分布作成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電界強度と位置情報と地図情報とから、測定
対象地域内の電界強度分布を得る。 【構成】 アンテナ１と電界強度計２と位置測定装置３
と記録装置４と記録媒体８を自動車もしくはそれに準じ
る移動手段に搭載し、特定の電波発信地点から試験電波
を一定出力で送信する。上記自動車を実測開始点から実
測終了点まで走行させる間、電界強度計２及び位置測定
装置３から出力される電界強度信号及び位置情報信号を
一定時間あるいは一定距離のサンプリング間隔で記録装
置４でサンプリングし、記録媒体８に記録する。記録さ
れた情報をコンピュータ本体装置５で読み出し、演算処
理を行うことによって、表示装置６もしくはプリンタ装
置７に測定対象地域内の電界強度分布を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、無線通信システム
（主として移動無線通信システム）の電波伝播実測調査
を行う場合に使用する電界強度分布作成方法及びその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動無線通信システムをある地域に導入
する場合においては、必ず、その地域内をカバーするた
めの電波発信地点や送信出力の決定、必要により中継局
の設置などの回線設計を行う。その際、電波発信地点を
あらかじめ設定し、試験電波を使用して電波の伝播実測
をあわせて行う。

【０００３】対象地域の電波の伝播実測は、対象地域内
の特定地点から発信する試験電波を予じめ定めた代表地
点毎に受信し、それを記録して行っていた。

【０００４】また、測定を行わなかった地点について
は、対象地域の標高データをもとに電波発信地点から受
信地点までを直線で結んだ場合の鉛直方向の地形断面図
を作成し、電波が空中を伝わる間に減衰する自由空間損
失と、高所（山）を回折する際に減衰する回折損失を求
め、両者の和より求められる合計損失から、受信地点で
の電界強度を想定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように測定又は
想定した電界強度を用いて作成する従来の電界強度分布
は、電界強度とその測定位置が表形式となっているもの
で、対象地域全体の電界強度の傾向を把握することが難
しいという問題点があった。また、測定を行わなかった
地点の電界強度の想定において、自由空間損失と回折損
失のみから電界強度を予測するものであったため、予測
精度が劣るという問題点があった。

【０００６】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、電界強度の測定結果をわかりやすい
形で提供することを目的とする。また、測定を行わなか
った地点（対象地域全域）のより正確な電界強度の予測
を可能とすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電界強度分
布作成方法は、電界強度情報と位置情報に地図情報を合
成処理して対象地域の電界強度分布を得るものである。
また、本発明に係る電界強度分布作成方法は、アンテナ
を介して得られる電界強度情報及び位置情報と、対象地
域の標高データ、測定に用いた電波の種類及び損失条
件、電波の発信場所、送信出力、アンテナの高さなど電
波伝播に影響する条件とから、対象地域内の実測してい
ない地点の電界強度を予測し、実測した電界強度情報及
び位置情報並びに実測していない地点の予測電界強度情
報に地図情報を合成処理して対象地域全域の電界強度分
布を得るものである。さらに、本発明に係る電界強度分
布作成方法は、合成処理に電波発信局や電波受信局の状
態情報を反映させたものである。また、本発明に係る電
界強度分布作成装置は、アンテナと、アンテナに接続さ
れた電界強度計と、位置測定装置と、電界強度計からの
電界強度情報と位置測定装置からの位置情報を対応させ
て記録する記録装置と、記録装置に記録された電界強度
情報及び位置情報に測定対象地域の地図情報を合成処理
して電界強度分布を得るコンピュータとを具備したもの
である。

【０００８】

【作用】この発明においては、記録装置に記録された電
界強度情報と位置情報を地図情報と合成処理し、対象地
域の電界強度分布を得る。また、電界強度情報と位置情
報と標高その他電波伝播に影響する条件を用いて、測定
対象地域内の測定を実施していない地点の電界強度を予
測する。また、合成処理に電波発信局及び受信局の状態
情報を反映させる。

【０００９】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明による電界強度分布作成方法
を実施するための装置の一実施例の全体構成図である。
図１において、１はアンテナ、２はアンテナに接続され
る電界強度を測定する電界強度計、３は位置測定装置、
４は電界強度計２の測定信号と位置測定装置３の測定信
号を連続的に記録する記録装置、５は記録装置４に記録
された電界強度及び位置情報を読み出して演算処理を行
うコンピュータ本体装置、６はコンピュータ本体装置５
の表示装置、７はコンピュータ本体装置５のプリンタ装
置、８は電界強度及び位置情報を記録する記録媒体であ
る。位置測定装置３としてはＧＰＳ装置や車軸センサ
ー、車速センサー、サインポスト読取装置などが用いら
れ、記録媒体８としては、フロッピーディスクやＩＣメ
モリ、光磁気ディスクなどが用いられる。

【００１０】次に上記実施例１の動作を図１〜図７を参
照しながら説明する。図２はコンピュータ本体装置５の
表示装置６の画面出力例、図３および図４は測定情報を
もとに測定を実施していない地点の電界強度を予測する
予測プログラムを示すフローチャート、図５は上記予測
プログラムに使用するニューラルネットワークモデルの
モデル図、図６および図７は上記実施例１で示す電界強
度分布作成装置を用いて対象地域の電界強度を測定する
測定手順の説明図である。

【００１１】いま、図６に示す地域に移動無線システム
を導入する場合の、対象地域内の電界強度の測定の仕方
について説明する。まず図１に示すアンテナ１および電
界強度計２、位置測定装置３、記録装置４、記録媒体８
を自動車もしくはそれに準じる移動手段に搭載し、図６
に示す電波発信地点Ａから試験電波を一定出力で送信す
る。上記自動車を実測開始点Ｂ１から実測終了点Ｂ２ま
で走行させる間、電界強度計２及び位置測定装置３から
出力される電界強度信号及び位置情報信号を一定時間あ
るいは一定距離のサンプリング間隔で記録装置４でサン
プリングし、記録媒体８に記録する。

【００１２】次に、記録媒体８に記録された電界強度情
報及び位置情報をコンピュータ本体装置５で読み出し、
データを表示装置６もしくはプリンタ装置７に表形式で
出力することで電界強度分布を得ることができるが、よ
りわかりやすい形で提供するために、コンピュータ本体
装置５に別途記憶させた地図情報と上記電界強度情報及
び位置情報をコンピュータ本体装置５で合成処理し、表
示装置６又はプリンタ装置７で出力する。図２に表示装
置６で地図情報と上記電界強度情報及び位置情報の合成
処理結果を表示する例を示す。

【００１３】次に、図６に示す道路Ｃに代表されるよう
に、上記実測を行わなかった地点があった場合、その地
点における電界強度の予測を行う手順について説明す
る。予測アルゴリズムについては、本実施例１ではニュ
ーラルネットワークモデルを例にとっているが、上記モ
デル以外を採用することも可能である。図５に本実施例
におけるニューラルネットワークモデルのモデル図の例
を示す。

【００１４】図３は実際に測定した電界強度情報と位置
情報を上記ニューラルネットワークモデルに学習させる
ためのフローチャートである。ステップ３１は連続的に
記録された位置情報及び電界強度情報を順に１レコード
毎に読み出すステップである。ステップ３２は、ステッ
プ３１で読み出したレコードの位置情報と、電波発信地
点の位置とをもとに、電波発信地点と測定地点を結んだ
直線上の標高データを読み出す。これを図６および図７
を用いて説明すると、例えば、ステップ３１で読み出し
たレコードが実測開始点Ｂ１のものであったとした場
合、ステップ３２では、図７に示す標高データを読み出
すこととなる。ステップ３３で電波の種類、損失条件、
送信出力、アンテナの高さ、並びにステップ３２で得ら
れた標高データ、発信地点から測定地点までの直線距離
を入力条件とし、ステップ３１で得た実測電界強度を出
力条件としてニューラルネットワークモデルのバックプ
ロパゲーション（学習アルゴリズム）を実行する。これ
により、ニューラルネットワークモデルが与えられた条
件のもとで期待される電界強度を出力するようにチュー
ニングされる。ステップ３４で記録されたレコードがま
だ存在すると判断された場合には、ステップ３１からス
テップ３３を繰り返す。これにより、次第にニューラル
ネットワークモデルが、実測結果を精度良く再現するモ
デルにチューンアップされる。

【００１５】図４は上記手順によりチューンアップされ
たニューラルネットワークモデルを用いて実測を行って
いない地点の電界強度を予測するためのフローチャート
である。ステップ４１で注目地点を設定する。例えば対
象地域全域を予測する場合は、全域をＸＹ座標で表し、
左上点から右下点まで順次注目地点とする。あるいは、
ある道沿いを予測する場合は、道路の開始点から終了点
まで順次注目地点とする。ステップ４２で、ステップ４
１で設定した注目地点の位置情報と、電波発信地点の位
置とをもとに、電波発信地点と注目地点を結んだ直線上
の標高データを読み出す。これを図６を用いて説明する
と、実測を行っていない道路Ｃ沿いの電界強度予測を行
う場合予測地点Ｃ１から予測地点Ｃ２まで一定間隔で注
目地点を設定することとなるが、ステップ４１で設定し
た注目地点が予測地点Ｃ１であった場合、ステップ４２
では電波発信地点Ａと予測地点Ｃ１を結ぶ直線上の標高
データを読み出すこととなる。ステップ４３で、電波の
種類、損失条件、送信出力、アンテナの高さ、ならびに
ステップ６２で得られた標高データ、発信地点から注目
地点までの直線距離を入力条件として上記ニューラルネ
ットワークモデルを実行する。これにより、ニューラル
ネットワークモデルが注目地点における電界強度を出力
する。（ステップ４４）ステップ４５で、注目地点毎に
得られた電界強度を保存する。ステップ４６で注目地点
がまだ存在すると判断された場合には、ステップ４１か
らステップ４５を繰り返す。これにより対象地域内全域
の電界強度を予測することができる。ステップ４７は、
得られた対象地域内全域の電界強度予測結果を地図情報
と合成処理することによって、わかりやすい形で出力す
るものである。

【００１６】上記の実測作業、図３に示すニューラルネ
ットワークモデルのチューニング（学習）、図４に示す
予測を順に実行することで、測定対象地域内の電界強度
分布を得ることができる。なお、本実施例１に示すニュ
ーラルネットワークモデルによる電界強度予測は、実測
を重ねる毎に予測精度が向上するため、他の地域の実測
データを蓄積することにより、実測を行わずに対象地域
の電界強度分布をより高い精度で予測することが可能と
なる効果がある。

【００１７】実施例２．図８はこの発明による電界強度
分布作成方法を実施するための装置の他の実施例の全体
構成図である。図８において、１から８は上記実施例１
に示す装置と同一のものでる。９は電波発信局の状態や
受信局の状態を入力する状態入力装置であり、具体的な
入力項目としては、電波の種類、送信出力、送信アンテ
ナ、受信アンテナ、天候条件、その他電波伝播実測の条
件が考えられる。

【００１８】次に動作について説明する。上記実施例１
は電波発信局の状態や受信局の状態は実測を行っている
あいだ一定であることを前提としたものである。これに
対し、本実施例２に示す電界強度分布作成装置は、実測
実施中に電波発信局の周波数や送信出力や発信位置を変
化させたり、受信局のアンテナ高を変化させるなど、多
種多様な条件のもとで電界強度実測を行う場合に、その
状態を状態入力装置９から入力することで、データを実
測条件別に集計及び演算処理することを可能とするもの
である。

【００１９】実施例３．図９はこの発明による電界強度
分布作成方法を実施するための装置のさらに他の実施例
の全体構成図である。上記実施例１および上記実施例２
は記録装置４とコンピュータ本体装置５を別装置とし、
記録媒体８を用いてデータの受渡しを行うものだが、図
９に示すように記録手段を備えたコンピュータ本体装置
１０を用いることで記録装置４及びコンピュータ本体装
置５の代用とすることができる。

【００２０】尚、図１の実施例１の装置において、電界
強度計２を温度計に替えることにより、温度分布作成装
置として使用することも可能である。

【００２１】また、図１の実施例１の装置において、電
界強度計２を放射線測定器に替えることにより、放射線
分布測定装置として使用することも可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上のようなこの発明によれば、電界強
度情報と位置情報を地図情報と合成処理して電界強度分
布を作成するため、電界強度分布をわかりやすい形で提
供できる。また、測定した電界強度情報及び位置情報と
地図情報と対象地域の標高データ、電波の種類等の電波
伝播に影響する条件とをもとに測定を行っていない地点
の電界強度を予測するため、測定にかかる時間の短縮及
び労力の削減、より正確な電界強度予測、より正確な電
界強度分布の作成が可能となる。また、電界強度情報、
位置情報の他に電波発信局の状態や受信局の状態の情報
も反映させた多種多様な実測条件のデータをもとに電界
強度分布を作成するため、より正確な電界強度分布を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による電界強度分布作成方法を実施す
るための装置の一実施例の全体構成図である。

【図２】この発明による電界強度分布の画面表示例を示
す図である。

【図３】この発明による電界強度予測におけるニューニ
ルネットワークモデルの学習を行うフローチャートであ
る。

【図４】この発明による電界強度予測におけるニューラ
ルネットワークモデルの地域内予測計算を行うフローチ
ャートである。

【図５】この発明による電界強度予測におけるニューラ
ルネットワークモデルのモデル図の例である。

【図６】この発明による電界強度測定の作業を説明する
図である。

【図７】図６におけるＡ−Ｂ１間の断面図である。

【図８】この発明による電界強度分布作成方法を実施す
るための装置の他の実施例の全体構成図である。

【図９】この発明による電界強度分布作成方法を実施す
るための装置のさらに他の実施例の全体構成図である。

【符号の説明】

１ アンテナ ２ 電界強度計 ３ 位置測定装置 ４ 記録装置 ５ コンピュータ本体装置 ６ 表示装置 ７ プリンタ装置 ８ 記録媒体 ９ 状態入力装置 １０ 記録手段を備えたコンピュータ本体装置 １１ 地図及び電界強度表示枠 １２ 凡例表示枠

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電界強度情報と位置情報に地図情報を合
   成処理して対象地域の電界強度分布を得ることを特徴と
   する電界強度分布作成方法。
2. 【請求項２】 アンテナを介して得られる電界強度情報
   及び位置情報と、対象地域の標高データ、測定に用いた
   電波の種類及び損失条件、電波の発信場所、送信出力、
   アンテナの高さなど電波伝播に影響する条件とから、対
   象地域内の実測していない地点の電界強度を予測し、実
   測した電界強度情報及び位置情報並びに実測していない
   地点の予測電界強度情報に地図情報を合成処理して対象
   地域全体の電界強度分布を得ることを特徴とする電界強
   度分布作成方法。
3. 【請求項３】 合成処理に電波発信局や電波受信局の状
   態情報を反映させたことを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の電界強度分布作成方法。
4. 【請求項４】 アンテナと、アンテナに接続された電界
   強度計と、位置測定装置と、電界強度計からの電界強度
   情報と位置測定装置からの位置情報を対応させて記録す
   る記録装置と、記録装置に記録された電界強度情報及び
   位置情報に測定対象地域の地図情報を合成処理して電界
   強度分布を得るコンピュータとを具備したことを特徴と
   する電界強度分布作成装置。