[发明专利]电波传播环境测量装置、无线网络构筑系统以及电波传播环境测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及支援无线网络系统中的电波传播环境设计的电波传播环境测量装置、无线网络构筑系统以及电波传播环境测量方法。

背景技术

有多跳（multi hop）无线网络通信技术，在所期望的无线站间进行通信的情况下，在该无线站间设置多个无线站作为中继站，多跳地进行数据的授受。

特别是近年来，伴随无线LAN（Local Area Network，局域网）等无线通信设备的低成本化、主要为数字设备用的近距离无线通信标准的Bluetooth、主要面向家电的短距离无线通信标准的ZigBee等传感网技术的标准化，产业领域中的无线技术应用的期待也在高涨，应用事例不断增加。

多跳无线网络应用于产业领域，例如电力、交通等社会基础设施事业、FA（Factory Automation，工厂自动化）、PA（Process Automation，过程自动化）等制造业的监视/控制网络，期待由此对监视/控制用缆线的削减作出贡献。另外，通过使有线缆线无线化，能谋求缆线的铺设成本、定期点检时的维护成本的降低。进而，通过活用无线技术，业者能更灵活地应对设备的追加、设备的构成的变更这样的运用的变化。

但是，在产业领域应用基于无线的实时通信的情况下，要求高的可靠性，在无线网络发生故障的情况下也要求迅速的应对。例如，在用多跳通信确保多个系统的路径来构筑满足要求的网络的情况下，在单方路径出现故障时间点，一条路径的可靠性下降。为此，需要尽可能在路径构筑时设计出难以受到其它影响的良好的路径。另外，还认为即使在设置时为良好的状态，在时间的经过中状态也会较大地改变。

作为该应对，期望在构筑无线网络的站点内，在能设置无线站的各处测定电波的传播状态，基于其结果来配置设计无线站。但是，难以实测到宽广的工业现场各个角落。为此，需要取代上述那样拉网式的测定，在计算机上构筑假想模型，需要通过实施电波传播模拟来估计站点的传播环境，需要特定随着时间的经过而状态改变时的变化要因。

但是，为了实施电波传播模拟，需要构筑无线网络的站点中的结构物的三维形状、和结构物的介电常数、磁导率、电导率等材料特性信息。另外，在环境发生变化的情况下还需要能特定与其相应的使三维形状和材料特性信息容易地变动的要因。

在电波传播估计也有使用基于在各种场所的实验值的统计模型的手法，但为了构筑上述那样的需要高可靠性的无线网络系统，期望进行考虑了站点特有的传播环境的网络设计。

关于这些点，在专利文献1中，使用激光扫描器、图像传感器等来作成电波传播模拟用的多边形数据。在此基础上公开了由设置在移动体的激光扫描器取得三维的点坐标群数据，作成沿移动体的行进方向的空间中的多边形模型数据的方法。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2005－70840号公报

发明的公开

发明要解决的课题

在上述专利文献1中能得到三维形状，但不能得到材料特性。为了实施电波传播模拟，需要对得到的多边形模型数据另外单独设定材料特性。另外，由于作为多边形模型而得到的只有表面的形状，因此关于电磁波穿透形状而传播的透过特性也是不明。在车间、工厂、建筑物等中，由于关于透过墙壁或地板、窗户等的传播路径也成为重要的传输路径，因此也期望得到透过特性。

发明内容

鉴于上述状况，本发明的目的在于，为了构筑可靠性高的无线网络，提供能容易地得到无线网络系统的构筑中的无线站间的电波传播估计所需要的三维形状数据还有材料特性数据的电波传播环境测量装置、无线网络构筑系统以及电波传播环境测量方法。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，在本发明中，由如下要素构成：电磁波发送单元，其设置在预定构筑无线网络系统的站点，发送无线信号；电磁波测量单元，其设置在所述站点，接收该无线信号来得到电磁波测量值；三维结构物输入单元，其输入包含构成站点的结构物的电气特性和三维形状信息的三维结构物信息；传播状态估计部，其使用三维结构物信息来估计电磁波发送单元与电磁波测量单元间的电磁波的传播状态，得到电磁波估计值；估计误差映射部，其按每个时刻对表征为各时刻的信号强度的电磁波测量值和电磁波估计值进行比较，求取其误差值大于基准值的时间带，将在该时间带无线信号从电磁波发送单元起直到被电磁波测量单元接收为止的路径作为电磁波路径求取；和询问生成部，其对位于电磁波路径上的部位的三维结构物信息进行修正后再度求取电磁波估计值，比较电磁波测量值和再度求得的电磁波估计值，得到成为更小的误差值的三维结构物信息的修正信息。