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レイラウンチング法 とイメージング法の比較New!



汐留を対象としたシミュレーション



レイラウンチング法 とイメージング法とは

イメージング法は電波を光に見立てて送信点、受信点、その他すべての反射面の組み合わせから、反射・回折・透過を計算し、軌跡を求める方法です。この方法により受信点に到達するレイを厳密に求めることができます。


レイラウンチング法は送信点より一定角度ごとにレイを発射し、受信点に到達するレイを求める方法です。この方法では、受信点の周りに一定の受信エリアを設定し、その受信エリア内に到達したレイを受信点に到達したとみなします。 このシミュレーションではレイラウンチング法とイメージング法の比較と検証を行いました。



ray tracing and ray launching.png

シミュレーションの場所は汐留です。送信点はビルの屋上に1つ置いてあります。受信点は道に沿って複数置いています。送信と受信は見通しがある状態です。周波数は5.9 GHzとし、他のパラメーターは以下の表に示します。



表1:モデル情報


モデル説明
モデルの大きさ 800 m x 1200 m
モデルの面数 約1500
受信点 約 400
送受信アンテナ 無指向性
送信電力 0 dBm
最大反射回数 2
最大回折回数 1

model.png

図3:解析モデル



結果:受信レベル

graph.png

図4:解析結果(送信レベル)


表2:解析時間

手法 イメージング法 レイラウンチング法
時間 51 分1 秒 24秒


受信レベルの結果を見ると、レイラウンチング法とイメージング法とで大きな傾向は同じですが、イメージング法には大きな変動がみられ、レイラウンチングでは捉えられない細い受信レベルの変動が確認できます。一方、レイラウンチング法の計算時間はイメージング法より速いというメリットがあります。それぞれの計算時間は表の通りです。より広い解析空間の場合、どちらの手法もさらに計算時間は増化します。今回の解析の場合、レイラウンチング法とイメージング法とで、受信電力の平均値は1.02 dBの差が生じました。参考のため、自由空間損失の結果も載せています。今回の環境は見通しが確保されているため、自由空間損失の結果はレイラウンチング法とイメージング法の最大値と最小値の中間の値をとる結果となりました。

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