JP7502148B2

JP7502148B2 - Radio measurement device, radio measurement system, and radio measurement method

Info

Publication number: JP7502148B2
Application number: JP2020176663A
Authority: JP
Inventors: 良太山崎; 悦博関口; 寛人福島; 和寿久保; 誠坂口; 亮介藤原
Original assignee: Hitachi Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Systems Ltd
Priority date: 2020-10-21
Filing date: 2020-10-21
Publication date: 2024-06-18
Anticipated expiration: 2040-10-21
Also published as: JP2022067837A

Description

本発明は、無線測定装置、無線測定システム、及び無線測定方法に関する。 The present invention relates to a wireless measurement device, a wireless measurement system, and a wireless measurement method.

無線測定システムであって、位置情報と無線品質情報を測定する技術を記載した文献として特許文献１がある。 Patent document 1 is a document that describes a wireless measurement system that measures location information and wireless quality information.

特許文献１には、自装置の位置情報が外部から入力されるごとに、利用している無線装置から受信電力測定結果である受信電力情報を取得する受信電力測定Ｉ／Ｆ部と、受信電力情報に基づいてＲＳＳＩを生成し、位置情報と関連付けて記憶部に格納する通信品質判定部と、ユーザーから支持を受けた場合に、記憶部に格納されているＲＳＳＩおよび位置情報と、置局対象エリアの地図情報と、に基づいて、置局対象エリア内の通信可能エリアと通信不能エリアを示すエリア内通信品質判定結果を生成する判定結果出力Ｉ／Ｆ部と、を備える置局設計装置が記載されている。 Patent document 1 describes a station placement design device that includes a received power measurement I/F unit that acquires received power information, which is a result of measuring received power, from the wireless device being used each time location information of the device itself is input from outside, a communication quality determination unit that generates an RSSI based on the received power information and stores it in a memory unit in association with the location information, and a determination result output I/F unit that, when instructed by a user, generates an in-area communication quality determination result indicating areas where communication is possible and areas where communication is not possible within the station placement target area based on the RSSI and location information stored in the memory unit and map information of the station placement target area.

特開２０１０－２７８６７０号公報JP 2010-278670 A

特許文献１に記載された置局設計装置は、受信電力情報と位置情報とを関連付けて記憶部に格納し、通信品質判定部が置局対象エリア内の通信可能エリアと通信不能エリアを示す通信品質判定結果を生成するものであるが、ＷｉＦｉやローカル５Ｇが主に設置される屋内環境では、ＧＰＳによる高精度な位置情報の取得が困難であり、受信電力情報と位置情報の関連付けが困難である点について何ら考慮されていない。また、無線エリア評価には電波測定と共に伝搬シミュレーションも有効であることが知られているが、伝搬シミュレーションに入力される対象エリアの構造データの収集について何ら考慮されていない。さらに、通信品質判定におけるフェージングによる影響の評価について何ら考慮されていない。 The station placement design device described in Patent Document 1 associates reception power information with location information and stores them in a storage unit, and a communication quality determination unit generates a communication quality determination result indicating communication possible areas and non-communication areas within the station placement target area. However, in indoor environments where Wi-Fi and local 5G are mainly installed, it is difficult to obtain highly accurate location information using GPS, and the difficulty of associating reception power information with location information is not taken into consideration. In addition, it is known that propagation simulation is effective in wireless area evaluation along with radio wave measurement, but no consideration is given to the collection of structural data of the target area to be input into the propagation simulation. Furthermore, no consideration is given to the evaluation of the impact of fading on communication quality judgment.

本発明は、前述した実情を鑑みてなされたものであり、無線品質情報と位置情報と構造情報を同時に測定することによって測定に要する作業量を削減することを目的とする。さらに、本発明は、無線品質情報と位置情報と構造情報を重畳して表示でき、構造情報を伝搬シミュレーションに入力することによってシミュレーションに要する作業量を削減することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to reduce the amount of work required for measurements by simultaneously measuring wireless quality information, location information, and structural information. Furthermore, the present invention aims to reduce the amount of work required for simulation by being able to display wireless quality information, location information, and structural information in a superimposed manner, and inputting structural information into a propagation simulation.

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、無線測定装置であって、前記無線測定装置の位置情報を出力する自己位置推定部と、前記無線測定装置の周辺の構造データを出力する周辺環境認識部と、受信した無線信号の電力値を含む品質情報を出力する無線測定部と、前記無線測定装置の周辺の地図情報と、前記自己位置推定部と前記周辺環境認識部と前記無線測定部とから出力されたデータを処理するデータ処理部と、前記データ処理部で処理されたデータを出力する出力部とを備え、前記データ処理部は、所定時間内の、前記受信した無線信号の電力値の中央値と上振れ値と下振れ値を計算し、前記中央値と前記上振れ値の差、及び前記中央値と前記下振れ値の差に基づいて、フェージングの影響を計算し、前記自己位置推定部から出力された位置情報と、前記計算されたフェージングの影響とを、前記位置情報の測定時刻と前記品質情報の測定時刻で関連付け、前記出力部は、前記フェージングの影響と、前記周辺環境認識部から出力された構造データとを前記地図情報に重畳した表示データを生成することを特徴とする。 A representative example of the invention disclosed in the present application is as follows: That is, a wireless measurement device includes a self-location estimation unit that outputs location information of the wireless measurement device, a surrounding environment recognition unit that outputs structural data of the surroundings of the wireless measurement device, a wireless measurement unit that outputs quality information including a power value of a received wireless signal, map information of the surroundings of the wireless measurement device, a data processing unit that processes data output from the self-location estimation unit, the surrounding environment recognition unit, and the wireless measurement unit, and an output unit that outputs data processed by the data processing unit, the data processing unit calculates a median, an upswing value, and a downswing value of the power value of the received wireless signal within a predetermined time, calculates an influence of fading based on a difference between the median and the upswing value and a difference between the median and the downswing value, associates the location information output from the self-location estimation unit with the calculated influence of fading by the measurement time of the location information and the measurement time of the quality information, and the output unit generates display data in which the influence of fading and the structural data output from the surrounding environment recognition unit are superimposed on the map information.

本発明における無線測定システムは、無線品質情報と位置情報と構造情報を同時に測定し、測定結果を重ねて可視化し表示することができる。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。 The wireless measurement system of the present invention can simultaneously measure wireless quality information, location information, and structure information, and can visualize and display the measurement results by overlapping them. Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear through the explanation of the following examples.

第一実施形態に係る無線測定システムの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless measurement system according to a first embodiment. 第一実施形態に係る無線測定部が実行する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of a process executed by a wireless measurement unit according to the first embodiment. 第一実施形態に係るデータ処理部が実行する処理のフローチャートである。4 is a flowchart of a process executed by a data processing unit according to the first embodiment. 第一実施形態に係る情報テーブルの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of an information table according to the first embodiment. 第一実施形態に係る出力表示部による測定結果の表示例を示す図である。5A to 5C are diagrams illustrating an example of display of a measurement result by an output display unit according to the first embodiment. 伝搬シミュレーション評価を行う手順を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing a procedure for performing a propagation simulation evaluation. 第二実施形態に係る無線測定部が実行する処理のフローチャートである。10 is a flowchart of a process executed by a wireless measurement unit according to the second embodiment. 第二実施形態に係るデータ処理部によるフェージング影響度合いの計算方法を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a method of calculating the degree of fading influence by a data processing unit according to the second embodiment. 第二実施形態に係る情報テーブルの構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of an information table according to the second embodiment. 第二実施形態に係る出力表示部による測定結果の表示例を示す図である。13A and 13B are diagrams showing examples of display of measurement results by an output display unit according to the second embodiment. 第三実施形態に係る無線測定システムの概略構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless measurement system according to a third embodiment.

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクション又は実施の形態に分割して説明する。以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。なお、以下の実施の形態において、その構成要素（処理ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須ではない。 In the following embodiments, when necessary for convenience, the description will be divided into multiple sections or embodiments. In the following embodiments, when the number of elements (including the number, numerical value, amount, range, etc.) is mentioned, it is not limited to that specific number, and may be more or less than the specific number, unless otherwise specified or clearly limited to a specific number in principle. Note that in the following embodiments, the components (including processing steps, etc.) are not necessarily essential, except when otherwise specified or clearly considered essential in principle.

また、以下の実施の形態における各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウエアとして実現してもよい。また、後述する各構成、機能、処理部、処理手段等は、コンピュータ上で実行されるプログラムとして実現してもよい。すなわち、ソフトウエアとして実現しても良い。各構成、機能、処理部、処理手段等を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等の記憶装置、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記憶媒体に格納できる。 In addition, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. in the following embodiments may be realized in part or in whole as, for example, an integrated circuit or other hardware. Furthermore, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described below may be realized as a program executed on a computer. In other words, they may be realized as software. Information such as programs, tables, files, etc. that realize each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. can be stored in storage devices such as memory, hard disks, SSDs (Solid State Drives), IC cards, SD cards, DVDs, and other storage media.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. In all the drawings used to explain the embodiments, the same or related reference numerals are used for components having the same functions, and repeated explanations are omitted. In addition, in the following embodiments, explanations of the same or similar parts will not be repeated as a general rule unless particularly necessary.

＜第一実施形態＞
［システム構成］
本発明の第一実施形態は、一体の無線測定装置として構成される無線測定システムに係るものである。 First Embodiment
[System configuration]
A first embodiment of the present invention relates to a wireless measurement system configured as an integrated wireless measurement device.

図１は、第一実施形態に係る無線測定システム１００の概略構成を示す図である。無線測定システム１００は、自己位置推定部１０１と、周辺環境認識部１０２と、無線測定部１０３と、地図情報１０４と、データ処理部１０５と、出力表示部１０６で構成される。自己位置推定部１０１は、無線測定システム１００の位置情報を取得する機能を有し、例えば、屋内環境で位置情報を取得できる装置であるトラッキングカメラや、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）などで構成できる。周辺環境認識部１０２は、無線測定システム周辺の構造物の形状に関わる情報を、点群データや距離画像の形式で周辺構造情報として取得する機能を有し、例えば、ＬｉＤＡＲ、レーザスキャナ、ステレオカメラなど構成できる。無線測定部１０３は無線信号の品質情報を取得する機能を有し、その処理内容は図２を用いて説明する。地図情報１０４は、無線測定システム１００で調査する該当エリアに関する地図情報である。地図情報１０４は、無線測定システム１００に予め準備されるものでも、周辺環境認識部１０２が取得したデータによって作成されるものでもよい。データ処理部１０５は、位置情報と周辺構造情報と無線品質情報とを関連付けて処理する機能を有し、その処理内容は図３を用いて説明する。出力表示部１０６は、データ処理部１０５の処理結果を可視化する表示データを出力する。 1 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless measurement system 100 according to the first embodiment. The wireless measurement system 100 is composed of a self-position estimation unit 101, a surrounding environment recognition unit 102, a wireless measurement unit 103, map information 104, a data processing unit 105, and an output display unit 106. The self-position estimation unit 101 has a function of acquiring the position information of the wireless measurement system 100, and can be composed of, for example, a tracking camera or an inertial measurement unit (IMU), which is a device capable of acquiring position information in an indoor environment. The surrounding environment recognition unit 102 has a function of acquiring information related to the shape of structures around the wireless measurement system as surrounding structure information in the form of point cloud data or distance image, and can be composed of, for example, LiDAR, a laser scanner, a stereo camera, etc. The wireless measurement unit 103 has a function of acquiring quality information of wireless signals, and the processing contents thereof will be explained using FIG. 2. The map information 104 is map information related to the area to be investigated by the wireless measurement system 100. The map information 104 may be prepared in advance in the wireless measurement system 100, or may be created from data acquired by the surrounding environment recognition unit 102. The data processing unit 105 has a function of processing position information, surrounding structure information, and wireless quality information in association with each other, and the processing content will be explained using FIG. 3. The output display unit 106 outputs display data that visualizes the processing results of the data processing unit 105.

図２は、無線測定部１０３が実行する処理のフローチャートである。無線測定部１０３は、ある周波数帯の無線信号（例えば、パイロットチャンネル）を受信する待ち受け動作を開始する（２０１）。次に、無線測定部１０３は、受信した無線信号の周波数を変換するダウンコンバートして（２０２）、ダウンコンバートした信号をデジタルサンプリングして、ＩＱデータを保存する（２０３）。次に、無線測定部１０３は、デジタルＩＱデータを所定の時間間隔ごとに区切り（２０４）、所定の時間間隔ごとに区切られたデータの無線品質情報を計算する(２０５)。例えば、無線品質情報としてチャネル電力値を計算する。以上に説明した処理を（例えば周期的に）繰り返し実行する。なお、無線測定部１０３は、デジタルサンプリングされたＩＱデータから無線品質情報を取得するのではなく、無線受信機から出力されるＲＳＳＩ（受信信号強度）を取得してもよい。 Figure 2 is a flowchart of the process executed by the wireless measurement unit 103. The wireless measurement unit 103 starts a standby operation to receive a wireless signal (e.g., a pilot channel) of a certain frequency band (201). Next, the wireless measurement unit 103 down-converts the frequency of the received wireless signal (202), digitally samples the down-converted signal, and stores the IQ data (203). Next, the wireless measurement unit 103 divides the digital IQ data into predetermined time intervals (204) and calculates wireless quality information of the data divided into predetermined time intervals (205). For example, it calculates a channel power value as the wireless quality information. The above-described process is repeatedly executed (e.g., periodically). Note that the wireless measurement unit 103 may obtain the RSSI (received signal strength indicator) output from the wireless receiver instead of obtaining wireless quality information from the digitally sampled IQ data.

図３は、データ処理部１０５が実行する処理のフローチャートである。データ処理部１０５は、自己位置推定部１０１が出力する自己位置情報を取得し（３０１）、周辺環境認識部１０２が出力する周辺構造情報を取得し（３０２）、無線測定部１０３が出力する無線品質情報を取得する（３０３）。次に、データ処理部１０５は、取得した自己位置情報と無線品質情報とを、測定された時刻情報が一致する情報同士で関連付け、情報テーブル４００に格納する。情報テーブル４００の詳細は図４を用いて説明する。無線測定システム１００による測定を終了する命令が入力されたかを判定し（３０５）、測定を終了するまで、以上に説明した処理を（例えば周期的に）繰り返し実行する。測定が終了したら、出力表示部１０６は、周辺構造情報と、関連付けられた位置情報及び無線品質情報とを地図情報に重ねて表示するための表示データを生成し、出力する（３０６）。 Figure 3 is a flowchart of the process executed by the data processing unit 105. The data processing unit 105 acquires the self-location information output by the self-location estimation unit 101 (301), acquires the surrounding structure information output by the surrounding environment recognition unit 102 (302), and acquires the wireless quality information output by the wireless measurement unit 103 (303). Next, the data processing unit 105 associates the acquired self-location information and wireless quality information with information that matches the measured time information, and stores them in the information table 400. Details of the information table 400 will be described using Figure 4. It is determined whether a command to end the measurement by the wireless measurement system 100 has been input (305), and the above-described process is repeatedly executed (for example, periodically) until the measurement is ended. When the measurement is ended, the output display unit 106 generates and outputs display data for displaying the surrounding structure information and the associated location information and wireless quality information superimposed on the map information (306).

図４は、データ処理部１０５が実行する処理に用いる情報テーブル４００の構成例を示す図である。情報テーブル４００は、測定時刻情報と、位置情報（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚの座標値）と、無線品質情報を記録する。位置情報と無線品質情報とは、それぞれが測定された時刻情報が一致するもの同士を関連付けてテーブルに格納すされる。 Figure 4 is a diagram showing an example of the configuration of an information table 400 used in the processing executed by the data processing unit 105. The information table 400 records measurement time information, location information (e.g., X, Y, and Z coordinate values), and wireless quality information. Location information and wireless quality information that have the same measurement time information are stored in the table in association with each other.

図５は、出力表示部１０６が出力する表示データによって表示される測定結果の例を示す図であり、無線測定を行った屋内環境における測定エリアの地図情報５００を表す。測定エリア内には、周辺構造情報から生成される実際に配置されている構造物の情報５０１が表示される。また必須ではないが、送信局の位置５０２を表示してもよい。この測定エリア内に、図４に示す情報テーブル４００に記録された情報に基づいて、無線品質情報を、例えば丸印の図形５０３で表示する。無線品質情報の値によって図形の表示態様（例えば、色、形状、模様）を代えて、無線品質情報を可視化するとよい。また、無線品質情報は図形の表示態様と共に数値を表示してもよく、図形の表示態様を変えずに図形の近傍に数値を表示してもよい。このような態様の表示によって、無線品質情報を分かりやすく表示できる。 Figure 5 is a diagram showing an example of a measurement result displayed by the display data output by the output display unit 106, and shows map information 500 of a measurement area in an indoor environment where wireless measurement was performed. Within the measurement area, information 501 of structures that are actually placed and generated from surrounding structure information is displayed. Although not required, the position 502 of a transmitting station may also be displayed. Within this measurement area, wireless quality information is displayed, for example, as a circle shape 503 based on the information recorded in the information table 400 shown in Figure 4. It is preferable to visualize the wireless quality information by changing the display mode (for example, color, shape, pattern) of the shape depending on the value of the wireless quality information. In addition, the wireless quality information may be displayed as a numerical value together with the display mode of the shape, or the numerical value may be displayed near the shape without changing the display mode of the shape. By displaying in such a manner, the wireless quality information can be displayed in an easy-to-understand manner.

図６は、図１に示した無線測定システム１００を用いて測定データを取得し、取得した測定データに基づいて、測定エリア内の伝搬シミュレーション評価を行う手順を示すフローチャートである。本実施形態の無線測定システム１００を用いた測定によって、測定データとして位置情報、無線品質情報、及び周辺構造情報を取得する（６０１）。次に、測定データから、周辺構造情報を抽出し（６０２）、伝搬シミュレータへ入力可能な形式へ変換する（６０３）。例えば、点群データ形式の周辺構造情報をＣＡＤ形式へ変換して、構造物の位置を地図上に描けるようにする。次に、形式が変換された周辺構造情報を用いて伝搬シミュレーションを行い、結果を評価する（６０４）。伝搬シミュレーションの評価結果に基づいて、次回の測定計画を立案し（６０５）、当該計画に従って測定する（６０６）。以上に説明した手順の繰り返しによって、無線測定エリアを効率的に評価できる。 Figure 6 is a flowchart showing a procedure for acquiring measurement data using the wireless measurement system 100 shown in Figure 1 and performing a propagation simulation evaluation in a measurement area based on the acquired measurement data. Measurement using the wireless measurement system 100 of this embodiment acquires position information, wireless quality information, and surrounding structure information as measurement data (601). Next, surrounding structure information is extracted from the measurement data (602) and converted into a format that can be input to a propagation simulator (603). For example, surrounding structure information in a point cloud data format is converted into a CAD format so that the positions of structures can be drawn on a map. Next, a propagation simulation is performed using the surrounding structure information whose format has been converted, and the results are evaluated (604). Based on the evaluation results of the propagation simulation, a next measurement plan is created (605), and measurements are performed according to the plan (606). By repeating the procedures described above, the wireless measurement area can be efficiently evaluated.

以上に説明した構成及び処理によって、第一実施形態の無線測定システム１００では、少ない作業量で無線測定エリアを測定し評価できる。また、無線品質情報を周辺構造情報と共に可視化するので、高精度で理解しやすく無線品質情報表示できる。さらに、測定によって得られた周辺構造データを用いた伝搬シミュレーションによって、少ない作業量で伝搬シミュレーションにおける三次元構造データを作成できる。 By using the configuration and processing described above, the wireless measurement system 100 of the first embodiment can measure and evaluate a wireless measurement area with a small amount of work. In addition, wireless quality information is visualized together with surrounding structure information, so that wireless quality information can be displayed with high accuracy and in an easy-to-understand manner. Furthermore, three-dimensional structure data for a propagation simulation can be created with a small amount of work by performing a propagation simulation using surrounding structure data obtained by measurement.

＜第二実施形態＞
第二実施形態は、第一実施形態で示した構成を用いて、無線品質情報としてフェージングの影響度合いを測定する。第二実施形態では、前述した第一実施形態との相違点を主に説明し、同じ構成及び処理には同じ符号を付しで、それらの説明は省略する。 Second Embodiment
In the second embodiment, the influence of fading is measured as wireless quality information using the configuration shown in the first embodiment. In the second embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same configurations and processes will be denoted by the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.

図７は、第二実施形態に係る無線測定部１０３が実行する処理のフローチャートである。第二実施形態では、無線品質情報としてフェージングの影響度合いを計算して数値化し、地図情報にマッピングする。無線測定部１０３は、ある周波数帯の無線信号（例えば、パイロットチャンネル）を受信する待ち受け動作を開始する（７０１）。次に、無線測定部１０３は、受信した無線信号の周波数を変換する周波数変換（ダウンコンバート）をして（７０２）、周波数変換された信号をデジタルサンプリングして、ＩＱデータを抽出する（７０３）。次に、無線測定部１０３は、デジタルＩＱデータを所定の時間間隔ごとに区切り（７０４）、所定の時間間隔ごとに区切られたデータの無線品質情報を計算する(７０５)。無線品質情報の計算方法の詳細は、図８及び図９を用いて説明する。 Figure 7 is a flowchart of the process executed by the wireless measurement unit 103 according to the second embodiment. In the second embodiment, the degree of influence of fading is calculated and quantified as wireless quality information, and is mapped to map information. The wireless measurement unit 103 starts a standby operation to receive a wireless signal of a certain frequency band (e.g., a pilot channel) (701). Next, the wireless measurement unit 103 performs a frequency conversion (down-conversion) to convert the frequency of the received wireless signal (702), and digitally samples the frequency-converted signal to extract IQ data (703). Next, the wireless measurement unit 103 divides the digital IQ data into predetermined time intervals (704), and calculates wireless quality information of the data divided into the predetermined time intervals (705). Details of the method of calculating wireless quality information will be described with reference to Figures 8 and 9.

図８は、データ処理部１０５によるフェージング影響度合いの計算方法を示す図であり、縦軸を電力、横軸を時間として、無線信号を表すグラフである。まず、無線信号を、所定の時間間隔ｔ１、ｔ２、…のように区切る。そして、ある時間区間内の中央値を計算する。更に、上振れ値及び下振れ値を計算する。上振れ値及び下振れ値は、受信した無線信号の電力値の増減幅の程度を表す値である。例えば、上振れ値は、所定の時間区間内の電力値の時系列値において、中央値から最大値の所定割合（例えば９５％値）に該当する値を決定する。同様に、下振れ値は、所定の時間区間内の電力値の時系列値において、中央値から最小値の所定割合（例えば９５％値）に該当する値を決定する。前述した以外の方法によって、電力の最大値及び最小値を用いる方法で上振れ値及び下振れ値を決定してもよい。 Figure 8 shows a method of calculating the degree of fading influence by the data processing unit 105, and is a graph showing a wireless signal with power on the vertical axis and time on the horizontal axis. First, the wireless signal is divided into predetermined time intervals such as t1, t2, .... Then, the median value within a certain time interval is calculated. Furthermore, the overshoot value and the undershoot value are calculated. The overshoot value and the undershoot value are values that represent the degree of increase or decrease in the power value of the received wireless signal. For example, the overshoot value is determined as a value that corresponds to a predetermined ratio (e.g., 95% value) of the median to the maximum value in the time series value of the power value within a predetermined time interval. Similarly, the undershoot value is determined as a value that corresponds to a predetermined ratio (e.g., 95% value) of the median to the minimum value in the time series value of the power value within a predetermined time interval. The overshoot value and the undershoot value may be determined by a method other than the above-mentioned method using the maximum and minimum values of the power.

図９は、フェージング影響度合いと位置情報を関連付けて格納する情報テーブル９００の構成例を示す図である。図９に示す情報テーブル９００は、図４に示す情報テーブル４００と同様に、位置情報と無線品質情報をそれぞれ取得した時刻情報で関連付けて、情報を格納する。具体的には、情報テーブル９００は、測定時刻情報と、位置情報（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚの座標値）と、図８で示す無線品質情報（例えば、中央値、上振れ値、下振れ値）を格納する。 Fig. 9 is a diagram showing an example of the configuration of an information table 900 that stores the degree of fading influence in association with location information. Similar to the information table 400 shown in Fig. 4, the information table 900 shown in Fig. 9 stores information by associating location information and wireless quality information with the time information at which they were acquired. Specifically, the information table 900 stores measurement time information, location information (e.g., X, Y, Z coordinate values), and wireless quality information shown in Fig. 8 (e.g., median, overshoot, undershoot).

図１０は、第二実施形態において出力表示部１０６が出力する表示データによって表示される測定結果の例を示す図であり、無線測定を行った屋内環境における測定エリアの地図情報１０００を表す。測定エリア内には、周辺構造情報から生成される実際に配置されている構造物の情報１００１が表示される。また必須ではないが、送信局の位置１００２を表示してもよい。この測定エリア内に、図９に示す情報テーブル９００に記録された情報に基づいて、無線品質情報（フェージング影響度合い）を、例えば丸い図形１００３で表示する。丸図形の色情報などによって、フェージング影響度合いを可視化する。無線品質情報の値によって図形の表示態様（例えば、色、形状、模様）を代えて、無線品質情報を可視化するとよい。例えば、情報テーブル９００に記録された上振れ値から中央値を減じた差の値によって図形の表示態様を変えて可視化するとよい。また、無線品質情報は図形の表示態様と共に数値を表示してもよく、図形の表示態様を変えずに図形の近傍に数値を表示してもよい。 10 is a diagram showing an example of a measurement result displayed by the display data output by the output display unit 106 in the second embodiment, and shows map information 1000 of a measurement area in an indoor environment where wireless measurement was performed. Information 1001 of structures that are actually placed and generated from surrounding structure information is displayed in the measurement area. Although not required, the position 1002 of a transmitting station may also be displayed. In this measurement area, wireless quality information (degree of fading influence) is displayed, for example, as a round figure 1003 based on the information recorded in the information table 900 shown in FIG. 9. The degree of fading influence is visualized by color information of the round figure. The wireless quality information may be visualized by changing the display mode (for example, color, shape, pattern) of the figure depending on the value of the wireless quality information. For example, the display mode of the figure may be changed depending on the difference value obtained by subtracting the median value from the upswing value recorded in the information table 900. In addition, the wireless quality information may be displayed as a numerical value together with the display mode of the figure, or may be displayed near the figure without changing the display mode of the figure.

以上に説明した構成及び処理によって、第二実施形態の無線測定システム１００は、少ない作業量で無線測定エリアを測定し評価できる。また、無線品質情報としてよく用いられる電波強度の情報に加えて、フェージングの強弱を可視化し、構造情報と共に地図情報にマッピングして表示できる。これによって、安定した無線エリアを設計できる。 By using the configuration and processing described above, the wireless measurement system 100 of the second embodiment can measure and evaluate a wireless measurement area with a small amount of work. In addition to radio wave intensity information, which is often used as wireless quality information, the strength of fading can be visualized and displayed by mapping it on map information together with structural information. This makes it possible to design a stable wireless area.

＜第三実施形態＞
本発明の第三実施形態は、移動可能な無線測定装置と固定的に設置される計算機とが別体に構成される無線測定システム１００に係るものである。第三実施形態では、前述した第一実施形態及び第二実施形態との相違点を主に説明し、同じ構成及び処理には同じ符号を付して、それらの説明は省略する。 Third Embodiment
The third embodiment of the present invention relates to a wireless measurement system 100 in which a mobile wireless measurement device and a fixedly installed computer are configured separately. In the third embodiment, differences from the first and second embodiments described above will be mainly described, and the same configurations and processes will be denoted by the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.

図１１は、第三実施形態に係る無線測定システム１００の概略構成を示す図である。無線測定システム１００は、自己位置推定部１０１と、周辺環境認識部１０２と、無線測定部１０３とを有する無線測定装置１１０と、地図情報１０４と、データ処理部１０５と、出力表示部１０６とを有するサーバ１２０とで構成される。無線測定装置１１０とサーバ１２０との間は通信可能に接続される。自己位置推定部１０１と、周辺環境認識部１０２と、無線測定部１０３と、地図情報１０４と、データ処理部１０５と、出力表示部１０６との構成は、前述した第一実施形態と同じでよい。また、データ処理部１０５は、第一実施形態のように受信信号強度をマッピングしても、第二実施形態のようにフェージング影響度合いをマッピングしてもよい。 Figure 11 is a diagram showing a schematic configuration of a wireless measurement system 100 according to the third embodiment. The wireless measurement system 100 is composed of a wireless measurement device 110 having a self-location estimation unit 101, a surrounding environment recognition unit 102, and a wireless measurement unit 103, and a server 120 having map information 104, a data processing unit 105, and an output display unit 106. The wireless measurement device 110 and the server 120 are connected so as to be able to communicate with each other. The configurations of the self-location estimation unit 101, the surrounding environment recognition unit 102, the wireless measurement unit 103, the map information 104, the data processing unit 105, and the output display unit 106 may be the same as those of the first embodiment described above. In addition, the data processing unit 105 may map the received signal strength as in the first embodiment, or may map the degree of fading influence as in the second embodiment.

以上に説明した構成及び処理によって、第三実施形態の無線測定システム１００は、移動する無線測定装置１１０を小型軽量にできる。また、サーバ１２０は高い演算能力の演算装置を使用できるので、高精度かつ短時間で処理を実行できる。 By using the configuration and processing described above, the wireless measurement system 100 of the third embodiment can make the mobile wireless measurement device 110 small and lightweight. In addition, the server 120 can use a computing device with high computing power, so it can perform processing with high accuracy and in a short time.

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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modified examples and equivalent configurations within the spirit of the appended claims. For example, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and the present invention is not necessarily limited to having all of the configurations described. Furthermore, a portion of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Furthermore, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. Furthermore, other configurations may be added, deleted, or replaced with part of the configuration of each embodiment.

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、ハードウエ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、ソフトウエアで実現してもよい。 Furthermore, each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described above may be realized in part or in whole in hardware, for example by designing them as integrated circuits, or in software, by a processor interpreting and executing a program that realizes each function.

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（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）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。 Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a storage device such as a memory, hard disk, or SSD (Solid State Drive), or in a recording medium such as an IC card, SD card, or DVD.

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。 In addition, the control lines and information lines shown are those considered necessary for explanation, and do not necessarily represent all control lines and information lines necessary for implementation. In reality, it is safe to assume that almost all components are interconnected.

１００無線測定装置
１０１自己位置推定部
１０２周辺環境認識部
１０３無線測定部
１０４地図情報
１０５データ処理部
１０６出力表示部
１１０無線測定装置
１２０サーバ 100 Wireless measurement device 101 Self-position estimation unit 102 Surrounding environment recognition unit 103 Wireless measurement unit 104 Map information 105 Data processing unit 106 Output display unit 110 Wireless measurement device 120 Server

Claims

無線測定装置であって、
前記無線測定装置の位置情報を出力する自己位置推定部と、
前記無線測定装置の周辺の構造データを出力する周辺環境認識部と、
受信した無線信号の電力値を含む品質情報を出力する無線測定部と、
前記無線測定装置の周辺の地図情報と、
前記自己位置推定部と前記周辺環境認識部と前記無線測定部とから出力されたデータを処理するデータ処理部と、
前記データ処理部で処理されたデータを出力する出力部とを備え、
前記データ処理部は、
所定時間内の、前記受信した無線信号の電力値の中央値と上振れ値と下振れ値を計算し、
前記中央値と前記上振れ値の差、及び前記中央値と前記下振れ値の差に基づいて、フェージングの影響を計算し、
前記自己位置推定部から出力された位置情報と、前記計算されたフェージングの影響とを、前記位置情報の測定時刻と前記品質情報の測定時刻で関連付け、
前記出力部は、前記フェージングの影響と、前記周辺環境認識部から出力された構造データとを前記地図情報に重畳した表示データを生成することを特徴とする無線測定装置。 A wireless measurement device, comprising:
a self-location estimation unit that outputs location information of the wireless measurement device;
a surrounding environment recognition unit that outputs surrounding structure data of the wireless measurement device;
a wireless measurement unit that outputs quality information including a power value of a received wireless signal;
Map information about the vicinity of the wireless measurement device;
a data processing unit that processes data output from the self-location estimation unit, the surrounding environment recognition unit, and the radio measurement unit;
an output unit that outputs the data processed by the data processing unit,
The data processing unit includes:
Calculating a median, an upper limit and a lower limit of the power value of the received wireless signal within a predetermined time period;
calculating an effect of fading based on a difference between the median value and the upswing value and a difference between the median value and the downswing value;
Associating the location information output from the self-location estimation unit with the calculated fading effect by a measurement time of the location information and a measurement time of the quality information ;
The output unit generates display data in which the effect of fading and the structural data output from the surrounding environment recognition unit are superimposed on the map information.

請求項１に記載の無線測定装置であって、
前記無線測定部は、
受信した無線信号の周波数を変換し、
前記周波数が変換された無線信号をデジタルサンプリングしてＩＱデータを抽出し、
前記抽出されたＩＱデータを所定の時間間隔で区切り、
前記所定の時間間隔内のチャネル電力値を計算し、前記無線信号の品質情報として出力することを特徴とする無線測定装置。 The wireless measurement device according to claim 1,
The wireless measurement unit includes:
Converts the frequency of the received radio signal,
digitally sampling the frequency-converted radio signal to extract IQ data;
Dividing the extracted IQ data into predetermined time intervals;
A radio measurement device comprising: a channel power value within the predetermined time interval; and an output unit configured to output the channel power value as quality information of the radio signal.

請求項１に記載の無線測定装置であって、
前記データ処理部は、前記位置情報と前記無線品質情報とを測定時刻で関連付けたデータを記録することを特徴とする無線測定装置。 The wireless measurement device according to claim 1,
The wireless measurement device, wherein the data processing unit records data in which the location information and the wireless quality information are associated with each other by measurement time.

請求項１に記載の無線測定装置であって、
前記出力部は、
前記位置情報と関連付けられた無線品質情報と、前記地図情報と、前記構造データとを重畳した表示データを生成し、
さらに、前記無線品質情報の値によって異なる表示態様の図形及び前記無線品質情報の値の少なくとも一方を表示するための表示データを生成することを特徴とする無線測定装置。 The wireless measurement device according to claim 1,
The output unit is
generating display data in which the wireless quality information associated with the location information, the map information, and the structure data are superimposed;
The wireless measuring device further generates display data for displaying at least one of a graphic having a different display form depending on a value of the wireless quality information and the value of the wireless quality information.

請求項１に記載の無線測定装置であって、
前記データ処理部は、
前記受信した無線信号の電力値の最大値に所定の値を乗じた値から中央値を減じて前記上振れ値を計算し、
前記受信した無線信号の電力値の中央値から最小値に所定の値を乗じた値を減じて前記下振れ値を計算することを特徴とする無線測定装置。 The wireless measurement device according to claim 1,
The data processing unit includes:
calculating the upper deviation value by subtracting a median value from a value obtained by multiplying a maximum value of the power value of the received wireless signal by a predetermined value;
A radio measurement device comprising: a power value measuring section for measuring a power level of the received radio signal; a power value measuring a power level of the received radio signal;

請求項１に記載の無線測定装置であって、
前記データ処理部は、前記位置情報と、前記計算された中央値と上振れ値と下振れ値とを測定時刻で関連付けたデータを記録することを特徴とする無線測定装置。 The wireless measurement device according to claim 1,
The wireless measurement device, wherein the data processing unit records data in which the location information and the calculated median value, upper limit value, and lower limit value are associated with each other by measurement time.

無線測定システムであって、
無線測定装置と、計算機とを備え、
前記無線測定装置は、
前記無線測定装置の位置情報を出力する自己位置推定部と、
前記無線測定装置の周辺の構造データを出力する周辺環境認識部と、
受信した無線信号の電力値を含む品質情報を出力する無線測定部とを有し、
前記計算機は、
前記無線測定装置の周辺の地図情報と、
前記自己位置推定部と前記周辺環境認識部と前記無線測定部とから出力されたデータを処理するデータ処理部と、
前記データ処理部で処理されたデータを出力する出力部とを有し、
前記データ処理部は、
所定時間内の、前記受信した無線信号の電力値の中央値と上振れ値と下振れ値を計算し、
前記中央値と前記上振れ値の差、及び前記中央値と前記下振れ値の差に基づいて、フェージングの影響を計算し、
前記自己位置推定部から出力された位置情報と、前記計算されたフェージングの影響とを、前記位置情報の測定時刻と前記品質情報の測定時刻で関連付け、
前記出力部は、前記フェージングの影響と、前記周辺環境認識部から出力された構造データとを前記地図情報に重畳した表示データを生成することを特徴とする無線測定システム。 1. A wireless measurement system, comprising:
A wireless measurement device and a computer,
The wireless measurement device includes:
a self-location estimation unit that outputs location information of the wireless measurement device;
a surrounding environment recognition unit that outputs surrounding structure data of the wireless measurement device;
a wireless measurement unit that outputs quality information including a power value of a received wireless signal,
The computer includes:
Map information about the vicinity of the wireless measurement device;
a data processing unit that processes data output from the self-location estimation unit, the surrounding environment recognition unit, and the radio measurement unit;
an output unit that outputs the data processed by the data processing unit,
The data processing unit includes:
Calculating a median, an upper limit and a lower limit of the power value of the received wireless signal within a predetermined time period;
calculating an effect of fading based on a difference between the median value and the upswing value and a difference between the median value and the downswing value;
Associating the location information output from the self-location estimation unit with the calculated fading effect by a measurement time of the location information and a measurement time of the quality information ;
The wireless measurement system according to claim 1, wherein the output unit generates display data in which the effect of fading and the structural data output from the surrounding environment recognition unit are superimposed on the map information.

無線測定システムが実行する無線測定方法であって、
前記無線測定システムは、移動可能な無線測定装置を少なくとも有し、
前記無線測定システムは、前記無線測定装置の周辺の地図情報を有し、
前記無線測定方法は、
前記無線測定装置の位置情報を出力する自己位置推定手順と、
前記無線測定装置の周辺の構造データを出力する周辺環境認識手順と、
受信した無線信号の電力値を含む品質情報を出力する無線測定手順と、
前記自己位置推定手順と前記周辺環境認識手順と前記無線測定手順とで出力されたデータを処理するデータ処理手順と、
前記データ処理手順で処理されたデータを出力する出力手順とを備え、
前記データ処理手順では、
所定時間内の、前記受信した無線信号の電力値の中央値と上振れ値と下振れ値を計算し、
前記中央値と前記上振れ値の差、及び前記中央値と前記下振れ値の差に基づいて、フェージングの影響を計算し、
前記自己位置推定手順で出力された位置情報と、前記計算されたフェージングの影響とを、前記位置情報の測定時刻と前記品質情報の測定時刻で関連付け、
前記出力手順では、前記フェージングの影響と、前記周辺環境認識手順で出力された構造データとを前記地図情報に重畳した表示データを生成することを特徴とする無線測定方法。 A radio measurement method performed by a radio measurement system, comprising:
The wireless measurement system includes at least a mobile wireless measurement device,
the wireless measurement system has map information of a periphery of the wireless measurement device,
The wireless measurement method includes:
a self-location estimation step of outputting location information of the wireless measurement device;
a surrounding environment recognition step of outputting surrounding structure data of the wireless measurement device;
a wireless measurement procedure for outputting quality information including a power value of a received wireless signal;
a data processing step for processing data output from the self-location estimation step, the surrounding environment recognition step, and the radio measurement step;
and an output step of outputting data processed by the data processing step,
In the data processing step,
Calculating a median, an upper limit and a lower limit of the power value of the received wireless signal within a predetermined time period;
calculating an effect of fading based on a difference between the median value and the upswing value and a difference between the median value and the downswing value;
Associating the location information output in the self-location estimation procedure with the calculated fading effect by a measurement time of the location information and a measurement time of the quality information ;
A radio measurement method, characterized in that in the output step, display data is generated in which the effect of fading and the structural data output in the surrounding environment recognition step are superimposed on the map information.

請求項８に記載の無線測定方法であって、
前記無線測定システムは、所定の演算処理が可能な演算装置を有し、
前記演算装置は、前記自己位置推定手順と前記周辺環境認識手順と前記無線測定手順とで出力されたデータを取得し、
前記演算装置は、前記周辺環境認識手順で出力された構造データを変換して、伝搬シミュレータに入力し、
前記演算装置は、伝搬シミュレータによって伝搬シミュレーションを実行し、
前記演算装置は、前記伝搬シミュレーションの結果によって、新しい無線測定計画を立案するための情報を出力することを特徴とする無線測定方法。 9. The wireless measurement method according to claim 8,
The wireless measurement system includes a calculation device capable of performing a predetermined calculation process,
the computing device acquires data output in the self-location estimation step, the surrounding environment recognition step, and the radio measurement step;
The computing device converts the structure data output in the surrounding environment recognition procedure and inputs the converted structure data to a propagation simulator;
The arithmetic unit executes a propagation simulation using a propagation simulator,
The radio measurement method, wherein the arithmetic device outputs information for creating a new radio measurement plan based on a result of the propagation simulation.