專利名稱：射線接收判斷方法和系統(tǒng)以及無線電波傳播特性估算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射線接收判斷方法和系統(tǒng)，以及使用該方法和系統(tǒng)的無線電波傳播特性估算方法，具體地說，涉及利用幾何光學技術(shù)的、在無線電波傳播特性估算方面的射線接收判斷方法和系統(tǒng)，以及使用該方法和系統(tǒng)的無線電波傳播特性估算方法。
背景技術(shù)：
為了在無線電通信系統(tǒng)中有效地布置基本單元(基站)，能夠精度高速度快地在計算機上對無線電波的傳播特性如傳播損耗和延遲擴展進行預測變得非常重要。通常，通過嘗試和糾正來對無線電通信系統(tǒng)中的基本單元的布置進行安排，以使得希望進行通信的區(qū)域是無碼(codeless)手機(終端)能夠通信的范圍。但是，將基本單元和無碼手機安裝在真實環(huán)境中以便通過實際測量來研究基本單元的布置的方法一般需要巨額成本。因此，若要抑制安裝成本，使用了在計算機上建立所述環(huán)境的傳播模型以便在理論上研究基本單元的布置的方法。
通過將多個參數(shù)與接收器的特性進行比較，確定無碼手機能夠通信的范圍，所述參數(shù)例如是無碼手機接收從基本單元輻射的無線電波的強度、信號在連接基本單元與無碼手機的傳輸線路上經(jīng)受的失真的程度以及從所述無線電系統(tǒng)混入基本單元和無碼手機的接收器的干擾信號的強度等?？梢愿鶕?jù)無線電波的傳輸特性來計算這些參數(shù)，所述特性例如是在所述無線電系統(tǒng)的基本單元與無碼手機之間的傳輸線路上的傳播損耗和延遲擴展以及外部干擾源與所述無線電系統(tǒng)的基本單元或無碼手機之間的傳播損耗等。因此，如果能夠在計算機上精度高速度快地對無線電波的傳播特性如傳播損耗和延遲擴展進行預測，則不依靠實際測量就可以迅速而準確地確定基本單元的最佳布置，這種最佳布置需要根據(jù)個別傳播環(huán)境進行試錯法(trial-and-error)研究。
作為按照這種方式利用計算機預測無線電波的傳播特性的現(xiàn)有技術(shù)，有一種使用無線電波傳播模擬器的方法，并且構(gòu)成該方法的基礎(chǔ)的無線電波傳播模擬器一般可以分為統(tǒng)計技術(shù)和確定性技術(shù)。統(tǒng)計技術(shù)是一種使用傳播損耗估算公式的技術(shù)，在這個公式中以距離、頻率等作為自變量，利用統(tǒng)計技術(shù)如多變量分析，基于對傳播損耗進行實際測量而得到的多個數(shù)據(jù)，來確定估算公式中的參數(shù)。盡管這種技術(shù)通常被應用于室外移動通信的基站布置的設(shè)計等，但由于高精度地確定所述環(huán)境的傳播損耗估算公式需要大量實測數(shù)據(jù)，因此一般這是一種費用很高的技術(shù)。此外，由于這種技術(shù)是一種通過統(tǒng)計來獲得在較寬范圍內(nèi)無線電波傳播特性的平均趨勢的技術(shù)，因此，對于由于家電、墻等在室內(nèi)布置的變化而引起傳播特性可能大范圍變化的環(huán)境，以及對于甚至在戶外的比較窄的范圍內(nèi)獲得局部傳播特性的應用來說，這種技術(shù)是不適合的。
另一方面，確定性技術(shù)是一種根據(jù)無線電波傳播的基本方程即麥克斯韋電磁方程的數(shù)值分析結(jié)果來獲得傳播特性的技術(shù)。與統(tǒng)計技術(shù)相比，由于這種技術(shù)基于物理定律，因此有可能進行精度較高的預測。但是，如非專利出版物1所描述的，在自確定性技術(shù)中的許多技術(shù)如FDTD、有限元等中，隨著與進行傳播特性分析的對象區(qū)域相比波長變得很短，進行分析所需要的計算量也變得很大。因此，對在這種高頻波段中的傳播特性進行快速并且高精度的預測需要大量計算資源。
目前，隨著對通信提速需求的迅速增長，人們正在積極開發(fā)使用更高頻率波段的無線電通信系統(tǒng)。在確定性技術(shù)中，有一種幾何光學技術(shù)(射線跟蹤)，適合于對這種高頻波段進行分析。與其它確定性技術(shù)相比，這種技術(shù)具有能夠高速進行高頻波段的高精度分析的特性。
這種射線跟蹤是這樣一種技術(shù)，其中，由一束多條無線電波線(射線)代表從天線輻射的無線電波，并且假設(shè)每條射線在位于進行分析的空間中的障礙物中反復進行幾何光學反射和透射而進行傳播，對其軌跡進行計算。通過將電場強度與到達接收點的每條射線的傳播時間長度結(jié)合，可以得到接收點的傳播損耗和延遲擴展。
由于跟蹤傳播路徑的方法不同，可以進一步將射線跟蹤大致分為成像法和發(fā)射法。在非專利出版物2中描述了使用成像法的無線電波傳播模擬器的一個例子。如在該出版物中所描述的，成像法是這樣一種技術(shù)，用于在得到發(fā)射點對于反射平面的鏡像圖像的同時，確定連接發(fā)射與接收點的射線的反射和透射路徑。由于如果確定了發(fā)射和接收點的位置以及反射和透射障礙物，則唯一得到反射和透射路徑，因此，成像法是一種用于尋找精確的射線傳播路徑的技術(shù)。
另一方面，發(fā)射法是這樣一種技術(shù)，其中，不依賴于接收點的位置，將從天線按照離散的角度間隔發(fā)射并且在反復反射、透射等的同時經(jīng)過接收點附近的射線認為是到達所述接收點的射線。與成像法不同，由于在發(fā)射法中不是精確地得到的對連接發(fā)射和接收點的射線的傳播路徑的結(jié)果，因此它有可以顯著地縮短尋找傳播路徑所需要的時間的特性。
圖33是用于說明發(fā)射法所進行的處理的流程圖的概要，其也適用于本發(fā)明。首先，在步驟102，對在其中存儲觀測區(qū)域以內(nèi)的結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域以及在其中存儲接收點的傳播特性信息的存儲區(qū)域進行初始設(shè)置，并且計算從發(fā)射點輻射的射線集的方向矢量。接著，在步驟103，從發(fā)射點輻射的射線集中選出一條射線，在所選擇的射線從發(fā)射點輻射之后，對該射線的路徑進行跟蹤(步驟104)。此時，在路徑跟蹤處理的過程中，每定義一段路徑，就選擇緊跟該定義之后的一個段(步驟112)，并且判斷在觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點是否接收到經(jīng)過所選擇的路徑段的射線(步驟107)。繼續(xù)進行這些路徑跟蹤處理和接收判斷處理，直到滿足路徑跟蹤的最終條件(步驟105)，并且將上述處理應用到從發(fā)射點輻射的所有射線(步驟109)，將結(jié)果輸出并且完成處理(步驟110)。
圖34示出了在步驟107中的具體處理。在步驟107中，首先，選擇觀測區(qū)域以內(nèi)一個接收點(步驟114)，并且判斷在步驟114所選擇的接收點是否接收到經(jīng)過在步驟112選擇的路徑段的射線(步驟115)。如果在步驟115判斷沒有接收到，則處理立即轉(zhuǎn)移到下一個過程，如果判斷接收到，則計算接收電場強度和延遲時間(步驟117)，并且將計算結(jié)果存儲在與所述接收點對應的存儲區(qū)域中(步驟118)。對所有接收點都執(zhí)行在步驟115的判斷(步驟116)，并且結(jié)束接收判斷處理。
圖35用于說明在提供了觀測區(qū)域018、發(fā)射點016、接收點017以及兩個物體001和002的情況下的路徑跟蹤處理。在圖35中，盡管為了簡便起見，通過將處理限制在二維平面來對其進行說明，但實際上，當然可以將這樣的處理在三維空間中進行。在方向008-015中選擇一個要從發(fā)射點016輻射的射線的方向(在圖35中，選擇方向015。)并且輻射射線。從觀測區(qū)域以內(nèi)的物體中尋找與末端是發(fā)射點016的射線003相交的物體，以便得到交點019，按照幾何光學理論，產(chǎn)生反射射線005和透射射線004。從觀測區(qū)域以內(nèi)的目標中尋找與反射射線005相交的物體，從而得到交點020，并且再次產(chǎn)生反射射線006和透射射線007。按照這樣的方式，重復進行尋找與射線相交的物體，計算交點并且產(chǎn)生反射射線和透射射線，在反射射線和透射射線滿足跟蹤最終條件的時刻，完成路徑跟蹤處理。
對于跟蹤最終條件，一般利用以下幾種情況射線已經(jīng)到達了觀測區(qū)域018；反射的次數(shù)或者透射的次數(shù)已經(jīng)達到了預定的上限；由射線的軌跡確定的電場強度已經(jīng)低于預定值等等。通過這樣的路徑跟蹤處理，在圖35中，例如，可以得到由段003、005和006組成的路徑、由段003和004組成的路徑以及由段003、005和007組成的路徑。
在非專利出版物3中描述了現(xiàn)有技術(shù)的用于判斷要從發(fā)射點輻射的射線的方向的例子。圖36-圖39示出了對這種現(xiàn)有技術(shù)的說明。
按照該出版物中所描述的方法，首先，如圖36所示，圍繞發(fā)射天線301提供一個正二十面體的封閉的三維區(qū)域。接著，在取得一個構(gòu)成正二十面體的平面即如圖37所示的由頂點406、407和408構(gòu)成的正三角形平面之后，利用點409、410和411均分每條邊。通過畫出與由頂點406、407和408構(gòu)成的正三角形的每條邊平行并且經(jīng)過分隔點的線段，在里面新建立一個與原來的正三角形相似的三角形。將上述處理應用于構(gòu)成圖36的正二十面體的所有平面，如果使每個正三角形的頂點沿著連接正二十面體的質(zhì)心與新建立的正三角形的頂點的方向移動，從而使質(zhì)心到每個正三角形的頂點的距離變得彼此相等，則可以得到例如類似圖38的圖。
圖38示出了將形成圖36的正二十面體的每個平面的正三角形的一個邊二等分的情況。要從位于原來的正二十面體的質(zhì)心的發(fā)射天線501輻射的射線沿著連接發(fā)射天線501與圖38的多面體的每個頂點的每個方向輻射。在圖38中，作為一個例子，示出了經(jīng)過頂點502的射線504。按照這種方式確定的具體數(shù)量的射線成為要從發(fā)射點輻射的射線集。
在按照上述方法建立的射線的附近，可以定義一個局部空間，利用這個局部空間，可以將圍繞發(fā)射點501的空間分為相互獨立的局部空間。圖39是將按照上述方法在射線附近建立的局部空間抽出的圖。在射線504附近，定義了一個棱椎形區(qū)域505，利用與射線504垂直的平面得到的該棱椎形區(qū)域505的截面形狀為六邊形，該棱椎形區(qū)域505的頂點為發(fā)射點501。通過按照這樣的方式在射線的附近定義局部空間，對某個接收點是否接收到經(jīng)過該接收點附近的射線的判斷(步驟107)歸結(jié)為判斷該接收點是否被包括在在射線附近定義的這個局部空間中。此外，遵循上述方法，盡管所述局部空間應該是正六邊棱錐形或正五邊棱錐形，但是，除此以外，某些時候?qū)⑷抢忮F形用于所述局部空間。
在射線跟蹤法中，與發(fā)射法相比，成像法的計算量要大得多。因此，提出了某些用于實現(xiàn)提高速度的技術(shù)，在專利出版物1和專利出版物2中描述了常規(guī)技術(shù)的一個例子。但是，即使在應用了這些用于提高速度的技術(shù)，成像法的估算速度一般比發(fā)射法的估算速度慢。此外，成像法的估算精度在理論上比發(fā)射法的估算精度高，但是，由于通常將在仿真中使用的結(jié)構(gòu)模型簡化到一定程度，由于模型與真實環(huán)境之間的誤差的影響，在多數(shù)情況下，成像法的估算精度與發(fā)射法的估算精度差別不太大。
如上所述，為了有效地布置無線電通信系統(tǒng)的基本單元，能夠快速地對預期區(qū)域的無線電波傳播特性進行高精度估算變得非常重要。因此，如果考慮到對這種用途的應用，那么，用于在不降低估算精度的情況下，利用發(fā)射法而不是成像法來實現(xiàn)快速估算的技術(shù)方法非常重要，在專利出版物3中描述了用于實現(xiàn)此目的的現(xiàn)有技術(shù)。
在圖33中描述的發(fā)射法的處理中，作為處理之一，步驟104的路徑跟蹤處理的計算量很大。在專利出版物3中，描述了用于高速實現(xiàn)這種路徑跟蹤處理的現(xiàn)有技術(shù)。由于路徑跟蹤處理伴隨著對射線與安裝在分析區(qū)域中的障礙物的相交的判斷，因此計算量與障礙物的總數(shù)成正比增加。此外，在對反射和透射的總數(shù)提出了上限并且這是路徑跟蹤的最終條件的情況下，如果提高反射和透射的總次數(shù)的上限，則路徑跟蹤處理的計算量會增大。此外，對于路徑跟蹤處理，計算量與從發(fā)射點輻射的射線的總數(shù)成正比增加。
具體地說，假設(shè)M為安裝在分析區(qū)域中的障礙物的總數(shù)，N為反射和透射的總數(shù)的上限，W為從發(fā)射點輻射的射線的總數(shù)，δ1為進行一次相交判斷所需要的計算時間，那么用于障礙物與射線的相交判斷所需要的全部計算時間T1如下式所示T1＝MW(2N+1-1)δ1 ……(1)一般來說，在發(fā)射法中，當從發(fā)射點輻射的射線的總數(shù)或者反射和透射的總數(shù)增加時，無線電波傳播特性的估算精度會提高。另一方面，通常，在所分析的空間中有許多障礙物。因此，對于在真實環(huán)境下進行高精度估算的情況，路徑跟蹤的計算量一般變得很大。
在專利出版物3描述的現(xiàn)有技術(shù)中，在沒有變化的情況下，不進行對障礙物與射線的相交判斷，并使用了在其中利用了投影圖像并且計算量彼此不同的逐步判斷條件。按照這種方案，利用計算量較小的判斷條件可以先將明顯不相交的障礙物排除，結(jié)果，可以使公式(1)中的Mδ1減小，就是說，能夠減少進行相交判斷所需要的計算時間。
JP-P1996-008846A，(專利號3256085)(第4頁-第8頁，圖1、圖4-圖24)[專利出版物2]JP-P1997-119955A，(第4頁-第5頁，圖8-圖16)[專利出版物3]JP-P2002-107397A，(第6頁-第8頁，圖1-圖5)[非專利出版物1]Eikichi Yamashita，“Fundamental Analysis Method of ElectromagneticWave Questions”，pp.198，The Institute of Electronics，Information andCommunication Engineer，1987[非專利出版物2]J.W.MacKown and R.L.Hamilton Jr.，“Ray Tracing as a Design Tool forRadio Networks”，IEEE Network Mag，pp.27-30，Nov.1991[非專利出版物3]S.Y.Seidel and T.S.Rappaport，“Site-Specific Propagation Prediction forWireless In-Building Personal Communication System Design”，IEEE TransVeh Technol，43，4，pp.879-891，1994在圖33的發(fā)射法的處理中，即使將路徑跟蹤的速度提高到最大值，也還有一個對傳播估算所需要的計算時間不會小于或等于某個值的問題。其原因在于，隨著縮短了進行路徑跟蹤處理所需要的時間，用于在圖33的步驟107進行的接收判斷處理所需要的計算時間變得相對較大。
由于圖34的接收判斷處理(步驟115)被由步驟103和步驟109、步驟104和步驟105以及步驟114和步驟116組成的多個循環(huán)包圍，因此，在從發(fā)射點輻射的射線的總數(shù)、路徑段的總數(shù)即反射和透射的總數(shù)以及接收點的總數(shù)當中的任何一個增加，都會使接收判斷處理所需要的全部計算時間增加。具體地說，假設(shè)P為在分析區(qū)域中接收點的總數(shù)，N為反射和透射的總數(shù)的上限，W為從發(fā)射點輻射的射線的總數(shù)，δ2為進行一次接收判斷所需要的計算時間，那么接收判斷處理所需要的全部計算時間T2如下式所示T2＝PW(2N+1-1)δ2 ……(2)作為公式(1)的路徑跟蹤所需要的計算時間T1與公式(2)的接收判斷處理所需要的計算時間T2的和，可以將進行傳播估算所需要的計算時間T3近似表示為下式T3＝W(2N+1-1)(Mδ1+Pδ2)……(3)如從公式(3)理解的那樣，由于采取了提高路徑跟蹤處理的速度的技術(shù)以便減小Mδ1，傳播估算所需要的時間T3漸近地接近接收判斷處理所需要的全部計算時間T2，并且最后減小到該值。另一方面，如果為了抑制接收判斷所需要的計算時間而減少接收點的總數(shù)，則出現(xiàn)的問題是難以高精度地透徹了解整個觀測區(qū)域的傳播特性。其原因在于，在為了透徹了解整個觀測區(qū)域的傳播特性而將接收點按照柵格(lattice)形狀布置在觀測區(qū)域內(nèi)部的情況下，當全部接收點的數(shù)量減少時，會使各個柵格的間隔變寬，因而難以了解局部傳播特性的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種射線接收判斷方法和系統(tǒng)以及利用該方法和系統(tǒng)的無線電波傳播特性估算方法，所述方法和系統(tǒng)在不降低按照發(fā)射法的估算精度的情況下縮短了所需要的估算時間。
按照本發(fā)明，得到了一種射線接收判斷方法，在該方法中，對在觀測區(qū)域內(nèi)提供的射線的路徑進行預測，并且將接收判斷處理應用到被預先布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的所述射線的接收點，該方法的特征在于將布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為用于單個或多個接收點的組，并且將所述接收判斷處理應用于包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組。
按照本發(fā)明，得到了一種射線接收判斷系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，對在觀測區(qū)域內(nèi)提供的射線的路徑進行預測，并且將接收判斷處理應用到被預先布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的所述射線的接收點，特征在于該接收判斷系統(tǒng)包括分組裝置，用于將布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為用于單個或多個接收點的組；以及接收判斷裝置，用于將所述接收判斷處理應用于包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組。
按照本發(fā)明，得到了一種用于使得計算機執(zhí)行射線接收判斷方法的程序，在該程序中，對在觀測區(qū)域內(nèi)提供的射線的路徑進行預測，并且將接收判斷處理應用到被預先布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的所述射線的接收點，該計算機可讀程序的特征在于將布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為用于單個或多個接收點的組，并且將所述接收判斷處理應用于包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組。
本發(fā)明的第一特性是它具有這樣的配置，其中，將觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為用于多個接收點的組，并且將分層分組處理應用于接收點，從而形成大規(guī)模接收點組包含多個較小規(guī)模接收點組的結(jié)構(gòu)，并且預先建立接收點組的在不同層次與接收點之間的隱含關(guān)系或諸如此類包括在接收點組中的結(jié)構(gòu)信息。
本發(fā)明的第二特性是它具有這樣的配置，其中，利用在第一特性中建立的接收點組的結(jié)構(gòu)信息，將用于只留下里面包含需要接收判斷處理的接收點的接收點組的篩選處理應用于觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點組，此外，它示出了這樣的操作，即，參照在第一特性中建立的分層結(jié)構(gòu)信息，通過從大規(guī)模接收點組到小規(guī)模接收點組的連續(xù)過渡，逐步進行篩選，此外，它具有這樣的配置，其中，僅將接收判斷處理應用于包括在最后篩選出的接收點組中的接收點。
本發(fā)明的第三特性是它具有這樣的配置，其中，通過對包含定義了接收點組的區(qū)域的區(qū)域與在射線附近定義的區(qū)域進行相交判斷，進行第二特性中的接收點組的篩選判斷，在這種判斷計算中，將包括在接收點組中的接收點集中排除，它具有這樣的配置，其中，與通過常規(guī)技術(shù)得到的結(jié)果相比，最后接收到射線的接收點不改變。
本發(fā)明的第四特性是進行第二特性的接收點組的篩選判斷，從而將它連續(xù)地應用于每個接收點組，直到對觀測區(qū)域以內(nèi)屬于同層次的接收點組完成該處理，此后，該處理移到由規(guī)模較小的接收點組組成的下一個層次，相似地，將所述篩選處理應用于每個接收點組，直到對作為是同層次以內(nèi)的篩選判斷對象的接收點組完成該處理(圖3、圖4)。
本發(fā)明的第五特性是首先，將第二特性的接收點組的篩選判斷應用于在觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點組中的一個，然后，從下一層次中選擇一個包括在該接收點組中的規(guī)模較小的接收點組，對其應用所述篩選判斷，并且在這樣的步驟，即在順序地向不同層次移動時，當?shù)竭_最后不能劃分的接收點組的層次時，將接收判斷處理應用于包含在所述接收點組中的接收點，此后，將接收點組的篩選判斷應用于上一級層次中的未選擇過的接收點組，由此遞歸執(zhí)行篩選判斷處理(圖3、圖26)。
按照本發(fā)明的第一到第五特性，可以通過簡單的判斷計算，以包括接收點的接收點組為單位，將在接收判斷中明顯要被排除的接收點組集中排除。因此，與將具有相同計算量的接收判斷連續(xù)應用于布置在觀測區(qū)域以內(nèi)的所有接收點的常規(guī)技術(shù)相比，由于可以減少對其進行具有很大計算量的接收判斷的接收點的總數(shù)，因此能夠抑制全部計算時間。
本發(fā)明的第六特性是它具有這樣的配置，其中，利用了與接收點組外接的球體，作為包含第三特性的其中定義了接收點組的區(qū)域的區(qū)域。按照這樣的配置，由于通過簡單的判斷計算對接收點組進行篩選，因此可以高速地進行接收點組的篩選處理，其中，少量的點與直線之間的距離判斷是所述簡單的判斷計算的主要構(gòu)成元素。
本發(fā)明的第七特性是它具有這樣的配置，其中，在按照平面柵格的形狀提供接收點的情況下，以及當利用了與接收點組外接的球體作為包含其中定義了接收點組的區(qū)域的區(qū)域時，在按照第一特性的接收點的分層分組處理中，當按照直線排列在最外側(cè)的柵格點構(gòu)成一個矩形時，將直線排列在其兩側(cè)上的接收點(以下稱為最外輪廓接收點)的數(shù)量分解為an之和(a為等于或大于1的整數(shù)，n為包括0的整數(shù))，并且，新生成了一些正方形區(qū)域，在這些正方形中，利用分解生成的每個因子an被認為是最外輪廓接收點的數(shù)量，之后，根據(jù)這些正方形區(qū)域，盡可能地在所述觀測區(qū)域里面擴展具有更大面積的區(qū)域，此外，通過連續(xù)地將每個擴展的正方形區(qū)域分為a2個具有相同面積的正方形區(qū)域，構(gòu)成分層的接收點組。根據(jù)這樣的配置，可以容易地將按照平面柵格形狀提供的任意數(shù)量的接收點分為分層的組。
本發(fā)明的第八特性是它具有這樣的配置，其中，通過對夾在分別包括每個障礙物的兩個無限平面之間的區(qū)域與定義了接收點組的區(qū)域進行相交判斷，進行按照第二特性的接收點組的篩選判斷，其中，所述障礙物位于作為接收判斷的對象的射線的兩端。按照這樣的配置，與使用了包含在其中定義了接收點組的區(qū)域的區(qū)域與在射線附近定義的區(qū)域之間的相交判斷的情況相比，在定義接收點組的區(qū)域是多面體或多邊形的情況下，其頂點的數(shù)量較少，所述障礙物的間隔較窄，可以通過更簡單的判斷計算來實現(xiàn)程度相似的對接收點組的篩選作用。
本發(fā)明的第九特性是它具有這樣的配置，其中，在按照第二特性的對接收點組進行篩選判斷的過程中，當判斷是否將接收點組分為更小規(guī)模的接收點組時，通過考慮預先定義的代價函數(shù)的值來進行。按照這樣的配置，通過按照情況適當定義代價函數(shù)，在希望的任意層次完成對接收點組的劃分，并且可以轉(zhuǎn)移到內(nèi)部接收點的接收判斷，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活而有效的接收判斷處理。
本發(fā)明的第十特性是它具有這樣的配置，其中，作為按照第三特性的包含接收點組的區(qū)域，與圖29相同，使用了通過由單個或多個平面劃分的區(qū)域的組合而定義的區(qū)域。按照這樣的配置，由于可以減少不存在接收點的空區(qū)域，因此可以減少對接收點組中的接收點與射線進行不必要的接收判斷計算，其中，像圖16那樣，在作為包括其中定義了接收點組的區(qū)域的區(qū)域而使用了外接球的情況下可能出現(xiàn)空區(qū)域。


在閱讀以下詳細說明和附圖時，本發(fā)明的這些以及其它目的、特性和優(yōu)點將變得更加清楚，其中圖1為示出了本發(fā)明第一實施例中的初始化部分的方案的流程圖；圖2為示出了本發(fā)明第一實施例中的接收判斷部分的方案的流程圖；圖3為示出了本發(fā)明第一實施例中的初始化部分的操作的具體例子的流程圖；圖4為示出了本發(fā)明第一實施例中的接收判斷部分的操作的具體例子的流程圖；圖5為示出了第一實施例中的接收點分層分組的操作的具體例子的流程圖；圖6示出了第一實施例中的接收點組的分層結(jié)構(gòu)信息；圖7示出了在第一實施例中，在接收點組的分層結(jié)構(gòu)之間的信息關(guān)系；圖8示出了第一實施例中的觀測區(qū)域(正方形)；圖9用于說明在第一實施例中，對第一層接收點組的劃分處理；
圖10用于說明在第一實施例中，對第二層接收點組的劃分處理；圖11用于說明在第一實施例中，對第三層接收點組的劃分處理；圖12示出了第一實施例中的觀測區(qū)域(矩形)；圖13用于說明在第一實施例中，對第一層接收點組的劃分處理(在觀測區(qū)域為矩形的情況下)；圖14用于說明在第一實施例中，對第一層接收點組的劃分處理的另一種方法(在觀測區(qū)域為矩形的情況下)；圖15用于說明在第一實施例中，對第二層接收點組的劃分處理的另一種方法(在觀測區(qū)域為矩形的情況下)；圖16用于說明在第一實施例中，利用外接球的接收點組排除判斷；圖17為說明第一實施例中的接收點組排除判斷的操作的流程圖；圖18用于說明第一實施例中的接收點組排除判斷的原理；圖19用于說明第一實施例中的接收判斷處理的具體操作；圖20用于說明第一實施例中的接收判斷處理的具體操作；圖21用于說明第一實施例中的接收判斷處理的具體操作；圖22用于說明第一實施例中的接收判斷處理的具體操作；圖23用于說明第一實施例中的接收判斷處理的具體操作；圖24用于說明第一實施例中的接收判斷處理的具體操作；圖25用于說明第二實施例中的接收判斷處理的操作；圖26為示出了在本發(fā)明的第三實施例中，接收判斷部分的操作的具體例子的流程圖；圖27為說明在第四實施例中，接收點組的排除判斷的操作的流程圖；圖28示出了第五實施例中的接收點組的分層劃分形式；圖29用于說明第六實施例中的接收點組的排除判斷；圖30用于說明第六實施例中的接收點組的排除判斷；圖31用于說明第六實施例中的接收點組的排除判斷；圖32為示出了本發(fā)明的一個實施例的方案的示意性功能框圖；圖33用于說明發(fā)射法的處理流程的概要；
圖34為示出了現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)射法的接收判斷部分的流程圖；圖35用于說明發(fā)射法的路徑跟蹤處理；圖36用于說明生成從發(fā)射點輻射的射線集的現(xiàn)有技術(shù)；圖37用于說明生成從發(fā)射點輻射的射線集的現(xiàn)有技術(shù)；圖38用于說明生成從發(fā)射點輻射的射線集的現(xiàn)有技術(shù)；并且圖39用于說明生成從發(fā)射點輻射的射線集的現(xiàn)有技術(shù)。
具體實施例方式
以下將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。圖1和圖2分別為示出了按照本發(fā)明的發(fā)射法的初始化處理和接收判斷處理的實施例的流程圖。圖1的處理對應于圖33的步驟102，圖2的處理對應于圖33的步驟107。
在圖1的初始化處理中，首先，與常規(guī)技術(shù)相同，對在其中存儲觀測區(qū)域內(nèi)的地理、障礙物等的結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域以及在其中存儲接收點的傳播特性信息的存儲區(qū)域進行初始設(shè)置(步驟201)，隨后，計算從發(fā)射點輻射的每條射線的輻射方向矢量(步驟202)。此后，將觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為用于多個接收點的組。此時，進行分層分組處理，從而形成大規(guī)模接收點組包含多個較小規(guī)模接收點組的結(jié)構(gòu)。并且將屬于不同層次的接收點組之間的隱含關(guān)系等結(jié)構(gòu)信息存儲在存儲區(qū)域中(步驟203)。
在圖2的接收判斷處理中，首先，按照預先定義的判斷標準，排除僅包含不需要對其應用步驟115的判斷的接收點的接收點組(步驟204)。此時，定義了對接收點組的排除判斷，以使得對整個傳播估算盡可能多地產(chǎn)生這樣的情況，其中，進行計算量小于下述值的計算將步驟115的判斷應用于包括在接收點組中的所有接收點的情況下的計算量的總和。接著，將對在路徑段上的射線的接收判斷僅應用于包括在最后篩選出的接收點組中的接收點(步驟205、115、116)。對于在此的判斷中被判斷為接收到射線的接收點，進行接收電場強度和傳播延遲時間計算，并將其結(jié)果存儲在所述存儲區(qū)域中(步驟117、118)。
以下將參照

在本發(fā)明中的發(fā)射法的初始化處理和接收判斷處理的細節(jié)。圖3和圖4為分別示出了初始化處理和接收判斷處理的操作例子的流程圖。
首先將參照圖3對初始化處理進行詳細說明。首先，與常規(guī)技術(shù)相同，對在其中存儲觀測區(qū)域以內(nèi)的結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域以及在其中存儲接收點的傳播特性信息的存儲區(qū)域進行初始設(shè)置(步驟201)，并且對從發(fā)射點輻射的射線的方向矢量進行計算(步驟202)。接著，在步驟701，進行按照本發(fā)明的接收點分層分組處理，并且將其結(jié)構(gòu)信息D存儲在存儲區(qū)域中。此時，通過分層分組處理生成的第i層接收點組包含第i+1層接收點組(i為等于或者大于1的整數(shù))。
在步驟701之后，在步驟702將內(nèi)部變量i設(shè)置為1之后，在步驟703，提供將第一層接收點組作為其元素的工作集A1，并且將A1初始化為空集，獲取結(jié)構(gòu)信息D以便提取屬于第一層(恰好在觀測區(qū)域之下的層次)的所有接收點組并且將它們添加到集合A1(步驟704)。
以下將參照圖4詳細說明接收判斷處理。首先，在步驟705對將第i+1層接收點組作為其元素的工作集Ai+1進行初始化以便將該集合清空之后，從集合Ai中選擇一個接收點組ri(步驟706)，并且判斷這個接收點組ri是否滿足預先定義的接收判斷排除條件(步驟707)。這里，如果判斷滿足接收判斷排除條件，則舍棄所選擇的接收點組ri，并且，為了選擇新的接收點組ri，在步驟710，判斷在集合Ai中是否存在沒有被選擇過的接收點組。在這個判斷中，如果判斷存在沒有被選擇過的接收點組，則處理過程返回到步驟706，并且選擇新的接收點組ri。
另一方面，如果在步驟707判斷接收點組ri不滿足接收判斷排除條件，則繼續(xù)進行接收判斷的處理。首先，在步驟708，判斷接收點組ri是否滿足預先定義的劃分條件，如果判斷滿足這個劃分條件，則在步驟709，獲取結(jié)構(gòu)信息D以便提取在接收點組ri下面的屬于第i+1層的所有接收點組，并且將它們添加到集合Ai+1中。另一方面，如果判斷接收點組ri不滿足劃分條件，則繼續(xù)判斷在接收點組ri里面的每個接收點是否接收到在圖33的步驟112中選擇的段上的射線(步驟713、115、116)，如果接收到射線，則進行電場強度和傳播延遲時間的計算(步驟117)，并且將其結(jié)果存儲在存儲區(qū)域中(步驟118)。在步驟711，在連續(xù)使接收點組的層次過渡的同時，重復上述處理，并且，在步驟712，當集合Ai變?yōu)榭占瘯r，即，當在步驟709不再為步驟705準備的集合存儲元素時，接收判斷處理結(jié)束。
圖5為示出了一個用于將接收點劃分為分層的組以便建立結(jié)構(gòu)信息D的處理(步驟701)的實施例的例子的流程圖。首先，在步驟801將內(nèi)部變量i設(shè)置為0之后，在步驟804，確定用于存儲觀測區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域。接著，提供將觀測區(qū)域內(nèi)部的局部區(qū)域作為其元素的工作集Bi(i＝0，1，…)，在將每個集合初始化為空集之后，在B0中存儲觀測區(qū)域(步驟802)。在步驟803，從集合Bi中選擇一個未選擇過的區(qū)域di，并且按照預定的方法計算定義包括區(qū)域di的區(qū)域的參數(shù)(步驟805)，將其結(jié)果存儲在關(guān)于區(qū)域di的結(jié)構(gòu)的存儲區(qū)域中(步驟806)。
在步驟807，判斷所選擇的區(qū)域di是否滿足預先定義的劃分條件，如果滿足該條件，則按照預定的方法將區(qū)域di分為多個局部區(qū)域(步驟808)，并且將新生成的區(qū)域存儲在集合Bi+1中(步驟809)。接著，利用新生成的區(qū)域的數(shù)量對用于存儲局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域重新進行確定(步驟810)，并且將所確定的存儲區(qū)域的地址寄存在用于存儲區(qū)域di的結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域中(步驟811)。此后，在步驟812，使i的值增加1，并且處理過程返回到步驟803。
另一方面，如果判斷在步驟807選擇的區(qū)域di不滿足劃分條件，則對于包括在區(qū)域di以內(nèi)的每個接收點，將用于存儲所述接收點的信息的存儲區(qū)域的地址寄存在用于存儲區(qū)域di的結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域中(步驟813)。接著，在步驟814，判斷是否已經(jīng)選擇了集合Bi中的所有元素，如果留有未選擇過的元素，則處理過程返回到步驟803，如果已經(jīng)選擇了所有元素，則將集合Bi初始化為空集(步驟815)，并且使變量i的值減1(步驟816)，并且，如果i大于0，則處理過程返回到步驟803，而如果i小于0，則結(jié)束接收點的分層分組處理(步驟818)。
圖6示出了由圖5的接收點分層分組處理生成的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息的一個例子。在圖6中示出的圖表904和圖表905示出了構(gòu)成關(guān)于通過劃分生成的第i層的第j個局部區(qū)域dij的結(jié)構(gòu)信息Dij的參數(shù)，圖表904示出了第i+1層不是位于末層次的接收點層的情況，而圖表905示出了第i+1層是接收點的層的情況。圖表904的結(jié)構(gòu)信息Dij由用于對包含第i層的第j個局部區(qū)域dij的區(qū)域進行定義的參數(shù)、在區(qū)域dij之下的第i+1層的局部區(qū)域的總數(shù)mij以及用于存儲在區(qū)域dij之下的i+1層的局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息的mij個存儲區(qū)域的地址組構(gòu)成。
另一方面，圖表905的結(jié)構(gòu)參數(shù)Dij由用于對包含第i層的第j個局部區(qū)域的區(qū)域dij進行定義的參數(shù)、在區(qū)域dij之下的第i+1層的接收點總數(shù)mij以及用于存儲在區(qū)域dij之下的第i+1層的接收點信息的mij個存儲區(qū)域的地址組構(gòu)成。通過在圖5的接收點分層分組處理中寄存用于存儲信息的存儲區(qū)域的地址，局部區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息和接收點信息構(gòu)成了如圖7的結(jié)構(gòu)901所示的信息分層結(jié)構(gòu)。
對于在圖5的步驟808處理的局部區(qū)域的形狀以及在圖5的步驟805處理的包括局部區(qū)域的區(qū)域的形狀，可以考慮各種候選者。但實際上，需要選擇能夠盡可能有效地進行圖4的步驟707的接收點組排除判斷的形狀。為此，需要包含局部區(qū)域的區(qū)域的形狀能夠用比使用局部區(qū)域進行排除判斷的情況的計算量少的計算量實現(xiàn)排除判斷，并且需要局部區(qū)域與包含局部區(qū)域的區(qū)域之間的差異應該盡可能小的形狀。按照這樣的方式，在局部區(qū)域與包含局部區(qū)域的區(qū)域之間存在相互限制的關(guān)系。在本實施例中，作為包含局部區(qū)域的區(qū)域，使用了具有最小半徑的包含局部區(qū)域的球體(外接球)，并且對將立方體用作觀測區(qū)域的局部區(qū)域的情況進行詳細說明。在這種情況下，在步驟805計算的用于定義外接球的區(qū)域的參數(shù)為外接球的中心坐標和半徑。
首先，作為在圖5的步驟808的用于將區(qū)域分為多個局部區(qū)域的算法的例子，將對如圖8所示的在平面區(qū)域1001上按照柵格狀布置的接收點1002的情況進行詳細說明，其中，平面區(qū)域1001是觀測區(qū)域的水平截面。但是，為了便于對其進行理解，一開始就假設(shè)由在區(qū)域1001里面的最外側(cè)按照直線排列的柵格點構(gòu)成的形狀是正方形，并且將說明限制在由按照直線排列在該正方形的一側(cè)的接收點(以下稱為最外輪廓接收點)的數(shù)量為2n(n為包括0的正整數(shù))的形式所代表的情況。在這種情況下，將原始區(qū)域分為四個面積彼此相同的正方形區(qū)域。
例如，在圖8所示的情況中，由于最外輪廓接收點的數(shù)量為8(＝23)，因此通過四個最外輪廓接收點的數(shù)量為4(＝22)的正方形區(qū)域(區(qū)域1003-區(qū)域1006)，將區(qū)域1001分為如圖9所示的局部區(qū)域。正好屬于觀測區(qū)域的四個接收點組是第一層接收點組，其中該觀測區(qū)域由按照這種方式生成的四個局部區(qū)域進行分組。以下相似，將圖9的每個局部區(qū)域分為如圖10所示的第二層接收點組，最后，當局部區(qū)域里面僅包含一個接收點時，劃分處理結(jié)束(圖11)。
下面，如圖12所示，作為更一般的情況，將對由按照直線排列在觀測區(qū)域的水平截面區(qū)域1007以內(nèi)的最外側(cè)的柵格點構(gòu)成的形狀是矩形的區(qū)域劃分進行敘述。此時，對于形成矩形的兩個邊分別定義最外輪廓接收點，這兩個數(shù)字可以取等于或者大于1的任意整數(shù)。
在這種情況下，首先將最外輪廓接收點的數(shù)量分解為2n之和(n為包括0的正整數(shù))。例如，在圖12的情況下，由于最外輪廓接收點的數(shù)量為10和11，因此可以將它們分別分解為10＝23+21以及11＝23+21+20。接著，根據(jù)通過分解生成的每個2n因子(在本例的情況下，有23、21、20三種類型)，生成以這些因子作為最外輪廓接收點的數(shù)量的正方形區(qū)域。此后，如果從區(qū)域的左上角開始，使生成的正方形區(qū)域按照順序擴展以便盡可能擴展面積較大的正方形區(qū)域，則可以像圖13那樣劃分觀測區(qū)域。在觀測區(qū)域的水平截面是矩形的情況下，按照這樣的方式由每個正方形區(qū)域進行分組的接收點組為第一層接收點組。
由于以這種方式生成的定義第一層接收點組的每個區(qū)域是最外輪廓接收點的數(shù)量為2n的正方形區(qū)域，可以按照上述的用于觀測區(qū)域的水平截面是正方形的情況的方法，繼續(xù)對第二到其它層進行區(qū)域劃分。可以將上述的將最外輪廓接收點的數(shù)量分解為2n之和的方法更一般地推廣為將它分解為an之和的方法(a為等于或大于1的整數(shù)，n為包括0的正整數(shù))。例如，在a＝3的情況下，可以將圖12的區(qū)域1007劃分為圖14所示的第一層接收點組，并且可以進一步劃分為圖15所示的第二層接收點組。但是，在圖14中，由于不能對里面僅包括單個接收點的接收點組再進行劃分，因此在圖15中，只有里面包括9個接收點的接收點組成為第二層接收點組。
圖16用于說明對是否將在步驟706選擇的接收點組繼續(xù)作為接收判斷對象進行判斷(步驟707)的一個例子。在常規(guī)方法中，通過在射線附近定義的區(qū)域中是否包括一個接收點來進行接收判斷。在這種處理中，例如按照非專利出版物3的方法，由于它歸結(jié)為對圓錐體和點的包含判斷，因此，可以基于下兩個幾何量之間的大小關(guān)系來進行判斷在利用包含接收點并且射線是一根法線的平面切割該圓錐體的情況下的橫截圓的半徑；接收點與射線之間的垂直距離。
另一方面，在按照本發(fā)明的發(fā)射法中，在對在射線附近定義的區(qū)域與接收點進行包含判斷之前，需要對在射線附近定義的區(qū)域與定義接收點組的區(qū)域進行相交判斷。由于這種判斷是對三維空間中的兩個區(qū)域進行相交判斷，因此與只需對點和直線進行距離判斷的常規(guī)方法相比，其處理比較困難。此外，為了實現(xiàn)提高接收判斷的速度，進行這種相交判斷所需要的計算量必須小于在對包括在接收點組中的所有接收點進行步驟115的判斷的情況下的計算量的總和。
在本實施例中，參照附圖，將對利用外接球來對定義在射線附近的區(qū)域與定義接收點組的區(qū)域進行相交判斷的情況進行詳細說明。圖16用于說明步驟707的其中利用了外接球的判斷。平面1101和平面1102為安裝在觀測區(qū)域以內(nèi)的障礙物，并且示出了一種情況，其中，射線1103穿過平面1101或者在平面1101被反射，并且進入平面1102。在射線1103的附近，如圖39所示，定義了與射線垂直的截面是多邊形的區(qū)域，在圖16中，示出了與該區(qū)域外接的圓錐體的一部分(局部圓錐體)1104。在定義接收點組的區(qū)域1107中，提供了以點1105作為中心的外接球1106，通過采用這樣的方案，可以將步驟707的判斷歸結(jié)為對外接球1106與局部圓錐體1104的相交判斷。換句話說，在外接球1106與局部圓錐體1104不相交的情況下，由于在局部圓錐體1104中不包含區(qū)域1107里面的接收點，因此在這種情況下，在步驟707將由區(qū)域1107定義的接收點組排除。
參照附圖，以下將在利用外接球的情況下，對步驟707的判斷進行詳細說明。局部圓錐體1104與外接球1106的相交判斷可以分為兩個步驟，一個步驟是對夾在包含平面1101的無限平面與包含平面1102的無限平面之間的區(qū)域與外接球1106進行相交判斷，另一個步驟是對與局部圓錐體1104外接的圓錐體與外接球1106進行相交判斷。關(guān)于相交判斷的順序，為了能夠通過計算量較小的判斷盡可能多地排除可以被排除的接收點組，先對夾在包含平面1101的無限平面與包含平面1102的無限平面之間的區(qū)域進行相交判斷，然后對與局部圓錐體1104外接的圓錐體與外接球1106進行相交判斷。圖17為示出了這種判斷處理的流程圖。此外，圖18說明了其判斷原理并且示出了其中局部圓錐體1104和外接球1106被經(jīng)過外接球的中心1105的平面1111切割的截面，平面1111來自在包括射線1103的平面。
在圖17的處理中，首先，為了對夾在包含平面1101的無限平面與包含平面1102的無限平面之間的區(qū)域與外接球1106進行相交判斷，判斷對于包含平面1101的無限平面來說，外接球的中心1105與射線1103是否位于同一側(cè)(步驟1211)。如果判斷位于同一側(cè)，類似地，判斷對于包含平面1102的無限平面來說，外接球的中心1105與射線1103是否位于同一側(cè)(步驟1212)，如果也判斷位于同一側(cè)，則處理進行到步驟1205。
如果在步驟1211判斷不位于同一側(cè)，則計算外接球的中心1105與包含平面1101的無限平面之間的垂直距離q1(步驟1201)，并且從在圖3的步驟701生成的接收點組的分層結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域中獲取外接球的半徑r，比較q1與r之間的大小關(guān)系(步驟1202)。在q1大于r的情況下，作為排除判斷的判斷結(jié)果送回值YES(步驟1210)，在q1等于或小于r的情況下，處理進行到步驟1205。
如果在步驟1212判斷不位于同一側(cè)，則計算外接球的中心1105與包含平面1102的無限平面之間的垂直距離q2(步驟1203)，并且從所生成的接收點組的分層結(jié)構(gòu)信息的存儲區(qū)域中獲取外接球的半徑r，比較q2與r之間的大小關(guān)系(步驟1204)。在q2大于r的情況下，送回作為排除判斷的判斷結(jié)果的值YES(步驟1210)，在q2等于或小于r的情況下，處理進行到步驟1205。
在步驟1205，計算與局部圓錐體1104外接的圓錐體的頂點1108與外接球的中心1105之間的距離s，并且比較距離s與半徑r之間的大小關(guān)系(步驟1206)。在s小于r的情況下，作為判斷結(jié)果送回值YES(步驟1210)，在s大于r的情況下，計算外接球的中心1105與射線1103之間的垂直距離m(步驟1207)。
這里，由于在外接球1106與局部圓錐體1104外接的情況下，可以利用如下式所示的函數(shù)L(s，θ，r)來計算m的值L(s，θ，r)＝r cosθ+(s2-r2)1/2sinθ……(7)，因此通過比較m與函數(shù)L(s，θ，r)的值的大小關(guān)系，可以對外接球與局部圓錐體進行相交判斷(步驟1208、1209、1210)。但是，參數(shù)θ是外接圓錐體的中心軸線與母線之間的夾角，它可以從相鄰射線的輻射角的間隔得到。
由于這種排除判斷法主要由對點與直線的距離或者點與平面的距離計算等簡單計算組成，并且由于只有外接球的中心點是距離判斷的對象，因此它具有可以抑制判斷所需要的計算量的特性。此外，這種排除判斷法具有通過盡早完成對事件的判斷來省略不經(jīng)濟的計算的特性，其中，基于通過步驟1202、1204、1206和1208的逐步判斷，送回值YES。
參照附圖，以下將具體說明在使用上述的關(guān)于接收點組的分層分組法以及使用外接球?qū)ι鲜龅慕邮拯c組的排除判斷法的情況下，本發(fā)明的接收判斷處理的操作。圖19用于說明在接收點按照柵格形排列在平面區(qū)域1001中的情況下，本發(fā)明的接收判斷處理的操作。此外，該圖示出了射線1303在平面1001上傳播，并穿過障礙物1305或者在障礙物1305反射，進入障礙物1306的情況。區(qū)域1304是利用局部圓錐體的平面1001的截面，該局部圓錐體是利用障礙物1305和障礙物1306切割以射線1303作為中心軸的圓錐體而建立的。
按照本發(fā)明的方法，首先，將平面區(qū)域1001分為用于定義第一層接收點組的區(qū)域1003-1006，并且將排除判斷應用于每個對應的接收點組(圖20)。由于由區(qū)域1003定義的接收點組滿足排除條件，因此將它們排除，并且，由于由區(qū)域1004-1006定義的接收點組不滿足排除條件，因此，在將它們分為第二層接收點組之后，再對其應用排除判斷(圖21)。此外，在該圖中，在白背景上的輪廓圓表示被排除的接收點，灰色的圓表示接收判斷中的接收點。
在第二層接收點組中，在將不滿足排除條件的接收點組進一步分為第三層接收點組之后，對其再次應用排除判斷(圖22)。在本例的情況下，由于在第三層接收點組中只包括一個接收點，因此不將它們分為第四層接收點組，并且將步驟115的接收判斷應用于不滿足對于第三層接收點組的排除條件的接收點組中的所有接收點(圖23)。通過上述處理，選取了包括在區(qū)域1304以內(nèi)的所有接收點(圖24)。從這個操作例子中可以明白，如果使用按照本發(fā)明的接收判斷處理，那么，由于可以通過簡單的判斷將不包括在區(qū)域1304中的接收點以接收點組為單位集中排除，因此與常規(guī)方法相比，可以將進行判斷所需的計算量保持成很小。
以下將參照附圖對本發(fā)明的第二實施例進行說明。在第一實施例中，作為在步驟708的用于接收點組的劃分條件的一個例子，在進行步驟708的判斷期間，提出了接收點組是否包括多個接收點的條件。反之，在第二實施例中，在確定了是否對接收點組進行劃分的情況下，考慮到整個接收判斷處理的計算效率，新引入了預先定義的代價函數(shù)g(·)。
可以從達到步驟115的接收判斷處理的接收點的總數(shù)(N1)、在完成接收判斷處理之前對其應用了步驟707的排除判斷的外接球的總數(shù)(N2)以及在觀測區(qū)域以內(nèi)存在的接收點總數(shù)(N3)來大致理解按照本發(fā)明的接收判斷處理的效率。假設(shè)步驟707的每個排除判斷的計算時間為δ3，進行一次步驟115的接收判斷所需要的計算時間為δ4，則可以通過下式近似得到用于按照本發(fā)明的接收判斷處理所需要的計算時間T4T4＝N1·δ4+N2·δ3另一方面，可以通過下式近似得到用于常規(guī)型接收判斷處理所需要的計算時間T5T5＝N3·δ4由于在真實環(huán)境下，在許多情況中證實T4＜T5，因此按照本發(fā)明的接收判斷處理比常規(guī)型方法更有效。但是，在按照本發(fā)明的接收判斷處理中，N2隨著圖19的區(qū)域1304對觀測區(qū)域的占有率變大而增大，并且本發(fā)明獨有的計算成本“N2·δ3”增大。由于區(qū)域1304一般隨著射線的傳播距離增加而擴大，因此按照本發(fā)明的接收判斷處理的使計算量減少的效果表現(xiàn)出一般隨射線的傳播距離增大而減小的趨勢。
因此，為了防止按照本發(fā)明的接收判斷處理的效率低于常規(guī)型接收判斷處理的效率，引入了通過下式定義的代價函數(shù)g(·)g(N1，N2，N3)＝T4-T5＝N2·δ3-(N1-N3)δ4 ……(8)在這種情況下，它表示與常規(guī)型方法相比，代價函數(shù)的值越小，按照本發(fā)明的方法就越有效。
圖25為其中使用了代價函數(shù)的接收判斷處理的流程圖。對于步驟107，使用了按照本發(fā)明的圖4的方法。但是，對于圖4的步驟708的接收點組的劃分判斷條件，使用了判斷條件“當前層次等于或小于預定的劃分層次的上限或者接收點組包括多個接收點”。圖25與圖33之間的差異在于步驟112和步驟105包圍的接收判斷部分。首先，在步驟112選擇了路徑段之后，在步驟120，判斷所述路徑段是否恰好是從發(fā)射點輻射之后的段。如果滿足這個判斷條件，則在步驟121，為在觀測區(qū)域中可以劃分的最大層次設(shè)置劃分層次上限值。接著，在步驟107，利用劃分層次上限值對所述段進行接收判斷。
在步驟107，連續(xù)記錄在每個層次停止劃分的情況下的N1和N2，直到達到劃分層次的上限，并且，將這些值中的每個值以及N3代入公式(8)，在步驟122，得到在每個層次停止接收點組劃分情況下的代價函數(shù)值。此后，從這些代價中獲取取最小值的層次，并且將該層次設(shè)置為劃分層次上限值(步驟123)。上述過程繼續(xù)進行，直到滿足路徑跟蹤的最終條件為止(步驟105)。但是，為了防止在更新路徑的過程中劃分層次的上限值停留在局部最小值，在劃分層次上限值連續(xù)Q次取相同值的情況下，將上限值重新設(shè)置為初始值(步驟120、121)。通過在真實環(huán)境下進行若干次嘗試，根據(jù)經(jīng)驗確定Q的具體值。
如果像本實施例那樣，將代價函數(shù)引入圖4的步驟708的對接收點組的劃分判斷，那么，由于通過根據(jù)情況適當?shù)囟x代價函數(shù)，可以在預期的任意層次停止劃分接收點組，并且過渡到對包含的接收點的接收判斷，因此能夠?qū)崿F(xiàn)靈活有效的接收判斷處理。
以下將參照附圖對本發(fā)明的第三實施例進行說明。在第一實施例的接收判斷處理中，將步驟707的排除判斷集中應用于屬于相同層次的接收點組。另一方面，在第三實施例中，在剛剛判斷所選擇的接收點組不滿足步驟707的排除判斷之后，立即就從屬于接收點組之下的下一層次的接收點組中選擇一個接收點組，并且對其應用步驟707的排除判斷。圖26示出了按照這樣的遞歸方案的接收判斷處理。參數(shù)的初始化處理與圖3相同。
在第三實施例中，在對參數(shù)進行了圖3的初始化之后，首先，在步驟706，從集合Ai中選擇一個未選擇過的接收點組ri。接著，判斷這個接收點組ri是否滿足預先定義的接收判斷的排除條件(步驟707)。這里，如果確定滿足排除條件，則舍棄所選擇的接收點組ri，并且，為了選擇新的接收點組ri，在步驟710，判斷在集合Ai中是否存在未選擇過的接收點組。如果在這個判斷中確定存在未選擇過的接收點組，則處理返回到步驟706，并且選擇新的接收點組ri。
另一方面，如果在步驟707進行的判斷確定接收點組ri不滿足接收判斷的排除條件，則繼續(xù)進行接收判斷的處理。首先，在步驟708，判斷接收點組ri是否滿足預先定義的劃分條件，如果確定滿足劃分條件，在步驟709獲取了結(jié)構(gòu)信息D并提取在接收點組ri之下的屬于第i+1層的所有接收點組，并且將它們添加到集合Ai+1中之后，通過在步驟717過渡到下一層次，應用在步驟706之后的處理。
反之，如果判斷接收點組ri不滿足劃分條件，則繼續(xù)判斷在接收點組ri部分的每個接收點是否接收到在圖29的步驟112選擇的段上的射線(步驟713、115、116)，如果接收到，則計算電場強度和傳播延遲時間(步驟117)，并且將其結(jié)果存儲在存儲區(qū)域中(步驟118)。在局部地對層次進行上下過渡的同時，從觀測區(qū)域的層次開始重復上述處理(步驟715、717)，最后，在完成了對集合A1中的所有元素的選擇的步驟處，結(jié)束接收判斷處理(步驟716、119)。在遵循上述的第三實施例的情況下，可以達到與第一實施例相同的效果。
以下將參照附圖對本發(fā)明的第四實施例進行說明。在第一實施例中，在剛剛進行了由圖17的步驟1201-步驟1204、步驟1211和步驟1212組成的判斷之后，就進行其中使用了局部圓錐體的步驟1205-步驟1208的判斷。另一方面，在第四實施例中，如圖27所示，它具有省略了步驟1205-步驟1208的判斷的方案。在構(gòu)成射線的路徑段的障礙物之間的間隔很窄的情況下，由于夾在障礙物之間的區(qū)域以內(nèi)的接收點的數(shù)量較少，因此，在由步驟1201-步驟1204、步驟1211和步驟1212組成的判斷中，將觀測區(qū)域以內(nèi)的多數(shù)接收點排除，并且以接收點組為單位進行排除。因此，即使使用了圖27的方案，也可以利用現(xiàn)有技術(shù)來提高接收判斷處理的速度。
在到目前為止的第一到第三實施例中，為了促進對定義接收點組的區(qū)域與局部圓錐體的相交判斷，新提供了用于定義接收點組的區(qū)域的外接球，并且對定義接收點組的區(qū)域與局部圓錐體的相交判斷歸結(jié)為對外接球與局部圓錐體的相交判斷。但是，在第四實施例中，由于不需要進行利用局部圓錐體的判斷，因此，在定義接收點組的區(qū)域是多面體或多邊形的情況下，即使在不提供外接球的情況下，對定義接收點組的區(qū)域與包括障礙物的無限平面直接進行相交判斷，也可以利用現(xiàn)有技術(shù)提高接收判斷處理的速度。在這種情況下，僅通過比較構(gòu)成多面體或多邊形的頂點與平面之間的空間關(guān)系，就可以很容易地實現(xiàn)相交判斷。
具體地說，在包括障礙物的平面F上取一任意點P，對多面體或多邊形的每個頂點，計算平面F的端點是點P的法向矢量與連接點P與多面體或多邊形的頂點的矢量的內(nèi)積。在所計算的內(nèi)積的所有符號相互一致的情況下，定義接收點組的區(qū)域與障礙物不相交，而在所有符號不完全相互一致的情況下，定義接收點組的區(qū)域與障礙物相交。按照這樣的方式，尤其是在構(gòu)成定義接收點組的區(qū)域的多面體或多邊形的頂點的數(shù)量小于包括在接收點組中的接收點的數(shù)量的情況下，其中不使用包含定義接收點組的區(qū)域的區(qū)域的接收點組的排除判斷法對提高接收判斷處理的速度貢獻很大。
以下將參照附圖對本發(fā)明的第五實施例進行說明。在第一實施例中，利用正方形區(qū)域?qū)⒃诙S平面上按照柵格形排列的接收點劃分為接收點組。另一方面，在第五實施例中，應用了正方形以外的劃分方法。在圖28中示出了其一個例子。圖28示出了通過利用面積不同的三角形，對區(qū)域局部地應用分層劃分的劃分例子。尤其在將利用三角形的劃分與第四實施例一起使用的情況下，由于多邊形的頂點的數(shù)量較少，可以實現(xiàn)有效的排除判斷。
按照這種方式，可以利用任意形狀的局部區(qū)域?qū)τ^測區(qū)域內(nèi)的接收點進行分層分組，并且可以利用不同形狀的局部區(qū)域的組合進行分層分組，如四邊形和三角形的組合。此外，在進行劃分和層次化的過程中，可以為觀測區(qū)域的每個地方不均勻地設(shè)置最大層次數(shù)。另外，在第一實施例中，盡管提出了接收點在二維平面上按照柵格形排列的情況，但是，即使在接收點在二維平面上不均勻排列的情況下，本發(fā)明的在其中進行接收點的分層分組的接收判斷處理也是有效的。此外，即使在接收點不均勻地排列在三維空間里的情況下，按照本發(fā)明的接收判斷處理也是有效的。
在第一實施例中，示出了在接收點按照柵格形布置在觀測區(qū)域以內(nèi)的情況下，用于簡便地得到定義接收點組的區(qū)域的方法的例子。但是，一般來說，如果遵照區(qū)域與包含所述區(qū)域的區(qū)域之間的差異最小化、包括在屬于同一層次的每個區(qū)域中的接收點的總數(shù)會盡可能相等、使第一層接收點組的總數(shù)最小，以及在相鄰層次之間的接收點組的總數(shù)方面不出現(xiàn)過大差異這此標準來提供定義接收點組的區(qū)域，任何形狀的區(qū)域都很好。
例如，在對室內(nèi)環(huán)境進行傳播估算的情況下，由于有許多接收點沿著水平地板表面布置的情況，因此一般有許多接收點排列在二維平面的形狀中的情況，但是，例如在室外環(huán)境中，在隨著地勢起伏布置接收點的情況下，有時將接收點不均勻地布置在三維空間中。按照這樣的方式，即使在將接收點不均勻地布置在三維空間中的環(huán)境中，如果遵循上述標準確定屬于每個層次的接收點組，也可以有效地應用按照本發(fā)明的接收判斷處理。
以下將參照附圖對本發(fā)明的第六實施例進行說明。在第一實施例中，為了對接收點組進行排除判斷，說明了其中利用外接球的方法。另一方面，在第六實施例中，應用了將不同于外接球的區(qū)域用作包含定義接收點組的區(qū)域的區(qū)域的排除判斷法。在圖29和圖30中示出了該排除判斷法的一個例子。圖29示出了利用三角形區(qū)域1401將按照柵格形布置的接收點劃分成組的情況。在本實施例中，將與區(qū)域1401的外圍邊相切的平面1402-平面1404用于接收點組的排除判斷。圖29示出了從上面觀察，平面1402-平面1404與區(qū)域1401垂直相切的情況。
以下將參照圖30對排除判斷的方法進行說明。圖30示出了一種情況，其中，射線1453在障礙物1451的點1455穿過障礙物1451或者被反射后，進入障礙物1452的點1456，圖30還示出了借助于包含該射線的平面的截面圖。在射線的附近，提供局部圓錐體1454，并且按照本實施例的排除判斷歸結(jié)為對被平面1458分為兩半的區(qū)域1459和區(qū)域1460與局部圓錐體1454的包含判斷。此時，例如，平面1458對應于包括圖29的平面1402-平面1404以及區(qū)域1401的平面。圖29的矢量1405-1407分別為關(guān)于平面1402-平面1404的朝向與接收點組的區(qū)域相反方向的法向矢量。
在按照本實施例的排除判斷中，首先，進行包括區(qū)域1401的平面與局部圓錐體1454的相交判斷，如果它們彼此不相交，則確定將所述接收點組從接收判斷處理中排除。另一方面，如果判斷它們相交，則在矢量1405-1407指向被平面1402-1404分成兩半的每個區(qū)域的外部的邊上的每個區(qū)域中，判斷在平面1402-平面1404中是否存在完全包含局部圓錐體1454的平面，并且，如果只要存在一個，則確定將所述接收點組從接收判斷處理中排除。
此外，如圖31所示，如果在上述的排除判斷中確定不排除任何一個，則新提供經(jīng)過三角形區(qū)域1401的每個頂點并且與平面1402-1404不重迭的平面1410-1412以及平面1410-1412的法向矢量中朝向與區(qū)域1401相反的側(cè)面的矢量1413-1415，并且重復與局部圓錐體1454相同的包含判斷，并且，只有在任何判斷中都確定不將它們排除的情況下，才能做出不將它們排除的最后判斷。
在將其中使用了外接球的接收點組的排除判斷的方法應用于由像圖29那樣的三角形定義的接收點組的情況下，由于定義接收點組的區(qū)域與外接球之間的差異很大，因此在外接球以內(nèi)包括許多其中不存在接收點的空區(qū)域。因此，由于在接收判斷中不排除要被正常排除的接收點組，因此可能出現(xiàn)對接收點組以內(nèi)的接收點和射線進行不需要的接收判斷計算的情況。另一方面，按照第六實施例，由于不存在這樣的空區(qū)域，因而具有可以減少對射線和接收點組以內(nèi)的接收點進行不必要的計算的作用。此外，在應用第五實施例的情況下，也可以類似地得到這種效果。
圖32示出了用于實現(xiàn)上述的每個實施例的處理運算的功能框圖。參照圖32，接收點的分層分組結(jié)構(gòu)部分1是用于實現(xiàn)在圖1中示出的步驟203的用于構(gòu)成分層的接收點組的處理的塊，射線的跟蹤部分2是用于實現(xiàn)在圖33中示出的對射線的路徑跟蹤處理步驟104的塊。接收點組的篩選部分3是用于實現(xiàn)圖2的對接收點組進行篩選的處理步驟的塊，射線和接收點的接收判斷部分4是用于實現(xiàn)關(guān)于在所選擇的接收點是否接收到圖2的所選擇的段上的射線的判斷處理的步驟的塊。接收點的傳播特性計算部分5是用于實現(xiàn)圖2的計算接收電場強度和傳播延遲時間的處理步驟的塊。
控制部分6對塊1-5中每個塊進行控制，按照存儲在記錄介質(zhì)7中的程序的操作過程運行，從而對每個部分進行控制，并且由CPU(計算機)構(gòu)成。記錄介質(zhì)7由RAM和ROM構(gòu)成，RAM是用于CPU的工作存儲器，ROM存儲程序。顯而易見，通過將每個上述實施例中的操作處理過程作為程序預先存儲在ROM中，可以對每個上述實施例中的操作處理過程進行控制。
如上所述，按照本發(fā)明，與常規(guī)方法相比，具有這樣的效果，即可以在不降低精度的情況下，按照發(fā)射法高速進行接收判斷處理。其原因在于，盡管在常規(guī)方法中，將計算量相同的接收判斷連續(xù)應用于布置在觀測區(qū)域以內(nèi)的所有接收點，但是在本發(fā)明中，預先對接收點進行分層分組，并且通過對接收點組單元進行簡單的判斷計算，將在接收判斷中明顯要被排除的接收點組集中排除。因此，與常規(guī)方法相比，可以減少最后需要應用常規(guī)方法對其進行接收判斷計算的接收點的總數(shù)，并且使抑制總體計算時間成為可能。
權(quán)利要求
1.一種射線接收判斷方法，其中，對在觀測區(qū)域以內(nèi)提供的射線路徑進行預測，并且將接收判斷處理應用于預先布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的所述射線的接收點，其特征在于，將布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為單個或多個接收點的組，并將所述接收判斷處理應用于包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組。
2.如權(quán)利要求1所述的射線接收判斷方法，其特征在于對所述接收點應用分層分組處理，從而形成大規(guī)模接收點組包括多個較小規(guī)模接收點組的結(jié)構(gòu)，并且構(gòu)成由關(guān)于不同層次之間的接收點組與包括在接收點組中的接收點之間的隱含關(guān)系的信息構(gòu)成的分層結(jié)構(gòu)信息。
3.如權(quán)利要求1所述的射線接收判斷方法，其特征在于對所述觀測區(qū)域以內(nèi)的所述接收點組應用篩選處理，所述篩選處理用于僅留下里面包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組的，并且將射線和接收點的所述接收判斷處理僅應用于包括在所述最后篩選出的接收點組中的接收點。
4.如權(quán)利要求3所述的射線接收判斷方法，其特征在于，參照所述分層結(jié)構(gòu)信息，通過從大規(guī)模接收點組到小規(guī)模接收點組的連續(xù)過渡，逐步進行所述篩選處理。
5.如權(quán)利要求3所述的射線接收判斷方法，其特征在于通過對包含接收點組的區(qū)域與在所述射線附近定義的局部空間進行相交判斷，進行用于所述篩選處理的篩選判斷。
6.如權(quán)利要求3所述的射線接收判斷方法，其特征在于，在進行用于所述篩選處理的篩選判斷中，連續(xù)將所述篩選判斷應用于每個接收點組，直到對屬于所述觀測區(qū)域以內(nèi)的同層次的所有接收點組完成所述篩選判斷，其后，將該處理移到由較小規(guī)模的接收點組構(gòu)成的下一層次，并且類似地，將所述篩選處理應用于每個接收點組，直到對同層次內(nèi)將是所述篩選判斷的對象的接收點組完成所述篩選處理。
7.如權(quán)利要求3所述的射線接收判斷方法，其特征在于，在進行用于所述篩選處理的篩選判斷中，將所述篩選判斷處理應用于在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點組中的一個，然后，從所述接收點組所屬層次的下一個層次中選擇包含在所述接收點組中的一個較小規(guī)模的接收點組，以便對其應用所述篩選判斷，并且，在達到最后不能劃分的接收點組的層次時的步驟處，將射線和接收點的所述接收判斷處理應用于包括在所述接收點組中的接收點，其后，將所述篩選判斷應用于在上一級層次中的未選擇過的接收點組，并且由此使所述篩選判斷處理遞歸進行。
8.如權(quán)利要求3所述的射線接收判斷方法，其特征在于，作為包含所述接收點組的區(qū)域，利用了與這些接收點組外接的外接球。
9.如權(quán)利要求3所述的射線接收判斷方法，其特征在于，作為包含所述接收點組的區(qū)域，使用了由單個或多個平面劃分的區(qū)域的組合所定義的區(qū)域。
10.如權(quán)利要求8所述的射線接收判斷方法，其特征在于所述接收點按照平面柵格形布置在所述觀測區(qū)域中，并且在所述分層分組處理中，當按照直線排列在最外側(cè)的柵格點構(gòu)成一個矩形時，將最外輪廓接收點的數(shù)量分解為an之和，并且在新生成了將通過分解生成的每個因子an用為最外輪廓接收點的數(shù)量的正方形區(qū)域之后，在這些正方形區(qū)域中，盡可能地在所述觀測區(qū)域里面擴展具有較大面積的區(qū)域，進一步，通過連續(xù)地將每個擴展的正方形區(qū)域分為具有相同面積的a2個正方形區(qū)域，構(gòu)成分層次的接收點組，其中a為等于或大于1的整數(shù)，n為包括0的正整數(shù)。
11.如權(quán)利要求5所述的射線接收判斷方法，其特征在于，在障礙物位于所述射線的兩端的情況下，通過對夾在包括障礙物的兩個平面之間的區(qū)域與所述接收點組進行相交判斷，進行所述篩選判斷。
12.如權(quán)利要求5所述的射線接收判斷方法，其特征在于，當判斷是否將所述接收點組劃分為規(guī)模較小的接收點組時，利用預先定義的代價函數(shù)的值進行所述篩選判斷。
13.一種無線電波傳播特性估算方法，特征在于利用如權(quán)利要求1所述的射線接收判斷方法，對所述觀測區(qū)域中的無線電波的傳播進行估算。
14.一種射線接收判斷系統(tǒng)，其中，對在觀測區(qū)域以內(nèi)提供的射線的路徑進行預測，并且將接收判斷處理應用于預先布置在所述觀測區(qū)域內(nèi)的所述射線的接收點，所述接收判斷系統(tǒng)包括分組裝置，用于將布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為單個或多個接收點的組；以及接收判斷裝置，用于對包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組應用所述接收判斷處理。
15.如權(quán)利要求14所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其中，所述分組裝置對所述接收點應用分層分組處理，從而形成具有大規(guī)模的接收點組包含多個較小規(guī)模的接收點組的結(jié)構(gòu)，并且構(gòu)成由關(guān)于不同層次之間的接收點組與包括在接收點組中的接收點的隱含關(guān)系的信息構(gòu)成的分層結(jié)構(gòu)信息。
16.如權(quán)利要求14所述的射線接收判斷系統(tǒng)，還包括篩選裝置，用于對所述觀測區(qū)域以內(nèi)的所述接收點組應用篩選處理，所述篩選處理用于僅留下包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組的，并且所述接收判斷裝置將射線和接收點的所述接收判斷處理只應用于包括在所述最后篩選出的接收點組中的接收點。
17.如權(quán)利要求16所述的射線接收判斷系統(tǒng)，基于所述分層結(jié)構(gòu)信息，所述篩選裝置通過從大規(guī)模接收點組到小規(guī)模接收點組的連續(xù)過渡，逐步進行所述篩選處理。
18.如權(quán)利要求16所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其中，所述篩選裝置通過對包含接收點組的區(qū)域與在所述射線附近定義的局部空間進行相交判斷，進行用于所述篩選處理的篩選判斷。
19.如權(quán)利要求16所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其中，所述篩選裝置連續(xù)將用于所述篩選處理的篩選判斷應用于每個接收點組，直到對所述觀測區(qū)域內(nèi)屬于同一層次的接收點組完成篩選判斷，其后，移到由較小規(guī)模的接收點組組成的下一層次，類似地，將所述篩選處理應用于每個接收點組，直到對在同層次里將作為所述篩選判斷的對象的接收點組完成所述篩選處理。
20.如權(quán)利要求16所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其中，所述篩選判斷裝置將所述篩選判斷處理應用于所述觀測區(qū)域內(nèi)的接收點組中的一個，然后，從所述接收點組所屬的層次的下一層次中選擇一個包含在所述接收點組中的較小規(guī)模的接收點組，以便對其應用所述篩選判斷，并且在達到最后不能劃分接收點組的層次時的步驟處，將射線和接收點的所述接收判斷處理應用于包括在所述接收點組中的接收點，其后，將所述篩選判斷應用于在上一級層次中未選擇過的接收點組，由此使所述篩選判斷遞歸進行。
21.如權(quán)利要求17所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其特征在于，作為包含所述接收點組的區(qū)域，利用了與這些接收點組外接的外接球。
22.如權(quán)利要求16所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其特征在于，作為包含所述接收點組的區(qū)域，使用了由單個或多個平面劃分的區(qū)域組合所定義的區(qū)域。
23.如權(quán)利要求21所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其特征在于，所述接收點按照平面柵格形布置在所述觀測區(qū)域中，并且在所述分層分組處理中，當按照直線排列在最外側(cè)的接收點構(gòu)成一個矩形時，將最外輪廓接收點的數(shù)量分解為an之和，并且在新生成了將通過分解生成的每個因子an用為最外輪廓接收點的數(shù)量的正方形區(qū)域之后，在這些正方形區(qū)域中，盡可能地在所述觀測區(qū)域里面擴展具有較大面積的區(qū)域，進一步，通過連續(xù)地將每個擴展的正方形區(qū)域分為具有相同面積的a2個正方形區(qū)域，構(gòu)成分層次的接收點組，其中a為等于或大于1的整數(shù)，n為包括0的正整數(shù)。
24.如權(quán)利要求18所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其特征在于，在障礙物位于所述射線的兩端的情況下，通過對夾在包括障礙物的兩個平面之間的區(qū)域與所述接收點組進行相交判斷，進行所述篩選判斷。
25.如權(quán)利要求18所述的射線接收判斷系統(tǒng)，其特征在于，當判斷是否將所述接收點組劃分為規(guī)模較小的接收點組時，利用預先定義的代價函數(shù)的值進行所述篩選判斷。
26.一種無線電波傳播特性估算系統(tǒng)，特征在于利用如權(quán)利要求14所述的射線接收判斷系統(tǒng)，對所述觀測區(qū)域中的無線電波傳播進行估算。
27.一種程序，用于使得計算機執(zhí)行射線接收判斷方法，其中，對在觀測區(qū)域內(nèi)提供的射線的路徑進行預測，并且將接收判斷處理應用于所述射線的預先布置在所述觀測區(qū)域內(nèi)的接收點，該計算機可讀程序的特征在于，將布置在所述觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為單個或多個接收點的組，并且將所述接收判斷處理應用于包括需要對其應用所述接收判斷處理的接收點的接收點組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種方法和系統(tǒng)，將布置在觀測區(qū)域以內(nèi)的接收點分為多個接收點的組，并且預先構(gòu)成一種分層結(jié)構(gòu)，其中大規(guī)模接收點組包含多個較小規(guī)模接收點組。按照預先定義的判斷標準，從大規(guī)模接收點組到較小規(guī)模接收點組，連續(xù)對包含需要進行射線接收判斷處理的接收點的接收點組進行篩選，并且將最后的射線和接收點的接收判斷僅應用于包含在篩選出的接收點組中的接收點。因此，由于以包含接收點的接收點組為單位將在利用常規(guī)技術(shù)的接收判斷中明顯要被排除的接收點組集中排除，可以使對其應用接收判斷的接收點的總數(shù)減少。結(jié)果，可以比常規(guī)方法更多地抑制進行傳播估算所需要的時間。
文檔編號H04B17/00GK1507175SQ200310121329
公開日2004年6月23日 申請日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者渡邊吉則 申請人:日本電氣株式會社