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JP6455818B2 - Attenuation coefficient estimation device, attenuation coefficient estimation method, and program - Google Patents

Attenuation coefficient estimation device, attenuation coefficient estimation method, and program Download PDF

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JP6455818B2 JP2015046295A JP2015046295A JP6455818B2 JP 6455818 B2 JP6455818 B2 JP 6455818B2 JP 2015046295 A JP2015046295 A JP 2015046295A JP 2015046295 A JP2015046295 A JP 2015046295A JP 6455818 B2 JP6455818 B2 JP 6455818B2
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Description

本発明は、波源からの電波の減衰特性に関する減衰特性関数の減衰係数を推定する減衰係数推定装置等に関する。   The present invention relates to an attenuation coefficient estimation device and the like for estimating an attenuation coefficient of an attenuation characteristic function related to attenuation characteristics of radio waves from a wave source.

近年、周波数資源の逼迫やモバイルトラヒックの爆発的な増加等に対応するための周波数利用効率の向上手段の1つとして、空間的・時間的に使用されていない周波数帯域(ホワイトスペース)の有効利用が挙げられる。そのように、空いている周波数帯域を効率的に利用するためには、周波数ごとの空間的・時間的空き状況を適切に把握することが必要になる。   In recent years, effective use of frequency bands (white space) that are not used spatially and temporally as one of the means to improve frequency utilization efficiency to cope with the tightness of frequency resources and the explosive increase in mobile traffic. Is mentioned. As described above, in order to efficiently use the vacant frequency band, it is necessary to appropriately grasp the spatial and temporal vacancy conditions for each frequency.

そのようなホワイトスペースの検出方法として、例えば、スペクトラムセンシング技術を用いた方法がある。その方法では、センサ(受信装置)を配置した位置でスペクトラムの有無を判定することによって、ホワイトスペースの領域を検出することができる。   As such a white space detection method, for example, there is a method using a spectrum sensing technique. In this method, the white space region can be detected by determining the presence or absence of a spectrum at the position where the sensor (receiving device) is arranged.

しかしながら、スペクトラムセンシング技術を用いた方法では、センサの配置粒度と、検出できるホワイトスペースの空間的精度とがトレードオフの関係となる。そのため、高い空間的精度でホワイトスペースを検出するためには、センサの配置粒度を高くする必要があり、検出コストが高くなるという問題があった。   However, in the method using the spectrum sensing technique, the sensor arrangement granularity and the spatial accuracy of the white space that can be detected are in a trade-off relationship. Therefore, in order to detect the white space with high spatial accuracy, it is necessary to increase the arrangement granularity of the sensor, and there is a problem that the detection cost increases.

そのような問題を解決し、少ない受信点でも伝搬損失を高精度に推定することができる手法として、波源を中心としたある方位角方向の減衰特性関数を決定する際に、その方位角方向から離れた方向の受信点ほど影響が小さくなるように推定することが行われている(例えば、非特許文献1参照)。   As a method that can solve such problems and estimate propagation loss with high accuracy even with a small number of reception points, when determining the attenuation characteristic function in a certain azimuth direction around the wave source, The estimation is performed so that the influence becomes smaller as the reception points in the farther direction are received (see, for example, Non-Patent Document 1).

堀端研志、菅野一生、長谷川晃朗、前山利幸、武内良男、「重み付け最小二乗法による方位角変数を用いた伝搬損失推定手法」、電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集、p.403、2014年9月Kenji Horibata, Kazuo Kanno, Goro Hasegawa, Toshiyuki Maeyama, Yoshio Takeuchi, "Propagation Loss Estimation Method Using Azimuth Variable by Weighted Least Squares Method", Proceedings of Society Conference of IEICE, p. 403, September 2014

上記非特許文献1に記載された方法では、ある方位角方向から離れた方向の受信点ほど影響を小さくするため、その方位角方向から離れるほど減少する重みの関数を用いている。その関数は、通常、減少の程度を示すパラメータを1以上有している。例えば、その関数は、次式のようであってもよい。なお、θは、ある方位角であり、θiは、受信点の方位角である。次式の場合、α、βがパラメータとなる。
The method described in Non-Patent Document 1 uses a weight function that decreases as the distance from the azimuth direction increases in order to reduce the influence of the reception point in the direction away from the azimuth direction. The function usually has one or more parameters indicating the degree of reduction. For example, the function may be as follows: Note that θ is a certain azimuth, and θ i is the azimuth of the reception point. In the case of the following expression, α and β are parameters.

上記非特許文献1に記載された方法において、パラメータα、βを変更すると、それに応じて推定される減衰特性関数が異なることになり、結果として、検出されるホワイトスペースが異なることになる。具体的には、図9で示されるように、α=0.7,β=1とした場合と、α=0.9,β=1とした場合では、ホワイトスペースの形状が異なることが明らかである。そのため、その重みの関数において、適切なパラメータの値を設定することが求められることになる。   In the method described in Non-Patent Document 1, when the parameters α and β are changed, the attenuation characteristic functions estimated in accordance with the parameters α and β are changed, and as a result, the detected white space is different. Specifically, as shown in FIG. 9, it is apparent that the shape of the white space is different between α = 0.7 and β = 1 and α = 0.9 and β = 1. It is. Therefore, it is required to set an appropriate parameter value in the function of the weight.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、適切なパラメータの値の設定された重み関数を用いることによって、減衰特性関数の適切な減衰係数を推定することができる減衰係数推定装置等を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and an attenuation coefficient estimation that can estimate an appropriate attenuation coefficient of an attenuation characteristic function by using a weight function in which an appropriate parameter value is set. An object is to provide a device or the like.

上記目的を達成するため、本発明による減衰係数推定装置は、受信装置が波源から受信する電波の受信信号強度と、波源から受信装置までの距離及び方位角とを有する複数の観測情報の集合である観測集合を受け付ける受付部と、特定の方位角に関する、波源からの電波の減衰特性に関する関数であり、波源からの距離に依存する関数である減衰特性関数の係数である減衰係数を、観測集合に含まれる複数の観測情報と、特定の方位角から離れるほど減少する重みの関数であり、減少に関する1以上のパラメータを含む関数である重み関数とを用いて、特定の方位角から離れた方位角を含む観測情報ほど小さな影響となる回帰分析によって推定することを、複数の方位角、及びパラメータの複数の値について行うことにより、パラメータの値と、パラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける対応情報を複数のパラメータの値について取得する推定部と、パラメータの値と、パラメータの値の重み関数、及び観測集合よりも多い個数の観測情報の集合である高密度観測集合を用いて推定された、複数の方位角ごとの減衰係数の方位角方向の特性である方位角特性とを対応付ける複数の基準対応情報、並びに高密度観測集合に適合するパラメータの値である正解値を含む基準情報が複数記憶される基準情報記憶部と、推定部によって取得された複数の対応情報を用いて、パラメータの値ごとに減衰係数の方位角特性を取得し、取得したパラメータの値ごとの方位角特性に、基準情報に含まれる複数の基準対応情報に関するパラメータの値ごとの方位角特性が類似するかどうか判断する類似判断部と、類似判断部によって、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報を有する基準情報に含まれるパラメータの正解値に、対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定する特定部と、を備えたものである。
パラメータの値ごとの減衰係数の方位角特性が類似している場合には、重み関数におけるパラメータの適切な値も類似していると考えられるため、このような構成により、適切なパラメータの値の設定された重み関数を用いた減衰係数を推定することができるようになる。その結果、例えば、その減衰係数を有する減衰特性関数を用いて算出されたホワイトスペースが適切なものとなる。
In order to achieve the above object, an attenuation coefficient estimation apparatus according to the present invention is a set of a plurality of observation information having a received signal intensity of a radio wave received from a wave source by a receiving apparatus, and a distance and an azimuth angle from the wave source to the receiving apparatus. A reception unit that accepts a certain observation set, and a function related to the attenuation characteristic of the radio wave from the wave source with respect to a specific azimuth, and an attenuation coefficient that is a coefficient of the attenuation characteristic function that is a function depending on the distance from the wave source. Azimuth away from a specific azimuth by using a plurality of observation information included in and a weight function that is a function of weight that decreases as the distance from the specific azimuth increases, and that includes one or more parameters related to the decrease The value of the parameter can be estimated by performing the regression analysis, which has a smaller effect on the observation information including the angle, for multiple azimuths and multiple values of the parameter. , An estimation unit that obtains correspondence information that associates attenuation coefficients for each of a plurality of azimuth angles estimated using a parameter value weight function, a plurality of parameter values, a parameter value, and a parameter value weight function , And a plurality of azimuth characteristics, which are characteristics of the azimuth direction of the attenuation coefficient for each azimuth angle, estimated using a high-density observation set that is a set of observation information larger than the observation set. Using the reference correspondence information and the reference information storage unit that stores a plurality of pieces of reference information including correct values that are the values of parameters suitable for the high-density observation set, and the plurality of pieces of correspondence information acquired by the estimation unit, Acquire the azimuth characteristics of the attenuation coefficient for each value, and set the azimuth characteristics for each acquired parameter value to the values of the parameters related to multiple reference correspondence information included in the reference information. A similarity determination unit that determines whether or not the azimuth characteristics are similar, and a reference having a plurality of reference correspondence information determined by the similarity determination unit to be similar to the azimuth characteristics for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information A specifying unit that specifies an attenuation coefficient associated with the correct value of the parameter included in the information by the correspondence information.
When the azimuth characteristics of the attenuation coefficient for each parameter value are similar, it is considered that the appropriate value of the parameter in the weight function is also similar. The attenuation coefficient using the set weight function can be estimated. As a result, for example, the white space calculated using the attenuation characteristic function having the attenuation coefficient is appropriate.

また、本発明による減衰係数推定装置では、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると類似判断部によって判断された複数の基準対応情報がない場合に、波源からの電波に関する基準情報を要求する要求情報を出力する要求情報出力部と、要求情報出力部による要求情報の出力に応じて、波源からの電波に関する基準情報を受け付け、基準情報記憶部に蓄積する基準情報受付部と、をさらに備え、特定部は、基準情報受付部によって受け付けられた基準情報に含まれるパラメータの正解値に、対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定してもよい。
このような構成により、ある波源に対応する適切な基準情報が記憶されていない場合に、その波源に対応する基準情報を受け付けることができ、その基準情報に含まれるパラメータの正解値を用いることによって、その波源に関する適切な減衰係数を推定することができるようになる。また、このようにして、基準情報記憶部で記憶されている基準情報の数が増加することにより、受付部で受け付けられた観測集合に対応する減衰係数を、基準情報を受け付けずに推定できる可能性を高くすることができる。一方、ある波源に対応する適切な基準情報が記憶されている場合には、新たに基準情報を取得しなくても、適切な減衰係数を推定することができるようになる。その結果、より少ない観測情報を用いた減衰係数の推定が可能となり、観測情報の測定数を削減することができる。
In addition, in the attenuation coefficient estimation device according to the present invention, when there is no plurality of reference correspondence information determined by the similarity determination unit to be similar to the azimuth characteristic for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information, A request information output unit that outputs request information for requesting reference information about the reference information, and a reference information reception unit that receives reference information about the radio wave from the wave source according to the output of the request information by the request information output unit, and stores it in the reference information storage unit The specifying unit may specify the attenuation coefficient associated with the correct value of the parameter included in the reference information received by the reference information receiving unit by the correspondence information.
With this configuration, when appropriate reference information corresponding to a certain wave source is not stored, the reference information corresponding to the wave source can be received, and by using the correct value of the parameter included in the reference information An appropriate attenuation coefficient for the wave source can be estimated. In addition, in this way, by increasing the number of reference information stored in the reference information storage unit, it is possible to estimate the attenuation coefficient corresponding to the observation set received by the receiving unit without receiving the reference information Sexuality can be increased. On the other hand, when appropriate reference information corresponding to a certain wave source is stored, an appropriate attenuation coefficient can be estimated without newly acquiring reference information. As a result, the attenuation coefficient can be estimated using less observation information, and the number of observation information measurements can be reduced.

また、本発明による減衰係数推定装置では、要求情報出力部による要求情報の出力に応じて、波源からの電波に関する高密度観測集合を受け付ける高密度観測集合受付部と、重み関数と、高密度観測集合受付部によって受け付けられた高密度観測集合とを用いて、パラメータの値と、パラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける情報を、複数のパラメータの値について取得し、複数の方位角ごとの減衰係数の方位角特性を取得することによって複数の基準対応情報を取得する基準推定部と、基準推定部によって取得された、パラメータの値と、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける複数の情報から、高密度観測集合受付部によって受け付けられた高密度観測集合に適合する複数の方位角ごとの減衰係数を特定し、特定した減衰特性に対応するパラメータの値である正解値を特定する正解値特定部と、をさらに備え、基準情報受付部は、基準推定部によって取得された基準対応情報と、正解値特定部によって特定された正解値とを含む基準情報を受け付けてもよい。
このような構成により、受け付けられた高密度観測集合を用いて基準情報を取得することができる。
Further, in the attenuation coefficient estimation apparatus according to the present invention, a high-density observation set receiving unit that receives a high-density observation set related to radio waves from a wave source, a weight function, and a high-density observation according to the output of request information from the request information output unit Using the high-density observation set received by the set reception unit, information associating the parameter value with the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles estimated using the weight function of the parameter value A reference estimation unit that acquires a plurality of reference correspondence information by acquiring the azimuth characteristics of attenuation coefficients for each of a plurality of azimuth angles, a parameter value acquired by the reference estimation unit, and a plurality of values From the multiple pieces of information that correspond to the attenuation coefficient for each azimuth angle, the multiple azimuth angles that fit the high-density observation set received by the high-density observation set acceptance unit And a correct value specifying unit that specifies a correct value that is a parameter value corresponding to the specified attenuation characteristic, and the reference information receiving unit includes the reference correspondence information acquired by the reference estimating unit And reference information including the correct value specified by the correct value specifying unit may be received.
With such a configuration, the reference information can be acquired using the received high-density observation set.

また、本発明による減衰係数推定装置では、特定部によって特定された減衰係数を含む減衰特性関数を用いて、波源からの電波が到達する範囲を推定する範囲推定部と、範囲推定部が推定した範囲に関する出力を行う出力部と、をさらに備えてもよい。
このような構成により、例えば、電波の到達範囲等を推定することができる。
Further, in the attenuation coefficient estimation apparatus according to the present invention, the range estimation unit that estimates the range in which the radio wave from the wave source reaches and the range estimation unit use the attenuation characteristic function including the attenuation coefficient specified by the specifying unit. And an output unit that performs output related to the range.
With such a configuration, for example, the reach of radio waves can be estimated.

本発明による減衰係数推定装置等によれば、適切なパラメータの値の設定された重み関数を用いた減衰係数を推定することができるようになる。その結果、例えば、その減衰係数を有する減衰特性関数を用いて算出されたホワイトスペースが適切なものとなる。   According to the attenuation coefficient estimation apparatus and the like according to the present invention, it is possible to estimate an attenuation coefficient using a weight function in which appropriate parameter values are set. As a result, for example, the white space calculated using the attenuation characteristic function having the attenuation coefficient is appropriate.

本発明の実施の形態による減衰係数推定装置を含む情報通信システムの構成を示す図The figure which shows the structure of the information communication system containing the attenuation coefficient estimation apparatus by embodiment of this invention 同実施の形態による減衰係数推定装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the attenuation coefficient estimation apparatus by the embodiment 同実施の形態による減衰係数推定装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement of the attenuation coefficient estimation apparatus by the embodiment 同実施の形態による減衰係数推定装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement of the attenuation coefficient estimation apparatus by the embodiment 同実施の形態による減衰係数推定装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement of the attenuation coefficient estimation apparatus by the embodiment 同実施の形態による減衰係数推定装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement of the attenuation coefficient estimation apparatus by the embodiment 同実施の形態による減衰係数推定装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement of the attenuation coefficient estimation apparatus by the embodiment 同実施の形態における観測集合の取得について説明するための図The figure for demonstrating acquisition of the observation set in the embodiment 同実施の形態における高密度観測集合の取得について説明するための図The figure for demonstrating acquisition of the high-density observation set in the embodiment 同実施の形態における到達範囲とホワイトスペースとの一例を示す図The figure which shows an example of the reachable range and white space in the embodiment 同実施の形態における到達範囲とホワイトスペースとの一例を示す図The figure which shows an example of the reachable range and white space in the embodiment 同実施の形態におけるコンピュータシステムの外観一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of the appearance of the computer system in the embodiment 同実施の形態におけるコンピュータシステムの構成の一例を示す図The figure which shows an example of a structure of the computer system in the embodiment 重み関数のパラメータの値と推定電力との関係について説明するための図Diagram for explaining the relationship between the parameter value of the weight function and the estimated power

以下、本発明による減衰係数推定装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本発明の実施の形態による減衰係数推定装置は、減衰特性関数の減衰係数に関する方位角特性の類似性を用いて、ある観測集合に対応する適切なパラメータの値を特定し、そのパラメータの値に対応する減衰係数を用いて、波源からの電波が到達する範囲を推定するものである。   Hereinafter, an attenuation coefficient estimation apparatus according to the present invention will be described using embodiments. In the following embodiments, components and steps denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted. The attenuation coefficient estimation apparatus according to the embodiment of the present invention specifies an appropriate parameter value corresponding to a certain observation set by using the similarity of the azimuth angle characteristic regarding the attenuation coefficient of the attenuation characteristic function, and sets the parameter value as the parameter value. The range in which the radio wave from the wave source reaches is estimated using the corresponding attenuation coefficient.

図1は、本実施の形態による減衰係数推定装置3を含む情報通信システムの構成を示す図である。図1において、本実施の形態による情報通信システムは、複数の受信装置1と、減衰係数推定装置3とを備える。複数の受信装置1と、減衰係数推定装置3とは、有線または無線の通信回線100を介して接続されている。通信回線100は、例えば、インターネットやイントラネット、公衆電話回線網等であってもよい。なお、後述するように、複数の受信装置1と減衰係数推定装置3とは通信回線100を介して接続されていなくてもよい。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an information communication system including an attenuation coefficient estimation device 3 according to the present embodiment. In FIG. 1, the information communication system according to the present embodiment includes a plurality of receiving apparatuses 1 and an attenuation coefficient estimating apparatus 3. The plurality of receiving apparatuses 1 and the attenuation coefficient estimating apparatus 3 are connected via a wired or wireless communication line 100. The communication line 100 may be, for example, the Internet, an intranet, a public telephone line network, or the like. As will be described later, the plurality of receiving devices 1 and the attenuation coefficient estimating device 3 may not be connected via the communication line 100.

受信装置1は、波源2からの電波を受信する。受信装置1は、通常、その電波の受信に応じて、波源2からの受信信号を取得するが、そうでなくてもよい。その受信信号は、例えば、ベースバンド信号のIQデータや複素振幅値等であってもよい。受信信号を取得しない場合には、受信装置1は、波源2からの電波の受信電力を取得してもよい。また、受信装置1の位置が不明である場合には、受信装置1は、その位置を取得する処理を行ってもよい。受信装置1が移動可能な場合には、受信装置1の位置を取得する処理を行うことが好適である。なお、受信装置1の個数や配置箇所は問わないが、減衰特性関数を推定するのに十分な個数の受信装置1が、波源2の周辺にできるだけ均等に存在することが好適である。また、図1では、複数の受信装置1が存在する場合について示しているが、そうでなくてもよい。移動可能な1個の受信装置1によって、複数の地点における波源2からの電波の受信が行われてもよい。また、図1では、受信装置1の受信アンテナがパラボラアンテナである場合について示しているが、そうでなくてもよいことは言うまでもない。   The receiving device 1 receives radio waves from the wave source 2. The receiving device 1 usually acquires the received signal from the wave source 2 in response to the reception of the radio wave, but this need not be the case. The received signal may be, for example, IQ data of a baseband signal, a complex amplitude value, or the like. When the reception signal is not acquired, the reception device 1 may acquire the reception power of the radio wave from the wave source 2. Moreover, when the position of the receiving device 1 is unknown, the receiving device 1 may perform a process of acquiring the position. When the receiving device 1 is movable, it is preferable to perform a process for acquiring the position of the receiving device 1. The number and arrangement location of the receiving apparatuses 1 are not limited, but it is preferable that a sufficient number of receiving apparatuses 1 for estimating the attenuation characteristic function exist as uniformly as possible around the wave source 2. Further, FIG. 1 shows a case where a plurality of receiving apparatuses 1 exist, but this need not be the case. One movable receiving device 1 may receive radio waves from the wave source 2 at a plurality of points. 1 shows a case where the receiving antenna of the receiving device 1 is a parabolic antenna, it goes without saying that this need not be the case.

受信装置1によって自装置の位置の取得が行われる場合に、その位置の取得は、例えば、GPS(Global Positioning System)を用いて行われてもよく、ジャイロなどの自律航法装置を用いて行われてもよく、携帯電話や無線LAN等の最寄りの基地局を利用して行われてもよく、または、その他の方法で行われてもよい。   When the position of the own apparatus is acquired by the receiving apparatus 1, the position may be acquired using, for example, a GPS (Global Positioning System) or an autonomous navigation apparatus such as a gyro. Alternatively, it may be performed using a nearest base station such as a mobile phone or a wireless LAN, or may be performed by other methods.

また、受信装置1は、取得した受信信号や受信電力を用いて、後述する受信信号強度を算出してもよい。また、受信装置1は、波源2から自装置までの距離及び方位角を取得してもよい。その距離及び方位角についても後述する。受信装置1は、その距離等の算出を、例えば、波源2の位置と、自装置の位置とを用いて行ってもよい。また、受信装置1は、受信電力または受信信号強度等を減衰係数推定装置3に送信してもよい。また、後述するように、減衰係数推定装置3において、受信装置1が電波を受信した受信アンテナの高さや、受信装置1を識別する受信装置識別子が必要である場合には、受信装置1は、そのような情報を直接または他のサーバ等を介して、減衰係数推定装置3に送信してもよい。その場合には、受信アンテナの高さ等は、例えば、後述する観測情報に含めて送信されてもよい。なお、波源2の位置は、例えば、既知であってもよく、または、TDoA(Time Difference of Arrival)や、DoA(Direction of Arrival)等の方法を用いて算出されたものであってもよい。ここで、TDoAやDoAによる位置の算出方法の詳細については、例えば、次の文献を参照されたい。
文献:K. Ho,Y. Chan,「Solution and performance analysis of geolocation by tdoa」,IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,vol. 29,no. 4,p. 1311-1322,1993年10月
文献:S. U. Pillai,「Array Signal Processing」,Springer-Verlag,1989年
In addition, the receiving device 1 may calculate a received signal strength, which will be described later, using the acquired received signal and received power. The receiving device 1 may acquire the distance and azimuth angle from the wave source 2 to its own device. The distance and azimuth will be described later. The receiving apparatus 1 may calculate the distance or the like using, for example, the position of the wave source 2 and the position of the own apparatus. The receiving device 1 may transmit the received power or the received signal strength to the attenuation coefficient estimating device 3. As will be described later, in the attenuation coefficient estimation device 3, when the height of the reception antenna from which the reception device 1 has received radio waves or a reception device identifier that identifies the reception device 1 is necessary, the reception device 1 Such information may be transmitted to the attenuation coefficient estimation device 3 directly or via another server. In that case, for example, the height of the receiving antenna may be included in the observation information described later and transmitted. Note that the position of the wave source 2 may be known, for example, or may be calculated using a method such as TDoA (Time Difference of Arrival) or DoA (Direction of Arrival). Here, for details of the calculation method of the position by TDoA or DoA, refer to the following document, for example.
Literature: K. Ho, Y. Chan, “Solution and performance analysis of geolocation by tdoa”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. 29, no. 4, p. 1311-1322, October 1993 Literature: SU Pillai, "Array Signal Processing", Springer-Verlag, 1989

波源2は、電波を送信するものであればどのようなものであってもよく、例えば、携帯電話等の無線基地局であってもよく、タクシー等の無線システムの基地局であってもよく、その他の電波を送信するものであってもよい。また、波源2の個数は1個であってもよく、または、2個以上であってもよい。2個以上の波源2が存在する場合に、それらの波源2は、例えば、ほぼ同じ位置に存在し、周波数の異なる電波を送信するものであってもよい。また、その場合に、それらの波源2は、同じ送信電力により、同じゲインの送信アンテナを介して電波を送信するものであってもよい。また、波源2は、単一の周波数の電波のみを送信するものであってもよく、または、周波数の異なる2以上の電波を送信するものであってもよい。また、図1では、波源2の周囲に複数の受信装置1が存在する場合について示しているが、波源2の位置が事前に分からないこともあるため、複数の受信装置1は、波源2の存在しうる範囲の全体にわたって配置されていることが好適である。   The wave source 2 may be anything as long as it transmits radio waves. For example, the wave source 2 may be a radio base station such as a mobile phone or a base station of a radio system such as a taxi. Other radio waves may be transmitted. Further, the number of wave sources 2 may be one, or two or more. When two or more wave sources 2 exist, these wave sources 2 may exist at substantially the same position and transmit radio waves having different frequencies, for example. In this case, the wave sources 2 may transmit radio waves via the transmission antenna having the same gain with the same transmission power. The wave source 2 may transmit only radio waves having a single frequency, or may transmit two or more radio waves having different frequencies. In addition, FIG. 1 shows a case where a plurality of receiving apparatuses 1 exist around the wave source 2, but the positions of the wave sources 2 may not be known in advance, and thus the plurality of receiving apparatuses 1 are connected to the wave source 2. It is preferred that they are arranged throughout the possible range.

図2は、本実施の形態による減衰係数推定装置3の構成を示すブロック図である。本実施の形態による減衰係数推定装置3は、受付部11と、推定部12と、記憶部13と、基準情報記憶部14と、類似判断部15と、特定部16と、範囲推定部17と、出力部18と、要求情報出力部19と、高密度観測集合受付部20と、基準推定部21と、正解値特定部22と、基準情報受付部23とを備える。なお、減衰係数推定装置3は、それら以外の構成要素を有していてもよい。例えば、受信装置1に情報を送信する場合には、減衰係数推定装置3は、情報を送信する送信部を備えていてもよい。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the attenuation coefficient estimation apparatus 3 according to the present embodiment. The attenuation coefficient estimation apparatus 3 according to the present embodiment includes a reception unit 11, an estimation unit 12, a storage unit 13, a reference information storage unit 14, a similarity determination unit 15, a specification unit 16, and a range estimation unit 17. , An output unit 18, a request information output unit 19, a high-density observation set reception unit 20, a reference estimation unit 21, a correct answer value specification unit 22, and a reference information reception unit 23. Note that the attenuation coefficient estimation device 3 may have other components. For example, when transmitting information to the receiving device 1, the attenuation coefficient estimating device 3 may include a transmitting unit that transmits information.

受付部11は、観測集合を受け付ける。観測集合は、複数の観測情報の集合である。すなわち、観測集合には、複数の観測情報が含まれている。その観測集合は、図示しない記録媒体に蓄積されてもよい。その観測情報は、受信装置1が波源2から受信する電波の受信信号強度と、波源2からその受信装置1までの距離及び方位角とを有する情報である。すなわち、
観測情報=(距離、方位角、受信信号強度)
であってもよい。
The reception unit 11 receives an observation set. An observation set is a set of a plurality of observation information. That is, the observation set includes a plurality of observation information. The observation set may be stored in a recording medium (not shown). The observation information is information having the received signal intensity of the radio wave received by the receiving device 1 from the wave source 2 and the distance and azimuth angle from the wave source 2 to the receiving device 1. That is,
Observation information = (distance, azimuth, received signal strength)
It may be.

ここで、受信信号強度とは、受信装置1の受信アンテナを通過する直前における電波の強度(空間電力値)である。したがって、その受信信号強度には、受信アンテナのゲインの影響が含まれておらず、次式のように示される。次式において、受信電力は、受信装置1が受信アンテナを介して受信した信号の電力である。
受信信号強度=受信電力−受信アンテナゲイン
Here, the received signal strength is the strength (spatial power value) of radio waves immediately before passing through the receiving antenna of the receiving device 1. Therefore, the received signal strength does not include the influence of the gain of the receiving antenna, and is expressed by the following equation. In the following equation, the reception power is the power of the signal received by the reception device 1 via the reception antenna.
Received signal strength = Received power-Receive antenna gain

波源2から受信装置1までの距離は、通常、波源2と受信装置1との直線距離である。また、波源2から受信装置1までの方位角は、波源2から受信装置1までの方向を示す角度である。その方位角は、例えば、波源2を中心として、北を0度とし、東を90度とするものであってもよく、その他の方向を基準とするものであってもよい。   The distance from the wave source 2 to the receiving device 1 is usually a linear distance between the wave source 2 and the receiving device 1. Further, the azimuth angle from the wave source 2 to the receiving device 1 is an angle indicating the direction from the wave source 2 to the receiving device 1. The azimuth angle may be, for example, with the wave source 2 as the center, north at 0 degrees, east at 90 degrees, and other directions as a reference.

また、観測情報は、受信装置1が波源2から受信する電波の周波数(センシング周波数)をも有していてもよい。すなわち、
観測情報=(距離、方位角、受信信号強度、周波数)
であってもよい。後述する減衰特性関数の推定において周波数をも用いる場合には、そのように、観測情報に電波の周波数が含まれていることが必要となる。なお、観測情報が周波数を有するとは、実質的に周波数を有しているのと同じ状況であってもよい。すなわち、周波数ごとに、(距離、方位角、受信信号強度)が管理されている場合にも、観測情報が周波数を含んでいると考えてもよい。
The observation information may also include the frequency (sensing frequency) of the radio wave received by the receiving device 1 from the wave source 2. That is,
Observation information = (distance, azimuth, received signal strength, frequency)
It may be. When the frequency is also used in the estimation of the attenuation characteristic function to be described later, it is necessary for the observation information to include the frequency of the radio wave. Note that the fact that the observation information has a frequency may be the same situation as when the observation information substantially has a frequency. That is, even when (distance, azimuth angle, received signal strength) is managed for each frequency, it may be considered that the observation information includes the frequency.

なお、一の観測集合に含まれる複数の観測情報は、複数の受信装置1によってそれぞれ取得された受信電力等を用いて作成されたものであってもよく、または、移動可能な1個以上の受信装置1によって取得された受信電力等を用いて作成されたものであってもよい。また、一の観測集合に含まれる複数の観測情報は、通常、一の波源2から送信された電波に関する複数の観測情報であるとする。本実施の形態では、この場合について主に説明する。なお、一の観測集合に含まれる複数の観測情報は、ほぼ同じ位置に存在し、周波数の異なる電波を送信する複数の波源2からの電波に関する複数の観測情報であってもよい。   Note that the plurality of pieces of observation information included in one observation set may be created using received power acquired by the plurality of receiving apparatuses 1 or one or more movable items. It may be created using received power or the like acquired by the receiving device 1. In addition, it is assumed that a plurality of pieces of observation information included in one observation set are usually a plurality of pieces of observation information related to radio waves transmitted from one wave source 2. In this embodiment, this case will be mainly described. The plurality of pieces of observation information included in one observation set may be a plurality of pieces of observation information relating to radio waves from a plurality of wave sources 2 that are present at substantially the same position and transmit radio waves having different frequencies.

また、観測情報に含まれる受信信号強度は、あらかじめ決められた閾値より大きいものであってもよい。すなわち、そのような閾値より大きい受信信号強度の電波についてのみ、観測情報が生成されてもよい。その閾値は、例えば、背景雑音と同程度の大きさであってもよい。減衰特性関数を推定する際に、役に立たない情報を用いないようにするためである。   Further, the received signal strength included in the observation information may be larger than a predetermined threshold. That is, observation information may be generated only for radio waves having a received signal strength greater than such a threshold. The threshold may be as large as background noise, for example. This is to avoid using useless information when estimating the attenuation characteristic function.

受付部11は、例えば、有線または無線の通信回線を介して送信された観測集合を受信してもよく、観測情報を生成する構成要素から観測集合を受け取ってもよく、所定の記録媒体(例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)から読み出された観測集合を受け付けてもよい。具体的には、受付部11は、1以上の受信装置1から送信された複数の観測情報を含む観測集合を受信してもよい。また、受信装置1から送信された受信電力等の情報が他の装置で受信され、その装置において、受信された情報に基づいて観測情報が生成された場合には、受付部11は、その装置から複数の観測情報を含む観測集合を受信してもよい。また、受信装置1から送信された情報が減衰係数推定装置3で受信され、受付部11以外の他の構成要素によって、受信された情報から観測情報が生成された場合には、受付部11は、その構成要素から複数の観測情報を含む観測集合を受け取ってもよい。また、受付部11は、一の観測集合に含まれる複数の観測情報を、一括して受け付けてもよく、または、別々に受け付けてもよい。後者の場合には、複数の観測情報が順次、受け付けられることによって、結果として、観測集合が受け付けられることになってもよい。後述する高密度観測集合受付部20が高密度観測集合を受け付ける場合にも同様であるとする。なお、受信装置1から受信された情報から観測情報を生成する処理には、例えば、受信電力から受信信号強度を算出する処理が含まれていてもよく、受信装置1と波源2の位置から、波源2から受信装置1までの距離及び方向を算出する処理が含まれていてもよい。なお、受付部11が通信回線100を介して観測集合を受信するのでない場合には、減衰係数推定装置3は、通信回線100に接続されていなくてもよい。また、受付部11は、受け付けを行うためのデバイス(例えば、モデムやネットワークカードなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、受付部11は、ハードウェアによって実現されてもよく、または所定のデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。   For example, the reception unit 11 may receive an observation set transmitted via a wired or wireless communication line, may receive an observation set from a component that generates observation information, and may receive a predetermined recording medium (for example, Observation sets read from optical disks, magnetic disks, semiconductor memories, etc. may be received. Specifically, the reception unit 11 may receive an observation set including a plurality of observation information transmitted from one or more receiving devices 1. In addition, when information such as received power transmitted from the receiving device 1 is received by another device, and observation information is generated based on the received information in the device, the reception unit 11 May receive an observation set including a plurality of observation information. In addition, when the information transmitted from the reception device 1 is received by the attenuation coefficient estimation device 3 and the observation information is generated from the received information by other components other than the reception unit 11, the reception unit 11 An observation set including a plurality of observation information may be received from the constituent elements. In addition, the reception unit 11 may receive a plurality of pieces of observation information included in one observation set at a time or may be received separately. In the latter case, the observation set may be accepted as a result by sequentially accepting a plurality of pieces of observation information. The same applies to a case where a high-density observation set receiving unit 20 described later receives a high-density observation set. Note that the process of generating the observation information from the information received from the receiving device 1 may include, for example, a process of calculating the received signal strength from the received power. From the position of the receiving device 1 and the wave source 2, Processing for calculating the distance and direction from the wave source 2 to the receiving device 1 may be included. If the reception unit 11 does not receive the observation set via the communication line 100, the attenuation coefficient estimation device 3 may not be connected to the communication line 100. In addition, the reception unit 11 may or may not include a device (for example, a modem or a network card) for reception. The receiving unit 11 may be realized by hardware, or may be realized by software such as a driver that drives a predetermined device.

推定部12は、波源2を中心とする特定の方位角に関する減衰特性関数の係数である減衰係数を、受付部11が受け付けた観測集合に含まれる複数の観測情報を用いて推定する。減衰特性関数は、波源2からの電波の減衰特性に関する関数であり、波源2からの距離に依存する関数である。その減衰特性関数は、例えば、電波の伝搬損失(パスロス)等を示すものであってもよく、または、受信信号強度等を示すものであってもよい。なお、後述するように、パスロスと受信信号強度とを加算したものが、通常、一定値である送信電力となるため、両者は互いに関係する値となっている。また、減衰特性関数を推定するとは、その減衰特性関数に含まれる減衰係数を特定することである。したがって、減衰係数を推定するとは、減衰特性関数を推定することであると考えてもよい。推定部12は、異なる特定の方位角について、その減衰特性関数の推定を繰り返すことによって、波源2からの複数の方向(方位角)について減衰特性関数を推定する。その複数の方向は、例えば、あらかじめ決められた角度間隔(例えば、5度や10度など)ごとの全方位角(360度)であってもよく、または、その角度間隔ごとのある方位角の範囲(例えば、90度から270度までなど)であってもよい。なお、その角度間隔は均等でなくてもよい。本実施の形態では、推定部12が、あらかじめ決められた角度間隔ごとの全方位角について減衰係数の推定を行う場合について主に説明する。また、推定部12は、波源2からの特定の方位角の減衰特性関数を推定する際に、その特定の方位角以外の観測情報をも用いて、減衰特性関数の推定を行う。その際に、推定部12は、特定の方位角から離れた方位角を含む観測情報ほど小さな影響となり、特定の方位角に近い方位角を含む観測情報ほど大きな影響となる回帰分析によって、その推定を行うものとする。その回帰分析による減衰特性関数の推定は、例えば、最小二乗法を用いて行われてもよく、または、最小絶対値法を用いて行われてもよい。すなわち、推定部12は、減衰特性関数を、特定の方位角の方向から離れるほど小さくなる重みを用いた重み付き最小二乗法や最小絶対値法により算出してもよい。その場合には、観測情報にフィッティングする減衰特性関数が重みを考慮して特定されることになる。したがって、推定部12は、特定の方位角に関する減衰係数を、特定の方位角から離れるほど減少する重みの関数であり、その減少に関する1以上のパラメータを含む関数である重み関数を用いて推定することになる。重み関数に含まれるパラメータの個数は、1個であってもよく、または、2個以上であってもよい。その重み関数は、例えば、観測情報に含まれる方位角と、特定の方位角との差の絶対値が小さいほど大きな値となり、その差の絶対値が大きいほど小さな値となる関数であってもよい。その関数の具体例については後述する。なお、例えば、その重みの最大値は1であり、最小値は0であってもよく、または、その他の値であってもよい。また、推定部12は、異なる周波数を有する観測情報を用いて回帰分析を行ってもよい。その場合には、減衰特性関数は、電波の周波数にも依存する関数となる。また、推定部12が行う回帰分析は、最小二乗法や最小絶対値法等の線形回帰分析であってもよく、または、非線形回帰分析であってもよい。後者の場合には、例えば、反復最小二乗推定法などによって、反復計算で近似解を改良していくことによって減衰特性関数を推定してもよい。   The estimation unit 12 estimates an attenuation coefficient, which is a coefficient of an attenuation characteristic function related to a specific azimuth angle with the wave source 2 as the center, using a plurality of observation information included in the observation set received by the reception unit 11. The attenuation characteristic function is a function related to the attenuation characteristic of the radio wave from the wave source 2 and is a function depending on the distance from the wave source 2. The attenuation characteristic function may indicate, for example, radio wave propagation loss (path loss) or the like, or may indicate received signal strength or the like. As will be described later, since the sum of the path loss and the received signal strength is usually a constant transmission power, they are values that are related to each other. Estimating the attenuation characteristic function means specifying an attenuation coefficient included in the attenuation characteristic function. Therefore, it may be considered that estimating the attenuation coefficient means estimating an attenuation characteristic function. The estimation unit 12 estimates the attenuation characteristic function for a plurality of directions (azimuth angles) from the wave source 2 by repeatedly estimating the attenuation characteristic function for different specific azimuth angles. The plurality of directions may be, for example, all azimuth angles (360 degrees) at predetermined angle intervals (for example, 5 degrees and 10 degrees), or a certain azimuth angle at each angle interval. It may be a range (for example, from 90 degrees to 270 degrees). Note that the angular intervals may not be uniform. In the present embodiment, a case will be mainly described in which the estimation unit 12 estimates the attenuation coefficient for all azimuth angles at predetermined angle intervals. In addition, when estimating the attenuation characteristic function of a specific azimuth angle from the wave source 2, the estimation unit 12 also estimates the attenuation characteristic function using observation information other than the specific azimuth angle. At this time, the estimation unit 12 performs the estimation by regression analysis in which observation information including an azimuth angle far from a specific azimuth has a smaller influence, and observation information including an azimuth close to a specific azimuth has a larger influence. Shall be performed. The estimation of the attenuation characteristic function by the regression analysis may be performed using, for example, the least square method, or may be performed using the minimum absolute value method. That is, the estimation unit 12 may calculate the attenuation characteristic function by a weighted least square method or a minimum absolute value method using a weight that decreases as the distance from a specific azimuth angle increases. In that case, the attenuation characteristic function fitting to the observation information is specified in consideration of the weight. Therefore, the estimation unit 12 estimates the attenuation coefficient related to a specific azimuth using a weight function that is a function of a weight that decreases as the distance from the specific azimuth increases and includes one or more parameters related to the decrease. It will be. The number of parameters included in the weight function may be one, or may be two or more. The weight function is, for example, a function that becomes larger as the absolute value of the difference between the azimuth angle included in the observation information and the specific azimuth is smaller, and smaller as the absolute value of the difference is larger. Good. A specific example of the function will be described later. For example, the maximum value of the weight may be 1, the minimum value may be 0, or another value. Moreover, the estimation part 12 may perform a regression analysis using the observation information which has a different frequency. In that case, the attenuation characteristic function is a function that also depends on the frequency of the radio wave. Further, the regression analysis performed by the estimation unit 12 may be a linear regression analysis such as a least square method or a minimum absolute value method, or may be a nonlinear regression analysis. In the latter case, the attenuation characteristic function may be estimated by improving the approximate solution by iterative calculation, for example, by an iterative least square estimation method.

ここで、受信信号強度と、送信電力との関係は、
受信信号強度=送信電力−パスロス
となる。推定部12が推定する減衰特性関数は、前述のように、上式における「パスロス」を示すものであってもよく、「送信電力−パスロス」(=受信信号強度)を示すものであってもよい。両者共に、少なくとも電波の減衰特性に関連していると考えることができるからである。本実施の形態では、減衰特性関数が「送信電力−パスロス」を示すものである場合、すなわち、波源2からの距離に応じた受信信号強度を示す関数である場合について主に説明する。なお、上式における「送信電力」は、厳密には、送信アンテナの利得の影響を含む空中線電力である。ここで、その送信電力は、通常、変化しないと考えている。次に、減衰特性関数の推定について、周波数を用いない場合と、用いる場合とに分けて説明する。
Here, the relationship between the received signal strength and the transmission power is
Received signal strength = transmission power−path loss. As described above, the attenuation characteristic function estimated by the estimation unit 12 may indicate “path loss” in the above equation, or may indicate “transmission power−path loss” (= received signal strength). Good. This is because both can be considered to be related at least to the attenuation characteristics of radio waves. In the present embodiment, a case where the attenuation characteristic function indicates “transmission power−path loss”, that is, a case where the attenuation characteristic function is a function indicating the received signal strength according to the distance from the wave source 2 will be mainly described. Note that the “transmission power” in the above equation is strictly the antenna power including the influence of the gain of the transmission antenna. Here, the transmission power is normally considered not to change. Next, the estimation of the attenuation characteristic function will be described separately for the case where the frequency is not used and the case where the frequency is used.

[周波数を用いない減衰特性関数の推定]
この場合には、受付部11で受け付けられた観測集合は、次のようになる。なお、i番目の観測情報(xi,θi,Pi)において、xiは、波源2から受信装置1までの距離(km)であり、θiは、波源2を中心とする受信装置1の方位角(deg)であり、Piは、xi、θiの位置の受信装置1で受信された電波の受信信号強度(dBm)である。なお、その受信装置1は、i番目の観測情報に対応する電波を受信した受信装置1である。また、Nは、2以上の整数であり、観測情報の全個数である。
観測集合={(x1,θ1,P1),(x2,θ2,P2),…,(xN,θN,PN)}
[Estimation of attenuation characteristic function without using frequency]
In this case, the observation set received by the receiving unit 11 is as follows. In the i-th observation information (x i , θ i , P i ), x i is a distance (km) from the wave source 2 to the receiving device 1, and θ i is a receiving device centered on the wave source 2. 1 is an azimuth angle (deg) of 1, and P i is a received signal intensity (dBm) of a radio wave received by the receiving device 1 at positions x i and θ i . The receiving device 1 is a receiving device 1 that has received a radio wave corresponding to the i-th observation information. N is an integer of 2 or more, and is the total number of observation information.
Observation set = {(x 1 , θ 1 , P 1 ), (x 2 , θ 2 , P 2 ),..., (X N , θ N , P N )}

次に、特定の方向に対応する方位角である特定方位角をθとする。そして、その特定方位角θの減衰特性関数Pθ(dBm)を次式のように定義する。なお、xθは、特定方位角θの方向の中心(波源2)からの距離(km)である。また、その減衰特性関数は、受信信号強度を示すものであるとする。
θ=gθ(xθ,θ)
ここで、i番目の観測情報(xi,θi,Pi)の受信信号強度Piに対して、Pθとの残差をδiとする。
δi=Pi−gθ(xi,θ)
Next, a specific azimuth angle corresponding to a specific direction is defined as θ. Then, the attenuation characteristic function P θ (dBm) of the specific azimuth angle θ is defined as follows: Note that x theta, which is the center of the direction of a particular azimuth angle theta distance from (wave source 2) (miles). Further, it is assumed that the attenuation characteristic function indicates the received signal strength.
P θ = g θ (x θ , θ)
Here, for the received signal strength P i of the i-th observation information (x i , θ i , P i ), the residual from P θ is δ i .
δ i = P i −g θ (x i , θ)

そして、推定部12は、すべての観測情報について、次の目的関数Eθを最適化する最適解であるgθを算出する。なお、その最適化は、目的関数を最小化することである。目的関数を最小化するgθの算出は、例えば、最急降下法等を用いて行ってもよく、その他の方法を用いて行ってもよい。なお、F(θi)は、θiが特定方位角θから離れるほど小さくなり、θiが特定方位角θに近づくほど大きくなる重みである。また、Nは、前述のように、観測情報の全個数である。
Then, the estimation unit 12 calculates g θ that is an optimal solution for optimizing the next objective function E θ for all observation information. Note that the optimization is to minimize the objective function. The calculation of g θ that minimizes the objective function may be performed using, for example, the steepest descent method or the like, or may be performed using other methods. Incidentally, F (θ i) becomes smaller as the theta i leaves the particular azimuth angle theta, a larger weight as theta i approaches the particular orientation angle theta. N is the total number of observation information as described above.

次に、gθ(xθ,θ)について説明する。gθ(xθ,θ)は、例えば、次式で示されるものであってもよい。なお、a(θ)、c(θ)は、減衰係数である。a(θ)は、距離減衰係数と呼ばれることもあり、c(θ)は、定数項と呼ばれることもある。減衰係数a(θ),c(θ)は共にθによって決まるθの関数である。
θ=gθ(xθ,θ)=a(θ)×logxθ+c(θ)
Next, g θ (x θ , θ) will be described. For example, g θ (x θ , θ) may be expressed by the following equation. Note that a (θ) and c (θ) are attenuation coefficients. a (θ) is sometimes called a distance attenuation coefficient, and c (θ) is sometimes called a constant term. The attenuation coefficients a (θ) and c (θ) are both functions of θ determined by θ.
P θ = g θ (x θ , θ) = a (θ) × logx θ + c (θ)

この場合には、上述の目的関数を最適化する最適解の算出は、減衰係数a(θ),c(θ)の算出となる。なお、減衰係数c(θ)に送信電力を含めると、Pθは、受信信号強度を示すものとなり、減衰係数c(θ)に送信電力を含めないと、Pθは、パスロスを示すものとなる。また、Pθが上式で示される場合には、δi,Eθは、次式で示されるようになる。
δi=Pi−a(θ)×logxi−c(θ)
In this case, the calculation of the optimal solution for optimizing the objective function described above is the calculation of the attenuation coefficients a (θ) and c (θ). If the transmission power is included in the attenuation coefficient c (θ), P θ indicates the received signal strength. If the transmission power is not included in the attenuation coefficient c (θ), P θ indicates the path loss. Become. Further, when P θ is represented by the above equation, δ i and E θ are represented by the following equations.
δ i = P i −a (θ) × log x i −c (θ)

なお、そのようなEθを最小化する減衰係数a(θ),c(θ)を算出することによって、関数gθの減衰係数a(θ),c(θ)を、重み付きの最小二乗法によって推定することになる。したがって、推定部12は、特定方位角θから離れるほど小さくなる重みF(θi)を含む目的関数を最適化する最適解を算出することによって、重み付き最小二乗法や、重み付き最小絶対値法などの回帰分析を用いたa(θ),c(θ)の算出を行ってもよい。それらの減衰係数を算出することによって、減衰特性関数Pθが算出されたことになる。 Note that by calculating the attenuation coefficients a (θ) and c (θ) that minimize such E θ , the attenuation coefficients a (θ) and c (θ) of the function g θ are reduced to a weighted minimum two. It will be estimated by multiplication. Therefore, the estimation unit 12 calculates the optimal solution for optimizing the objective function including the weight F (θ i ) that decreases as the distance from the specific azimuth angle θ increases, so that the weighted least square method or the weighted minimum absolute value is obtained. Calculation of a (θ) and c (θ) using regression analysis such as a method may be performed. By calculating those attenuation coefficients, the attenuation characteristic function is calculated.

次に、その重み関数F(θi)について説明する。その重み関数は、前述のように、特定方位角θから離れるほど小さくなるものであれば、どのようなものであってもよいが、例えば、次式のF1i)やF2i)を用いてもよい。なお、その重み関数は、前述のように、減少に関する1以上のパラメータを含む関数である。減少に関するパラメータとは、減少の程度を規定するパラメータである。例えば、特定方位角θの方向から離れた場合に、急激に減少するのか、緩やかに減少するのかなどがパラメータによって決められることになる。F1i)において、α,βは、θiが特定方位角θから離れた際に、F1i)がどれぐらい小さくなるかを特徴付けるパラメータである。そのパラメータα,βは、0<α<1、β>0の範囲の値である。また、パラメータβの値が大きくなるほど、特定方位角θからより離れた方位角の観測情報も用いられるようになるため、例えば、β≦180(度)などの上限を設けてもよい。また、F2i)は、バタワースフィルタの通過特性に基づいた重みであり、パラメータηは遮断角であり、パラメータγは遮断率に関係する係数であり、パラメータMは次数である。そのパラメータη,γ,Mは、η>0、γ>0、M>0の範囲の値である。また、η≦180(度)としてもよく、M≧1としてもよい。また、|θ−θi|は、例えば、0≦|θ−θi|≦180(度)となるようにしてもよい。
Next, the weight function F (θ i ) will be described. As described above, the weight function may be any as long as it is smaller as it is farther from the specific azimuth angle θ. For example, F 1i ) or F 2 ( θ i ) may be used. Note that, as described above, the weight function is a function including one or more parameters related to reduction. The parameter relating to reduction is a parameter that defines the degree of reduction. For example, when it is away from the direction of the specific azimuth angle θ, it is determined by the parameter whether it decreases rapidly or gently. In F 1i ), α and β are parameters that characterize how small F 1i ) is when θ i leaves the specific azimuth angle θ. The parameters α and β are values in the range of 0 <α <1, β> 0. Further, since the observation information of the azimuth angle further away from the specific azimuth angle θ is used as the value of the parameter β increases, an upper limit such as β ≦ 180 (degrees) may be provided. F 2i ) is a weight based on the pass characteristic of the Butterworth filter, the parameter η is a cutoff angle, the parameter γ is a coefficient related to the cutoff rate, and the parameter M is an order. The parameters η, γ, and M are values in the ranges of η> 0, γ> 0, and M> 0. Moreover, it is good also as (eta) <= 180 (degree), and it is good also as M> = 1. In addition, | θ−θ i | may be, for example, 0 ≦ | θ−θ i | ≦ 180 (degrees).

なお、F1i)のパラメータα,βの値、F2i)のパラメータη,γ,Mの値を調整することによって、減衰特性関数の推定に影響を与える方位角の範囲が変化することになり、結果として、減衰特性関数の推定結果が異なることになる。したがって、前述のように、減衰特性関数を適切に推定できるように、パラメータの値を設定することが求められる。なお、F2i)の方が遮断率等をより細かく設定できるため、より自由度の高い重みの設定が可能となる。 The range of azimuth angles that affect the estimation of the attenuation characteristic function by adjusting the values of parameters α and β of F 1i ) and the values of parameters η, γ, and M of F 2i ). As a result, the estimation result of the attenuation characteristic function is different. Therefore, as described above, it is required to set the parameter value so that the attenuation characteristic function can be estimated appropriately. Since F 2i ) can set the cutoff rate and the like more finely, it is possible to set a weight with a higher degree of freedom.

また、特定方位角θの減衰特性関数Pθは、その特定方位角θに近い方位角を有する観測情報に含まれる受信信号強度によりフィッティングするようになっている。一方、減衰特性関数Pθは、その特定方位角θから離れた方位角を有する観測情報に含まれる受信信号強度の影響も受けるため、例えば、特定方位角θに近い方位角の観測情報が少数しか存在しなかったとしても、不適切な減衰特性関数が推定されることを回避することができうる。 Further, the attenuation characteristic function P θ of the specific azimuth angle θ is fitted by the received signal intensity included in the observation information having the azimuth angle close to the specific azimuth angle θ. On the other hand, the attenuation characteristic function is also affected by the received signal intensity included in the observation information having an azimuth angle away from the specific azimuth angle θ. Even if it exists only, it can be avoided that an inappropriate attenuation characteristic function is estimated.

なお、上述のように、gθ(xθ,θ)=a(θ)×logxθ+c(θ)とした場合には、線形回帰モデルとなり、解析的な最小二乗法や最小絶対値法を用いて最適解を算出することができるが、非線形回帰モデルとなる場合には、例えば、反復計算で近似解を改良していくことによって、減衰特性関数を推定してもよい。 As described above, when g θ (x θ , θ) = a (θ) × log x θ + c (θ), a linear regression model is obtained, and an analytical least square method or minimum absolute value method is used. The optimum solution can be calculated by using the nonlinear regression model. However, in the case of a nonlinear regression model, for example, the attenuation characteristic function may be estimated by improving the approximate solution by iterative calculation.

[周波数を用いる減衰特性関数の推定]
この場合には、受付部11で受け付けられた観測情報の集合は、次のようになる。なお、xi,θi,Pi,Nは、周波数を用いない場合と同様である。また、fiは、i番目の観測情報における電波の周波数(MHz)であり、K個の周波数のいずれかである。ここで、KはN以下の正の整数である。K=2である場合には、例えば、f1=f2=…、f3=f4=…となってもよい。
観測情報の集合={(x1,θ1,P1,f1),(x2,θ2,P2,f2),…,(xN,θN,PN,fN)}
[Estimation of attenuation characteristic function using frequency]
In this case, the set of observation information received by the receiving unit 11 is as follows. Note that x i , θ i , P i , and N are the same as when no frequency is used. F i is the frequency (MHz) of the radio wave in the i-th observation information, and is any one of K frequencies. Here, K is a positive integer less than or equal to N. When K = 2, for example, f 1 = f 2 =..., F 3 = f 4 =.
Set of observation information = {(x 1 , θ 1 , P 1 , f 1 ), (x 2 , θ 2 , P 2 , f 2 ),..., (X N , θ N , P N , f N )}

周波数を用いない場合と同様に特定方位角θを設定すると、その特定方位角θの減衰特性関数Pθ(dBm)は、次式のようになる。なお、fは、波源2からの電波の周波数(MHz)である。
θ=gθ(xθ,f,θ)
When the specific azimuth angle θ is set as in the case where the frequency is not used, an attenuation characteristic function P θ (dBm) of the specific azimuth angle θ is expressed by the following equation. Note that f is the frequency (MHz) of the radio wave from the wave source 2.
P θ = g θ (x θ , f, θ)

したがって、i番目の観測情報(xi,θi,Pi,fi)の受信信号強度Piに対するPθとの残差δiは次式のようになる。
δi=Pi−gθ(xi,fi,θ)
なお、推定部12が、すべての観測情報について、目的関数Eθを最適化する最適解であるgθを算出することは、周波数を用いない場合と同様である。また、周波数を用いる場合には、gθ(xθ,f,θ)は、例えば、次式で示されるものとなる。
Therefore, the residual δ i with respect to P θ with respect to the received signal intensity P i of the i-th observation information (x i , θ i , P i , f i ) is expressed by the following equation.
δ i = P i −g θ (x i , f i , θ)
Note that the estimation unit 12 calculates , which is an optimal solution for optimizing the objective function , for all observation information, as in the case where no frequency is used. Further, when using a frequency, g θ (x θ , f, θ) is expressed by the following equation, for example.

θ=gθ(xθ,f,θ)=a(θ)×logxθ+b×logf+c(θ) P θ = g θ (x θ , f, θ) = a (θ) × logx θ + b × logf + c (θ)

ここで、減衰係数bは周波数係数であり、例えば、波源2から受信装置1までの電波の伝搬モデルを自由空間モデルとする場合には、b=20としてもよく、波源2から受信装置1までの電波の伝搬モデルを奥村−秦モデル(市街地モデル)とする場合には、b=26.16−1.1×hm+1.56としてもよい。ただし、このモデルを適用できるのは、次の条件が満たされる場合に限定される。
30<hb<200
1<hm<10
150<f<2200
1<xi<20
Here, the attenuation coefficient b is a frequency coefficient. For example, when the radio wave propagation model from the wave source 2 to the receiving device 1 is a free space model, b = 20 may be set, and from the wave source 2 to the receiving device 1. of radio wave propagation model Okumura - when the Hata model (urban model) may be b = 26.16-1.1 × h m +1.56. However, this model can be applied only when the following conditions are satisfied.
30 <h b <200
1 <h m <10
150 <f <2200
1 <x i <20

なお、hbは、送信アンテナ高(m)であり、hmは、受信アンテナ高(m)であり、fは、電波の周波数(MHz)であり、xiは、波源2から受信装置1までの距離(km)である。この場合には、受信アンテナ高hmを取得する必要がある。その受信アンテナ高hmは、例えば、観測情報に含まれていてもよく、または、減衰係数推定装置3において、受信装置識別子と、その受信装置識別子で識別される受信装置1のアンテナの高さとが対応付けられて図示しない記録媒体で記憶されていてもよい。なお、受信アンテナ高と、送信アンテナ高とは、逆であってもよい。すなわち、hbが、受信アンテナ高(m)であり、hmが、送信アンテナ高(m)であってもよい。また、通常、送信アンテナ高は不明であるため、送信アンテナ高に関する条件は満たされていると仮定して奥村−秦モデルを適用してもよい。 Here , h b is the transmitting antenna height (m), hm is the receiving antenna height (m), f is the frequency (MHz) of the radio wave, and x i is from the wave source 2 to the receiving device 1. Distance (km). In this case, it is necessary to obtain the receive antenna height h m. The reception antenna height h m, for example, may be included in the observation information, or, in the attenuation coefficient estimating unit 3, a receiver identifier, the height of the antenna receiving apparatus 1 identified by the receiver identifier May be associated and stored in a recording medium (not shown). Note that the reception antenna height and the transmission antenna height may be reversed. That is, h b may be the receiving antenna height (m), and hm may be the transmitting antenna height (m). Moreover, since the transmitting antenna height is usually unknown, the Okumura-Kashiwa model may be applied on the assumption that the conditions regarding the transmitting antenna height are satisfied.

したがって、この場合にも、目的関数を最適化する最適解の算出は、減衰係数a(θ),c(θ)の算出となる。また、Pθが上式で示される場合には、δi,Eθは、次式で示されるようになる。
δi=Pi−a(θ)×logxi−b×logfi−c(θ)
Therefore, also in this case, the calculation of the optimum solution for optimizing the objective function is the calculation of the attenuation coefficients a (θ) and c (θ). Further, when P θ is represented by the above equation, δ i and E θ are represented by the following equations.
δ i = P i −a (θ) × log x i −b × log f i −c (θ)

なお、重みF(θi)は、周波数を用いない場合と同様であり、例えば、F1i)やF2i)を用いてもよい。このようにして、周波数を用いる場合にも、目的関数Eθを最適化する減衰係数a(θ),c(θ)を算出することによって、減衰特性関数を推定することができる。なお、周波数も用いる場合には、異なる周波数の電波をも用いて関数のフィッティングを行うことができるため、サンプル数が増えることになる。したがって、例えば、受信装置1の数が少なくても、より精度の高い減衰特性関数の推定が可能になる。 The weight F (θ i ) is the same as that when no frequency is used. For example, F 1i ) or F 2i ) may be used. In this way, even when the frequency is used, the attenuation characteristic function can be estimated by calculating the attenuation coefficients a (θ) and c (θ) that optimize the objective function . In addition, when the frequency is also used, the number of samples increases because the function fitting can be performed using radio waves having different frequencies. Therefore, for example, even if the number of receiving apparatuses 1 is small, it is possible to estimate the attenuation characteristic function with higher accuracy.

また、上記説明では、周波数係数bがモデルから与えられるとしたが、そうでなくてもよい。周波数係数bがモデルから与えられるのでない場合には、減衰特性関数Pθ、残差δiを、次式のようにしてもよい。
θ=gθ(xθ,f,θ)=a(θ)×logxθ+b(θ)×logf+c(θ)
δi=Pi−a(θ)×logxi−b(θ)×logfi−c(θ)
そして、目的関数Eθを最小化する最適解である減衰係数a(θ),b(θ),c(θ)を算出するようにしてもよい。すなわち、周波数係数である減衰係数b(θ)をも算出するようにしてもよい。このように、減衰特性関数の減衰係数を推定するとは、すべての減衰係数a(θ),b(θ),c(θ)を推定することであってもよく、または、一部の減衰係数a(θ),c(θ)を推定することであってもよい。なお、以下の説明では、周波数を用いない減衰特性関数の推定を行う場合について主に説明する。
In the above description, the frequency coefficient b is given from the model, but this need not be the case. When the frequency coefficient b is not given from the model, the attenuation characteristic function P θ and the residual δ i may be expressed by the following equations.
P θ = g θ (x θ , f, θ) = a (θ) × logx θ + b (θ) × logf + c (θ)
δ i = P i −a (θ) × log x i −b (θ) × log f i −c (θ)
Then, attenuation coefficients a (θ), b (θ), and c (θ) that are optimum solutions for minimizing the objective function E θ may be calculated. That is, the attenuation coefficient b (θ), which is a frequency coefficient, may also be calculated. Thus, estimating the attenuation coefficient of the attenuation characteristic function may be estimating all the attenuation coefficients a (θ), b (θ), c (θ), or a part of the attenuation coefficients. It may be that a (θ) and c (θ) are estimated. In the following description, the case where the attenuation characteristic function is estimated without using the frequency will be mainly described.

また、上記説明では、減衰特性関数が、受信信号強度である場合について説明したが、波源2の送信電力を知ることができる場合には、その送信電力を用いて、パスロスを示す減衰特性関数を推定してもよいことは言うまでもない。その場合には、パスロスである減衰特性関数は、「送信電力−Pθ」となる。周波数を用いる推定方法では、同じ波源2が異なる周波数の電波を同じ送信電力で送信している場合や、近接した位置に存在する異なる複数の波源2が、それぞれ異なる周波数の電波を同じ送信電力で同じアンテナゲインの送信アンテナを介して送信している場合には、上述のようにして、受信信号強度を示す減衰特性関数を算出することができる。一方、そうでない場合には、推定部12は、送信電力を用いて、パスロスを示す減衰特性関数を推定することになる。そのように、減衰特性関数の推定に送信電力が必要な場合に、その送信電力は、例えば、受信電力や受信信号強度から推定されてもよく、波源2や他の装置等から事前登録されている値が取得されてもよい。なお、送信電力を推定する場合には、推定部12は、複数の受信装置1のすべての受信電力またはあらかじめ決められた閾値以上の受信電力を用いて、送信電力を推定してもよい。そして、推定部12は、その推定した送信電力と、受信装置1の受信信号強度とを用いて、パスロスを示す減衰特性関数を推定してもよい。なお、送信電力を推定する際には、波源2と受信装置1との間の伝搬経路に応じたモデル(例えば、自由空間モデルや、大地反射の2波モデル、奥村−秦モデル等)の係数a,b,cを用いたパスロスの関数G(x,f)=a×log(x)+b×log(f)+cを用いてもよい。ここで、xは、波源2から受信装置1までの距離であり、fは周波数である。また、モデルの選択は、例えば、受信装置1が取得した遅延プロファイル等を用いて行ってもよい。例えば、遅延プロファイルによって見通しであることが示される場合には、自由空間モデルや大地反射の2波モデルを選択し、遅延プロファイルによって見通しでないことが示される場合には、奥村−秦モデルを選択してもよい。また、そのようにして算出された複数の送信電力のうち、最大値を、波源2の送信電力としてもよく、または、平均+3×(標準偏差)を、波源2の送信電力としてもよい。なお、標準偏差は、算出された送信電力の標準偏差である。前者は、理想的な見通しである伝搬経路を介して受信された受信電力から算出された送信電力が最大値となると考えられることから、最大の送信電力が実際の送信電力であると見なすものである。後者は、統計的なばらつきを考慮すれば、平均+3×(標準偏差)が最大値に近い値となるため、その値を実際の送信電力と見なすものである。 In the above description, the case where the attenuation characteristic function is the received signal strength has been described. However, when the transmission power of the wave source 2 can be known, the attenuation characteristic function indicating the path loss is calculated using the transmission power. Needless to say, it may be estimated. In this case, the attenuation characteristic function that is a path loss is “transmission power−P θ ”. In the estimation method using the frequency, when the same wave source 2 transmits radio waves of different frequencies with the same transmission power, or when different wave sources 2 existing in close proximity have different frequency radio waves with the same transmission power. When transmitting via a transmission antenna having the same antenna gain, the attenuation characteristic function indicating the received signal strength can be calculated as described above. On the other hand, if not, the estimation unit 12 estimates the attenuation characteristic function indicating the path loss using the transmission power. As such, when transmission power is required for the estimation of the attenuation characteristic function, the transmission power may be estimated from, for example, received power or received signal strength, and is pre-registered from the wave source 2 or other devices. A value may be obtained. In addition, when estimating transmission power, the estimation part 12 may estimate transmission power using all the reception power of the some receiver 1 or the reception power more than a predetermined threshold value. And the estimation part 12 may estimate the attenuation characteristic function which shows a path loss using the estimated transmission power and the received signal strength of the receiver 1. FIG. When estimating the transmission power, the coefficient of a model (for example, a free space model, a ground reflection two-wave model, an Okumura-Kashiwa model, etc.) corresponding to the propagation path between the wave source 2 and the receiving device 1 is used. A path loss function G (x, f) = a × log (x) + b × log (f) + c using a, b, and c may be used. Here, x is the distance from the wave source 2 to the receiving device 1, and f is the frequency. The model may be selected using, for example, a delay profile acquired by the receiving device 1. For example, if the delay profile indicates that it is a line of sight, select a free-space model or a ground reflection two-wave model, and if the delay profile indicates that it is not a line of sight, select the Okumura-Hagi model. May be. Further, among the plurality of transmission powers calculated in this way, the maximum value may be the transmission power of the wave source 2, or the average + 3 × (standard deviation) may be the transmission power of the wave source 2. The standard deviation is a standard deviation of the calculated transmission power. The former is considered that the maximum transmission power is the actual transmission power because the transmission power calculated from the reception power received via the propagation path, which is an ideal line of sight, is considered to be the maximum value. is there. In the latter case, if the statistical variation is taken into account, the average + 3 × (standard deviation) is a value close to the maximum value, so that the value is regarded as the actual transmission power.

また、推定部12は、上述のように、複数の方位角(特定方位角)について減衰係数を推定する処理を、パラメータの複数の値について行うものとする。そのパラメータの複数の値は、あらかじめ決めっていてもよい。例えば、重み関数がF1i)である場合に、パラメータの複数の値が、(α,β)=(α1,β1)、(α2,β2)、…、(αA,βA)のように決まっていてもよい。なお、Aは、2以上の整数であり、パラメータα,βの値の組の総数を示すものである。また、α1,…,αAに同じ値が存在してもよく、β1,…,βAに同じ値が存在してもよい。ただし、パラメータの値の組(α1,β1)、(α2,β2)、…、(αA,βA)としては、同じものは存在しないことが好適である。そのようにして、推定部12は、パラメータの値と、そのパラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける対応情報を、複数のパラメータの値について取得することになる。推定部12は、その複数の対応情報を、記憶部13に蓄積する。また、重み関数に含まれるパラメータ(α,β)である場合の複数の対応情報は、例えば、次のようになる。
(α1,β1):{(a(θ),c(θ))}
(α2,β2):{(a(θ),c(θ))}

(αA,βA):{(a(θ),c(θ))}
Moreover, the estimation part 12 shall perform the process which estimates an attenuation coefficient about several azimuth | direction (specific azimuth | direction angle) about several values of a parameter as mentioned above. A plurality of values of the parameter may be determined in advance. For example, if the weighting function is F 1i), a plurality of values of the parameters, (α, β) = ( α 1, β 1), (α 2, β 2), ..., (α A , Β A ). A is an integer of 2 or more, and indicates the total number of sets of parameters α and β. Further, α 1, ..., may be present the same value α A, β 1, ..., it may be present the same value beta A. However, it is preferable that the same values do not exist as the parameter value pairs (α 1 , β 1 ), (α 2 , β 2 ),..., (Α A , β A ). As such, the estimation unit 12 acquires correspondence information that associates a parameter value with an attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles, estimated using a weight function of the parameter value, for a plurality of parameter values. Will do. The estimation unit 12 accumulates the plurality of correspondence information in the storage unit 13. In addition, a plurality of pieces of correspondence information in the case of the parameters (α, β) included in the weight function are as follows, for example.
1 , β 1 ): {(a (θ), c (θ))}
2 , β 2 ): {(a (θ), c (θ))}
...
A , β A ): {(a (θ), c (θ))}

ここで、{(a(θ),c(θ))}={(a(0°),c(0°))、(a(ε),c(ε))、(a(2ε),c(2ε))、(a(3ε),c(3ε))、…、(a(B×ε),c(B×ε))}である。また、異なるパラメータの組に対応している{(a(θ),c(θ))}は、通常、異なる集合である。(αj,βj):{(a(θ),c(θ))}が、1個の対応情報となる。なお、jは、1からAまでの任意の整数である。また、εは、特定方位角の間隔(deg)である。また、減衰係数が、360°の各方位角について推定される場合には、Bは、ε×(B+1)≧360°となる最小の整数である。ここで、パラメータの値(αj,βj)に対応する各方位角の減衰係数の集合を、{(a(θ,αj,βj),c(θ,αj,βj))}と記載することもある。その場合には、{(a(θ,αj,βj),c(θ,αj,βj))}が1個の対応情報となる。すなわち、推定部12によって推定された複数の対応情報は、例えば、次のようになる。
{(a(θ,α1,β1),c(θ,α1,β1))}
{(a(θ,α2,β2),c(θ,α2,β2))}

{(a(θ,αA,βA),c(θ,αA,βA))}
なお、{(a(θ,αj,βj),c(θ,αj,βj))}={(a(0°,αj,βj),c(0°,αj,βj))、(a(ε,αj,βj),c(ε,αj,βj))、…}であるとする。
Here, {(a (θ), c (θ))} = {(a (0 °), c (0 °)), (a (ε), c (ε)), (a (2ε), c (2ε)), (a (3ε), c (3ε)),..., (a (B × ε), c (B × ε))}. Also, {(a (θ), c (θ))} corresponding to different parameter sets is usually a different set. (Α j , β j ): {(a (θ), c (θ))} is one piece of correspondence information. Note that j is an arbitrary integer from 1 to A. Further, ε is a specific azimuth angle interval (deg). When the attenuation coefficient is estimated for each azimuth angle of 360 °, B is the smallest integer that satisfies ε × (B + 1) ≧ 360 °. Here, a set of attenuation coefficients of respective azimuth angles corresponding to the parameter values (α j , β j ) is represented by {(a (θ, α j , β j ), c (θ, α j , β j )). } May be described. In this case, {(a (θ, α j , β j ), c (θ, α j , β j ))} is one piece of correspondence information. That is, the plurality of pieces of correspondence information estimated by the estimation unit 12 are as follows, for example.
{(A (θ, α 1 , β 1 ), c (θ, α 1 , β 1 ))}
{(A (θ, α 2 , β 2 ), c (θ, α 2 , β 2 ))}
...
{( A (θ, α A , β A ), c (θ, α A , β A ))}
Note that {(a (θ, α j , β j ), c (θ, α j , β j ))} = {(a (0 °, α j , β j ), c (0 °, α j , β j )), (a (ε, α j , β j ), c (ε, α j , β j )) ,.

記憶部13では、推定部12によって取得された複数の対応情報が記憶される。その対応情報は、前述のように、パラメータの値と、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける情報である。記憶部13での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。記憶部13は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど)によって実現されうる。ここで、「パラメータの値と、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける」とは、パラメータの値から、複数の方位角ごとの減衰係数を取得できればよいという意味である。したがって、対応情報は、パラメータの値と複数の方位角ごとの減衰係数とを組として含む情報を有してもよく、パラメータの値と複数の方位角ごとの減衰係数とをリンク付ける情報であってもよい。後者の場合には、対応情報は、例えば、パラメータの値と複数の方位角ごとの減衰係数の格納されている位置を示すポインタやアドレスとを対応付ける情報であってもよい。本実施の形態では、前者の場合について主に説明する。また、パラメータの値と複数の方位角ごとの減衰係数とは、直接対応付けられていなくてもよい。例えば、パラメータの値に、第3の情報が対応しており、その第3の情報に複数の方位角ごとの減衰係数が対応していてもよい。他の情報が対応付けられている場合にも同様であるとする。   The storage unit 13 stores a plurality of pieces of correspondence information acquired by the estimation unit 12. As described above, the correspondence information is information that associates the parameter value with the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles. The storage in the storage unit 13 may be temporary storage in a RAM or the like, or may be long-term storage. The storage unit 13 can be realized by a predetermined recording medium (for example, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, etc.). Here, “associating the parameter value with the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles” means that it is only necessary to obtain the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles from the parameter value. Therefore, the correspondence information may include information including a parameter value and an attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles as a set, and is information for linking the parameter value and the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles. May be. In the latter case, the correspondence information may be, for example, information that associates a parameter value with a pointer or address indicating the position where the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles is stored. In the present embodiment, the former case will be mainly described. Further, the parameter value and the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles may not be directly associated with each other. For example, the third information may correspond to the parameter value, and the third information may correspond to attenuation coefficients for a plurality of azimuth angles. The same applies when other information is associated.

基準情報記憶部14では、複数の基準情報が記憶される。基準情報は、複数の基準対応情報と、パラメータの正解値とを含む情報である。基準対応情報は、パラメータの値と、そのパラメータの値の重み関数、及び高密度観測集合を用いて推定された、複数の方位角ごとの減衰係数の方位角方向の特性である方位角特性とを対応付ける情報である。高密度観測集合は、観測集合よりも多い個数の観測情報の集合である。観測集合と、高密度観測集合とは、通常、異なる波源からの電波に対応している。ただし、後述するように、要求情報の出力に応じて受け付けられた高密度観測集合は、観測集合と同じ波源からの電波に対応しているものである。また、異なる高密度観測集合は、通常、異なる波源からの電波に対応している。また、一の基準情報に含まれる複数の基準対応情報は、通常、一の高密度観測集合を用いて算出され、基準情報ごとに、高密度観測集合が異なっているものとする。なお、高密度観測集合を用いて、複数の方位角ごとの減衰係数を推定する方法は、上述した推定部12による、観測集合を用いた複数の方位角ごとの減衰係数の推定方法と同様である。ただし、高密度観測集合を用いた場合には、観測情報の個数が多いため、より正確な減衰係数の推定が可能となる。図5A,図5Bは、観測集合と、高密度観測集合とについて説明するための図である。例えば、図5Aで示される受信装置で取得された観測情報の集合が観測集合となり、図5Bで示される受信装置で取得された観測情報の集合が高密度観測集合となる。両図の比較からも分かるように、高密度観測集合は、観測集合よりもより高い密度の受信位置で取得された観測情報を含んでいることになる。その結果、高密度観測集合の要素数は、観測集合の要素数よりも多くなる。減衰係数の方位角特性は、例えば、減衰係数の方位角方向の変化の分散であってもよく、減衰係数の方位角方向の変化の標準偏差であってもよく、減衰係数の方位角方向の変化の状況を示すその他の情報であってもよい。本実施の形態では、減衰係数の方位角特性が、減衰係数の方位角方向の変化の分散である場合について主に説明する。減衰係数の方位角方向の変化とは、例えば、減衰係数を方位角で微分したものであってもよく、隣接する特定方位角間の減衰係数の差であってもよい。減衰係数の方位角での微分∂a(k×ε)/∂θは、例えば、次のようであってもよい。
∂a(k×ε)/∂θ=(a(k×ε)−a((k−1)×ε))/ε
また、隣接する特定方位角間の減衰係数の差D(k×ε)は、例えば、次のようであってもよい。
D(k×ε)=a(k×ε)−a((k−1)×ε)
なお、kは、0からBまでの任意の整数である。ただし、εが360°の約数であり、a(−ε)=a(B×ε)であるとしている。減衰係数c(θ)についても同様である。また、基準情報に含まれるパラメータの正解値は、その基準情報に含まれる複数の基準対応情報に対応する高密度観測集合に適合するパラメータの値である。高密度観測集合に適合するパラメータとは、高密度観測集合に含まれる複数の観測情報との誤差の小さい方位角ごとの減衰特性関数にそれぞれ含まれる方位角ごとの減衰係数に対応するパラメータの値であってもよい。すなわち、そのパラメータの正解値を含む重み関数と高密度観測集合とを用いて複数の方位角ごとの減衰特性関数を推定した場合に、その推定結果である減衰特性関数を用いて推定された受信信号強度と、高密度観測集合の各観測情報に含まれる受信信号強度との誤差が小さくなることになる。基準情報は、具体的には、パラメータの正解値(αc,βc)と、複数の基準対応情報{[σ∂a,refj,βj)]2、[σ∂c,refj,βj)]2}とを含む情報であってもよい。なお、
{[σ∂a,refj,βj)]2、[σ∂c,refj,βj)]2}={[σ∂a,ref1,β1)]2、[σ∂c,ref1,β1)]2、…、[σ∂a,refA,βA)]2、[σ∂c,refA,βA)]2
であり、[σ∂a,ref1,β1)]2、[σ∂c,ref1,β1)]2が1個の基準対応情報である。また、[σ∂a,refj,βj)]2は、パラメータの値(αj,βj)に対応する減衰係数a(θ)の方位角特性(分散)であり、[σ∂c,refj,βj)]2は、パラメータの値(αj,βj)に対応する減衰係数c(θ)の方位角特性(分散)である。
The reference information storage unit 14 stores a plurality of reference information. The reference information is information including a plurality of pieces of reference correspondence information and parameter correct answer values. The reference correspondence information includes a parameter value, a weight function of the parameter value, and an azimuth characteristic that is an azimuth characteristic of an attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles estimated using a high-density observation set. Is information that associates. The high-density observation set is a set of observation information that is larger in number than the observation set. The observation set and the high-density observation set usually correspond to radio waves from different wave sources. However, as will be described later, the high-density observation set accepted according to the output of the request information corresponds to radio waves from the same wave source as the observation set. Different high-density observation sets usually correspond to radio waves from different wave sources. In addition, a plurality of pieces of reference correspondence information included in one piece of reference information is usually calculated using one high-density observation set, and the high-density observation set is different for each piece of reference information. Note that the method for estimating the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles using the high-density observation set is the same as the method for estimating the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles using the observation set described above. is there. However, when a high-density observation set is used, the number of pieces of observation information is large, so that a more accurate attenuation coefficient can be estimated. 5A and 5B are diagrams for explaining the observation set and the high-density observation set. For example, the set of observation information acquired by the receiving apparatus shown in FIG. 5A is an observation set, and the set of observation information acquired by the receiving apparatus shown in FIG. 5B is a high-density observation set. As can be seen from the comparison between the two figures, the high-density observation set includes observation information acquired at a receiving position with a higher density than the observation set. As a result, the number of elements in the high-density observation set is larger than the number of elements in the observation set. The azimuth angle characteristic of the attenuation coefficient may be, for example, the variance of the change in the azimuth direction of the attenuation coefficient, the standard deviation of the change in the azimuth direction of the attenuation coefficient, or the azimuth direction of the attenuation coefficient. Other information indicating the state of change may be used. In the present embodiment, the case where the azimuth angle characteristic of the attenuation coefficient is a variance of changes in the azimuth direction of the attenuation coefficient will be mainly described. The change in the azimuth direction of the attenuation coefficient may be, for example, a value obtained by differentiating the attenuation coefficient with respect to the azimuth angle, or may be a difference in attenuation coefficient between adjacent specific azimuth angles. For example, the differential ∂a (k × ε) / ∂θ at the azimuth angle of the attenuation coefficient may be as follows.
∂a (k × ε) / ∂θ = (a (k × ε) −a ((k−1) × ε)) / ε
Further, the difference D (k × ε) in the attenuation coefficient between adjacent specific azimuth angles may be as follows, for example.
D (k × ε) = a (k × ε) −a ((k−1) × ε)
Note that k is an arbitrary integer from 0 to B. However, ε is a divisor of 360 °, and a (−ε) = a (B × ε). The same applies to the attenuation coefficient c (θ). The correct value of the parameter included in the reference information is the value of the parameter that matches the high-density observation set corresponding to the plurality of reference correspondence information included in the reference information. The parameter suitable for the high-density observation set is the value of the parameter corresponding to the attenuation coefficient for each azimuth included in the attenuation characteristic function for each azimuth with a small error from multiple observation information included in the high-density observation set. It may be. That is, when the attenuation characteristic function for each of a plurality of azimuth angles is estimated using a weight function including the correct value of the parameter and a high-density observation set, the reception characteristics estimated using the attenuation characteristic function that is the estimation result The error between the signal strength and the received signal strength included in each piece of observation information of the high-density observation set is reduced. Specifically, the reference information includes correct parameter values (α c , β c ) and a plurality of pieces of reference correspondence information {[σ ∂a, refj , β j )] 2 , [σ ∂c, refj , β j )] 2 }. In addition,
{[Σ ∂a, refj , β j )] 2 , [σ ∂c, refj , β j )] 2 } = {[σ ∂a, ref1 , β 1 )] 2 , [Σ ∂c, ref1 , β 1 )] 2 ,..., [Σ ∂a, refA , β A )] 2 , [σ ∂c, refA , β A )] 2 }
∂a, ref1 , β 1 )] 2 and [σ ∂c, ref1 , β 1 )] 2 are one piece of reference correspondence information. [Σ ∂a, refj , β j )] 2 is the azimuth characteristic (variance) of the attenuation coefficient a (θ) corresponding to the parameter values (α j , β j ), and [σ ∂c, refj , β j )] 2 is the azimuth characteristic (dispersion) of the attenuation coefficient c (θ) corresponding to the parameter values (α j , β j ).

基準情報記憶部14での記憶は、RAM等における一時的な記憶でもよく、または、長期的な記憶でもよい。基準情報記憶部14は、所定の記録媒体(例えば、半導体メモリや磁気ディスク、光ディスクなど)によって実現されうる。   The storage in the reference information storage unit 14 may be temporary storage in a RAM or the like, or may be long-term storage. The reference information storage unit 14 can be realized by a predetermined recording medium (for example, a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, etc.).

類似判断部15は、推定部12によって取得された複数の対応情報を用いて、パラメータの値ごとに減衰係数の方位角特性を取得する。その方位角特性の種類は、基準情報に含まれる複数の基準対応情報において、パラメータの値と対応付けられる方位角特性の種類と同じであることが好適である。例えば、基準対応情報において、パラメータの値と対応付けられる方位角特性が、減衰係数の方位角方向の変化の分散である場合には、類似判断部15が対応情報を用いて取得する、パラメータの値ごとの減衰係数の方位角特性も、減衰係数の方位角方向の変化の分散であることが好適である。例えば、類似判断部15は、次式のように、減衰係数の方位角方向の変化の分散である方位角特性を算出してもよい。
The similarity determination unit 15 acquires the azimuth angle characteristic of the attenuation coefficient for each parameter value using the plurality of correspondence information acquired by the estimation unit 12. The type of the azimuth angle characteristic is preferably the same as the type of the azimuth characteristic associated with the parameter value in the plurality of pieces of reference correspondence information included in the reference information. For example, in the reference correspondence information, when the azimuth characteristic associated with the parameter value is the variance of the change in the azimuth direction of the attenuation coefficient, the similarity determination unit 15 acquires the parameter information obtained using the correspondence information. It is also preferable that the azimuth angle characteristic of the attenuation coefficient for each value is a dispersion of changes in the azimuth direction of the attenuation coefficient. For example, the similarity determination unit 15 may calculate an azimuth angle characteristic that is a variance of changes in the azimuth angle direction of the attenuation coefficient as in the following equation.

なお、jは、1からAまでの任意の整数である。また、バーは、減衰係数の方位角での偏微分に関する平均値(例えば、∂a(k×ε)/∂θ等のk=0〜Bの平均値)を示すものである。類似判断部15は、そのようにして取得したパラメータの値ごとの方位角特性に、基準情報に含まれる複数の基準対応情報に関するパラメータの値ごとの方位角特性が類似するかどうか判断する。この判断は、例えば、パラメータの値ごとに両方位角特性の差の絶対値に応じた値を累積した値が、あらかじめ決められた閾値より小さいかどうかによって判断されてもよい。絶対値に応じた値は、例えば、絶対値を引数とする増加関数の値(例えば、絶対値そのものや、絶対値の二乗など)であってもよい。なお、パラメータの値ごとに両方位角特性の差の絶対値に応じた値を累積した値は、例えば、両方位角特性の二乗平均平方根誤差(RMSE:Root Mean Squared Error)であってもよく、平均二乗誤差(MSE:Mean Squared Error)であってもよく、パラメータの値ごとに両方位角特性の差の絶対値に応じた値を累積した値を示すその他の値であってもよい。例えば、RMSEを算出する場合には、類似判断部15は、次のように、減衰係数a(θ)に関するRMSEであるRMSE[∂a]と、減衰係数c(θ)に関するRMSEであるRMSE[∂c]とを算出してもよい。
Note that j is an arbitrary integer from 1 to A. The bar indicates an average value (for example, an average value of k = 0 to B such as ∂a (k × ε) / ∂θ) regarding the partial differentiation at the azimuth angle of the attenuation coefficient. The similarity determination unit 15 determines whether or not the azimuth characteristics for each parameter value related to the plurality of reference correspondence information included in the reference information are similar to the azimuth characteristics for each parameter value acquired in this way. This determination may be made based on, for example, whether or not a value obtained by accumulating a value corresponding to the absolute value of the difference between both angle characteristics for each parameter value is smaller than a predetermined threshold value. The value corresponding to the absolute value may be, for example, a value of an increasing function using the absolute value as an argument (for example, the absolute value itself or the square of the absolute value). The value obtained by accumulating the values corresponding to the absolute value of the difference between the two-angle characteristics for each parameter value may be, for example, the root mean squared error (RMSE) of the both-angle characteristics. Mean squared error (MSE) may be used, and other values indicating values obtained by accumulating values corresponding to the absolute value of the difference between both angular characteristics for each parameter value may be used. For example, when calculating RMSE, the similarity determination unit 15 calculates RMSE [∂a] that is the RMSE related to the attenuation coefficient a (θ) and RMSE [that is the RMSE related to the attenuation coefficient c (θ) as follows. ∂c] may be calculated.

そして、類似判断部15は、例えば、RMSE[∂a]が閾値以下であり、かつ、RMSE[∂c]も閾値以下である場合に、複数の対応情報に対応する方位角特性が、基準情報に含まれる複数の基準対応情報に対応する方位角特性と類似すると判断してもよい。なお、RMSE[∂a]に関する閾値と、RMSE[∂c]に関する閾値とは、同じであってもよく、または、異なっていてもよい。また、類似判断部15は、例えば、RMSE[∂a]+RMSE[∂c]が閾値以下である場合に、複数の対応情報に対応する方位角特性が、基準情報に含まれる複数の基準対応情報に対応する方位角特性と類似すると判断してもよい。また、類似判断部15は、RMSE[∂a]、RMSE[∂c]を引数とするその他の関数の値が閾値以下である場合に、複数の対応情報に対応する方位角特性が、基準情報に含まれる複数の基準対応情報に対応する方位角特性と類似すると判断してもよい。類似判断部15は、その類似の判断を、基準情報記憶部14で記憶されている基準情報ごとに行うものとする。なお、以下の説明において、基準情報に含まれる複数の基準対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性が、記憶部13で記憶されている複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似する場合に、基準情報に含まれる複数の基準対応情報が、記憶部13で記憶されている複数の対応情報に類似すると言うこともある。   Then, for example, when RMSE [∂a] is less than or equal to the threshold and RMSE [∂c] is also less than or equal to the threshold, the similarity determination unit 15 determines that the azimuth characteristics corresponding to a plurality of pieces of correspondence information are the reference information May be determined to be similar to the azimuth angle characteristics corresponding to a plurality of pieces of reference correspondence information included in. Note that the threshold for RMSE [∂a] and the threshold for RMSE [∂c] may be the same or different. For example, when RMSE [∂a] + RMSE [∂c] is equal to or less than a threshold, the similarity determination unit 15 includes a plurality of pieces of reference correspondence information in which azimuth characteristics corresponding to a plurality of pieces of correspondence information are included in the reference information. May be determined to be similar to the azimuth angle characteristic corresponding to. In addition, the similarity determination unit 15 determines that the azimuth characteristics corresponding to a plurality of pieces of correspondence information are based on the reference information when the values of other functions having RMSE [∂a] and RMSE [∂c] as arguments are equal to or less than a threshold value. May be determined to be similar to the azimuth angle characteristics corresponding to a plurality of pieces of reference correspondence information included in. The similarity determination unit 15 performs the similarity determination for each reference information stored in the reference information storage unit 14. In the following description, the azimuth characteristic for each parameter value corresponding to a plurality of reference correspondence information included in the reference information is obtained for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information stored in the storage unit 13. When similar to the azimuth angle characteristic, the plurality of pieces of reference correspondence information included in the reference information may be similar to the plurality of pieces of correspondence information stored in the storage unit 13.

なお、基準情報記憶部14では、パラメータの値と、そのパラメータの値に対応する、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける複数の情報、及びパラメータの正解値を含む複数の基準情報が記憶されていてもよい。その場合であっても、類似判断部15による類似判断が行われる際には、その複数の情報から、パラメータの値ごとに減衰係数の方位角特性が算出されることになる。したがって、類似判断が行われる際には、基準情報記憶部14において、複数の基準対応情報、及びパラメータの正解値を含む複数の基準情報が記憶されていることになる。   The reference information storage unit 14 stores a plurality of pieces of information for associating a parameter value with an attenuation coefficient for each of a plurality of azimuths corresponding to the parameter value, and a plurality of pieces of reference information including correct parameter values. May be. Even in that case, when the similarity determination by the similarity determination unit 15 is performed, the azimuth characteristic of the attenuation coefficient is calculated for each parameter value from the plurality of pieces of information. Therefore, when the similarity determination is performed, the reference information storage unit 14 stores a plurality of pieces of reference information including a plurality of pieces of reference correspondence information and correct parameter values.

特定部16は、類似判断部15によって、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報を有する基準情報に含まれるパラメータの正解値に、対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定する。例えば、類似判断部15によって、複数の基準対応情報{[σ∂a,refj,βj)]2、[σ∂c,refj,βj)]2}と、複数の対応情報とが類似すると判断され、その複数の基準対応情報に、パラメータの正解値(αc,βc)が対応付けられている場合には、特定部16は、そのパラメータの正解値(αc,βc)に、対応情報によって対応付けられる減衰係数、すなわち、減衰係数a(θ,αc,βc),c(θ,αc,βc)を特定してもよい。その特定される減衰係数は、複数の方位角ごとの減衰係数である。なお、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報を有する基準情報が2以上あった場合には、特定部16は、減衰係数を特定するのに、最も類似している基準情報に含まれるパラメータの正解値を用いてもよく、または、その他の基準情報に含まれるパラメータの正解値を用いてもよい。後者の場合には、例えば、要素数が最も多い高密度観測集合に対応する基準情報に含まれるパラメータの正解値が用いられてもよく、ランダムに選択された基準情報に含まれるパラメータの正解値が用いられてもよい。また、類似判断部15によって、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報が存在しなかった場合には、特定部16は、基準情報受付部23によって受け付けられた基準情報に含まれるパラメータの正解値に、対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定してもよい。その基準情報受付部23による基準情報の受け付けについては後述する。なお、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報とは、厳密には、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の方位角特性をパラメータの値に対応付けている複数の基準対応情報のことである。特定部16によって減衰係数が特定されることにより、結果として、減衰特性関数が特定されたことになる。減衰係数が特定されるとは、例えば、特定された減衰係数が図示しない記録媒体に蓄積されることであってもよく、または、特定された減衰係数に、特定されたことを示すフラグ等の情報が設定されることであってもよい。 The specifying unit 16 sets the correct value of the parameter included in the reference information having the plurality of reference correspondence information determined to be similar to the azimuth angle characteristic for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information by the similarity determination unit 15. The attenuation coefficient associated with the correspondence information is specified. For example, the similarity determination unit 15 performs a plurality of pieces of reference correspondence information {[σ ∂a, refj , β j )] 2 , [σ ∂c, refj , β j )] 2 }, When it is determined that the correspondence information is similar and the correct value (α c , β c ) of the parameter is associated with the plurality of reference correspondence information, the specifying unit 16 determines the correct value (α of the parameter) c, the beta c), the attenuation coefficient associated with the corresponding information, namely, the damping coefficient a (θ, α c, β c), c (θ, α c, may identify the beta c). The specified attenuation coefficient is an attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles. If there are two or more pieces of reference information having a plurality of pieces of reference correspondence information determined to be similar to the azimuth characteristics for each parameter value corresponding to a plurality of pieces of correspondence information, the specifying unit 16 specifies the attenuation coefficient. For this purpose, the correct value of the parameter included in the most similar reference information may be used, or the correct value of the parameter included in other reference information may be used. In the latter case, for example, the correct value of the parameter included in the reference information corresponding to the high-density observation set having the largest number of elements may be used, or the correct value of the parameter included in the randomly selected reference information May be used. If there is no plurality of reference correspondence information determined by the similarity determination unit 15 to be similar to the azimuth angle characteristics for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information, the specifying unit 16 You may specify the attenuation coefficient matched with the correct value of the parameter contained in the reference | standard information received by the reception part 23 by correspondence information. The reception of the reference information by the reference information receiving unit 23 will be described later. Note that the plurality of reference correspondence information determined to be similar to the azimuth characteristics for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information are strictly the azimuth characteristics for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information. Is a plurality of reference correspondence information that associates a plurality of azimuth characteristics determined to be similar to the parameter values. By specifying the attenuation coefficient by the specifying unit 16, the attenuation characteristic function is specified as a result. The specified attenuation coefficient may be, for example, that the specified attenuation coefficient is stored in a recording medium (not shown), or a flag indicating that the specified attenuation coefficient is specified. Information may be set.

範囲推定部17は、特定部16によって特定された減衰係数を含む減衰特性関数を用いて、波源2からの電波が到達する範囲を推定する。例えば、範囲推定部17は、特定された減衰係数a(θ,αc,βc),c(θ,αc,βc)を含む、複数の方位角ごとの減衰特性関数を用いて、波源2からの電波が到達する範囲を推定してもよい。その範囲は、例えば、波源2からの電波を利用できる範囲であってもよく、波源2からの電波の影響がある範囲であってもよい。波源2が携帯電話の基地局である場合には、例えば、前者の範囲は、携帯電話による通話を行うことができる範囲であり、後者の範囲は、携帯電話の通話はできないこともあるが、同一周波数の電波を、他の用途に利用することはできない範囲であってもよい。なお、この範囲以外の領域がホワイトスペースであると考えることができる場合には、範囲推定部17は、実質的にホワイトスペースを推定していると考えることもできる。そのホワイトスペースは、波源2からの電波の到達しない地域的な領域である。範囲推定部17は、推定部12が推定した減衰特性関数を用いて、その減衰特性関数の推定された特定の方向ごとに、受信信号電力があらかじめ決められた閾値となる波源2からの距離を算出し、その距離に応じた地点である電波の到達端を結ぶ領域を、電波の到達する範囲としてもよい。具体的には、特定方位角θに関する減衰特性関数が推定された場合には、受信信号強度が閾値PTHとなる距離dの位置を、電波の到達端としてもよい。そのようにして、特定方位角θと、電波の到達端までの距離dとの複数の組を取得することができる。なお、減衰特性関数が受信信号電力を示すものでない場合には、範囲推定部17は、波源2の送信電力をも用いて、その範囲の推定を行ってもよい。 The range estimation unit 17 estimates the range in which the radio wave from the wave source 2 reaches using the attenuation characteristic function including the attenuation coefficient specified by the specifying unit 16. For example, the range estimation unit 17 uses an attenuation characteristic function for each of a plurality of azimuth angles including the specified attenuation coefficient a (θ, α c , β c ), c (θ, α c , β c ), You may estimate the range which the electromagnetic wave from the wave source 2 reaches | attains. The range may be, for example, a range where radio waves from the wave source 2 can be used, or a range affected by radio waves from the wave source 2. When the wave source 2 is a mobile phone base station, for example, the former range is a range in which a mobile phone call can be performed, and the latter range may not be a mobile phone call. It may be in a range where radio waves having the same frequency cannot be used for other purposes. In addition, when it can be considered that the area | region other than this range is a white space, it can also be considered that the range estimation part 17 is estimating the white space substantially. The white space is a regional area where radio waves from the wave source 2 do not reach. The range estimation unit 17 uses the attenuation characteristic function estimated by the estimation unit 12 to determine the distance from the wave source 2 at which the received signal power becomes a predetermined threshold value for each specific direction in which the attenuation characteristic function is estimated. A region connecting the reaching ends of the radio waves that are calculated and points according to the distance may be set as a range where the radio waves reach. Specifically, when the attenuation characteristic function related to the specific azimuth angle θ is estimated, the position of the distance d at which the received signal strength becomes the threshold value P TH may be set as the radio wave arrival end. In this way, a plurality of sets of the specific azimuth angle θ and the distance d to the radio wave arrival end can be acquired. When the attenuation characteristic function does not indicate the received signal power, the range estimation unit 17 may also estimate the range using the transmission power of the wave source 2.

図6A,図6Bは、電波の到達範囲の一例を示す図である。電波の到達範囲の境界は、図6Aのように、電波の到達端のそれぞれを通過してもよく、または、図6Bのように、そうでなくてもよい。後者の場合には、例えば、範囲推定部17は、横軸を方位角とし、縦軸を電波の到達距離とする座標系において、取得された特定方位角θと距離dとの組(θ,d)をプロットする。そして、そのプロットされた点と、曲線との距離が最も近くなるように特定した曲線に対応するものが、電波の到達範囲の境界線であってもよい。なお、電波の到達距離とは、波源2から電波の到達端までの距離である。また、波源2が複数の周波数の電波を送信する場合には、範囲推定部17は、その周波数ごとに電波の到達範囲の推定を行ってもよい。また、範囲推定部17は、ホワイトスペースを特定する処理を別途、行ってもよい。波源2が1個である場合には、上述したように、電波の到達範囲を特定することによって、結果としてホワイトスペースを特定したことになりうるが、複数の波源2が存在する場合には、いずれの波源2からの電波も到達しない範囲がホワイトスペースとなる。したがって、範囲推定部17は、いずれの電波の到達範囲にも含まれない領域であるホワイトスペースの特定を行ってもよい。なお、結果として、電波の到達範囲やホワイトスペースと、それ以外とを区別できるようになるのであれば、電波の到達範囲やホワイトスペースを特定する方法は問わない。範囲推定部17は、例えば、電波の到達範囲等の領域の輪郭を示す情報を取得してもよい。   6A and 6B are diagrams illustrating an example of a radio wave reachable range. The boundary of the radio wave arrival range may pass through each of the radio wave arrival ends as shown in FIG. 6A, or may not be as shown in FIG. 6B. In the latter case, for example, the range estimation unit 17 uses a set of the specific azimuth angle θ and the distance d acquired in the coordinate system with the horizontal axis as the azimuth and the vertical axis as the reach of the radio wave (θ, d) is plotted. And what corresponds to the curve specified so that the distance between the plotted point and the curve may be the closest may be the boundary line of the radio wave reachable range. The radio wave arrival distance is the distance from the wave source 2 to the radio wave arrival end. When the wave source 2 transmits radio waves having a plurality of frequencies, the range estimation unit 17 may estimate the reach of radio waves for each frequency. Moreover, the range estimation part 17 may perform the process which specifies a white space separately. When the number of the wave sources 2 is one, as described above, it is possible to specify the white space as a result by specifying the reach range of the radio wave, but when there are a plurality of wave sources 2, A range in which radio waves from any wave source 2 do not reach is white space. Therefore, the range estimation unit 17 may specify a white space that is an area that is not included in any radio wave reachable range. As a result, as long as it is possible to distinguish the radio wave reachable range and white space from the other radio wave reachable areas and white spaces, there is no limitation on the method for specifying the radio wave reachable range or white space. For example, the range estimation unit 17 may acquire information indicating the outline of a region such as a radio wave reachable range.

出力部18は、範囲推定部17が推定した範囲に関する出力を行う。その出力は、例えば、電波の到達範囲やホワイトスペースを示す情報を出力することであってもよく、または、ある位置が電波の到達範囲もしくはホワイトスペースに含まれるかどうかの判断結果を出力することであってもよい。判断結果を出力する場合には、例えば、出力部18が範囲推定部17による推定結果を用いた判断を行ってもよく、または、その他の構成要素がその判断を行ってもよい。なお、その判断対象となる位置は、例えば、受付部11によって受け付けられてもよい。   The output unit 18 performs output related to the range estimated by the range estimation unit 17. The output may be, for example, outputting information indicating a radio wave reachable range or white space, or outputting a determination result as to whether a certain position is included in the radio wave reachable range or white space. It may be. In the case of outputting the determination result, for example, the output unit 18 may make a determination using the estimation result obtained by the range estimation unit 17, or another component may make the determination. Note that the position to be determined may be received by the receiving unit 11, for example.

ここで、この出力は、例えば、表示デバイス(例えば、CRTや液晶ディスプレイなど)への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、出力部18は、出力を行うデバイス(例えば、表示デバイスや送信デバイスなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、出力部18は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。   Here, the output may be, for example, display on a display device (for example, a CRT or a liquid crystal display), transmission via a communication line to a predetermined device, printing by a printer, or output to a recording medium. It may be accumulated or delivered to another component. Note that the output unit 18 may or may not include a device that performs output (for example, a display device or a transmission device). The output unit 18 may be realized by hardware, or may be realized by software such as a driver that drives these devices.

要求情報出力部19は、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると類似判断部15によって判断された複数の基準対応情報がない場合に、波源2からの電波に関する基準情報を要求する要求情報を出力する。その波源2は、観測集合に含まれる各観測情報に応じた電波の波源2である。その要求情報には、波源2を特定可能な情報が含まれていてもよい。出力された要求情報を受け取った者が、基準情報の取得対象となる波源2を特定できるようになるためである。波源2を特定可能な情報は、例えば、波源2の位置であってもよく、波源2のID等であってもよい。波源2を特定可能な情報は、例えば、観測集合と一緒に受け付けられてもよく、減衰係数推定装置3において生成されてもよく、または、その他の方法で取得されてもよい。   The request information output unit 19 determines the reference regarding the radio wave from the wave source 2 when there is no plurality of reference correspondence information determined by the similarity determination unit 15 to be similar to the azimuth angle characteristic for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information. Outputs request information for requesting information. The wave source 2 is a radio wave source 2 corresponding to each piece of observation information included in the observation set. The request information may include information that can identify the wave source 2. This is because a person who has received the output request information can specify the wave source 2 from which the reference information is acquired. The information that can specify the wave source 2 may be, for example, the position of the wave source 2 or the ID of the wave source 2. Information that can specify the wave source 2 may be received together with the observation set, may be generated by the attenuation coefficient estimation device 3, or may be acquired by other methods.

ここで、この出力は、例えば、表示デバイス(例えば、CRTや液晶ディスプレイなど)への表示でもよく、所定の機器への通信回線を介した送信でもよく、プリンタによる印刷でもよく、スピーカによる音声出力でもよく、記録媒体への蓄積でもよく、他の構成要素への引き渡しでもよい。なお、要求情報出力部19は、出力を行うデバイス(例えば、表示デバイスやプリンタなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、要求情報出力部19は、ハードウェアによって実現されてもよく、または、それらのデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。   Here, the output may be, for example, display on a display device (for example, a CRT or a liquid crystal display), transmission via a communication line to a predetermined device, printing by a printer, or audio output by a speaker. Alternatively, it may be stored in a recording medium or delivered to another component. The request information output unit 19 may or may not include an output device (for example, a display device or a printer). Further, the request information output unit 19 may be realized by hardware, or may be realized by software such as a driver that drives these devices.

高密度観測集合受付部20は、要求情報出力部19による要求情報の出力に応じて、波源からの電波に関する高密度観測集合を受け付ける。その高密度観測集合には、受付部11で受け付けられた観測集合の各要素が含まれていてもよく、または、そうでなくてもよい。その高密度観測集合に含まれる各観測情報は、例えば、移動可能な受信装置1を波源2の周囲の複数の箇所に移動させることによって取得されたものであってもよく、または、あらかじめ設置されている複数の受信装置1によって取得されたものであってもよい。また、高密度観測集合受付部20は、一の高密度観測集合に含まれる複数の観測情報を、一括して受け付けてもよく、または、別々に受け付けてもよい。   The high-density observation set receiving unit 20 receives a high-density observation set related to radio waves from the wave source in response to the output of request information by the request information output unit 19. The high-density observation set may or may not include each element of the observation set received by the receiving unit 11. Each piece of observation information included in the high-density observation set may be acquired by moving the movable receiving device 1 to a plurality of locations around the wave source 2, or may be installed in advance. It may be acquired by a plurality of receiving devices 1. The high-density observation set receiving unit 20 may receive a plurality of pieces of observation information included in one high-density observation set in a batch or may be received separately.

高密度観測集合受付部20は、例えば、入力デバイス(例えば、キーボードやマウス、タッチパネルなど)から入力された高密度観測集合を受け付けてもよく、有線または無線の通信回線を介して送信された高密度観測集合を受信してもよく、所定の記録媒体(例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)から読み出された高密度観測集合を受け付けてもよい。なお、高密度観測集合受付部20は、受け付けを行うためのデバイス(例えば、モデムやネットワークカードなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、高密度観測集合受付部20は、ハードウェアによって実現されてもよく、または所定のデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。   The high-density observation set reception unit 20 may receive a high-density observation set input from an input device (for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, etc.), for example. A density observation set may be received, or a high-density observation set read from a predetermined recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, or a semiconductor memory) may be received. Note that the high-density observation set reception unit 20 may or may not include a device (for example, a modem or a network card) for reception. In addition, the high-density observation set reception unit 20 may be realized by hardware, or may be realized by software such as a driver that drives a predetermined device.

基準推定部21は、重み関数と、高密度観測集合受付部20によって受け付けられた高密度観測集合とを用いて、パラメータの値と、そのパラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける情報を、複数のパラメータの値について取得する。その複数の方位角ごとの減衰係数は、例えば、次のようになる。
{(aref(θ,α1,β1),cref(θ,α1,β1))}
{(aref(θ,α2,β2),cref(θ,α2,β2))}

{(aref(θ,αA,βA),cref(θ,αA,βA))}
なお、{(aref(θ,αj,βj),cref(θ,αj,βj))}={(aref(0°,αj,βj),cref(0°,αj,βj))、(aref(ε,αj,βj),cref(ε,αj,βj))、…}であるとする。
The reference estimation unit 21 uses a weight function and the high-density observation set received by the high-density observation set reception unit 20 to estimate a parameter value and a plurality of values estimated using the weight function of the parameter value. Information associating the attenuation coefficient for each azimuth is acquired for the values of a plurality of parameters. The attenuation coefficient for each of the plurality of azimuth angles is, for example, as follows.
{(A ref (θ, α 1 , β 1 ), c ref (θ, α 1 , β 1 ))}
{(A ref (θ, α 2 , β 2 ), c ref (θ, α 2 , β 2 ))}
...
{( A ref (θ, α A , β A ), c ref (θ, α A , β A ))}
Note that {(a ref (θ, α j , β j ), c ref (θ, α j , β j ))} = {(a ref (0 °, α j , β j ), c ref (0 ° , Α j , β j )), (a ref (ε, α j , β j ), c ref (ε, α j , β j )) ,.

その後、基準推定部21は、その複数の方位角ごとの減衰係数の方位角特性を取得することによって複数の基準対応情報を取得する。基準推定部21が方位角特性を取得する方法は、観測集合が高密度観測集合となった以外、類似判断部15が方位角特性を取得する方法と同様であり、その詳細な説明を省略する。また、基準推定部21が取得する方位角特性の種類は、類似判断部15が複数の対応情報について取得する方位角特性の種類と同じであることが好適である。その方位角特性が、減衰係数の方位角方向の変化の分散である場合には、例えば、基準推定部21は、各パラメータの値(αj,βj)について、[σ∂a,refj,βj)]2、[σ∂c,refj,βj)]2を算出してもよい。なお、[σ∂a,refj,βj)]2等の算出は、a(θ,αj,βj)等がaref(θ,αj,βj)等となる以外、類似判断部15による算出と同様にして行われる。 Thereafter, the reference estimation unit 21 acquires a plurality of reference correspondence information by acquiring the azimuth angle characteristics of the attenuation coefficient for each of the plurality of azimuth angles. The method by which the reference estimation unit 21 acquires the azimuth angle characteristics is the same as the method by which the similarity determination unit 15 acquires the azimuth angle characteristics except that the observation set is a high-density observation set, and detailed description thereof is omitted. . In addition, the type of azimuth characteristic acquired by the reference estimation unit 21 is preferably the same as the type of azimuth characteristic acquired by the similarity determination unit 15 for a plurality of pieces of correspondence information. Its azimuth angle characteristics, if the variance of the change in the azimuth angle direction of the damping coefficient, for example, reference estimation unit 21, the values of the parameters (α j, β j) for, [sigma ∂a, ref ( α j , β j )] 2 , [σ ∂c, refj , β j )] 2 may be calculated. The calculation of [σ ∂a, refj , β j )] 2, etc., except that a (θ, α j , β j ) etc. becomes a ref (θ, α j , β j ) etc. The calculation is performed in the same manner as the calculation by the similarity determination unit 15.

正解値特定部22は、基準推定部21によって取得された、パラメータの値と、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける複数の情報から、高密度観測集合受付部20によって受け付けられた高密度観測集合に適合する複数の方位角ごとの減衰係数を特定し、その特定した減衰特性に対応するパラメータの値である正解値を特定する。正解値特定部22は、例えば、パラメータの値ごとに、高密度観測集合に含まれる各観測情報の観測位置(受信位置)に関して、観測情報に含まれる受信信号強度と、そのパラメータの値を含む重み関数を用いて推定された減衰特性関数を用いて算出された受信信号強度との誤差を算出することを行い、その誤差の最も小さいパラメータの値を正解値としてもよい。例えば、正解値特定部22は、パラメータの値(αj,βj)について、{(aref(θ,αj,βj),cref(θ,αj,βj))}を用いて各観測位置の受信信号強度を算出する。なお、ある観測位置の受信信号強度を算出する際には、その観測位置の方位角に最も近い特定方位角の減衰係数(aref,cref)を含む減衰特性関数を用いてもよい。また、正解値特定部22は、観測位置ごとに、観測された受信信号強度と、算出された受信信号強度との差の絶対値に応じた値を累積することによって、両者の誤差を算出する。絶対値に応じた値は、例えば、絶対値を引数とする増加関数の値(例えば、絶対値そのものや、絶対値の二乗など)であってもよい。その誤差は、例えば、RMSEやMSE等であってもよい。また、正解値特定部22は、そのような誤差の算出を、各パラメータの値について行う。その結果、パラメータの値と、そのパラメータの値に対応する誤差とが得られることになる。その後、正解値特定部22は、最も小さい誤差に対応するパラメータの値を、パラメータの正解値としてもよい。そのパラメータの正解値は、例えば、(αc,βc)であってもよい。なお、正解値特定部22は、そのような誤差を実際に算出することなく、高密度観測集合に適合する複数の方位角ごとの減衰係数に対応するパラメータの値を特定してもよい。その場合には、正解値特定部22は、例えば、基準推定部21が取得した、パラメータの値と、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける情報において、集合{aref(θ,αj,βj)}={aref(0°,αj,βj)、aref(ε,αj,βj)、…、aref(B×ε,αj,βj)}の各要素が−20以下である減衰係数{aref(θ,αj,βj)}に対応するパラメータ(αj,βj)であり、かつ、角度分解能の高いパラメータ(αj,βj)を正解値として特定してもよい。自由空間では、電波の電力は、波源からの距離の二乗に反比例するため、減衰係数aref(θ)は、−20となる。自由空間以外では、それよりも減衰が大きいと考えられるため、減衰係数{aref(θ,αj,βj)}の各要素は、−20以下になると考えられる。したがって、そうでない減衰係数を除外することにより、高密度観測集合に適合しない減衰係数を除外することができると考えられる。また、重み関数がF1i)である場合には、パラメータαの値が小さいほど、角度分解能が高いことになる。したがって、正解値特定部22は、例えば、小さい値のパラメータαを正解値としてもよい。 The correct value specifying unit 22 receives the high density received by the high density observation set receiving unit 20 from the plurality of information obtained by the reference estimating unit 21 and associating the parameter value with the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles. Attenuation coefficients for each of a plurality of azimuth angles that match the observation set are specified, and a correct value that is a parameter value corresponding to the specified attenuation characteristics is specified. For example, for each parameter value, the correct value specifying unit 22 includes the received signal strength included in the observation information and the parameter value regarding the observation position (reception position) of each observation information included in the high-density observation set. An error from the received signal strength calculated using the attenuation characteristic function estimated using the weight function may be calculated, and the parameter value having the smallest error may be set as the correct value. For example, the correct value specifying unit 22 uses {(a ref (θ, α j , β j ), c ref (θ, α j , β j ))} for the parameter values (α j , β j ). The received signal strength at each observation position is calculated. When calculating the received signal strength at a certain observation position, an attenuation characteristic function including an attenuation coefficient (a ref , c ref ) of a specific azimuth angle closest to the azimuth angle of the observation position may be used. Further, the correct answer value specifying unit 22 calculates an error between the two by accumulating a value corresponding to the absolute value of the difference between the observed received signal strength and the calculated received signal strength for each observation position. . The value corresponding to the absolute value may be, for example, a value of an increasing function using the absolute value as an argument (for example, the absolute value itself or the square of the absolute value). The error may be, for example, RMSE or MSE. The correct answer value specifying unit 22 calculates such an error for each parameter value. As a result, a parameter value and an error corresponding to the parameter value are obtained. Thereafter, the correct value specifying unit 22 may set the parameter value corresponding to the smallest error as the correct value of the parameter. The correct value of the parameter may be, for example, (α c , β c ). Note that the correct answer value specifying unit 22 may specify the parameter value corresponding to the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles suitable for the high-density observation set without actually calculating such an error. In that case, for example, the correct value specifying unit 22 uses the set {a ref (θ, α j) in the information obtained by the reference estimating unit 21 to associate the parameter value and the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles. , Β j )} = {a ref (0 °, α j , β j ), a ref (ε, α j , β j ),..., A ref (B × ε, α j , β j )} Parameters (α j , β j ) corresponding to an attenuation coefficient {a ref (θ, α j , β j )} having elements of −20 or less and high angular resolution (α j , β j ) May be specified as the correct answer value. In free space, the power of radio waves is inversely proportional to the square of the distance from the wave source, so the attenuation coefficient a ref (θ) is −20. Since it is considered that attenuation is larger than that in free space, each element of the attenuation coefficient {a ref (θ, α j , β j )} is considered to be −20 or less. Therefore, it is considered that an attenuation coefficient that does not match the high-density observation set can be excluded by excluding an attenuation coefficient that is not so. When the weight function is F 1i ), the smaller the value of the parameter α, the higher the angular resolution. Therefore, the correct answer value specifying unit 22 may use, for example, a small parameter α as the correct answer value.

基準情報受付部23は、要求情報出力部19による要求情報の出力に応じて、高密度観測集合受付部20で受け付けられた高密度観測集合を用いて基準推定部21によって取得された複数の基準対応情報と、正解値特定部22によって特定された正解値とを含む基準情報を受け付ける。なお、基準推定部21から複数の基準対応情報を受け付け、正解値特定部22からパラメータの正解値を受け付けることが、両者を含む基準情報の受け付けであると考えてもよい。基準情報受付部23は、その基準情報を、基準情報記憶部14に蓄積する。例えば、基準情報受付部23は、基準推定部21から、複数の基準対応情報{[σ∂a,refj,βj)]2、[σ∂c,refj,βj)]2}を受け付け、正解値特定部22から、パラメータの正解値(αc,βc)を受け付け、両者を有する基準情報を、基準情報記憶部14に蓄積してもよい。 In response to the output of the request information from the request information output unit 19, the reference information reception unit 23 uses a plurality of references acquired by the reference estimation unit 21 using the high-density observation set received by the high-density observation set reception unit 20. The reference information including the correspondence information and the correct value specified by the correct value specifying unit 22 is received. It may be considered that receiving a plurality of pieces of reference correspondence information from the reference estimation unit 21 and receiving correct parameter values from the correct value specifying unit 22 is reception of reference information including both. The reference information receiving unit 23 accumulates the reference information in the reference information storage unit 14. For example, the reference information receiving unit 23 receives a plurality of pieces of reference correspondence information {[σ ∂a, refj , β j )] 2 , [σ ∂c, refj , β j ) from the reference estimation unit 21. ] 2 } may be received, the correct value (α c , β c ) of the parameter may be received from the correct value specifying unit 22, and reference information having both may be accumulated in the reference information storage unit 14.

なお、基準情報受付部23は、要求情報出力部19による要求情報の出力に応じて、減衰係数推定装置3の外部から、波源2からの電波に関する基準情報を受け付け、基準情報記憶部14に蓄積してもよい。その場合には、減衰係数推定装置3は、高密度観測集合受付部20や基準推定部21、正解値特定部22を備えていなくてもよい。すなわち、それらの構成要素によって行われる処理が、減衰係数推定装置3と異なる装置によって行われてもよい。また、その場合には、基準情報受付部23は、例えば、有線または無線の通信回線を介して送信された基準情報を受信してもよく、所定の記録媒体(例えば、光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)から読み出された基準情報を受け付けてもよい。なお、基準情報受付部23は、受け付けを行うためのデバイス(例えば、モデムやネットワークカードなど)を含んでもよく、または含まなくてもよい。また、基準情報受付部23は、ハードウェアによって実現されてもよく、または所定のデバイスを駆動するドライバ等のソフトウェアによって実現されてもよい。   The reference information receiving unit 23 receives reference information about the radio wave from the wave source 2 from the outside of the attenuation coefficient estimation device 3 in response to the output of the request information by the request information output unit 19 and accumulates it in the reference information storage unit 14. May be. In this case, the attenuation coefficient estimation device 3 may not include the high-density observation set reception unit 20, the reference estimation unit 21, and the correct answer value specification unit 22. That is, the processing performed by these components may be performed by a device different from the attenuation coefficient estimation device 3. In this case, the reference information receiving unit 23 may receive the reference information transmitted via, for example, a wired or wireless communication line, and a predetermined recording medium (for example, an optical disk, a magnetic disk, or a semiconductor) Reference information read from a memory or the like may be received. Note that the reference information receiving unit 23 may or may not include a device (for example, a modem or a network card) for receiving. The reference information receiving unit 23 may be realized by hardware, or may be realized by software such as a driver that drives a predetermined device.

なお、記憶部13と、基準情報記憶部14とは、同一の記録媒体によって実現されてもよく、または、別々の記録媒体によって実現されてもよい。前者の場合には、推定部12によって取得された複数の対応情報を記憶している領域が記憶部13となり、複数の基準情報を記憶している領域が基準情報記憶部14となる。   The storage unit 13 and the reference information storage unit 14 may be realized by the same recording medium, or may be realized by separate recording media. In the former case, an area storing a plurality of pieces of correspondence information acquired by the estimation unit 12 is the storage unit 13, and an area storing a plurality of reference information is the reference information storage unit 14.

次に、減衰係数推定装置3の動作について図3のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS101)受付部11は、観測集合を受け付けたかどうか判断する。そして、受け付けた場合には、ステップS102に進み、そうでない場合には、観測集合を受け付けるまで、ステップS101の処理を繰り返す。
Next, the operation of the attenuation coefficient estimation device 3 will be described using the flowchart of FIG.
(Step S101) The reception unit 11 determines whether an observation set has been received. If accepted, the process proceeds to step S102. If not, the process of step S101 is repeated until an observation set is accepted.

(ステップS102)推定部12は、受け付けられた観測集合を用いて、複数の対応情報を取得し、記憶部13に蓄積する。なお、この処理の詳細については、図4Aのフローチャートを用いて後述する。   (Step S <b> 102) The estimation unit 12 acquires a plurality of pieces of correspondence information using the accepted observation set and accumulates them in the storage unit 13. Details of this processing will be described later with reference to the flowchart of FIG. 4A.

(ステップS103)類似判断部15は、基準情報に含まれる複数の基準対応情報が、記憶部13で記憶されている複数の対応情報に類似するかどうかを、各基準情報について判断する。なお、この処理の詳細については、図4Bのフローチャートを用いて後述する。   (Step S103) The similarity determination unit 15 determines, for each reference information, whether or not the plurality of pieces of reference correspondence information included in the reference information is similar to the plurality of pieces of correspondence information stored in the storage unit 13. Details of this processing will be described later with reference to the flowchart of FIG. 4B.

(ステップS104)特定部16は、記憶部13で記憶されている複数の対応情報に類似する複数の基準対応情報が存在したかどうか判断する。そして、そのような複数の基準対応情報が存在した場合には、ステップS105に進み、そうでない場合には、ステップS108に進む。   (Step S <b> 104) The specifying unit 16 determines whether there are a plurality of pieces of reference correspondence information similar to the plurality of pieces of correspondence information stored in the storage unit 13. If such a plurality of reference correspondence information exists, the process proceeds to step S105, and if not, the process proceeds to step S108.

(ステップS105)特定部16は、記憶部13で記憶されている複数の対応情報に類似する複数の基準対応情報を有する基準情報に含まれるパラメータの正解値を特定する。そして、特定部16は、その特定したパラメータの正解値に、複数の対応情報によって対応付けられる、複数の方位角ごとの減衰係数を特定する。なお、記憶部13で記憶されている複数の対応情報に類似する複数の基準対応情報を有する基準情報が複数存在する場合には、特定部16は、前述のように、一個の基準情報を特定し、その基準情報に含まれるパラメータの正解値を用いるものとする。また、ステップS112からステップS105に進んだ場合には、特定部16は、ステップS112で蓄積された基準情報に含まれるパラメータの正解値を用いるものとする。   (Step S <b> 105) The specifying unit 16 specifies the correct value of the parameter included in the reference information having a plurality of pieces of reference correspondence information similar to the plurality of pieces of correspondence information stored in the storage unit 13. And the specific | specification part 16 specifies the attenuation coefficient for every several azimuths matched with the correct value of the specified parameter by several corresponding | compatible information. When there are a plurality of pieces of reference information having a plurality of pieces of reference correspondence information similar to the pieces of correspondence information stored in the storage unit 13, the specifying unit 16 specifies one piece of reference information as described above. The correct value of the parameter included in the reference information is used. When the process proceeds from step S112 to step S105, the specifying unit 16 uses the correct value of the parameter included in the reference information accumulated in step S112.

(ステップS106)範囲推定部17は、特定部16によって特定された、複数の方位角ごとの減衰係数を含む減衰特性関数を用いて、電波の到達範囲を推定する。その推定結果である電波の到達範囲は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。   (Step S <b> 106) The range estimation unit 17 estimates the radio wave arrival range using the attenuation characteristic function that is specified by the specification unit 16 and includes attenuation coefficients for each of a plurality of azimuth angles. The radio wave reachable range as the estimation result may be stored in a recording medium (not shown).

(ステップS107)出力部18は、範囲推定部17による範囲の推定結果に関する出力を行う。そして、電波の到達範囲の推定に関する一連の処理は終了となる。   (Step S <b> 107) The output unit 18 performs an output related to the range estimation result by the range estimation unit 17. Then, a series of processes relating to estimation of the reach of radio waves ends.

(ステップS108)要求情報出力部19は、要求情報を出力する。その要求情報には、例えば、波源2を特定可能な情報が含まれていてもよい。なお、その要求情報の出力に応じて、波源2から送信される電波について、観測集合よりも高密度の観測情報を含む高密度観測集合が取得されることになる。この取得は、実際に高密度の観測地点において波源2からの電波の受信を行うことによって行われる。なお、その波源2は、例えば、要求情報に含まれる情報によって特定されるものであってもよい。   (Step S108) The request information output unit 19 outputs request information. The request information may include, for example, information that can specify the wave source 2. Note that, according to the output of the request information, a high-density observation set including observation information with a higher density than the observation set is acquired for the radio wave transmitted from the wave source 2. This acquisition is performed by actually receiving a radio wave from the wave source 2 at a high-density observation point. Note that the wave source 2 may be specified by information included in the request information, for example.

(ステップS109)高密度観測集合受付部20は、高密度観測集合を受け付けたかどうか判断する。そして、受け付けた場合には、ステップS110に進み、そうでない場合には、受け付けるまでステップS109の処理を繰り返す。   (Step S109) The high-density observation set receiving unit 20 determines whether a high-density observation set has been received. If accepted, the process proceeds to step S110. If not, the process of step S109 is repeated until accepted.

(ステップS110)基準推定部21は、受け付けられた高密度観測集合を用いて、複数の基準対応情報を取得する。なお、この処理の詳細については、図4Cのフローチャートを用いて後述する。   (Step S110) The reference estimation unit 21 acquires a plurality of pieces of reference correspondence information using the received high-density observation set. Details of this process will be described later with reference to the flowchart of FIG. 4C.

(ステップS111)正解値特定部22は、受け付けられた高密度観測集合に対応するパラメータの正解値を特定する。なお、この処理の詳細については、図4Dのフローチャートを用いて後述する。   (Step S111) The correct value specifying unit 22 specifies the correct value of the parameter corresponding to the accepted high-density observation set. Details of this processing will be described later with reference to the flowchart of FIG. 4D.

(ステップS112)基準情報受付部23は、ステップS110で取得された複数の基準対応情報と、ステップS111で特定されたパラメータの正解値とを含む基準情報を受け付け、その基準情報を基準情報記憶部14に蓄積する。そして、ステップS105に進む。   (Step S112) The reference information receiving unit 23 receives reference information including a plurality of pieces of reference correspondence information acquired in step S110 and the correct value of the parameter specified in step S111, and the reference information is stored in the reference information storage unit. 14 accumulate. Then, the process proceeds to step S105.

なお、図3のフローチャートのステップS106において、ホワイトスペースの検出を行ってもよい。また、図3のフローチャートの処理を繰り返して実行することにより、時間方向についても、電波の到達範囲やホワイトスペースを検出できるようになる。また、図3のフローチャートでは、複数の対応情報に類似する複数の基準対応情報がなかった場合に、基準情報の生成を行う場合について説明したが、それ以外の場合にも基準情報の生成が行われてもよい。例えば、本実施の形態による減衰係数推定装置3による電波の到達範囲の推定を行う前に、あらかじめ基準情報記憶部14に複数の基準情報を蓄積するため、基準情報の生成が行われてもよい。   Note that white space may be detected in step S106 of the flowchart of FIG. Further, by repeatedly executing the processing of the flowchart of FIG. 3, it is possible to detect the reach of the radio wave and the white space in the time direction. In the flowchart of FIG. 3, the case where the reference information is generated when there is no plurality of pieces of reference correspondence information similar to the plurality of pieces of correspondence information has been described. However, the reference information is also generated in other cases. It may be broken. For example, the reference information may be generated in order to accumulate a plurality of reference information in the reference information storage unit 14 in advance before the range of radio waves is estimated by the attenuation coefficient estimation apparatus 3 according to the present embodiment. .

図4Aは、図3のフローチャートにおける複数の対応情報の取得の処理(ステップS102)の詳細を示すフローチャートである。
(ステップS201)推定部12は、パラメータの値をあらかじめ決められた初期値に設定する。
FIG. 4A is a flowchart showing details of the processing (step S102) for acquiring a plurality of correspondence information in the flowchart of FIG.
(Step S201) The estimation unit 12 sets the parameter value to a predetermined initial value.

(ステップS202)推定部12は、特定の方向を示す方位角である特定方位角θを0度に設定する。   (Step S202) The estimation unit 12 sets a specific azimuth angle θ, which is an azimuth angle indicating a specific direction, to 0 degrees.

(ステップS203)推定部12は、観測集合に含まれる複数の観測情報を用いて、特定方位角θに関する減衰係数を推定する。この推定は、周波数を用いたものであってもよく、または、そうでなくてもよい。   (Step S203) The estimation unit 12 estimates an attenuation coefficient related to the specific azimuth angle θ using a plurality of pieces of observation information included in the observation set. This estimation may or may not use frequency.

(ステップS204)推定部12は、特定方位角θをεだけインクリメントする。なお、εは、360度の約数であってもよく、またはそうでなくてもよい。   (Step S204) The estimating unit 12 increments the specific azimuth angle θ by ε. Note that ε may or may not be a divisor of 360 degrees.

(ステップS205)推定部12は、特定方位角θが360度以上であるかどうか判断する。そして、360度以上である場合には、ステップS206に進み、そうでない場合には、ステップS203に戻る。なお、ステップS201またはステップS207で設定されたパラメータの値と、ステップS203で各方位角について推定された減衰係数とを対応付ける情報が対応情報である。その対応情報は、順次、記憶部13に蓄積されてもよい。   (Step S205) The estimating unit 12 determines whether or not the specific azimuth angle θ is 360 degrees or more. If it is 360 degrees or more, the process proceeds to step S206; otherwise, the process returns to step S203. Information that associates the parameter values set in step S201 or step S207 with the attenuation coefficient estimated for each azimuth angle in step S203 is correspondence information. The correspondence information may be sequentially stored in the storage unit 13.

(ステップS206)推定部12は、あらかじめ決められたすべてのパラメータの値について対応情報を取得する処理を行ったかどうか判断する。そして、すべてのパラメータの値について対応情報を取得した場合には、図3のフローチャートに戻り、そうでない場合には、ステップS207に進む。   (Step S206) The estimation unit 12 determines whether or not processing for acquiring correspondence information has been performed for all predetermined parameter values. If the correspondence information has been acquired for all parameter values, the process returns to the flowchart of FIG. 3, and if not, the process proceeds to step S207.

(ステップS207)推定部12は、パラメータの値を、現在のパラメータの値の次の値に設定する。パラメータの値をどのように変更していくのかについては、あらかじめ決められていてもよい。そして、ステップS202に戻る。   (Step S207) The estimation unit 12 sets the value of the parameter to the next value of the current parameter value. How to change the value of the parameter may be determined in advance. Then, the process returns to step S202.

図4Bは、図3のフローチャートにおける類似判断の処理(ステップS103)の詳細を示すフローチャートである。
(ステップS301)類似判断部15は、記憶部13で記憶されている複数の対応情報のそれぞれについて方位角特性を取得する。また、例えば、減衰係数a,cのように、複数の方位角ごとの減衰係数が2種類以上存在する場合には、類似判断部15は、各種類の減衰係数について方位角特性を取得してもよい。その結果、例えば、パラメータの値ごとに、また減衰係数a,cごとに、方位角特性が取得されることになる。
FIG. 4B is a flowchart showing details of the similarity determination process (step S103) in the flowchart of FIG.
(Step S <b> 301) The similarity determination unit 15 acquires an azimuth angle characteristic for each of the plurality of pieces of correspondence information stored in the storage unit 13. For example, when there are two or more types of attenuation coefficients for each of a plurality of azimuth angles, such as the attenuation coefficients a and c, the similarity determination unit 15 acquires azimuth angle characteristics for each type of attenuation coefficient. Also good. As a result, for example, the azimuth characteristics are acquired for each parameter value and each attenuation coefficient a and c.

(ステップS302)類似判断部15は、カウンタiを1に設定する。   (Step S302) The similarity determining unit 15 sets a counter i to 1.

(ステップS303)類似判断部15は、基準情報記憶部14で記憶されているi番目の基準情報に含まれる複数の基準対応情報と、記憶部13で記憶されている複数の対応情報との類似の程度を示す類似情報を算出する。その類似情報は、結果として類似の程度を知ることができる情報であればよく、例えば、類似度であってもよく、または非類似度であってもよい。その類似情報は、例えば、前述のRMSEやMSEであってもよい。   (Step S303) The similarity determination unit 15 resembles a plurality of pieces of reference correspondence information included in the i-th reference information stored in the reference information storage unit 14 and a plurality of pieces of correspondence information stored in the storage unit 13. Similar information indicating the degree of the is calculated. The similarity information only needs to be information that allows the degree of similarity to be known as a result. For example, the similarity information may be similarity or dissimilarity. The similar information may be, for example, the aforementioned RMSE or MSE.

(ステップS304)類似判断部15は、ステップS303で取得された類似情報によって、両者が類似しているかどうか判断する。そして、両者が類似している場合には、図3のフローチャートに戻り、そうでない場合には、ステップS305に進む。なお、この判断は、例えば、類似情報の示す値と、あらかじめ決められた閾値とを比較することによって行われてもよい。また、このステップS304において類似していると判断された場合には、i番目の基準情報に含まれる複数の基準対応情報と、複数の対応情報とが類似していると判断されたことになる。   (Step S304) The similarity determination unit 15 determines whether the two are similar based on the similarity information acquired in step S303. And when both are similar, it returns to the flowchart of FIG. 3, and when that is not right, it progresses to step S305. This determination may be made, for example, by comparing a value indicated by the similar information with a predetermined threshold value. If it is determined in step S304 that they are similar, it is determined that the plurality of reference correspondence information included in the i-th reference information and the plurality of correspondence information are similar. .

(ステップS305)類似判断部15は、カウンタiを1だけインクリメントする。   (Step S305) The similarity determination unit 15 increments the counter i by 1.

(ステップS306)類似判断部15は、基準情報記憶部14でi番目の基準情報が記憶されているかどうか判断する。そして、i番目の基準情報が記憶されている場合には、ステップS303に戻り、そうでない場合には、図3のフローチャートに戻る。   (Step S306) The similarity determination unit 15 determines whether or not the i-th reference information is stored in the reference information storage unit 14. If the i-th reference information is stored, the process returns to step S303. Otherwise, the process returns to the flowchart of FIG.

なお、図4Bのフローチャートでは、ステップS304において類似すると判断されると、図3のフローチャートに戻る場合について説明したが、そうでなくてもよい。すべての基準情報について判断を行った後に、図3のフローチャートに戻るようにしてもよい。   In the flowchart of FIG. 4B, the case has been described in which the process returns to the flowchart of FIG. 3 when it is determined in step S <b> 304 that it is similar. After all the reference information is determined, the process may return to the flowchart of FIG.

図4Cは、図3のフローチャートにおける複数の基準対応情報の取得の処理(ステップS110)の詳細を示すフローチャートである。
(ステップS401)基準推定部21は、パラメータの値をあらかじめ決められた初期値に設定する。
FIG. 4C is a flowchart showing details of a process (step S110) for acquiring a plurality of reference correspondence information in the flowchart of FIG.
(Step S401) The reference estimation unit 21 sets a parameter value to a predetermined initial value.

(ステップS402)基準推定部21は、特定の方向を示す方位角である特定方位角θを0度に設定する。   (Step S402) The reference estimation unit 21 sets a specific azimuth angle θ, which is an azimuth angle indicating a specific direction, to 0 degrees.

(ステップS403)基準推定部21は、高密度観測集合に含まれる複数の観測情報を用いて、特定方位角θに関する減衰係数を推定する。この推定は、周波数を用いたものであってもよく、または、そうでなくてもよい。   (Step S403) The reference estimation unit 21 estimates an attenuation coefficient related to the specific azimuth angle θ using a plurality of pieces of observation information included in the high-density observation set. This estimation may or may not use frequency.

(ステップS404)基準推定部21は、特定方位角θをεだけインクリメントする。なお、εは、360度の約数であってもよく、またはそうでなくてもよい。   (Step S404) The reference estimation unit 21 increments the specific azimuth angle θ by ε. Note that ε may or may not be a divisor of 360 degrees.

(ステップS405)基準推定部21は、特定方位角θが360度以上であるかどうか判断する。そして、360度以上である場合には、ステップS406に進み、そうでない場合には、ステップS403に戻る。   (Step S405) The reference estimation unit 21 determines whether or not the specific azimuth angle θ is 360 degrees or more. If it is 360 degrees or more, the process proceeds to step S406. If not, the process returns to step S403.

(ステップS406)基準推定部21は、ステップS403で各方位角について推定された減衰係数を用いて、その複数の減衰特性に関する方位角特性を取得する。そして、基準推定部21は、ステップS401またはステップS408で設定されたパラメータの値と、取得した方位角特性とを対応付ける基準対応情報を取得したことになる。その基準対応情報は、図示しない記録媒体で記憶されてもよい。なお、減衰係数a,cのように、複数の方位角ごとの減衰係数が2種類以上存在する場合には、基準推定部21は、各種類の減衰係数について方位角特性を取得してもよい。   (Step S406) The reference estimation unit 21 acquires azimuth angle characteristics related to the plurality of attenuation characteristics using the attenuation coefficient estimated for each azimuth angle in Step S403. Then, the reference estimation unit 21 has acquired reference correspondence information that associates the parameter value set in step S401 or step S408 with the acquired azimuth angle characteristic. The reference correspondence information may be stored on a recording medium (not shown). When there are two or more types of attenuation coefficients for each of a plurality of azimuth angles, such as the attenuation coefficients a and c, the reference estimation unit 21 may acquire the azimuth angle characteristics for each type of attenuation coefficient. .

(ステップS407)基準推定部21は、あらかじめ決められたすべてのパラメータの値について基準対応情報を取得する処理を行ったかどうか判断する。そして、すべてのパラメータの値について基準対応情報を取得した場合には、図3のフローチャートに戻り、そうでない場合には、ステップS408に進む。   (Step S407) The reference estimation unit 21 determines whether or not processing for acquiring reference correspondence information has been performed for all predetermined parameter values. If reference correspondence information has been acquired for all parameter values, the process returns to the flowchart of FIG. 3, and if not, the process proceeds to step S408.

(ステップS408)基準推定部21は、パラメータの値を、現在のパラメータの値の次の値に設定する。パラメータの値をどのように変更していくのかについては、あらかじめ決められていてもよい。そして、ステップS402に戻る。   (Step S408) The reference estimation unit 21 sets the parameter value to a value next to the current parameter value. How to change the value of the parameter may be determined in advance. Then, the process returns to step S402.

図4Dは、図3のフローチャートにおけるパラメータの正解値の取得の処理(ステップS111)の詳細を示すフローチャートである。
(ステップS501)正解値特定部22は、パラメータの値をあらかじめ決められた初期値に設定する。
FIG. 4D is a flowchart showing details of the parameter correct value acquisition process (step S111) in the flowchart of FIG.
(Step S501) The correct value specifying unit 22 sets the parameter value to a predetermined initial value.

(ステップS502)正解値特定部22は、現在のパラメータの設定値に、基準対応情報によって対応付けられる減衰係数を含む減衰特性関数を用いて、高密度観測集合に含まれる各観測情報の距離及び方位角に対応する受信信号強度をそれぞれ算出する。その結果、各観測情報にそれぞれ対応する観測地点における受信信号強度が算出されることになる。なお、観測情報に含まれる方位角について、減衰係数の推定が行われていない場合には、正解値特定部22は、例えば、観測情報に含まれる方位角に最も近い特定方位角の減衰係数を用いて、受信信号強度の算出を行ってもよい。   (Step S502) The correct answer value specifying unit 22 uses the attenuation characteristic function including the attenuation coefficient associated with the current parameter setting value according to the reference correspondence information, and the distance of each observation information included in the high-density observation set and The received signal strength corresponding to the azimuth is calculated. As a result, the received signal strength at the observation point corresponding to each observation information is calculated. When the attenuation coefficient is not estimated for the azimuth angle included in the observation information, the correct value specifying unit 22 determines, for example, the attenuation coefficient of the specific azimuth angle closest to the azimuth angle included in the observation information. It may be used to calculate the received signal strength.

(ステップS503)正解値特定部22は、高密度観測集合の各観測情報に含まれる受信信号強度と、ステップS502で算出された観測地点ごとの受信信号強度とを用いて、両者の誤差を算出する。具体的には、正解値特定部22は、両受信信号強度について、RMSEやMSE等を算出してもよい。この誤差の算出の結果、パラメータの値と、誤差との対応が取得されたことになる。   (Step S503) The correct answer value specifying unit 22 calculates the error between the received signal strength included in each observation information of the high-density observation set and the received signal strength for each observation point calculated in Step S502. To do. Specifically, the correct answer value specifying unit 22 may calculate RMSE, MSE, etc. for both received signal strengths. As a result of the calculation of the error, the correspondence between the parameter value and the error is acquired.

(ステップS504)正解値特定部22は、あらかじめ決められたすべてのパラメータの値について誤差を算出したかどうか判断する。そして、すべてのパラメータの値について誤差を算出した場合には、ステップS505に進み、そうでない場合には、ステップS506に進む。   (Step S504) The correct answer value specifying unit 22 determines whether or not errors have been calculated for all predetermined parameter values. If errors have been calculated for all parameter values, the process proceeds to step S505. If not, the process proceeds to step S506.

(ステップS505)正解値特定部22は、最小の誤差に対応するパラメータの値を、パラメータの正解値とする。そして、図3のフローチャートに戻る。   (Step S505) The correct value specifying unit 22 sets the parameter value corresponding to the minimum error as the correct value of the parameter. And it returns to the flowchart of FIG.

(ステップS506)正解値特定部22は、パラメータの値を、現在のパラメータの値の次の値に設定する。パラメータの値をどのように変更していくのかについては、あらかじめ決められていてもよい。そして、ステップS502に戻る。   (Step S506) The correct value specifying unit 22 sets the parameter value to the value next to the current parameter value. How to change the value of the parameter may be determined in advance. Then, the process returns to step S502.

以上のように、本実施の形態による減衰係数推定装置3によれば、複数の対応情報に類似する複数の基準対応情報が存在する場合には、その基準対応情報に対応するパラメータの正解値を用いることによって、要素数の少ない観測集合から、適切な減衰係数を推定することができるようになる。その結果、電波の到達範囲やホワイトスペースを精度高く推定することができる。また、そのような基準対応情報が存在しない場合には、要求情報の出力に応じて、高密度観測集合を受け付け、その高密度観測集合を用いて新たな基準情報を取得することによって、観測集合に対応する減衰係数を適切に推定することができるようになる。また、新たな基準情報が蓄積され、基準情報の数が増えることによって、受け付けられた観測集合に対応する複数の対応情報から、要求情報を出力することなく減衰係数を推定できる可能性を高めることができる。また、減衰特性関数が受信信号強度を示すものである場合には、波源2の送信電力を知らなくても、推定結果である減衰係数を含む減衰特性関数を用いることによって、各位置における受信信号強度を推定できるようになる。   As described above, according to the attenuation coefficient estimation device 3 according to the present embodiment, when there are a plurality of pieces of reference correspondence information similar to a plurality of pieces of correspondence information, correct values of parameters corresponding to the pieces of reference correspondence information are obtained. By using it, an appropriate attenuation coefficient can be estimated from an observation set having a small number of elements. As a result, it is possible to accurately estimate the reach of radio waves and the white space. In addition, when such reference correspondence information does not exist, an observation set is received by receiving a high-density observation set and obtaining new reference information using the high-density observation set according to the output of the request information. The attenuation coefficient corresponding to can be estimated appropriately. In addition, new reference information is accumulated and the number of reference information increases, thereby increasing the possibility of estimating the attenuation coefficient without outputting request information from a plurality of correspondence information corresponding to the accepted observation set. Can do. When the attenuation characteristic function indicates the received signal strength, the reception signal at each position can be obtained by using the attenuation characteristic function including the attenuation coefficient as an estimation result without knowing the transmission power of the wave source 2. The intensity can be estimated.

なお、本実施の形態では、減衰係数推定装置3が範囲推定部17を備える場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、範囲の推定を他の装置で行う場合などには、減衰係数推定装置3は、範囲推定部17を備えていなくてもよい。その場合には、例えば、出力部18は、推定部12が推定した減衰係数、または、その減衰係数を含む減衰特性関数を出力してもよい。   In the present embodiment, the case where the attenuation coefficient estimation device 3 includes the range estimation unit 17 has been described, but this need not be the case. For example, when the range estimation is performed by another device, the attenuation coefficient estimation device 3 may not include the range estimation unit 17. In that case, for example, the output unit 18 may output the attenuation coefficient estimated by the estimation unit 12 or an attenuation characteristic function including the attenuation coefficient.

また、本実施の形態では、減衰係数推定装置3が要求情報出力部19や基準情報受付部23を備える場合について説明したが、そうでなくてもよい。新たな基準情報を受け付けない場合には、減衰係数推定装置3は、要求情報出力部19や基準情報受付部23を備えていなくてもよい。また、基準情報受付部23を備えていない場合には、減衰係数推定装置3は、高密度観測集合受付部20や基準推定部21、正解値特定部22も備えていなくてもよい。なお、新たな基準情報を受け付けない場合には、例えば、複数の対応情報と、複数の基準対応情報とのRMSE等の誤差がすべて閾値よりも大きく、類似判断部15が、複数の対応情報に類似する複数の基準対応情報が存在しないと判断したとすると、特定部16による減衰係数の特定が行われないことになる。したがって、類似判断部15は、複数の対応情報に最も類似する複数の基準対応情報を、複数の対応情報に類似する複数の基準対応情報としてもよい。すなわち、類似判断部15によって複数の対応情報に類似すると判断される複数の基準対応情報が少なくとも存在するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the case where the attenuation coefficient estimation device 3 includes the request information output unit 19 and the reference information reception unit 23 has been described, but this need not be the case. When new reference information is not received, the attenuation coefficient estimation device 3 may not include the request information output unit 19 and the reference information reception unit 23. In addition, when the reference information receiving unit 23 is not provided, the attenuation coefficient estimation device 3 may not include the high-density observation set receiving unit 20, the reference estimating unit 21, and the correct answer value specifying unit 22. When new reference information is not accepted, for example, errors such as RMSE between the plurality of correspondence information and the plurality of reference correspondence information are all larger than the threshold value, and the similarity determination unit 15 determines that the plurality of correspondence information If it is determined that a plurality of similar reference correspondence information does not exist, the specifying of the attenuation coefficient by the specifying unit 16 is not performed. Therefore, the similarity determination unit 15 may use a plurality of pieces of reference correspondence information most similar to the plurality of pieces of correspondence information as a plurality of pieces of reference correspondence information similar to the pieces of correspondence information. That is, there may be at least a plurality of pieces of reference correspondence information determined to be similar to a plurality of pieces of correspondence information by the similarity determination unit 15.

また、上記実施の形態において、各処理または各機能は、単一の装置または単一のシステムによって集中処理されることによって実現されてもよく、または、複数の装置または複数のシステムによって分散処理されることによって実現されてもよい。   In the above embodiment, each process or each function may be realized by centralized processing by a single device or a single system, or may be distributedly processed by a plurality of devices or a plurality of systems. It may be realized by doing.

また、上記実施の形態において、各構成要素間で行われる情報の受け渡しは、例えば、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に異なるものである場合には、一方の構成要素による情報の出力と、他方の構成要素による情報の受け付けとによって行われてもよく、または、その情報の受け渡しを行う2個の構成要素が物理的に同じものである場合には、一方の構成要素に対応する処理のフェーズから、他方の構成要素に対応する処理のフェーズに移ることによって行われてもよい。   In the above embodiment, the information exchange between the components is performed by one component when, for example, the two components that exchange the information are physically different from each other. It may be performed by outputting information and receiving information by the other component, or when two components that exchange information are physically the same, one component May be performed by moving from the phase of the process corresponding to to the phase of the process corresponding to the other component.

また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりした情報や、各構成要素が処理で用いる閾値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していなくても、図示しない記録媒体において、一時的に、または長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、または、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、または、図示しない読み出し部が行ってもよい。   In the above embodiment, information related to processing executed by each component, for example, information received, acquired, selected, generated, transmitted, or received by each component In addition, information such as threshold values, mathematical formulas, addresses, and the like used by each constituent element in processing may be temporarily or for a long time held in a recording medium (not shown), even if not specified in the above description. Further, the storage of information on the recording medium (not shown) may be performed by each component or a storage unit (not shown). Further, reading of information from the recording medium (not shown) may be performed by each component or a reading unit (not shown).

また、上記実施の形態において、各構成要素等で用いられる情報、例えば、各構成要素が処理で用いる閾値やアドレス、各種の設定値等の情報がユーザによって変更されてもよい場合には、上記説明で明記していなくても、ユーザが適宜、それらの情報を変更できるようにしてもよく、または、そうでなくてもよい。それらの情報をユーザが変更可能な場合には、その変更は、例えば、ユーザからの変更指示を受け付ける図示しない受付部と、その変更指示に応じて情報を変更する図示しない変更部とによって実現されてもよい。その図示しない受付部による変更指示の受け付けは、例えば、入力デバイスからの受け付けでもよく、通信回線を介して送信された情報の受信でもよく、所定の記録媒体から読み出された情報の受け付けでもよい。   In the above embodiment, when information used by each component, for example, information such as a threshold value, an address, and various setting values used by each component may be changed by the user, Even if it is not specified in the description, the user may be able to change the information as appropriate, or may not be so. If the information can be changed by the user, the change is realized by, for example, a not-shown receiving unit that receives a change instruction from the user and a changing unit (not shown) that changes the information in accordance with the change instruction. May be. The change instruction received by the receiving unit (not shown) may be received from an input device, information received via a communication line, or information read from a predetermined recording medium, for example. .

また、上記実施の形態において、減衰係数推定装置3に含まれる2以上の構成要素が通信デバイスや入力デバイス等を有する場合に、2以上の構成要素が物理的に単一のデバイスを有してもよく、または、別々のデバイスを有してもよい。   In the above embodiment, when two or more components included in the attenuation coefficient estimation apparatus 3 include a communication device, an input device, and the like, the two or more components have a physically single device. Or may have separate devices.

また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、または、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。その実行時に、プログラム実行部は、記憶部や記録媒体にアクセスしながらプログラムを実行してもよい。なお、上記実施の形態における減衰係数推定装置3を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、基準情報記憶部にアクセス可能なコンピュータを、受信装置が波源から受信する電波の受信信号強度と、波源から受信装置までの距離及び方位角とを有する複数の観測情報の集合である観測集合を受け付ける受付部、特定の方位角に関する、波源からの電波の減衰特性に関する関数であり、波源からの距離に依存する関数である減衰特性関数の係数である減衰係数を、観測集合に含まれる複数の観測情報と、特定の方位角から離れるほど減少する重みの関数であり、減少に関する1以上のパラメータを含む関数である重み関数とを用いて、特定の方位角から離れた方位角を含む観測情報ほど小さな影響となる回帰分析によって推定することを、複数の方位角、及びパラメータの複数の値について行うことにより、パラメータの値と、パラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける対応情報を複数のパラメータの値について取得する推定部、推定部によって取得された複数の対応情報を用いて、パラメータの値ごとに減衰係数の方位角特性を取得し、取得したパラメータの値ごとの方位角特性に、パラメータの値と、パラメータの値の重み関数、及び観測集合よりも多い個数の観測情報の集合である高密度観測集合を用いて推定された、複数の方位角ごとの減衰係数の方位角方向の特性である方位角特性とを対応付ける複数の基準対応情報、並びに高密度観測集合に適合するパラメータの値である正解値を含む基準情報が複数記憶される基準情報記憶部で記憶されている基準情報に含まれる複数の基準対応情報に関するパラメータの値ごとの方位角特性が類似するかどうか判断する類似判断部、類似判断部によって、複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報を有する基準情報に含まれるパラメータの正解値に、対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定する特定部として機能させるためのプログラムである。   In the above-described embodiment, each component may be configured by dedicated hardware, or a component that can be realized by software may be realized by executing a program. For example, each component can be realized by a program execution unit such as a CPU reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory. At the time of execution, the program execution unit may execute the program while accessing the storage unit or the recording medium. In addition, the software which implement | achieves the attenuation coefficient estimation apparatus 3 in the said embodiment is the following programs. In other words, this program sets a computer that can access the reference information storage unit to a set of a plurality of pieces of observation information having a received signal intensity of a radio wave received from the wave source by the receiving device, and a distance and an azimuth angle from the wave source to the receiving device. A reception unit that accepts an observation set, a function related to the attenuation characteristics of a radio wave from a wave source with respect to a specific azimuth, and an attenuation coefficient that is a function of an attenuation characteristic function that is a function depending on a distance from the wave source. Azimuth away from a specific azimuth by using a plurality of observation information included in and a weight function that is a function of weight that decreases as the distance from the specific azimuth increases, and that includes one or more parameters related to the decrease By performing the regression analysis, which has a smaller effect on the observation information including the angle, for multiple azimuth angles and multiple parameter values, The estimation unit that acquires the correspondence information that associates the parameter values with the attenuation coefficients for each of the plurality of azimuth angles, estimated using the weight function of the parameter values, and the plurality of parameters acquired by the estimation unit. Using the correspondence information, acquire the azimuth characteristics of the attenuation coefficient for each parameter value, and use the parameter value, the weight function of the parameter value, and the observation set as the azimuth characteristic for each acquired parameter value. Multiple reference correspondence information that correlates azimuth characteristics, which are characteristics of the azimuth direction of the attenuation coefficient for each azimuth angle, estimated using a high-density observation set that is a collection of a large number of observation information, and high A plurality of pieces of reference correspondence information included in the reference information stored in the reference information storage unit that stores a plurality of pieces of reference information including correct values that are values of parameters suitable for the density observation set A plurality of reference correspondences determined to be similar to the azimuth characteristics for each parameter value corresponding to a plurality of correspondence information by a similarity determination unit for determining whether the azimuth characteristics for each parameter value are similar. It is a program for causing a correct value of a parameter included in reference information having information to function as a specifying unit that specifies an attenuation coefficient associated with correspondence information.

なお、上記プログラムにおいて、上記プログラムが実現する機能には、ハードウェアでしか実現できない機能は含まれない。例えば、情報を受け付ける受付部や、情報を取得する取得部、情報を出力する出力部などにおけるモデムやインターフェースカードなどのハードウェアでしか実現できない機能は、上記プログラムが実現する機能には少なくとも含まれない。   In the program, the functions realized by the program do not include functions that can be realized only by hardware. For example, the functions that can be realized only by hardware such as a modem and an interface card in the reception unit that receives information, the acquisition unit that acquires information, and the output unit that outputs information are included in at least the functions realized by the program. Absent.

また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体(例えば、CD−ROMなどの光ディスクや磁気ディスク、半導体メモリなど)に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。また、このプログラムは、プログラムプロダクトを構成するプログラムとして用いられてもよい。   Further, this program may be executed by being downloaded from a server or the like, and a program recorded on a predetermined recording medium (for example, an optical disk such as a CD-ROM, a magnetic disk, a semiconductor memory, or the like) is read out. May be executed by Further, this program may be used as a program constituting a program product.

また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、または分散処理を行ってもよい。   Further, the computer that executes this program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.

図7は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による減衰係数推定装置3を実現するコンピュータの外観の一例を示す模式図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。   FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the appearance of a computer that executes the program and realizes the attenuation coefficient estimation apparatus 3 according to the embodiment. The above-described embodiment can be realized by computer hardware and a computer program executed on the computer hardware.

図7において、コンピュータシステム900は、CD−ROMドライブ905を含むコンピュータ901と、キーボード902と、マウス903と、モニタ904とを備える。   7, the computer system 900 includes a computer 901 including a CD-ROM drive 905, a keyboard 902, a mouse 903, and a monitor 904.

図8は、コンピュータシステム900の内部構成を示す図である。図8において、コンピュータ901は、CD−ROMドライブ905に加えて、MPU(Micro Processing Unit)911と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのROM912と、MPU911に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するRAM913と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するハードディスク914と、MPU911、ROM912等を相互に接続するバス915とを備える。なお、コンピュータ901は、LANやWAN等への接続を提供する図示しないネットワークカードを含んでいてもよい。   FIG. 8 is a diagram showing an internal configuration of the computer system 900. In FIG. 8, in addition to the CD-ROM drive 905, a computer 901 is connected to an MPU (Micro Processing Unit) 911, a ROM 912 for storing a program such as a bootup program, and the MPU 911, and receives instructions of an application program. A RAM 913 that temporarily stores and provides a temporary storage space, a hard disk 914 that stores application programs, system programs, and data, and a bus 915 that interconnects the MPU 911, the ROM 912, and the like are provided. The computer 901 may include a network card (not shown) that provides connection to a LAN, WAN, or the like.

コンピュータシステム900に、上記実施の形態による減衰係数推定装置3の機能を実行させるプログラムは、CD−ROM921に記憶されて、CD−ROMドライブ905に挿入され、ハードディスク914に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ901に送信され、ハードディスク914に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にRAM913にロードされる。なお、プログラムは、CD−ROM921、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。また、CD−ROM921に代えて他の記録媒体(例えば、DVD等)を介して、プログラムがコンピュータシステム900に読み込まれてもよい。   A program that causes the computer system 900 to execute the function of the attenuation coefficient estimation apparatus 3 according to the above-described embodiment may be stored in the CD-ROM 921, inserted into the CD-ROM drive 905, and transferred to the hard disk 914. Instead, the program may be transmitted to the computer 901 via a network (not shown) and stored in the hard disk 914. The program is loaded into the RAM 913 when executed. The program may be loaded directly from the CD-ROM 921 or the network. Further, the program may be read into the computer system 900 via another recording medium (for example, a DVD) instead of the CD-ROM 921.

プログラムは、コンピュータ901に、上記実施の形態による減衰係数推定装置3の機能を実行させるオペレーティングシステム(OS)、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能やモジュールを呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム900がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。   The program does not necessarily include an operating system (OS) or a third-party program that causes the computer 901 to execute the function of the attenuation coefficient estimation apparatus 3 according to the above-described embodiment. The program may include only a part of an instruction that calls an appropriate function or module in a controlled manner and obtains a desired result. How the computer system 900 operates is well known and will not be described in detail.

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.

以上より、本発明による減衰係数推定装置等によれば、波源からの電波の観測情報の数がより少なくても、減衰係数を適切に推定できるという効果が得られ、例えば、ホワイトスペースを検出する装置等として有用である。   As described above, according to the attenuation coefficient estimation device and the like according to the present invention, the effect that the attenuation coefficient can be appropriately estimated even when the number of radio wave observation information from the wave source is smaller is obtained. For example, white space is detected. It is useful as a device.

1 受信装置
2 波源
3 減衰係数推定装置
11 受付部
12 推定部
13 記憶部
14 基準情報記憶部
15 類似判断部
16 特定部
17 範囲推定部
18 出力部
19 要求情報出力部
20 高密度観測集合受付部
21 基準推定部
22 正解値特定部
23 基準情報受付部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reception apparatus 2 Wave source 3 Attenuation coefficient estimation apparatus 11 Acceptance part 12 Estimation part 13 Storage part 14 Reference information storage part 15 Similarity judgment part 16 Identification part 17 Range estimation part 18 Output part 19 Request information output part 20 High-density observation set acceptance part 21 reference estimation part 22 correct value identification part 23 reference information reception part

Claims (6)

受信装置が波源から受信する電波の受信信号強度と、当該波源から当該受信装置までの距離及び方位角とを有する複数の観測情報の集合である観測集合を受け付ける受付部と、
特定の方位角に関する、前記波源からの電波の減衰特性に関する関数であり、前記波源からの距離に依存する関数である減衰特性関数の係数である減衰係数を、前記観測集合に含まれる複数の観測情報と、前記特定の方位角から離れるほど減少する重みの関数であり、当該減少に関する1以上のパラメータを含む関数である重み関数とを用いて、前記特定の方位角から離れた方位角を含む観測情報ほど小さな影響となる回帰分析によって推定することを、複数の方位角、及びパラメータの複数の値について行うことにより、パラメータの値と、当該パラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける対応情報を複数のパラメータの値について取得する推定部と、
パラメータの値と、当該パラメータの値の重み関数、及び前記観測集合よりも多い個数の観測情報の集合である高密度観測集合を用いて推定された、複数の方位角ごとの減衰係数の方位角方向の特性である方位角特性とを対応付ける複数の基準対応情報、並びに当該高密度観測集合に適合するパラメータの値である正解値を含む基準情報が複数記憶される基準情報記憶部と、
前記推定部によって取得された複数の対応情報を用いて、パラメータの値ごとに減衰係数の方位角特性を取得し、当該取得したパラメータの値ごとの方位角特性に、前記基準情報に含まれる複数の基準対応情報に関するパラメータの値ごとの方位角特性が類似するかどうかを、両者の類似の程度を示す値とあらかじめ決められた閾値とを比較することによって判断する類似判断部と、
前記類似判断部によって、前記複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報を有する基準情報に含まれるパラメータの正解値に、前記対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定する特定部と、を備え
前記高密度観測集合に適合するパラメータの値は、前記高密度観測集合に含まれる複数の観測情報との誤差の最も小さい方位角ごとの減衰特性関数の推定に用いられる重み関数に含まれるパラメータの値である、減衰係数推定装置。
A receiving unit that receives an observation set that is a set of a plurality of observation information having a received signal strength of a radio wave received from a wave source by a receiving device, and a distance and an azimuth angle from the wave source to the receiving device;
A plurality of observations included in the observation set are attenuation coefficients, which are functions related to attenuation characteristics of radio waves from the wave source with respect to a specific azimuth angle, and are coefficients of an attenuation characteristic function that is a function depending on a distance from the wave source. Information and a weight function that decreases as the distance from the specific azimuth decreases, and a weight function that is a function including one or more parameters related to the decrease, and includes an azimuth that is far from the specific azimuth. Estimating with multiple azimuth angles and multiple values of parameters by estimating the regression by regression analysis, which has a smaller effect on the observation information, and using the weight value function of the parameter value and the parameter value. An estimator that obtains correspondence information that associates the attenuation coefficient for each azimuth with respect to a plurality of parameter values;
Azimuth angle of attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles estimated using a parameter value, a weight function of the parameter value, and a high-density observation set that is a set of observation information larger than the observation set. A plurality of reference correspondence information that associates azimuth characteristics that are characteristics of the direction, and a reference information storage unit that stores a plurality of reference information including correct values that are values of parameters that match the high-density observation set;
A plurality of correspondence information acquired by the estimation unit is used to acquire an azimuth angle characteristic of an attenuation coefficient for each parameter value, and a plurality of azimuth angle characteristics for each acquired parameter value are included in the reference information. A similarity determination unit that determines whether or not the azimuth characteristics for each value of the parameter related to the reference correspondence information are similar by comparing a value indicating the degree of similarity between the two and a predetermined threshold ;
The correctness value of the parameter included in the reference information having the plurality of reference correspondence information determined to be similar to the azimuth angle characteristic for each value of the parameter corresponding to the plurality of correspondence information by the similarity determination unit, according to the correspondence information A specifying unit for specifying an associated attenuation coefficient ,
The value of the parameter suitable for the high-density observation set is the value of the parameter included in the weight function used to estimate the attenuation characteristic function for each azimuth with the smallest error from the plurality of observation information included in the high-density observation set. A damping coefficient estimation device that is a value .
前記複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると前記類似判断部によって判断された複数の基準対応情報がない場合に、前記波源からの電波に関する基準情報を要求する要求情報を出力する要求情報出力部と、
前記要求情報出力部による要求情報の出力に応じて、前記波源からの電波に関する基準情報を受け付け、前記基準情報記憶部に蓄積する基準情報受付部と、をさらに備え、
前記特定部は、前記基準情報受付部によって受け付けられた基準情報に含まれるパラメータの正解値に、前記対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定する、請求項1記載の減衰係数推定装置。
Request information for requesting reference information regarding radio waves from the wave source when there is no plurality of reference correspondence information determined by the similarity determination unit to be similar to the azimuth characteristic for each parameter value corresponding to the plurality of correspondence information A request information output unit for outputting
A reference information receiving unit that receives reference information about the radio wave from the wave source in response to the output of the request information by the request information output unit, and stores the reference information in the reference information storage unit;
The attenuation coefficient estimating apparatus according to claim 1, wherein the specifying unit specifies an attenuation coefficient associated with the correct value of the parameter included in the reference information received by the reference information receiving unit by the correspondence information.
前記要求情報出力部による要求情報の出力に応じて、前記波源からの電波に関する高密度観測集合を受け付ける高密度観測集合受付部と、
重み関数と、前記高密度観測集合受付部によって受け付けられた高密度観測集合とを用いて、パラメータの値と、当該パラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける情報を、複数のパラメータの値について取得し、前記複数の方位角ごとの減衰係数の方位角特性を取得することによって複数の基準対応情報を取得する基準推定部と、
前記基準推定部によって取得された、パラメータの値と、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける複数の情報から、前記高密度観測集合受付部によって受け付けられた高密度観測集合に適合する複数の方位角ごとの減衰係数を特定し、当該特定した減衰特性に対応するパラメータの値である正解値を特定する正解値特定部と、をさらに備え、
前記基準情報受付部は、前記基準推定部によって取得された基準対応情報と、前記正解値特定部によって特定された正解値とを含む基準情報を受け付ける、請求項2記載の減衰係数推定装置。
In response to the output of request information by the request information output unit, a high-density observation set reception unit that receives a high-density observation set related to radio waves from the wave source;
Using a weighting function and the high-density observation set received by the high-density observation set receiving unit, a parameter value and an attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles estimated using the weight function of the parameter value And a reference estimation unit that obtains a plurality of reference correspondence information by obtaining azimuth characteristics of attenuation coefficients for each of the plurality of azimuths;
A plurality of information obtained by the reference estimation unit and corresponding to a high-density observation set received by the high-density observation set reception unit from a plurality of information that associates parameter values and attenuation coefficients for a plurality of azimuth angles. A correct value specifying unit that specifies an attenuation coefficient for each azimuth angle and specifies a correct value that is a value of a parameter corresponding to the specified attenuation characteristic;
The attenuation coefficient estimation device according to claim 2, wherein the reference information receiving unit receives reference information including reference correspondence information acquired by the reference estimating unit and a correct value specified by the correct value specifying unit.
前記特定部によって特定された減衰係数を含む減衰特性関数を用いて、前記波源からの電波が到達する範囲を推定する範囲推定部と、
前記範囲推定部が推定した範囲に関する出力を行う出力部と、をさらに備えた、請求項1から請求項3のいずれか記載の減衰係数推定装置。
A range estimation unit that estimates a range in which radio waves from the wave source reach using an attenuation characteristic function including an attenuation coefficient identified by the identification unit;
The attenuation coefficient estimation apparatus according to claim 1, further comprising: an output unit that performs an output related to the range estimated by the range estimation unit.
受信装置が波源から受信する電波の受信信号強度と、当該波源から当該受信装置までの距離及び方位角とを有する複数の観測情報の集合である観測集合を受け付ける受付ステップと、
特定の方位角に関する、前記波源からの電波の減衰特性に関する関数であり、前記波源からの距離に依存する関数である減衰特性関数の係数である減衰係数を、前記観測集合に含まれる複数の観測情報と、前記特定の方位角から離れるほど減少する重みの関数であり、当該減少に関する1以上のパラメータを含む関数である重み関数とを用いて、前記特定の方位角から離れた方位角を含む観測情報ほど小さな影響となる回帰分析によって推定することを、複数の方位角、及びパラメータの複数の値について行うことにより、パラメータの値と、当該パラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける対応情報を複数のパラメータの値について取得する推定ステップと、
前記推定ステップにおいて取得された複数の対応情報を用いて、パラメータの値ごとに減衰係数の方位角特性を取得し、当該取得したパラメータの値ごとの方位角特性に、パラメータの値と、当該パラメータの値の重み関数、及び前記観測集合よりも多い個数の観測情報の集合である高密度観測集合を用いて推定された、複数の方位角ごとの減衰係数の方位角方向の特性である方位角特性とを対応付ける複数の基準対応情報、並びに当該高密度観測集合に適合するパラメータの値である正解値を含む基準情報が複数記憶される基準情報記憶部で記憶されている前記基準情報に含まれる複数の基準対応情報に関するパラメータの値ごとの方位角特性が類似するかどうかを、両者の類似の程度を示す値とあらかじめ決められた閾値とを比較することによって判断する類似判断ステップと、
前記類似判断ステップにおいて、前記複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報を有する基準情報に含まれるパラメータの正解値に、前記対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定する特定ステップと、を備え
前記高密度観測集合に適合するパラメータの値は、前記高密度観測集合に含まれる複数の観測情報との誤差の最も小さい方位角ごとの減衰特性関数の推定に用いられる重み関数に含まれるパラメータの値である、減衰係数推定方法。
A reception step of receiving an observation set which is a set of a plurality of observation information having a received signal intensity of a radio wave received from a wave source by a receiving device, and a distance and an azimuth angle from the wave source to the receiving device;
A plurality of observations included in the observation set are attenuation coefficients, which are functions related to attenuation characteristics of radio waves from the wave source with respect to a specific azimuth angle, and are coefficients of an attenuation characteristic function that is a function depending on a distance from the wave source. Information and a weight function that decreases as the distance from the specific azimuth decreases, and a weight function that is a function including one or more parameters related to the decrease, and includes an azimuth that is far from the specific azimuth. Estimating with multiple azimuth angles and multiple values of parameters by estimating the regression by regression analysis, which has a smaller effect on the observation information, and using the weight value function of the parameter value and the parameter value. An estimation step for acquiring correspondence information for each of the azimuth angles for the values of a plurality of parameters,
Using the plurality of correspondence information acquired in the estimation step, the azimuth characteristic of the attenuation coefficient is acquired for each parameter value, and the parameter value and the parameter are included in the azimuth characteristic for each acquired parameter value. Azimuth angle, which is a characteristic of the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles, estimated using a weight function of the value of, and a high-density observation set that is a set of observation information larger than the observation set. Included in the reference information stored in the reference information storage unit that stores a plurality of pieces of reference information including a plurality of pieces of reference correspondence information that associates characteristics with each other, and a correct answer value that is a parameter value that matches the high-density observation set. whether the azimuth angle characteristic for each value of a parameter related to a plurality of reference corresponding information is similar, compared with the predetermined threshold value indicating the degree of both similarity child A similarity determining step of determining by,
In the similarity determination step, the correct value of the parameter included in the reference information having the plurality of reference correspondence information determined to be similar to the azimuth angle characteristic for each value of the parameter corresponding to the plurality of correspondence information is set according to the correspondence information. A specific step of identifying the associated attenuation coefficient ,
The value of the parameter suitable for the high-density observation set is the value of the parameter included in the weight function used to estimate the attenuation characteristic function for each azimuth with the smallest error from the plurality of observation information included in the high-density observation set. A damping coefficient estimation method that is a value .
基準情報記憶部にアクセス可能なコンピュータを、
受信装置が波源から受信する電波の受信信号強度と、当該波源から当該受信装置までの距離及び方位角とを有する複数の観測情報の集合である観測集合を受け付ける受付部、
特定の方位角に関する、前記波源からの電波の減衰特性に関する関数であり、前記波源からの距離に依存する関数である減衰特性関数の係数である減衰係数を、前記観測集合に含まれる複数の観測情報と、前記特定の方位角から離れるほど減少する重みの関数であり、当該減少に関する1以上のパラメータを含む関数である重み関数とを用いて、前記特定の方位角から離れた方位角を含む観測情報ほど小さな影響となる回帰分析によって推定することを、複数の方位角、及びパラメータの複数の値について行うことにより、パラメータの値と、当該パラメータの値の重み関数を用いて推定した、複数の方位角ごとの減衰係数とを対応付ける対応情報を複数のパラメータの値について取得する推定部、
前記推定部によって取得された複数の対応情報を用いて、パラメータの値ごとに減衰係数の方位角特性を取得し、当該取得したパラメータの値ごとの方位角特性に、パラメータの値と、当該パラメータの値の重み関数、及び前記観測集合よりも多い個数の観測情報の集合である高密度観測集合を用いて推定された、複数の方位角ごとの減衰係数の方位角方向の特性である方位角特性とを対応付ける複数の基準対応情報、並びに当該高密度観測集合に適合するパラメータの値である正解値を含む基準情報が複数記憶される基準情報記憶部で記憶されている前記基準情報に含まれる複数の基準対応情報に関するパラメータの値ごとの方位角特性が類似するかどうかを、両者の類似の程度を示す値とあらかじめ決められた閾値とを比較することによって判断する類似判断部、
前記類似判断部によって、前記複数の対応情報に対応するパラメータの値ごとの方位角特性に類似すると判断された複数の基準対応情報を有する基準情報に含まれるパラメータの正解値に、前記対応情報によって対応付けられる減衰係数を特定する特定部として機能させ
前記高密度観測集合に適合するパラメータの値は、前記高密度観測集合に含まれる複数の観測情報との誤差の最も小さい方位角ごとの減衰特性関数の推定に用いられる重み関数に含まれるパラメータの値である、プログラム。
A computer that can access the reference information storage unit,
A receiving unit that receives an observation set that is a set of a plurality of observation information having a received signal strength of a radio wave received by the receiving device from the wave source, and a distance and an azimuth angle from the wave source to the receiving device;
A plurality of observations included in the observation set are attenuation coefficients, which are functions related to attenuation characteristics of radio waves from the wave source with respect to a specific azimuth angle, and are coefficients of an attenuation characteristic function that is a function depending on a distance from the wave source. Information and a weight function that decreases as the distance from the specific azimuth decreases, and a weight function that is a function including one or more parameters related to the decrease, and includes an azimuth that is far from the specific azimuth. Estimating with multiple azimuth angles and multiple values of parameters by estimating the regression by regression analysis, which has a smaller effect on the observation information, and using the weight value function of the parameter value and the parameter value. An estimation unit that obtains correspondence information that associates an attenuation coefficient for each azimuth with respect to a plurality of parameter values,
Using the plurality of correspondence information acquired by the estimation unit, an azimuth angle characteristic of the attenuation coefficient is acquired for each parameter value, and the parameter value and the parameter are set in the azimuth angle characteristic for each acquired parameter value. Azimuth angle, which is a characteristic of the attenuation coefficient for each of a plurality of azimuth angles, estimated using a weight function of the value of, and a high-density observation set that is a set of observation information larger than the observation set. Included in the reference information stored in the reference information storage unit that stores a plurality of pieces of reference information including a plurality of pieces of reference correspondence information that associates characteristics with each other, and a correct answer value that is a parameter value that matches the high-density observation set. on comparing the plurality of whether the azimuth angle characteristic for each value of the parameter relating to reference corresponding information is similar, and a predetermined threshold value indicating the degree of similarity of both Similarity determination unit for determining Te,
The correctness value of the parameter included in the reference information having the plurality of reference correspondence information determined to be similar to the azimuth angle characteristic for each value of the parameter corresponding to the plurality of correspondence information by the similarity determination unit, according to the correspondence information Function as a specific unit for specifying the associated attenuation coefficient ,
The value of the parameter suitable for the high-density observation set is the value of the parameter included in the weight function used to estimate the attenuation characteristic function for each azimuth with the smallest error from the plurality of observation information included in the high-density observation set. A program that is a value .
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