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書籍詳細

  電波伝搬解析のためのレイトレーシング法
- 基礎から応用まで -

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今井哲朗 (株)NTTドコモ 博士(工学) 著

発行年月日:2016/08/22 , 判 型: A5,  ページ数:274頁   

ISBN:978-4-339-00886-9,  定 価:4,104円 (本体3,800円+税)

電波伝搬解析に必要となるレイトレーシング法のすべての項目を採り上げ,具体的な計算法を交えながら基礎から応用まで詳しく解説した。レイトレーシング法の理解のためのみならず,伝搬解析のハンドブックとしても利用できる一冊。

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【目次】

1. レイトレーシング法の位置づけ-その概要と本書の構成-
1.1 技術背景
1.2 電波伝搬研究のアプローチ
1.3 レイトレーシング法
1.4 本書の構成
1. レイトレーシング法の位置づけ-その概要と本書の構成-
1.1 技術背景
1.2 電波伝搬研究のアプローチ
1.3 レイトレーシング法
1.4 本書の構成

2. 移動通信における電波伝搬概要
2.1 自由空間伝搬
2.2 電波伝搬特性と評価指標
 2.2.1 受信電力の変動特性
 2.2.2 マルチパス特性
2.3 レイトレーシング法と伝搬測定

3. レイトレーシング法の基礎
3.1 幾何光学近似における基本的な解
3.2 自由空間伝搬
3.3 反射を伴う伝搬
3.4 透過を伴う伝搬
3.5 回折を伴う伝搬
3.6 複数回の反射・透過・回折を伴う伝搬
 3.6.1 反射と透過を複数伴う伝搬
 3.6.2 回折を複数伴う伝搬
3.7 マルチパス伝搬への拡張
3.8 レイトレーシング法の適用範囲
 3.8.1 構造物の大きさ(開口や面のサイズ)からみた適用範囲
 3.8.2 表面の粗さからみた適用範囲

4. レイのトレース法
4.1 イメージング法
 4.1.1 基本原理
 4.1.2 計算量
 4.1.3 アルゴリズム
4.2 レイ・ローンチング法
 4.2.1 基本原理
 4.2.2 計算量
 4.2.3 アルゴリズム
4.3 イメージング法とレイ・ローンチング法の比較
 4.3.1 計算量の簡易な比較法
 4.3.2 アルゴリズムとしての一般的な位置づけ

5. レイトレースの高速化手法
5.1 高速化の考え方
5.2 探索範囲の効率化
 5.2.1 探索範囲の効率化とレイトレース条件
 5.2.2 さらなる高速化のための手法
5.3 探索処理の効率化
5.4 探索処理の分散化

6. レイトレーシング法の実環境への適用
6.1 レイトレーシング結果と評価指標
 6.1.1 平均受信電力
 6.1.2 遅延スプレッドと角度スプレッド
 6.1.3 交差偏波識別度
 6.1.4 レイトレーシング法を用いる場合の留意点
6.2 平面大地伝搬の解析
 6.2.1 伝搬路のモデルとレイトレース
 6.2.2 理論解析
 6.2.3 レイトレーシング法による解析
6.3 トンネル内伝搬の解析
 6.3.1 トンネル内伝搬の特徴
 6.3.2 伝搬路のモデルとレイトレース
 6.3.3 レイトレーシング法による解析
 6.3.4 実測結果との比較
6.4 屋内伝搬の解析
 6.4.1 屋内伝搬の特徴
 6.4.2 レイトレースの高速化
 6.4.3 高速化手法の効果
 6.4.4 解析結果例
6.5 低基地局アンテナ屋外伝搬の解析
 6.5.1 伝搬路のモデル化とレイトレース
 6.5.2 レイトレーシング法による解析
 6.5.3 実測結果との比較
 6.5.4 サービスエリアの解析例
6.6 高基地局アンテナ屋外伝搬の解析
 6.6.1 3D-PRISMの概要
 6.6.2 伝搬解析と計算速度
 6.6.3 実測結果との比較
6.7 考慮すべき相互作用回数

7. レイトレーシング法の拡張
7.1 物理光学近似とのハイブリッド
7.2 ERモデルとのハイブリッド
7.3 FDTD法とのハイブリッド

付録
A.1 ウィーナー・ヒンチンの定理
A.2 特性関数
A.3 ダイアドの演算
A.4 フレネル積分の近似
 A.4.1 近似式1(UTDで定義されるフレネル積分の近似)
 A.4.2 近似式2(一般的なフレネル積分の近似)
 A.4.3 近似式3(A.6.2項で定義されるフレネル積分の近似)
A.5 スロープ回折を伴う伝搬
A.6 物理光学近似(スカラ形式の理論)
 A.6.1 フレネル-キルヒホッフの回折公式
 A.6.2 矩形開口からの回折
 A.6.3 偏波の考慮
A.7 物理光学近似(ベクトル形式の理論)
 A.7.1 構造物から空間への散乱(反射)
 A.7.2 構造物内への散乱(透過)
A.8 ERモデル
 A.8.1 鏡面反射成分
 A.8.2 拡散反射成分
 A.8.3 偏波の考慮
A.9 材料の媒質定数
A.10 不均一媒質中のレイの伝搬
 A.10.1 幾何光学近似における基本的な解
 A.10.2 屈折率が不均一である大気中のレイトレーシング

引用・参考文献
索引

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