| 講演名 | 2021-08-24 ［依頼講演］CPSエミュレータにおけるレイトレーシング計算による動的遮蔽物を含む工場内電波伝搬シミュレーションのパス数削減による高速化手法の検討 白川 正之(KKE), 古川 玲(KKE), 吉敷 由起子(KKE), 沢田 浩和(NICT), 松村 武(NICT), 児島 史秀(NICT), |
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| 抄録(和) | 本発表では，総務省の研究プロジェクト「仮想空間における電波模擬システム技術の高度化」における，ワイヤレスエミュレータ開発に向けた検討概要および，動的電波環境を模擬する手法の基礎的な検討として，工場モデルのシミュレーションにおける移動体の遮蔽効果の模擬手法の高速化の検討結果について述べる．電波伝搬の模擬手法であるレイトレーシング法はモデルが大規模，複雑になるほど，計算時間が掛かり，移動する遮蔽物を含む動的なモデルの短時間での評価が難しい．提案手法では移動遮蔽物を含まないモデルで，レイトレーシング法によりパスを推定し，遮蔽物と交差するパスを除去し，遮蔽物を考慮した電波伝搬推定結果を算出する．検討の結果，本手法による結果と遮蔽物の移動を差分で表現した3Dモデルのレイトレーシング法の計算結果を比較し，同等の計算結果が短縮した計算時間で得られることを確認した．また更なる高速化のためパス数を削減する手法としてパス電力に閾値を設定する手法とパスをクラスタリングする手法について検討した結果を報告する．パス電力に閾値を設定する手法では受信電力への寄与が小さいパスを削除しパスと遮蔽物の交差判定し受信電力を計算することで，受信電力の計算結果を大きく変えることなく計算時間を短縮することができた．一方，パスをクラスタリングする手法ではクラスタリングした履歴点数が同一のパスに対し経路と幅を定義し，パスのクラスタに対して遮蔽物の効果を計算することで計算時間を短縮できた．しかし，従来の提案手法で得られる結果との差はパス電力に閾値を設定する手法と比べ大きくなり，高精度化については実験結果との比較を含め今後の課題となった． |
| 抄録(英) | In this presentation, we outline the development of a wireless emulator as part of the Ministry of Internal Affairs and Communications (MIC) research project "R&D for the realization of high-precision radio wave emulator in cyberspace," and present the results of the study on the method for the speeding-up the simulation of the shielding effect of moving objects in a factory as a basic study of the method for simulating dynamic radio wave environments. The ray tracing method, which is a method to simulate radio wave propagation, requires more computation time as the model becomes larger and more complex, and it is difficult to evaluate a dynamic model with moving shields in a short time. In our method, the path is estimated by the ray tracing method for a model without moving shields, and the paths that intersect the shields are removed. We compared the results of our method to the results of the ray tracing method for 3D models which represent moving shields for each location. As a result, we confirmed that the similar results can be obtained in a shorter calculation time with our method. In addition, we report the results of a method for reducing the number of paths by setting a threshold on the path power and a method for clustering paths. In the former method, we obtain similar results in a shorter calculation time because paths which contributes to the received power calculation are reduced. On the other hand, in the latter method, the calculation time was reduced by calculating the received power with clustered paths which are defined paths and widths. However, the difference between the calculated received powers obtained by the latter method and those obtained by the conventional method is larger than that by the former method. It is necessary to compare these results with experimental results to improve the accuracy. |
| キーワード(和) | CPSエミュレータ / レイトレーシング法 / クラスタリング |
| キーワード(英) | CPS emulator / ray-tracing / clustering |
| 資料番号 | SRW2021-25 |
| 発行日 | 2021-08-17 (SRW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SRW |
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| 開催期間 | 2021/8/24(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | Network，MAC，センサー関連技術，ミリ波通信，一般 |
| テーマ（英） | WLAN， WPAN， Ad-hoc, mmWave, etc. |
| 委員長氏名（和） | 野田 華子(アンリツ) |
| 委員長氏名（英） | Hanako Noda(Anritsu) |
| 副委員長氏名（和） | 水谷 圭一(京大) / 斎藤 健太郎(東京電機大) / 沢田 浩和(NICT) |
| 副委員長氏名（英） | Keiichi Mizutani(Kyoto Univ.) / Kentaro Saito(Tokyo Denki Univ.) / Hirokazu Sawada(NICT) |
| 幹事氏名（和） | 村上 友規(NTT) / 佐々木 重信(新潟大) |
| 幹事氏名（英） | Tomoki Murakami(NTT) / Shigenobu Sasaki(NIigata Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 野田 聡人(南山大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Akihito Noda(Nanzan Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Short Range Wireless Communications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［依頼講演］CPSエミュレータにおけるレイトレーシング計算による動的遮蔽物を含む工場内電波伝搬シミュレーションのパス数削減による高速化手法の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Lecture] A study of speed-up method by reducing the number of paths of intra-factory radio wave propagation simulation including dynamic shielding by ray tracing calculation in CPS emulator |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | CPSエミュレータ / CPS emulator |
| キーワード(2)（和/英） | レイトレーシング法 / ray-tracing |
| キーワード(3)（和/英） | クラスタリング / clustering |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 白川 正之 / Masayuki Shirakawa |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 構造計画研究所(略称：KKE) KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.(略称：KKE) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 古川 玲 / Rei Furukawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 構造計画研究所(略称：KKE) KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.(略称：KKE) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 吉敷 由起子 / Yukiko Kishiki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 構造計画研究所(略称：KKE) KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.(略称：KKE) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 沢田 浩和 / Hirokazu Sawada |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 情報通信研究機構(略称：NICT) National Institute of Information and Communications Technology(略称：NICT) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 松村 武 / Takeshi Matsumura |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 情報通信研究機構(略称：NICT) National Institute of Information and Communications Technology(略称：NICT) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 児島 史秀 / Fumihide Kojima |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 情報通信研究機構(略称：NICT) National Institute of Information and Communications Technology(略称：NICT) |
| 発表年月日 | 2021-08-24 |
| 資料番号 | SRW2021-25 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | SRW-145 |
| ページ範囲 | pp.33-38(SRW), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-08-17 (SRW) |