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応用例

カナダ、オタワ近郊のパスロス比較

カナダのオタワにおける910MHzの伝搬路損失の測定は、Whitekkerの論文[1]で報告されている。. この論文は、送受信アンテナの少ない都市環境でのパスロス測定を報告した、おそらく優れた論文のひとつである。測定は図1の1000m×600mの範囲で行われた。送信機の高さは8.5m、移動受信アンテナの高さは3.65mで、すべてのアンテナは垂直偏波であった。図1は測定が行われたエリアの地図である。測定の詳細は原著論文に記載されている。

 

図1:通り名と送信機の位置を示すオタワの地図

図1:通り名と送信機の位置を示すオタワの地図

 

計算のための建物データは、Whitekker論文[1]の地図から直接入手した。建物の高さに関する具体的な情報は含まれていないが、小規模な建物は通常3階建てであり、大規模な建物は何階建てであるという著者の観察は、より現実的に見える建物データベースを作成するために使用された。ここで報告されたすべての計算は、InSiteの都市峡谷モデルを使って行われ、建物上の伝搬を予測する試みは行われなかった。地形に関する情報は含まれておらず、すべての計算で平坦な地形を想定している。

公表されている地図から建物データを抽出する私たちの方法は、すべての建物を一辺が1メートルほどずつ系統的に拡大することにつながっている。その結果、道路の幅がわずかに狭くなってしまった。このわずかな誤差は、他の多くの都市部では問題にならないが、オタワのこの区間ではかなり狭い道路が多いため、計算の誤差の原因となっている可能性がある。現在、この地域のより良い建物データの入手を試みている。

建築材料に関する情報は報告されていない。Tan and Tan [2]の提案に従い、すべての建物の壁の比誘電率を7に、導電率を0.2 S/mに設定した。地盤には比誘電率15、導電率0.05 S/mを使用した。

図2、図3、図4は、それぞれLaurier St.、Albert St.、Queen St.に沿って、送信機をSlater St.に設置した場合のパスロスの測定値と計算値を示している。ルートはLyonから始まりElginで終わる。建物による減衰が大きいことを示すため、自由空間のパスロスを含めた。建物データの品質と建物の材質に関する情報の不足を考慮すると、一致度は良好である。測定値との顕著な違いのうち2つについてコメントする価値がある。

 

図2:Laurier St.沿いの経路損失とSlater St.上の送信アンテナ

図2:Laurier St.沿いの経路損失とSlater St.上の送信アンテナ

 

図3:Albert St.沿いの経路損失とSlater St.上の送信アンテナ。

図3:Albert St.沿いの経路損失とSlater St.上の送信アンテナ。

 

図4:送信アンテナがSlater St.にある場合のQueen St.沿いのパスロス。

図4:送信アンテナがSlater St.にある場合のQueen St.沿いのパスロス。

 

まず、Laurier St.の始点での誤差は、送信機からほぼ見通し経路があるため、驚くべきものである。予測されたパスロスはほぼ自由空間の値であるのに対し、測定されたパスロスは10dB低い。一つの説明は、ケントとローリエの間の空き地に木やその他の障害物があることである。

第二に、Kent St.とQueen St.の始点と終点における測定値と計算値の違いは、この地域の右端と左端に沿った建物が地図上に存在しないことに起因している可能性がある。もし存在すれば、これらの建物はSlater St.からLyon St.とElgin St.に向かってかなりの量のエネルギーを散乱させた可能性がある。図5は、Laurier St.にある送信機とBank St.に沿ったパスロスを示している。ルートはNepeanから始まりWellingtonで終わる。

 

図5:Laurier St.に送信アンテナを設置した場合のBank St.沿いのパスロス。

図5:Laurier St.に送信アンテナを設置した場合のBank St.沿いのパスロス。

 

参考文献

  1. J. H. Whitteker, "Measurements of path loss at 910 MHz for proposed microcell urban mobile systems,"IEEE Trans.Veh.Technol.3, pp. 125-129, Aug. 1988.

  2. S.Y. Tan and H. S. Tan, "Propagation model for microcellular communications applied to path loss measurements in Ottawa city streets,"IEEE Trans.Veh.Technol., vol. 44, no. 2, pp. 313-317, Aug. 1995.