構造計画研究所 | 情報通信グループ

〜PLATEAUとは？～

PLATEAUとは3D都市モデルのオープンデータ化を目的として国土交通省が推進する、Project PLATEAUの略称です。PLATEAU 3D都市モデル（以降、PLATEAUモデル）は無償で商用利用可能なオープンデータとなっており、様々な社会課題への利活用が期待されています。

今回はPLATEAUモデルと、弊社の電波伝搬解析ツールの1つであるWireless InSiteを活用した電波伝搬シミュレーションについてご紹介します。

〜3Dモデルと電波伝搬シミュレーション～

電波伝搬シミュレーションは、見えない電波の伝搬経路を可視化して、効率よく無線システムの検討を行う手法です。電波伝搬シミュレーションの1つであるレイトレース法では、送信点から受信点まで、電波伝搬の障害となる建物などを考慮して伝搬損失（受信電力）や電波の伝搬経路を算出します。

レイトレース法には、建物など周辺環境の3Dモデルが必要です。ここでは、PLATEAUモデルをWireless InSiteへ取り込み、電波伝搬シミュレーション、実測との比較検証を行った活用事例をご紹介します。

〜PLATEAUモデルのWireless InSiteへの取り込み～

PLATEAUモデルはCityGML形式というファイル形式で公開されています。ここでは、フリーソフトのQGISを用いてShape形式に変換し、Wireless InSiteへ取り込み可能に加工しました。

下図は、新中野周辺のPLATEAUモデルです。

～Wireless InSiteによる電波伝搬シミュレーション～

PLATEAUモデルを用いて、電波伝搬シミュレーションを行いました。計算諸元は下表の通りです。下図の通り、送信機は建物屋上、受信機は道沿いに設置しました。

約2,500点の受信点に対するレイトレース法の計算時間は18分で、再計算も手軽にできる計算時間でした。

計算諸元

〜実測との比較検証～

精度検証として、シミュレーション結果を同条件の実測データと比較しました。伝搬損失は二乗平均平方根誤差（Root Mean Squared Error、RMSE）で8.24 dBでした。下図の通り、傾向も良く一致しています。

本検証では、以下の文献の実測データを用いました。

• Wataru Yamada, Motoharu Sasaki, Naoki Kita, “Extended Walfisch‐Bertoni Propagation Model to Cover Short Range and Millimeter‐Wave Bands”, AGU Radio Science, Vol 56, Issue 3, March 2021

また、以下の弊社先行研究を参考としています。

• 多田靖弘，杉山健斗，岡村航，吉敷由起子，"PLATEAU3D都市モデルを活用した電波伝搬シミュレーションの実測との比較による検証，"2022 信学総大，B-1-7，March，2022．

以上、「PLATEAU 3D都市モデルを活用した電波伝搬シミュレーション」でした。

構造計画研究所では、目的に合わせた多種多様な電波伝搬解析ツールを取り扱っております。レイトレース法が利用できる電波伝搬解析ツールは、以下をご覧ください。

構造計画研究所の電波伝搬に関する解析事例は、こちらをご覧ください。