【電磁界シミュレータ】Ray tracing がなかったので。。Pylayers・NYUSIMを試す【電波伝搬】

電磁界シミュレータシリーズ　Ray Tracing編

【電磁界シミュレータ】かたっぱしから、インストールしてみようかと。。リンク・コメント集【EMCに使えるかな？】

をやった時に、見つけていたRay Tracing　GTD（幾何光学近似）の手法は、FEKO（有料ソフト）が必要だったので。。オープンソース・フリーのものを探す旅に(笑)　で。。見つけました。Electromagnetic Simulationで調べてたんですが、Radio Propagation とか　Radio channel simulationで調べなきゃだめなんですねぇ～(笑)

まずは、概要

• PyLayers　　‐‐‐　Githubはこちら　　レイトレーシングで計算しています。Pythonのモジュール
  • Site Specific Radio Channel Simulator (Rays,Delays,DOA,DOD)
  • Indoor Radio Coverage
  • Human Mobility Simulator for Wearables and WBAN
  • Rich Antenna Patterns Description
  • Indoor Localization Platform
  • Handling of various Radio Standards including Ultra Wideband
  • Handling Millimeter Wave Simulation (5G)
  • Jupyter Note book形式のサンプルなど豊富
  • 下に記事あり(笑)

• NYUSIM  — 5G channel Simulator
  • 最新版は、Last Modification 9/11/2019 – Update Notes
  • ５G,　6G 向けの置局配置用のシミュレータかな？
  • NYU TANDON SCHOOL OF ENGINEERING　が作成　オープンソースではなさそうだが、フリー
  • Manual 　を見ると、Matlab（Octave)併用のシミュレータのようです。
  • メールなどを登録してZipファイルをダウンロード
  • 解凍して、NYUSIM_V2_WIN.exe　をクリックするとインストール（結構時間かかる）
  • 
  • こんなパラメータを入れる画面で、チャンネルパラメータ、アンテナプロパティなどを入れて、計算する感じです。Human Blockageパラメータというのがあって、モバイル側の損失を計算するのと、伝搬モデルで計算する方法なのかな？
  • 
  • 28GHzの伝搬ってこんなになるんですね。。　へーー　Power Delay Profile(PDP）も出るんですね。でもとりあえず使わなさそうなのでUninstall(笑)
• Radio Mobile  Mobile Radio Propagation Simulator
  • WindowsでVB6のランタイムが必要
  • アマチュア無線の伝搬用として開発　開発はかなり前に止まっていそうです
  • 登録が必要ですが、Online Verがあります。
  • シミュレータというより、アマチュア無線局のDBって感じです
• CloudRF — Web based Radio Channel Simulator
  • 奥村カーブなどの伝搬モデルと、地形データを使った伝搬モデル計算ができそうです。
  • Freeバージョンがあります。

PyLayers

インストール

Python でできた　Ray tracingのソフトっぽい。クラウド環境で動かないかな？？って思って。。Jupyter Notebookの例題があるので、それを。。Binderで動かしてみる。

pylayers/requirements.txt

の５行目 basemap==1.2.0 がエラーになる。。　Forkして、basemap==1.1.0 に書き換えても無理だった（笑）ので。。今度は、無理やり、Gooogle colab にAnacondaをいれて、インストールしてみるが

:Mayavi is not installed

と出て、Mayaviが入らないので・・NG（笑）また何かに使えるかもしれないので。。とりあえず。。メモを保存しておきます

Google colab conda installしてPyplayersを入れようとするがNG　GithubにもCondaの入れ方を書いておきました。

Mayaviは、PythonのMatplotlibより優秀な３D描画系ライブラリのようで、クラウド環境でWeb環境のところへインストールは厳しそうです(笑)

①インストールは、こちらから。。Windowsの場合は、Anacondaでインストールするようですが、Unofficial Binary Packageの

1. Download the Shapely package wheel corresponding to your platform from Unofficial Windows Binaries for Python Extension Packages #Shapely *
2. Download the Basemap package wheel corresponding to your platform from Unofficial Windows Binaries for Python Extension Packages #Basemap
3. Download the triangle package wheel corresponding to your platform from Unofficial Windows Binaries for Python Extension Packages #triangle

を入れるようです。Anacondaで新しい環境を作っておいて、適当なディレクトリにPython3.6なら3.6用のPKGをダウンロードしてきてAnacondaのコンソールを立ち上げ、

>pip install triangle-20190115.3-cp37-cp37m-win_amd64.whl

のようにしてあらかじめインストール

（Basemapは他のものとコンフリクトを起こすようなので、注意が必要ですね）

>git clone https://github.com/pylayers/pylayers.git

これも時間かかります(笑)　何度か失敗。。

>cd pylayers
>install_win.bat.exe

でインストール完了

pylayersのあるディレクトリで

python setup.py install

をもう一回やってなんとかpylayersのモジュールが入った。

動かしてみると。。　scipyがないと出てくるので

conda install scipy

これ。。。Python 2系でした(笑)

また①からやり直し(笑)

で。。動かしてみると、またMayaviがないと。。いうことで。。

>pip install mayavi

>pip install mayavi

>pip install PyQt5

$ jupyter nbextension install --py mayavi --user
$ jupyter nbextension enable --py mayavi --user