KR100222669B1 - Smoothing method of digital terrain map for microwave propagation analysis - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법.Smoothing method of digital terrain model for radio wave analysis.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

평활화 해상도를 이용하여 수치지형모델 격자에서 이전 눈금과의 높이 값 변화가 평활화 해상도 이상인 굴곡은 그대로 유지하고, 그렇지 않은 경우에만 평활화를 수행하여 무선망 설계의 정확성을 기하고자 함.The smoothing resolution is used to maintain the curvature where the change of the height value from the previous scale is greater than the smoothing resolution in the digital terrain model grid, and only if it is not, smoothing is performed to ensure the accuracy of the wireless network design.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

안테나 위치, 예측 반경, 안테나 위치로부터 예측 반경까지를 균일한 간격으로 나눈 변화 증가값을 결정하여 최대 프레넬 반경을 구해 평활화 해상도를 계산하고, 0부터 예측 반경까지 거리를 증가값만큼 증가시켜가면서 각각의 고도값의 변화량을 계산한 후, 각각의 고도값 변화량이 평활화 해상도보다 큰 경우에는 고도값을 그대로 유지하고, 고도값 변화량이 평활화 해상도보다 작거나 같은 경우는 평활화를 수행한다.Determines the maximum position of the Fresnel radius by calculating the change in the antenna position, the predicted radius, and the antenna position from the antenna position at equal intervals, calculating the smoothing resolution, and increasing the distance from 0 to the predicted radius by increasing the value. After the amount of change in the altitude value is calculated, when the amount of change in each altitude is greater than the smoothing resolution, the altitude value is kept as it is, and when the amount of change in the altitude value is less than or equal to the smoothing resolution, smoothing is performed.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

무선망 설계 시스템에 이용됨.Used in wireless network design system.

Description

전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법{SMOOTHING METHOD OF DIGITAL TERRAIN MAP FOR MICROWAVE PROPAGATION ANALYSIS}Smoothing method of numerical terrain model for radio wave analysis {SMOOTHING METHOD OF DIGITAL TERRAIN MAP FOR MICROWAVE PROPAGATION ANALYSIS}

본 발명은 무선망 설계시스템의 전파 전파 해석 모듈에서 지형의 외형(Profile) 정보를 디지털화한 전파해석용 수치지형모델(DTM : Digital Terrain Map)의 평활화(Smoothing) 수행시에 평활화 해상도(Smoothing Resolution)를 이용함으로써, 전체적인 지형의 외형을 유지하면서도 전파의 진행에 영향을 미칠만한 크기의 굴곡을 그대로 유지할 수 있어 무선망 설계시 정확한 예측이 가능하도록 한 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법에 관한 것이다.The present invention provides a smoothing resolution during smoothing of a digital terrain map (DTM) for digitizing profile information of a terrain in a radio wave propagation module of a wireless network design system. The present invention relates to a smoothing method of a digital topographic model for radio wave analysis that enables accurate prediction in designing a wireless network by maintaining the overall topography while maintaining the curvature that may affect the progress of radio waves.

수치지형모델(DTM)은 지형의 외형을 디지털화한 것으로, 용도에 따라 적절한 간격의 격자를 만들고, 격자 눈금마다 고도 정보와 속정 정보를 저장한 지형 데이터이다.Digital Terrain Model (DTM) is a digitization of the topography of the terrain. The DTM is terrain data that creates grids of appropriate intervals according to the purpose and stores altitude and speed information for each grid scale.

무선망 설계시스템은 지리 정보를 기반으로 하여 기지국의 위치를 설정하고, 그 지점에 안테나를 설치했을 경우에 기지국 주변에서의 전파 신호 세기를 예측하는 기능을 수행한다. 이때, 기지국 주변 일정 영역안의 신호 세기를 예측하는 부분이 전파 전파 해석 모듈이다.The wireless network design system sets the location of the base station based on the geographic information, and performs the function of estimating the propagation signal strength around the base station when the antenna is installed at the point. At this time, a part of predicting the signal strength in a predetermined area around the base station is a radio wave propagation analysis module.

여기서, 수신되는 전파의 세기는 근처의 지형 및 여러 가지 지리적 조건에 의해 커다란 영향을 받으므로, 계산 과정에 수치지형모델을 도입하여 이용한다. 이는 예측이 정확하면 할수록 효율적인 무선망을 설계할 수 있으므로 정확한 예측을 하기 위해서 DTM을 도입하는 것이다. 이 과정에서 시스템의 정확성과 효율을 고려하여 수치지형모델을 적절하게 재처리하는 과정이 필요하게 된다.In this case, since the strength of the received radio wave is greatly influenced by the nearby terrain and various geographical conditions, a numerical topography model is introduced and used in the calculation process. The more accurate the prediction, the more efficient the wireless network can be designed, so DTM is introduced to make accurate prediction. In this process, it is necessary to properly reprocess the digital terrain model in consideration of the accuracy and efficiency of the system.

즉, 무선망 설계시스템의 전파 전파 해석 모듈은 보다 정확한 예측을 하기 위해 지형의 외형 정보를 디지털화한 전파해석용 DTM을 이용하는데, 이때 망설계과정중 기지국 위치를 선정하고 그 부근의 영역을 설정하여 전파의 신호세기를 계산할 때 지형 정보를 불러 들여 이용함에 있어 신호세기를 계산하기 전에 DTM을 재처리하는 과정이 요구된다. 왜냐하면, 지형의 굴곡이 지나치게 조밀할 경우, DTM을 사용하는 시스템의 성격에 따라 달라지지만, 계산이나 통계 및 분석에서 여러 가지 복잡성을 유발할 수 있기 때문이다.In other words, the radio wave propagation analysis module of the wireless network design system uses a radio wave analysis DTM that digitizes the topographical information of the terrain in order to make a more accurate prediction. When calculating the signal strength of radio waves, it is required to reprocess the DTM before calculating the signal strength in loading and using terrain information. This is because, if the curvature of the terrain is too dense, it depends on the nature of the system using the DTM, but it can introduce various complexity in calculations, statistics, and analysis.

일반적으로, 수치 지형 모델을 이용하는 여러 가지 응용시스템 역시 내부에서 DTM 재처리 과정을 거치게 된다. 이는 DTM을 재처리하지 않았을 경우 사소한 지형 굴곡이 계산량의 증가를 유도하여 필요 이상의 부하를 시스템에 걸리게 하거나, 굴곡의 효과가 축적되어 원하지 않는 결과가 나올 수 있기 때문이다.In general, many applications using a digital terrain model also undergo internal DTM reprocessing. This is because, if the DTM has not been reprocessed, minor terrain curvature may lead to an increase in computation, putting more load on the system than necessary, or the effect of curvature may accumulate and produce undesirable results.

따라서, 시스템의 목적에 맞는 적당한 알고리즘을 통해 도 1과 같이 지나친 굴곡을 해당 지역의 전체적인 경향에 맞추어 평활화함으로써 효율을 높이면서도 정확도는 그대로 유지할 수 있는 방안이 요구된다.Therefore, a method for maintaining efficiency while maintaining efficiency while smoothing excessive bends according to the general tendency of the region through an appropriate algorithm for the purpose of the system is required.

무선망 설계시스템의 경우 평활화 과정은 전파의 진행에 별다른 영향을 미치지 않는 크기의 굴곡을 제거한다. 또한, 사용하는 전파 모델의 특성에 따라 평활화를 하지 않았을 때 발생할 수 있는 심각한 악영향을 방지한다.In the case of a wireless network design system, the smoothing process eliminates the size of the curvature that has little effect on the propagation of the radio waves. In addition, according to the characteristics of the propagation model to be used to prevent serious adverse effects that may occur when not smoothed.

유효 안테나 높이(Effective Antenna Height)라는 파라미터가 사용되는 전파 모델의 경우에, 이 유효 안테나 높이는 안테나가 놓인 지면이 해수면과 이루는 각도에 상관한다. 만약, 안테나가 위치한 부근의 지면이 전체적인 지형의 기울기보다 훨씬 급한 급경사를 이룬다면 유효 안테나 높이의 값은 실제와 많이 다른 값을 갖게 되고, 전파 해석 결과에 심각한 오류를 발생시킨다.In the case of a propagation model in which the parameter Effective Antenna Height is used, this effective antenna height correlates to the angle that the ground on which the antenna is placed forms the sea level. If the ground near the antenna is steeply steeper than the slope of the terrain, the effective antenna height is very different from the actual one, causing serious errors in the radio wave analysis results.

종래에 일반적으로 사용된 평활화 방법의 대표적인 예로서, 산술 평균을 이용한 평활화 방법이 있다. 이러한 종래의 산술 평균을 이용한 평활화 방법은 대상 지역을 적절한 간격으로 나누어 그 눈금내에 들어가는 고도 정보값들의 산술 평균을 취하여 수행된다.As a representative example of a smoothing method generally used in the related art, there is a smoothing method using an arithmetic mean. The conventional smoothing method using an arithmetic mean is performed by dividing a target area at appropriate intervals and taking an arithmetic mean of altitude information values falling within the scale.

도 2를 참조하여 종래의 산술 평균을 이용한 평활화 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.Referring to FIG. 2, a smoothing method using a conventional arithmetic mean will be described in more detail.

산술 평균으로 값을 재조정하면, 도 2에서 면적 A와 면적 B가 같은 것처럼, 실제 3차원 공간상에서는 그 지표 면적과 고도를 곱한 전체 부피는 변하지 않는다. 따라서, 부피를 다루는 시스템인 토목 공사나 수자원 관리시스템의 경우는 영향을 받지 않을 수 있다.When the value is readjusted by the arithmetic mean, as in the case of the area A and the area B in Fig. 2, the total volume multiplied by the surface area and the altitude does not change in the actual three-dimensional space. Thus, civil engineering or water management systems, which are volume handling systems, may not be affected.

그러나, 무선망 설계시스템의 전파 해석 모듈에서는 산술 평균 이용시에 문제가 발생할 수 있다. 이는 지나친 굴곡이 평활화되면서 전술한 바와 같은 오류를 방지할 수 있지만, 산술 평균 방법을 사용하기 때문에 실제로는 전파의 진행에 영향을 미쳐야 할 지형상의 굴곡이 도 2에서 보는 것처럼 묻혀 버리게 된다. 따라서, 이러한 상황이 발생하면, 예측된 신호세기와 실제 나타나는 신호세기와 커다란 차이가 생길 수 있는 문제점이 있었다.However, in the radio wave analysis module of the wireless network design system, problems may occur when using arithmetic mean. This can prevent the errors as described above as the excessive bend smoothes, but because the arithmetic average method is used, the topographical bend that should actually affect the propagation is buried as shown in FIG. Therefore, when such a situation occurs, there is a problem that a significant difference may occur between the predicted signal strength and the actual signal strength.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 무선망 설계시스템의 전파 전파 해석 모듈에서 수치지형모델(DTM)의 평활화시에 평활화 해상도를 이용하여 수치지형모델(DTM) 격자에서 이전 눈금과의 높이값 변화가 평활화 해상도 이상인 굴곡은 그대로 유지하고, 그렇지 않은 경우에만 평활화를 수행함으로써, 전체적인 지형의 외형을 유지하면서도 전파의 진행에 영향을 미칠만한 크기의 굴곡은 그대로 유지할 수 있어 무선망 설계시에 정확한 예측을 하기 위한 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems described above, the present invention, in the radio wave propagation analysis module of the wireless network design system using the smoothing resolution at the time of smoothing the digital terrain model (DTM) grid in the digital terrain model (DTM) grid By maintaining the curvature with a change in the height value of the smoothing resolution or higher, and smoothing only when it is not, the curvature of the size that can affect the propagation of the wave can be maintained while maintaining the overall appearance of the terrain. The purpose of the present invention is to provide a smoothing method of a digital terrain model for radio wave analysis for accurate prediction.

도 1 은 일반적인 수치지형모델(DTM)의 평활화 결과를 나타낸 설명도,1 is an explanatory diagram showing a smoothing result of a general digital terrain model (DTM),

도 2 는 종래의 산술 평균을 이용한 평활화 결과를 나타낸 설명도,2 is an explanatory diagram showing a smoothing result using a conventional arithmetic mean,

도 3 은 본 발명에 따른 전파 해석용 수치지형모델(DTM)의 평활화 방법에 대한 일실시예 전체 흐름도,3 is a flowchart illustrating an embodiment of a smoothing method of a digital terrain model for radio wave analysis according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법중 평활화 해상도 계산 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,4 is a detailed flowchart illustrating a smoothing resolution calculation process in the smoothing method of the digital terrain model for radio wave analysis according to the present invention;

도 5 는 본 발명에 이용되는 프레넬 영역과 프레넬 반경에 대한 설명도,5 is an explanatory diagram of a Fresnel region and a Fresnel radius used in the present invention,

도 6 은 본 발명에 이용되는 평활화 해상도를 이용한 평활화 결과를 나타낸 설명도.6 is an explanatory diagram showing a smoothing result using a smoothing resolution used in the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선망 설계시스템의 전파 전파 해석 모듈에 적용되는 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법에 있어서, 안테나 위치, 예측 반경, 상기 안테나 위치로부터 상기 예측 반경까지를 균일한 간격으로 나눈 변화 증가값의 파라메타를 결정하여 최대 프레넬 반경을 구해 평활화 해상도를 계산하는 제 1 단계; 상기 안테나 위치로부터 상기 예측반경까지의 거리가 예측 반경과 같아질 때까지 상기 안테나 위치로부터 상기 예측반경까지의 거리를 상기 변화 증가값만큼 증가시켜가면서 각각의 고도값 변화량(즉, 수치지형모델 격자에서 이전 눈금과의 높이값 변화)을 계산하는 제 2 단계; 및 상기 수치지형모델 격자에서 이전 눈금과의 높이값 변화가 상기 계산된 평활화 해상도 이상인 굴곡을 그대로 유지하고, 그렇지 않은 경우에 평활화를 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a smoothing method of a digital terrain model for radio wave analysis applied to a radio wave propagation analysis module of a wireless network design system, wherein the antenna position, a predicted radius, and the antenna position to the predicted radius are uniform. Calculating a smoothing resolution by determining a parameter of a change increasing value divided by one interval to obtain a maximum Fresnel radius; The distance from the antenna position to the predicted radius is increased by the change increase value until the distance from the antenna position to the predicted radius is equal to the predicted radius. Calculating a change in height value from a previous scale); And a third step of maintaining the curvature in which the height value change with the previous scale in the digital terrain model grid is equal to or greater than the calculated smoothing resolution, and otherwise performing smoothing.

본 발명은 전자 지도화된 구릉지를 어떤 식으로 평화화한 것이지에 대한 방법론이며, 이는 경로손실을 계산하기 전에 수행되어야 하는 과정으로서 무선망 설계시스템에 있어서 지형 데이터의 전처리 과정에 해당된다.The present invention is a methodology of how to peacefulize the electronically mapped hills, which is a process to be performed before calculating the path loss, which corresponds to the preprocessing of the terrain data in the wireless network design system.

평활화 방법은 이미 장애물이 존재할 경우에 경로손실이 계산된 방식을 알고 있으므로 그 방식에 맞추어 미리 지형 데이터를 적절히 처리하는 것이다. 그런데, 지형 데이터는 격자형 디지털 데이터이므로 이로 인해 격자 데이터내의 인접 두 픽셀간의 값이 불연속적으로 변화한다. 이 불연속적인 변화를 보완하기 위해 GIS 응용 프로그램에서는 평활화 기법을 많이 쓰게 되고, 이때 쓰이는 수식은 일반적인 수식이 많이 쓰인다. 그러나, 본 발명은 무선망 설계시스템에서 이루어지며, 다루고 있는 지형 데이터가 전파의 경로 손실을 계산하는데 사용된다는 특별한 목적이 있으므로 이 목적에 맞는 조건으로 평할화를 수행하고자 한다.The smoothing method already knows how the path loss is calculated when there is an obstacle, so the terrain data is properly processed according to the method. However, since the topographical data is grid-like digital data, the value between two adjacent pixels in the grid data is discontinuously changed. To compensate for this discontinuous change, GIS application uses a lot of smoothing techniques, and the general formula is used a lot. However, since the present invention is made in a wireless network design system, and has a special purpose that the terrain data being handled is used to calculate the path loss of the radio wave, the present invention intends to perform leveling under conditions suitable for this purpose.

따라서, 본 발명은 무선망 설계시스템의 전파 전파 해석 모듈에서 수치지형모델(DTM)의 평활화시에 평활화 해상도를 이용하여 수치지형모델(DTM) 격자에서 이전 눈금과의 높이값 변화가 평활화 해상도 이상인 굴곡은 그대로 유지하고, 그렇지 않은 경우에만 평활화를 수행함으로써, 전체적인 지형의 외형을 유지하면서도 전파의 진행에 영향을 미칠만한 크기의 굴곡은 그대로 유지할 수 있어 무선망 설계시에 정확한 예측을 할 수 있다.Therefore, the present invention uses the smoothing resolution when the digital terrain model (DTM) is smoothed in the radio wave propagation module of the wireless network design system, and the change of the height value from the previous grid in the digital terrain model (DTM) grid is equal to or greater than the smoothing resolution. By keeping it as is, and performing smoothing only when it is not, it is possible to maintain the overall appearance of the terrain while maintaining the curvature of the size that may affect the propagation of the radio wave, thereby making accurate predictions in the design of the wireless network.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

도 3 은 본 발명에 따른 전파 해석용 수치지형모델(DTM)의 평활화 방법에 대한 일실시예 전체 흐름도로서, 전파 전파 모듈에서 수치지형모델의 평활화 처리 절차를 나타낸다.3 is a flowchart illustrating a smoothing process of a digital terrain model in a radio wave propagation module according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전파 전파 모듈에서 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법은, 먼저 수치지형모델의 재처리를 위해 평활화 프로세스에 필요한 변수값을 전파 전파 모듈로부터 입력받는다(101). 즉, 전파 전파 모델에서 결정된 안테나 위치와 예측 반경 R, 그리고 안테나로부터 예측 반경 R 까지를 균일 간격으로 나누는 저장 장소(bin)의 크기인 임의의 변화 증가값 del_r 값을 입력받는다.As shown in FIG. 3, in the radio wave propagation module according to the present invention, the smoothing method of the digital terrain model for radio wave analysis first receives a variable value necessary for the smoothing process for reprocessing the digital terrain model from the radio wave propagation module ( 101). That is, an arbitrary change increase value del_r, which is a size of a storage bin that divides the antenna position, the predicted radius R determined from the radio wave propagation model and the predicted radius R from the antenna, is input.

이후, 입력된 값들을 이용하여 평활화 해상도 ??h를 결정한다(102). 이러한 평활화 해상도를 계산하는 과정을 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다.Then, the smoothing resolution ?? h is determined using the input values (102). A process of calculating the smoothing resolution will be described in more detail with reference to FIG. 4.

평활화 해상도 ??h가 너무 크면 고려되어야 할 지형의 굴곡이 무시되거나, 너무 작으면 무시되어야 할 굴곡이 전파 전파의 환경에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로, 전자파와 전자파의 진행에 영향을 미치는 장애물 사이의 관계를 물리적으로 고려하여 유도해내야 한다. 이에 따라, 본 발명에서는 프레넬(Fresnel) 반경을 초기 수식으로 사용하여 평활화 해상도 ??h를 유도한다.If the smoothing resolution ?? h is too large, the curvature of the terrain to be considered may be ignored, or if it is too small, the curvature to be ignored may affect the environment of radio wave propagation. Therefore, the relationship between the electromagnetic wave and the obstacle affecting the progress of the electromagnetic wave should be derived by considering physically. Accordingly, in the present invention, the smoothing resolution ?? h is derived by using the Fresnel radius as the initial equation.

프레넬(Fresnel) 반경은 프레넬 영역(Fresnel zone)으로부터 정의되는데, 프레넬 영역이란 도 5에 도시된 바와 같이 양 초점이 각각 송신 안테나와 수신 안테나인 연속적인 타원체의 공간상의 영역이다. 이 연속적인 타원체들끼리는 두 초점 사이의 거리의 합이 반파장의 정수배만큼 차이가 난다. 도 5에 도시된 바와 같이 프레넬 영역과 송신 안테나와 수신 안테나 사이를 수직으로 나누는 평면 사이의 교차면의 반지름이 프레넬 반경이 된다.The Fresnel radius is defined from the Fresnel zone, which is a spatial region of a continuous ellipsoid whose focal point is a transmit antenna and a receive antenna, respectively, as shown in FIG. The successive ellipsoids differ in the sum of the distances between the two focal points by an integer multiple of half-wavelength. As shown in FIG. 5, the radius of the intersection plane between the Fresnel region and the plane vertically dividing between the transmitting antenna and the receiving antenna is the Fresnel radius.

첫번째, 프레넬 영역의 물리적인 의미는 송신 안테나로부터 전파된 에너지의 대부분이 들어 있는 영역이다. 즉, 프레넬 반경은 진행하는 전자파가 진행축의 주변에 대해 실제적으로 영향을 미치는 범위라고 할 수 있다. 이 범위를 넘어서는 크기의 물체가 전자파의 진행을 방해하리란 것은 직관적으로 자명하다.First, the physical meaning of the Fresnel region is the region that contains most of the energy propagated from the transmitting antenna. In other words, the Fresnel radius can be said to be the range in which the traveling electromagnetic waves actually affect the periphery of the traveling axis. It is intuitively clear that an object of size beyond this range will obstruct the progress of electromagnetic waves.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법중 평활화 해상도 계산 과정은, 먼저 (수학식 1)을 통해 진행 전파에 영향을 미치는 물체의 최소 크기인 프레넬 반경을 계산한다(201).As shown in Figure 4, the smoothing resolution calculation process of the smoothing method of the digital terrain model for radio wave analysis according to the present invention, first, Fresnel radius which is the minimum size of the object affecting the propagation through (Equation 1) Calculate 201.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, f는 이용 주파수[MHz]이고, d_1는 송신 안테나로부터의 거리[Km], 그리고 d_2는 수신 안테나로부터의 거리[Km]를 나타낸다.Here, f is the use frequency [MHz], d_1 represents the distance [Km] from the transmitting antenna, and d_2 represents the distance [Km] from the receiving antenna.

이후, 이렇게 구한 프레넬 반경중 최대 프레넬 반경을 계산한다(202). 송신 안테나로부터의 거리와 수신안테나로부터의 거리가 같을 때, 즉 d_1 = d_2 = d/2(d = 송수신 안테나 사이의 거리)일 때 프레넬 반경은 최대가 된다. 그 결과는 (수학식 2)와 같다.Then, the maximum Fresnel radius of the thus obtained Fresnel radius is calculated (202). When the distance from the transmitting antenna is equal to the distance from the receiving antenna, that is, when d_1 = d_2 = d / 2 (d = distance between the transmitting and receiving antennas), the Fresnel radius becomes maximum. The result is the same as (Equation 2).

Figure pat00002
Figure pat00002

송수신 안테나 사이의 거리 d는 무선망 설계시스템상에서는 기지국의 송신 안테나로부터 전파 해석을 할 반경 R로 정해진다. 따라서, (수학식 2)의 송수신 안테나 사이의 거리인 d 대신에 예측반경 R을 대입한다(203).The distance d between the transmitting and receiving antennas is set to a radius R for radio wave analysis from the transmitting antenna of the base station in the wireless network design system. Therefore, instead of d, which is the distance between the transmit and receive antennas of Equation 2, the predicted radius R is substituted (203).

그리고, 수식에 사용된 계수 "274"는 지형의 특성에 따라 변화할 수 있으며, 무선망 설계시스템의 특성상 보다 정확한 신호세기 예측을 위해 적절하게 조절되어야 할 필요가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 계수 "274"를 상수화시키고, 상수 C1의 범위를 100에서 400까지 설정하였다(204).The coefficient " 274 " used in the equation can be changed according to the characteristics of the terrain, and needs to be properly adjusted for more accurate signal strength prediction due to the characteristics of the wireless network design system. Therefore, in this embodiment, the coefficient "274" is made constant and the range of the constant C1 is set from 100 to 400 (204).

본 발명에서 사용되는 평활화 해상도 ??h는 (수학식 3)과 같이 계산된다.The smoothing resolution ?? h used in the present invention is calculated as Equation (3).

Figure pat00003
(여기서, 100 < C1 < 400)
Figure pat00003
Where 100 <C1 <400

상기와 같은 과정을 통해 평활화 해상도를 계산한 후에(102), 안테나 위치로부터 예측 반경 R까지 거리 r을 증가값 del_r씩 증가시키면서(103), 수치지형모델의 고도값 H의 변화량을 구한다(104). 그리고, 고도값의 변화량 del_H가 평활화 해상도 ??h 보다 크면(105) 고도값 H를 그대로 유지하고, 그렇지 않고 고도값의 변화량 del_H가 평활화 해상도 ??h보다 작거나 같으면(105) 고도값 H를 평활화한다(106). 그리고, 안테나 위치로부터 예측 반경 R까지 거리 r이 예측 반경R과 같아질 때까지(107) r을 증가값 만큼 증가시켜 가면서 고도값 H의 변환량을 계산한다(103,104).After calculating the smoothing resolution through the above process (102), while increasing the distance r from the antenna position to the predicted radius R by increasing value del_r (103), the change amount of the altitude value H of the digital terrain model is calculated (104). . If the change amount del_H of the altitude value is greater than the smoothing resolution ?? h (105), the altitude value H remains as it is; otherwise, if the change amount del_H of the altitude value is less than or equal to the smoothing resolution ?? h (105), the altitude value H is Smoothing (106). The amount of conversion of the altitude value H is calculated while increasing r by an increasing value until the distance r from the antenna position to the predicted radius R is equal to the predicted radius R (107) (103, 104).

상기한 바와 같은 본 발명은, 고도값의 변화가 평활화 해상도값 이상인 굴곡 A 가 지형 외형에 있을 경우에, 산술평균 방법을 사용하는 결과인 도 2 에서는 전체적인 지형속에 묻혀 버리지만, 도 6과 같이 평활화 수행 후에도 그대로 남아 있게 된다. 따라서, 평활화 과정에 평활화 해상도를 이용하여 전체적인 평활화 수행시에 지형의 외형을 유지하면서도 전파의 진행에 영향을 미칠만한 크기의 굴곡은 그대로 유지할 수 있어 무선망 설계시 정확한 예측을 할 수 있다.In the present invention as described above, when the curvature A of which the change in the altitude value is equal to or more than the smoothing resolution value is in the topography, the result of using the arithmetic mean method is buried in the entire topography in FIG. It remains even after execution. Therefore, by using the smoothing resolution in the smoothing process, it is possible to maintain the topography of the terrain while maintaining the appearance of the terrain while maintaining the curvature of the size that may affect the progress of the radio wave can be accurately predicted when designing the wireless network.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and thus is limited to the above-described embodiments and drawings. It is not.

상기한 바와 같은 본 발명은, 평활화 과정에 평활화 해상도를 이용하여 전체적인 평활화 수행시에 지형의 외형을 유지하면서도 전파의 진행에 영향을 미칠만한 크기의 굴곡은 그대로 유지할 수 있어, 무선망 설계시 정확한 예측이 가능한 효과가 있다.The present invention as described above, by using the smoothing resolution in the smoothing process, it is possible to maintain the appearance of the terrain while performing the overall smoothing while maintaining the curvature of the size that may affect the progress of the radio wave as it is, accurate prediction when designing the wireless network This has a possible effect.

Claims (6)

(삭제)(delete) (정정)(correction) 무선망 설계시스템의 전파 전파 해석 모듈에 적용되는 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법에 있어서,In the method of smoothing a digital terrain model for radio wave analysis applied to a radio wave analysis module of a wireless network design system, 안테나 위치, 예측 반경, 상기 안테나 위치로부터 상기 예측 반경까지를 균일한 간격으로 나눈 변화 증가값의 파라메타를 결정하여 최대 프레넬 반경을 구해 평활화 해상도를 계산하는 제 1 단계;Calculating a smoothing resolution by determining a maximum Fresnel radius by determining a parameter of a change increase value obtained by dividing the antenna position, the predicted radius, and the antenna position from the antenna position to the predicted radius at uniform intervals; 상기 안테나 위치로부터 상기 예측반경까지의 거리가 예측 반경과 같아질 때까지 상기 안테나 위치로부터 상기 예측반경까지의 거리를 상기 변화 증가값만큼 증가시켜가면서 각각의 고도값 변화량(즉, 수치지형모델 격자에서 이전 눈금과의 높이값 변화)을 계산하는 제 2 단계; 및The distance from the antenna position to the predicted radius is increased by the change increase value until the distance from the antenna position to the predicted radius is equal to the predicted radius. Calculating a change in height value from a previous scale); And 상기 수치지형모델 격자에서 이전 눈금과의 높이값 변화가 상기 계산된 평활화 해상도 이상인 굴곡을 그대로 유지하고, 그렇지 않은 경우에 평활화를 수행하는 제 3 단계A third step of maintaining the curvature in which the height value change with the previous scale is greater than the calculated smoothing resolution in the digital terrain model grid; otherwise, smoothing is performed. 를 포함하여 이루어진 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법.Smoothing method of digital terrain model for radio wave analysis, including. (정정)(correction) 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 단계의 평활화 해상도를 계산하는 과정은,The process of calculating the smoothing resolution of the first step, 진행 전파에 영향을 미치는 물체의 최소 크기인 프레넬 반경을 계산하는 제 4 단계;A fourth step of calculating a Fresnel radius, which is the minimum size of the object affecting propagation propagation; 상기 계산된 프레넬 반경중 최대 프레넬 반경을 계산하는 제 5 단계;A fifth step of calculating a maximum Fresnel radius among the calculated Fresnel radius; 상기 제 5 단계의 상기 최대 프레넬 반경의 계산시에 사용된 송수신 안테나 사이의 거리값에 상기 예측 반경값을 대입하는 제 6 단계; 및A sixth step of substituting the predicted radius value into the distance value between the transmit and receive antennas used in the calculation of the maximum Fresnel radius of the fifth step; And 상기 제 5 단계의 상기 최대 프레넬 반경의 계산시 시스템 특성상 보다 정확한 신호세기 예측을 위한 계수값을 변수화하여 대입함으로써 평활화 해상도를 구하는 제 7 단계A seventh step of obtaining smoothing resolution by parameterizing and substituting a coefficient value for more accurate signal strength prediction in terms of system characteristics when calculating the maximum Fresnel radius in the fifth step 를 포함하여 이루어진 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법.Smoothing method of digital terrain model for radio wave analysis, including. (정정)(correction) 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 4 단계의 프레넬 반경(r)을 계산하는 과정은,The process of calculating the Fresnel radius r of the fourth step, 이용 주파수(f)와 송신 안테나로부터의 거리(d_1)와 수신 안테나로부터의 거리(d_2)를 이용하여 하기의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법.A method for smoothing a digital terrain model for radio wave analysis, which is calculated by the following equation using the use frequency f, the distance d_1 from the transmitting antenna, and the distance d_2 from the receiving antenna.
Figure pat00004
Figure pat00004
(정정)(correction) 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 최대 프레넬 반경은,The maximum Fresnel radius is, 상기 송신 안테나로부터의 거리(d_1)와 수신 안테나로부터의 거리(d_2)가 같을 때, 하기의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법.And the distance d_1 from the transmitting antenna is equal to the distance d_2 from the receiving antenna, which is calculated by the following equation.
Figure pat00005
Figure pat00005
(정정)(correction) 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 평활화 해상도(??h)는,The smoothing resolution (?? h) is 하기의 수학식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 전파 해석용 수치지형모델의 평활화 방법.A method of smoothing a digital terrain model for propagation analysis, characterized by the following equation.
Figure pat00006
(단, C1은 상기 무선망 설계시스템의 특성에 따라 바람직하게는 100 내지 400중 하나로 결정되는 변수값, R은 예측 반경임)
Figure pat00006
(Where C1 is a variable value that is preferably determined as one of 100 to 400 according to the characteristics of the wireless network design system, and R is a prediction radius)
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