KR100614408B1 - Method of point-to-point prediction using ray struct - Google Patents

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Abstract

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

본 발명은 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.The present invention relates to a point-to-point propagation analysis method using a light beam structure and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.

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

본 발명은, 무선망 설계시스템에서 무선망 설계툴상에 점대점 전파해석 기능을 구현함으로써, 도심의 마이크로셀/피코셀 및 실내 전파환경에서의 실제 벡터 데이터를 이용한 전파해석을 통하여 점대점 전파 특성환경을 고려한 보다 정확한 전파해석을 수행하기 위한 점대점 전파해석 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.The present invention implements a point-to-point radio wave analysis function on a radio network design tool in a radio network design system, and thus provides a point-to-point radio wave characteristic environment through radio wave analysis using actual vector data in the urban microcell / picocell and indoor radio wave environment. To provide a point-to-point radio wave analysis method for performing a more accurate radio wave analysis in consideration of the present invention and a computer-readable recording medium recording a program for realizing the method.

3. 발명의 해결방법의 요지 3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 무선망 설계시스템에서의 전파해석 방법에 있어서, 점대점(Point-to-Point) 전파해석을 수행하기 위하여, 무선망설계 툴상에 광선발사(Ray-launching) 기법을 적용하고 송신안테나(Tx)로부터 일정한 각도로 순차적으로 발사되는 광선이 마이크로셀/피코셀내 도심 건물의 반사벽면이나 모서리점을 만나 직접파, 반사파, 회절파로 각각 수신점에 도달하기 까지의 경로 정보에 대한 직접/반사파(Ray) 및 회절파(Subray)에 대한 구조체를 정의하여 메모리에 할당하는 단계; 및 상기 송신안테나(Tx)로부터 발사된 직접/반사파 및 회절점에서 발사된 회절파가 수신안테나(Rx)에 직접/반사 및 회절되어 수신되는 경우에, 모든 광선에 대한 전파경로간 정보를 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체에 저장하고, 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체를 바탕으로 점대점 전파해석을 수행하는 단계를 포함함.The present invention relates to a radio wave analysis method in a radio network design system, in which a ray-launching technique is applied to a radio network design tool to perform point-to-point radio wave analysis. Direct / reflected wave of the path information from the Tx to the receiving wall with the direct wave, the reflected wave, and the diffracted wave after encountering the reflective wall surface or the corner point of the inner city building in the microcell / picocell. Defining and assigning structures for (Ray) and diffraction waves (Subray) to memory; And direct / reflected and diffracted waves emitted from the transmission antenna (Tx) and diffracted waves emitted from the diffraction point are directly received / reflected and diffracted to the reception antenna (Rx). / Storing in the reflected wave structure and the diffraction wave structure, and performing a point-to-point propagation analysis based on the direct / reflected wave structure and the diffraction wave structure.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 무선망설계 툴 등에 이용됨.The present invention is used in radio network design tools and the like.

광선발사(Ray-launching), 무선망설계, 전파해석, 회절점, 구조체Ray-launching, wireless network design, radio wave analysis, diffraction point, structure

Description

광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법{Method of point-to-point prediction using ray struct} Method of point-to-point propagation analysis using ray structs {Method of point-to-point prediction using ray struct}             

도 1 은 일반적인 무선망 설계시스템의 구성 예시도. 1 is an exemplary configuration diagram of a general wireless network design system.

도 2 는 일반적인 광선발사(Ray-launching)에서의 광선 경로에 따른 전파 메카니즘을 설명하기 위한 일예시도.FIG. 2 is an exemplary view for explaining a propagation mechanism along a ray path in general ray-launching. FIG.

도 3 은 본 발명에 이용되는 각 전파 메카니즘에 따른 광선 구조체를 설명하기 위한 일예시도.3 is an exemplary view for explaining a light beam structure according to each propagation mechanism used in the present invention.

도 4 는 본 발명에 이용되는 반사 및 회절 계수 계산에 사용되는 각도를 설명하기 위한 일예시도.Figure 4 is an example for explaining the angle used in the reflection and diffraction coefficient calculation used in the present invention.

도 5 는 본 발명에 이용되는 광선 구조체 구성 및 메모리 할당을 설명하기 위한 일예시도.FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining the configuration of light beam structures and memory allocation used in the present invention. FIG.

도 6 은 본 발명에 따른 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법에 대한 일실시예 흐름도.Figure 6 is a flow diagram of an embodiment of the point-to-point propagation analysis method using a light beam structure according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11 : 입력부 12 : 출력부11 input unit 12 output unit

13 : 중앙 처리부 14 : 저장부13 central processing unit 14 storage unit

본 발명은 무선망 설계시스템에서 건물의 벡터 데이터를 이용한 도심 마이크로셀/피코셀 및 실내 전파환경을 고려한 무선망 설계툴 개발시에 광선발사(Ray-launching) 모델기법을 적용한 점대점 전파해석 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. The present invention is a point-to-point propagation analysis method using a ray-launching model technique when developing a wireless network design tool considering a indoor microcell / picocell and indoor radio environment using vector data of a building in a wireless network design system. The present invention relates to a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this.

도 1 은 일반적인 무선망 설계시스템의 구성 예시도이다.1 is an exemplary configuration diagram of a general wireless network design system.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 무선망 설계시스템은 입력부(11), 출력부(12), 중앙처리부(13) 및 저장부(14)를 구비한다.As shown in FIG. 1, a general wireless network design system includes an input unit 11, an output unit 12, a central processing unit 13, and a storage unit 14.

여기서, 입력부(11)는 무선망 설계를 위해 사용자로부터 데이터를 입력받으며, 출력부(12)는 사용자의 입력 결과, 중앙 처리부(13)에서의 처리 결과 등을 사용자에게 제시한다. Here, the input unit 11 receives data from the user for the wireless network design, the output unit 12 presents the user's input result, the processing result in the central processing unit 13 to the user.

그리고, 저장부(14)는 건물데이터, 지형데이터, 도심 좌표 등의 지리정보시스템(GIS : Geographic Information System) 데이터를 무선망 설계를 위해 데이터베이스(DB : DataBase) 형태로 저장하고 있다. 또한, 중앙 처리부(13)에서는 사용자의 요구에 의해 무선망 설계에 대한 여러가지 작업을 저장부(14)에 저장된 데이터를 이용하여 처리한다.The storage unit 14 stores Geographic Information System (GIS) data such as building data, topographical data, and city coordinates in the form of a database (DB) for designing a wireless network. In addition, the central processing unit 13 processes various tasks for the wireless network design using the data stored in the storage unit 14 at the request of the user.

일반적으로, 도심의 전파환경은 건물의 배열, 도로폭, 건물 높이, 건물 재질, 건물의 방향 등 고유한 값을 가지기 때문에 이러한 다양한 특성을 고려하기 위한 전파해석방법으로서, 광선발사(Ray-launching) 기법이 많이 사용되고 있다. 이러한 광선발사 기법은 송신안테나로부터 일정한 이격 각도로 광선(Ray)을 발사하여 수신점에 도달하기까지 전파가 경험하는 반사, 회절 등의 영향을 고려한 수신전파의 세기를 계산하게 된다.In general, the radio wave environment in the city has unique values such as the arrangement of the building, the width of the building, the height of the building, the material of the building, and the direction of the building. Thus, ray-launching is a radio wave analysis method to consider these various characteristics. Many techniques are used. The beam emission technique calculates the intensity of the received radio wave considering the effects of reflection, diffraction, etc., which the radio wave experiences until it reaches a receiving point by emitting a ray at a predetermined distance from the transmitting antenna.

따라서, 현재 한 개의 광선(Ray)에 의해서 발생하는 전파해석 반경내 모든 반사점, 회절점 탐색과 광선(Ray)과 수신점이 교차되는 지의 여부를 구하는 방법에 대한 기술 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.Therefore, there is an active research on the method of finding out whether all the reflection points, diffraction points within a radio wave analysis radius generated by one ray and whether the ray and the reception point intersect.

상기한 바와 같은 광선발사(Ray-launching) 기법에서의 각 전파 메카니즘을 도 2를 통해 보다 상세히 설명한다. Each propagation mechanism in the ray-launching technique as described above will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2 는 송신안테나(Tx)로부터 발사된 광선(Ray)이 직접파, 회절파, 반사파 등의 전파 메카니즘으로 수신안테나(Rx)에 수신되는 과정을 각각 광선(2a,2b,2c)으로 예를 들어 보인 것이다. FIG. 2 illustrates an example in which a ray ray emitted from a transmitting antenna Tx is received by the receiving antenna Rx by a propagation mechanism such as a direct wave, a diffraction wave, a reflected wave, and the like as the light rays 2a, 2b, and 2c, respectively. It seems.

광선(2a)은 송신안테나(Tx)로부터 발사되어 수신안테나(Rx)로 직접 수신되는 직접파이고, 광선(2b)는 송신안테나(Tx)에서 발사되어 건물의 모서리점에 부딪혔을 때 이 모서리점(새로운 전파원)으로부터 일정한 이격 각도로 광선(Ray)이 산란하여 수신안테나(Rx)로 수신되는 회절파이고, 광선(2c)은 건물의 벽면에 반사되어 수신안테나(Rx)에 수신되는 반사파의 예이다.Light beam 2a is a direct beam emitted from the transmitting antenna Tx and received directly to the receiving antenna Rx, and the light beam 2b is emitted from the transmitting antenna Tx and hits the corner point of the building. Is a diffraction wave scattered at a predetermined distance from the new radio source and received by the receiving antenna Rx, and the light beam 2c is reflected on the wall of the building and received by the receiving antenna Rx. to be.

이러한 광선발사(Ray-launching) 기법은 측정 및 경험식에 의한 전파모델에 비해 보다 정확한 도심의 전파환경 특성에 대한 결과를 제공함으로써, 무선망 설계시스템의 기능을 한층 발전시키는 방법을 제공해 주고 있다. 이에 반하여, 도심 전파환경내 건물수와 수신점이 증가할수록 또한 발사각도가 조밀할수록 발사 광선(Ray) 수가 많아지게 되므로 계산량이 기하급수적으로 증가하여 송신안테나(Tx)로부터 수신점간의 전파해석에 많은 시간이 소요된다. The ray-launching technique provides a method for further developing the function of the wireless network design system by providing more accurate results of urban radio wave environment characteristics than the measurement and empirical model. On the contrary, as the number of buildings and reception points in urban radio environment increases, and the firing angle becomes more dense, the number of rays increases, so the computational amount increases exponentially, so much time is required for radio wave analysis between transmission points (Tx) and receiving points. This takes

따라서, 건물의 벡터 데이터를 이용한 도심 마이크로셀/피코셀 및 실내 전파환경을 고려한 무선망 설계툴 개발시에, 광선발사(Ray-launching) 모델 기법을 적용하여 점대점 전파 특성을 고려한 보다 정확한 전파해석 방안이 필수적으로 요구된다.Therefore, when developing wireless network design tool considering urban microcell / picocell and indoor propagation environment using vector data of building, a more accurate propagation analysis method considering ray-launching model technique is considered. It is required.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 무선망 설계시스템에서 무선망 설계툴상에 점대점 전파해석 기능을 구현함으로써, 도심의 마이크로셀/피코셀 및 실내 전파환경에서의 실제 벡터 데이터를 이용한 전파해석을 통하여 점대점 전파 특성환경을 고려한 보다 정확한 전파해석을 수행하기 위한 점대점 전파해석 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention devised to solve the problems as described above, by implementing a point-to-point radio wave analysis function on the radio network design tool in the radio network design system, the actual vector data in the urban microcell / picocell and indoor radio environment The purpose of the present invention is to provide a point-to-point radio wave analysis method for performing more accurate radio wave analysis in consideration of point-to-point radio wave characteristic environment and a computer-readable recording medium recording a program for realizing the method. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선망 설계시스템에서의 전파해석 방법에 있어서, 점대점(Point-to-Point) 전파해석을 수행하기 위하여, 무선망설계 툴상에 광선발사(Ray-launching) 기법을 적용하고 송신안테나(Tx)로부터 일정한 각도로 순차적으로 발사되는 광선이 마이크로셀/피코셀내 도심 건물의 반사벽면이나 모서리점을 만나 직접파, 반사파, 회절파로 각각 수신점에 도달하기 까지의 경로 정보에 대한 직접/반사파(Ray) 및 회절파(Subray)에 대한 구조체를 정의하여 메모리에 할당하는 단계; 및 상기 송신안테나(Tx)로부터 발사된 직접/반사파 및 회절점에서 발사된 회절파가 수신안테나(Rx)에 직접/반사 및 회절되어 수신되는 경우에, 이들 전파경로간 정보를 저장한 후 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체를 바탕으로 점대점 전파해석을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the radio wave analysis method in a radio network design system, in order to perform point-to-point wave analysis, ray-launching on a radio network design tool The path from the transmitting antenna (Tx) to light beams, which are sequentially emitted at a certain angle, meets the reflective wall or corner point of the inner city building in the microcell / picocell and reaches the receiving point by direct wave, reflected wave, or diffraction wave, respectively. Defining structures for direct / reflected (Ray) and diffracted (Subray) information and assigning them to memory; And when the direct / reflected wave emitted from the transmitting antenna Tx and the diffracted wave emitted from the diffraction point are received directly / reflected and diffracted by the receiving antenna Rx, the information between these propagation paths is stored and then directly / Performing a point-to-point propagation analysis based on the reflection wave structure and the diffraction wave structure.

그리고, 본 발명은 프로세서를 구비한 무선망 설계시스템에, 점대점(Point-to-Point) 전파해석을 수행하기 위하여, 무선망설계 툴상에 광선발사(Ray-launching) 기법을 적용하고 송신안테나(Tx)로부터 일정한 각도로 순차적으로 발사되는 광선이 마이크로셀/피코셀내 도심 건물의 반사벽면이나 모서리점을 만나 직접파, 반사파, 회절파로 각각 수신점에 도달하기 까지의 경로 정보에 대한 직접/반사파(Ray) 및 회절파(Subray)에 대한 구조체를 정의하여 메모리에 할당하는 기능; 및 상기 송신안테나(Tx)로부터 발사된 직접/반사파 및 회절점에서 발사된 회절파가 수신안테나(Rx)에 직접/반사 및 회절되어 수신되는 경우에, 모든 광선에 대한 전파경로간 정보를 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체에 저장하고, 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체를 바탕으로 점대점 전파해석을 수행하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.In addition, the present invention applies a ray-launching technique on the radio network design tool to perform a point-to-point propagation analysis in a radio network design system having a processor and transmit antenna ( Tx) direct / reflected waves for the path information from the light beams which are sequentially emitted at a certain angle to the reflective wall surface or corner point of the inner city building in the microcell / picocell and reach the receiving point by the direct wave, the reflected wave, and the diffraction wave, respectively. Defining and assigning structures to Ray and Diffraction Waves to memory; And direct / reflected and diffracted waves emitted from the transmission antenna (Tx) and diffracted waves emitted from the diffraction point are directly received / reflected and diffracted to the reception antenna (Rx). A computer readable recording medium storing a reflection structure and a diffraction wave structure and recording a program for realizing a function of performing point-to-point propagation analysis on the basis of the direct / reflection wave structure and the diffraction wave structure. .

본 발명은 건물의 벡터 데이터를 이용한 도심 마이크로셀/피코셀 및 실내 전파환경을 고려한 무선망설계툴 개발에서 광선발사(Ray-launching) 모델 기법을 적용한 점대점 전파해석 기능 구현 방법에 관한 것으로, 송신안테나로부터 일정한 각도로 발사된 광선(Ray)이 전파경로상의 건물에 의한 반사 및 회절점의 좌표값, 입사각도, 회절 전후의 반사횟수, 수신여부 등에 대한 각종 정보를 저장할 수 있는 효율적인 Ray 구조체를 정의하고, 이들 각 수신된 Ray에 대한 전파세기 및 시간지연(Time Delay) 등을 계산함으로써 무선망설계 툴에 Ray-launching 모델 기법을 적용한 점대점 전파해석 기능을 제공하고자 한다.The present invention relates to a method of implementing a point-to-point radio wave analysis function using a ray-launching model technique in the development of a wireless network design tool considering indoor microcells / picocells and indoor propagation environment using vector data of a building. Defines an efficient Ray structure that can store various information about the reflection of the reflection and diffraction point by the building on the propagation path, the incident angle, the number of reflection before and after diffraction, the reception status, etc. In order to provide the point-to-point radio wave analysis function by applying the ray-launching model technique to the wireless network design tool by calculating the radio wave strength and time delay for each received ray.

이를 위해, 본 발명은 무선망설계 툴에서의 점대점(Point-to-Point) 전파해석을 효율적으로 수행하기 위하여, Ray-launching 기법을 사용, 일정한 각도로 순차적으로 발사되는 광선이 마이크로셀/피코셀내 도심 건물의 반사벽면 또는 모서리점을 만나 직접파, 반사파, 회절파로 각각 수신점에 도달하기 까지의 경로에 대한 정보를 광선(Ray) 구조체를 이용하여 정의하고 이를 이용해 점대점 전파해석을 통하여 결과 데이터를 저장한다. 이로써, 본 발명은 건물의 벡터 데이터를 이용하여 전파해석을 수행하기위한 무선망 설계툴 등에 이용될 수 있다.To this end, the present invention uses a ray-launching technique to efficiently perform point-to-point propagation analysis in a wireless network design tool. The ray structure is used to define information on the path from the inner wall of the cell to the reflection wall or corner point and reach the receiving point with direct wave, reflected wave, and diffraction wave, respectively. Save the data. Thus, the present invention can be used for a wireless network design tool for performing radio wave analysis using vector data of a building.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 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, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 발명에 이용되는 각 전파 메카니즘에 따른 광선 구조체를 설명하기 위한 일예시도로서, 송신안테나(Tx)로부터 발사된 광선(Ray)이 건물의 모서리에서 회절되어 수신안테나(Rx)에 수신되는 두 종류의 회절된 광선(Ray) 예를 나타낸다.3 is an exemplary view illustrating a light beam structure according to each propagation mechanism used in the present invention, in which a ray emitted from a transmitting antenna Tx is diffracted at a corner of a building and received at a receiving antenna Rx. Two types of diffracted rays are shown.

도 3에 도시된 바와 같이, 광선(Ray)이 건물의 모서리를 만나게 되면, 그 모서리는 회절점이 되어 새로운 전파원으로서 건물의 외부각에 대해 일정한 이격 각도로 광선(Subray)을 발사하게 된다. As shown in FIG. 3, when a ray meets an edge of the building, the edge becomes a diffraction point and emits a ray as a new propagation source at a predetermined distance from the outside angle of the building.

이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at this in detail.

회절점까지 도달하는 두 개의 광선(3a,3b)을 살펴보면, 광선(3a)은 송신안테나(Tx)로부터 직접 건물의 회절점에 입사되고, 광선(3b)은 건물의 벽면에 두 번 반사된 후 회절점에 입사되고 있다. Looking at the two rays 3a and 3b reaching the diffraction point, the ray 3a is incident directly on the diffraction point of the building directly from the transmitting antenna Tx, and the ray 3b is reflected twice on the wall of the building. It is incident on the diffraction point.

그리고, 광선(3c,3d)은 건물의 모서리에 입사된 광선(3a,3b)에 의해 똑같이 산란된 광선이 수신안테나(Rx)에 각각 반사 또는 직접 수신되는 경우를 보여 준다. The light beams 3c and 3d show a case in which light beams scattered equally by the light beams 3a and 3b incident on the corners of the building are respectively reflected or directly received by the reception antenna Rx.

이 경우와 마찬가지로 광선이 건물의 회절점에 입사하는 경로와 각도만 다를 뿐, 회절점으로부터 수신점까지의 경로는 항상 같게 되므로, 동일한 회절점에 의한 회절파가 수신기에 수신되는지에 대한 계산은 1회만 하면 된다. As in this case, only the path and angle of the light incident on the diffraction point of the building are different, and the path from the diffraction point to the reception point is always the same. Therefore, the calculation of whether the receiver receives the diffraction waves by the same diffraction point is 1 You only have to do it once.

도 4 는 본 발명에 이용되는 반사 및 회절 계수 계산에 사용되는 각도를 설명하기 위한 일예시도로서, 반사파 및 회절파의 Ray 및 Subray 구조체에서 반사계수 계산에 이용되는 입사각도(θi)와 회절계수 계산에 이용되는 입사 및 회절각도에 대해 보여 준다. 4 is an exemplary view for explaining the angle used in the reflection and diffraction coefficient calculation used in the present invention, the incident angle (θ i ) and diffraction used to calculate the reflection coefficient in the Ray and Subray structure of the reflected wave and diffraction wave The incidence and diffraction angles used to calculate the coefficients are shown.

반사계수 계산시에는 입사파와 반사면에 수직인 면이 이루는 입사면에 입사되는 광선(Ray)이 반사면의 수직벡터와 이루는 각도가 입사각도가 된다. In the calculation of the reflection coefficient, the angle of incidence is the angle at which the ray Ray incident on the incident surface formed by the incident wave and the surface perpendicular to the reflective surface forms the vertical vector of the reflective surface.

회절계수 계산시에는 회절점이 형성되는 건물의 모서리면(wedge)중 "0-face면"을 기준으로 입사되는 점과 회절되는 점에 대해 각각 시계방향의 각도가 회절계수를 계산하기 위한 입사파 각도(ψInc)와 회절파 각도(ψDfc)가 된다.In the calculation of the diffraction coefficient, the incident wave angle for calculating the diffraction coefficient is the clockwise angle for the incident point and the diffraction point, respectively, based on the "0-face surface" of the edge of the building where the diffraction point is formed. ψ Inc and the diffraction wave angle ψ Dfc .

도 5 는 본 발명에 이용되는 광선 구조체 구성 및 메모리 할당을 설명하기 위한 일예시도로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 도심 건물벡터 데이터를 이용한 마이크로셀/피코셀 및 실내 전파환경에서 동일하게 적용될 수 있는 효율적인 점대점 전파해석을 위한 광선(Ray) 구조체의 메모리 할당 구조와 C++코드를 보여준다.FIG. 5 is an exemplary view for explaining the structure of the light beam structure and the memory allocation used in the present invention. FIG. 5 is applicable to the microcell / picocell and indoor propagation environment using urban building vector data to be solved in the present invention. It shows the memory allocation structure and C ++ code of the Ray structure for efficient point-to-point propagation.

이 구조체를 사용하면 송신안테나(Tx)로부터 발사된 광선(Ray)에 대한 경로 정보를 쉽게 저장할 수 있다. 따라서, 상기 도 3의 예처럼 송신안테나(Tx)로부터 발사된 광선(Ray)이 수신안테나(Rx)에 수신되는지의 여부에 대한 정보 등을 이용하면 무선망설계 툴에서 점대점 전파해석 기능을 효율적으로 구현할 수가 있게 된다.This structure makes it easy to store path information about Rays emitted from the transmit antenna (Tx). Therefore, as shown in the example of FIG. 3, the point-to-point radio wave analysis function is effectively performed in the wireless network design tool by using information on whether the ray Ray emitted from the transmission antenna Tx is received by the reception antenna Rx. Can be implemented.

도 5에서 "5a"는 송신안테나(Tx)로부터 발사되는 모든 광선(Ray)의 시작점(Tx), 반사점, 종점의 좌표값과 입사각도, 반사횟수, 수신여부, 그리고 회절점에 부딪혔을 때 새로운 전파원에 대한 멤버변수를 정의하는 구조체이고, "5b"는 회절점인 새로운 전파원으로부터 발사되는 광선(Ray)에 대한 시작점(회절점), 반사점, 종점의 좌표값과 입사각도, 반사횟수, 수신여부에 대한 멤버변수를 정의하는 구조체이다. 그리고, "5c"와 "5d"는 각각 "5a", "5b"에 대한 구조체의 메모리를 할당하기 위한 부분이다. In FIG. 5, "5a" denotes a new propagation when hitting the starting point (Tx), the reflection point, the coordinates and the incident angle, the number of reflections, the reception, and the diffraction point of all the rays Ray emitted from the transmission antenna Tx. "5b" is the structure defining the member variable for the circle, and "5b" is the coordinates of the starting point (diffraction point), the reflection point, and the end point for the ray emitted from the new wave source, the diffraction point, the incident angle, the number of reflections, and the reception. Structure that defines member variables for whether or not. And "5c" and "5d" are parts for allocating the memory of the structure for "5a" and "5b", respectively.

따라서, 이러한 구조체를 이용하면, 점대점 전파해석시에는 수신여부(bHit) 값이 "true"일 경우에 대한 광선(Ray)의 정보만 이용하여 수신전파세기 및 시간지연(Time Delay) 등의 계산을 효율적으로 수행할 수가 있게 된다. Therefore, when using such a structure, in the point-to-point propagation analysis, calculation of reception propagation strength and time delay using only the information of Ray for the case where the bHit value is "true" This can be done efficiently.

도 6 은 본 발명에 따른 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 무선망설계 툴상에 점대점 전파해석을 하기 위한 효율적인 광선발사(Ray-launching) 기법의 예를 나타낸다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a point-to-point propagation analysis method using a light beam structure according to the present invention, and illustrates an example of an efficient ray-launching technique for point-to-point propagation analysis on a wireless network design tool.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법은, 먼저 도 5a와 같은 직접, 반사파에 대한 Ray 구조체가 메모리에 할당되고 각 Ray 구조체에 대응하는 광선이 송신안테나(Tx)로부터 일정한 이격 각도(α각도)를 가지고 (360/α=N) 횟수만큼 발사된다(601). As shown in FIG. 6, in the point-to-point propagation analysis method using the light ray structure according to the present invention, a ray structure for a reflected wave is directly allocated to a memory as shown in FIG. 5A, and a light ray corresponding to each ray structure is transmitted to a transmission antenna. It is fired 601 by the number of times (360 / α = N) with a constant separation angle (α angle) from Tx.

이후, 이 각각의 광선(Ray)에 대해 광선(Ray)이 진행하는 방향상의 장애물 유무를 판단한다(602).Subsequently, it is determined whether there is an obstacle in a direction in which the ray Ray travels for each ray 602.

판단결과, 광선(Ray)이 건물을 만나는 경우에, 건물의 회절점에 부딪치는지를 검사하여(603), 건물의 회절점에 수신되면 허용회절 횟수이하에서는 회절루틴을 따르고(604,605), 회절점이 아닌 경우에는 반사횟수가 허용반사횟수 이하인지를 판별하여(606) 허용반사횟수 이하이면 다중반사 루틴을 따르게 된다(607). 이때, 반사루틴에서는 반사점 좌표값(Point2D[n][0], Point2D[n][1])과 입사각도(IncidentAngle[n]) 계산 및 반사횟수(n_ReflBefore)가 증가되고 루틴상의 전파경로내에서 수신안테나(Rx)에 수신(bHit==TRUE)되는지를 판단한다(608).As a result, when Ray meets the building, it checks whether the building collides with the diffraction point of the building (603), and when received at the diffraction point of the building, the diffraction point is followed (604,605) below the permissible diffraction number. If not, it is determined whether the number of reflections is less than or equal to the allowed reflection number (606). If the number of reflections is less than or equal to the allowed reflection number, the multi-reflection routine is followed (607). At this time, the reflection routine calculates the reflection point coordinates (Point2D [n] [0], Point2D [n] [1]), the incident angle (IncidentAngle [n]), and the reflection frequency (n_ReflBefore). It is determined whether the reception antenna Rx is received (bHit == TRUE) (608).

이러한 과정은 최대 허용반사횟수까지 다중 반사 루틴이 진행되며, 각 반사 경로구간마다 수신안테나(Rx)에 수신(bHit==TRUE)되는지 판별한 후 최종 bHit값만을 이용하여 광선(Ray)이 수신안테나(Rx)에 수신되는지 판별하게 된다. 이때, "bHit==FALSE"값을 가지는 광선(Ray)은 무시된다. In this process, multiple reflection routines are carried out up to the maximum allowable reflection number, and after each reflection path section, it is determined whether the reception antenna (RH) is received (bHit == TRUE), and then the ray is received using only the final bHit value. It is determined whether it is received at (Rx). At this time, the ray Ray having the value "bHit == FALSE" is ignored.

그리고, 회절루틴에서는 상기 도 5의 "5b"와 같은 회절파에 대한 Subray 구조체가 메모리에 할당되고 각 Subray 구조체에 대응하는 Subray가 회절점으로부터 일정한 이격각도(α각도)를 가지고 360도에서 건물 내부각(Interior angle)을 뺀 외부각(Exterior angle)을 나눈

Figure 111999017436438-pat00001
횟수만큼 발사된다. In the diffraction routine, a subray structure for diffraction waves such as "5b" of FIG. 5 is allocated to a memory, and a subray corresponding to each subray structure has a predetermined separation angle (α angle) from a diffraction point inside the building at 360 degrees. Divided by the interior angle minus the interior angle
Figure 111999017436438-pat00001
Fired a number of times.

그리고, 회절의 경우에는 회절 이전 반사점(또는 Tx로부터 직접 회절점으로 입사되는 경우 Tx)의 좌표값으로부터 0-face에 대한 입사각도와 회절이후 반사점(또는 Rx로 직접 수신되는 경우 Rx)의 좌표값으로부터 0-face에 대한 회절각도 계산 및 반사횟수(n_ReflAfter)가 증가되고 루틴상의 전파경로내에서 수신안테나(Rx)에 수신되는지를 판별하게 된다. And, in the case of diffraction, from the coordinate value of the reflection point before the diffraction (or Tx when incident directly into the diffraction point from Tx) from the incident angle with respect to 0-face and the coordinate value of the reflection point after diffraction (or Rx when directly received by Rx) The diffraction angle calculation and reflection count (n_ReflAfter) for the 0-face are increased and it is determined whether the reception antenna Rx is received within the propagation path on the routine.

최종적으로, 송신안테나(Tx)로부터 발사된 광선(Ray)이 각각 직접파, 반사파, 회절파의 형태로 수신안테나(Rx)에 수신되는 경우에만 Ray 구조체 불(Bool)형 변수 bHit가 TRUE값을 가지게 되므로 이러한 광선(Ray)만 고려함으로써 점대점 전파해석에 필요한 무선망 설계 파라미터의 분석이 용이해 진다.Finally, the Ray structure Boolean variable bHit is set to TRUE only when the rays Ray emitted from the transmitting antenna Tx are received by the receiving antenna Rx in the form of direct wave, reflected wave, and diffraction wave, respectively. Since only these rays are considered, it is easy to analyze the radio network design parameters required for point-to-point propagation analysis.

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

상기한 바와 같은 본 발명은, 무선망설계 툴상에 점대점 전파해석 기능을 구현함으로써 도심의 마이크로셀/피코셀 및 실내 전파환경에서의 실제 벡터 데이터를 이용한 전파해석을 통하여 점대점 전파 특성환경을 고려한 보다 정확한 전파해석을 수행할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention considers point-to-point propagation characteristics through radio wave analysis using real vector data in urban microcell / picocell and indoor propagation environment by implementing point-to-point propagation analysis function on wireless network design tool. There is an effect that can perform a more accurate radio wave analysis.

Claims (6)

무선망 설계시스템에서의 전파해석 방법에 있어서,In the radio wave analysis method in the wireless network design system, 점대점(Point-to-Point) 전파해석을 수행하기 위하여, 무선망설계 툴상에 광선발사(Ray-launching) 기법을 적용하고 송신안테나(Tx)로부터 일정한 각도로 순차적으로 발사되는 광선이 마이크로셀/피코셀내 도심 건물의 반사벽면이나 모서리점을 만나 직접파, 반사파, 회절파로 각각 수신점에 도달하기 까지의 경로 정보에 대한 직접/반사파(Ray) 및 회절파(Subray)에 대한 구조체를 정의하여 메모리에 할당하는 단계; 및In order to perform point-to-point radio wave analysis, a ray-launching technique is applied to a wireless network design tool, and light rays sequentially emitted from a transmission antenna (Tx) at a predetermined angle are microcell / Defines the structure of direct / reflection wave and sub-ray diffraction wave for the path information from the reflecting wall surface or corner point of the city building in the picocell to the receiving point with the direct wave, reflected wave and diffraction wave respectively. Assigning to; And 상기 송신안테나(Tx)로부터 발사된 직접/반사파 및 회절점에서 발사된 회절파가 수신안테나(Rx)에 직접/반사 및 회절되어 수신되는 경우에, 모든 광선에 대한 전파경로간 정보를 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체에 저장하고, 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체를 바탕으로 점대점 전파해석을 수행하는 단계When the direct / reflected wave emitted from the transmitting antenna Tx and the diffracted wave emitted at the diffraction point are received directly / reflected and diffracted to the receiving antenna Rx, the inter-path propagation information for all the light beams is received. Storing in the reflected wave structure and the diffraction wave structure and performing point-to-point propagation analysis based on the direct / reflected wave structure and the diffraction wave structure 를 포함하여 이루어진 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법.Point-to-point propagation analysis method using a light beam structure comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전파경로간 정보는,The information between the propagation paths, 반사 및 회절점의 좌표값, 입사각도, 반사 및 회절횟수, 수신여부 정보인 것을 특징으로 하는 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법.Point-to-point propagation analysis method using a light beam structure, characterized in that the coordinates of the reflection and diffraction points, the incident angle, the number of reflection and diffraction, the reception information. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 점대점 전파해석시 고려의 대상은, When considering the point-to-point radio wave analysis, 수신전파세기, 시간지연 정보인 것을 특징으로 하는 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법.Point-to-point propagation analysis method using a light beam structure, characterized in that the received radio wave strength, time delay information. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 직접/반사파 구조체는,The direct / reflective wave structure, 상기 송신안테나(Tx)로부터 발사되는 모든 광선(Ray)의 시작점, 반사점, 종점의 좌표값과 입사각도, 반사횟수, 수신여부, 그리고 회절점에 부딪혔을 때 새로운 전파원에 대한 멤버변수를 정의하는 구조체인 것을 특징으로 하는 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법.A structure defining a member variable for a new radio source when hitting the starting point, the reflection point, the coordinates of the ray, the incident angle, the number of reflections, the reception, and the diffraction point of all the rays emitted from the transmission antenna Tx. Point-to-point propagation analysis method using a light beam structure, characterized in that. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 회절파 구조체는,The diffraction wave structure, 실질적으로, 회절점인 새로운 전파원으로부터 발사되는 광선(Ray)에 대한 시작점(회절점), 반사점, 종점의 좌표값과 입사각도, 반사횟수, 수신여부에 대한 멤버변수를 정의하는 구조체인 것을 특징으로 하는 광선 구조체를 이용한 점대점 전파해석 방법.Substantially, it is a structure defining the start point (diffraction point), the reflection point, the coordinate value of the end point, the incident angle, the number of reflections, and the member variables for the ray emitted from the new wave source, which is a diffraction point. Point-to-point propagation analysis method using a light ray structure. 프로세서를 구비한 무선망 설계시스템에,In a wireless network design system having a processor, 점대점(Point-to-Point) 전파해석을 수행하기 위하여, 무선망설계 툴상에 광선발사(Ray-launching) 기법을 적용하고 송신안테나(Tx)로부터 일정한 각도로 순차적으로 발사되는 광선이 마이크로셀/피코셀내 도심 건물의 반사벽면이나 모서리점을 만나 직접파, 반사파, 회절파로 각각 수신점에 도달하기 까지의 경로 정보에 대한 직접/반사파(Ray) 및 회절파(Subray)에 대한 구조체를 정의하여 메모리에 할당하는 기능; 및In order to perform point-to-point radio wave analysis, a ray-launching technique is applied to a wireless network design tool, and light rays sequentially emitted from a transmission antenna (Tx) at a predetermined angle are microcell / Defines the structure of direct / reflection wave and sub-ray diffraction wave for the path information from the reflecting wall surface or corner point of the city building in the picocell to the receiving point with the direct wave, reflected wave and diffraction wave respectively. Function to assign to; And 상기 송신안테나(Tx)로부터 발사된 직접/반사파 및 회절점에서 발사된 회절파가 수신안테나(Rx)에 직접/반사 및 회절되어 수신되는 경우에, 모든 광선에 대한 전파경로간 정보를 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체에 저장하고, 상기 직접/반사파 구조체 및 상기 회절파 구조체를 바탕으로 점대점 전파해석을 수행하는 기능When the direct / reflected wave emitted from the transmitting antenna Tx and the diffracted wave emitted at the diffraction point are received directly / reflected and diffracted to the receiving antenna Rx, the inter-path propagation information for all the light beams is received. Store in the reflected wave structure and the diffraction wave structure, and perform a point-to-point propagation analysis based on the direct / reflected wave structure and the diffraction wave structure 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this.
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