KR100868850B1 - 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 무선 통신 기지국에서 단말기까지의 가시선 영역을 유지하여 통신의 품질과 커버리지를 결정할 수 있도록 가시선 영역을 분석하기 위한 가시선 영역 분석 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 무선망 설계 시스템에 적용되는 가시선(LOS) 영역 분석 방법에 있어서, 무선망 설계 대상 지역에 대한 가시선 데이터를 생성하는 제 1 단계; 무선망 설계 작업 중에 상기 가시선 데이터를 이용할 상황 발생 시, 기지국 높이와 각 지점(지형 데이터의 해상도만큼씩 기지국 위치에서부터 이동한 위치)에 대한 높이를 이용하여 기울기를 계산하고, 상기 계산한 기울기가 최대 기울기(MAX_SLOPE) 이상인 지점을 LOS 영역(가시 영역)으로 설정하는 제 2 단계; 및 상기 설정한 LOS 영역(가시 영역)을 분석하는 제 3 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선망 설계 시스템 등에 이용됨.
무선망 설계, 가시선 영역, 기울기, 지형 데이터 해상도

Description

무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법{Method of analyzing LOS for wireless network planning system}
도 1 은 본 발명이 적용되는 가시선 영역 분석 서비스를 위한 하드웨어 시스템의 구성예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 3 은 상기 도 2의 가시선 영역 분석 방법에서 사용되는 부분별 명칭에 대한 예시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 중앙처리장치 12 : 주기억장치
13 : 보조기억장치 14 : 입력장치
15 : 출력장치
본 발명은 무선망 설계 시스템에서의 가시선(LOS : Line Of Sight) 영역 분석 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 특히 무선통신 기지국에서 단말기까지의 가시선 영역을 유지하기 위하여, 통신의 품질과 커버리지를 결정할 수 있도록 가시선 영역을 분석하기 위한 가시선 영역 분석 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
먼저, 본 발명에 사용되는 용어를 정의하면, LOS(Line Of Sight)는 전파 해석 시 전파의 직선 진행 경로상에 어떠한 장애물도 없는 상황을 말한다.
무선망 설계란 코드분할다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 셀룰라 이동통신시스템, 개인휴대통신시스템(PCS : Personal Communication System), 주파수공용통신시스템(TRS : Trunk Radio System), 외국에서 사용중인 타 이동통신시스템, 현재 북미방식과 유럽방식으로 추진되고 있는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000), UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 등과 같은 차세대 이동통신망 등과 같은 무선통신망 등의 무선통신 서비스 대상지역에 대한 커버리지를 확보하기 위하여, 지형, 통화량분포, 설계기준 등의 데이터를 기초로 하여 기지국위치, 핸드오프 영역, 기지국의 주요제원, 통화채널수 및 의사잡음 옵셋 코드(PN offset Code) 할당 등을 결정하는 일련의 활동을 말한다.
일반적으로, 무선망 설계 시스템에서 가입자 용량 확대와 양호한 통화 품질 확보를 위하여 마이크로 셀 구성이 필수적이다. 이 마이크로 셀은 주로 도심의 통화 밀집 지역에 배치되며, 건물 구조와 배치가 불규칙하여 전파 예측이 쉽지 않다.
이는 도심지에서 단위 면적당 수많은 기지국이 배치되는 것을 의미하며, 이를 관리하기는 더욱 어려워지는 특징을 가지고 있다.
그리고 현재까지 무선망 설계 시스템에서는 GIS 데이터를 사용하여 셀 커버리지를 결정하는 등의 전파전파 해석 기능에 중점을 두어왔다. 그러나 소출력 기지국의 경우는 전파전파 해석뿐만 아니라 기지국의 위치에 대한 관리와 가용 자원의 관리도 상당한 비중을 차지한다.
따라서 현재까지는 기지국을 관리하기 위해서 도면에 기지국의 위치를 직접 표기하여 관리를 하였으나, 이는 기지국에 대한 재배치 등과 같이 변동 상황이 발생하거나 운용 요원이 바뀌는 경우에는 기지국 관리에 불편한 점이 많았다.
또한, 현장을 방문한다 하여도 소출력 기지국은 특성상 건물이나 가로수 등과 같은 곳에 위치하여 이를 파악하기가 상당히 어렵다.
이와 같은 소출력 기지국 운용에 있어서 가장 큰 문제점은 단위 면적당 기지국의 수가 월등하게 많다는 점과, 각 기지국이 도시 구조물 등에 가려져 정확한 위치를 파악하는 것이 쉽지 않다는 점이다.
이와 같이, 무선통신 서비스를 위한 효율적인 기지국 위치 설정을 위하여, 기지국에서 단말기까지의 가시선 영역을 유지하여 통신의 통화품질과 커버리지를 결정할 수 있도록, 무선망을 설계할 때에 가시선 영역을 분석해주는 방안이 필요하다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 무선 통신 기지국에서 단말기까지의 가시선 영역을 유지하여 통신의 품질과 커버리지를 결정할 수 있도록 가시선 영역을 분석하기 위한 가시선 영역 분석 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선망 설계 시스템에 적용되는 가시선(LOS) 영역 분석 방법에 있어서, 무선망 설계 대상 지역에 대한 가시선 데이터를 생성하는 제 1 단계; 무선망 설계 작업 중에 상기 가시선 데이터를 이용할 상황 발생 시, 기지국 높이와 각 지점(지형 데이터의 해상도만큼씩 기지국 위치에서부터 이동한 위치)에 대한 높이를 이용하여 기울기를 계산하고, 상기 계산한 기울기가 최대 기울기(MAX_SLOPE) 이상인 지점을 LOS 영역(가시 영역)으로 설정하는 제 2 단계; 및 상기 설정한 LOS 영역(가시 영역)을 분석하는 제 3 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 무선망 설계 시스템에, 무선망 설계 대상 지역에 대한 가시선 데이터를 생성하는 제 1 기능; 무선망 설계 작업 중에 상기 가시선 데이터를 이용할 상황 발생 시, 기지국 높이와 각 지점(지형 데이터의 해상도만큼씩 기지국 위치에서부터 이동한 위치)에 대한 높이를 이용하여 기울기를 계산하고, 상기 계산한 기울기가 최대 기울기(MAX_SLOPE) 이상인 지점을 LOS 영역(가시 영역)으로 설정하는 제 2 기능; 및 상기 설정한 LOS 영역(가시 영역)을 분석하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
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.
도 1 은 본 발명이 적용되는 가시선 영역 분석 서비스를 위한 하드웨어 시스템의 구성예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가시선 영역 분석 서비스를 위한 본 발명이 적용되는 하드웨어 시스템은, 중앙처리장치(11)와, 중앙처리장치(11)에 연결된 주기억장치(12)와, 주기억장치(12)에 연결된 보조기억장치(13)와, 중앙처리장치(11)에 연결된 입력장치(14) 및 출력장치(15)를 구비한다.
여기서, 가시선 영역 분석 서비스를 위한 하드웨어 시스템은, 컴퓨터의 전체 동작을 제어하고 관리하는 중앙처리장치(11), 상기 중앙처리장치(11)에서 수행되는 프로그램을 저장하고 작업 수행중 이용되는 또는 작업 수행중에 발생되는 각종 데이터를 저장하는 주기억장치(12)와 보조기억장치(13), 및 사용자와의 데이터 입출력을 위한 입/출력장치(14,15)를 포함한다.
그리고 상기 보조기억장치(13)는 대량의 데이터를 저장하는 역할을 하며, 상기 입/출력장치(14,15)는 일반적인 키보드, 디스플레이 장치, 및 프린터 등을 포함한다.
상기와 같은 가시선 영역 분석 서비스를 위한 하드웨어 시스템의 주기억장치(12)에는 무선 통신 기지국에서 단말기까지의 가시선 영역을 유지하여 통신의 품질과 커버리지를 결정할 수 있도록 가시선 영역을 분석하기 위한 프로그램이 저장되어 있으며, 상기 프로그램은 상기 중앙처리장치(11)의 제어에 따라 수행된다.
도 2 는 본 발명에 따른 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법은, 한 개의 방사선에 대한 가시선 데이터를 생성하기 위하여, 기지국 높이(ANTh), 지형 데이터 해상도(RES)를 설정 또는 입력받는다(201).
이어서, 첫번째 지점(Index=1)에 대한 지형의 높이 값(ENDh)을 구한다(202).
그리고 나서, 기지국과 첫번째 지점(Index=1)을 선으로 이은 선의 기울기를 구하고, 이때의 기울기를 "MAX_SLOPE"으로 설정하며, 첫번째 지점(Index=1)에 대한 LOS 값을 참(TRUE)값으로 설정한다(VISIBLE[Index]=TRUE)(203).
이어서, 다음 지점(Index++)에 대한 지형의 높이 값(ENDh)을 구하며, 기지국과 다음 지점(Index++)을 선으로 이은 선의 기울기(NEW_SLOPE)를 구하고(204) 이때의 기울기가 "MAX_SLOPE" 보다 크거나 같은지를 비교한다(205).
상기 비교 결과(205), 기울기가 "MAX_SLOPE" 이상이면 LOS 값을 참(TRUE)값으로 설정하고(208), "MAX_SLOPE" 미만이면 LOS값을 거짓(FALSE)값으로 설정한다(206).
여기서, "VISIBLE[Index]"가 참(TRUE)값이라는 것은 기지국에 대한 가시 영역이라는 것을 의미하고, 거짓(FALSE)값이라는 것은 기지국에 대한 가시 영역이 아니라는 것을 의미한다.
이후, 마지막 지점에 이를 때까지(207) 다음 지점(Index++)에 대한 지형의 높이 값(ENDh)을 구하며, 기지국과 다음 지점(Index++)을 선으로 이은 선의 기울기(NEW_SLOPE)를 구하는 과정(204)부터 반복 수행한다.
즉, 본 발명은, 기지국과 각 지점(지형 데이터의 해상도만큼씩 기지국 위치에서부터 이동한 위치)을 잇는 선의 기울기를 비교하여 최대 기울기보다 크거나 같을 때를 LOS 영역(가시 영역)이라고 설정한다.
이와 같이, 무선통신 기지국에서 단말기까지 가시영역을 유지하는 것은 통신의 품질과 커버리지를 결정짓는 중요한 요소로서, 무선망을 설계할 때에 가시선 확보는 매우 중요시 된다. 따라서 본 발명에서는 무선망 설계 시스템에서 가시선 영역을 분석해주는 효율적이고 편리한 방법을 제시한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식 을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 무선 통신 기지국에서 단말기까지의 가시선 영역을 유지하여 통신의 품질과 커버리지를 결정할 수 있도록 가시선 영역을 분석할 수 있는 효과가 있다.
따라서 본 발명은, 무선망 설계 시스템의 개발로 보다 최적화된 셀 설계가 가능하고, 최적의 셀 설계로 서비스 향상과 투자비 절감을 이룰 수 있으며, 망구축 및 운용에 관한 자체기술 개발을 통한 기업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 무선망 설계 시스템에 적용되는 가시선(LOS) 영역 분석 방법에 있어서,
    무선망 설계 대상 지역에 대한 가시선 데이터를 생성하는 제 1 단계;
    무선망 설계 작업 중에 상기 가시선 데이터를 이용할 상황 발생 시, 기지국 높이와 각 지점(지형 데이터의 해상도만큼씩 기지국 위치에서부터 이동한 위치)에 대한 높이를 이용하여 기울기를 계산하고, 상기 계산한 기울기가 최대 기울기(MAX_SLOPE) 이상인 지점을 LOS 영역(가시 영역)으로 설정하는 제 2 단계; 및
    상기 설정한 LOS 영역(가시 영역)을 분석하는 제 3 단계
    를 포함하는 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    현재 지점에 대한 지형의 높이 값(ENDh)을 구하는 제 4 단계;
    기지국과 상기 현재 지점을 선으로 이은 선의 기울기를 구하고, 상기 구한 기울기를 최대_기울기(MAX_SLOPE)로 설정하며, 상기 현재 지점에 대한 LOS 값을 참(TRUE)값으로 설정하는 제 5 단계;
    다음 지점에 대한 지형의 높이 값(ENDh)을 구하고, 상기 기지국과 상기 다음 지점을 선으로 이은 선의 새로운_기울기(NEW_SLOPE)를 구하여, 상기 구한 새로운_기울기(NEW_SLOPE)가 상기 설정한 최대_기울기(MAX_SLOPE) 이상인지를 비교하는 제 6 단계;
    상기 제 6 단계의 비교 결과, 최대_기울기(MAX_SLOPE) 이상이면 LOS 값을 참(TRUE)값으로 설정하고 상기 구한 새로운_기울기(NEW_SLOPE)를 최대_기울기(MAX_SLOPE)로 설정하며, 최대_기울기(MAX_SLOPE) 미만이면 LOS값을 거짓(FALSE)값으로 설정하는 제 7 단계; 및
    상기 제 7 단계 수행 후, 마지막 지점에 이를 때까지 상기 제 6 단계부터 반복 수행하는 제 8 단계
    를 포함하는 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 현재 지점과 상기 다음 지점 간의 간격은, 지형 데이터의 해상도만큼의 간격이 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 무선망 설계 시스템에서의 가시선 영역 분석 방법.
  4. 프로세서를 구비한 무선망 설계 시스템에,
    무선망 설계 대상 지역에 대한 가시선 데이터를 생성하는 제 1 기능;
    무선망 설계 작업 중에 상기 가시선 데이터를 이용할 상황 발생 시, 기지국 높이와 각 지점(지형 데이터의 해상도만큼씩 기지국 위치에서부터 이동한 위치)에 대한 높이를 이용하여 기울기를 계산하고, 상기 계산한 기울기가 최대 기울기(MAX_SLOPE) 이상인 지점을 LOS 영역(가시 영역)으로 설정하는 제 2 기능; 및
    상기 설정한 LOS 영역(가시 영역)을 분석하는 제 3 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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