KR100885936B1 - 휴대용 단말기를 이용하여 이동통신 시스템의 망을설계하는 방법 - Google Patents

휴대용 단말기를 이용하여 이동통신 시스템의 망을설계하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기를 이용하여 이동통신 시스템의 망을 설계하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 망 설계 방법은 지정 지역에 대한 위치 정보를 입력받는 단계와, 상기 지정 지역에 대한 망 구성 정보를 상기 이동통신망 설계 시스템의 서버로부터 다운로드 받는 단계와, 상기 다운로드 받은 망 구성 정보를 통해, 상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 이동통신 시스템의 망 설계시 휴대용 단말기를 이용해 현장에서 직접 주변 전파 환경을 확인하고, 새로 추가될 기지국 및 중계기에 의한 주변의 전파 환경 변화를 현장에서 바로 확인, 수정할 수 있으므로 효율적인 작업이 가능하다. 나아가 주변의 전파 상황을 고려한 최적의 기지국 및 중계기의 위치를 선정하여 부가적인 이설 또는 추가신설로 인한 투자예산 낭비를 막을 수 있다.
이동통신, 휴대용 단말기, 기지국, 망 설계

Description

휴대용 단말기를 이용하여 이동통신 시스템의 망을 설계하는 방법{METHOD AND APPARATUS FOR DESIGNING A NETWORK OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM USING A PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 이동통신 시스템의 망을 설계하는 방법에 관한 것으로서, 특히 휴대용 단말기를 이용하여 망 설계를 더욱 과학적이고 효율적으로 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다.
급증하는 이동통신 서비스 가입자에 대한 통화의 질을 유지, 향상하기 위하여 기지국 또는 중계기의 증설이 요구된다. 따라서 추가적인 기지국, 중계기 설치시 어느 위치에 설치할 것이며, 어떠한 안테나를 어떠한 설정으로 설치할 것인지가 문제된다.
지금까지의 기지국, 중계기 망 설계는 설계자가 사무실에서 도상 검토를 한 후, 직접 빌딩의 옥상에 올라가 주변 상황을 점검하고, 경험에 의해 판단하여 기지국 또는 중계기의 위치 및 세부사항을 선택하였다. 그러나 이차원적으로 표현된 도상에서의 검토는 실제 건물의 높이나 주변 환경, 광고탑 등의 설치로 인한 장애 요소들을 적절히 반영하지 못해 설계자의 실수 및 오류가 빈번하게 발생하였다. 또 한, 현장에서 음영지역에서의 서비스가 가능하기 위한 조건에 대한 과학적인 분석이 이루어지지 못하여 부가적인 이설 또는 추가신설이 빈번하게 요구되었고, 이는 투자 예산 낭비로 이어졌다. 뿐만 아니라, 현장에서 설계자의 경험에 의해 작성한 임시 설계서를 사무실에서 본 설계서로 작성하여야 하므로 이중작업으로 인한 인력 및 시간낭비가 문제되었다.
따라서 본 발명은 이동통신 시스템의 망 설계시, 현장에서 직접 주변 전파 환경을 확인하고, 다양한 분석기법을 적용하여 현장에서의 망 설계를 더욱 과학적이고 효율적으로 수행할 수 있는 방법 및 휴대용 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명은 휴대용 단말기를 이용하여 이동통신 시스템의 망을 설계하는 방법에 있어서, 지정 지역에 대한 위치 정보를 입력받는 단계와, 상기 지정 지역에 대한 망 구성 정보를 상기 이동통신망 설계 시스템의 서버로부터 다운로드 받는 단계와, 상기 다운로드 받은 망 구성 정보를 통해, 상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 계산하여 표시하는 단계를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
또한 본 발명은 이동통신 시스템의 망을 설계하는 휴대용 단말기에 있어서, 상기 이동통신망 설계 시스템의 서버와 통신하는 통신부와, 상기 망 설계에 필요한 정보를 입력받는 입력부와, 상기 입력부를 통해 지정 지역에 대한 위치정보를 입력받고, 상기 통신부를 통해 상기 지정 지역에 대한 망 구성 정보를 다운로드 받으며, 상기 다운로드 받은 망 구성 정보를 통해 상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 계산하는 제어부와, 상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 표시하는 디스플레이부를 구비하는 것을 다른 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따르면 이동통신 시스템의 망 설계시, 휴대용 단말기를 이용해 현장에서 직접 주변 전파 환경을 확인하고, 새로 추가된 기지국에 의한 주변의 전파 환경 변화를 현장에서 바로 확인, 수정할 수 있으므로 효율적인 작업이 가능하다. 나아가 주변의 전파 상황을 고려한 최적의 기지국 위치를 선정하여 부가적인 이설 또는 추가신설로 인한 투자예산 낭비를 막을 수 있다는 이점이 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 휴대용 단말기의 구성 및 네트워크 연결관계를 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 휴대용 단말기(100)는 통신부(106), 입력부(108), 제어부(110), 디스플레이부(112), 메모리부(114) 등을 구비하고 있다.
통신부(106)는 이동통신망 설계 시스템의 서버(102)와 통신하여 망 설계에 필요한 정보를 다운로드 받거나, 가상 기지국의 정보를 업로드 할 수 있도록 한다.
입력부(108)는 설계자로부터 망 설계에 필요한 정보, 가상 기지국의 정보를 입력받는다.
제어부(110)는 입력부(108)를 통해 지정 지역에 대한 위치정보를 입력받는다. 또한 제어부(110)는 통신부(106)를 통해서 위치정보에 대응되는 지정 지역에 대한 망 구성 정보를 다운로드 받고, 다운로드 받은 망 구성 정보를 통해 지정 지역에 대한 전파 환경을 계산한다. 또한 입력부(108)를 통해 가상 기지국의 정보를 입력받으며, 가상 기지국의 추가에 따른 전파 환경의 변화를 계산한다.
디스플레이부(112)는 이동통신망 설계 시스템의 서버로부터 다운로드 받은 망 구성정보를 표시하고, 망 구성정보를 통해 계산된 지정 지역에 대한 전파 환경을 표시한다. 또한 가상 기지국의 추가로 인한 전파 환경의 변화를 표시한다.
메모리부(114)는 망 설계 과정에서 발생하는 관련 데이터와 추가된 가상 기지국의 정보를 저장한다.
도 2는 본 발명의 이동통신 시스템 망 설계 방법의 흐름도이다.
먼저, 설계자는 휴대용 단말기의 입력부를 통해 위치정보를 입력한다(S202). 이때 설계자는 자신이 현재 위치하고 있는 곳 또는 다른 곳을 임의로 설정하여 위치정보를 입력할 수 있다. 위치정보는 GPS(Global positioning system), RFID, 지번 등의 정보를 포함한다. 지정 지역에 대한 망 구성 정보는 이동통신망 설계 시스템의 서버로부터 휴대용 단말기로 다운로드된다(S204).
이동통신망 설계 시스템은 망 설계에 필요한 정보를 저장, 관리하고 있고, 여러 설계자를 동시에 수용할 수 있다. 망 구성정보는 설계자가 원하는 데이터 형 태로 다운로드 되며, RSCP(Received signal code power) , RSSI(Received Signal Strength Indication), Ec/Io(the Energy per Chip over the Interface noise), 단말 Tx_Power, Psc(Primary Scrambling Code) 등의 값을 지원한다.
다운로드 받은 망 구성 정보를 통해, 지정 지역에 대한 전파 환경이 계산되어 휴대용 단말기의 디스플레이부(112)에 표시된다(S206). 설계자는 이를 통해 음영지역을 파악하고, 음영지역을 해소하기 위하여 다운로드 받은 망 구성 정보에 가상 기지국의 정보를 입력한다(S208). 다운로드 받은 망 구성 정보에 가상 기지국에 대한 정보를 추가하여 지정 지역에 대한 전파 환경이 재계산되어 디스플레이부에 표시된다(S210). 설계자는 전파 환경의 재계산 결과를 확인하여, 가상 기지국에 대한 정보를 수정할 수 있고(S212), 설계자는 가상 기지국에 대한 정보를 망 설계 시스템에 업로드 할 수 있다. 만약 설계자가 음영지역에서 망 설계 작업을 하여 망 설계 시스템으로 업로드가 불가능할 경우에는 단말기의 내부 또는 외부의 저장장치에 가상 기지국에 대한 정보를 저장할 수 있다(S214).
도 3은 본 발명의 가상 기지국 정보 입력의 흐름도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3에 의한 안테나 설정 입력 단계에서 디스플레이부(112)에 표시되는 화면의 일실시예를 보여주는 도면이다.
설계자는 다운로드 받은 망 구성 정보에 휴대용 단말기의 입력부를 통해 가상 기지국의 정보를 입력한다. 우선 설계자는 가상 기지국의 위치를 입력하고(S304), 가상 기지국에 설치되는 안테나의 설정을 입력한다(S306). 안테나의 설정은 안테나 형식, 주빔의 개수 및 방향, 경사각, 안테나 생산업체 등의 설정을 의 미한다. 예를 들어, 설계자가 주빔의 개수, 각 주빔의 방향을 입력하면, 지정지역의 지도상에서 각 주빔의 방향(412), 주빔 사이의 각도(414), 각 주빔의 서비스 방향 간의 중첩(1024)이 표시된다(S308).
이때 설계자가 서비스 엣지(edge) 지점에서의 전파의 세기를 지정하면, 자동으로 기지국 또는 중계기의 출력이 계산되어 표시된다. 또한 안테나 패턴도에 따라 사용자가 원하는 지점들에 대해 각 지점의 전파의 세기를 계산하여 표시하고, 반대로 기지국 및 중계기 출력을 먼저 설정하면, 그에 따른 안테나 패턴도에 따라 설계자가 원하는 지점에서의 전파의 세기를 확인할 수 있다.
예를 들어, 설계자가 서비스하고자 하는 주지점을 -80dBm으로 입력할 경우, 이때의 기지국 또는 중계기의 출력을 계산하여 표시되고, 반대로 기지국 및 중계기의 출력을 30W로 설정한 경우, 설계자가 지정하는 지점에서 -80dBm이 나오는지 확인할 수 있다. 설계자는 지도상에 표시되는 안테나의 서비스 중첩 및 음영지역을 확인하며 안테나의 설정을 수정할 수 있다(S310).
도 5는 본 발명의 널 포인트 표시의 흐름도이고, 도 6은 도 5의 널 포인트 표시 방법에 따라 디스플레이부에 표시되는 화면의 일실시예를 보여주는 도면이다.
설계자는 기준점(602)을 입력하고(S502), 기준점에 따른 수신전계강도값(606)이 자동계산되어 지도상에 표시된다(S504). 수신전계강도값은 기지국의 위치(604)로부터 기준점까지의 수신전계강도값의 분포를 의미한다. 설계자는 안테나의 수평패턴도를 확인할 수 있고(S506), 수신전계강도값의 분포를 통해 널 포인트(608)가 표시된다(S508). 예를 들어 설계자가 주빔(610) 방향의 B지역을 -100dBm 으로 설정한 경우, 부돌출부인 C,D 지점의 수신전계강도 값이 자동 계산되어 표시되고, 주빔의 -100dBm을 기준으로 널 포인트의 위치를 확인할 수 있다. 이때 설계자가 원하는 지점의 수신전계강도값이 별도로 계산이 가능하다.
도 7은 본 발명의 전파손실도 표시의 흐름도이고, 도 8은 도 7의 전파손실도 표시 방법에 따라 디스플레이부에 표시되는 화면의 일실시예를 보여주는 도면이다.
설계자가 가상 기지국이 설치된 주변의 장애물(808) 유형을 입력하면(S702), 입력된 장애물의 유형이 고려된 주빔의 방향(802), 반치각(804), 반치각까지의 수신전계강도값(806), 장애물 뒷 편의 수신전계강도값 등이 표시된다(S704). 반치각(804)을 벗어난 지점을 설계자가 지정하면 그 지점의 수신전계강도값이 표시된다. 설계자가 경사각 (tilt angle)을 변경할 경우 그에 따른 주빔의 방향의 변동과 수신전계강도값의 변화를 표시해주고, 전파손실도 값이 계산되어(S706), 표시된다(S708).
예를 들어, 설계자가 A지점을 기지국의 위치로 선택할 경우, 기지국이 설치될 위치의 해발고가 표시되고, 설계자는 건물층수, 사용철탑, 안테나 설정 등을 입력한다. 건물 한 층의 높이는 평균 3M로 계산되고, 이 값은 설계자의 설정에 의해 달라질 수 있다. 그리고 B지점을 선택하면 해발고가 표시되고, 건물층수, 수신전계강도 표시층 등을 선택, 입력하여 수신전계강도값을 확인한다. 단말기의 디스플레이부에 A지점과 B지점 사이의 거리가 표시되고, A지점에서 장애물까지의 거리 및 장애물에서 B지점까지의 거리를 계산할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 망 구성 정보를 도시하는 방법이다. 도 시된 바와 같이, 설계자가 입력한 위치 정보에 대응하는 지정 지역에 대한 망 구성 정보는 지정 지역에 대한 지도(900)를 포함하고, 지정 지역에 이미 설치된 기지국 또는 중계기에 대한 정보(902)를 포함한다. 지도는 설계자가 입력한 위치정보에서 일정 반경 (100,200,300m 등으로 설계자가 임의로 설정 가능)으로 원형 또는 사각으로 세팅된 지정 지역에 대한 지도를 의미하고, 지도에는 지번, 이미지, 좌표 등이 포함되어 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 이미 설치된 기지국 또는 중계기의 정보를 도시하는 방법이다. 이미 설치된 기지국 또는 중계기에 대한 정보는 설치 위치, 중계기와 그 중계기의 모국인 기지국과의 연결관계(1002), 기지국별 운영데이터(1004) 등을 포함한다. 운영데이터는 부하율, 완료율, 전단율, PSC/PN(Primary scrambling code/pseudo noise) 등의 정보를 의미한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 원형자를 표시하는 방법이다. 도시된 바와 같이, 중심을 표시하고(1110), 각도(1120)가 포함된 원형자(1130)를 표시한다. 기본적으로 정북을 기준으로 동작하고, 설계자가 필요에 따라 원형자를 회전시킬 수 있으며 부분 확대도 가능하다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 거리 표시 방법이다. 설계자는 하나 이상의 지점을 지정할 수 있고, 설계자가 지정하는 지점 사이의 거리를 계산하여 표시한다. 예를 들어 A지점을 기준으로 하여 B,C,D 지점까지의 각각의 거리를 표시할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 가상 기지국에 대한 정보를 입력하는 창이다. 설계자는 단말기의 디스플레이부에 기지국에 대한 정보를 입력하는 창(1300)을 활성화시켜 각 항목을 입력한다. 기지국에 대한 정보 입력에 있어서 '8. 안테나의 선정' 입력은 설계자가 주빔의 개수를 하나 이상으로 설정할 경우 주빔의 개수만큼 Alpha, Beta 순으로 설계자가 선택한 개수만큼 입력한다. 또한 설계자는 필요한 사항을 음성 메시지로 녹음하여 설계서에 첨부할 수 있다.
가상 기지국에 대한 정보를 입력하는 창에서 옥상 상세 도면 설정 창(1310)을 활성화하면, 화면 상단에 철탑 형태 선택, 옥상/옥탑 기본 평면도, 한글/영문 등의 항목이 표시되고(1320), 옥상 상세 도면 설정 창의 가운데에 옥상/옥탑 기본 평면도(1330)가 도시된다. 옥상 상세 도면은 정북을 기준으로 자동 전환되어 표시된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1은 본 발명이 적용되는 휴대용 단말기의 구성도 및 네트워크 구성도.
도 2는 본 발명의 이동통신 시스템 망 설계 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명의 가상 기지국 정보 입력의 흐름도.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 의한 안테나 설정 화면.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 안테나 설정 표시 화면.
도 5는 본 발명의 널 포인트 표시의 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 널 포인트 확인 화면.
도 7은 본 발명의 전파손실도 표시의 흐름도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 거리별 전파손실도 계산 화면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 망 구성 정보를 도시하는 방법.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 이미 설치된 기지국 또는 중계기의 정보를 도시하는 방법.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 원형자를 표시하는 방법.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 거리 표시 방법.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 가상 기지국에 대한 정보 입력창.

Claims (15)

  1. 이동통신망 설계 시스템과 연동된 휴대용 단말기를 이용하여 이동통신 시스템의 망을 설계하는 방법에 있어서,
    사용자로부터 지정 지역에 대한 위치 정보를 입력받는 단계와,
    상기 지정 지역에 대한 망 구성 정보를 상기 이동통신망 설계 시스템으로부터 다운로드 받는 단계와,
    상기 다운로드 받은 망 구성 정보를 통해, 상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 계산하여 표시하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    사용자로부터 가상 기지국에 대한 정보를 입력받는 단계와,
    상기 다운로드 받은 망 구성 정보에 상기 가상 기지국에 대한 정보를 추가하여 상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 계산하여 표시하는 단계를
    추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가상 기지국에 대한 정보를 상기 휴대용 단말기에 저장하는 단계를
    추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동통신망 설계 시스템에 상기 가상 기지국의 정보를 업로드 하는 단계를
    추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 망 구성정보는 상기 지정 지역에 대한 지도 정보와, 상기 지정 지역에 이미 설치된 기지국 또는 중계기의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이미 설치된 기지국 또는 중계기의 정보는 설치 위치, 모국, 운영 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 환경의 표시는,
    널 포인트, 거리별 전파손실도 중 적어도 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 널 포인트의 표시는,
    기준점을 입력받는 단계와,
    상기 기준점에 따른 수신전계강도값을 계산하여 표시하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기준점에 따른 수평패턴도를 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 거리별 전파손실도의 표시는,
    가상 기지국이 설치된 지역 주변의 장애물 유형을 입력받는 단계와,
    전파손실도를 계산하여 표시하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    주빔의 방향, 반치각, 수신전계강도값 중 적어도 하나를 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 망 설계 방법.
  12. 이동통신망 설계 시스템과 연동하여 이동통신 시스템의 망을 설계하는 휴대용 단말기에 있어서,
    상기 이동통신망 설계 시스템과 통신하는 통신부와,
    상기 망 설계에 필요한 정보를 입력받는 입력부와,
    상기 입력부를 통해 지정 지역에 대한 위치정보를 입력받고, 상기 통신부를 통해 상기 지정 지역에 대한 망 구성 정보를 다운로드 받으며, 상기 다운로드 받은 망 구성 정보를 통해 상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 계산하는 제어부와,
    상기 지정 지역에 대한 전파 환경을 표시하는 디스플레이부를
    구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 입력부를 통해 가상 기지국에 대한 정보를 입력받고, 상기 가상 기지국에 따른 전파 환경을 계산하여 상기 디스플레이부를 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 디스플레이부를 통해 상기 지정 지역에 대한 지도를 정북을 기준으로 자동 전환하여 표시하고, 지도상에서 각도를 포함하는 원형자를 표시하며, 설계자가 지정하는 두 지점 사이의 거리를 계산하여 표시하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  15. 제 12 항에 있어서,
    가상 기지국에 대한 정보를 저장하는 메모리부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
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