KR101260558B1 - 전파 환경 예측 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

전파 환경 예측 장치 및 방법이 개시된다. 레이 트레이싱(ray-tracing)을 통한 전파 환경을 예측하는 장치는 상기 레이 트레이싱의 송신부로부터 방출된 광선이 수신 반경 내에 도달했는지 여부를 결정하는 도달 인식부, 상기 광선이 상기 수신 반경 내에 도달한 도달위치를 결정하는 위치 판단부 및 상기 도달위치에 따라 광선의 크기를 상이하게 적용하여 상기 수신 반경을 보정하는 처리부를 포함한다.

Description

전파 환경 예측 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD OF PROPAGATION ENVIRONMENT PREDICTION}
전파 환경 예측 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이 트레이싱을 통하여 전파 환경을 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에 개시된 발명은 지식경제부 및 산업기술평가관리원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-013-02, 과제명: 스펙트럼 공학 및 밀리미터파대 전파자원 이용기술개발].
전파 환경을 예측하고 모델링하는 방법에는 광범위한 측정결과로부터 얻는 통계적 방법과 이론적 접근 방법이 있으며, 레이 트레이싱(Ray Tracing)방법은 이론적 접근에 의한 방법으로 다른 방법들에 비해 정확한 전파 환경을 예측할 수 있게 한다.
도심의 전파 환경은 건물의 배열, 건물 높이, 건물 재질, 건물의 방향 등 여러 고려해야 할 요소들이 많기 때문에 전파해석 방법으로서, 광선 방출(Ray Launching)기법이 많이 사용되고 있다. 이러한 광선 방출 기법은 송신점으로부터 일정한 이격 각도로 광선(Ray)을 방출하여 수신점에 도달하기까지 전파가 경험하는 반사, 회절등의 영향을 고려하여 수신전파의 세기를 계산한다.
종래의 광선 추적 방법 중 광선방출법(Ray Launching)의 수신 방법은 수신 반경(reception sphere(3D), reception circle(2D))을 이용한다. 이는 송신점에서 방출되는 무한의 광선을 유한의 광선으로 대치시켜 각 광선을 차례로 출발시키면서 수신점에 도달할 때까지의 경로를 추적해 나가는 방법으로, 추적된 다중 경로를 따라 수신점에 수신되는 광선들의 전력을 합산함으로 경로손실이나 지연분산을 계산할 수 있다. 이때 수신점에 도달 했는가 여부를 수신 반경 안으로 신호가 들어 왔는가를 비교 분석하여 전파된 신호를 구분한다.
수신 반경 적용 초기 개념에서는 수신 반경 전체 영역을 1로 가정하고 동일한 값으로 계산하는 방식이었으나, 이 방법은 송신점과 수신점 사이의 거리 변화에 따른 수신 반경을 고려하지 않아, 중복 계산(Double counting), 음영 지역(dead zone)을 발생 시키는 문제가 있다.
따라서, 레이 트레이싱을 통한 전파 환경 예측에서 중복 계산 및 음영 지역을 개선하고, 많은 계산량을 요구하지 않는, 송신점과 수신점 사이의 거리 변화를 고려한 수신 반경을 개선하는 방법이 요구된다.
본 발명은 송신점과 수신점의 거리 변화에 대응하여 광선의 크기를 적용함으로써 레이 트레이싱을 통한 전파 환경 예측에 있어서 중복 계산으로 인한 오차 및 음영 지역의 발생을 개선하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 송신점과 수신점의 가시경로(LOS, Line Of Sight)상 수신 반경 내부에 구조물이 있는 경우, 이를 고려하여 광선의 수신 반경 내 도달 위치에 따라 광선의 크기를 차등 적용함으로써 중복 계산으로 인한 오차 및 음영 지역의 발생을 개선하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 레이 트레이싱(ray-tracing)을 통한 전파 환경을 예측하는 장치는 상기 레이 트레이싱의 송신부로부터 방출된 광선이 수신 반경 내에 도달했는지 여부를 결정하는 도달 인식부, 상기 광선이 상기 수신 반경 내에 도달한 도달위치를 결정하는 위치 판단부 및 상기 도달위치에 따라 광선의 크기를 상이하게 적용하여 상기 수신 반경을 보정하는 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 레이 트레이싱의 송신부로부터 방출된 광선이 수신 반경 내에 도달했는지 여부를 인식하는 단계, 상기 광선이 상기 수신 반경 내에 도달한 도달위치를 판단하는 단계 및 상기 도달위치에 따라 광선의 크기를 상이하게 적용하여 상기 수신 반경을 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명은 송신점과 수신점의 거리 변화에 대응하여 광선의 크기를 적용함으로써 레이 트레이싱을 통한 전파 환경 예측에 있어서 중복 계산으로 인한 오차 및 음영 지역의 발생을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 송신점과 수신점의 가시경로(LOS, Line Of Sight)상 수신 반경 내부에 구조물이 있는 경우, 이를 고려하여 광선의 수신 반경 내 도달 위치에 따라 광선의 크기를 차등 적용함으로써 광선 추적 기술의 오차를 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 광선방출법(Ray Launching Method)에서의 수신 반경 결정 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 수신 반경 결정 방법에 따라 발생하는 문제점을 설명한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 처리부에서 이루어지는 광선의 차등 적용의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 광선방출법 적용시 송신점과 수신점의 가시경로(LOS)상에 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송신점과 수신점의 가시경로(LOS)상에 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우 전파 환경 예측 장치를 나타낸 블록도이다.
도 7은 구조물이 있는 경우 처리부에서 이루어지는 광선의 차등 적용의 일예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 구조물이 있는 경우 전파 환경 예측 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따라, 광선방출법(Ray Launching Method)에서의 수신 반경 결정 방법을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 3차원 광선 추적 방법은 광선방출법(Ray Launching Method)을 적용하여 광선 추적을 시작한다. 광선방출법에서는 가상의 구면체에서 방사되는 광선의 최대 수(N)를 설정하고, 각 개개의 광선(1≤n≤N, N은 자연수)을 송신부에서 순차적으로 공간에 방출한다. 그리고 임의의 수신점을 선택하면 수신점을 중심으로 수신반경을 결정하게 되고, 개개의 광선(n)은 주변의 지물 및 지형에 입사 후 반사 또는 회절을 통해 방향이 바뀌게 되며, 최종적으로 수신 반경(또는 수신점)을 통과함으로써 광선의 수신 여부를 판정한다.
즉, 송신점(100)에서 방출되는 광선이 수신 반경(120)(또는 수신점(110))을 통과하는지 여부에 따라 광선의 수신 여부가 결정된다. 또한, 송신점에서 방출되는 광선이 수 개인 경우 각 광선의 이격 각도와 각 광선이 진행한 경로, 즉 진행거리를 통해 수신 반경이 결정된다.
도 2는 종래의 수신 반경 결정 방법에 따라 발생하는 문제점을 설명한 도면이다.
종래의 수신 반경 결정 방법을 이용할 때, 송신점과 수신점의 거리 차이로 인해 중복 계산 및 음영 지역이 나타나는 문제점이 있다. 이러한 문제는 수신 반경 안에 들어오는 모든 광선의 크기를 1로 처리하기 때문에 발생하는 문제로서, 수신 반경의 크기를 줄이면 음영 지역이 증가하고, 수신 반경의 크기를 늘리면 중복 계산을 많이 하기 때문에 전파 환경 특성 분석에 오차를 증가 시키는 요인으로 작용한다.
즉, 송신점(200)에서 방출된 광선은 진행하면서 직접, 투과, 반사, 회절 등의 과정을 거쳐 수신 반경(210) 내에는 동일한 신호가 여러 번 도달할 수 있다. 이 때, 동일한 신호는 한 번만 계산되어야 하지만 두 번, 세 번 그 이상으로 계산 될 수 있기 때문에 이를 중복 계산(230)이라고 한다. 그러므로 수신 반경을 크게 잡는 경우에는 동일한 신호가 여러 번 도달할 확률이 커지므로 중복 계산의 경우도 커진다. 반대로 수신 반경의 크기를 작게 하는 경우에는 신호가 도달할 수 있는 영역이 작아져서 음영 지역(220)이 증가한다.
중복 계산은 수신 반경 내에 도달한 광선을 1로 보고 반사계수(α), 회절계수(β) 등을 곱하여 계산한 경로 손실량을 기준으로 1로 노멀라이즈(normalize)한 값을 적용하는 방식이다. 이 때, 수신 반경 내에 도달 위치에 상관없이 광선의 크기(노멀라이즈 한 값)를 1로 적용하고 여러 번 계산 하기 때문에 중복 계산의 경우 오차가 더욱 커진다. 따라서 수신 반경 내에 광선의 도달 위치에 따라 광선의 크기를 차등 적용하여 오차를 줄일 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개선된 수신 반경 결정을 통한 전파 환경 예측 장치(300)를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 장치는 도달 인식부(310), 위치 판단부(320) 및 처리부(330)를 포함한다.
도달 인식부(310)는 송신부로부터 방출된 광선이 수신점의 수신 반경을 통과하였는지, 즉 수신 반경 내에 도달 하였는지 여부를 인식한다.
또한, 위치 판단부(320)는 수신 반경 내에 광선이 도달한 경우, 광선이 도달한 수신 반경 내의 위치를 판단한다. 일례로서, 레이 트레이싱(Ray Tracing)이 진행되는 과정에서 신호의 전달은 벡터 표현의 연속방식이고, 수신 반경 내에 광선이 도달하면, 전파 진행방향의 벡터와 수신 반경의 법선 벡터를 이용하여 도달 위치가 결정된다. 이는 어느 특정 평면이 있을 때, 그 평면을 지나는 선 벡터가 있을 경우, 법선 벡터와의 관계를 통해 접점을 찾아내는 것과 동일하다.
또한, 처리부(330)는 광선의 도달 위치를 이용하여 광선의 크기를 차등 적용한다. 광선의 도달 위치와 수신 반경의 중심 사이의 거리가 소정치 보다 작거나 같은 경우("제1 수신 영역" 이라고 칭한다)에는 광선의 크기를 일정한 값으로 적용하고, 소정치 보다 큰 경우("제2 수신 영역" 이라고 칭한다)에는 제2 수신 영역의 수신 반경 대비 비율로 조절하여 광선의 크기를 적용한다.
이 때, 소정치 보다 큰 영역(제2 수신 영역)을 복수 개의 영역으로 분할하였을 경우, 동일한 반경을 가지는 영역에는 반경의 크기에 반비례하는 동일한 광선의 크기를 적용한다. 즉, 소정치의 값보다 큰 경우에는 도달 위치와 수신 반경의 중심 사이의 거리가 클수록 적용되는 광선의 크기는 반비례하여 작아진다. 이를 통하여 중복 계산의 오차를 줄일 수 있다.
도 4는 처리부에서 이루어지는 광선의 차등 적용의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 송신점(400)에서 방출되는 광선은 각각의 경로를 통해 수신 반경(420)(또는 수신점(410))에 도달한다. 광선의 도달 위치에 따라 광선의 크기가 차등 적용되는데, 일례로서 소정치는 수신 반경의 1/2이 될 수 있다.
1/2이 소정치가 될 수 있는 이유는 음영 지역을 만들지 않고 수신점의 360도 전방향을 커버하려면 각각의 수신 반경이 원의 반경의 크기만큼 겹치면 되고, 이는 두 개의 원의 관점에서 보면 최대 겹쳐지는 영역은 반경 크기여서 이 겹쳐진 영역을 제외한 부분의 신호가 최대 1이 되는 영역이 되기 때문이다. 그러나 기타 변수를 고려해 볼 때 1/2이 아닌 다른 값이 중복 계산의 오차를 줄일 수 있는 기준(소정치)이 될 수도 있다.
도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리가 수신 반경의 1/2 보다 작거나 같은 경우(제1 수신 영역)에는 광선의 크기가 1(430)이 적용되고, 큰 경우(제2 수신 영역)에는 수신 반경의 1/2보다 큰 구간을 복수 개의 영역으로 분할하여 도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리에 따라 광선의 크기가 1/2(440), 1/3(450), 1/(n-1)(460)이 적용되는 영역으로 구분할 수 있다. 즉, 수신 반경이 R이면 도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리가 R/2 보다 작거나 같은 경우에는 광선의 크기가 1이 적용되고, R/2보다 큰 경우에는 분할된 각 영역마다 도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리가 커질수록 적용되는 광선의 크기는 작아진다.
도 5는 광선방출법 적용시 송신점과 수신점의 가시경로(LOS, Line Of Sight)상에 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 종래의 수신 반경 결정 방법을 이용할 때, 구조물의 모서리에 광선의 추적 라인이 걸릴 경우 수신 되지 않는 신호로 처리하거나, 송신 점에서 수신 점으로 들어오는 신호와 구조물에 의한 반사파를 포함하여 수신하는 것으로 처리한다. 이때 수신되는 신호의 크기는 수신 가능한 신호의 크기보다 매우 작거나 크게 된다. 이는 수신 반경 안에 들어오는 모든 광선의 크기를 1로 처리하기 때문에 발생하는 문제이다.
즉, 송신점(500)에서 방출된 광선이 구조물의 영향을 받아 투과, 반사, 회절 등의 과정을 거쳐 수신 반경(530)(또는 수신점(510, 520))에 도달하고, 동일한 신호의 광선이 반사, 회절 등을 통해 여러 번 도달 할 수 있다.
수신점이 구조물 내부에 있는 경우는 광선추적기법상 계산을 피하는 방법이 있다. 그러나 구조물 주변, 특히 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우는 수신점의 수신 반경으로 들어오는 신호들은 모두 계산하고, 벽면 주변의 반사파들은 복수 개가 존재하게 되어 수신 반경에 고루 분포하게 된다. 따라서 중복 계산이 발생하며 계산의 정확성을 떨어트리게 된다. 이에 수신 반경 내에 광선의 도달 위치에 따라 광선의 크기를 차등 적용하여 오차를 줄일 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 송신점과 수신점의 가시경로(LOS)상에 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우 개선된 수신 반경 결정을 통한 전파 환경 예측 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 장치(600)는 구조물 존부 판단부(610), 도달 인식부(620), 위치 판단부(630) 및 처리부(640)를 포함한다.
구조물 존부 판단부(610)는 송신점과 수신점의 가시경로상에 수신 반경 내에 구조물이 있는지 여부를 판단한다.
또한, 도달 인식부(620)는 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우에만, 송신부로부터 방출된 광선이 수신점의 수신 반경을 통과하였는지, 즉 수신 반경 내에 도달하였는지 여부를 인식한다.
또한, 위치 판단부(630)는 수신 반경 내에 광선이 도달한 경우, 광선이 도달한 수신 반경 내의 위치를 판단한다. 이는 전파 진행방향의 벡터와 수신 반경의 법선 벡터를 이용하여 결정할 수 있다.
또한, 처리부(640)는 광선의 도달 위치를 이용하여 광선의 크기를 차등 적용한다. 즉, 광선의 도달 위치와 수신 반경의 중심 사이의 거리가 소정치 보다 작거나 같은 경우에는 일정하게 광선의 크기를 적용하고, 소정치 보다 큰 경우에는 도달 위치와 수신 반경의 중심 사이의 거리가 클수록 적용하는 광선의 크기는 반비례하여 작아진다. 이를 통하여 구조물에서 반사, 회절 된 신호의 중복 계산으로 인한 전파 환경 예측의 오차를 줄일 수 있다.
도 7은 구조물이 있는 경우 처리부에서 이루어지는 광선의 차등 적용의 일예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 송신점(700)에서 방출된 광선이 구조물의 모서리를 지나 수신 반경(730)(또는 수신점(710))에 도달한다. 비가시영역(NLOS, Non-Line Of Sight)인 수신점(720)에서는 적용되지 않는다. 이 때 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우, 광선의 도달 위치에 따라 광선의 크기가 차등 적용되고, 여기서 소정치는 수신 반경의 1/2이 될 수 있다. 이는 음영 지역을 만들지 않으면서 360도 전방향을 커버하려면 원의 반경만큼 겹치면 되기 때문이다. 그러나 기타 변수를 고려해 볼 때 1/2이 아닌 다른 값이 중복 계산의 오차를 줄일 수 있는 기준(소정치)이 될 수 있다.
도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리가 수신 반경의 1/2 보다 작거나 같은 경우에는 광선의 크기가 1(740)이 적용되고, 큰 경우에는 도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리에 따라 광선 크기가 1/2(750), 1/3(760), 1/(n-1)(770)이 적용될 수 있다. 즉, 도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리가 커지면 커질수록 적용되는 광선의 크기는 작아진다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법을 나타내는 흐름도이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 송신부로부터 방출된 광선이 수신 반경 내에 도달하는 지를 인식한다(S810).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 광선이 수신 반경 내에 도달하는 경우, 그 도달 위치를 판단한다(S820). 이는 전파 진행방향의 벡터와 수신 반경의 법선 벡터를 이용하여 계산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 도달 위치와 수신 반경의 중심간 거리를 비교하여 소정치보다 큰지 여부를 판단한다(S830).
만약, 도달 위치와 수신 반경의 중심간 거리가 소정치보다 작거나 같다면(제1 수신 영역), 광선의 크기를 일정한 값으로 적용한다(S840). 반대로 소정치 보다 크다면(제2 수신 영역), 도달 위치와 수신 반경 중심간 거리 고려 광선의 크기를 반비례하여 적용한다(S850). 이 때, 소정치 보다 큰 영역(제2 수신 영역)을 복수 개의 영역으로 분할하여, 동일한 반경을 가지는 영역에는 반경의 크기에 반비례하는 동일한 광선의 크기를 적용한다. 예를 들어, 소정치가 수신 반경의 1/2이 되는 경우, 도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리가 수신 반경의 1/2 보다 작거나 같은 경우(제1 수신 영역)에는 광선의 크기가 1이 적용되고, 큰 경우(제2 수신 영역)에는 수신 반경의 1/2보다 큰 구간을 복수 개의 영역으로 분할하여 도달 위치와 수신 반경의 중심간의 거리에 따라 광선의 크기가 1/2, 1/3, 1/(n-1) 등이 적용되는 영역으로 구분할 수 있다.
즉, 소정치의 값보다 큰 경우에는 도달 위치와 수신 반경의 중심 사이의 거리가 클수록 적용되는 광선의 크기는 반비례하여 작아진다. 이를 통하여 중복 계산의 오차를 줄일 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 구조물이 있는 경우 전파 환경 예측 방법을 나타내는 흐름도이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 송신점과 수신점 의 가시경로(LOS)사이에 수신 반경 내부에 구조물이 존재하는지 여부를 판단한다(S910).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 수신 반경 내부에 구조물이 존재하는 경우에만, 송신부에서 방출된 광선이 수신 반경 내에 도달하는지를 인식한다(S920)
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 광선이 수신 반경 내에 도달하는 경우, 그 도달 위치를 판단한다(S930). 이는 전파 진행방향의 벡터와 수신 반경의 법선 벡터를 이용하여 계산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 환경 예측 방법은 도달 위치와 수신 반경의 중심간 거리를 비교하여 소정치보다 큰지 여부를 판단한다(S940).
만약, 도달 위치와 수신 반경의 중심간 거리가 소정치보다 작거나 같다면, 광선의 크기를 일정한 값으로 적용한다(S950). 반대로 소정치 보다 크다면, 도달 위치와 수신 반경 중심간 거리 고려 광선의 크기를 반비례하여 적용한다(S960). 즉 도달 위치와 수신 반경의 중심간 거리가 커질수록 적용하는 광선의 크기는 작아진다. 이는 수신점과 구조물 사이의 거리가 먼 경우에는 적용되지 않으나 수신 반경 내에 구조물이 있는 경우에는 중첩계산으로 인한 수신 정확성의 오차를 개선하는데 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 따른 전파 환경 예측 방법에 대해 설명하였다. 본 전파 환경 예측 방법에는 앞서 도 3 내지 도 7과 관련하여 다양한 실시예를 통하여 상술한 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다
본 발명의 일실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
310: 도달 인식부 320: 위치 판단부 330: 처리부

Claims (12)

  1. 레이 트레이싱을 통하여 전파 환경을 예측하는 장치에 있어서,
    상기 레이 트레이싱의 송신부로부터 방출된 광선이 수신 반경 내에 도달했는지 여부를 결정하는 도달 인식부;
    상기 광선이 상기 수신 반경 내에 도달한 도달위치를 결정하는 위치 판단부; 및
    상기 도달위치에 따라 광선의 크기를 상이하게 적용하여 상기 수신 반경을 보정하는 처리부
    를 포함하는 전파 환경 예측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 도달위치와 상기 수신 반경의 중심 간의 거리가 소정치보다 작은 제1 수신 영역에 대해서는 상기 광선의 크기를 일정한 값으로 적용하는 전파 환경 예측 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 도달위치와 상기 수신 반경의 중심 간의 거리가 소정치보다 큰 제2 수신 영역에 대해서는 상기 광선의 크기를 상기 제2 수신 영역의 수신 반경 대비 비율로 조절하여 적용하는 전파 환경 예측 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 제2 수신 영역을 상기 도달위치와 상기 수신 반경의 중심과의 거리에 따라서 복수 개의 영역들로 분할하고, 상기 분할된 각 영역 내에서의 상기 광선의 크기를 상기 도달위치와 상기 수신 반경의 중심과의 거리에 반비례하여 적용하는 전파 환경 예측 장치.
  5. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정치는 상기 수신 반경의 1/2 의 크기를 가지는 전파 환경 예측 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신 반경의 중심과 상기 송신부 사이의 가시경로 상에서 상기 수신 반경 내에 구조물의 존재 여부를 판단하는 구조물 존부 판단부
    를 더 포함하고,
    상기 처리부는 상기 구조물이 존재하는 것으로 판단된 경우에만 상기 수신 반경을 보정하는 전파 환경 예측 장치.
  7. 레이 트레이싱을 통하여 전파 환경을 예측하는 방법에 있어서,
    상기 레이 트레이싱의 송신부로부터 방출된 광선이 수신 반경 내에 도달했는지 여부를 인식하는 단계;
    상기 광선이 상기 수신 반경 내에 도달한 도달위치를 판단하는 단계; 및
    상기 도달위치에 따라 광선의 크기를 상이하게 적용하여 상기 수신 반경을 보정하는 단계
    를 포함하는 전파 환경 예측 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수신 반경을 보정하는 단계는, 상기 도달위치와 상기 수신 반경의 중심 간의 거리가 소정치 보다 작은 제1 수신 영역에 대해서는 상기 광선의 크기를 일정한 값으로 적용하는 전파 환경 예측 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 수신 반경을 보정하는 단계는 상기 도달위치와 상기 수신 반경의 중심 간의 거리가 소정치 보다 큰 제2 수신 영역에 대해서는 상기 광선의 크기를 상기 제2 수신 영역의 수신 반경 대비 비율로 조절하여 적용하는 전파 환경 예측 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수신 반경을 보정하는 단계는 상기 도달위치와 상기 수신 반경의 중심 간의 거리가 소정치 보다 큰 제2 수신 영역을 반경의 크기에 따라서 복수 개의 영역들로 분할하는 단계; 및
    상기 분할된 각 영역 내에서의 상기 광선의 크기를 반경의 크기에 반비례하여 적용하는 단계
    를 포함하는 전파 환경 예측 방법.
  11. 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정치는 상기 수신 반경의 1/2 의 크기를 가지는 전파 환경 예측 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 수신 반경의 중심과 상기 송신부 사이의 가시경로 상에서 상기 수신 반경 내부에 구조물의 존재 여부를 판단하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 수신 반경을 보정하는 단계는 상기 구조물이 존재하는 것으로 판단된 경우에만 상기 수신 반경을 보정하는 전파 환경 예측 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20070093212A1 (en) 2004-03-17 2007-04-26 Nec Corporation Radio wave propagation characteristic estimation system, and its method and program
JP2006287685A (ja) 2005-04-01 2006-10-19 Hitachi Ltd 電波伝搬の推定プログラム、電波伝搬の推定方法、この方法を実行する装置

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