KR101395255B1 - 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 광선 추적(ray tracing) 방식을 효율적으로 이용하여 전파의 프로파게이션(propagation) 환경을 분석 및 예측하는 전파 프로파게이션 분석 장치 및 방법에 관한 것으로, 사용자들에게 서비스를 제공하는 서비스 영역에 존재하는 모든 객체들을 검색하여 확인하고, 상기 확인한 객체들 간 상대적 위치를 계산하여 각 객체들에서의 가시성(visibility)을 기반으로 하여 전파 프로파게이션 모델로 상호 객체 가시성 셋(IVS: Interobject Visibility Set)을 구성하고, 상기 상호 객체 가시성 셋을 이용하여 상기 각 객체들 간에 광선 경로(ray path)를 형성하여 광선 경로 검색(ray path searching) 구조를 생성하고, 상기 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적(backward ray tracing)을 통해 상기 전파 프로파게이션 모델을 동적으로 광선 추적(ray tracing)에 적용하여 상기 서비스 영역에서 전파의 프로파게이션을 분석한다.

Description

전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치 및 방법{Apparatus and method for analysing propagation of radio wave in radio wave system}
본 발명은 전파(radio wave) 시스템에 관한 것으로, 특히 광선 추적(ray tracing) 방식을 효율적으로 이용하여 전파의 프로파게이션(propagation) 환경을 분석 및 예측하는 전파 프로파게이션 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에 개인 통신 서비스를 포함한 다양한 형태의 통신 및 방송 서비스의 수요 증가로 인해 서비스를 제공하기 위한 지역, 즉 서비스 영역의 전파 프로파게이션 환경에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히, 서비스 영역으로, 즉 사용자들에게 고속의 서비스를 정확하고 안정적으로 제공하기 위해서는 서비스 영역의 전파 프로파게이션 환경을 보다 정확하게 분석 및 예측하여야 한다.
이러한 전파 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위한 방안으로 전파 프로파게이션 경로를 기반으로 하여 전파 프로파게이션 모델을 획득하여 분석 및 예측하는 방안이 제안되었으며, 그 대표적인 방안이 광선 추적 방식이다. 또한, 상기 광선 추적 방안으로 전기영상법(electro-image method)과 광선방출법(ray launching method) 등이 제안되었다.
그리고, 상기 전파 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위해 상기 광선 추적 방식에 적용되는 전파 프로파게이션 모델은, 실험을 통한 결과를 기반으로 통계를 산출함으로써 획득되거나, 또는 이론을 기반으로 컴퓨터를 통한 전파 경로를 예측함으로써 획득된다. 여기서, 상기 통계를 산출하여 전파 프로파게이션 모델을 획득하는 방안은, 전파 프로파게이션의 예측 값을 용이하게 획득할 수 있으나, 서비스 영역의 실제 지형과 건물의 분포가 고려되지 않음으로 정확한 전파 프로파게이션 모델의 획득에는 한계가 있다. 한편, 상기 이론을 기반으로 컴퓨터를 통한 전파 프로파게이션 모델을 획득하는 방안은, 서비스 영역의 실제 건물 데이터를 이용하여 가능한 전파 프로파게이션 경로를 모두 계산하여 전파 프로파게이션 모델을 획득함에 따라 매우 정확한 전파 프로파게이션 모델을 획득하지만, 가능한 많은 수의 전파 프로파게이션 경로를 모두 계산함에 따라 전파 프로파게이션 모델 획득에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
특히, 전술한 전파 프로파게이션 모델을 획득하는 방안은, 현재 서비스 영역에 존재하는 객체인 구조물, 예컨대 건물의 수가 점점 증가함에 따라, 상기 통계를 산출하여 획득할 경우 정확도가 보다 현저하게 저하되며, 그리고 상기 전파 프로파게이션 경로를 계산할 경우, 계산량이 현격하게 증가하여 보다 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 아울러, 전술한 방안은, 전파 프로파게이션 모델의 획득 위해, 소스 기반 트리를 생성함으로써 복잡도가 증가하여 중복 계산의 문제점, 즉 계산량이 증가되는 문제점을 가지고 있으며, 전파 프로파게이션의 환경, 특히 특성을 분석 및 예측할 경우, 분석 및 예측의 속도가 현저히 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 복잡도 및 계산량을 최소화하여 전파 프로파게이션 모델을 획득하고, 이러한 전파 프로파게이션 모델을 광선 추적 방식에 적용하여 고속으로 정확하게 전파 프로파게이션 환경을 분석 및 예측하는 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 전파 시스템에서 전파 프로파게이션을 분석하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 전파 시스템에서 복잡도 및 계산량을 최소화하여 전파 프로파게이션 모델을 획득하는 전파 프로파게이션 분석 장치 및 방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 전파 시스템에서 광선 추적 방식에 효율적 이용하여 전파 프로파 게이션을 분석하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 모델을 광선 추적 방식에 적용하여 전파 프로파게이션 환경을 고속으로 정확하게 분석 및 예측하는 전파 프로파게이션 분석 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 전파(radio wave) 시스템에서 전파의 프로파게이션(propagation)을 분석하는 장치에 있어서, 사용자들에게 서비스를 제공하는 서비스 영역에 존재하는 모든 객체들을 검색하여 확인하는 확인부; 상기 확인한 객체들 간 상대적 위치를 계산하여 각 객체들에서의 가시성(visibility)을 기반으로 하여 전파 프로파게이션 모델을 획득하는 구성부; 상기 전파 프로파게이션 모델을 동적으로 광선 추적(ray tracing)에 적용하여 상기 서비스 영역에서 전파의 프로파게이션을 분석하는 분석부;를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 전파(radio wave) 시스템에서 전파의 프로파게이션(propagation)을 분석하는 방법에 있어서, 사용자들에게 서비스를 제공하는 서비스 영역에 존재하는 모든 객체들을 검색하여 확인하는 단계; 상기 확인한 객체들 간 상대적 위치를 계산하여 각 객체들에서의 가시성(visibility)을 기반으로 하여 전파 프로파게이션 모델로 상호 객체 가시성 셋(IVS: Interobject Visibility Set)을 구성하는 단계; 상기 상호 객체 가시성 셋을 이용하여 상기 각 객체들 간에 광선 경로(ray path)를 형성하여 광선 경로 검색(ray path searching) 구조를 생성하는 단계; 상기 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적(backward ray tracing)을 통해 상기 전파 프로파게이션 모델을 동적으로 광선 추적(ray tracing)에 적용하여 상기 서비스 영역에서 전파의 프로파게이션을 분석하는 단계;를 포함한다.
본 발명은, 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 모델을 상호 객체(구조물) 간 가시성(visibility)을 기반으로 하여 획득함으로써, 복잡도 및 계산량을 최소화하여 전파 프로파게이션 모델을 획득한다. 그리고, 본 발명은, 이렇게 획득한 전파 프로파게이션 모델로 상호 객체 가시성 셋(Interobject Visibility Set)을 광선 추적 방식에 적용함으로써, 상기 광선 추적 방식을 효율적으로 이용하여 전파 프로파게이션 환경을 고속으로 정확하게 분석 및 예측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치가 구성하는 IVS를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치가 생성하는 광선 경로 검색 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은, 전파(radio wave) 시스템에서 전파의 프로파게이션(propagation) 환경 특성을 분석 및 예측하는 전파 프로파게이션 분석하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 사용자들에게 다양한 형태의 고속 서비스를 안정적으로 제공하기 위해, 사용자들에게 서비스를 제공하는 서비스 영역에서 전파의 프로파게이션 환경, 예컨대 특성을 분석 및 예측한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에서는, 전파 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위한 전파 프로파게이션 모델을 최소화된 복잡도 및 계산량으로 획득하며, 상기 전파 프로파게이션 모델은 서비스 영역 내에 존재하는 모든 객체, 예컨대 실제 지형과 건물의 분포에 따른 구조물을 고려하여 상호 객체 가시성 셋(IVS: Interobject Visibility Set, 이하 'IVS'라 칭하기로 함)으로 구성한다. 여기서, 상기 가시성은, 임의의 소정 객체의 일면에서 다른 임의의 타 객체의 일면을 주시할 경우, 상기 주시한 다른 임의의 타 객체의 일면이 직접적으로 일부 면 또는 전체 면이 보이는 경우를 의미한다. 예컨대, 상기 객체는 도형일 경우, 일 예로 다각형(예컨대 삼각형 또는 사각형 등)일 경우, 상기 가시성은 다각형의 일면에서 다른 다각형의 일면을 주시할 경우, 상기 주시한 다른 다각형의 일면이 보이는 경우이다. 상기 IVS는, 소스, 다시 말해 송신 포인트 또는 이미지 포인트를 기반으로 트리가 생성되지 않음으로 복잡도가 감소되어 중복 계산을 방지하며, 그에 따라 전파 프로파게이션 모델의 획득 시 복잡도 및 계산량이 최소화된다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는, IVS를 광선 추적(ray tracing) 방식, 예컨대 3차원 광선 추적 방식에 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 고속으로 정확하게 분석 및 예측하며, 특히 상기 IVS가 광선 추적 방식에 적용됨에 따라 상기 광선 추적 방식을 효율적으로 이용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 서비스 영역 내에 존재하는 모든 객체를 고려하여 IVS를 구성하고, 상기 구성한 IVS를 이용하여 전파의 프로파게이션 환경 분석을 위한 광선 경로 검색(ray path searching) 구조를 생성하며, 이렇게 생성한 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적(backward ray tracing)을 통해 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는, 광선 추적 방식을 이용한 전파의 프로파게이션 환경 분석 시, 특히 전기영상법(electro-image method)을 기반으로 한 광선 가시 볼륨(ray viewing volume)을 사용하는 광선 추적 방식을 이용할 경우, 전파의 프로파게이션 환경 분석의 속도 및 정확도를 향상시키기 위해, 전술한 바와 같이 광선 추적 방식의 적용 이전에 서비스 영역 내에 존재하는 각 객체(구조물) 간의 상대 위치를 계산하여 가시성 셋(set)을 데이터 베이스화, 즉 IVS를 구성하고, 상기 구성한 IVS를 광선 추적 방식에 동적으로 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측하며, 이렇게 동적 가시성 셋 링크(dynamic visibility set link), 즉 IVS를 통해 광선 추적 방식의 속도 및 정확도가 향상됨으로, 전파의 프로파게이션 환경 분석의 속도 및 정확도가 향상된다. 그러면 여기서, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전파 프로파게이션 분석 장치에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 사용자들에게 다양한 형태의 서비스를 제공하는 서비스 영역 내에 존재하는 실제 지형 및 건물 등에 의한 구조물, 즉 모든 객체들을 검출하여 확인하는 확인부(110), 상기 확인부(110)가 확인한 모든 객체들 간의 상대 위치를 계산하여 각 객체들에서의 가시성(visibility)을 기반으로 하여 IVS를 구성하는 구성부(120), 상기 구성부(120)가 구성한 IVS를 저장하는 데이터베이스(130), 상기 구성한 IVS를 이용하여 전파의 프로파게이션 환경 분석을 위한 광선 경로 검색 구조를 생성하는 생성부(140), 및 상기 생성부(140)가 생성한 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적을 통해, 즉 상기 IVS를 적용한 광선 추적 방식을 이용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측하는 분석부(150)를 포함한다.
여기서, 상기 구성부(120)는, 전술한 바와 같이 전파 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위한 전파 프로파게이션 모델을 최소화된 복잡도 및 계산량으로 획득하며, 서비스 영역 내에 존재하는 모든 객체, 예컨대 실제 지형과 건물의 분포에 따른 구조물을 고려하여 IVS를 구성함으로써 전파 프로파게이션 모델을 획득한다. 그리고, 상기 구성부(120)는, 각 객체들에서의 가시성, 다시 말해 임의의 소정 객체의 일면에서 다른 임의의 타 객체의 일면을 주시할 경우, 직접적으로 일부 면 또는 전체 면이 보이는 가시성에 따라 상기 IVS를 구성한다. 예컨대, 상기 구성부(120)는, 서비스 영역에 존재하는 객체가 도형일 경우, 일 예로 다각형(예컨대 삼각형 또는 사각형 등)일 경우, 상기 객체의 다각형 일면에서 다른 객체의 다각형 일면을 주시하여 상기 다른 객체 다각형 일면의 일부 또는 전체가 직접적으로 보여 가시성이 존재하면, 이렇게 가시성이 존재하는 객체들 간에 동적 가시성 셋 링크를 형성하는 방식으로 IVS를 구성한다. 여기서, 상기 구성부(120)가 구성하는 IVS에 대해서는 도 2를 참조하여 이하에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
그리고, 상기 생성부(140)는, 상기 구성한 IVS를 광선 추적 방식에 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석하기 위해, 상기 IVS를 이용하여 광선 경로 검색 구조를 생성한다. 여기서, 상기 생성부(140)가 생성하는 광선 경로 검색 구조에 대해서는 도 3을 참조하여 이하에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
또한, 상기 분석부(150)는 상기 구성한 IVS를 광선 추적 방식에 적용하여, 특히 3차 광선 추적 방식에 동적으로 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다. 여기서, 상기 분석부(150)는, 전기영상법을 기반으로 한 광선 가시 볼륨을 사용하는 광선 추적 방식에 상기 구성한 IVS를 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측하며, 그에 따라 고속으로 정확하게 전파의 프로파게이션 환경 분석 및 예측을 수행한다. 이때, 상기 분석부(150)는, 상기 생성부(140)가 생성한 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적을 통해 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다. 그러면 여기서, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전파 프로파게이션 분석 장치에서 상기 구성부(120)가 구성하는 IVS에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치가 구성하는 IVS를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 2는, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치가 전파의 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위해 획득하는 전파 프로파게이션 모델로서 IVS의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치에서, 확인부(110)가 서비스 영역 내에 존재하는 모든 객체들, 객체A 내지 객체J(202, …, 224)를 확인하면, 구성부(120)는, 전술한 바와 같이 전파 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위한 전파 프로파게이션 모델을 최소화된 복잡도 및 계산량으로 획득하며, 상기 전파 프로파게이션 모델로 서비스 영역 내에 존재하는 객체A 내지 객체J(202, …, 224)를 고려하여 IVS(200)를 구성한다. 여기서, 상기 객체A 내지 객체J(202, …, 224)가 사각형일 경우, 상기 구성부(120)는, 각각 사각형의 객체A 내지 객체J(202, …, 224)의 일면에서 다른 임의의 타 객체의 일면을 주시할 경우, 상기 주시한 다른 임의의 타 객체의 일부 면 또는 전체 면이 직접적으로 보이는 가시성에 따라 상기 IVS(200)를 구성한다.
보다 구체적으로 설명하면, 사각형의 객체A(202)의 일면에서 임의의 다른 타 객체를 주시할 경우, 객체C(206) 및 객체D(208)의 일면의 전체 또는 일부가 보임에 따라, 상기 객체A(202)에서 객체C(206) 및 객체D(208)는 가시성이 존재, 즉 상기 객체A(202)는 객체C(206) 및 객체D(208)와 가시성을 가짐에 따라, 상기 구성부(120)는, 상기 객체A(202)와 객체C(206) 및 객체D(208) 간에 동적 가시성 셋 링크(이하 'IVS-A'라 칭하기로 함)를 형성한다. 또한, 사각형의 객체B(204)의 일면에서 임의의 다른 타 객체를 주시할 경우, 객체E(210) 및 객체F(212)의 일면의 전체 또는 일부가 보임에 따라, 상기 객체B(204)에서 객체E(210) 및 객체F(212)는 가시성이 존재, 즉 상기 객체B(204)는 객체E(210) 및 객체F(212)와 가시성을 가짐에 따라, 상기 구성부(120)는, 상기 객체B(204)와 객체E(210) 및 객체F(212) 간에 동적 가시성 셋 링크(이하 'IVS-B'라 칭하기로 함)를 형성한다.
그리고, 사각형의 객체C(214)의 일면에서 임의의 다른 타 객체를 주시할 경우, 객체G(220)의 일면의 전체 또는 일부가 보임에 따라, 상기 객체C(214)에서 객체G(220)는 가시성이 존재, 즉 상기 객체C(214)는 객체G(220)와 가시성을 가짐에 따라, 상기 구성부(120)는, 상기 객체C(214)와 객체G(220) 간에 동적 가시성 셋 링크(이하 'IVS-C'라 칭하기로 함)를 형성한다. 아울러, 사각형의 객체E(216)의 일면에서 임의의 다른 타 객체를 주시할 경우, 객체J(224)의 일면의 전체 또는 일부가 보임에 따라, 상기 객체E(216)에서 객체J(224)는 가시성이 존재, 즉 상기 객체E(216)는 객체J(224)와 가시성을 가짐에 따라, 상기 구성부(120)는, 상기 객체E(216)와 객체J(224) 간에 동적 가시성 셋 링크(이하 'IVS-E'라 칭하기로 함)를 형성한다. 뿐만 아리라, 사각형의 객체F(218)의 일면에서 임의의 다른 타 객체를 주시할 경우, 객체I(222)의 일면의 전체 또는 일부가 보임에 따라, 상기 객체F(218)에서 객체I(222)는 가시성이 존재, 즉 상기 객체F(218)는 객체I(222)와 가시성을 가짐에 따라, 상기 구성부(120)는, 상기 객체F(218)와 객체I(222) 간에 동적 가시성 셋 링크(이하 'IVS-F'라 칭하기로 함)를 형성한다.
이렇게 상기 구성부(120)는 서비스 영역 내에 존재하는 모든 객체들에서의 가시성에 따라 객체들 간에 동적 가시성 셋 링크를 형성하며, 이렇게 형성된 동적 가시성 셋 링크에 의해 IVS(200)를 구성하고, 상기 IVS(200)는 전파 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위한 전파 프로파게이션 모델이 된다. 이때, 상기 구성된 IVS(200)는, 소스, 다시 말해 송신 포인트 또는 이미지 포인트를 기반으로 트리가 생성되지 않음으로 복잡도가 감소되어 중복 계산을 방지하며, 그에 따라 전파 프로파게이션 모델의 획득 시 복잡도 및 계산량이 최소화된다. 여기서, 임의의 소정 객체의 일면에서 임의의 다른 타 객체를 주시하여 상기 다른 타 객체의 일면의 전체 또는 일부가 보임에 따라, 상기 소정 객체와 상기 다른 타 객체 간에 동적 가시성 셋 링크가 형성될 경우, 상기 소정 객체는 송신 포인트가 되고 상기 다른 타 개첵는 수신 포인트가 된다. 그러면 여기서, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전파 프로파게이션 분석 장치에서 상기 생성부(140)가 생성하는 광선 경로 검색 구조에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치가 생성하는 광선 경로 검색 구조를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 3은, 도 2에 도시한 바와 같이 구성부(120)가 IVS(200)를 구성할 경우, 상기 구성한 IVS(200)를 이용하여 생성한 광선 경로 검색 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치에서, 구성부(120)가 도 2에 도시한 바와 같이 전파 프로파게이션 환경의 분석 및 예측을 위한 전파 프로파게이션 모델로 IVS(200)를 구성하면, 생성부(140)는, 상기 IVS(200)를 이용하여 광선 경로 검색 구조(300)를 생성한다. 여기서, 상기 생성부(140)는, 상기 IVS(200)에서 각 객체들, 예컨대 객체A 내지 객체I(320,…, 336)에서의 주시에 따라 결정되는 송신 포인트(302) 및 수신 포인트(310,312,314,316)를 고려하여 광선 경로 검색 구조(300)를 생성한다. 즉, 상기 생성부(140)는, 송신 포인트(302)와 수신 포인트(310,312,314,316)가 서비스 영역 내의 모든 객체들에 의한 임의의 환경에서 결정되면, 상기 송신 포인트를 기준으로 한 가시성에 따라, 즉 IVS(200)의 동적 가시성 셋 링크에 따라 광선 경로 검색 구조(300)를 생성한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 생성부(140)는, IVS(200)에서 상기 송신 포인트(302)를 기준으로 한 가시성에 따라 상기 송신 포인트(302)가 객체A(320) 및 객체B(322)를 통해 수신 포인트(310,312,314,316)와 연결되어 광선 경로를 형성한다. 그리고, 상기 생성부(140)는, 상기 IVS(200)에서, 객체A(320)의 동적 가시성 셋 링크, 즉 IVS-A(340)에 의해 객체A(320)와 객체C(324) 및 객체D(324) 간 광선 경로를 형성하고, 객체C(324)의 동적 가시성 셋 링크, 즉 IVS-C(344)에 의해 객체C(324)와 객체G(312) 간 광선 경로를 형성한다. 여기서, 상기 객체D(324) 및 객체G(312)는 수신 포인트(312,314)와 광선 경로를 형성한다.
또한, 상기 생성부(140)는, 상기 IVS(200)에서, 객체B(322)의 동적 가시성 셋 링크, 즉 IVS-B(342)에 의해 객체B(322)와 객체E(328) 및 객체F(330) 간 광선 경로를 형성하고, 객체E(328)의 동적 가시성 셋 링크, 즉 IVS-E(346)에 의해 도 2에서 도시한 바와 같이 객체E(328)와 객체J(224) 간 광선 경로를 형성하고, 객체F(348)의 동적 가시성 셋 링크, 즉 IVS(348)에 의해 객체F(330)와 객체I(336) 간 광선 경로를 형성한다. 여기서, 상기 객체E(328)에서 객체H(334)는 가시성이 존재하지 않음, 즉 상기 객체E(328)와 객체H(334) 간에는 동적 가시성 셋 링크가 형성되지 않음으로, IVS-E(346)에 의해 광선 경로가 형성되지 않으며, 그에 따라 상기 객체H(334)는 IVS-E(346)에 의해 경로를 연결하고자 하는 소스, 즉 송신 포인트 또는 이미지 포인트를 기준으로 프러스텀-컬링(frustum-culling)되어 제거되며, 그 결과 상기 객체H(334)는 광선 경로로 연결되지 않는다. 그리고, 객체I(326)는 수신 포인트(316)와 광선 경로를 형성한다.
이렇게 생성부(140)가 IVS(200)을 이용하여 송신 포인트(302) 및 각 객체들과 수신 포인트(310,312,314,316) 간을 광선 경로로 연결하여 광선 경로 검색 구조(300)를 생성하며, 상기 생성한 광선 경로 검색 구조(300)에서 각 객체들은 노드(node)들이 되고, 상기 송신 포인트(302)는 송신단(Tx)이 되며, 상기 수신 포인트(310,312,314,316)는 수신단(Rx)이 된다. 그리고, 상기 송신단과 노드들 및 수신단은 광선 경로에 의해 연결되고, 특히 송신 포인트(302)와 수신 포인트(310), 객체G(332)와 수신 포인트(312), 객체D(326)와 수신 포인트(314), 및 객체I(336)와 수신 포인트(316)은 직접적으로 연결된다. 즉, 상기 생성부(140)는, 상기 각 객체들에서의 동적 가시성 셋 링크에 의해 상기 각 객체들을 노드로 하여 송신단과 수신단을 상기 광선 경로로 연결한다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 생성부(140)가 IVS(200)을 이용하여 송신 포인트(302) 및 각 객체들과 수신 포인트(310,312,314,316) 간을 광선 경로로 연결하여 광선 경로 검색 구조(300)를 생성하면, 상기 분석부(150)는, 상기 분석부(150)는 상기 생성부(140)가 생성한 광선 경로 검색 구조(300)를 기반으로 역방향 광선 추적(360)을 통해 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다. 즉, 상기 분석부(150)는, 상기 구성한 IVS(200)를 광선 추적 방식에 적용하여, 특히 3차 광선 추적 방식에 동적으로 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다. 여기서, 상기 분석부(150)는, 전술한 바와 같이 전기영상법을 기반으로 한 광선 가시 볼륨을 사용하는 광선 추적 방식에 상기 구성한 IVS(200)를 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측하며, 그에 따라 고속으로 정확하게 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다. 그러면 여기서, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전파 프로파게이션 분석 장치가 전파의 프로파게이션 환경(특성)을 분석 및 예측하는 동작을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전파 시스템에서 전파 프로파게이션 분석 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 410단계에서, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 사용자들에게 다양한 형태의 서비스를 제공하는 서비스 영역 내에 존재하는 실제 지형 및 건물 등에 의한 구조물, 즉 모든 객체들을 검출하여 확인한다.
그런 다음, 420단계에서, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 상기 확인한 모든 객체들 간의 상대적 위치를 계산하여 각 객체들에서의 가시성에 따라 IVS를 구성한다. 여기서, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 전술한 바와 같이 각 객체들에서의 가시성, 다시 말해 임의의 소정 객체의 일면에서 다른 임의의 타 객체의 일면을 주시할 경우, 직접적으로 일부 면 또는 전체 면이 보이는 가시성에 따라 각 객체들의 동적 가시성 셋 링크를 형성하며, 이렇게 형성한 각 객체들의 동적 가시성 셋 링크를 통해 IVS를 구성한다.
다음으로, 430단계에서, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 상기 구성한 IVS를 이용하여 광선 경로 검색 구조를 생성한다. 여기서, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 전술한 바와 같이 상기 구성한 IVS에서, 각 객체들에서의 동적 가시성 셋 링크를 통해 송신 포인트와 각 객체들 및 수신 포인트 간에 광선 경로를 형성하여 광선 경로 검색 구조를 생성한다.
그리고, 440단계에서, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 상기 생성한 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적(360)을 통해 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다. 즉, 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 상기 구성한 IVS를 광선 추적 방식에 적용하여, 특히 3차 광선 추적 방식에 동적으로 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측하며, 이때 상기 전파 프로파게이션 분석 장치는, 전기영상법을 기반으로 한 광선 가시 볼륨을 사용하는 광선 추적 방식에 상기 구성한 IVS를 적용하여 전파의 프로파게이션 환경을 분석 및 예측한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 전파(radio wave) 시스템에서 전파의 프로파게이션(propagation)을 분석하는 장치에 있어서,
    사용자들에게 서비스를 제공하는 서비스 영역에 존재하는 모든 객체들을 검색하여 확인하는 확인부;
    상기 확인한 객체들 간 상대적 위치를 계산하여 각 객체들에서의 가시성(visibility)을 기반으로 하여 전파 프로파게이션 모델을 획득하는 구성부;
    상기 전파 프로파게이션 모델을 동적으로 광선 추적(ray tracing)에 적용하여 상기 서비스 영역에서 전파의 프로파게이션을 분석하는 분석부;를 포함하며;
    상기 구성부는, 상기 각 객체들에서의 가시성을 기반으로, 상기 각 객체들에서의 동적 가시성 셋 링크(dynamic visibility set link)를 형성하여 상호 객체 가시성 셋(IVS: Interobject Visibility Set)을 구성하며, 상기 상호 객체 가시성 셋에 의해 상기 전파 프로파게이션 모델을 획득하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구성부는, 상기 확인한 객체들 중, 임의의 소정 객체의 일면에서 다른 임의의 타 객체의 일면을 주시하여, 상기 타 객체의 일면이 직접적으로 보여 가시성이 존재할 경우, 상기 소정 객체와 상기 타 객체 간에 상기 동적 가시성 셋 링크를 형성하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상호 객체 가시성 셋을 이용하여 상기 각 객체들 간에 광선 경로(ray path)를 형성하여 광선 경로 검색(ray path searching) 구조를 생성하는 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 생성부는, 상기 각 객체들에서의 동적 가시성 셋 링크에 의해 상기 각 객체들을 노드(node)로 하여 송신단과 수신단을 상기 광선 경로로 연결하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 장치.

  6. 제5항에 있어서,
    상기 생성부는, 상기 동적 가시성 셋 링크에 의해 상기 확인한 객체들 중 상기 광선 경로로 연결되지 않은 객체를 프러스텀-컬링(frustum-culling)하여 제거하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 분석부는, 상기 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적(backward ray tracing)을 통해 상기 전파의 프로파게이션을 분석하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 분석부는, 상기 상호 객체 가시성 셋을 전기영상법(electro-image method)을 기반으로 한 광선 가시 볼륨(ray viewing volume)을 사용하는 광선 추적에 적용하여 상기 전파의 프로파게이션을 분석하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 장치.

  9. 삭제
  10. 전파(radio wave) 시스템에서 전파의 프로파게이션(propagation)을 분석하는 방법에 있어서,
    사용자들에게 서비스를 제공하는 서비스 영역에 존재하는 모든 객체들을 검색하여 확인하는 단계;
    상기 확인한 객체들 간 상대적 위치를 계산하여 각 객체들에서의 가시성(visibility)을 기반으로 하여 전파 프로파게이션 모델로 상호 객체 가시성 셋(IVS: Interobject Visibility Set)을 구성하는 단계;
    상기 상호 객체 가시성 셋을 이용하여 상기 각 객체들 간에 광선 경로(ray path)를 형성하여 광선 경로 검색(ray path searching) 구조를 생성하는 단계;
    상기 광선 경로 검색 구조를 기반으로 역방향 광선 추적(backward ray tracing)을 통해 상기 전파 프로파게이션 모델을 동적으로 광선 추적(ray tracing)에 적용하여 상기 서비스 영역에서 전파의 프로파게이션을 분석하는 단계;를 포함하며;
    상기 구성하는 단계는, 상기 각 객체들에서의 가시성을 기반으로, 상기 각 객체들에서의 동적 가시성 셋 링크(dynamic visibility set link)를 형성하여 상기 상호 객체 가시성 셋을 구성하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구성하는 단계는, 상기 확인한 객체들 중, 임의의 소정 객체의 일면에서 다른 임의의 타 객체의 일면을 주시하여, 상기 타 객체의 일면이 직접적으로 보여 가시성이 존재할 경우, 상기 소정 객체와 상기 타 객체 간에 상기 동적 가시성 셋 링크를 형성하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는, 상기 각 객체들에서의 동적 가시성 셋 링크에 의해 상기 각 객체들을 노드(node)로 하여 송신단과 수신단을 상기 광선 경로로 연결하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는, 상기 동적 가시성 셋 링크에 의해 상기 확인한 객체들 중 상기 광선 경로로 연결되지 않은 객체를 프러스텀-컬링(frustum-culling)하여 제거하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 분석하는 단계는, 상기 상호 객체 가시성 셋을 전기영상법(electro-image method)을 기반으로 한 광선 가시 볼륨(ray viewing volume)을 사용하는 광선 추적에 적용하여 상기 전파의 프로파게이션을 분석하는 것을 특징으로 하는 전파 프로파게이션 분석 방법.
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