KR102012796B1 - 무선신호 전파 계산장치 및 그 장치의 동작 방법 - Google Patents

무선신호 전파 계산장치 및 그 장치의 동작 방법 Download PDF

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    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters

Abstract

본 발명은, 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 송신기의 위치 변경 시 기존의 전파경로를 재활용할 수 있도록 하여, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄여 계산 효율을 높일 수 있는 무선신호 전파 계산장치 및 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법을 개시하고 있다.

Description

무선신호 전파 계산장치 및 그 장치의 동작 방법{CALCULATION APPARATUS AND METHOD FOR WIRELESS SIGNAL PROPAGATION}
본 발명은 무선신호 전파 계산장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 송신기의 위치 변경 시 기존의 전파경로를 재활용할 수 있도록 하여, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄여 계산 효율을 높일 수 있는 무선신호 전파 계산장치 및 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법에 관한 것이다.
무선 통신망을 구축하기 위해 기지국 등의 기반시설과, 모바일단말 및 무선랜 등의 무선기기를 설계하는데 있어서, 반드시 필요한 정보로는 전파모델을 들 수 있다.
이러한 전파모델을 얻기 위한 전파모델 예측 방법 중 가장 대표적인 방법은, 컴퓨터를 통한 시뮬레이션 환경에서 건물데이터를 바탕으로 하여 전파경로를 검색하고, 검색한 전파경로를 활용하여 전파모델을 얻는 방법이 있다. 이때, 건물데이터를 바탕으로 하여 전파경로를 검색하는 방법으로는, 광선 추적법을 채택하는 것이 일반적이다.
이에, 도 1을 참조하여, 전술한 전파모델 예측 방법에서 광선 추적법에 따라서 전파경로를 검색하는 과정을 간단히 설명하도록 한다.
전파모델 예측 방법은, 특정 송신지점(X)에서 모든 방향으로 반 무한 직선의 형태를 가진 광선을 생성하여 물체표면 즉 건물데이터를 바탕으로 하는 면(A,B)를 만나면 반사,투과,회절되면서 진행하도록 한다. 이처럼 송신지점(X)에서 모든 방향으로 진행되는 광선이 원하는 측정점(Y)을 지나가게 되면, 이 전파경로(1)를 송신지점(X) 및 측정점(Y) 간의 전파경로로 검색하게 된다.
이에, 전파모델 예측 방법은, 전술과 같이 검색한 전파경로(1)을 활용하여 송신지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여 측정점(Y)에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산할 수 있다.
이처럼, 전파모델 예측 방법은, 전술과 같이 하나의 송신지점(X)을 기준으로 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 모두 검색하고, 검색된 모든 전파경로를 활용하여 송신지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여 모든 측정점에 도달하는 무선신호 전파세기들을 모두 계산함으로써, 그 결과를 전파모델로 얻는 것이다.
이처럼, 전파모델 예측 방법은, 건물데이터를 바탕으로 하여 가능한 모든 전파경로를 검색/활용하여 전파모델을 얻기 때문에, 매우 정확한 전파모델을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
헌데, 전술과 같은 기존의 전파모델 예측 방법은, 전파모델을 얻고자 하는 송신기(10)의 위치가 변경되면(X -> X'), 송신지점(X')을 기준으로 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 모두 재 검색해야만 한다. 이처럼, 송신기(10)의 위치 변경(X -> X') 시 모든 전파경로를 재 검색하는 것은, 전파경로 검색이 전파모델을 얻는 계산 과정에서 가장 많은 소요시간을 필요로 한다는 점을 감안하면, 매우 비효율적인 과정이다.
이에, 본 발명에서는, 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 송신기의 위치 변경 시 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄여 계산 효율을 높일 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 송신기의 위치 변경 시 기존의 전파경로를 재활용할 수 있도록 하여, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄여 계산 효율을 높일 수 있는 무선신호 전파 계산장치 및 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법을 제안하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 무선신호 전파 계산장치는, 송신기가 위치하는 제1지점으로부터 제2지점에 도달하는 광선에 관하여 검색된 상기 제1지점 및 상기 제2지점 간의 전파경로를 저장하는 전파경로저장부; 상기 송신기의 위치가 제3지점으로 변경되면, 상기 제3지점 및 상기 제1지점에 기초하여 기 검색된 상기 전파경로와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기를 생성하는 배열송신기생성부; 및 상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대하여, 상기 전파경로 및 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 전파세기계산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기는, 상기 제3지점의 제1송신기 및 상기 제1지점을 중심으로 하여 상기 제1송신기와 대칭되는 위치의 제2송신기를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 배열송신기에 포함되는 제1송신기 및 제2송신기의 송신세기는, 상기 송신기의 송신세기를 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기의 개수로 나눈 값을 가지며, 각 한 쌍의 배열송신기 별로, 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 제2송신기 각각은 양(+)의 부호 또는 음(-)의 부호 중 서로 다른 부호를 갖질 수 있다.
바람직하게는, 상기 전파세기계산부는, 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 송신기에서 송신되는 각 무선신호에 대하여, 상기 전파경로를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 각 무선신호 전파세기를 계산하고, 상기 각 송신기의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 기초로, 상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기를 계산할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 송신기가 위치하는 제1지점으로부터 제2지점에 도달하는 광선과 관하여 검색된 상기 제1지점 및 상기 제2지점 간의 전파경로를 저장하는 전파경로저장단계; 상기 송신기의 위치가 제3지점으로 변경되면, 상기 제3지점 및 상기 제1지점에 기초하여 기 검색된 상기 전파경로와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기를 생성하는 배열송신기생성단계; 및 상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대하여, 상기 전파경로 및 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 전파세기계산단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기는, 상기 제3지점의 제1송신기 및 상기 제1지점을 중심으로 하여 상기 제1송신기와 대칭되는 위치의 제2송신기를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 배열송신기에 포함되는 제1송신기 및 제2송신기의 송신세기는, 상기 송신기의 송신세기를 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기의 개수로 나눈 값을 가지며, 각 한 쌍의 배열송신기 별로, 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 제2송신기 각각은 양(+)의 부호 또는 음(-)의 부호 중 서로 다른 부호를 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 전파세기계산단계는, 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 송신기에서 송신되는 각 무선신호에 대하여, 상기 전파경로를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 각 무선신호 전파세기를 계산하고, 상기 각 송신기의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 기초로, 상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기를 계산할 수 있다.
이에, 본 발명의 무선신호 전파 계산장치 및 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 송신기의 위치가 변경 기존의 기 검색된 전파경로를 재활용하여 변경된 위치의 송신기에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파계수를 계산할 수 있기 때문에, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄여 계산 효율을 높이는 효과를 도출한다.
도 1은 송신기의 위치 변경에 따라서 전파경로가 달라지는 예를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선신호 전파 계산장치에서 송신기의 위치 변경에 따라 생성한 한 쌍의 배열송신기를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선신호 전파 계산장치의 구성을 설명하는 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법을 설명하는 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선신호 전파 계산장치를 설명하도록 하겠다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치(100)는, 송신기가 위치하는 제1지점으로부터 제2지점에 도달하는 광선에 관하여 검색된 상기 제1지점 및 상기 제2지점 간의 전파경로를 저장하는 전파경로저장부(120)와, 상기 송신기의 위치가 제3지점으로 변경되면, 상기 제3지점 및 상기 제1지점에 기초하여 기 검색된 상기 전파경로와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기를 생성하는 배열송신기생성부(130)와, 상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대하여, 상기 전파경로 및 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 전파세기계산부(140)를 포함한다.
전파경로저장부(120)는, 송신기가 위치하는 제1지점으로부터 제2지점에 도달하는 광선에 관하여 검색된 상기 제1지점 및 상기 제2지점 간의 전파경로를 저장한다.
즉, 전파경로저장부(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이 송신기(10)가 위치하는 송신지점(X) 즉 제1지점(X)부터 측정점(Y) 즉 제2지점(Y)에 도달하는 광선에 관하여 검색된 제1지점(X) 및 제2지점(Y) 간의 전파경로(1)를 저장한다.
보다 구체적으로는, 전파경로저장부(120)는, 송신기(10)가 위치하는 제1지점(X)을 기준으로 검색되는 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 저장할 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치(100)는, 광선 추적법을 기반으로 전파경로를 검색하는 전파경로검색부(110)를 더 포함할 수 있다.
전파경로검색부(110)는, 송신기(10)가 위치하는 송신지점(X) 즉 제1지점(X)에서 모든 방향으로 반 무한 직선의 형태를 가진 광선을 생성하여 물체표면 즉 건물데이터를 바탕으로 하는 면(A,B)를 만나면 반사,투과,회절되면서 진행하도록 한다. 이처럼 제1지점(X)에서 모든 방향으로 진행되는 광선이 원하는 측정점(Y) 즉 제2지점(Y)을 지나가게 되면, 이 전파경로(1)를 제1지점(X) 및 제2지점(Y) 간의 전파경로로 검색한다.
이처럼, 전파경로검색부(110)는, 송신기(10)가 위치하는 제1지점(X)을 기준으로 제2지점(Y)과의 전파경로(1)를 검색할 수 있고, 이외에도 송신기(10)가 위치하는 제1지점(X)을 기준으로 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 모두 검색할 수 있다.
이에, 전파경로저장부(120)는, 전파경로검색부(110)의 전파경로 검색 결과, 즉 제1지점(X)을 기준으로 제2지점(Y)과의 전파경로(1) 뿐 아니라 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 저장할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치(100)는, 전파경로검색부(110)를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 전파경로검색부(110)는, 외부에서 전파경로검색부(110)의 기능을 수행하는 별도 검색장치(미도시)와 연동하여, 제1지점(X)을 기준으로 하는 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 획득/저장할 수도 있다.
이에, 전파세기계산부(140)는, 전파경로저장부(120)에 저장된 모든 전파경로를 활용하여 제1지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여 모든 측정점에 도달하는 무선신호 전파세기들을 모두 계산할 수 있다.
예컨대, 제1지점(X)을 기준으로 하는 모든 측정점 중에서 제2지점(Y)을 언급하여 설명하면, 전파세기계산부(140)는, 제1지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여, 전파경로저장부(120)에 저장된 제1지점(X) 및 제2지점(Y) 간의 전파경로(1)을 기초로 제2지점(Y)에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 것이다.
이에, 전파모델 예측 방법으로 동작하는 장치(미도시)에서는, 본 발명의 무선신호 전파 계산장치(100)에서 전술과 같이 계산한 결과 즉 제1지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여 모든 측정점에 도달하는 무선신호 전파세기들을 기반으로 하는 전파모델을 얻을 수 있다.
한편, 도 1에서와 같이 송신기(10)의 위치가 송신지점(X) 즉 제1지점(X)에서 제3지점(X')로 변경될 수 있다.
이 경우, 기존의 기술이라면, 송신기(10)의 위치가 변경되면(X -> X', 제3지점(X')을 기준으로 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 모두 재 검색할 것이다.
하지만, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치(100)는, 송신기(10)의 위치가 변경되더라도(X -> X'), 전파경로 재 검색 없이, 변경된 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대해서 모든 측정점에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산할 수 있도록 한다.
이를 위한 구성인 배열송신기생성부(130)는, 송신기(10)의 위치가 제3지점(X')으로 변경되면, 가능한 모든 측정점 별로, 제3지점(X') 및 제1지점(X)에 기초하여 제1지점(X)을 중심으로 하며 제1지점(X) 및 해당 측정점 간의 기 검색된 전파경로와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기를 생성한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 모든 측정점 중에서 제2지점(Y)을 언급하여 설명하도록 한다.
즉, 제2지점(Y)을 언급하여 설명하면, 배열송신기생성부(130)는, 송신기(10)의 위치가 제3지점(X')으로 변경되면, 제3지점(X') 및 제1지점(X)에 기초하여 제1지점(X)을 중심으로 하며 제1지점(X) 및 제2지점(Y) 간의 기 검색된 전파경로(1)와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기, 예컨대 도 2에 도시된 바와 같은 한 쌍의 배열송신기1,2를 생성할 수 있다.
다시 말해, 송신기(10)의 위치가 제1지점(X)에서 제3지점(X')으로 변경되면, 제3지점(X')의 송신기(10)에 대응하여 적어도 한 쌍의 배열송신기를 가상으로 생성함으로써 제3지점(X')의 송신기(10)를 전술과 같이 생성한 적어도 한 쌍의 배열송신기로 등가적으로 변환하는 것이다.
이는, 다수의 안테나원소로 이루어진 배열안테나의 경우 배열의 중심 위치에서 무선신호가 송신되는 형태로 간주할 수 있다는 특징을 기반으로, 3지점(X')의 송신기(10)에 대응하여 등가적으로 변환된 적어도 한 쌍의 배열송신기에서 송신되는 무선신호의 복사 패턴은 제1지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호의 복사 패턴과 서로 상이할 수 있지만, 전파경로는 서로 동일하다는 점에 기인한다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 배열송신기생성부(130)에서 한 쌍의 배열송신기1,2를 생성하는 것으로 설명하도록 하겠다.
여기서, 배열송신기생성부(130)에서 생성된 한 쌍의 배열송신기1,2를 보다 구체적으로 설명하면, 한 쌍의 배열송신기1,2는, 제3지점(X')의 제1송신기 및 제1지점(X)을 중심으로 하여 제1송신기와 대칭되는 위치(X")의 제2송신기를 포함한다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 배열송신기1에는, 제3지점(X')의 제1송신기(11) 및 제1지점(X)을 중심으로 하여 제1송신기(11)와 대칭되는 위치(X")의 제2송신기(12)가 포함된다. 그리고, 배열송신기2에는, 제3지점(X')의 제1송신기(13) 및 제1지점(X)을 중심으로 하여 제1송신기(13)와 대칭되는 위치(X")의 제2송신기(14)가 포함된다.
이때, 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 제1송신기 및 제2송신기의 송신세기는, 송신기(10)의 송신세기를 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 배열송신기의 개수로 나눈 값을 갖는다.
즉, 도 2에서와 같이 한 쌍의 배열송신기1,2를 언급하여 설명하면, 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 제1송신기(11,13) 및 제2송신기(12,14)의 송신세기는, 송신기(10)의 송신세기(S)를 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 배열송신기의 개수 즉 2로 나눈 값을 갖는다.
이에, 제1송신기(11,13) 및 제2송신기(12,14)의 송신세기는, 송신기(10)의 송신세기(S)를 2로 나눈
Figure 112013023746549-pat00001
일 것이다.
그리고, 각 한 쌍의 배열송신기 별로, 한 쌍의 배열송신기 중 하나의 배열송신기에 포함되는 제2송신기의 송신세기는, 양(+)의 부호 또는 음(-)의 부호 중 송신기(10)의 송신세기와 반대되는 부호를 갖는다.
즉, 도 2에서와 같이 한 쌍의 배열송신기1,2를 언급하여 설명하면, 한 쌍의 배열송신기1,2 중 하나의 배열송신기 예컨대 배열송신기2에 포함되는 제2송신기(14)의 송신세기(
Figure 112013023746549-pat00002
)는, 양(+)의 부호 또는 음(-)의 부호 중 송신기(10)의 송신세기(S)와 반대되는 부호를 갖는다.
이에, 송신기(10)의 송신세기(S)가 양(+)의 부호를 갖는다면, 배열송신기1에 포함된 제1송신기(11) 및 제2송신기(12)와 배열송신기2에 포함된 제1송신기(13)의 송신세기는, +
Figure 112013023746549-pat00003
일 것이고, 배열송신기2에 포함된 제2송신기(14)의 송신세기는, -
Figure 112013023746549-pat00004
일 것이다.
이처럼, 배열송신기생성부(130)는, 송신기(10)의 위치가 제1지점(X)에서 제3지점(X')으로 변경되면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1지점(X)을 중심으로 하며 기 검색된 전파경로(1)와 동일한 전파경로를 갖는 전술한 한 쌍의 배열송신기1,2를 생성한다.
전파세기계산부(140)는, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여, 전파경로(1) 및 한 쌍의 배열송신기1,2를 기초로 제2지점(Y)에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산한다.
보다 구체적으로 설명하면, 전파세기계산부(140)는, 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 각 송신기(11,12,13,14)에서 송신되는 각 무선신호에 대하여, 전파경로(1)를 기초로 제2지점(Y)에 도달하는 각 무선신호 전파세기를 계산한다.
이때, 전파세기계산부(140)이 송신기에서 송신되는 무선신호에 대하여 전파경로를 기초로 제2지점(Y)에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 과정은, 기존의 다양한 계산알고리즘 중 하나를 채택함으로써 실현할 수 있다.
예컨대, 전파세기계산부(140)는, 배열송신기1에 포함된 제1송신기(11)에서 송신되는 무선신호에 대하여, 제1송신기(11)의 송신세기(+
Figure 112013023746549-pat00005
), 전파경로(1)을 통해 확인되는 제1송신기(11) 및 제2지점(Y) 간의 거리에 의한 전파 감쇄, 전파경로(1)을 통해 확인되는 무선신호의 반사 및 투과 및 회절 등에 의한 감쇄 등을 적용함으로써, 제2지점(Y)에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산할 수 있다.
이처럼, 전파세기계산부(140)는, 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 각 송신기(11,12,13,14)에서 송신되는 각 무선신호에 대하여, 각 무선신호 전파세기를 계산할 수 있다.
그리고, 전파세기계산부(140)는, 전술과 같이 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 기초로, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기를 계산할 수 있다.
즉, 전파세기계산부(140)는, 전술과 같이 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 모두 합한 값을, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기인 것으로 계산할 수 있다.
여기서, 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기 중에서, 제3지점(X')에 위치하는 배열송신기1에 포함된 제1송신기(11)의 무선신호 전파세기(+) 및 배열송신기2에 포함된 제1송신기(13)의 무선신호 전파세기(+)는 서로 크기가 같고 부호도 같기 때문에 합하면 2배가 될 것이고, 제3지점(X')에 대칭되는 위치(X")에 위치하는 배열송신기1에 포함된 제2송신기(12)의 무선신호 전파세기(+) 및 배열송신기2에 포함된 제2송신기(14)의 무선신호 전파세기(-)는 서로 크기는 같지만 부호가 다르기 때문에 합하면 상쇄될 것이다.
따라서, 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 모두 합한 값은, 제3지점(X')에 위치하는 제1송신기(11) 또는 제1송신기(13)에서 송신되는 무선신호에 대하여 계산한 무선신호 전파세기의 2배일 것이다.
여기서, 전술한 바와 같이 제1송신기(11) 또는 제1송신기(13)의 송신세기(
Figure 112013023746549-pat00006
)는, 제3지점(X')으로 변경된 송신기(10)의 송신세기(S)의 1/2이기 때문에, 전술과 같이 3지점(X')의 송신기(10)에 대응하여 등가적으로 변환된 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 각 송신기(11,12,13,14)의 계산된 무선신호 전파세기를 모두 합한 값은, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기일 수 있다.
이에, 전파모델 예측 방법으로 동작하는 장치(미도시)에서는, 본 발명의 무선신호 전파 계산장치(100)에서 전술과 같이 계산한 결과 즉 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여 모든 측정점에 도달하는 무선신호 전파세기들을 기반으로 하는 전파모델을, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간 만큼 빠르게 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치는, 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 배열안테나의 특징을 활용함으로써, 송신기의 위치가 변경 기존의 기 검색된 전파경로를 재활용하여 변경된 위치의 송신기에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파계수를 계산할 수 있기 때문에, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄여 계산 효율을 높일 수 있다.
한편, 배열안테나의 경우, 배열안테나의 크기가 주변 물체나 빈 공간의 부피에 비해 상대적으로 작아야만, 배열의 중심 위치에서 무선신호가 송신되는 형태로 간주할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치(100)는, 송신기(10)의 위치가 제1지점(X)에서 제3지점(X')변경되는 경우의 변경범위가 배열송신기의 크기와 연관되므로, 변경범위가 기 설정된 임계변경범위(주변 물체나 빈 공간의 부피에 비해 상대적으로 작도록 기 설정되는 값) 이내인 경우에만 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 전술에서는, 설명의 편의를 위해 한 쌍의 배열송신기1,2를 언급하였으나 이는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치(100)는, 한 쌍의 배열송신기1,2 및 한 쌍의 배열송신기3,4를 생성하고 이를 기반으로 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기를 계산하는 것도 가능할 것이다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법을 구체적으로 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해 전술한 도 1 내지 도 3의 참조번호를 언급하여 설명하도록 하겠다.
본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 송신기(10)가 위치하는 송신지점(X) 즉 제1지점(X)에서 모든 방향으로 반 무한 직선의 형태를 가진 광선을 생성하여 물체표면 즉 건물데이터를 바탕으로 하는 면(A,B)를 만나면 반사,투과,회절되면서 진행하도록 하고, 이처럼 제1지점(X)에서 모든 방향으로 진행되는 광선이 원하는 측정점(Y) 즉 제2지점(Y)을 지나가게 되면, 이 전파경로(1)를 제1지점(X) 및 제2지점(Y) 간의 전파경로로 검색한다(S100).
이처럼, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 송신기(10)가 위치하는 제1지점(X)을 기준으로 제2지점(Y)과의 전파경로(1)를 검색할 수 있고, 이외에도 송신기(10)가 위치하는 제1지점(X)을 기준으로 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 모두 검색할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, S100단계의 전파경로 검색 결과, 즉 제1지점(X)을 기준으로 제2지점(Y)과의 전파경로(1) 뿐 아니라 가능한 모든 측정점과의 전파경로들을 저장할 수 있다(S110).
이에, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, S100단계에서 저장된 모든 전파경로를 활용하여 제1지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여 모든 측정점에 도달하는 무선신호 전파세기들을 모두 계산할 수 있다(S120).
예컨대, 제1지점(X)을 기준으로 하는 모든 측정점 중에서 제2지점(Y)을 언급하여 설명하면, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 제1지점(X)의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여, S110단계에서 저장된 제1지점(X) 및 제2지점(Y) 간의 전파경로(1)을 기초로 제2지점(Y)에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 것이다.
한편, 도 1에서와 같이 송신기(10)의 위치가 송신지점(X) 즉 제1지점(X)에서 제3지점(X')로 변경될 수 있다.
본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 송신기(10)의 위치가 제3지점(X')으로 변경되면, 가능한 모든 측정점 별로, 제3지점(X') 및 제1지점(X)에 기초하여 제1지점(X) 및 해당 측정점 간의 기 검색된 전파경로와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기를 생성한다(S130).
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 모든 측정점 중에서 제2지점(Y)을 언급하여 설명하도록 한다.
즉, 제2지점(Y)을 언급하여 설명하면, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 송신기(10)의 위치가 제3지점(X')으로 변경되면, 제3지점(X') 및 제1지점(X)에 기초하여 제1지점(X)을 중심으로 하며 제1지점(X) 및 제2지점(Y) 간의 기 검색된 전파경로(1)와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기, 예컨대 도 2에 도시된 바와 같은 한 쌍의 배열송신기1,2를 생성할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, S130단계에서 한 쌍의 배열송신기1,2를 생성하는 것으로 설명하도록 하겠다.
여기서, 한 쌍의 배열송신기1,2를 보다 구체적으로 설명하면, 한 쌍의 배열송신기1,2는, 제3지점(X')의 제1송신기 및 제1지점(X)을 중심으로 하여 제1송신기와 대칭되는 위치(X")의 제2송신기를 포함한다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 배열송신기1에는, 제3지점(X')의 제1송신기(11) 및 제1지점(X)을 중심으로 하여 제1송신기(11)와 대칭되는 위치(X")의 제2송신기(12)가 포함된다. 그리고, 배열송신기2에는, 제3지점(X')의 제1송신기(13) 및 제1지점(X)을 중심으로 하여 제1송신기(13)와 대칭되는 위치(X")의 제2송신기(14)가 포함된다.
이때, 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 제1송신기 및 제2송신기의 송신세기는, 송신기(10)의 송신세기를 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 배열송신기의 개수로 나눈 값을 갖는다.
즉, 도 2에서와 같이 한 쌍의 배열송신기1,2를 언급하여 설명하면, 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 제1송신기(11,13) 및 제2송신기(12,14)의 송신세기는, 송신기(10)의 송신세기(S)를 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 배열송신기의 개수 즉 2로 나눈 값을 갖는다.
이에, 제1송신기(11,13) 및 제2송신기(12,14)의 송신세기는, 송신기(10)의 송신세기(S)를 2로 나눈
Figure 112013023746549-pat00007
일 것이다.
그리고, 각 한 쌍의 배열송신기 별로, 한 쌍의 배열송신기 중 하나의 배열송신기에 포함되는 제2송신기의 송신세기는, 양(+)의 부호 또는 음(-)의 부호 중 송신기(10)의 송신세기와 반대되는 부호를 갖는다.
즉, 도 2에서와 같이 한 쌍의 배열송신기1,2를 언급하여 설명하면, 한 쌍의 배열송신기1,2 중 하나의 배열송신기 예컨대 배열송신기2에 포함되는 제2송신기(14)의 송신세기(
Figure 112013023746549-pat00008
)는, 양(+)의 부호 또는 음(-)의 부호 중 송신기(10)의 송신세기(S)와 반대되는 부호를 갖는다.
이에, 송신기(10)의 송신세기(S)가 양(+)의 부호를 갖는다면, 배열송신기1에 포함된 제1송신기(11) 및 제2송신기(12)와 배열송신기2에 포함된 제1송신기(13)의 송신세기는, +
Figure 112013023746549-pat00009
일 것이고, 배열송신기2에 포함된 제2송신기(14)의 송신세기는, -
Figure 112013023746549-pat00010
일 것이다.
이에 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대하여, 전파경로(1) 및 한 쌍의 배열송신기1,2를 기초로 제2지점(Y)에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산한다(S140,S150).
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 각 송신기(11,12,13,14)에서 송신되는 각 무선신호에 대하여, 전파경로(1)를 기초로 제2지점(Y)에 도달하는 각 무선신호 전파세기를 계산한다(S140).
그리고, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 전술과 같이 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 기초로, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기를 계산할 수 있다(S150).
즉, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 전술과 같이 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 모두 합한 값을, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기인 것으로 계산할 수 있다.
여기서, 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기 중에서, 제3지점(X')에 위치하는 배열송신기1에 포함된 제1송신기(11)의 무선신호 전파세기(+) 및 배열송신기2에 포함된 제1송신기(13)의 무선신호 전파세기(+)는 서고 크기가 같고 부호도 같기 때문에 합하면 2배가 될 것이고, 제3지점(X')에 대칭되는 위치(X")에 위치하는 배열송신기1에 포함된 제2송신기(12)의 무선신호 전파세기(+) 및 배열송신기2에 포함된 제2송신기(14)의 무선신호 전파세기(-)는 서로 크기는 같지만 부호가 다르기 때문에 합하면 상쇄될 것이다.
따라서, 각 송신기(11,12,13,14)의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 모두 합한 값은, 제3지점(X')에 위치하는 제1송신기(11) 또는 제1송신기(13)에서 송신되는 무선신호에 대하여 계산한 무선신호 전파세기의 2배일 것이다.
여기서, 전술한 바와 같이 제1송신기(11) 또는 제1송신기(13)의 송신세기(
Figure 112013023746549-pat00011
)는, 제3지점(X')으로 변경된 송신기(10)의 송신세기(S)의 1/2이기 때문에, 전술과 같이 3지점(X')의 송신기(10)에 대응하여 등가적으로 변환된 한 쌍의 배열송신기1,2에 포함되는 각 송신기(11,12,13,14)의 계산된 무선신호 전파세기를 모두 합한 값은, 제3지점(X')의 송신기(10)에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법은, 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 배열안테나의 특징을 활용함으로써, 송신기의 위치가 변경 기존의 기 검색된 전파경로를 재활용하여 변경된 위치의 송신기에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파계수를 계산할 수 있기 때문에, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄여 계산 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선신호 전파 계산장치의 동작 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.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 무선신호 전파 계산장치 및 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법에 따르면, 광선 추적법을 기반으로 검색되는 전파경로를 활용하여 송신기에서 송신되는 무선신호의 전파세기를 계산하는데 있어서, 송신기의 위치 변경 시 기존의 전파경로를 재활용할 수 있도록 하여, 전파경로 재검색으로 인한 소요시간을 줄인다는 점에서 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 무선신호 전파 계산장치
110 : 전파경로검색부 120 : 전파경로저장부
130 : 배열송신기생성부 140 : 전파세기계산부

Claims (8)

  1. 송신기가 위치하는 제1지점으로부터 제2지점에 도달하는 광선에 관하여 검색된 상기 제1지점 및 상기 제2지점 간의 전파경로를 저장하는 전파경로저장부;
    상기 송신기의 위치가 제3지점으로 변경되면, 상기 제3지점 및 상기 제1지점에 기초하여 기 검색된 상기 전파경로와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기를 생성하는 배열송신기생성부; 및
    상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대하여, 상기 전파경로 및 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 전파세기계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기는,
    상기 제3지점의 제1송신기 및 상기 제1지점을 중심으로 하여 상기 제1송신기와 대칭되는 위치의 제2송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 배열송신기에 포함되는 제1송신기 및 제2송신기의 송신세기는, 상기 송신기의 송신세기를 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기의 개수로 나눈 값을 가지며,
    각 한 쌍의 배열송신기 별로, 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 제2송신기 의 송신세기는 양(+)의 부호 및 음(-)의 부호 중 서로 반대되는 부호를 갖는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전파세기계산부는,
    상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 송신기에서 송신되는 각 무선신호에 대하여, 상기 전파경로를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 각 무선신호 전파세기를 계산하고,
    상기 각 송신기의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 기초로, 상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기를 계산하는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치.
  5. 송신기가 위치하는 제1지점으로부터 제2지점에 도달하는 광선과 관하여 검색된 상기 제1지점 및 상기 제2지점 간의 전파경로를 저장하는 전파경로저장단계;
    상기 송신기의 위치가 제3지점으로 변경되면, 상기 제3지점 및 상기 제1지점에 기초하여 기 검색된 상기 전파경로와 동일한 전파경로를 갖는 적어도 한 쌍의 배열송신기를 생성하는 배열송신기생성단계; 및
    상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대하여, 상기 전파경로 및 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 무선신호 전파세기를 계산하는 전파세기계산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기는,
    상기 제3지점의 제1송신기 및 상기 제1지점을 중심으로 하여 상기 제1송신기와 대칭되는 위치의 제2송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 배열송신기에 포함되는 제1송신기 및 제2송신기의 송신세기는, 상기 송신기의 송신세기를 상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 배열송신기의 개수로 나눈 값을 가지며,
    각 한 쌍의 배열송신기 별로, 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 제2송신기 의 송신세기는 양(+)의 부호 및 음(-)의 부호 중 서로 반대되는 부호를 갖는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전파세기계산단계는,
    상기 적어도 한 쌍의 배열송신기에 포함되는 각 송신기에서 송신되는 각 무선신호에 대하여, 상기 전파경로를 기초로 상기 제2지점에 도달하는 각 무선신호 전파세기를 계산하고,
    상기 각 송신기의 무선신호 별로 계산한 각 무선신호 전파세기를 기초로, 상기 제3지점의 상기 송신기에서 송신되는 무선신호에 대한 무선신호 전파세기를 계산하는 것을 특징으로 하는 무선신호 전파 계산장치의 동작 방법.
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