KR102649097B1 - 이동 통신 시스템에서 드라이브 테스트를 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 신호 수신 품질 판단 방법은 수신된 신호와 관련된 측정 정보를 획득하는 단계; 상기 신호가 수신된 지역과 대응되는 지도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 측정 정보 및 상기 지도 정보를 기반으로 수신 예측 지점에서 신호 수신 품질을 판단하는 단계를 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서 드라이브 테스트를 수행하는 방법 및 장치 {Method and apparatus for performing drive test in a mobile communication system}
본 명세서의 실시 예는 이동 통신 시스템에서 통신 환경을 측정하기 위한 드라이브 테스트를 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 명세서의 실시 예는 초고주파(mmWave)를 이용한 통신 시스템을 위한 드라이브 테스트 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
이와 같은 5G 통신 환경에서 셀 배치 등을 위한 드라이브 테스트를 수행하기 위한 방안이 요구된다. 보다 구체적으로 기존에 통신 환경을 측정하기 위해 송신기가 배치된 환경에서 이동하면서 통신 환경을 측정하여 이를 기반으로 셀 배치 및 신호 전송 방안을 결정할 수 있다. 그러나 기존의 드라이브 테스트는 800MHz 인근의 주파수를 가지는 통신 시스템을 위해 도안된 것으로 초고주파(mmWave)를 이용한 통신 시스템에 적합한 드라이브 테스트 방안이 요구된다.
본 명세서의 실시 예는 무선 통신 시스템의 채널 환경을 측정하기 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로 mmWave를 이용하는 5G 통신 환경을 위한 드라이브 테스트를 수행하기 위한 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 신호 수신 품질 판단 방법은 수신된 신호와 관련된 측정 정보를 획득하는 단계; 상기 신호가 수신된 지역과 대응되는 지도 정보를 획득하는 단계; 및 상기 측정 정보 및 상기 지도 정보를 기반으로 수신 예측 지점에서 신호 수신 품질을 판단하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 신호 수신 품질 판단 방법은 특정 위치에서 송신 신호의 빔포밍 정보를 기반으로 수신된 신호와 관련된 측정 정보를 획득하는 단계; 상기 측정 정보를 기반으로 상기 수신된 신호가 상기 특정 위치를 거쳐 전송되는 경로를 판단하는 단계; 상기 경로 정보를 기반으로 결정된 수신 예측 지점을 결정하는 단계; 및 상기 수신 예측 지점에서 상기 측정 정보를 기반으로 신호 수신 품질을 판단하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 신호 수신 품질 판단 방법은 송신기에서 전송되어 측정된 신호와 관련하여 상기 신호가 측정된 위치, 상기 신호의 수신 품질 정보 및 상기 신호의 수신 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정정보를 획득하는 단계; 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호가 상기 측정 위치에서 연장되어 진행되는 제1경로와 관련된 정보를 결정하는 단계; 적어도 하나의 신호 수신 후보를 결정하는 단계; 상기 제1경로와 관련된 정보 및 상기 신호 수신 후보를 기반으로 신호 수신 예측 영역을 결정하는 단계; 및 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역에서 신호 수신 품질을 판단하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 신호의 품질을 판단하는 연산 장치는 정보를 획득하는 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부를 제어하고, 송신기에서 전송되어 측정된 신호와 관련하여 상기 신호가 측정된 위치, 상기 신호의 수신 품질 정보 및 상기 신호의 수신 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정정보를 획득하고, 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호가 상기 측정 위치에서 연장되어 진행되는 제1경로와 관련된 정보를 결정하고, 적어도 하나의 신호 수신 후보를 결정하고, 상기 제1경로와 관련된 정보 및 상기 신호 수신 후보를 기반으로 신호 수신 예측 영역을 결정하고, 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역에서 신호 수신 품질을 판단하는 제어부를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 신호 수신 품질 판단을 위한 인스트럭션을 포함하는 프로그램을 저장하는 비휘발성 저장매체는 송신기에서 전송되어 측정된 신호와 관련하여 상기 신호가 측정된 위치, 상기 신호의 수신 품질 정보 및 상기 신호의 수신 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정정보를 획득하는 단계; 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호가 상기 측정 위치에서 연장되어 진행되는 제1경로와 관련된 정보를 결정하는 단계; 적어도 하나의 신호 수신 후보를 결정하는 단계; 상기 제1경로와 관련된 정보 및 상기 신호 수신 후보를 기반으로 신호 수신 예측 영역을 결정하는 단계; 및 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역에서 신호 수신 품질을 판단하는 단계를 수행하는 인스트럭션을 저장하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 또 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에 신호 품질 측정 장치는 송신기에서 전송된 신호의 방향 정보 및 상기 신호의 수신 품질 정보를 측정하는 안테나; 상기 신호가 수신된 위치를 측정하는 위치 측정 모듈; 및 상기 송신기의 위치를 기반으로 상기 송신기와 가시선에 대응하는 경로의 신호 수신을 차폐하는 차폐부를 포함한다.
본 명세서의 실시 예에 따르면 무선 통신 시스템에서 보다 정확한 통신 환경을 측정하는 것이 가능하다. 보다 구체적으로 mmWave를 활용한 통신 시스템을 위한 보다 정확도가 향상된 드라이브 테스트 방법 및 장치를 제공하고 이를 기반으로 드라이브 테스트에서 수신된 정보를 기반으로 실제 신호 수신 지점에서의 통신 환경을 추론하는 것이 가능하다.
도 1은 드라이브 테스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 mmWave를 이용한 통신 시스템에서 드라이브 테스트를 수행하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트를 기반으로 신호 수신 위치에서 신호 품질 정보를 예측하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 측정을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 수신되는 신호와 관련된 정보를 측정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 신호의 진행 방향을 예측하기 위한 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 명세서의 실시 예에 따른 신호의 진행방향과 교차하는 평면을 결정하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 신호의 진행방향에 대응하는 직선과 교차하는 평면 중 신호 수신과 관련된 평면을 결정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 명세서의 실시 예에 따른 복수개의 평면이 신호의 진행방향에 대응하는 직선과 교차하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 신호 전송 경로에 따른 신호 전파 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 연장된 전파 경로에서 실제 환경을 반영하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 및 12b는 본 명세서의 실시 예에 따른 전송 위치에서 드라이브 테스트 측정 위치까지 신호의 전파 경로를 결정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 명세서의 실시 예에 따른 연산 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서의 실시 예를 따르면 기존의 드라이브 테스트를 통해 신호 수신 품질을 측정하는 것에 더해서 mmWave의 특성을 고려하여 보다 정확한 측정 결과를 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 수신된 신호와 관련된 측정 정보를 획득하고, 상기 신호가 수신된 지역과 대응되는 지리적 특성 정보를 획득하여 이를 기반으로 수신 예측 지점에서 신호 수신 품질을 판단할 수 있다. 이와 같이 측정 정보와 지리적 특성 정보를 함께 고려하여 수신 예측 지점에서 신호 수신 품질을 판단할 수 있다. 상기 특성 정보는 지도 상에 위치하는 지형 정보, 건물 정보 및 식물 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서의 실시 예에 따르면 특정 위치에서 송신 신호의 빔포밍 정보를 기반으로 수신된 신호와 관련된 측정 정보를 획득할 수 있다. 상기 빔포밍 정보를 고려함으로써 5G 통신에 보다 적합한 측정 정보를 얻을 수 있음, 이를 기반으로 수신 예측 지점을 결정하여 신호 수신 품질을 판단할 수 있다. 이와 같이 추가적인 정보 요소를 고려함으로써 보다 정확한 드라이브 테스트를 통한 신호 품질을 판단할 수 있다. 또한 상기 송신 신호 정보에는 송신 신호의 빔 인덱스가 포함될 수 있다. 보다 구체적으로 빔 인덱스는 빔포밍에 따른 신호 송신 방향에 대응될 수 있으며, 상기 신호 수신 예측 지점에서 복수개의 신호가 수신될 경우 상기 수신된 신호 중에서 최적의 신호 품질을 가지는 빔 인덱스를 판단할 수 있으며, 이를 기반으로 송신기에서 신호 송신 방법을 결정할 수 있다.
도 1은 드라이브 테스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국(110)이 신호를 전송하고 이에 따른 셀(115) 내에서 단말이 신호를 수신할 수 있다. 원칙적으로 기지국(110)에서의 거리의 제곱에 비례하여 신호 감쇠가 일어나는 바, 이를 기반으로 송수신 전력을 결정할 수 있다. 그러나 셀(115)내의 지형 지물 등의 영향으로 인해 실제 신호 수신 환경은 달라질 수 있으며, 이에 드라이브 테스트 장치(120, 125)를 셀(115) 내부에서 이동 시키면서 신호 수신 품질을 측정할 수 있다. 이를 드라이브 테스트(drive test)라 한다. 이와 같이 드라이브 테스트를 통해 신호가 수신된 위치 정보, 상기 위치에서 신호 수신 파워 정보 및 상기 위치에서 신호가 수신되는 방향 정보 중 적어도 하나를 수집할 수 있다. 실시 예에서 상기 방향 정보는 수평 방향의 각도 정보 및 수직 방향의 각도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 같은 드라이브 테스트를 수행함으로써 실제 환경에서 신호 수신 품질을 판단할 수 있고, 이를 기반으로 셀 배치 및 전송 전력 결정 등을 수행할 수 있다. 실시 예에서 측정되는 신호 수신 파워의 경우 신호 수신 품질을 나타내는 하나의 파라메터로 SNR, SINR 및 신호 수신 감도 등의 정보를 종합적으로 포함할 수 있다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 mmWave를 이용한 통신 시스템에서 드라이브 테스트를 수행하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면 송신기(210)에서 전송되는 신호를 이동하는 드라이브 테스트 장치(220)를 통해 측정할 수 있다. 보다 구체적으로 드라이브 테스트 장치(220)는 이동하면서 송신기(210)가 전송하는 신호가 수신된 위치 정보, 상기 위치에서 신호 수신 파워 정보 및 상기 위치에서 신호가 수신되는 방향 정보 중 적어도 하나를 수집할 수 있다. 실시 예에서 드라이브 테스트 장치(220)는 이동하면서 신호와 관련된 정보를 측정할 수 있는 장치를 포함할 수 있으며, 차량, 드론, 비행기, 헬기 및 기차 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 신호 측정을 위한 장치를 이동물체에 장착해서 사용할 수 있는 장치들을 포함할 수 있다.
실시 예에서 신호 정보 측정 시 송신기(210)와 가시선(line of sight)상에서 수신되는 신호(240)에 대한 측정은 수행하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로 드라이브 테스트 장치(220)에서 송신기(210) 방향에는 전파 차폐를 수행하여 가시선 상에서 수신되는 신호(240)에 대한 측정을 수행하지 않을 수 있다. mmWave의 특성과 이를 빔포밍한 신호들의 직진성이 강한 바 가시선 상에서 수신되는 신호 성분의 경우 실제 수신환경에서 신호 수신 품질에 직접적으로 영향을 미치지 못하는 경우가 있는 바, 이와 같이 가시선 상에서 수신되는 신호에 대한 측정을 차단할 수 있다. 보다 구체적으로 드라이브 테스트가 수행되는 도로의 경우 신호가 전송될 때 장애물로 작용하는 요소가 적은 바, 전송기(210)로부터 가시선 상에 위치하는 경우가 많으나, 실제 신호 수신이 일어날 가능성이 높은 수신 위치(230)의 경우 가시선 외에 위치하는 경우가 많은 바, 이와 같은 특성을 보다 정확히 반영하기 위해 가시선 상에서 수신되는 신호 성분을 반영하지 않거나 보다 낮은 중요도로 고려하는 것이 필요하다. 이와 같이 드라이브 테스트 장치는 송신기의 위치를 기반으로 가시선과 대응되는 경로로 수신된 신호의 수신을 차단하기 위한 차폐부를 포함할 수 있다. 상기 차폐부는 상기 드라이브 테스트 장치 에서 송신기가 위치한 방향과 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
또한 드라이브 테스트 장치(220)에서 반사체(235)를 통해 반사된 신호(250)가 수신될 수 있으며, 이에 대한 측정을 수행할 수 있다. 해당 신호가 수신된 위치 정보, 상기 위치에서 신호 수신 파워 정보 및 상기 위치에서 신호가 수신되는 방향 정보 중 적어도 하나를 기반으로 식별번호 255와 같이 해당 신호가 수신된 위치에서 연장되어 전송되는 것을 예측할 수 있다. 이에 따라 연장되어 전송되는 신호의 전파 특성을 예측하면 수신 위치(230)에서 수신되는 신호의 품질을 예측할 수 있고, 이를 기반으로 실제 신호 전송 환경과 유사한 드라이브 테스트 결과를 얻을 수 있다. 이와 같이 mmWave의 경우 측정된 위치와 수신 위치(230)사이에서 통신 채널 환경의 영향을 크게 받는 바 이와 같은 결과를 반영할 필요성이 있다.
실시 예에서 수신 위치(230)는 수신기가 위치할 수 있는 위치를 포함하며, 보다 구체적으로 사용자 단말 또는 중계기가 위치할 수 있는 건물을 포함할 수 있다. 이와 같은 건물 정보는 3차원 지도 정보를 통해 획득될 수 있으며, 실시 예에 따라서는 사업자의 중계기 설치 위치를 기반으로 수신 위치를 결정할 수 있다.
이와 같이 드라이브 테스트를 수행하고 수신된 신호와 관련된 정보를 기반으로 해당 신호가 수신위치에서 계속되어 전송되는 연장 경로의 채널 환경을 기반으로 실제 통신 환경과 유사한 드라이브 테스트 결과를 얻을 수 있다.
도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트를 기반으로 신호 수신 위치에서 신호 품질 정보를 예측하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면 실시 예에 따른 드라이브 테스트를 기반으로 신호 수신 위치에서 신호 품질 정보를 예측할 수 있다. 보다 구체적으로 실시 예에서 드라이브 테스트는 측정 장비를 통해서 수행되고, 드라이브 테스트를 통해 얻어진 측정 정보를 기반으로 별도의 연산 장치에서 신호 품질 정보를 예측하기 위한 추가 연산을 수행할 수 있다. 또한 측정 장비에서 추가 연산이 함께 수행될 수도 있으며, 이는 통상의 기술자에 의해 용이하게 변경이 가능하다.
단계 310에서 드라이브 테스트를 통한 수신 신호 관련 측정 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 드라이브 테스트를 통해 이동을 수행하면서 전송장치에서 전송한 신호의 수신 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 신호가 수신된 수신 위치 관련 정보, 수신 신호 파워 정보 및 수신 신호 방향 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 이외에도 상기 수신 신호에 포함된 정보를 획득할 수도 있다. 상기 정보는 어떤 전송 장치에서 전송된 신호를 수신하였는지 정보가 포함될 수 있다. 또한 추가적으로 상기 신호가 수신된 시간 정보를 포함할 수도 있다.
단계 320에서 상기 측정 정보를 기반으로 수신된 신호가 진행될 방향 정보를 획득 할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 측정 정보에서 수신 위치 관련 정보 및 수신 신호 방향 정보를 고려하여 신호가 직진할 경우 상기 신호가 진행될 방향 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 수신 위치 및 수신 방향 정보를 기반으로 상기 신호가 진행되는 것과 대응하는 직선의 정보를 획득할 수 있으며, 이를 방정식으로 표현할 수 있다.
단계 330에서 상기 신호가 진행될 연장선 상에서 신호 수신 예측 지점 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 신호가 진행될 연장선과 교차하는 신호 수신 예측 지점 정보를 획득할 수 있다. 상기 신호 수신 예측 지점의 경우 건물이 일 예일 수 있으며, 사용자 단말이 위치하거나 중계기 등이 위치할 수 있는 장소를 포함할 수 있으며, 이와 같은 정보는 지도 정보를 통해서 획득 가능하며 3차원 지도 정보를 통해 공간 상에서 상기 신호 수신 예측 지점 정보를 획득할 수 있다.
단계 340에서 상기 신호 측정 지점과 상기 신호 수신 예측 지점 사이의 정보를 획득하고, 이를 기반으로 채널 환경 정보를 획득하여 신호 전송 특정을 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 지도 정보를 기반으로 드라이브 테스트에서 신호를 측정한 위치와 상기 단계 330에서 결정한 신호 수신 예측 지점 사이에서 상기 신호가 진행되는 경로에 위치하는 물체들을 기반으로 신호 전송 특성을 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 경로 상에 위치하는 물체들에 따른 신호의 산란, 반사, 투과 및 차단 중 적어도 하나를 고려하여 신호 전송 특성을 판단할 수 있다.
단계 350에서 연산 장치는 신호 수신 예측 지점에서 수신될 신호의 품질 정보를 예측할 수 있다. 이와 같이 드라이브 테스트를 통해 측정된 정보를 기반으로 이를 실제 신호 수신 지점에서의 신호 수신 품질을 예측함으로써 실제 환경과 보다 유사한 예측 정보를 획득할 수 있다.
도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 측정을 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면 송신기(410)에서 전송된 신호(430)를 드라이브 테스트 장치(420)가 수신할 수 있다. 실시 예에서 드라이브 테스트 장치(420)는 송신기(410)와 가시선에 대응하는 경로를 통해 수신된 신호를 측정하지 않을 수 있다.
또한 실시 예에서 드라이브 테스트 장치(420)는 이동하면서 송신기(410)가 전송한 신호(430)를 수신하고, 수신된 신호와 관련하여 수신 위치 정보, 수신 파워 정보, 수신 방향 정보 및 수신 시간 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
실시 예에서 드라이브 테스트 장치(420)는 전 방향에서 수신되는 신호를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 다수 수신 안테나를 사용하거나, 기계적인 안테나 회전 시키거나, 전기적인 신호 회전 등을 통해 전 방향에서 신호를 수신할 수 있으며 이를 통해 신호 수신 방향 정보를 획득할 수 있다. 또한 실시 예에서 수신 안테나는 전방위 안테나이거나, 복수개의 안테나를 전방위로 배치한 형태로 구현될 수 있다. 상기 실시 예에서 전방위의 경우 신호가 수신될 수 있는 방향을 포함하는 것이고, 신호 수신이 어려운 일부 방향의 신호 측정은 수행하지 않도록 설정될 수도 있다. 또한 실시 예예서 드라이브 테스트 장치(420)는 각기 다른 수신 빔을 형성하여 전방위로 스윕을 하면서 측정을 수행할 수 있다.
또한 드라이브 테스트 장치(420)는 송신기(410)의 빔포밍 정보를 기반으로 전방위로 수신 빔을 스윕 하면서 측정을 수행할 수도 있다. 이 경우 송신 빔은 주변 지형 정보를 기반으로 빔포밍 방식이 결정될 수 있다. 보다 구체적으로 도로에 인접한 송신기가 설치될 경우 도로와 같이 고정된 물체가 적어서 신호 송수신에 유리한 방향으로 신호를 전송하기 위한 송신 빔이 결정될 수 있다. 따라서 이와 같이 결정된 송신 빔의 방향을 기반으로 수신 빔을 형성하여 신호 측정을 수행할 수 있다.
또한 실시 예에서 신호 수신 방향 정보는 특정 좌표계에 기준한 수신 신호의 입사 각도 정보를 포함할 수 있다. 실시 예에서 특정 좌표계는 Cartesian 좌표계를 포함할 수 있으며, 상기 방향 정보는 수평 방향의 방위(azimuth) 각(angle) 정보, 및 상하 방향의 고도(elevation) 각(angle) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시 예에서 이와 같이 수신되는 신호의 각도 정보를 도착 각도 (angle of arrival, AOA)라 칭할 수 있다.
이를 기반으로 3차원 좌표상에서 된 신호(430)의 위치 정보 및 상기 수신된 신호의 AOA 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 3차원 지도 좌표상에서 수신된 신호(430)의 정보를 매핑하여, 이를 기반으로 신호(430)가 드라이브 테스트 장치(420)에 수신될 때까지 진행된 경로 및 수신된 신호(430) 정보를 기반으로 연장되어 진행될 신호의 진행 경로의 통신환경을 판단하여 이를 기반으로 수신 지점으로 예측되는 곳에서 보다 정확한 신호 수신 품질을 예측할 수 있다.
도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 수신되는 신호와 관련된 정보를 측정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면 드라이브 테스트 장치(510)은 수신 신호(520)를 측정할 수 있다. 실시 예에서 드라이브 테스트 장치(510)는 수신된 신호의 방위(azimuth) 각(angle)(530) 정보, 및 상하 방향의 고도(elevation) 각(angle)(540) 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 이를 기반으로 수신된 신호의 진행방향과 관련된 벡터 정보를 획득할 수 있고, 상기 벡터 정보를 기반으로 상기 신호가 연장되어 진행되는 것을 고려한 경로 정보를 획득 할 수 있다.
도 6은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 신호의 진행 방향을 예측하기 위한 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면 드라이브 테스트 장치(610)에서 수신된 신호(630)와 관련된 정보를 기반으로 신호가 연장되어 진행되는 경로(635)를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 수신된 신호(630)의 방향 정보를 기반으로 드라이브 테스트 장치(610)가 신호를 수신한 지점에서 연장된 경로를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 수신된 신호(630) 및 연장된 경로(635)는 일직선 상에 놓일 수 있으며, 드라이브 테스트 장치(610)에서 수신한 신호(630)의 방향 정보를 기반으로 연장된 경로(635)를 판단할 수 있다. 연장된 경로 상에 수신 예측 지점(620)이 위치할 경우, 드라이브 테스트 장치(610)에서 수신한 신호(630) 정보에 연장된 경로(635)의 전송 환경을 고려하여 수신 예측 지점(620)에서 수신되는 신호의 품질을 예상할 수 있다.
보다 구체적으로 드라이브 테스트 장치(610)에서 수신된 신호의 방향 코사인 u는 3차원 좌표에서 (u1, u2, u3)로 가 아래와 같이 정의될 수 있다. 상기 방향 코사인 u와 평행하고 3차원 좌표축에서 수신위치인 점 (x1, y1, z1)을 지나는 직선의 방정식은 다음과 같이 정의될 수 있다.
또한 실시 예에서 신호의 벡터 v=(a, b, c)와 평행하고 수신위치인 점 (x1, y1, z1)를 지나는 직선의 방정식은 다음과 같이 정의될 수 있다.
이와 같은 직선의 방정식을 기반으로 연장된 신호의 경로를 판단할 수 있고, 상기 연장된 경로 상에 수신 예측 영역이 있을 경우, 수신 예측 영역을 구성하는 평면과 상기 연장된 경로의 교차점을 기반으로 연장된 신호가 수신 예측 영역에 도달하는지 판단할 수 있다.
보다 구체적으로 실시 예에서 수신 예측 지점(620)에 각기 다른 경로를 가지는 복수개의 신호가 수신될 수 있다. 측정 과정에서 상기 복수개의 수신 신호의 빔 인덱스를 획득할 수 있으며, 연산 장치에서 상기 다른 경로를 가지는 복수개의 신호가 수신될 때 최적의 신호 품질을 가지는 빔 인덱스를 결정할 수 있다. 상기 최적의 신호들의 빔 인덱스 정보를 기반으로 송신기는 차후 신호 전송 방법을 결정할 수 있다.
도 7은 본 명세서의 실시 예에 따른 신호의 진행방향과 교차하는 평면을 결정하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면 수신 위치(710)에서 신호가 연장되는 경로가 수식에 따라 결정될 수 있다. 또한 지도 정보 등을 고려하여 수신 예측 가능 지점을 이루는 평면의 방정식을 획득할 수 있다. 기본적으로 점 A(x1, y1, z1)를 지나고 벡터 h=(a, b, c)에 수직인 평면의 방정식은 a(x-x1) + b(y-y1) + c(z-z1)=0 으로 결정될 수 있다. 또한 h=(a, b, c)에 수직인 평면의 방정식은 ax + by + cz =0 으로 결정될 수 있다. 상기 평면가 직선의 교차 점이 있는지 판단하고 이에 따라 신호가 교차하는 평면을 결정할 수 있다.
보다 구체적으로 실시 예에서 평면(720)이 있을 수 있고, 이에 따른 직선과의 교차점(730)이 있을 수 있다. 이와 같이 교차점(730)이 존재할 경구 평면(720)이 구성하는 수신 예측 지점에 신호가 도달한다고 예측할 수 있다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 신호의 진행방향에 대응하는 직선과 교차하는 평면 중 신호 수신과 관련된 평면을 결정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면 드라이브 테스트에서 수신한 신호 정보를 기반으로 신호가 수신된 지점에서 연장되어 전송되는 신호가 수신 예측 지점과 교차하는 면이 있는지 판단하고, 복수의 교차 평면이 있을 경우 실질적으로 어떤 평면에 신호가 수신되는지 판단할 수 있다.
단계 810에서 연산 장치는 측정된 신호의 방향 정보를 기반으로 상기 직선의 전송 경로에 대응하는 직선의 경로를 획득할 수 있다. 상기 직선의 경로는 이전 실시 예에서 설명된 3차원 좌표계에서 직선의 방정식으로 표현될 수 있다.
단계 815에서 연산 장치는 수신 예측 지점과 관련된 평면의 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 수신 예측 지점은 3차원 지도 상에서 사용자 단말이 위치할 수 있는 지점, 수신기 또는 중계기가 설치되는 지점을 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로 건물이나 중계기 등이 설치되는 위치를 포함할 수 있다. 연산 장치는 각 수신 예측 지점과 관련된 평면의 정보를 획득할 수 있다. 상기 평면의 정보는 3차원 좌표계에서 위의 실시 예에서 설명한 수식의 형태로 표현될 수 있다.
단계 820에서 연산 장치는 상기 810에서 획득한 정보 및 상기 단계 815에서 획득한 정보를 기반으로 직선과 평면의 교차 지점이 있는지를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 전송 신호 경로와 교차하는 평면을 가지는 수신 예측 지점이 있는지 판단할 수 있다. 신호에 따라 수신 예측 지점과 교차하는 평면이 없는 신호도 있을 수 있으나 본 실시 예에서 이와 같은 경우는 수신 예측 지점과 무관한 신호이므로 고려대상이 아닐 수 있다.
단계 825에서 상기 단계 820에서 획득한 정보를 기반으로 연정된 전송신호 관련 직선과 교차 지점을 가지는 특정 수신 예측 지점의 평면 정보를 예측할 수 있다. 보다 구체적으로 건물 A를 이루는 평면과 상기 연정된 전송신호 관련 직선의 교차 지점이 있으며, 상기 건물 A를 이루는 평면의 정보를 획득 할 수 있다.
단계830에서 연산 장치는 상기 획득된 평면들중 상기 연정된 전송신호 관련 직선과 교차 지점을 가지는 평면이 1개를 초과하는지 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 연장된 직선이 1개의 평면을 지나 맞은 편의 평면과 교차할 수 있는 바, 교차 지점이 1개를 초과하는지 판단할 수 있다.
교차하는 지점이 1개를 초과하면 단계 835에서 연산 장치는 각 교차 지점을 가지는 평면과 상기 신호가 측정된 측정 위치 사이의 거리를 비교할 수 있다. 보다 구체적으로 실제 통신 환경에서 1개의 평면을 관통할 경우 신호는 큰 폭의 감쇄를 겪을 수 있는 바, 평면을 관통하여 수신된 신호의 경우 실지 신호 품질에 영향을 끼칠 수 없어 실질적으로 신호가 수신되는 평면을 판단하기 위해 교차하는 평면과 드라이브 테스트에서 신호가 수신된 위치와의 거리를 비교해서 보다 인접한 평면에 실질적으로 신호가 수신되는 것으로 판단한 뒤 해당 평면을 선택하여 신호 수신 품질을 예측할 수 있다.
교차하는 지점이 1개일 경우, 단계 840에서 연산 장치는 해당 평면을 이루는 방향에서 신호가 수신되는 것으로 판단하여 해당 평면을 선택하여 신호 수신 품질을 예측할 수 있다.
도 9는 본 명세서의 실시 예에 따른 복수개의 평면이 신호의 진행방향에 대응하는 직선과 교차하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면 드라이브 테스트 장치(900)에서 신호가 수신되고 해당 신호 관련 정보를 기반으로 연장된 신호 전송 경로(905)가 결정될 수 있다. 신호 수신 예측 영역(910)은 8각 기둥 형태일 수 있으며 이는 실제 신호 수신 예측 영역의 형태에 따라 달라질 수 있다. 실시 예에서 연장된 신호 전송 경로(905)와 신호 수신 예측 영역(910) 사이에 교차점을 가지는 평면은 A 평면(920)과 B 평면(930)이다. 해당 영역에 각각 교차점 a(925)와 교차점 b(935)가 위치할 수 있다.
이와 같이 교차점이 1개를 초과할 경우 실질적으로 신호가 수신되는 것과 관련된 평면을 결정하기 위해 해당 평면과 실제로 신호가 측정된 드라이브 테스트 장치(900) 사이의 거리를 비교할 수 있다. 실시 예에 따라 교차 점과 드라이브 테스트 장치(900) 사이의 거리를 비교할 수도 있다. 이를 기반으로 실시 예에서 A 평면(920)이 신호 수신 위치와 보다 가깝게 위치하고 있으며, 이에 따라 A 평면(920)과 대응된 위치에서 신호 수신 품질을 판단할 수 있다.
도 10은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 신호 전송 경로에 따른 신호 전파 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면 송신기(1010)에서 전송된 신호(1040)가 드라이브 테스트 장치(1020)에 수신될 수 있다. 송신기(1010)에서 드라이브 테스트 장치(1020)까지의 거리를 d1이라 할 수 있다. 또한 드라이브 테스트 장치(1020)에 수신된 신호 관련 정보를 기반으로 상기 신호가 전송될 것으로 예측되는 연장된 경로(1050)를 거쳐 신호 수신 예측지점(1030)에 신호가 도달할 것으로 판단할 수 있다. 실시 예에서 설명한 바와 같이 수신 예측 지점(1030)에서의 신호 수신 품질을 보다 정확히 판단하는 것이 필요하다. 실시 예에서 드라이브 테스트 장치(1020)에서 신호 수신 예측 지점(1030)까지의 거리(1050)를 dΔ라 할 수 있다. 따라서 송신기(1010)에서 신호 수신 예측 지점(1030)까지의 총 거리 d2 = d1 + dΔ로 결정될 수 있다. 실시 예에서 송신기(1010)에서 전송한 신호가 d2의 경로를 거치면서 신호 감쇠가 일어날 수 있다. 또한 실시 예에서 드라이브 테스트 장치(1020)에서 신호 수신 세기를 통해 신호 수신 예측 지점(1030)에서의 신호 수신 세기를 계산할 수 있다. 보다 구체적으로 드라이브 테스트 장치(1020)에서 수신한 신호의 파워를 PR1이라 하고, 신호 수신 예측 지점(1030)에서 신호 수신 예측 파워는 PR2라고 하면, PR2는 다음과 같이 정의될 수 있다.
PR2 (dB) = PR1 - 20 * log10(d2/d1) = PR1 - 20 * log10{(d1+dΔ) /d1}
이때 송신기(1010)에서 드라이브 테스트 장치(1020)까지의 경로에서 장애물, 신호의 회절과 반사 등의 영향은 드라이브 테스트 장치(1020)에서 수신된 신호 파워에 반영되어 있는 바, 드라이브 테스트 장치(1020)로부터 신호 수신 예측 지점(1030)까지의 신호가 FSPL(Free Space Path Loss)모델에 따를 경우 이와 같은 수식으로 신호 수신 예측 지점(1030)에서 수신되는 신호의 파워를 결정할 수 있다.
실시 예에서 거리 d에 따른 FSPL 모델의 경우 다음과 같이 결정될 수 있다.
FSPL(d) (dB) = A + B x log(d)
A 와 B의 값은 측정환경이나 설정에 따라 달라질 수 있으며, 일 예시를 참고하면, 다음과 같이 결정될 수 있다.
FSPL(d) (dB) = 61.4 + 20 x log(d)
이와 같이 신호 전송 거리를 기반으로 신호 수신 예측 지점(1030)에서 수신되는 신호의 파워를 보다 정확하게 추론할 수 있다.
도 11은 본 명세서의 실시 예에 따른 드라이브 테스트에서 연장된 전파 경로에서 실제 환경을 반영하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면 드라이브 테스트 장치(1110, 1150)에서 연장된 신호 경로에 신호의 흡수, 산란 및 반사를 일으키는 물체가 위치할 경우에 대한 신호 전파 영향을 고려할 수 있다. 상기 물체의 정보는 3차원 지도 정보 또는 2차원 이미지 정보에서 추출을 한 결과를 기반으로 3차원 지도 정보에 매핑하여 판단할 수 있다.
드라이브 테스트 장치(1110)에서 수신 예측 지점(1120) 사이의 전파의 연장 경로(1130) 사이에 나무와 같은 흡수체(1140)가 있을 경우 이에 따른 신호 감쇠 정보를 반영하여 신호 수신 예측 지점(1120)에서의 신호 수신 품질을 판단할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 흡수체(또는 투과체)에 대응하는 모델에 따라 신호 감쇠를 적용할 수 있으며, 일 예로 3m 크기의 나무를 투과 했다고 판단할 때 나무에 따른 손실인 7dB/m를 적용할 경우 총 21dB의 손실이 발생할 수 있다. 따라서 전체 전파 거리에 따른 FSPL에 추가로 상기 흡수체에 따른 신호 손실을 반영할 수 있다.
드라이브 테스트 장치(1150)에서 연장된 경로(1150)에 산란이나 반사를 일으킬 수 있는 물체(1170)이 위치할 경우 이에 따른 신호의 산란 또는 반사를 고려한 경로(1180, 1185)를 고려하여 변경된 신호 수신 예측 지점(1160, 1165)에서 신호 수신 품질을 판단할 수 있다.
보다 구체적으로 실시 예에서 변경된 신호 수신 예측 지점(1160, 1165)까지의 거리를 도출하고, 회절 및 산란 등에 의한 신호 감쇠 영향을 반영할 수 있다. 회절 및 산란에 의한 신호 감쇠 영향은 물체(1170)의 외부 재질에 따라 결정될 수 있다. 변경된 거리를 dn, 회절 및 산란에 의한 신호 감쇠의 영향을 ELn이라 할경우 이에 Rn에서 신호를 수신하는 파워는
PRn (dB) = PR1 - 20 * log10(dn/d1) - ELn
로 결정될 수 있다.
도 12a 및 12b는 본 명세서의 실시 예에 따른 전송 위치에서 드라이브 테스트 측정 위치까지 신호의 전파 경로를 결정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 및 12b를 참조하면, 송신기(1210, 1260)에서 드라이브 테스트 장치(1220, 1270) 사이의 신호 전파 경로를 추정할 수 있다.
도 12a에서 송신기(1210)에서 전송한 신호(1230)는 드라이브 테스트 장치(1220)에 수신될 수 있다. 실시 예에서 송신기(1210)에서 드라이브 테스트 장치(1220)까지 신호가 전송될 수 있는 하나 이상의 경로가 존재할 수 있다. 상기 하나 이상의 경로는 제1경로(1232), 제2경로(1234), 제3경로(1236)를 포함할 수 있다. 실시 예에서 경로는 일 예시에 따른 것으로 신호 특성 및 반사를 고려하여 복수개의 신호를 추정할 수 있다.
연산 장치는 상기 제1경로 내지 제3경로(1232, 1234, 1236) 중 실제 경로와 가장 유사한 경로를 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 수신된 신호(1130)이 AOA 와 가장 유사한 AOA를 가지는 경로를 신호 전송 경로로 판단할 수 있다. 실시 예에서 제3경로(1236)의 AOA가 실제 수신된 신호(1230)의 경로와 가장 유사한 경로인 바, 제3경로(1236)를 기반으로 송신기(1210)로부터 드라이브 테스트 장치(1220)사이에서 신호가 진행한 경로를 판단할 수 있다.
도 12b에서 송신기(1260)에서 전송한 신호(1280)는 드라이브 테스트 장치(1270)에 수신될 수 있다. 실시 예에서 송신기(1260)에서 드라이브 테스트 장치(1270)까지 신호가 전송될 수 있는 하나 이상의 경로가 존재할 수 있다. 상기 하나 이상의 경로는 제1경로(1282) 및 제2경로(1284) 를 포함할 수 있다. 실시 예에서 경로는 일 예시에 따른 것으로 신호 특성 및 반사를 고려하여 복수개의 신호를 추정할 수 있다.
연산 장치는 상기 제1경로 내지 제2경로(1282, 1284) 중 실제 경로와 유사한 경로를 선택할 수 있다. 보다 구체적으로 연산을 보다 쉽게 하기 위해 직선 거리에 따른 제1경로(1282)를 기반으로 신호 전송 거리를 판단할 수 있고, 도로와 대응되는 궤적을 가지는 제2경로(1284)를 기반으로 신호 전송 거리를 판단할 수 있다.
이와 같이 신호 경로 추적을 위해서는 복잡도가 높은 연산이 필요한 바, 가능한 예시적인 경로들 중 하나의 경로를 선택할 수 있다. 이와 같이 간략화를 하는 경우에도 송신기에서 드라이브 테스트 장치까지의 거리가 상대적으로 멀 경우, 계산에서 발생하는 오차는 상대적으로 적은 바, 이를 기반으로 신호 전송 거리를 계산할 수 있다.
도 13은 본 명세서의 실시 예에 따른 연산 장치를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면 연산 장치(1300)는 신호 측정부(1310), 위치 측정부(1320), 인터페이스부(1330), 저장부(1340) 및 제어부(1350)을 포함할 수 있다. 실시 예에서 연산 장치(1330)는 측정과 후처리를 함께 수행할 수 있는 구성 요소를 포함하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 측정을 위한 구성 요소를 포함한 드라이브 테스트 장치에서 측정한 정보를 인터페이스부(1330)를 통해 수신하고 이를 기반으로 후처리를 수행하여 수신 예측 지점에서의 신호 수신 품질을 판단할 수 있다. 실시 예의 연산 장치(1300)는 신호 측정과 후처리를 함께 수행할 수 있다.
신호 측정부(1310)은 수신되는 신호의 파워 및 방향 정보를 측정할 수 있다. 실시 예에서 신호 측정부(1310)은 전방위 안테나 또는 복수의 안테나를 전방위로 배치한 안테나를 포함할 수 있다.
위치 측정부(1320)은 신호가 수신된 위치를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로 GPS 모듈 등을 포함하여 위치 정보를 포함할 수 있으며, 측정된 위치를 3차원 지도 상에 매핑할 수 있다. 또한 위치 측정과 함께 신호가 측정된 시간을 기록할 수도 있다.
인터페이스부(1330)은 다른 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 보다 구체적으로 다른 장치에서 측정한 측정 데이터 및 3차원 지도 정보 중 적어도 하나를 인터페이스부(1330)를 통해 수신할 수 있다.
저장부(1340)는 측정된 정보 및 수신된 정보 중 적어도 하나를 저정할 수 있으며, 이를 기반으로 후처리된 데이터를 저장할 수 있다.
제어부(1350)는 실시 예의 동작을 수행할 수 있도록 연산 장치(1300)를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로 신호 측정부(1310) 및 위치측정부(1320)를 통해 신호 측정을 수행하고, 인터페이스부(1330)을 통해 수신된 정보와 함께 후처리를 수행하여, 수신 예측 지점에서 신호 수신 품질을 예측할 수 있다.
또한 실시 예에서 드라이브 테스트를 기반으로 본 명세서의 기술적 특징과 관련된 사항을 설명하였으나 이것을 일 예시에 불과하며, 실제 사용하는 사용자 단말을 통해 드라이브 테스트를 수행하는 MDT(Minimization of Drive Tests)에도 적용될 수 있음이 자명하다. 보다 구체적으로 단말은 idle 모드 또는 connected 모드에서 드라이브 테스트를 수행하기 위한 신호를 수신하여 이를 저장할 수 있고, 상기 저장된 정보의 경우 위치 정보, 신호 수신 파워 정보, 신호 수신 방향 정보를 포함할 수 있다. 기지국은 이와 같이 수집된 MDT 정보를 기반으로 후처리 연산을 수행하여 실제 수신 지점에서의 신호 수신 환경을 판단할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110 : 기지국
115 : 셀
120, 125 : 드라이브 테스트 장치

Claims (25)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
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  5. 이동 통신 시스템에서 연산 장치에 의해 수행되는 신호 수신 품질 판단 방법에 있어서,
    송신기에서 전송되어 측정된 신호와 관련하여 상기 신호가 측정된 위치, 상기 신호의 수신 품질 정보 및 상기 신호의 수신 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정정보를 획득하는 단계;
    상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호가 측정된 상기 위치에서 연장되어 진행되는 제1경로와 관련된 정보를 결정하는 단계;
    적어도 하나의 신호 수신 후보 중 상기 제1경로 상의 후보 물체를 결정하는 단계;
    상기 제1경로와 관련된 정보 및 상기 후보 물체를 기반으로 신호 수신 예측 영역을 결정하는 단계; 및
    상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역에서 신호 수신 품질을 판단하는 단계를 포함하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 신호 수신 품질을 판단하는 단계는
    상기 연장되어 진행되는 제1경로의 거리 및 상기 연장되어 진행되는 제1경로 상의 물체 중 적어도 하나를 기반으로 신호의 품질을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 수신 품질을 판단하는 단계는
    상기 제1경로 상의 물체로 인한 회절, 반사 및 산란 중 적어도 하나를 기반으로 신호의 품질을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 측정 정보는 상기 신호가 측정된 상기 위치와 상기 송신기 사이의 가시선에 대응하는 경로에서 전송된 신호에 관한 신호는 제외되는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 신호 수신 예측 영역을 결정하는 단계는
    상기 제1경로상에 위치하는 상기 후보 물체를 구성하는 적어도 하나의 평면의 정보를 획득하는 단계;
    상기 적어도 하나의 평면 중 상기 제1경로에 대응하는 직선과 교차하는 지점이 있는 평면을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 교차하는 지점의 평면이 두 개 이상일 경우, 상기 신호가 측정된 상기 위치에 인접한 평면을 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 신호 수신 품질을 판단하는 단계는
    상기 송신기와 상기 신호가 측정된 상기 위치 사이의 신호가 전송된 제2경로의 길이를 기반으로 신호 수신 품질을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 송신기에서 상기 신호가 측정된 상기 위치까지 신호가 전송될 수 있는 적어도 하나의 후보 경로를 결정하는 단계; 및
    상기 후보 경로가 상기 신호가 측정된 상기 위치에 도착하는 도착각(angle of arrival) 및 상기 신호의 수신 방향을 기반으로 상기 적어도 하나의 후보 경로 중 하나의 경로를 제2경로로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 신호 수신 후보를 결정하는 단계는
    지도 정보를 기반으로 적어도 하나의 건물을 판단하는 단계;
    상기 적어도 하나의 건물을 신호 수신 후보로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 품질 판단 방법.
  14. 이동 통신 시스템에서 신호의 품질을 판단하는 연산 장치에 있어서,
    정보를 획득하는 인터페이스부; 및
    상기 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는:
    송신기에서 전송되어 측정된 신호와 관련하여 상기 신호가 측정된 위치, 상기 신호의 수신 품질 정보 및 상기 신호의 수신 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정정보를 획득하고, 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호가 측정된 상기 위치에서 연장되어 진행되는 제1경로와 관련된 정보를 결정하고, 적어도 하나의 신호 수신 후보 중 상기 제1경로 상의 후보 물체를 결정하고, 상기 제1경로와 관련된 정보 및 상기 후보 물체를 기반으로 신호 수신 예측 영역을 결정하고, 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역에서 신호 수신 품질을 판단하도록, 구성되는, 연산 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 연장되어 진행되는 제1경로의 거리 및 상기 연장되어 진행되는 제1경로 상의 물체 중 적어도 하나를 기반으로 신호의 품질을 판단하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1경로 상의 물체로 인한 회절, 반사 및 산란 중 적어도 하나를 기반으로 신호의 품질을 판단하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 측정 정보는 상기 신호가 측정된 상기 위치와 상기 송신기 사이의 가시선에 대응하는 경로에서 전송된 신호에 관한 신호는 제외되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1경로상에 위치하는 상기 후보 물체를 구성하는 적어도 하나의 평면의 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 평면 중 상기 제1경로에 대응하는 직선과 교차하는 지점이 있는 평면을 결정하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 교차하는 지점의 평면이 두 개 이상일 경우, 상기 신호가 측정된 상기 위치에 인접한 평면을 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 송신기와 상기 신호가 측정된 상기 위치 사이의 신호가 전송된 제2경로의 길이를 기반으로 신호 수신 품질을 판단하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 송신기에서 상기 신호가 측정된 상기 위치까지 신호가 전송될 수 있는 적어도 하나의 후보 경로를 결정하고, 상기 후보 경로가 상기 신호가 측정된 상기 위치에 도착하는 도착각(angle of arrival) 및 상기 신호의 수신 방향을 기반으로 상기 적어도 하나의 후보 경로 중 하나의 경로를 제2경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    지도 정보를 기반으로 적어도 하나의 건물을 판단하고, 상기 적어도 하나의 건물을 신호 수신 후보로 결정하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
  23. 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 정보를 획득하는 인터페이스부를 포함하고 이동 통신 시스템에서 신호의 품질을 판단하는 연산 장치의 제어부에 의해 실행될 시:
    송신기에서 전송되어 측정된 신호와 관련하여 상기 신호가 측정된 위치, 상기 신호의 수신 품질 정보 및 상기 신호의 수신 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 측정 정보를 획득하고, 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호가 측정된 상기 위치에서 연장되어 진행되는 제1경로와 관련된 정보를 결정하고, 적어도 하나의 신호 수신 후보 중 상기 제1 경로 상의 후보 물체를 결정하고, 상기 제1경로와 관련된 정보 및 상기 후보 물체를 기반으로 신호 수신 예측 영역을 결정하고, 상기 측정 정보를 기반으로 상기 신호 수신 예측 영역에서 신호 수신 품질을 판단하도록, 야기하는 인스트럭션들을 포함하는 하나 이상의 프로그램을 저장하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  24. 삭제
  25. 삭제
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