KR20000050154A - 지리정보시스템을 이용한 효율적 무선망 설계 및 지역별트래픽 분포예측을 통한 적정 기지국 수량 및 위치 산출을위한 모폴로지 구축 모델 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동전화를 통한 인터넷 접속 및 무선 데이터통신 등, 멀티미디어 정보 서비스에 대한 수요가 날로 증가해 가는 추세와, 사업에 소요되는 막대한 투자비용을 감안 할 때, IMT-2000사업계획 수립에 있어 효율적 무선망 설계 및 지역별 트래픽 분포예측을 통한 적정 기지국 수량 및 위치 산출을 정밀화 하고 서비스 향상을 위한 지속적인 무선망 품질을 확보를 위한 모폴로지 분류 모델과 이에 따른 텔레콤지리정보시스템 운용에 관한 것이다.

Description

지리정보시스템을 이용한 효율적 무선망 설계 및 지역별 트래픽 분포예측을 통한 적정 기지국 수량 및 위치 산출을 위한 모폴로지 구축 모델{Advanced morphology methodology for optimal number and location of site being produced by effective cell planning and traffic prediction based on GIS}

모폴로지(Morphology)는 무선망 설계를 위한 지역특성 군(Group)으로서 자연환경, 지형특성, 가옥구조 및 배열 특성에 의해서 형성되는 폐합(Polygon) 구역을 말한다.

가장 전형적인 형태는 Urban, Suburban, Rural 등의 건물 고도 및 밀집도에 의해 구분하며, Urban은 고층 빌딩이 밀집해 있는 도심 지역으로 전자파의 감쇄가 가장 심한 특성을 보이는 지역을, Suburban은 비교적 고층건물 밀도는 낮으나 저층 가옥이 조밀히 분포되어 있는 지역을 의미하고 Rural은 비교적 건물 밀도가 낮아 전자파 감쇄가 적은 교외지역을 의미한다.

PCS용으로 제작된 기존의 모폴로지의 경우, 무선망 설계 공정의 전파분석업무에 주로 활용될 수 있도록 그 종류 및 특성이 분류되어, 지역별 트래픽 분포 예측 등 여타의 용도로 활용하기 부적절하다. 즉, General한 용도로 활용이 가능하도록 지표지물의 특성, 건물의 고도 및 밀집도 등, 전파예측에 영향을 미치는 요소만을 주축으로 분류되어 있기 때문이다..

종래의 모폴로지 데이터는 전파전파 예측 시, 정확도 향상을 위한 지역별 전파모델 보정계수를 제공하는 데 주요 목적이 있었으므로 주로 건물의 고도 및 밀집도가 분류의 기준이 되어왔으나, 이러한 모폴로지는 전파예측 용도 외에는 그다지 활용성이 없는 문제점을 내포하고 있다.

발명이 속하는 기술 분야는 기존의 단순한 전파분석에서 벗어나, 지역별 토지/건물 이용현황 정보(유흥지, 상업지역, 주거지역 등 20여개 세분류)를 추가하여 총 30여개 분류체계를 가진 복합 모폴로지를 구축하여 전파분석을 포함한 이동무선망 트래픽 분포를 예측할 수 있도록 하는 데 있다.

따라서 건물 고도 및 밀집도 외에도 건물 및 특정지역의 용도를 기준으로 해당 지역을 상세 분류하고 모폴로지별로 트래픽 분포 가중치를 차등 적용한다면 이 모폴로지는 전파예측 외에도 지역별 트래픽 분포예측에도 훌륭히 사용되며 이러한 모폴로지의 활용성 극대화를 위한 데이터 구축 모델의 발명이 기술적 과제이다.

제1도는 기존 모폴로지 분류 방안

제2도는 기존 모폴로지 구축공정

제3도는 개선된 모폴로지 분류방안

제4도는 개선된 모폴로지 구축공정

무선망 설계에 있어서 지역별 트래픽 분포를 예측하는 것은 발생 통화량에 따른 적정 투자비용(적정 기지국 수)을 예측하며 효율적으로 설계된 무선망은 서비스 지역에 음영지역이 없도록 커버리지를 확보하고, 각 기지국의 발생 통화량이 균등하게 분포하는 데 있다.

특히 CDMA 방식의 무선망의 경우 기지국의 부하량(cell loading)에 따라서 커버리지 및 통화품질이 영향을 받게 되므로 각 기지국 별로 통화량이 균일하게 분포되도록 하여야 커버리지를 적정상태로 유지시킬 수 있으며 통화품질도 일정하게 유지한다.

또한 무선망을 구축하는 관점에서도, 특히 대도시 지역의 경우 커버리지를 확보하기 위한 적정 기지국 수에 비하여, 발생 트래픽을 수용하기 위한 기지국 수가 더 많은 경우에 트래픽의 발생을 가급적 정확하게 예측을 하는 것이 기지국을 적정 위치에 적절한 수만큼 배치할 수 있도록 하는 첩경이며, 결국 효율적인 트래픽 분포 예측이 효율적 무선망 설계를 보장한다.

이러한 트래픽 분포 예측은 무선망 설계에 있어 기초가 되는 데이터로 지역별로 예측된 트래픽을 기지국 클러스터별로 분배하고 이를 다시, 각 모폴로지별로 가중치를 두어 재분배함으로써, 정확한 기지국 위치 선정을 통한 효율적인 무선망 계획수립.

이러한 트래픽 분포예측의 핵심은 어떻게 예측된 트래픽 정보를 보다 실세계에 가깝게 반영하느냐 하는 것이며 결국, 토지/건물 용도별로 세분화된 모폴로지 데이터를 구축 한 후, 여기에 분류된 모포로지 별로 별도로 준비된 트래픽 가중치를 부여하여 해결할 수 있다.

참고로 기지국 클러스터 내 균등 분포된 트래픽 분포특성을 클러스터내의 모폴로지별로 기중치를 두어 차등 분포 시키는 방법은 다음과 같다.

ⅰ) 서비스 지역을 적정 클러스터로 분할한다.

ⅱ) 클러스터는 기본적으로 지형 특성에 의해서 분할되도록 설정.

ⅲ) 일반적으로 클러스터로 행정구역의 사용.

ⅳ) 각 클러스터 지역에 대한 발생통화량을 예측.

ⅴ) 각 클러스터에 발생한 통화량은 모폴로지의 특성에 따라 지역별로 분포작업.

주지하시는 바와 같이 효율적 무선망 설계 및 트래픽 분포예측을 통한 적정 기지국 수량 및 위치 산출은 무선망 설계기술 외에도 정확한 지형데이터베이스의 구축 및 활용을 통해 보다 손쉽게 달성될 수 있을 것이다. 통계적으로 볼 때, 정교한 지형데이터베이스 및 무선망 설계툴의 활용을 통해 최적의 커버리지를 구성 할 경우, 통상 기지국 관련 투자비의 약 15%를 절감해주는 효과를 갖는다.

따라서 대규모 비용이 투자되는 IMT-2000용 모폴로지 구축사업에 임함에 있어 기존의 모폴로지와 같이 단순히 전파예측 모델보정 용도에 그 활용이 국한되는 것이 아니라 최적 기지국 위치 및 수량 산정에 보다 중요한 모폴로지별 트래픽 분포예측이 가능하도록 토지 및 인공구조물의 이용현황및 용도에 따라 모폴로지를 추가 분류하고, 수요예측 및 마케팅 둥 다양한 분야로 향후 모폴로지 데이터의 활용 분야의 확대를 통하여, 관련기업의 투자효율을 극대화 할 수 있다.

Claims (1)

1. 기존의 모폴로지 정보처럼 단순한 전파예측 모델보정 용도에 활용이 국한되는 것이 아니라, 트래픽 분포예측이 가능하도록 토지 및 인공 구조물의 이용현황 및 용도에 따라 모폴로지를 기존 10여개에서 29개로 새로운 공정에 따라 분류함으로서, IMT-2000용 최적 기지국 위치 및 수량산정에 정밀도를 극대화하고 이에 따른 사업비용을 절감한다.

   아울러 이러한 데이터는 수요예측 및 마켓팅 둥 다양한 분야로 모폴로지 데이터의 활용 분야를 확대 도모할 수 있으며 활용되는 기초자료는 지형도, 항공사진 위성영상자료, 토지이용현황, 도시계획도 등이 있으며, 이러한 자료는 기존의 전파 예측에 트래픽 정보를 부가할 수 있는 기초 정보로서 활용되어 진다.