KR20030030033A - 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-ｄ를이용하여 자동 선택하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-ｄ를이용하여 자동 선택하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

전산화된 조직, 데이타 베이스 통합, 그리고 통신 시스템 성능 예측 모델(70,90,100,110,120,130)을 조합하여, 3차원으로 통신 네트워크의 설계(70)를 위한 엔진니어링 관리 및 설계에 관한 방법을 제공한다.
여러 매트릭이 통신 네트워크의 설계, 배치, 배열을 최적화하는데 이용된다(90,130).

Description

최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-Ｄ를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATED SELECTION OF OPTIMAL COMMUNICATION NETWORK EQUIPMENT MODEL, POSITION AND CONFIGURATION IN 3-D}
통신 네트워크 성능의 중요성은 통신 시스템 장치, 전화 시스템, 휴대용 전화 시스템, 페이징(paging) 시스템, 또는 새로운 무선 통신 시스템 및 개인 통신 네트워크 또는 무선 로컬 영역 네트영역와 같은 기술들을 개발하고 설계하여야 하는 엔지니어들에게 중요한 설계 쟁점이 되어 왔다.
무선 통신 시스템에 있어서, 설계자들에게 무선 송수신기의 위치, 또는 기지국(base station) 셀 사이트(cell site)가 전체 도시, 사무실, 빌딩, 경기장 또는 캠퍼스에 걸쳐서 신뢰 가능한 서비스가 제공되고 있는지를 판단함은 빈번한 요구사항이 되고 있다.
무선 통신 시스템의 통상적인 문제점은 불충분한 적용범위 또는 회의실, 지하철 터널, 좁은 골목길과 같은 특정지역에서의 "데드 존(dead zone)"에 있다.
현재 실내 무선 PBX(private branch exchange) 시스템 또는 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)은 인접한 유사한 시스템으로부터의 간섭으로 인하여 무용지물이 될 수 있는 것으로 알려져 있다.
2킬로미터(km)내의 무선 적용범위를 제공하는 마이크로셀 장치와 건물내의 그 설비 비용은 감소하고 있고, 이러한 건물내의 시스템을 설치하는 기술자와 RF엔지니어의 작업량은 급격하게 증가하고 있다.
무선 시스템을 위한 급격한 엔지니어링 설계와 개발 방법에서 효율적인 비용관리는 매우 중요한 사항이다.
또한, 무선 통신 네트워크를 포함하는 다양한 구성요소의 배열도 통신 시스템의 부수물 전체 성능에 큰 영향을 줄 수 있다.
컴퓨터 네트워크의 다른 구성요소에 대응하여, 컴퓨터 네트워크용 라우터(router)의 배열 및 위치 선정도 전체적으로 네트워크의 최적 성능에 중요한 사항이 된다.
무선 통신 시스템에 있어서, 분석된 무선 신호가 적용범위내로 침투되고 인터페이스되고 있는지는 여러 이유중에서 가장 중요한 요소이다.
설계 엔지니어는 현재의 옥외 대용량 무선 시스템 또는 매크로셀(macrocell)이 빌딩 또는 빌딩그룹(예를들어, 캠퍼스)에 걸쳐서 충분한 적용범위를 제공하고 있는지를 판단하여야 한다.
또한, 무선 엔지니어는 로컬 영역 적용 범위가 현재의 다른 매크로셀에 의하여 충분하게 보충될 것인지, 또는 내부 무선 송수신기 또는 피코셀(picocell)이 추가되어야 하는지를 판단하여햐 한다. 이러한 셀들의 배치는 비용 및 성능면에서 중요하다.
만일, 내부 무선 시스템이 외부 매크로셀로부터의 신호와 간섭이 일어나게 설계된 경우, 설계 엔지니어는 빌딩 또는 빌딩 그룹내에 그 간섭이 나타나는 곳과 간섭의 규모를 판단하여야 한다.
또한, 장치의 인프라구축 비용 및 설치 비용을 최소화하는 무선 시스템의 제공은 경제적인 측면에서 중요하다.
마이크로셀 무선 통신과 그 구축이 급격히 증가함과 함께 상술한 쟁점들이 조직적이고 거듭된 방법으로 빠르고, 쉽게, 저렴하게 해결되어야 한다.
본 발명과 관련된 여러 특허들의 목록은 다음과 같다:
특허 No. 5,491,644로서, L.W.Pickerting 등에 의하여 출원된 "Cell Engineering Tool and Methods";
특허 No. 5,561,841로서, O. Markus에 의하여 출원된 "Method and Apparatus for Planning a Cellular Radio Network by Creating a Model on a Digital Map Adding Properties and Optimizing Parameters, Based on Statistical SimulationResults";
특허 No. 5,794,128로서, K.H.Brockel 등에 의하여 출원된 "Apparatus and Processes for Realistic Simulation of Wireless Information Transport System";
특허 No. 5,949,988로서, F. Feisullin 등에 의하여 출원된 "Prediction System for RF Power Distribution";
특허 No. 5,987,328로서, A. Ephremides와 D. Stamatelos에 의하여 출원된 "Method and Device for placement of Transmitters in Wireless Networks";
특허 No. 5,598,532로서, M. Liron에 의하여 출원된 "Method and Apparatus for Optimizing Computer Networks";
특허 No. 5,953,669로서, G.Stratis 등에 의하여 출원된 "Method and Apparatus for Predicting Signal Characteristics in a Wireless Communication System".
시장에 소개된 다양한 컴퓨터 이용 설계(CAD) 제품들이 무선 통신 시스템에 유용한 환경 모델을 설계하는데 이용될 수 있다.
Wireless Valley Communication, Inc.의 SitePlanner, Lucent Technology의 WiSE, EDX의 SignalPro, Mobile Systems International, Inc.의 PLAnet, TEC Cellular의 Wizard, AWE의 WinProp들이 상기 무선 CAD 제품들의 예이다.
그러나, 실질적으로 캠퍼스 또는 현존 빌딩에 관한 정보는 페이퍼 포맷(paper format)에만 유용하고, 무선파 전파 분석에 적절한 방법으로서 환경을 규정하는 매개변수의 데이타 베이스는 쉽게 존재하지 않기 마련이다.
일반적으로 불가능하지 않았지만, 이종의 정보를 수집하고, 내부 및 외부 RF 무선 통신 시스템을 실행하고 설계하는 목적을 위한 데이타를 조정하는데 어려움이 있었고, 무선 예측 모델을 컴퓨터로 실행시키기 위하여 새로운 각 환경이 지루한 매뉴얼 데이터 포맷팅을 요구한다.
AT&T 연구소, Brooklyn Polytechnic, Pensylvania State University, Virginia Tech, 그리고 다른 손꼽히는 연구기관에 의한 최근의 연구는 하기의 나열된 논문, 기술보고서에 기술되어 있다.
S.Kim, B.J.Guarino, Jr., T.M. Willis III,V.Erceg, S,J.Fortune, R.A.
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이와 같은 논문 및 기술 보고서는 통신 시스템 모델링에 대한 분야를 기술하고 있고, Rosslyn, Virginia와 같은 도시 환경을 위한 데이타 베이스를 얻는데 어려움이 있는 것으로 나타내고 있다. 상기 논문들은 연구 측정 비교 대 예측 신호의적용범위, 계통적으로 증명되지 않은 작업, 환경적인 데이타 베이스를 창출하기 위한 반복적이고 신속한 방법론을 기술하고 있지만, 이는 통신 시스템의 성능을 설계하는데 요구되는 다양한 환경의 객체들을 배치하고 시각화하기 위한 방법이 아니다.
또한, 3차원 공간에서 통신 시스템을 최적으로 설계하기 위한 자동화된 방법을 제공하는 작업을 언급하고 있지 않다.
충분한 시스템 성능을 제공하는 통신 네트워크를 설계하기 위한 유용한 방법이 있지만, 이러한 알려진 방법들은 통신 시스템 성능의 비용 및 시간 소비적인 예측을 포함하고, 설계자에게 이점이 될 수는 있지만 너무 시간 소모가 커서 실시간 방식으로 적용될 수 없다.
본 발명은 통신 네트워크의 설계를 위한 엔지니어링 및 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장소를 불문하고 어떤 환경(예를들어, 빌딩, 캠퍼스, 빌딩내의 복도, 도심지, 옥외 구조물 등)에서도 해당 환경의 3차원(3-D) 표시를 이용하고, 그리고 주요 통신 시스템의 성능을 유지하기 위하여 인용된 해당 환경내의 선택된 영역을 이용하여, 통신 시스템의 통신 하드웨어 구성요소들의 위치, 배열, 종류들을 최적화시키기 위한 방법에 관한 것이다.
전술한 목적, 관점 및 장점들은 이하 첨부도면을 참조로 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 빌딩의 층 설계에 대한 개략적 배치도의 일례를 나타내고;
도 2는 빌딩의 층 설계에 대한 개략적 배치도의 일례로서, 평저면 투시도를 나타내며;
도 3은 빌딩의 층 설계에 대한 개략적 배치도로서, 확인된 경계 위치를 포함됨을 나타내며;
도 4는 바람직한 통신 하드웨어 구성요소의 선택을 컴퓨터에 표출시킨 상태를 나타내며
도 5는 빌딩의 층 설계에 대한 개략적 배치도로서, 경계 위치와 통신 구성요소의 가능 위치가 확인됨 상태를 나타내며;
도 6은 빌딩의 층 설계에 대한 개략적 배치도로서, 소정 공간에 통신 시스템이 포함된 상태를 나타내며;
도 7은 본 발명에 따른 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이며;
도 8은 본 발명에 따른 다른 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이며;
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이며;
도 10은 본 발명에 따른 또 다른 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이며;
도 11은 본 발명에 따른 또 다른 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이며;
도 12는 본 발명에 따른 또 다른 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이며;
도 13은 본 발명에 따른 또 다른 방법을 나타내는 플로우 다이어그램이며;
도 14는 컴퓨터에 결과가 표로 디스플레이된 상태를 나타내며;
도 15는 본 발명에 따른 층 설계에 대한 개략도를 나타낸다.
본 발명의 목적은 각 포인트(예를들어, 수신된 RF 신호 강도 -85dBm, 18dB 신호 대 간섭비, 초당 500킬로비트의 처리량 등)에서 설정된 통신 시스템 성능 매트릭을 확인하고, 해당 환경내의 특정한 관심을 갖게 하는 여러 고정된 지점을 선택하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 특정한 구성요소의 제조자, 부품 번호, 방열 특성, 비용 정보와 같은 정보를 제공하는 통신 구성요소의 목록으로부터 다수의 통신 구성요소 형태를 선택하고, 최적으로 선택된 구성요소 형태들을 등급화하는 성능 예측기술을 이용하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신 시스템 구성요소의 배치가 적합하게 되도록 해당환경내의 다수 위치 선정을 선택하고, 최적의 위치 선정들을 등급화하는 성능 예측기술을 이용하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신 구성요소들을 위한 바람직한 배열을 특정화시키고, 최적의 배열들을 등급화하는 성능 예측기술을 이용하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동화된 시스템 성능 예측 방법 그리고 3차원을 이용하여 통신 시스템 구성요소의 선택, 위치 선정, 배열을 최적화시키기 위한 방법을 제공하는데 있다.
3차원 환경을 이용하여, 한정된 수의 위치에서 바람직한 통신 시스템 성능 매트릭을 확인함으로써, 그리고 한정된 세트의 통신 구성요소 모델, 해당환경내의 통신 장치의 배치를 위한 한정된 세트의 적절한 위치 선정, 통신 장치를 위한 한정된 세트의 가능한 배열을 확인함으로써, 본 발명은 통신 구성요소 모델, 위치선정, 배열등의 각 조합에 대한 최적화를 등급화하는 성능 예측기술을 이용한다.
본 발명에 따르면, 통신 시스템 설계자가 통신 시스템 성능의 예측에 전기적으로 적당한 방법으로, 빌딩, 캠퍼스, 도심지, 또는 어떤 물리적 환경의 3차원 배경 설계를 가능하게 하는 시스템이 제공된다.
또한, 통신 시스템 설계자가 전기적으로 빌딩, 캠퍼스, 도심지 또는 기타 환경에 맞는 통신 시스템 설계를 가능하게 하는 시스템이 제공된다.
이러한 방법은 안테나(지점, 전방향식, 누설 피더, 등), 송수신기, 증폭기,케이블, 라우터, 커넥터, 커플러, 스프리터, 허브, 어떤 기저대역의 부분으로 사용되는 단독 또는 합성의 통신 하드웨어 장치, 광통신 네트워크, 또는 위에 나열된 것들의 조합과 같은 여러 상업적인 하드웨어 구성요소의 배치와 선택을 포함하고, 설계자에 의하여 선택된 주시점(watch point) 또는 기타 위치에 있는 상기의 구성요소들의 배치 및 움직임의 영향을 사용자가 관찰할 수 있게 해준다.
따라서, 요구된 모든 설비 영역이 적절한 통신 시스템의 성능과 함께 제공되고, 그리고 "데드 존(dead zone)"으로 알려진 불충분한 서비스 영역, 또는 아웃에이지(outages)"로 알려진 부족한 네트워크 지연을 배제할 수 있도록 상기 구성요소들의 배치는 시스템의 실제 실행 이전에 정교하게 조절되고 개선될 수 있다.
통신 시스템내의 통신 구성요소의 배열 및 이상적인 형태, 위치 선정을 신속하게 결정하기 위한 본 방법은 통신 시스템 설계자를 위한 중요한 값을 제공하고, 현재 기술 이상의 두두러진 개선점을 제공한다.
이러한 점을 달성하기 위하여, 3-D 모델 환경이 CAD 모델로서 전자 베이스에 저장되어진다.
또한, 벽, 복도, 천장, 나무, 언덕, 잎새, 빌딩, 시스템 성능 또는 장치의 위치 선정에 영향을 미치게 되는 기타 장애물과 같은 환경내의 여러 부분들로 여겨지는 물리적, 전기적, 미학적인 매개변수들도 데이타베이스에 저장된다.
3-D 환경의 표현은 설계자가 볼 수 있도록 컴퓨터 스크린에 디스플레이 된다. 설계자는 3-D로 시뮬레이션된 전체 환경을 주시하거나, 또는 특정의 빌딩, 복도, 기타 필요로 하는 장소를 확대하여 주시할 수 있다.
본 시스템의 이상적인 구현예는 명칭 "Method and System for a Building Database Manipulator" 으로서, 계속중인 출원 09/318,841에 상세하게 기술되어 있다.
3-D 모델 환경내의 위치들은 2-D 또는 3-D 포인트, 영역, 또는 3-D 모델 환경에 의하여 정해진 공간내의 영역으로 규정되어진다.
예를들어, 상기 위치는 싱글 포인트, 빌딩내의 룸, 빌딩, 도심지 블럭, 현관 등이다.
마우스 또는 기타 다른 시스템 입력장치를 이용하여, 상기 위치는 이하 "경계 위치(boundary position)"로 언급되는 3차원 환경내에서 확인되고, 원하는 성능 매트릭이 각 위치와 연관되어진다.
상기 성능 매트릭은 수신 신호 강도 지수(RSSI:received signal strength intensity), 처리율(throughput), 대역폭, 서비스의 품질, 비트 에러율, 패킷(packet) 에러율, 프레임(frame)에러율, 전파 지연, 전송 지연, 프로세싱 지연, 대기(queuing)지연, 왕복 시간(round trip time), 패킷 지터(packet jitter), 대역폭 지연 곱(bandwidth delay product), 핸드오프 지연 시간(handoff delay time), 신호 대 간섭율(SIR), 신호 대 소음율(SNR), 물리적 장치의 가격, 설치 비용, 또는 기타 설계중의 통신 시스템과 관련된 통신 시스템 매트릭과 연관된다.
다시, 마우스 또는 기타 시스템 입력수단을 이용하여, 통신 하드웨어 구성요소의 배치를 위한 적절한 위치 선정이 모델화된 3차원 환경내에서 확인된다.
상기 마우스 또는 기타 입력 위치 선정 수단과 함께 설계자는 여러 상업적인통신 구성요소 장치를 보면서 풀-다운 메뉴들을 선택한다.
성능, 비용, 가격 저하, 유지 요구, 그리고 이러한 통신 구성요소를 위한 기술적 및 유지 설명서등이 컴퓨터에 저장되는 바, 이러한 이상적인 구현예는 명칭 "Method and System for Managing a Real-Time Bill of Materials"로서 계속 출원중인 09/318,842에 상세하게 기술되어 있다.
마우스 또는 기타 입력수단, 하나 이상의 통신 하드웨어 구성요소가 분석을 위하여 선택된다. 추가로, 각 통신 구성요소에 대한 입력신호의 특징이 확인되어야 한다(예를들어, 입력 파워, 주파수 등).
이후, 상기 시스템은 선택된 통신 구성요소의 세트를 통하여 반복된다. 다음으로, 각 통신 구성요소는 통신 구성요소 배치가 적절히 이루어지도록 사용자에 의하여 선택된 각각의 위치에서 상기 시스템에 의하여 자동으로 위치 선정된다.
다음으로, 각각의 위치에서, 각 통신 구성요소 장치는 상기 장치를 위한 가능한 배열 세트로 자동 배열된다.
각 배열의 경우, 통신 시스템 성능 예측 모델이 컴퓨터가 각 경계 위치에서의 예측된 성능 매트릭을 결정하고, 경계 위치를 위하여 특정화된 성능 매트릭과 예측된 성능 매트릭간을 비교함에 따라 함에 따라 실행된다.
평균 에러와 경계위치에서 예측된 성능 매트릭과 특정화된 성능 매트릭간의 표준편차는 각 배열을 위하여 저장된다.
모든 반복과정이 한 번 종료되면, 상기 시스템은 컴퓨터 스크린상에 표로 계산한 포맷의 결과를 디스플레이하거나, 프린트하거나, 통신 구성요소가 측정된 평균 에러와 표준편차와 함께 각 위치 및 배열에 기입된 컴퓨터 카드 또는 디스크와 같은 메모리 장치에 데이타를 저장한다.
본 발명은 설비내에 통신 장치의 모델들, 위치, 배열을 최적으로 결정하기 위한 자동화 방법 및 시스템을 설계 엔지니어에게 제공함으로써, 기존 기술보다 현격히 나은 개선점을 제공한다.
본 발명에 의하여 채택된 일차적인 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 방법을 이용하면, 설비내에 통신 하드웨어 장치의 이상적인 배열 및 배치를 자동화된 방법으로 결정하는 것이 가능하다.
본 구현예는 VA Blacksburg의 Wireless Valley Communication, Inc.에 의한 SitePlannerTMsuite 제품을 이용하여 설계된다. 그러나, 상기 방법은 발명되었거나 이미 알려진 기타 제품을 가지고 실행할 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
도 1을 참조로 하면, 빌딩의 층 설계에 대한 배치도의 일례를 3차원(3-D)으로 보여주고 있다.
상기 방법은 이하 설비로 언급되는 빌딩, 빌딩의 수집과/또는 주변 지형 및 수풀에 대하여 3-D 컴퓨터 보조 설계(CAD:computer aided design)의 렌디션(rendition)을 이용한다. 그러나, 싱글 빌딩의 단층을 나타내고자 3-D 형상을 단순화시켜 나타내었다.
도 2를 참조로 하면, 도 1의 빌딩 층 설계 배치와 동일하게 도시되었고, 2차원(2-D)의 평저 투시를 제공하도록 그 모습이 조절되어 있다. 다음에 따르는 도면들은 단순화를 위하여 평저 투시를 이용하였다.
도 2를 참조로 하면, 외부벽(201), 내부벽(202) 및 바닥(203)과 같은 해당 환경내의 다양한 물리적인 객체들은 통신 시스템 성능에 관련되는 적절한 물리적, 전기적, 미학적 값으로 할당되어 있다.
예를들어, 무선 통신 시스템 성능에 있어서, 외부벽(201)은 10dB의 감쇠 손실을 줄 수 있고, 내부벽(202)은 3dB의 감쇠 손실을 주며, 윈도우(204)는 2dB의 RF 침투력 손실을 나타내며, 이러한 벽들을 가로지르는 무선파 신호는 각 벽에 할당된 전체량에 의하여 약해지게 될 것이다.
이러한 감쇠와 더불어, 장애물(201,202,203,204)은 반사도, 표면 거칠기, 무선파의 전파 예측 또는 통신 시스템 성능 예측과 관련된 기타 매개변수를 포함하는 다른 특성들로 할당된다.
3-D 환경의 데이타 베이스는 다수의 방법으로 축조될 수 있고, 그 바람직한 방법이 명칭 "Method and System for a Building Database Manipulator"으로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket 256015AA)에 의하여 출원되어 계속 출원중인출원번호 09/318.841에 개시되어 있다.
평가된 부분 전기 특성은 이미 널리 사용되고 있는 광범위한 측정수단을 이용하여 추출할 수 있고, 필드의 경험으로부터 추론될 수 있으며, 또는 특정 객체의 부분적 손실은 직접 측정될 수 있고, 명칭 "System for Creating a Computer Model and Measurement Database of a Wireless Communication Network"로서 T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket256002aa)에 의하여 계속 출원진행중인 출원번호 09/221,985에 기술되어 있는 방법과 조합되어진 본 발명을 이용하여 빠르게 최적화될 수 있다.
물리적 및 전기적 매개변수가 특정화되면, 원하는 수의 하드웨어 구성요소들이 3-D 빌딩 데이타 베이스에 배치될 수 있고, 수신 신호 강도 지수(RSSI), 처리율(throughput), 대역폭, 서비스의 품질, 비트 에러율, 패킷(packet) 에러율, 프레임(frame)에러율, 강하 패킷(dropped packet), 패킷 잠재(latency), 왕복 시간(round trip time), 전파 지연, 전송 지연, 프로세싱 지연, 대기(queuing)지연, 패킷 지터(packet jitter), 대역폭 지연 곱(bandwidth delay product), 핸드오프 지연 시간(handoff delay time), 신호 대 간섭율(SIR), 신호 대 소음율(SNR), 물리적 장치의 가격, 설치 비용, 감가상각 및 유지 필요성 또는 통신시스템 성능 매트릭이 다양한 성능 예측 기술을 이용하여 예측되어 CAD 드로잉으로 직접 도시된다.
트래픽 캐패시티(Traffic capacity) 분석, 주파수 설계, 동-채널 간섭 분석, 비용 분석 및 기타 유사한 분석이 본 발명에서 수행될 수 있다.
당업자가 다른 통신 시스템 성능 매트릭이 이미 알려진 방정식과 기술을 통하여 용이하게 구성할 수 있음을 알 수 있다.
원하는 환경내에서 무선통신 시스템 성능을 예측하는데 이용되는 수학적 실행 모델은 이전의 기술 보고서 및 논문 그리고 VA 2000, Blacksburg의 Wireless Valley Communications의 SitePlanner 2000 for Window 95/98/NT/2000 User's Manual에 기술되어 있는 것과 같은 다수의 예측 기술 모델을 포함한다.
이러한 방법에 기타의 시스템 성능 모델을 어떻게 적용하는지는 당업자에게 명백할 것이다.
유사하게는, 원하는 환경내에서 유선 통신 시스템의 성능을 예측하는데 이용되는 수학적 성능 모델들도 다수의 예측 기술들을 포함한다.
본 발명의 구현예로서, 설계자는 통신 시스템 성능의 수준이 바람직하게 또는 중요하게 하는 장소로서, 3차원 환경 데이타 베이스내의 위치를 확인한다.
"경계 위치"라 칭하는 이러한 위치 선정은 3차원 공간내의 포인트들로서, 3-D 데이타 베이스에 원하는 위치에서 설계자가 마우스 또는 기타 입력수단으로 포인팅와/또는 클릭을 함으로써 확인된다.
몇몇의 상기 경계 위치는 빌딩 층, 외부, 또는 분리된 빌딩등을 포함하는 어떤 위치에서 3-D 환경을 통하여 배치될 수 있다.
도 3은 경계위치와 원하는 성능 매트릭 특정화(301)을 포함하는 설비의 배치도를 나타낸다.
예를들어, 상기 경계 위치가 무선통신 시스템의 성능을 예측하는 목적을 위하여 설계된 3-D환경의 어느 위치가 될 수 있고, 또는 전화 벽 잭, 이더넷 포트, 기타 유선 통신 네트워크과의 물리적 연결구를 확인할 수 있다.
비록 본 발명의 구현예에서 경계위치의 디스플레이가 원하는 성능 매트릭을 설명하는 문자열의 형태, 원하는 성능 매트릭과 일치하는 칼라와/또는 높이를 갖는 색채화된 원통형 그래픽 실체의 형태, 또는 도 3에 도시된 바와 같이 색채화된 별표의 형태를 취하게 되지만, 당업자가 경계위치를 다른 방법으로 확인하고 표기할 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템을 위한 경계위치는 IEEE journal on Selected Areas in Communications, vol.14, no.4, May 1996에 H.D.Sherali, C.M.Pendyala, T.S.Rappaport,에 의한 "Optimal Location of Transmitters for Micro-Cellular Radio Communication System Design," 에 기술된 바와 같이 "최적 추측(best guess)"를 통하여 또는 알고리즘으로부터 자동으로 결정되어진다.
도 4를 참조로 하면, 다양한 통신 시스템 하드웨어 구성요소들의 선택창이 도시되어 있다. 유용한 모델들(401)의 디스플레이된 리스트로부터 설계자가 하나 이상의 통신 구성요소 모델을 선택할 수 있도록 도 4는 본 발명의 구현예로서 디스플레이된 그래픽 선택창을 나타낸다.
상기 설계자는 제조사, 부품 번호, 등급, 방열 특성, 비용 또는 기타 선택기준에 따라 통신 하드웨어 구성요소들을 선택할 수 있다.
유용한 통신 구성요소 모델들(401)의 리스트는 본 발명의 구현예에서 유지되는 통신 시스템 구성요소들의 전자 데이타베이스로부터 유도된 것이고, 명칭"Method and System for Managing a Real-Time Bill of Material" 으로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket 256016aa)에 의하여 출원되어 계속 출원중인 출원번호 09/318,842, 명칭 "Method and System for Designing or Deploying a Communications Network which Considers Component Attributes"로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore에 의하여 출원된 출원번호 09/652,853, 명칭 "Method and System for Designing or Deploying a Communications Network which Considers Component Attributes"로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore, E.S.Reifsnider에 의하여 출원된 출원번호 09/632,853, 명칭 "Method and System for Designing or Deploying a Communications Network which Allows Simultaneous Selection of Multiple Components"로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore에 의하여 출원된 출원번호 09/633,122에 상세하게 기술되어 있다.
통신 시스템 구성요소의 데이타베이스는 각 하드웨어 구성을 위한 물리적 비용, 설비비용, 그리고 감가상각과 같은 전자기계적, 미학적, 예산적인 정보를 보유하고, 설비들과 자산 관리를 포함하는 적용과 톤신 시스템 설계 및 개발에 이상적으로 적합하다.
마우스 또는 기타 시스템 포인팅 수단을 이용하여, 설계자는 도 4에 도시된 유용한 통신 구성요소 모델들(401)의 목록으로부터 하나 이상의 입력치를 선택한다. 선택된 입력치(402)는 비선택된 입력치로부터 다른 명암으로 표출된다.
본 발명의 구현예로서, 설계자는 통신 하드웨어 장치의 적절한 배치를 위하여 3-D 환경 데이타 베이스에 하나 이상의 위치를 확인한다. 이 작업은 3-D 환경데이타 베이스에 원하는 위치상에 마우스 또는 기타 입력수단으로 포인팅 또는 크릭을 하여 이루어진다.
원하는 위치가 빌딩층, 외부, 또는 기타 설계된 빌딩을 포함하는 설계된 3-D 환경 데이타 베이스내에 어떤 위치로 지정된다.
도 5는 확인된 경계위치(501)과 확인된 잠재성의 통신 구성요소 위치(502)를 포함하는 빌딩의 개략적 배치도를 나타낸다.
당업자는 경계위치와 잠재적인 통신 구성요소들의 위치를 위한 그래픽 식별자가 도 5에 나타낸 것과 다른 방법으로 어떻게 확인하고 표출하는지 명백하게 알 수 있다.
다른 구현예로서, 설계자는 잠재성의 통신 하드웨어 배치를 위한 위치 선정이 지정되지 않도록 선택할 수 있지만, 시스템이 잠재성의 위치를 자유롭게 선택 가능하도록 선택한다.
이러한 경우, 마우스 또는 기타 다른 컴퓨터 포인팅 수단을 이용하여 개개의 위치를 확인하기 보다는 설계자가 3-D 환경 데이타베이스상에 겹쳐지게 되는 3차원 격자의 입도를 지정한다.
3-차원 격자상의 각 포인트는 통신 구성요소 시스템 장치의 배치를 위한 잠재성 위치로 간주된다.
예를들어, 5피트(feet)의 입도를 갖는 3차원 격자를 확인함에 따라, 설계자는 시스템이 전체 3-D환경 데이타 베이스에 이르는 잠재적인 통신 구성요소 장치의 세트를 자동으로 선택하게 하는 바, 각 위치는 주변의 위치와 5피트 간격을 이룬다.
또한, 무선 통신 시스템을 위한 장치의 위치 선정은 IEEE journal on Selected Areas in Communications, vol.14, no.4, May 1996에 H.D.Sherali, C.M.Pendyala, T.S.Rappaport,에 의한 "Optimal Location of Transmitters for Micro-Cellular Radio Communication System Design," 에 기술된 바와 같이 "최적 추측(best guess)"를 통하여 또는 알고리즘으로부터 자동으로 결정되어진다.
당업자는 이러한 개념이 3차원 환경 모델내의 위치 선정 세트를 선택하기 위한 기타의 자동 기술을 설명하는데 확대할 수 있다.
다른 구현예로서, 전체 통신 시스템은 3-D 환경 데이타베이스내의 시스템에 의하여 설계될 수 있다.
전술한 통신 구성요소들의 전자 데이타베이스에 기술된 구성요소로부터의 드로잉(Drawing)과 함께, 설계자는 3-D 환경 데이타베이스내의 통신 하드웨어 구성요소의 위치를 시각적으로 정할 수 있다.
이러한 하드웨어 구성요소들은 제한되지 않지만, 베이스 스테이션(base station), 반복기(repeaters), 증폭기(amplifiers), 커넥터, 스프리터, 동축케이블, 광섬유 케이블, 통신 구성요소, 라우터, 허브, 누설 피더 또는 방열 케이블, 또는 어떤 기저대역의 일부분에 사용되는 싱글 또는 복합 통신 하드웨어 장치, RF, 또는 광통신 네트워크, 또는 위의 나열한 것들의 조합을 포함한다.
상기 시스템은 통신 시스템의 구성요소들 간의 상호접속을 기록하고 관리하며, 도 6에 도시된 바와 같이 3-D 환경의 데이타베이스상에 겹쳐지는 통신 시스템의 결과를 디스플레이한다.
도 6을 참조로 하면, 베이스 스테이션(601)이 빌딩내에 위치되고, 동축케이블(602)의 길이를 갖으며, 통신 구성요소(603)가 베이스 스테이션에 연결된다.
통신 구성요소들의 상호접속, 위치선정, 선택을 위한 기술의 이상적인 구현예는 명칭 "Method and System for Managing a Real-Time Bill of Material" 으로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket 256016aa)에 의하여 출원되어 계속 출원중인 출원번호 09/318,842에 상세하게 개시되어 있다.
상기와 같이 주어진 시스템에 있어서, 설계자는 현재의 통신 시스템의 통신 구성요소의 현위치를 사용하고자, 3-D 환경 데이타 베이스내에 설계 및 배치를 반대로 함과 함께 통신 장치를 위한 기타 잠재 위치를 확인할 수 있다.
이러한 작업은 마우스 또는 기타 컴퓨터 입력 포인팅 장치를 이용하여 3-D 환경 데이타베이스내의 통신 구성요소의 위치를 선택함에 따라 이루어진다.
도 4에서 선택된 각 통신 구성요소 모델의 경우, 통신 구성요소와 일치하는 입력 신호가 지정될 수 있다.
상기 시스템의 현행 구현예로서, 설계자에 의하여 선택된 각 통신 구성요소의 경우 일치하는 신호 파워와 주파수 대역폭의 동작이 지정된다.
예를들어, 설계자는 하나 이상의 선택된 통신 구성요소 모델들이 무선 통신 시스템을 위하여 1950MHz에 작동하고, 0 dBm의 입력 신호 파워를 가지도록 지정하게 된다.
당업자는 상기 시스템에 추가의 입력 신호 특성이 어떻게 부합될 수 있는 지를 알 수 있다.
다른 구현예로서, 선택된 통신 구성요소의 위치가 시스템에 의하여 3D 환경에서 설계된 현존 통신 구성요소의 위치와 일치하는 경우, 현존하는 통신 구성요소의 입력 신호 특성을 사용하게 된다.
예를들어, 만일 설계자가 3D 환경으로 통신 시스템을 설계하였다면, 현행 통신 시스템 배열에 의하여 규정되어진 통신 구성요소들에 대한 입력 신호의 현행 특성은 입력 신호의 특성을 설계자가 수동으로 지정하는 것과 반대인 입력신호를 이용하게 된다.
도 4에서 각 선택된 통신 구성요소에 있어서, 설계자는 통신 장치가 배치될 수 있도록 한 가능한 배열의 세트를 제한하는 바, 상기 배열은 특정의 방위, 회전, 물리적인 배치 또는 다른 장치 또는 장애물에 근접, 수동 스위치 또는 조정 세팅, 또는 전기적 스위치 또는 조정 세팅, 또는 기타 통신 하드웨어 장치에 관련된 배열의 형태로 규정될 수 있다.
상기 제한은 설계자가 회전각 가능 범위로서 수립되거나 가변적인 배열의 세트를 확인함에 따라 개개의 배열 원칙으로 수행된다.
선택적으로, 상기 설계자는 시스템이 지정된 장치의 특성을 기반으로 하여 자동으로 유한의 가능한 배열 세트를 규정하는 경우, 가능한 배열 세트상에 제한없이 배치할 수 있다.
예를들어, 무선 통신 시스템에 사용되는 선택된 안테나 구성요소의 경우, 모든 가능한 배열의 세트는 모든 좌표의 축에 관하여 동일하게 공간적 회전을 하는세트가 된다.
도 7을 참조로 하면, 본 발명의 일반적인 방법을 나타낸다.
원하는 환경상에 성능 예측 모델을 수행하기 전에, 해당 환경의 3-D 전자 표출이 펑션블럭(70)과 같이 구축되어야 한다.
3-D 빌딩 또는 환경 데이타베이스를 생성하는 바람직한 방법은 명칭 "Method and System for a Building Database Manipulator"으로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket 256015AA)에 의하여 출원되어 계속 출원중인 출원번호 09/318.841에 개시되어 있다. 그 결과 한정은 포맷되어진 벡터 데이타 베이스 포맷을 이용한다. 데이타베이스에서 라인과 다각형과 같은 그랙픽 엔티티의 배열은 환경내의 장애물/구획과 일치한다.
예를들어, 3D 데이타 베이스에서 라인은 설계된 환경에서 벽, 도어, 나무, 빌딩벽, 또는 기타 장애물/구획을 나타낸다.
무선 통신 시스템 성능과 무선파 전파의 관점으로부터, 환경내의 각 장애물/구획은 다수의 전자기 특성을 갖는다. 무선파 신호가 물리적인 표면에 교차되는 경우, 여러가지 상황이 발생된다.
무선파의 일정 비율이 표면에 반사되고, 변경된 궤도를 따라 지속된다.
무선파의 일정 비율은 표면을 통과하거나 흡수되고, 그 경로를 따라 지속된다. 무선파의 일정 비율은 표면에 부딪혀 산란되어진다.
상기 장애물/구획에 주어진 전자기 특성은 상기 상호작용을 규정한다.
각 장애물/구획은 감쇠인자, 표면거칠기, 반사도를 포함하는 매개변수를 갖는다.
상기 감쇠인자는 주어진 장애물에 부딪쳐 손실된 무선신호 파워량을 결정한다. 상기 반사도는 장애물로부터 반사되어진 무선신호의 양을 결정한다. 상기 표면거칠기는 주어진 종류의 장애물에 부딪쳐서 산란과/또는 분산되어지는 무선신호의 양이 얼마인지를 결정한다.
유선통신 시스템 성능의 관점으로부터, 환경(예를들어, 벽, 도어, 복도, 빌딩, 나무, 도로)내의 장애물의 크기, 위치, 재료특성 등은 통신장치의 위치될 수 있는 가능 위치와, 사용자가 네트워크와 연결될 수 있는 위치들을 결정한다.
예를들어, 빌딩내의 벽의 배열은 이더넷 포트의 배치 또는 유선 컴퓨터 네트워크와 연결되는 기타 물리적 연결기구의 배치를 결정할 수 있다.
마우스 또는 기타 컴퓨터 포인팅 장치를 이용하여, 설계자는 특정의 성능 매트릭이 펑션블럭(90)과 같이 바람직하게 이루어지는 위치로서, 설비의 3-D 환경 모델내에 하나 이상의 위치를 확인할 수 있다.
이하 경계위치로 언급되는 선택된 위치는 다른 빌딩층, 다른 빌딩 및 외부공간을 포함하는 설비의 3-D 환경 모델내의 임의 위치에 존재하게 된다.
예를들어, 상기 경계위치는 무선 통신 시스템의 성능을 예측하는 목적을 위하여 설계된 3-D 환경내에 어디에든지 존재하고, 또는 전화벽 잭, 이더넷 포트, 또는 유선 통신 네트워크와 연결되는 물리적 연결기구로 확인될 수 있다.
각 경계위치의 경우, 설계자는 하나 이상의 원하는 성능 매트릭으로 목록화시킬 수 있다.
이러한 성능 매트릭은 제한되지 않지만, 수신 신호 강도 지수(RSSI), 처리율(throughput), 대역폭, 서비스의 품질, 비트 에러율, 패킷(packet) 에러율, 프레임(frame)에러율, 강하 패킷(dropped packet), 패킷 잠재(latency), 왕복 시간(round trip time), 전파 지연, 전송 지연, 프로세싱 지연, 대기(queuing)지연, 캐패시티, 패킷 지터(packet jitter), 대역폭 지연 곱(bandwidth delay product), 핸드오프 지연 시간(handoff delay time), 신호 대 간섭율(SIR), 신호 대 소음율(SNR), 물리적 장치의 가격, 설치 비용, 또는 통신시스템 성능 매트릭 등을 포함한다.
펑션 블럭(100)에서, 설계자는 통신 구성요소의 배치에 적당한 3-D 환경내의 위치를 확인하게 된다.
이는, 마우스 또는 기타 컴퓨터 포인팅 수단을 이용하여 수행되는 바, 선택된 위치는 다른 빌딩층, 다른 빌딩 및 외부공간을 포함하여 설계된 3-D 환경내의 어느 위치라도 존재하게 된다.
펑션 블럭(110)에서, 설계자는 도 4와 동일한 통신 하드웨어 구성요소의 목록을 표출하게 된다.
통신 하드웨어 구성요소의 목록은 통신 하드웨어 장치의 데이타베이스로부터 유도된 것으로서, 바람직한 목록의 구현예는 명칭 "Method and System for Managing a Real-Time Bill of Material" 으로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket 256016AA)에 의하여 출원되어 계속 출원중인 출원번호 09/318,842에 상세하게 개시되어 있다.
마우스 또는 기타 컴퓨터 포인팅 장치를 이용하여, 설계자가 표출된 통신 구성요소의 목록으로부터 하나 이상의 입력치를 선택하게 된다.
상기 선택된 통신 구성요소의 세트는 설계자의 바람직한 직감으로서, 하나 이상의 통신 구성요소 모델들과/또는 통신 구성요소의 종류를 나타낸다.
따라서, 각 통신 구성요소는 통신 구성요소의 기능들을 규정하는 작동 매개변수를 갖는다.
예를들어, 안테나는 무선 신호가 안테나로부터 전송되는 방식으로 규정되는 특정의 방사 패턴을 갖는 바, 이때, 컴퓨터 네트워크 라우터는 최대 트래픽 로딩을 갖는다. 이러한 정보는 통신 하드웨어 장치의 데이타베이스로부터 얻게 된다.
펑션 블럭(110)에서 선택되어진 각 통신 구성요소 모델과/또는 통신 구성요소의 종류를 위하여, 설계자는 통신 구성요소의 정확한 배열 세트를 지정하게 된다.
펑션 블럭(120)에서, 설계자는 장치의 특정한 세팅을 확인함에 따라 배열의 세트를 선택할 수 있고, 또는 가능한 세팅의 범위를 확인함에 따라 바람직한 배열의 범위를 선택할 수 있게 된다. 예를들어, 선택된 장치가 안테나인 경우, 안테나의 가능한 배열은 좌표축에 대한 안테나의 방위를 포함한다.
이러한 경우, 설계자는 안테나의 정확한 회전각 범위를 X-축에 관하여 시계 반대방향의 30에서 45도의 각도로 지정할 수 있다.
펑션 블럭(130)에서, 설계자는 펑션블럭(110)에서 선택된 각 통신 구성요소를 위한 입력 신호 특성을 확인한다.
상기 입력신호 특성은 입력파워, 주파수, 변조, 처리량, 착류율(arrival rate), 통신 시스템으로부터 통신 구성요소로 입력되는 통신 신호의 기타 관점들로 규정된다.
상기 통신 구성요소의 특성 및 배열은 입력신호를 기반으로 하는 통싱 구성요소의 반작용을 규정하고, 그에따라 통신 구성요소로부터의 출력에 대한 영향과 통신 시스템 성능상의 영향을 규정한다.
당업자는 도 7의 펑션블럭의 목록을 본 발명의 전체 개념과 동일한 범주내에서 변경할 수 있음은 물론이다.
도 7내지 도 12를 참조로 하면, 다른 도면에 있는 펑션블럭의 동일한 지시번호는 동일한 기능을 지시한다.
도 8을 참조로 하면, 본 발명의 다른 방법을 나타내고 있다.
시설의 3-D 환경 모델이 펑션블럭(70)에서 구축된다.
다음으로, 경계위치가 펑션블럭(90)에서 확인된다. 그러나 통신 하드웨어 구성요소의 배치에 적당한 3-D 환경 모델내의 특정 위치를 확인하는 것 대신에 설계자는 환경 모델내의 3-D 공간 위치의 세트를 자동으로 선택할 수 있다.
펑션블럭(95)에서, 설계자는 자동으로 선택되어지는 위치의 공간을 확인하기 위하여 정밀도 인자를 지정한다. 예를들어, 설계자는 5피트(feet)의 정밀도를 지정할 수 있다.
다음으로, 본 발명은 3-D 격자 포인트를 갖는 3-D 환경 모델을 겹쳐지게 표출시키는 바, 각 포인트는 설계자에 의하여 입력된 정밀도 인자를 기반으로 하는주변의 모든 포인트들과 일정한 간격을 유지한다.
예를들어, 본 발명은 3-D 격자 포인트를 갖는 환경 모델을 자동으로 겹쳐지게 표출하는 바, 각 포인트는 모든 주변 포인트들과 정확히 5피트(feet) 간격을 유지한다.
다음으로, 정밀도 인자의 선택으로 생성된 3-D 격자를 포함하는 상기 포인트들은 통신 구성요소 배치에 적절하게 간주되는 위치의 세트가 되도록 본 발명에 의하여 자동으로 선택된다.
이어서, 설계자는 펑션블럭(11)에서 원하는 통신 구성요소 모델과/또는 통신 구성요소의 종류를 확인하고, 펑션블럭(120)에서 선택된 통신 구성요소를 위한 가능한 배열 세트를 확인하며, 전술한 바와 같이 펑션블럭(130)에서 선택된 통신 구성요소에 대한 입력신호 특성을 확인하게 된다.
도 9를 참조로 하면, 본 발명의 다른 방법을 나타내고 있다. 도 9에서, 펑션블럭(70,90,100,110)은 전술한 기능 및 형태와 동일하다.
펑션블럭(115)에서, 설계자가 선택된 통신 구성요소의 모든 가능한 배열을 할 수 있게 한다. 이러한 경우, 본 발명은 통신 구성요소의 가능한 세팅을 나타내는 유한의 배열 세트를 자동으로 선택한다.
설계자는 전술한 펑션블럭(130)에서 선택된 통신 구성요소를 위한 입력 신호 특성을 지정하게 된다.
도 10을 참조로 하면, 본 발명의 또 다른 방법을 나타내고 있다. 도 10에서 펑션블럭(70,90,95,110,115,130)은 전술한 기능 및 형태와 동일하다.
도 10에 나타낸 방법은 설계자가 펑션블럭(95)에서 환경 모델내에 3-D 공간 위치의 세트를 자동 선택하는 것과 펑션 블럭(115)에서 통신 구성요소 가능한 배열을 자동 선택하는 것을 조합한 것이다.
도 11을 참조로 하면, 본 발명의 또 다른 방법을 나타내고 있다.
펑션블럭(70)에서 시설의 3-D 환경 모델을 구축한 후, 사용자가 3-D 환경 모델내에 통신 시스템의 모델을 위치 선정한다.
펑션블럭(75)에서, 통신 구성요소와 다른 종류의 통신 시스템 구성요소가 상업적으로 유용되고 있는 다양한 장치를 포함하는 통신 하드웨어 장치의 구성요소 데이타베이스로부터 선택된다.
각 하드웨어 구성요소는 3-D 환경내에 원하는 위치, 예를들어 빌딩의 바닥상의 룸 또는 빌딩의 앞쪽에 있는 깃대 등에 배치된다. 몇몇의 다른 구성요소와 장치가 각 통신 구성요소 시스템과 연결되거나 그 안에 배치되어진다. 이러한 구성요소들은 제한되지 않지만, 케이블, 누설 피더, 통신 구성요소, 스프리터, 커넥터, 라우터, 허브, 증폭기, 또는 어떤 기저대역의 일부분에 사용되는 싱글 또는 복합 통신 하드웨어 장치, RF, 또는 광통신 네트워크, 또는 위의 나열한 것들의 조합을 포함한다.
통신 하드웨어 장치의 구성요소 데이타베이스와 3-D으로 통신 시스템의 모델을 형성하도록 구성요소들을 선택, 배치, 상호연결하는 방법은 명칭 "Method and System for Managing a Real-Time Bill of Material" 으로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket 256016AA)에 의하여 출원되어 계속 출원중인 출원번호09/318,842에 상세하게 개시되어 있다.
도 6은 3-D 환경의 모델내에 위치된 무선 통신 시스템을 간략하게 나타내고 있다.
도 11에서, 설계자는 펑션블럭(90)에서 설명된 바와 같이 경계위치를 위치선정할 수 있다.
펑션블럭(105)에서, 설계자는 펑션블럭(75)에서와 같이 3-D 환경 모델내에 위치된 통신 구성요소의 목록을 선택한다.
3-D 환경 모델내에 선택된 통신 구성요소의 위치는 가능한 통신 구성요소 위치 세트로서의 역할을 하게 된다.
도면에 이미 위치된 통신 구성요소의 목록을 선택함에 따라, 설계자는 현존하는 통신 구성요소가 3-D 환경의 모델내에 존재하는 위치를 사용하는 본 발명을 한정하게 된다.
다음으로, 상기 입력 신호 특성은 선택되어진 3-D 환경 모델에서 현존하는 통신 구성요소에 대한 입력신호가 되도록 본 발명에 의하여 자동으로 결정되어진다.
예를들어, 설계자가 펑션블럭(105)에서 3-D 환경 모델에 이미 존재하는 특정의 통신 구성요소를 선택하게 되면, 선택된 통신 구성요소의 위치는 통신 구성요소의 가능한 위치 세트와 선택된 통신 구성요소의 입력신호 특성이 추가되고, 선택된 통신 구성요소의 일부를 포함하는 통신 시스템의 세팅과 현재 배열을 기반으로 규정되고, 설계자 의도하는 위치에 이용된다.
상술한 바와 같이 진행되는 펑션 블럭(110,120)은 이전 방법과 동일하다.
도 12를 참조로 하면, 본 발명의 또 다른 방법을 나타내고 있다.
도 12에서, 펑션 블럭(70,75,90,105,110,115)는 전술한 내용과 동일하다.
도 12에 설명된 방법은 설계자가 펑션 블럭(75)에서 환경 모델내에 3-D으로 통신 시스템 장치를 배치하는 것과 펑션 블럭(115)에서 가능한 통신 구성요소 배열을 자동 선택하는 것을 조합하는 것을 나타낸다.
도 13을 참조로 하면, 본 발명의 또 다른 방법을 나타내고 있다.
도 13에 나타낸 방법은 전술한 모든 방법들에 분배된 것으로서, 도 7,8,9,19,11,12에 설명된 방법으로부터 순차적으로 따르게 된다.
도 13에서, 설계자는 본 발명으로서, 시설의 3-D 환경 모델내에 선택된 유한의 경계위치를 제공하게 된다.
각각의 경계 위치는 시설내의 해당 위치에서 원하는 통신 시스템 성능을 나타내는 것과 관련된 하나 이상의 성능 매트릭을 갖는다.
또한, 설계자는 통신 하드웨어 구성요소가 시설내에 위치될 수 있도록 한 시설로 표현된 3-D 환경 모델내의 유한의 위치 세트를 제공하게 된다.
또한, 설계자는 시설내에 배치를 용이하게 하는 통신 구성요소 모델과/또는 통신 구성요소 종류의 선택된 세트를 제공하게 된다.
각 선택된 통신 구성요소 모델과/또는 통신 구성요소 종류의 동작 특성은 하드웨어 구성요소 데이타베이스로부터 기인한다.
또한, 상기 설계자는 선택된 통신 구성요소를 위하여 입력 신호 파워 및 주파수와 같은 입력신호 특성을 제공하게 된다.
최종적으로, 설계자는 선택된 통신 구성요소를 위한 정확한 배열의 세트를 제공하게 된다. 이러한 정보가 주어지게 되면, 도 13에 나타낸 방법이 적용되어진다.
펑션블럭(200)에서, 상기 시스템은 선택된 통신 구성요소를 통하여 반복한다. 각 통신 구성요소를 위하여, 해당 구성요소의 방열 특성에 관한 정보는 통신 하드웨어 구성요소의 데이타베이스로부터 기인한다.
펑션블럭(200)에서 선택된 각 통신 구성요소를 위하여, 상기 시스템은 펑션블럭(210)에서 가능한 통신 구성요소 위치의 세트를 통하여 반복한다.
3D 환경 모델에서 각 선택된 위치를 위하여, 선택된 통신 구성요소의 모델이 해당위치에 배치된다.
선택된 통신 구성요소와 각 선택된 위치를 위하여, 시스템은 펑션블럭(220)에서 통싱 구성요소를 위한 가능한 배열을 통하여 반복한다.
선택된 각 위치와 정확한 배열에서 각 선택된 통신 구성요소를 위하여, 상기 시스템은 각 경계위치에서 성능 매트릭을 예측한다. 선택된 통신 구성요소의 동작 특성은 입력 신호 특성으로 알려져 있다.
상기 통신 구성요소는 규정된 배열로 알려진 3-D 환경 모델내의 시스템에 의하여 위치된다.
시설로 표현된 상기 3-D 환경 모델은 통싱 시스템 성능을 예측하는 것과 관련된 정보를 포함하는 바, 이는 명칭 "Method and System for a Building DatabaseManipulator"으로서, T.S.Rappaport와 R.R.Skidmore(Docket 256015AA)에 의하여 출원되어 계속 출원중인 출원번호 09/318.841에 개시되어 있다.
서로 다른 다양한 성능 예측 모델은 유용하고, 통신 구성요소의 배치 및 구성요소 선택을 최적화하는 동시에 예측하는데 사용될 수 있다.
상기 모델은 통신 시스템의 각 구성요소가 작는 전자기계적인 특성(예를들어, 노이즈 형상, 감쇠손실 또는 증폭, 통신 구성요소 방열 패턴 등), 3-D 환경 데이타 베이스의 전자기계적인 특성, 그리고 통신 시스템 성능의 평가를 제공하고자 하는 무선파 전파기술을 조합한 것이다.
바람직한 예측 모델은:
ㆍ벽/바닥 감쇠 인자, 복수 경로 손실 익스포넨트 모델,
ㆍ벽/바닥 감쇠 인자, 단수 경로 손실 익스포넨트 모델,
ㆍ트루 포인트 대 포인트 복수 경로 손실 익스포넨트 모델,
ㆍ트루 포인트 대 포인트 단수 경로 손실 익스포넨트 모델,
ㆍ거리 의존형 복수 브레이킹포인트 모델,
ㆍ거리 의존형 복수 경로 손실 익스포넨트 모델,
ㆍ거리 의존형 단수 경로 손실 익스포넨트 모델, 또는
ㆍ설계자에 의하여 설정되는 광선 투사법과 통계학적 모델과 같은 기타 모델.
장애물의 물리적 전기적 특성이 3-D 환경에서 특정화된다.
비록 모든 매개변수가 모든 가능한 예측 모델을 위하여 사용되지 않지만, 당업자는 매개변수가 선택된 모델을 위하여 필요하다는 것을 알 수 있다. 입력되어질 매개변수는:
1. 예측 배열-수신된 신호 강도 지수(RSSI), 처리율(throughput), 대역폭, 서비스의 품질, 비트 에러율, 패킷(packet) 에러율, 프레임(frame)에러율, 강하 패킷(dropped packet), 패킷 잠재(latency), 왕복 시간(round trip time), 전파 지연, 전송 지연, 프로세싱 지연, 대기(queuing)지연, 캐패시티, 패킷 지터(packet jitter), 대역폭 지연 곱(bandwidth delay product), 핸드오프 지연 시간(handoff delay time), 신호 대 간섭율(SIR), 신호 대 소음율(SNR), 물리적 장치의 가격, 설치 비용;
2. 모바일 수신기(RX) 매개변수-파워, 통신 구성요소 게인, 바디 손실, 휴대 RX 노이즈 형상, 바닥 위의 휴대 RX 높이;
3. 물리적 및 설치 비용
4. 트래픽(traffic), 콜(call) 또는 패킷 도래율(packet arrival rate)
5. 전파 매개변수-
6. 부분 감쇠 인자
7. 바닥 감쇠 인자
8. 경로 손실 익스포넨트
9. 복수 브레이킹포인트
10. 반사도
11. 표면 거칠기
12. 안테나 편광
13. 최대 및 평균 초과 복수 지연
14. 주어진 모델을 위하여 필요한 기타 매개변수
무선파 전파의 관점으로부터, 환경내의 각 장애물/부분이 몇몇의 전자기 특성을 갖는다. 무선파 신호가 물리적 표면에 교차되면, 몇몇의 일들이 발생한다.
무선파의 일부 퍼센테지는 표면에 반사되어, 변경된 궤도로 계속 진행되고, 무선파의 일부 퍼센테지는 표면을 관통하거나 표면에 흡수되어 그 경로를 따라 계속 진행된다. 무선파의 일부 퍼센테지는 표면에 부딕쳐서 산란된다.
장애물/구획에 주어진 전자기 특성은 이러한 상효작용으로 규정된다.
각 장애물/구획은 감쇠 인자, 표면 거칠기, 반사도와 같은 매개변수를 갖는다.
상기 감쇠 인자는 주어진 장애물에 부딪쳐 손실되는 무선신호 파워의 양을 결정한다. 상기 반사도는 장애물로부터 반사된 무선 신호의 양을 결정한다. 상기 표면 거칠기는 주어진 형태의 장애물에 부딪쳐서 산란 또는 분산되는 무선신호의 양이 얼마인지를 결정하는데 사용되는 정보를 제공한다.
유선 통신 시스템 설계의 경우, 통신 시스템 성능의 예측이 모든 유선 네트워크 구성요소를 위한 개개의 성능을 예측하고, 다음으로 정미 성능을 요구하는 결과를 조합하여 실행된다.
유선 통신 링크의 성능을 예측하기 위하여 펌웨어버젼, 작동시스템 버젼, 프로토콜, 데이타 종류, 패킷 크기 및 트래픽 사용 특성, 네트워크상의 트래픽 부하와 같은 지정된 네트워크 세팅을 위한 유선 장치의 각 피스에 대한 알려진 효과를 조합하는데 문제가 있다.
상기 네트워크의 처리율과 대역폭은 송신기 및 수신기간의 거리, 환경, 패킷 크기, 패킷 오버헤드, 변조기술, 환경, 간섭, 신호 강도, 사용자의 수, 프로토콜, 코딩 설계, 데이타 통신 네트워크의 무선 부분을 위한 3-D 위치 선정의 기능으로서, 본 발명에 의하여 측정되어진다.
네트워크의 처리용 및 대역폭의 예측을 위하여 적절한 함수과 상수, 최종 업데이트 데이타가 목록화된 매개변수로부터 측정된 다음, 설정된 각 위치와 시간을 위하여 예측되어야 한다.
전파 지연은 장치내의 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호의 전파 속도에 의하여 이송된 거리를 분할함으로써, 데이타 통신 네트워크의 유선 부분을 위하여 예측되어진다.
예를들어, 광섬유의 광자로 인하여 3×108m/s의 속도에서 광섬유 케이블 이송의 데이타는 데이타를 전송하는데 사용되고 빛의 속도로 이송된다. 만일, 케이블이 300m 이면, 전송 지연은 1×106초와 동일하게 된다.
데이타 통신 네트워크의 무선 부분을 위한 전파 지연을 예측하는 것은 좀 더 어렵다. 동일한 측정이 추가적인 지연이 포함되는 것을 제외하고 유선 네트워크용으로 사용된다.
상기 추가적인 지연은 무선 데이타가 직선으로 항상 움직이지 않는 사실을 설명하는데 필요하다.
따라서 데이타 통신 네트워크에 무선 링크의 전송 지연을 측정하기 위하여, 송신기 및 수신기간의 거리가 무선 통신 링크의 전파 속도에 의하여 분할된 다음, 방정식 1에 나타낸 바와 같이 송신기에서 수신기까지 취해진 우회경로에 의하여 안내되는 복수경로 지연에 추가된다.
---- 1
여기서, Tp는 전송지연을, d는 송신기와 수신기간의 거리를, τd는 복수 경로를 나타낸다.
예측 복수경로 지연은 광선투사법 기술에 의하여 또는 도래각을 기반하여, 또는 신호강도값에 의하여 종료될 수 있다.
전송 지연은 채널의 대역폭으로부터 직접 측정된다. 이를 측정하기 위하여 전송된 다수의 비트를 알아야 한다.
상기 측정은 유선과 무선 채널이 동일하지만, 각 네트워크 장치를 위하여 분리 수행되어야 한다.
여기서, 방정식 2는 다음과 같다.
Tt=#of bits/BW --- 2
여기서 Tt는 전송 지연시간, #of bits는 전송 또는 패킷에서 비트의 수를,BW는 네트워크 링크의 대역폭을 나타낸다.
전송 지연과 같은 프로세싱 지연은 무선 또는 유선 장치를 위하여 다르게 측정될 필요는 없다. 오히려, 각 장치를 위하여 분리되게 측정되어야 한다.
프로세싱 지연이 데이타 비트들의 리셉션 또는 전송을 연산하는 네트워크 장치를 위하여 시간을 요구하게 됨에 따라, 프로세싱 지연은 케이블, 안테나, 스프리터와 같은 컴퓨터 마이크로 프로세서 프로세싱을 수행할 수 없는 장치에 대해 제로이다.
프로세싱 시간은 패킷 크기, 프로토콜 타입, 작동 시스템, 펌웨어 및 소프트웨어 버젼, 장치의 종류 및 장치상의 현 컴퓨팅 부하에 의존한다.
어떤 장치의 프로세싱 지연을 예측하기 위하여, 상술한 모든 영향을 설명하는 모델을 사용하는 것이 필요하다.
쿼링 지연은 복수 프로세스 또는 복수 사용자로부터 데이타를 전송하는 장치에만 유용하다. 상기 장치의 쿼링 지연은 시간의 총량이고, 지정된 패킷은 전송되는 다른 트래픽을 대기시켜야만 한다.
지정된 장치에 의하여 다루어지는 트래픽의 양에 의존하기 때문에 특정의 연결에 대한 쿼링 지연을 예측하기 어렵다.
이러한 이유로, 쿼링 지연은 원하는 장치의 성능과/또는 원하는 트래픽을 기반으로 하는 통계학적 임의 변수를 이용하여 예측될 수 있다.
평균, 중간, 최적 또는 최악의 쿼링 지연 시간은 예측된 쿼링 지연 시간을 측정하는데 이용될 수 있다.
패킷 잠재, 왕복 시간(round trip time) 및 핸드오프 지연 시간은 전파, 전송, 프로세싱 및 쿼링 지연 시간을 기반으로 한다.
패킷 잠재와 왕복 시간을 정확하게 예측하고자, 전파, 전송, 프로세싱 및 쿼링 지연 시간이 특정의 네트워크 링크의 모든 네트워크 장치를 위하여 합쳐져야 하고, 특정의 트래픽 타입, 패킷 사이즈, 프로토콜 타입을 위하여 적용되어야 한다.
예를들어, 패킷 잠재는 송신기에서 수신기로 이송되는 패킷을 위한 시간이다.
특정의 링크를 위한 패킷 잠재를 예측하기 위하여, 전파, 전송, 프로세싱 및 쿼링 지연 시간이 특정 네트워크 연결, 트래픽 종류, 패킷 크기 및 패킷의 일방향 전송을 위한 네트워크 연결을 위하여 측정되어야 한다.
왕복시간은 패킷의 전송 및 리셉션 그리고 인증된 패킷의 복귀를 제외하고 유사하게 측정되어진다.
따라서, 왕복시간을 예측하고자, 본 발명은 본래의 패킷 크기 및 인증된 패킷의 크기 뿐만아니라 특정의 네트워트 연결, 전파상의 프로토콜 및 트래픽 종류, 전송, 예측된 왕복시간을 측정하는 프로세싱 및 쿼링 지연을 고려한다.
핸드오프 지연 시간은 전파, 전송, 프로세싱 및 하나의 액세스 포인트에서 다른 액세스 포인트까지 무선 장치의 제어 변경과 조합되는 두 개의 분리형 무선 액세스 포인트에 포함된 쿼링 지연을 기반으로 한다.
이러한 지연 결과는 핸드오프가 성공적으로 수행되도록 두 개의 액세스 포인트 때문에 앞뒤로 전송되어야 한다.
따라서, 핸드오프 지연 시간의 예측은 두 개의 액세스 포인트간의 패킷 잠재시간의 예측과 유사하다.
핸드오프 지연 시간을 예측하기 위하여, 본 발명은 원하는 트래픽, 트로토콜, 패킷 크기 및 기타 관련된 정보를 계산함과 함께 전파, 전송, 프로세싱 및 요구되는 전송량에 의존하는 쿼링 지연, 보내어져야 하는 데이타의 크기를 측정한다.
비트에러율을 예측하고자 할 때, 본 발명은 유선 및 무선 에러율을 분리한다. 이는 무선 연결이 유선 채널보다 데이타 에어가 더 쉽게 일어나기 때문이다.
유선 채널의 경우, 비트 에러율은 연결에 대한 전기적, 광학적, 전자기적 매개변수의 측정으로서, 통계학적 임의 변수를 이용하여 예측된다.
통계학적 임의 변수는 전압수준, 파워수준, 임피던스 및 작동 주파수와 같은 각 장치의 전기적, 광학적, 전자기적 특성에 의존될 수 있으며, 또는 특정 장치를 위한 전형적인 값을 이용하여 발생될 수 있다.
예를들어, 동선은 106또는 107의 비트에러율을 갖도록 설계된다.
무선 비트 에러율은 유선 비트 에러율보다 보다 많은 인자에 의존한다.
예를들어, 본 발명은 송신기와 수신기 간의 거리, 전송을 방해하는 구획의 종류, 시간, 3-d 위치, 패킷 크기, 프로토콜 종류, 변조, 무선 주파수, 무선 주파수 대역폭, 엔코딩 방법, 에러보정 코딩 기술, 복수 경로 신호 강도, 도래각, 복수 경로 지연을 기반으로 무선 비트 에러율을 예측한다.
그 결과, 예측된 비트 에러율의 측정이 알려진 채널과 네트워크 장치 세팅에서 원하는 비트 에러율로 전환되도록 한 상수를 이용하여 수행되어진다.
프레임 에러율, 패킷 에러율 및 패킷 강하율은 모두 비트 에러율로부터 측정되거나, 또는 상술한 비트 에러율과 동일한 방법을 이용하여 직접적으로 예측된다.
이러한 측정을 수행하기 위하여, 본 발명은
패킷 크기, 프레임 크기 및 사용중인 프로토콜에 관한 특정의 재료 목록 사이트에 저장된 정보를 이용한다.
패킷 에러율을 예측하기 위하여, 다수의 비트 에러에 관한 정보가 패킷 에러, 프레임 에러 또는 패킷 강하를 일으키는데 필수적이다.
대역폭 지연곱은 3차원 위치, 프로토콜 종류, 복수경로 지연, 패킷 크기, 무선 주파수, 무선주파수 대역폭, 코딩, 복수경로 구성요소의 갯수와 강도와 도래각, 신호 강도, 전송, 전파, 프로세싱, 쿼링 지연, 비트 에러율, 패킷 에러율 및 프레임 에러율등과 같은 모든 환경에 대한 정보를 이용하는 본 발명에 의하여 측정될 수 있다.
또한, 본 발명은 이전의 예측된 값을 이용하여 대역폭 지연곱을 간접적으로 측정할 수 있다. 대역폭 지연곱은 상기 장치에 의하여 유도된 전체 지연에 어떤 네트워트 장치의 대역폭을 곱해줌에 따라 측정되어진다.
따라서: BWD=BW/Tnet -----3
여기서 BWD는 대역폭 지연곱을, BW는 대역폭을, Tnet는 유도된 전체지연을 나타낸다.
본 발명은 서비스의 지터 및 품질(QoS)를 예측하고자 데이타 통신 네트워크 하드웨어의 일관성을 갖는 통계학적 모델을 이용한다.
이러한 성능 기준은 일관된 데이타 도래 시간을 제공하는 데이타의 신뢰도를 측정하는 것이다.
따라서, 상기 연결의 QoS 또는 지터(jitter)를 측정하고자, 본 발명은 3차원 위치, 프로토콜 종류, 복수경로 지연, 패킷 크기, 무선 주파수, 무선주파수 대역폭, 코딩, 복수경로 구성요소의 갯수와 강도와 도래각, 신호 강도, 전송, 전파, 프로세싱, 쿼링 지연, 비트 에러율, 패킷 에러율 및 프레임 에러율, 처리량, 대역폭, 대역폭 지연곱 등을 포함하는 공식을 이용한다.
상기 공식은 데이타의 도래각 변화에 관한 변수 그리고 연결의 QoS와 지터에 관한 변수에 관련된 상수를 포함한다.
성능 예측 기술중의 하나를 이용하여, 본 시스템은 각 경계위치에서 원하는 성능 매트릭스를 예측한다. 이러한 측정에 대항 결과는 나중에 표와 디스플레이로 저장되어진다.
도 13의 펑션블럭(200,210,220,230)에 규정된 반복적인 프로세서를 이용하여, 본 시스템은 모든 설계자 입력을 연산한다.
그 결과는 펑션블럭(240)에서 표로 디스플레이된다.
상기 시스템은 모든 통신 구성요소, 위치, 배열, 예측된 성능 결과와 컴퓨터 다이얼로그 박스내의 각 경계위치를 위한 원하는 성능 매트릭간의 비교를 디스플레이한다.
도 14에 나타낸 다이얼로그 박스와, 이 예는 서로 다른 통신 구성요소, 위치 및 배열의 바람직함에 관해서 사용자에게 무한의 피드백을 제공한다.
사용자는 가능한 통신 구성요소 모델, 위치, 배열이 위치 경계에서 규정된 특정의 성능 매트릭을 이루기 위하여 최적으로 빠르게 측정할 수 있다.
도 14의 목록(401)에 모든 컬럼은 소트화 됨과 함께, 설계자는 예측된 성능 매트릭과 경계위치에서 측정된 성능 매트릭간의 거리에 관한 통신 구성요소 모델, 위치, 배열을 서로 다른 선택으로 교환하며 빠르게 분석할 수 있다.
그 결과는 보다 나은 분석을 위한 스프레드시트 형태로 전달되거나 설계자에게 시각적으로 디스플레이될 수 있다.
이러한 결과는 기존 기술 이상의 주요한 개선점이고, 통신 시스템의 배치 설계에 구속되더라도, 설계자는 통신 구성요소 타입, 위치, 배열을 최적으로 용이하게 결정할 수 있다.
펑션블럭(250)에서, 설계자는 도 14에 나타내는 디스플레이 결과 목록(401)으로부터 임의로 선택할 수 있고, 3-D 환경 모델에서 선택된 모델과/또는 종류의 통신 구성요소를 시스템이 자동으로 위치 선정된다.
새롭게 배치된 통신 구성요소는 도 14에 나타낸 목록(401)로부터 선택된 입력의 위치 및 배열을 갖게 된다.
이러한 기능은 통신 시스템 설계자가 억압된 설계 목표에 직면하더라도 시스템이 3-D 환경 모델내에 최적의 통신 구성요소 배치를 결정하고, 최적의 위치 및 배열로서 선택된 모델의 통신 구성요소를 자동으로 위치시켜주는 것을 가능하게 해준다.
도 11 또는 도 12의 방법이 사용되는 경우, 펑션블럭(250)에서 선택된 통신 구성요소가 시설을 나타내는 3-D 환경내의 이미 설계된 통신 시스템에 현존하는 통신 구성요소를 선택적으로 재배치될 수 있다.
추가로, IEEE Journal on Selected Areas in Communication, vol.14, no4, May 1996에 H.D.Sherali, C.M.Pendyala, T.S.Rappaport에 의한 "Optimal Location of Transmitters for Micro-Cellular Radio Communication System Design" 에 기재되어 있는 기술들은 측정된 성능을 기반으로 하는 통신 장치의 자동 배치를 제공한다.
도 15를 참조로 하면, 시설의 바닥을 나타내는 평면도이다. 도 6에 나타낸 동일한 통신 구성요소가 업데이트 된 상태를 나타낸다.
통신 구성요소(601)는 도 13의 펑션블럭(250)에 가재된 프로세스를 통하여 통신 구성요소 모델, 위치 및/또는 배열이 상기 시스템에 의하여 최적 세팅을 반영하며 업데이트 되는 방식으로 업데이트된 것이다.
본 발명은 하나의 바람직한 실시예를 기재하고 있지만, 당업자가 첨부된 청구범위의 범주내에서 변형 가능할 수 있다.

Claims (18)

  1. 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적 활용화시키는 방법은:
    통신 네트워크 성능에 영향을 미치는 속성을 갖는 다수의 서로 다른 객체를 포함하는 공간에 대하여 전산화된 모델을 형성하는 단계;
    상기 공간내에서 적어도 하나 이상의 선택된 위치를 위하여 원하는 성능 매트릭을 수립하는 단계;
    상기 통신 네트워크에 사용될 수 있는 서로 다른 다수의 구성요소의 성능 속성들을 모델링하는 단계;
    상기 통신 네트워크에 사용되는 서로 다른 다수의 구성요소들로부터 해당 구성요소를 지정하는 단계;
    전산화된 모델의 서로 다른 다수의 구성요소를 위하여 상기 공간내에 위치를 지정하는 단계;
    상기 선택된 구성요소들과 상기 선택된 위치들을 기반으로 상기 공간내에 적어도 하나 이상의 위치를 위하여 예측된 성능 매트릭을 예측하는 단계;
    상기 원하는 성능 매트릭과 상기 예측된 성능 매트릭을 비교하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구성요소와 위치를 지정하는 단계는 상기 비교 단계에서 원하는 비교치를 얻어낼 때까지 자동으로 여러번에 걸쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 구성요소의 배열을 지정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 배열을 지정하는 단계는 상기 선택된 위치에서 상기 공간내의 선택된 구성요소의 방위를 규정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 구성요소, 위치, 배열을 지정하는 단계는 원하는 비교가 상기 비교단계에서 얻어질 때까지 자동으로 여러번 수행되는 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 지정 단계에서 지정되어진 구성요소들의 일부는 무선 통신 구성요소인 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 통신 구성요소는 안테나인 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 원하는 성능 매트릭과 상기 예측된 성능 매트릭은 수신된 신호 강도 지수, 처리율(throughput), 대역폭, 서비스의 품질, 비트 에러율, 패킷(packet) 에러율, 프레임(frame)에러율, 패킷 강하율(dropped packet rate), 패킷 잠재(latency), 왕복 시간(round trip time), 전파 지연, 전송 지연, 프로세싱 지연, 대기(queuing)지연, 캐패시티, 패킷 지터(packet jitter), 대역폭 지연 곱(bandwidth delay product), 핸드오프 지연 시간(handoff delay time), 신호 대 간섭비(SIR), 신호 대 소음비(SNR), 물리적 장치의 가격, 유지보수 요구, 감가상각 및 설치 비용으로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 공간의 전산화된 모델은 3차원 인것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 위치를 선택하는 단계는 그래픽 인터페이스(graphical interface)로 수행되는 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 위치를 지정하는 단계는 상기 선택된 구성요소를 위한 위치 속성을 지정하여 수행되는 것을 특징으로 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 방법.
  12. 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적 활용화시키는 장치는:
    통신 네트워크 성능에 영향을 미치는 속성을 갖는 다수의 서로 다른 객체를 포함하는 공간에 대하여 전산화된 모델을 형성하는 수단;
    상기 공간내에서 적어도 하나 이상의 선택된 위치를 위하여 원하는 성능 매트릭을 수립하는 수단;
    상기 통신 네트워크에 사용될 수 있는 서로 다른 다수의 구성요소의 성능 속성들의 전산화된 모델;
    상기 통신 네트워크에 사용되는 서로 다른 다수의 구성요소들로부터 해당 구성요소를 지정하는 수단;
    전산화된 모델의 서로 다른 다수의 구성요소를 위하여 상기 공간내에 위치를 지정하는 수단;
    상기 선택된 구성요소들과 상기 선택된 위치들을 기반으로 상기 공간내에 적어도 하나 이상의 위치를 위하여 예측된 성능 매트릭을 예측하는 수단;
    상기 원하는 성능 매트릭과 상기 예측된 성능 매트릭을 비교하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 선택된 구성요소를 위한 배열을 지정하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 배열을 지정하는 수단은 선택된 위치에서 상기 공간내의 지정된 구성요소의 방위를 규정하는 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 구성요소의 일부는 무선통신 구성요소인 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 무선 통신 구성요소는 안테나인 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 원하는 성능 매트릭과 상기 예측된 성능 매트릭은 수신된 신호 강도 지수, 처리율(throughput), 대역폭, 서비스의 품질, 비트 에러율, 패킷(packet) 에러율, 프레임(frame)에러율, 패킷 강하율(dropped packet rate), 패킷 잠재(latency), 왕복 시간(round trip time), 전파 지연, 전송 지연, 프로세싱 지연, 대기(queuing)지연, 캐패시티, 패킷 지터(packet jitter), 대역폭 지연 곱(bandwidth delay product), 핸드오프 지연 시간(handoff delay time), 신호 대 간섭비(SIR), 신호 대 소음비(SNR), 물리적 장치의 가격, 감가상각, 유지보수 요구 및 설치 비용으로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 장치.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 공간의 전산화된 모델은 3차원인 것을 특징으로 하는 최적의 통신 네트워크 장치 모델, 위치 및 배열을 3-D를 이용하여 자동 선택하기 위한 장치.
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