KR20030036667A

KR20030036667A - 통신 네트워크 시스템 성능을 효과적으로 영상화 및비교하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20030036667A
Application number: KR10-2003-7001592A
Authority: KR
Inventors: 라파포트테도르에스; 골드브라이언티; 스키드모어로저알
Original assignee: 와이어리스 밸리 커뮤니케이션 인크
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2003-05-09
Also published as: CN1446335A; CN1273892C; JP2004513537A; US7286971B2; JP4690634B2; WO2002013009A1; EP1317706A4; US20050043933A1; US7246045B1; BR0113144A; EP1317706B1; AU8299101A; EP1317706A1; AU2001282991B2; CA2416417A1; MXPA03001034A

Abstract

본 발명은 예측 성능 혹은 측정 성능, 또는 그 밖의 성능 데이터 세트들을 이용하여 통신 시스템 성능의 비교들을 영상화하고 효과적으로 만들어내기 위한 방법에 관한 것이다(단계 200-260). 본 발명의 방법에서, 3-D 환경 데이터베이스가 구성 또는 수정되고(200), 완전한 무선 통신 시스템이 구성되어 데이터베이스에서 예측된다(220). 이후 실제 환경에 시스템이 구축되고 나면(230), 측정 데이터가 수집되고(240), 예측 데이터와 측정 데이터가 비교된다(250).

Description

통신 네트워크 시스템 성능을 효과적으로 영상화 및 비교하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR EFFICIENTLY VISUALIZING AND COMPARING COMMUNICATION NETWORK SYSTEM PERFORMANCE}

통신 시스템이 증가함에 따라, 빌딩 내부 및 주위의 무선 주파수(RF:Radio Frequency) 커버리지(coverage)와 빌딩 내부 및 외부로의 무선 신호 통과가 이동 전화 시스템(cellular telephone system), 무선 호출 시스템(paging system) 또는 개인 휴대 통신 시스템(PCS:Personal communication system), 무선 랜(WLAN:Wireless Local Area Network), 그리고 지역 다지점 분배 시스템(LMDS:Local Multi-point Distribution System)과 같은 새로운 무선 기술들을 설계 및 구축해야 하는 통신 엔지니어들에게 있어 설계상의 중요한 이슈가 되고있다. 또한, 최근 등장한 포켓용 장치들에 의해 무선 접속 방법의 이용이 점차 늘어나면서 기술자 및 엔지니들에게 있어 무선 기반 구조를 보다 빠르게 설치하는 툴 및 방법의 필요성이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 또한, 앞으로는 인터넷 통신을 하는데 필요한 광섬유 및 베이스밴드(baseband) 네트워크가 더욱 빠르게 증가할 것이다. 더욱이, 통신장치 및 센서의 급속한 소형화와, 캠퍼스 내부와 주변의 광섬유 대역폭의 급속한 증가로 인해, 초소형 기계류(micromachinery), 식별 태그(identification tags) 및 광통신 링크들을 필요로 하는 RF 네트워크의 관심이 점차 증가하고 있다. 설계자들은 무선 송수신기의 위치 및 기지국 셀 사이트(base station cell site)가 방, 빌딩, 시 전체, 캠퍼스, 쇼핑몰 또는 기타 임의의 환경 구석 구석까지 적절하고도 신뢰성 높은 서비스를 제공할 수 있는지 결정할 것을 자주 요구받는다. 또한, 무선 시스템 설계 엔지니어 및 기술자가 시스템을 구축하는데 요구되는 작업량은 급격히 증가하는 반면 인빌딩(in-building) 마이크로셀룰러 무선 통신장치의 원가는 낮아지고 있다. 따라서, 전체적인 시스템 성능의 영상화 및 분석에 의해 수반되는 주어진 상기 요인들, 빠른 엔지니어링 설계 및 구축방법이 무선 통신 시스템 설계자에게는 극히 중요하다.

또한, AT&T Laboratories, Brooklyn Polytechnic 및 Virginia Tech의 최근 연구 노력 결과가 다음의 기술보고서 및 페이퍼에서 설명되고 있다.

- S. Kim, B. J. Guarino, Jr., T. M. Willis Ⅲ, V. Erceg, S. J. Fortune, R. A. Valenzuela, L. W. Thomas, J. Ling, and J. D. Moore, "Radio Propagation Measurements and Predictions Using Three-dimensional Ray Tracing in UrbanEnvironments at 908 MHZ and 1.9 GHz", IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 48, no. 3, May 1999(이하 "Radio Propagation"라 함)

- L. Piazzi, H. L. Bertoni, "Achievable Accuracy of Site-Specific Path-Loss Predictions in Residential Environments", IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 48, no. 3, May 1999(이하 "Site-Specific"라 함)

- G. Durgin, T. S. Rappaport, H. Xu, "Measurements and Models for Radio Path Loss and Penetration Loss In and Around Home and Trees at 5.85 GHz", IEEE Transactions on Communications, vol. 46, no. 11, November 1998

- T. S. Rappaport, M. P. Koushik, J. C. Liberti, C. Pendyala, and T. P. Subramanian, "Radio Propagation Prediction Techniques and Computer-Aided Channel Modeling for Embedded Wireless Microsystems", ARPA Annual Report, MPRG Technical Report MPRG-TR-94-12, Virginia Tech, July 1994

- T. S. Rappaport, M. P. Koushik, C. Carter, and M. Ahmed, "Radio Propagation Prediction Techniques and Computer-Aided Channel Modeling for Embedded Wireless Microsystems", MPRG Technical Report MPRG-TR-95-08, Virginia Tech, July 1994

- T. S. Rappaport, M. P. Koushik, M. Ahmed, C. Carter, B. Newhall, and N. Zhang, "Use of Topographic Maps with Building Information to Determine Antenna Placements and GPS Satellite Coverage for Radio Detection and Tracking in Urban Environments", MPRG Technical Report MPRG-TR-95-14,Virginia Tech, September 1995

- T. S. Rappaport, M. P. Koushik, M. Ahmed, C. Carter, B. Newhall, R. Skidmore, and N. Zhang, "Use of Topographic Maps with Building Information to Determine Antenna Placement for Radio Detection and Tracking in Urban Environments", MPRG Technical Report MPRG-TR-95-19, Virginia Tech, November 1995

- S. Sandhu, M. P. Koushik, and T. S. Rappaport, "Predicted Path Loss for Rosslyn, VA, Second set of predictions for ORD Project on Site Specific Propagation Prediction", MPRG Technical Report MPRG-TR-95-03, Virginia Tech, March 1995

위의 페이퍼 및 기술보고서들은 특정 사이트 무선파 전파 모델링(site-specific radio wave propagation modeling)에 대한 기술을 설명하고 있다. 대부분의 상기 페이퍼들은 측정된 RF 신호 커버리지(coverage)와 예측된 RF 신호 커버리지(coverage)를 비교하고 있으며, 예측된 데이터를 나타내고 표시하기 위해 표 또는 2차원(2-D) 방법을 도입하고 있는데, 무선 시스템 성능을 영상화하고 분석하기 위한 이해하기 쉬운 방법들은 제시하고 있지 않다. 상기 "Radio Propagation"과 "Site-Specific"의 두 페이퍼는 3-D 모델링을 참고로 하고 있으나, 사용자로 하여금 신호 커버리지(coverage) 또는 간섭을 시각적으로 볼 수 있도록 하는 새로운 디스플레이 방법이나 그래픽 기술들을 제안하고 있지는 않다. 더욱이, 무선 통신 기술자 또는 설계자가 예측된 성능 값들을 빠르게 표시할 수 있도록 하거나, 특별히정해진 환경에서 네트워크 설계 컨셉들간의 예측된 성능 값 차를 영상화를 통해 비교할 수 있도록 하는 효과적인 방법들이 나와 있지 못하다.

한편, 구축 비용을 최소화하면서도 시스템의 성능 및 신뢰도를 최대화하려는 욕구는 유선 네트워크 설계뿐만 아니라 모든 무선 통신 시스템 설계에서도 공통적이다. 비용을 최소화하기 위한 방법들은 설계 과정의 많은 부분들을 다루는 컴퓨터 지원 설계(CAD:Computer Aided Design) 툴을 포함한다. 또한, 이러한 툴은 엔지니어 또는 기술자로 하여금 빠르게 작업을 할 수 있도록 하는 방법들을 창안하는데 도움을 준다. 예로서 무선 시스템을 생각해보자. 무선 신호의 커버리지(coverage) 및 간섭을 분석하는 것은 많은 이유에서 매우 중요하다. 우선, 설계 엔지니어는 무선 시스템을 위한 후보지의 주변 환경이 너무나 많은 노이즈나 간섭을 가지고 있지 않은지 또는 현 무선 시스템이 원하는 서비스 지역 구석 구석까지 충분한 시그널 파워(signal power)를 제공할 것인지를 결정해야 한다. 또한, 무선 엔지니어들은 구내 커버리지(coverage)가 현 대규모 실외 무선 시스템이나 매크로셀(macrocells)에 의해 적절히 확보될 것인지 또는 실내 무선 송수신기나 피코셀(picocells)이 추가되어야 하는지를 결정해야 한다. 이러한 셀(cells)들의 배치는 비용 및 성능 측면에서 중요하다. 또한, 설계 엔지니어는 얼마나 많은 간섭이 다른 무선 시스템으로부터 예상될 수 있는지 그리고 환경 내 어느 장소에서 나타날 것인지를 예측해야 한다. 본 발명자가 알고 있고 문헌상에서 이용 가능한 예측 방법들은 많은 경우의 커버리지(coverage) 또는 간섭 값을 계산하는 어느 정도 용인 가능한 방법들을 제공하고 있다. 그러나, 그러한 모델의 실시는 매우 조잡할 뿐만 아니라 지원 및 영상화 없이 연구소의 번거로운 스프레드시트(spreadsheets)나 비효율적인 운영 플랫폼(platforms)에 의지하고 있는 실정이다. 또한, 필연적으로, 성능 측정은 허용 가능한 정확도 또는 신뢰도를 위해서 적절한 예측 모델을 만들거나 적어도 선택된 예측 모델들을 증명하기 위해 대상 환경 내에서 실시되어야 한다.

설계의 목적에 따라, 무선 통신 시스템의 성능은 하나 또는 그 이상의 요인들로 이루어진 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 시스템을 구성하는 통신 장비의 배치를 계획하는데 있어 설계 엔지니어에 의해 이용되는 결정 요인들 중에는 적정 수신 신호 강도로 커버되는 전체 면적, 적정 데이터 처리량 수준으로 커버되는 면적, 시스템에 의해 서비스 받을 수 있는 고객의 수가 있다. 따라서, 무선 시스템의 성능을 최대화하기 위해서는 어쩌면 관계 없을 수도 있는 많은 요인들의 복잡한 분석이 필요할 수도 있다. 이러한 분석의 결과를 설계 엔지니어에 의해 쉽게 이해될 수 있는 방법으로 디스플레이하는 능력은 무선 시스템 배치에 있어 매우 중요하다. 무선 시스템 작동 파라미터들의 3차원(3-D)적 영상화는 사용자에게 큰 데이터 세트 및 물리적 환경과의 관계의 빠른 이해를 제공한다. 무선 시스템이 급격히 증가함에 따라, 이러한 문제는 체계적이고 반복 가능한 방법으로 빨리, 쉽게, 그리고 저비용으로 해결되어야 한다.

컴퓨터 처리된 어떤 환경의 모델을 설계하는데 이용될 수 있는 많은 컴퓨터 지원 설계(CAD) 제품들이 시중에 나와 있다. 무선 통신 시스템의 설계를 지원하기 위해 개발된 CAD 제품들의 예로는 Lucent Technology, Inc.의 WiSE^TM, EDX의SignalPro^TM, Mobile Systems International, Inc.(이후 Metapath Software International로 알려짐, 이제 Marconi, P.L.C.의 일부임)의 PLAnet^TM, 그리고 Ericsson의 TEMS, Safco Technologies, Inc.(이제 Agilent Technologies, Inc.의 일부임)의 Wizard가 있다.

먼저, Lucent Technology, Inc.는 무선 통신 시스템을 위한 설계용 툴로서 WiSE^TM을 제공하고 있다. 상기 WiSE 시스템은 레이 트레이싱(ray tracing)으로 알려진 결정적 무선 커버리지 예측 기술(deterministic radio coverage predictive technique)을 이용하여 주어진 환경의 컴퓨터 모델을 기초로 무선 통신 시스템의 성능을 예측한다.

또한, EDX는 무선 통신 시스템을 위한 설계용 툴로서 SignalPro^R를 제공하고 있다. 상기 SignalPro 시스템은 레이 트레이싱(ray tracing)으로 알려진 결정적 RF 파워 예측 기술(deterministic RF power predictive technique)을 이용하여 주어진 환경의 컴퓨터 모델을 기초로 무선 통신 시스템의 성능을 예측한다.

또한, Mobile Systems International, Inc.(현재 Marconi의 일부임)는 무선 통신 시스템을 위한 설계용 툴로서 PLAnet^TM을 제공하고 있다. 상기 PLAnet 시스템은 통계적 경험적 예측 기술들을 이용하여 주어진 환경의 컴퓨터 모델을 기초로 매크로셀룰러(macrocellular) 무선 통신 시스템의 성능을 예측한다.

한편, Ericsson Radio Quality Information Systems은 무선 통신 실내 커버리지(coverage)를 위한 설계 및 검증용 툴로서 TEMS^TM을 제공하고 있다. 상기 TEMS 시스템은 경험적 무선 커버리지 모델들을 이용하여 입력 베이스 송수신기(input base transceiver)의 위치를 나타낸 빌딩 맵(map)을 기초로 실내 무선 통신 시스템의 성능을 예측한다. 위에서 언급된 설계용 툴들은 무선 통신 시스템의 성능을 예측하고 그 결과들을 평평하고 2차원적인 칼라 또는 평면 그리드, 2차원 외형 영역의 형태로 디스플레이하는데 용이함을 제공함으로써 무선 통신 설계자들을 돕고 있다. 그러나, 이러한 디스플레이는 유용하긴 하나 2차원 특성으로 인해 무선 시스템 성능의 모든 미묘한 차이를 전달하는 데에는 한계가 있다. 예를 들어, 2차원적인 칼라 그리드의 칼라 표현에서 근소한 편차는 고려될 필요가 있는 무선 시스템 성능 변화들을 표현하고 있음에도 보지 못하고 쉽게 넘어갈 수 있다. 더욱이, 무선 시스템이 증가함에 따라, 커버리지(coverage) 및 간섭(interference)에 대하여 시각적으로 예측 및 설계하는 능력은 그 가치가 점점 증대되고 있다.

공통적으로, 모든 통신 시스템 설계는, 기술, 크기 또는 스케일에 상관 없이, 설계 과정에서 다수 포인트에서의 측정 데이터를 필요로 한다. 무선 통신 시스템을 위한 후보지가 되는 환경의 경우, 스펙트럼 점유 시간(spectral occupancy), 노이즈 레벨, 간섭 레벨, 또는 가용 채널을 결정하기 위한 측정 캠페인(measurement campaign)을 우선적으로 산출하는 것이 필수적이다.

초기 설계 단계이든 최종 검증 단계이든, 또는 통신 시스템의 진행 유지동안이든 라이프사이클 동안이든 간에 어떠한 통신 시스템도 측정 데이터의 입력 및이용 없이는 구축될 수 없다. 그러나, 인빌딩(in-building) 환경 내에서의 측정 데이터의 수집은 이 측정 데이터의 수집이 측정 위치를 결정하는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 데이터를 이용하여 수행되는 매크로셀룰러(macrocellular) 환경에서보다 상당히 지루하고 많은 시간을 소모하게 된다. 많은 RF 엔지니어들이 실외 측정 수집의 경우 신뢰하고 있는 상기 위성 위치 확인 시스템(GPS) 데이터는 대부분의 경우 마이크로셀(microcell) 환경에서는 선택사항이 아니며, 도시 지역 및 인공 구조물 내의 GPS 위성 신호 수준의 혼란 및 감쇠 때문에 빌딩 내에서는 신뢰할 수 있게 이용하는 것이 극히 어렵다. Qualcomm SnapTrack indoor GPS system과 같은 새로운 방법이 인빌딩(in-building) 위치의 경우 오랜 기간 신뢰를 줄 수 있는 반면에, 오늘날 쉽게 이용 가능한 GPS 솔루션은 매우 고가이면서 인빌딩 또는 마이크로셀 네트워크를 배치, 측정 또는 최적화하는 엔지니어 또는 기술자에게는 거의 유용하지 않다. 그러므로, 빌딩 내에서의 실시간 측정 데이터의 기록은 여러 측면에서 고가이면서 효과적이지 못한 갈겨 쓴 노트 및 청사진 그리고 수동적인 데이터 기재를 수반하는 어렵고 시간이 많이 걸리는 작업이다.

베이스 송수신기로부터 나온 RF 신호 특성의 측정에 더하여, 컴퓨터 데이터 네트워크에서의 데이터 처리 시간을 측정할 필요가 있다. 데이터 처리 시간은 하나의 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 알려진 크기의 파일 또는 기록을 전달하는데 요구되는 시간이다. 비교 또는 검증의 목적으로 데이터 처리 시간의 측정을 표준화하기 위하여, 설정 사이즈(예를 들어 100K)의 파일이 이용되며 512 바이트(bytes)와 같은 패킷(packet) 사이즈로 전송된다. RF 신호 감쇠와 유사하게, 데이터 처리 시간과, 패킷 지연, 비트 오류율, 패킷 오류율 및 비트율 처리량과 같은 많은 수의 다른 중요 네트워크 측정 파라미터들이 다중 경로의 전파(multipath propagation)와 특정 무선 모뎀 설계뿐만 아니라 전송 거리 및 신호 장애(예를 들어, 벽, 도어, 파티션)의 함수이다.

현재, 엔지니어 또는 무선 기술자로 하여금 측정 결과들을 디스플레이할 수 있도록 하거나 시간, 주파수 또는 공간에 있어 특정 환경 내에 있는 특정 통신 네트워크 또는 네트워크 집합의 다양한 성능 측정들의 다양한 측정 결과들을 영상화를 통해 빠르게 비교할 수 있도록 하는 효과적인 영상화 기술들은 없는 실정이다. PenCat^TM, Walkabout PCS^TM및 TEMS Light와 같은 다양한 신호 특성 측정 수집 툴 및 시스템들이 무선 통신 시스템의 설계에 있어 도움을 주고자 개발되어 왔다.

먼저, LCC International Inc.는 소형 포켓용 태블릿 컴퓨터에서 운용되는 무선 통신 설계용 펜-베이스(pen-based) 수집 및 분석 툴로서 PenCat^TM을 제공하고 있다. 상기 PenCat^TM시스템은 사용자로 하여금 빌딩 주위를 이동하면서 태블릿 컴퓨터에 연결된 수신기를 이용하여 빌딩 내 한 위치의 신호 특성 측정 데이터를 얻을 수 있도록 하고 스타일러스 펜(stylus pen)으로 컴퓨터 스크린 상에 나타난 맵의 적절한 부분을 탭핑(tapping)하여 빌딩을 나타내고 있는 컴퓨터 맵 상의 해당 빌딩 위치로 측정된 데이터를 링크시킬 수 있도록 하고 있다. 상기 빌딩 맵은 청사진을 스캐닝하거나, 응용장치 내부로 빌딩을 스케치하거나, 다른 소스로부터 가져옴으로써 PenCat^TM시스템에 입력될 수 있다. 상기 PenCAT은 빌딩 환경을 모델링한 2차원 비트 맵(bit maps)을 이용한다. Safco Technologies, Inc.(현재 Agilent Technologies, Inc.의 일부임)는 실내 또는 실외 무선 통신 시스템 설계에서 이용되는 휴대용 측정 커버리지 시스템으로서 Walkabout PCS^TM시스템을 제공하고 있다. PenCat^TM시스템과 유사하게, 상기 Walkabout PCS^TM시스템은 주어진 위치에서 신호 특성들을 측정하고 측정된 특성 데이터를 저장된 컴퓨터 맵 상에 나타난 해당 위치로 링크시키기 위하여 수신기에 연결된 포켓용 컴퓨터를 이용한다. 또한, Agilent 74XX 실외 측정 시스템은 Safco Walkabout와 유사하며, 비트맵 플로어 평면(bitmap floor plan)을 이용한다. 한편, Ericson Radio Quality Information Systems은 무선 통신 실내 커버리지용 검증 툴로서 TEMS Light system을 제공하고 있다. 상기 TEMS Light system은, 사용자로 하여금 저장된 빌딩 맵을 볼 수 있도록 하고 위치 특정 데이터를 측정할 수 있도록 하며 측정된 데이터를 저장된 컴퓨터 맵 상에 표시된 위치로 링크시킬 수 있도록 하기 위해, 수신기에 연결된 모바일(mobile) 컴퓨터 상에 2차원 비트맵 도면들이 그려지도록 하는 윈도우(Windows) 기반의 그래픽 인터페이스를 이용한다. 한편, 다른 인빌딩 통신 측정 시스템과는 달리, Wireless Valley Communications, Inc.의 InFielder^TM는 측정 데이터를 포지션 위치의 주기적인 업데이트로 물리적 환경의 3차원 모델 상에 병합시킨다. 상기 InFielder^TM제품의 컨셉은 1998년 12월 29일에 출원되고 출원 내용이 참고에 의해 본 출원에 병합되는미국특허출원번호 09/221,985호에 공지되어 있다. 그러나, 위에서 언급된 특허 출원에 최초 공개된 바와 같이, InFielder는 측정 데이터를 3-D 환경에서 빠르게 보여주고 비교하여 측정 값과 이 측정 값의 비교가 사용자에 의해 빨리 결정 및 추측될 수 있도록 하는 효과적인 방법을 제공하고 있지 않다.

본 발명은 무선 및 유선 통신 시스템 설계를 위한 엔지니어링 및 관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3차원(3-D) 영상화 방법을 이용하여 임의의 환경(예, 빌딩, 빌딩 내 플로어, 캠퍼스, 도시 내부, 실외 등)에 구축된 무선 및 유선 시스템의 성능을 비교하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 1은 빌딩 플로어 모형의 단순화된 레이아웃의 예를 보인 도면,

도 2는 빌딩 플로어 모형을 3차원적 조망상태로 보인 도면,

도 3은 한 세트 성능 값들의 비교를 3차원적 조망상태로 나타낸 도면,

도 4는 무선 시스템 성능을 디스플레이하기 위해 RF 설계자에 의해 선택된 그리드로 구획된 상기 예의 영역을 보인 도면,

도 5는 3차원적 조망상태로부터 무선 시스템 성능의 비교 전에 도 4에 도시한 것과 유사한 영역을 보인 도면,

도 6은 무선 시스템 성능의 비교 계산을 따르는 영역을 보여주는 것으로 본 발명에 의한 시스템 성능의 3차원적 디스플레이의 예를 보여주는 도면,

도 7은 사용자가 정점들의 상대 고도를 줄여 디스플레이를 변경함에 따르는 도 6에 도시한 바와 같은 영역을 보여주는 도면,

도 8은 사용자가 디스플레이를 쉐이딩(shading)시켜 성능 결과들의 변경된 조망상태를 산출함에 따르는 도 7에 도시한 바와 같은 영역을 보여주는 도면,

도 9는 성능 결과들의 다른 조망상태를 제공하기 위해 사용자가 보는 방향을 변경하여 나타낸 도 6에 도시한 바와 같은 영역을 보여주는 도면,

도 10은 성능 예측 결과들을 비교하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,

도 11은 성능 예측 결과들을 측정 결과들과 비교하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,

도 12는 다수의 측정 성능 수행들을 비교하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,

도 13은 3-D 물리적 환경을 오버레이한 예측 성능 데이터를 아이코닉 표현(iconic representations)으로 나타낸 3-D 디스플레이를 보여주는 도면,

도 14는 3-D 물리적 환경을 오버레이한 측정 데이터를 아이코닉 표현으로 나타낸 3-D 디스플레이를 보여주는 도면이다.

따라서, 본 발명의 목적은 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 예측된 성능 결과들과 이 예측된 성능 결과들간 비교의 디스플레이를 용이하게 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 예측 성능 결과들과 예측 성능 결과들간 비교를 디스플레이하기 위한 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 임의의 형태를 갖는 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 예측 성능 결과들과 이 예측 성능 결과들간 비교의 3차원 다중 칼라 디스플레이를 용이하게 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 임의의 각도, 방위, 거리 또는 조망상태로부터 예측된 성능 결과들과 이 예측 성능 결과들간 비교의 3차원 디스플레이를 보여주기 위한 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 예측 성능 결과들과 이 예측 성능 결과들간 비교의 3차원 디스플레이를 보여주고 현재의 시점(viewpoint) 및 조망상태(perspective)를 변경하여 실시간으로 디스플레이할 수 있는 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다수의 빌딩 구조와 주변 지형, 플로라(flora), 기후 조건, 추가적인 정적, 그리고 동적의 장애물(예를 들면, 자동차, 사람, 캐비넷 서류 정리 등)을 포함하는 3차원 데이터베이스상에서 오버레이된(overlaid) 예측 성능 결과들과 이 예측 성능 결과들간 비교의 상기 디스플레이를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다중 칼라 및 투명 효과를 이용하여 상기 3차원 디스플레이의 입체 표현을 칼라링(coloring), 쉐이딩(shading), 아니면 렌더링(rendering)하여 주는 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 측정된 성능 결과들과 이 측정된 성능 결과들간 비교의 디스플레이를 용이하게 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 측정 성능 결과들과 이 측정 성능 결과들간 비교를 디스플레이하기 위한 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 임의의 형태를 갖는 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 측정 성능 결과들과 이 측정 성능 결과들간 비교의 3차원 다중 칼라 디스플레이를 용이하게 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 임의의 각도, 방위, 거리 또는 조망상태로부터 측정된 성능 결과들과 이 측정 성능 결과들간 비교의 3차원 디스플레이를 보여주기 위한 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 측정 성능 결과들과 이 측정 성능 결과들간 비교의 3차원 디스플레이를 보여주고 현재 시점 및 조망상태를 변경하여 실시간으로 디스플레이할 수 있는 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다수의 빌딩 구조와 주변 지형, 플로라, 기후 조건, 추가적인 정적, 그리고 동적의 장애물(예를 들면, 자동차, 사람, 캐비넷 서류 정리 등)을 포함하는 3차원 데이터베이스상에서 오버레이된 측정 성능 결과들과 이 측정 성능 결과들간 비교의 상기 디스플레이를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다중 칼라 및 투명 효과를 이용하여 상기 3차원 디스플레이의 입체 표현을 칼라링, 쉐이딩, 아니면 렌더링하여 주는 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 예측된 성능 결과들과 측정된 성능 결과들간 비교를 용이하게 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 예측 성능 결과들과 측정 성능 결과들간 비교를 디스플레이하기 위한 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 임의의 형태를 갖는 무선 또는 유선 통신 시스템들에 대한 예측 성능 결과들과 측정 성능 결과들간 비교의 3차원 다중 칼라 디스플레이를 용이하게 하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 임의의 각도, 방위, 거리 또는 조망상태로부터 측정된 성능 결과들과 예측된 성능 결과들간 비교의 3차원 디스플레이를 보여주기 위한 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 측정 성능 결과들과 예측 성능 결과들간 비교의 3차원 디스플레이를 보여주고 현재 시점 및 조망상태를 변경하여 실시간으로 디스플레이할 수 있는 메커니즘을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 다수의 빌딩 구조와 주변 지형, 플로라, 기후 조건, 추가적인 정적, 그리고 동적의 장애물(예를 들면, 자동차, 사람, 캐비넷 서류 정리 등)을 포함하는 3차원 데이터베이스상에서 오버레이된 측정 성능 결과들과 예측 성능 결과들간 비교의 상기 디스플레이를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, RF 시스템 설계자 또는 통신 네트워크 설계자들이 무선 또는 유선 시스템을 임의의 환경에서 동적 및 전기적으로 모델링할 수 있도록 하는 시스템이 제공된다. 또한, 본 발명의 방법은 안테나(point, omnidirectional, directional, leaky, feeder, distributed, etc.), 기지국, 기지국 제어기, 송수신기, 증폭기, 케이블, 분배기(splitters), 감쇄기(attenuators), 중계기(repeater), 무선 접속점(wireless access points), 커플러(couplers), 커넥터(connectors), 커넥션 박스(connection boxes), 스플라이서(splicer), 교환기(switches), 라우터(routers), 허브(hubs), 변환기(transducers), 번역기(translators)(RF와 광 주파수간 변환장치, 또는 RF와 베이스밴드(baseband) 주파수간 변환장치, 또는 베이스 밴드 주파수와 광 주파수간 변환장치, 또는 일부의 전자 스펙트럼으로부터 또 다른 것으로 번역하는 장치와 같은), 전력 케이블, 연선(twisted pair cables), 광섬유 케이블, 그리고 그 밖의 장치들과 같은 다양한 무선(wireless) 또는 광(optical) 또는 베이스밴드(baseband) 통신 시스템 하드웨어 구성요소들의 모델의 선택 및 배치를 포함하며, 사용자로 하여금 전체 시스템 성능에서 그들의 배치 및 이동의 효과를 모델 환경의 구석 구석까지 3차원적으로 영상화할 수 있게 한다. 따라서, 구성요소들의 배치가 시스템 또는 네트워크의 실제 완성 이전에 개량 및 정밀하게 조율될 수 있고, 여기서 성능 예측 모델링 또는 측정은 설계 및 배치에 이용될 수 있으며; 희망 서비스 지역의 필요한 모든 지역이, 적정 접속성, RF 커버리지(coverage), 데이터 처리량을 적용받거나, 서비스 질의 허용 수준(QoS), 패킷 오류율, 패킷 처리량, 패킷 지연, 비트 오류율, 신호 대 잡음 비(SNR), 반송파 대 잡음 비(CNR), 신호 강도 또는 RSSI, rms 지연 확산(rms delay spread), 왜곡 및 기타 통상적으로 이용되는 통신 네트워크 성능 메트릭스(metrics)와 같이, 현재 또는 앞으로 알려질, 측정 또는 예측될 수 있고 무선 또는 유선 통신 네트워크를 적절히 설치, 설계 또는 유지하는데 엔지니어에게 도움이 될 수 있는 기타 다른 필요한 네트워크 시스템 성능 값을 가지는 것을 보장하기 위하여 이용될 수 있다.

광 또는 베이스밴드(baseband) 무선 네트워크의 경우, 그 예로서, 환경 내 사용자들이 (유선 접속을 통해)직접 접속할 수 있도록, 또는 번역기(translator), 변환기, 무선 접속점, 그리고 유선 네트워크로부터 주파수 번역 및 무선 접속을 용이하게 하는 기타 다른 구성요소들을 이용하여 유선 네트워크 구석 구석까지 제공될 수 있는 무선이나 적외선 접속을 통해 접속할 수 있도록 환경의 적정 부분이 서비스를 제공받는 것을 보장하기 위하여, 구성요소들의 배치 및 성능이 본 발명 내에서는 영상화될 수 있다. 시스템 성능의 3차원 영상화는 RF와 네트워크 시스템 설계자들이 모델링된 무선 또는 유선 통신 시스템의 동작상태를 크게 통찰할 수 있도록 하며, 기존의 영상화 기술 이상으로 현저한 개선점을 표시하여 준다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 물리적 환경의 3-D 모델이 CAD 모델로서 전자 데이타베이스에 저장된다. 또한, 벽, 플로어, 군엽(foliage), 빌딩, 언덕, 그리고 무선파에 영향을 미치거나 배선 경로 및 기타 다른 무선 구성요소들의 전달을 규정하거나 방해하는 기타 장애물들과 같은 환경의 다양한 부분들에 따른 물리적, 전자적 그리고 미적인 파라미터들이 상기 데이터베이스에 저장된다. 3-D 환경의 표시는 설계자가 볼 수 있도록 컴퓨터 스크린상에 디스플레이된다. 설계자는 시뮬레이션된 3-D 영상을 통해 전체 환경을 볼 수 있거나, 특정 관심 영역을 확대할 수 있으며, 또는 "플라이-스루(fly-through)" 효과를 만들어 내기 위해 관찰 위치 및 조망상태를 변경할 수 있다. 또한, 설계자는 마우스 또는 기타 입력 포지셔닝 장치(input positioning device)를 이용하여 일련의 풀-다운 메뉴(pull-down menus)로부터 실제 통신 시스템 구성요소들을 나타내는 다양한 통신 하드웨어 장치 모델을 선택하고 볼 수 있다. 또한, 다양한 증폭기, 케이블, 커넥터, 그리고 임의의 유선 또는 무선 통신 시스템 혹은 네트워크를 구성하는 상기한 기타 하드웨어 장치들이 완전한 무선 또는 유선 통신 시스템의 묘사를 위해 설계자에 의해 유사한 형태로 선택되고 배치되며 상호 연결된다.

한편, 본 발명에서, 설계자는 성능 예측 계산을 수행할 수 있거나, 임의의 환경 내 실제 성능 특성을 측정할 수 있고, 또는 현재 혹은 앞으로 알려질 몇 가지다른 방법을 이용하여 성능 데이터를 수집할 수 있다. 본 방법과 장치에 있어서 신규한 점은 측정 성능 결과들, 측정 성능 결과들의 비교, 예측 성능 결과들의 비교를 3-D 영상화 방법을 이용하여 디스플레이하는 것이며, 이 3-D 영상화 방법은 물리적 환경의 3-D 모델 내 이용시 적합하여 각 측정 또는 측정의 비교 또는 성능 결과의 비교가 수집 또는 계산되는 대략적인 혹은 정확한 위치를 보여주는 환경의 전자적인 모델 내 디스플레이를 보는 동안 엔지니어 또는 기술자가 측정 또는 측정의 비교 또는 성능 결과의 비교의 의미와 중요성을 빠르게 결정할 수 있도록 해준다.

추가적으로 본 발명의 방법은 예측된 성능 값들의 3-D 아이코닉 뷰(iconic view)를 영상화하기 위한 수단을 제공한다. 다양한 높이 및 칼라를 가지는 원기둥 또는 기타 다른 형상의 객체를 이용하여, 본 발명은 "와치 포인트(watch point)"의 용어로 된 환경 내 선택된 수의 포인트들에서 복잡한 성능 데이터의 빠른 영상화를 고려한다. 본 발명은 설계자로 하여금 환경 모델을 오버레이하는(overlaying) 성능 데이터의 빠른 3-D 뷰(view)를 가능하게 함으로써 이러한 영역에서 종래 기술을 확장시키고 있다.

추가적으로 본 발명은, 동일한 또는 다른 통신 네트워크 설계를 이용하여, 의미의 빠른 추정을 위한 개개의 측정 와치 포인트들(watch points)을 편리하게 시각화하는 방법을 제공함은 물론 동일한 3-D 환경 내에서 수집된 측정 수행들(measurement runs)간 차이의 의미를 편리하게 시각화 및 빠르게 추정하는 새로운 방법과 시스템을 제안하고 있다. 하나의 측정 수행은, 비록 측정들이 기술이 없는 사람들에 의해 수행될 수 있고 심지어 멀리 떨어져서 또는 자발적으로 수행될 수 있을 지라도, 하나의 환경(도시, 타운, 캠퍼스, 빌딩군, 또는 관심 빌딩) 내에서 기술자 또는 엔지니어에 의해 통상적으로 수행되는 일련의 측정들이다(예를 들어, 각각 측정들을 무작위로 만들어내는 하나의 측정장치를 가지고 이러한 측정들이 완전히 공유되는 장소에서 물리적 환경을 통과하여 걷는 다수의 기술자들에 의해 이용되는 측정장치들에 의해; 이는 본 내용에 참고로써 병합되고 "System, Method and Apparatus for Portable Design, Deployment, Test and Optimization of a Communication Network"의 명칭으로 2000년 7월 28일 출원된 U.S. Serial No. 09/___,___에 보다 명확히 설명되어 있다).

본 발명은 많은 소스(sources)로부터 수집된 성능 데이터를 비교하기 위한 빠른 영상화와 디스플레이를 지원한다. 이러한 비교들은 상기한 바와 같은 대상 3-D 환경 내에서 만들어진 둘 또는 그 이상의 다른 측정 세트들간 비교일 수 있다. 그러나, 상기 비교들은 계산될 수 있거나 디스플레이될 수 있고 또는 이후 디스플레이를 위해 저장될 수 있는 둘 또는 그 이상의 네트워크 시스템 성능 예측 결과 세트들간의 비교일 수도 있다. 본 발명은, 공통의 환경 모델 내에서 유사하거나 다른 통신 네트워크 설계를 이용하여, 동일한 3-D 환경 내에서 수집된 다른 네트워크 시스템 성능 예측 결과들간의 차이를 빠르게 시각화하는 방법을 제공하기 위한 새로운 방법 및 시스템을 제안하고 있다.

위에서 언급된 것들에 더하여, 본 발명은 측정 데이터와 예측 데이터간 차이를, 임의의 통신 네트워크의 실제 성능 대 예측 성능을 크게 통찰할 수 있는 편리한 방법으로, 디스플레이하는 수단을 제공한다. 상기의 내용들을 기초로 할 때, 측정 데이터와 예측 데이터가 3-D 환경으로 디스플레이될 수 있으면서 측정 값 및 예측 값의 등록을 제공하기 위해 공간에서 서로 오버레이될 수 있음이 명확해질 것이다. 이러한 방법으로, 예측 엔진의 출력들을 위해 원하는 위치로 특정되어진 포인트들에서 측정들이 수집되는 동안에는 측정 수행들을 예측 수행들과 비교하는 것이 가능해진다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 데이터 처리 및 오류 분석 과정을 훈련받을 수 있으며, a)측정 데이터, b)측정 데이터의 비교, 및 c)예측 데이터의 비교에 적용되는 새로운 영상 기술이 어떻게 측정 데이터와 예측 데이터간 비교에 적용될 수 있는가를 이해할 수 있을 것이다. 측정 값 대 예측 값을 비교하기 위해 이후 설명한 새로운 영상 방법을 이용하는 것은 예측 모델들을 개발하고 최적화하며 이용하고자 하는 엔지니어에게 특정 물리적 환경에서 매우 정확한 수행을 가능하게 하는 매우 큰 이점을 제공한다.

예측 수행들간 데이터 포인트들의 비교, 측정 수행들간 데이터 포인트들의 비교, 또는 예측과 측정 수행들간의 비교는 여러 방법으로 이루어질 수 있다. 데이터 세트들은 단순한 차이를 기초로 하여 비교될 수 있는데, 여기서 최초 수행(환경 데이터베이스 내 특정 위치에 위치된)의 데이터 포인트의 수치 값은 두 번째 수행으로부터 동일한 대응 위치에 있는 데이터 포인트로부터 뺄셈되어진다. 물론, 바람직하다면 상기의 빼기 순서는 반대가 될 수도 있다. 데이터를 비교하는 다른 방법은 데시벨(dB) 차를 계산하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 같은 위치 포인트의 두 수치 값의 대수비(logarithmic ratio)에 상당한다. 또한, 최대 값(100 또는 1을 말함)을 가지는 가장 큰 값 또는 최적의 값과 그 보다 작은 값을 고려한 상대 값이최대 이하의 값을 가지는 것으로서 표시된다. 최대 값 미만의 수준은 정규화 값, 또는 퍼센티지 값, 또는 최대 값에 대한 비교 값으로 계산 및 디스플레이될 수 있다. 측정 데이터를 비교 데이터와 비교하거나, 다른 그리드 스케일 또는 데이터베이스 분해능(resolution)으로 수행된 측정들 또는 예측들을 비교함에 있어 한 가지 어려운 점은 두 데이터 세트간 동일한 대응 위치가 다루기 쉽지 않다는 점에 있으며, 이는, 예로서, 예측시 모델링된 환경 위치의 필드 측정의 위치 정보 등록이 부정확함에 기인한다. 이러한 경우에서, 가장 가까운 인접 포인트 집단(cluster)으로부터의 포인트 선택 또는 랜덤 선택의 기술을 위해 가장 가까이 인접되게 접근하는 것은 비교를 위한 각 수행에 있어 적합한 포인트를 결정하기 위해서 실시되는 것이다. 또는, 평균법이 이용될 수 있으며, 여기서는 계산된 각각의 데이터 세트에서 로컬 포인트들이 매우 작은 로컬 면적 내에서 평균되며, 각 세트의 결과 수치 값이 각 데이터 세트에서 평균을 위해 이용된 포인트들에 의해 점유되고 있는 작은 영역에 공통인 물리적 위치 포인트에서 비교된다. 이는 "로컬 평균(local averaging)"으로 알려져 있으며, 통계가 특정 수행 데이터의 로컬 평균의 평균(mean) 및 편차(variation)로부터 추론될 수 있다. 이러한 통계는 비교 중인 두 수행의 통계 사이에서 비교될 수 있고 그 차가 디스플레이 될 수 있다. 두 세트로부터 얻어진 수치 값을 비교하는데 이용될 수 있는 그밖의 많은 비교 방법들이 있으며, 이러한 비교 방법들이 현재 또는 앞으로 알려지든 그렇지 않든간에 고려된다.

또한, 얼마간의 데이터 세트들이 비교를 위해 제공된 다른 데이터 세트들과 드문드문 비교될 수 있다. 이러한 경우에서는 디스플레이 메커니즘이 상기 데이터세트들의 하나 또는 둘 모두로부터 빠져 있는 데이터 때문에 특정 3-D 위치 포인트에서 비교가 이루어질 수 없다는 것을 설명할 필요가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 다양한 방법들을 이용한 상기 비교들의 영상화를 고려한다.

"Method and System for Automated Optimization of Antenna Positioning in 3-D"의 명칭으로 계류 중인 09/318,840에 공지된 개념들을 토대로 하여, 본 발명은 비교들이 3-D 컴퓨터 데이터베이스의 일부분으로서 저장되고 디스플레이 스크린 상에 영상화되는 "와치 포인트(watch points)"로서 제공되는 공간 내 하나 또는 그 이상의 위치들을 고려한다. 상기 와치 포인트의 디스플레이는 비교 데이터를 지시하는 칼라, 모양, 그리고/또는 텍스트를 이용하는 2-D 방식, 또는 비교 데이터를 지시하는 높이, 칼라, 모양, 그리고/또는 텍스트를 이용하는 3-D 방식일 수 있다.

하나 또는 그 이상의 와치 포인트에서의 영상화 외에, 본 발명은 임의의 사이즈 또는 모양의 선택된 영역 위에 오버레이되는(overlaid) 비교 데이터를 지시하는 정점들(vertices)의 메쉬(mesh)를 고려한다.

컴퓨터는 스크린상에 상기 메쉬의 각 정상에서 설계된 통신 시스템들에 의해 제공되는 RF 성능 값의 편차를 지시하는 비교 데이터를 디스플레이하는데, 이 RF 성능 값의 예로는 수신 신호 강도 세기(RSSI), 네트워크 처리량(network throughput), 패킷 지연(packet latency), 패킷 오류율, 서비스 질(QoS), 비트 오류율, 프레임 오류율, 신호 대 간섭 비(SIR), 그리고 신호 대 잡음 비(SNR)가 있다. 상기 디스플레이는 컴퓨터가, RF 성능 값의 계산된 비교들에 상당하는 주변 정점들에 상대적인 각 정점의, 채도, 색조, 밝기, 선 타입 및 폭, 투명도, 표면 질감 등과 같은 관련 특성들에 대한 고도(elevation) 그리고/또는 칼라링(coloring)을 조절하는 것이다. 상기 칼라링과 고도는 같은 계산 비교 값 또는 계산 비교값의 다른 편차들에 상당하는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 고도는 수신 신호 강도 세기(RSSI)간 비교에 상당하는 것일 수 있고, 상기 칼라는 신호 대 잡음 비(SNR)간의 비교에 상당하는 것일 수 있으며, 또는 계산된 RF 파라미터 사이의 다양한 비교들 중 다른 임의의 것일 수도 있다. 사용자는 상기 메쉬의 정점들이 지정되는 고도, 칼라, 또는 다른 미적 특성들의 범위를 선택함으로써 상기 디스플레이를 위한 경계들을 지정할 수 있다. 선택적으로, 상기 시스템은 높이, 칼라 및 기타 다른 미적 특성들에 대한 한계와 범위들을 자동 선택할 수 있다. 그 결과는 모델링된 3-D 환경의 다른 부분 구석 구석까지 무선 시스템 성능간 변화하는 비교들을 나타내는 오르내리는 칼라 및 고도의 영역이다. 이 영역은 3-D 환경 내 하나의 오버레이(overlay)로서 보여질 수 있다.

본 발명의 방법을 이용할 경우에는 종래에 가능했던 것보다 훨씬 높은 수준의 정확도까지 통신 시스템의 성능 평가가 가능해진다. 본 발명의 방법은 통신 시스템의 예측 성능을 디스플레이함에 있어서 종래기술에 비해 크게 진보된 것이다. 통신 시스템의 설계는 시스템 성능의 결과들을 분석하는 데에만 상당히 많은 양의 노력을 필요로 하는 매우 복잡하고 힘든 작업이다.

종래기술에서는 단순한 성능 예측 결과만이 한번에 분석될 수 있었다. 즉, 통신 시스템을 설계함에 있어서, 하나의 통신 네트워크 레이아웃에서 어떤 하드웨어 구성요소를 가지는 것 또는 다른 것을 가지는 것들간의 이점들을 빠르게 영상화하고 비교하는 어떠한 직접적인 방법도 없었다. 그러나, 본 발명에서는 둘 또는 그 이상의 예측들이 설계, 모델, 또는 기타 다른 요인들간의 이점 또는 장점들을 분석하기 위해 비교될 수 있다.

또한, 본 발명은 분석 목적을 위해 예측된 성능 데이터와 비교되는 측정 캠페인(measurement campaign)을 고려하고 있다. 종래기술에서 측정 데이터 세트들과 예측 데이터 세트들을 비교하는데 이용될 수 있는 약간의 구현(implementations)들이 있었다. 그러나, 대부분이 시각화된 비교들이 아니며, 더욱이, 측정과 예측 사이의 시각적인 비교를 디스플레이하기 위해 이용될 수 있는 그 패키지들이 단지 2-D일 뿐이다. 즉, 본 발명 이전까지는 통신 네트워크를 위한 상기한 비교들을 3-D 방식으로 완전히 영상화하는 어떠한 방법도 없었다.

또한, 본 발명은 예측되었거나 또는 측정된 통신 시스템 성능 값들간의 비교들을 영상화하기 위한 몇 가지 방법들을 제안하고 있다. 모든 경우에 있어서, 제안된 영상화는 측정, 예측, 예측 모델간 비교, 서로 다른 통신 시스템의 예측간 비교, 예측 데이터와 측정데이터간 비교, 서로 다른 측정 데이터 세트간 비교, 또는 현재 알거나 미래에 알려질 기타 다른 데이트간 비교에 적용될 수 있다.

먼저, 첨부한 도 1을 살펴보면, 빌딩 플로어 모형의 레이아웃의 단순화된 2차원(2-D)적 예를 보여주고 있다. 이 방법은 하나의 빌딩, 또는 한 무리의 빌딩 그리고/또는 주변 지형 및 군엽(foliage)의 컴퓨터 지원 설계(CAD:Computer Aided Design)를 이용하고 있다. 그러나, 설명의 간단화를 위하여 2-D 도면이 이용되고 있다. 외벽, 내벽 및 플로어와 같은 환경 내 다양한 물리적 물체들이 적당한 물리적, 전기적, 그리고 미적 값들로 지정된다. 예를 들어, 외벽들은 10dB 감쇠 손실로 지정할 수 있고, 신호들이 통과하는 내벽들은 3dB 감쇠 손실로 지정할 수 있으며, 창문은 2dB RF 투과 손실을 나타내는 것으로 지정할 수 있다. 이러한 감쇠(attenuation) 외에, 장애(obstructions) 또한 반사도 및 표면 거칠기를 포함하는 기타 다른 특성들로 지정된다.

다음으로, 첨부한 도 2에서는 빌딩 플로어 모형을 3차원적 조망상태로 보여주고 있다. 도 2를 참조하면, 빌딩 구조 내에는 콘크리트 외벽과 시트록(sheetrock) 내벽을 포함하는 몇 개의 파티션(partitions)이 있다.

추정되는 파티션 전기적 특성 손실 값은 필드 경험으로부터 추론되는 이미 알려진 광범위 전달 측정들로부터 구해질 수 있거나, "System for Creating a Computer Model and Measurement Database of a Wireless Communication Network"의 명칭으로 T. S. Rappaport 및 R. R. Skidmore에 의해 출원되어 계류 중인 출원번호 09/221,985에 공지된 방법들과 결합된 본 발명을 이용하여 특정 물체의 파티션 손실들이 직접적으로 측정될 수 있고 즉시 최적화될 수 있다. 일단 적절한 물리적, 전기적 파라미터가 정해지면, RF 소스(source)를 구성하는 필요한 수의 하드웨어 구성요소들이 3-D 빌딩 데이터베이스에 놓여질 수 있고, 수신 신호 강도(RSSI), 네트워크 처리량(network throughput), 패킷 지연(packet latency), 패킷 오류율, 서비스의 질(QoS), 비트 또는 프레임 오류율, 칩 에너지(chip energy) 대 간섭(intererence) 비(Ec/Io), 또는 반송파 대 잡음(C/I) 비와 같은 예측 RF 성능 값들이 얻어질 수 있다. 물론, 무선 혹은 유선 통신 시스템을 위한 기타 다른 잘 알려진 통신 파라미터들, 또는 현재 알려져 있거나 미래에 알려질 통신 파라미터들이 적절한 예측 값들을 위해 이용될 수 있다. 3-D 환경 데이터베이스를 생성시키는 바람직한 방법은 1999년 5월 26일에 출원되어 계류 중인 출원번호 09/318,841에 공지되어 있다. 그에 따른 정의는 환경 내 물리적인 물체들을 나타내는 선들과 다각형들을 포함하는 특정 형태의 벡터 데이터베이스를 이용하고 있다. 데이터베이스 내 라인들과 다각형들의 배치는 환경 내의 물리적인 물체에 상당한다. 예를 들어, 데이터 베이스 내 선 또는 기타 다른 형상은 모델링된 환경 내에서 벽, 도어, 나무, 빌딩 벽, 또는 기타 다른 물리적인 물체를 나타낼 수 있다.

무선파 전파의 관점으로부터, 환경 내의 각 장해/파티션(즉, 도면 내의 각 라인 또는 다각형)은 무선파에 영향을 주는 전자기적 특성들을 가진다. 무선파 신호들이 물리적 표면을 가로지를 때, 상기 무선파 신호들은 표면의 전자기적 특성들과 상호 작용을 하게 된다. 즉, 예로서, 무선파의 일부가 표면에서 반사된 후에는계속해서 변경된 궤도를 따르게 되며, 무선파의 일부가 표면을 통과하여 지난 후에는 계속해서 그 본래 진로를 따르게 되며, 무선파의 일부가 일단 분산된 후에는 다시 그 표면에 부딪치게 된다. 장애/파티션에 주어진 전자기적 특성들은 상호 작용을 특징 짓게 되며, 결국 교차와 동시에 주어진 방식대로 상호 작용하는 무선파의 부분적인 손실을 특징 짓는다. 또한, 환경 데이터베이스에 의해, 각 장애/파티션은 그 전자기적 특성들을 규정 짓는데 이용되는 몇 가지 파라미터들을 가진다. 예를 들어, 파티션의 감쇠계수는 이 파티션을 관통하는 무선 신호에 의해 손실된 파워의 양을 결정하고, 파티션의 반사도는 이 파티션으로부터 반사된 무선 신호의 비율을 결정하며, 파티션의 표면 거칠기는 교차와 동시에 분산되는 무선 신호의 비율을 결정한다.

일단, 3-D 환경 데이터베이스가 구성되고 나면, 설계자는 3-D 환경 내 모든 무선 통신 시스템 장비의 위치 및 형태를 확인하여 지정하게 된다. 이러한 포인트 앤드 클릭(point-and-click) 과정은 사용자가 컴퓨터 부품 데이터베이스로부터 필요한 하드웨어 구성요소를 선택하고, 이후 3-D 환경 데이터베이스 내에 다양한 하드웨어 구성요소들을 시각적으로 배치하고 그 방향을 해당 방위에 맞춘 다음 상호 연결하여서 완전한 무선 통신 시스템을 형성시키는 과정을 포함한다. 컴퓨터 부품 데이터베이스(이하 부품 리스트 라이브러리라 칭함)의 바람직한 실시예는 1999년 5월 26일 출원되어 계류 중인 출원번호 09/318,842에 보다 완전히 설명되어 있다. 여기서, 기지국 송수신기, 케이블, 커넥터/스플리터(splitter), 증폭기, 안테나 및 기타 RF 하드웨어 구성요소(무선 분배 또는 안테나 시스템으로서 일반적으로 알려진)의 상호 연결 네트워크는 바람직하게는 드래그-앤드-드롭(drag-and-drop) 또는 픽-앤드-플레이스(pick-and-place) 기술을 이용하여 조립되며 3-D 환경 데이터베이스와 오버레이되어 그래픽으로 디스플레이된다. 각 구성요소들은 그 물리적 작동 특성(예를 들어, 노이즈 형태, 주파수, 방사 특성 등)으로 구성요소들을 완전히 설명하고 있는 부품 리스트 라이브러리(parts list library)로부터 가용의 전기기계적인 정보를 이용한다. 이러한 정보는 무선 시스템 성능 메트릭스(metrics)의 예측동안 직접적으로 이용된다.

완전한 3-D 환경 모델과 이 환경 내에 배치된 무선 통신 시스템을 이용하여, 설계자는, 통신 시스템에 대한 예측 모델을 수행하고 RF 측정 데이터를 환경 모델이 나타내는 실제 장소로부터 수집함으로써, 또는 현재 알려져 있거나 앞으로 알려질 기타 다른 방법에 의해, 성능 데이터를 얻을 수 있다.

본 발명에서, 설계자는 성능 예측 계산을 수행할 수 있거나, 환경 내의 실제 성능 특성을 측정할 수 있고, 또는 현재 알려져 있거나 앞으로 알려질 기타 다른 방법을 이용하여 성능 데이터를 수집할 수 있다. 본 방법과 장치의 신규한 점은 측정들의 결과들, 성능 예측 결과들, 측정 결과들과 성능 예측 결과들간 비교들, 둘 또는 그 이상의 예측 성능 결과들간 비교들, 그리고 둘 또는 그 이상의 측정 결과들간 비교들을 디스플레이하는데에 있다. 특히, 3-D 영상화 방법은 엔지니어 또는 기술자로 하여금 디스플레이된 정보의 의미 또는 중요성을 빠르게 결정할 수 있게 한다.

성능 또는 성능 비교들을 영상화하기 위하여, 몇 가지의 방법들이 본 발명에서 채용되고 있다. 먼저, 두 세트의 성능 데이터가 이용 가능할 때, 직접적인 영상화가 만들어질 수 있다. 즉, 차 또는 절대 차, 퍼센티지, 데시벨(dB)과 같은 비 등의 통계, 또는 현재에 알려져 있거나 앞으로 알려질 기타 다른 통계들이 채용될 수 있다. 두 개 세트의 동일한 사이즈의 성능 데이터가 주어졌다면, 필요한 통계적 계산이 그 세트 내 각 요소들에 대하여 수행된다. 하나의 데이터 세트가 나머지 다른 것에 비해 크거나 두 데이터 세트가 같은 공간 요소들을 포함하고 있지 않은 경우, 비교 계산은 두 데이터 세트 내 같은 공간 위치에 존재하는 각 요소들에 대해 수행된다. 두 세트간 부정합이 존재하는 곳에서는 공간 내 등록을 얻기 위해 평균(averaging), 최인접(nearest neighbor), 랜덤(random) 방법이 이용될 수 있다.

결과로 얻어진 비교 계산들은 3-D 환경 데이터베이스 상에서 직접적으로 영상화될 수 있다. 즉, 물체 형상, 칼라, 그리고/또는 높이의 편차를 이용하여, 상기 계산들은 원기둥, 직사각형 기둥, 구, 정육면체, 또는 기타 다른 물체들과 같은 형상으로 성능 비교를 보여주기 위한 3-D 환경 데이터베이스에 직접 영상화될 수 있다. 한편, 첨부한 도 3은 성능 값의 비교를 보여주고 있으며, 여기서는 다양한 높이와 칼라의 원기둥이 예측 데이터와 측정 데이터간 차를 지시하기 위하여 3-D 형태로 도시되고 있다.

충분히 많은 데이터 포인트들이 이용 가능한 곳에서, 다양한 높이 그리고/또는 칼라를 지시하는 많은 정점들의 그리드(grid)가 성능 비교의 공간적 등락(fluctuation)을 지시하기 위해 3-D 환경 데이터베이스 상에 오버레이될 수 있다. 첨부한 도 4는 정점의 그리드로 구획된 환경 데이터베이스를 보여주고 있다. 각 정점(vertex)은 비교 데이터 위치에 해당된다. 한편, 첨부한 도 5는 3-D 조망상태로부터 같은 환경 데이터베이스와 오버레이된 그리드를 보여주고 있다.

일단 성능 비교가 완료되고 나면, 설계자는 결과들의 디스플레이를 자유로이 배치할 수 있다. 이 디스플레이된 결과들은 디스플레이 스크린 상에 표시될 수 있거나, 출력될 수 있고, 그렇지 않으면 3-D로 표현될 수 있다. 또한, 디스플레이를 위한 값들의 범위와 이 각각의 값들에 관계된 색깔 및 기타 다른 미적 특성들, 즉 채도(saturation), 색조(hue), 밝기(brightness), 선 타입 및 폭, 투명도(transparency), 표면 질감(surface texture) 등이 선택될 수 있거나, 시스템에 의해 자동 조절될 수 있다. 예를 들어, 수신 신호 강도 세기(RSSI)간 비교들이 디스플레이되는 경우, 사용자는 -20dBm ∼ 20dBm의 범위 내에서 상대적인 RSSI 차를 가지는 영역의 해당 부분을 단지 디스플레이하기 위해서 선택할 수 있고, 상기 범위 내에서 비교된 RSSI 값들에 상당하는 특정 칼라들을 지정할 수 있다. 즉, 사용자가 -20dBm과 -10dBm 사이의 상대적인 RSSI 차를 나타내는 칼라를 붉은색으로, -9dBm과 0dBm 사이의 상대적인 RSSI 차를 나타내는 칼라를 녹색으로 지정할 수 있는 것이다. 따라서, 그리드 내 각 정점(vertex)에 지정된 칼라가 비교 성능 메트릭(metric)을 위한 어떤 값에 상당하도록 된 영역이 한 패턴의 변동 칼라(fluctuating colors)들로 디스플레이된다. 한편, 첨부한 도 6은 통신 시스템 성능간 차이를 지시하기 위해 높이 및 칼라에서의 편차를 이용하여 3-D 비교를 그래픽으로 보여주고 있다.

유사한 방법으로, 그리드의 각 정점(vertex) 또는 성능 비교 데이터 포인트를 나타내는 공간 내 그 밖의 포인트는 3-D 공간 내에서 수직으로 재배치된다. 상기 각 비교 데이터 포인트의 고도(elevation)는 비교 성능의 어떤 값에 직접 해당된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 사용자는 최대 및 최소 고도를 정점들에 할당되도록 지정하도록 되어 있고, 컴퓨터는 그 비교된 성능 값에 따라 각 비교 데이터 포인트의 고도를 비율에 따라 자동으로 정하도록 되어 있다. 예를 들어, 사용자가 최소 높이를 0.0m로, 최대 높이를 20.0m로 선택하였다면, 전체 그리드의 비교된 성능 값은 -20dBm으로부터 20dBm까지의 범위가 되고, 주어진 비교 데이터 포인트가 0dBm의 값을 가진다면, 이는 1.0m의 고도로 지정될 것이다. 모든 고도들이 3-D 환경 데이터베이스와 관련하여 지정된다. 첨부한 도 7은 보다 잘 보여주기 위해 그리고 보다 나은 분석을 위해 재배치된 3-D 비교를 보여주고 있다.

고도, 칼라 및 그 밖의 미적 특성들의 임의의 조합이 비교 성능 결과들의 디스플레이를 만들기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 수신 신호 강도(RSSI) 차가 변동 칼라들에 의해 디스플레이되는 동안, 신호 대 간섭 비(SIR) 차가 영역 내에서 변동 고도들로 디스플레이될 수 있다. 또한, 비트 오류율(BER) 차가 다른 선 타입들을 이용하여 디스플레이되는 동안, 데이터 처리량 퍼센티지가 다양한 색깔들로 디스플레이될 수 있다. 또한, 고도, 칼라 및 그 밖의 미적 특성들의 임의의 조합은 3-D 디스플레이를 만들어내기 위해 비교 성능 결과 메트릭(metric)의 임의의 조합과 관련된다.

성능 비교의 결과들은 사용자로 하여금 현재의 무선 통신 시스템 설계의 성능을 분석할 수 있도록 하면서 3-D 환경 데이터베이스와 오버레이되거나(overlaid) 3-D 환경 데이터베이스상에 중첩된다(superimposed). 또한, 디스플레이는 사용자 상호 작용을 통해 만들어질 수 있다. 즉, 설계자는 비교 결과들의 다양한 조망상태를 구현하기 위해 디스플레이의 주시 방향과 줌 계수(zoom factor)를 재설정할 수 있다. 또한, 상기 결과들은 은선이 제거된 상태의 3-D 와이어프레임(wireframe), 반투명(semi-transparent) 3-D, 쉐이딩 또는 패터닝된(shaded or patterned) 3-D, 렌더링된(rendered) 3-D, 또는 사실적으로 렌더링된 3-D 포토(3-D photo-realistically rendered)를 포함하는 다양한 형태로 다시 디스플레이될 수 있다. 또한, 설계자는 "플라이 스루(fly-through)" 효과를 내기 위해 실시간 패닝(상하좌우이동;panning) 및 줌잉(확대축소;zooming)을 포함한 다양한 방법으로 디스플레이된 결과들을 자유로이 변화시킬 수 있다. 첨부한 도 8은 3-D 디스플레이가 보여주고 분석하기 위한 목적으로 적절히 쉐이딩된 시스템 성능의 비교를 보여주고 있다. 유사하게, 첨부한 도 9는 다른 시점으로부터 취한 동일한 비교를 보여주고 있다. 비교 성능 결과들이 이후에 복원 및 새로 디스플레이를 하기 위해 저장될 수 있다. 두 개 이상의 데이터 세트들이 비교를 위해 이용될 수 있는 것이라면, 그래픽 처리된 임의의 두 세트간 3-D 비교들을 보여주는 연속적인 애니메이션이 보여질 수 있다. 설계자는 두 세트가 임의의 시간에 비교되도록 조절할 수 있고 많은 수의 비교들을 손쉽게 넘겨 볼 수가 있다.

본 발명은, 같은 또는 다른 통신 네트워크 설계들을 이용하여, 동일 3-D 환경 내에서 수집된 측정 수행들간 차이들을 편리하게 영상화하고 그 의미를 빠르게추론할 수 있음은 물론, 개개의 측정 포인트들을 의미의 빠른 추론을 위해 편리하게 영상화할 수 있는 방법을 제공하기 위한 새로운 방법 및 시스템을 제안하고 있다. 하나의 측정 수행은, 비록 측정들이 기술이 없는 사람들에 의해 수행될 수 있고 심지어 멀리 떨어져서 또는 자발적으로 수행될 수 있을 지라도, 하나의 환경(도시, 타운, 캠퍼스, 빌딩군, 또는 관심 빌딩) 내에서 기술자 또는 엔지니어에 의해 통상적으로 수행되는 일련의 측정들이다(예를 들어, 각각 측정들을 무작위로 만들어내는 하나의 측정장치를 가지고 이러한 측정들이 완전히 공유되는 장소에서 물리적 환경을 통과하여 걷는 다수의 기술자들에 의해 이용되는 측정장치들에 의해; 이는 본 내용에 참고로써 병합되고 "System, Method and Apparatus for Portable Design, Deployment, Test and Optimization of a Communication Network"의 명칭으로 2000년 7월 28일 출원된 U.S. Serial No. 09/___,___에 보다 명확히 설명되어 있다).

이제, 1998년 12월 29일 출원되어 계류중인 출원번호 09/221,985에서 공지된 바와 같은 자동 또는 수동의 수단을 이용하여, 각 측정으로 표시된 포지션 위치를 가지는 측정들을 살펴보기로 한다. 이후 설명한 바와 같이, 본 발명은, 같은 또는 상이한 주파수들을 이용하여, 같은 또는 상이한 작동모드들(여기서, 상이한 작동모드들은 다음의 것 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 것이며, 이들로 반드시 한정되는 것은 아니다: 상이한 데이터 전송률, 상이한 패킷 사이즈, 상이한 변조 기술, 상이한 파워 레벨, 상이한 의사 잡음 코드 칩 타이밍(pseudo-noise code chip timing), 상이한 광 주파수 대역, 상이한 네트워크 프로토콜, 상이한 대역폭, 상이한 다중 접속 기술, 상이한 안테나 분배 시스템, 상이한 안테나 시스템, 상이한 배선 구조, 상이한 배선 방법 또는 시스템 분배 방법, 통신 시스템을 구성하는 시스템 구성요소들의 상이한 물리적 상호 연결상태, 또는 상이한 소스 혹은 오류 수정 코딩방법)을 이용하여, 또는 상이한 트래픽 로딩 조건(traffic loading conditions; 밴드폭 편차, 사용자 밀도, 또는 트래픽 흐름 또는 용량을 시간에 따라 변화시키는 기타 다른 수단들에 기인하는) 하에서, 하나의 통신 네트워크로부터 다른 날에 다른 시간대에 수집된 측정 포인트들의 집합이 될 수 있는 서로 다른 측정 수행들의 비교들을 수행하고 새로운 디스플레이를 제공한다. 선택적으로, 측정 수행들은 둘 또는 그 이상의 상이한 통신 시스템이 환경 내에서 네트워크 접속성을 제공하기 위해 설치된 특정 환경 내에서 실시될 수 있다. 이는 하나의 도시 또는 캠퍼스 환경 내에서 둘 또는 그 이상의 경쟁 무선 서비스 제공자들을 평가하고자 할 때, 또는 하나의 특정 환경 내에서 둘 또는 그 이상의 상이한 네트워크 구조의 성능을 비교하고자 할 때도 공통적이다.

예로서, 무선 인빌딩 시스템의 측정 수행은 이동 수신기를 이용하여 설치되어 있는 인빌딩 무선 오피스 시스템으로부터 수신된 신호를 측정하기 위해 빌딩의 각 플로어를 상세히 조사하는 기술자를 필요로 한다. 기술자는 관심 대상의 3-D 환경 내에서 RSSI 값들을 측정하기 위해 수신기를 스캐닝(scanning)하는 WaveSpy^TM에 연결된 InFielder^TM3-D 측정 시스템을 이용할 수 있고, 이에 따라 3-D 환경의 모델이 InFielder 내에 있게 된다. 같은 또는 상이한 기술자가 같은 빌딩을 동시에, 또는 다른 날에, 또는 상이한 작동조건 하에서 다시 측정할 수 있다. 또한, 이후 설명한 바와 같이, 본 발명은, 비교를 위해 둘 또는 그 이상의 측정 수행들간 차를 디스플레이하고 3-D 환경 모델 내에 상기 차들을 영상화함으로써 빠른 비교들이 만들어질 수 있도록 하기 위해 상기 차들을 디스플레이하는 새로운 방법을 제공한다.

상기 예는 인빌딩 무선 시스템을 위한 것일 때, 이는 임의의 통신 네트워크의 설계, 설치 및 유지의 기술분야에서 훈련된 사람에게는 분명히 이해될 것이다. 유사한 방법들이 임의의 형태를 가지는 통신 네트워크에 대한 측정 수행들의 비교 및 디스플레이에 적용될 수 있고, 상기 측정 수행들이 하나의 특정 환경 내 단일 네트워크를 위해 또는 같은 물리적 환경 내에 상이하게 배치된 둘 또는 그 이상의 통신 네트워크를 위해 만들어질 수 있으며, 이러한 접근은 광 네트워크, 베이스밴드(baseband) 네트워크, 공통된 또는 다른 유선 혹은 무선 백본(backbone(s))을 공유할 수 있는 무선 및 유선 네트워크 장치들의 집합에 적용될 수 있다. 예를 들어, 빌딩 내 광 네트워크의 경우, 하나의 측정 수행은 빌딩 내 각 벽의 터미널 또는 케이블 정션 박스(cable junction box)에서 측정들을 실시하는 것으로 이루어진다. 주위를 이동하는 것보다는, 고정 네트워크에 대한 측정 수행은 고정 위치에서 샘플들을 취하는 것으로 이루어진다. 본 발명은 3-D 환경 내 측정들의 디스플레이뿐만 아니라 둘 또는 그 이상의 측정 수행들을 비교하기 위한 편리한 디스플레이를 제공한다. 더욱이, 측정 수행들은 시간 및 공간에서 수집된 다양한 네트워크 시스템 성능 값의 일부 또는 전체의 측정 값 또는 샘플 값 집합을 포함할 수 있으며, 이러한 측정들은 환경 내에서 둘 또는 그 이상의 측정자 또는 측정장치에 의해 동시에 수행될 수 있거나, 하나 또는 그 이상의 측정자 또는 측정장치에 의해 다른 시간에서 수행될 수 있다. 선택적으로, 다중 센서/수신기 또는 다중 송신기로 하여금 동시에 측정 데이터를 기록할 수 있도록 하는 측정방법들을 생각할 수 있다.

네트워크 시스템 성능 예측 결과는 성능 예측에 이용된 특정 배치 및 환경에서 작동하는 실제 통신 시스템에 의해 산출되는(예를 들어, 측정되는 또는 보여지는) 측정 수치 값 또는 수치 값들의 문자열을 추정하는 기능을 수행하는 통신 시스템 모델러(modeler) 또는 시뮬레이터(simulator)에 의해 산출된 수치 값 또는 수치 값들로 이루어진 문자열이다. 상기 수치 값들 또는 수치 값들의 문자열은 네트워크 시스템 통신장치 또는 환경 내 특정 통신장치의 안전성 또는 성능을 예측하는데 이용될 수 있는 장치 시스템에 의해 일반적으로 측정될 수 있는 작동 환경의 어떤 통신 파라미터들, 퀄리티 메트릭스(quality metrics), 또는 물리적 표현들을 나타낸다. 공통적으로 이용되는 적정의 측정들과 파라미터들 그리고 물리적 표현들은 이전에 공지된 바 있으며, 통신 시스템 설계, 네트워크 설계 및 통신 시스템 측정의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 잘 알려진 것들이다. 네트워크 시스템 성능 예측 결과들은 하나 또는 그 이상의 분석적인 계산들, 경험적으로 적용된 모델들, 또는 예측 엔진 내에서 계산된 시뮬레이션 출력들에 의해 생성될 수 있고, 계산 시간에 측정들을 이용할 수 있거나 이용할 수 없다. 네트워크 시스템 성능 예측 결과들은, 엔지니어 또는 기술자로 하여금 통신장치들을 적절하게 설치 또는 설계할 수 있도록 하고, 제안된 시스템이 얼마나 잘 수행될 수 있는가에 대해 분별 있게 판단 및 예측하는데 있어 네트워크 시스템 설계자에 의해 이용될 수 있도록작동 환경의 결과들을 포함하려고 한다. 다수의 사용자들이 이용하는 근거리 또는 원거리 통신망이 극히 복잡하기 때문에, 특정 네트워크가 특정 시간 및 공간 위치에서 특정 방법으로 작동하도록 하는 모든 변수들을 모델링하는 것은 불가능하다. 그러나, 연구원들은 네트워크 성능을 규정짓는 가장 중요한 요소들을 분리하는데 도움을 주는 방법들을 개발하고 있으며, 이러한 요소들은 네트워크 시스템 성능 예측 결과들을 산출하기 위한 계산 수행에 일반적으로 이용된다. 예를 들어, Rappaport(T. S. Rappaport, Wireless Communications. Principles and Practice, Prentice Hall, 1996, NJ)에 의해 알려진 바와 같이, 무선 시스템에서, 송신기와 수신기간 물리적 거리를 알고 있고 물리적 환경이 다양한 파티션 손실에 대해서 알려져 있고 모델링된다면, BPSK 변조를 이용하는 무선장치의 비균등 비트 오류율(unequalized bit error rates)을 산출하는 분석적인 특정 사이트 통신 모델을 만들어내는 것이 가능하다. 이 모델로부터, 비트 오류율을 근거로 하여 3-D 환경에서 네트워크 설계를 수행하는 것이 가능해진다. 분석적이고 경험적이면서 시뮬레이션을 기초로 한 유사한 모델들이 광, 무선 및 베이스밴드(baseband) 네트워크의 경우에도 존재한다.

네트워크 시스템 성능 예측 결과들은 임의의 환경(도시, 타운, 캠퍼스, 빌딩군, 또는 관심 빌딩과 같은) 내에서 계산될 수 있다. 이후 설명한 바와 같이, 본 발명은 비교들을 수행하고 상이한 네트워크 시스템 성능 예측 결과들을 비교하기 위한 새로운 디스플레이를 제공하는데, 여기서 모델링된 환경 일부 구석 구석까지 수행된 네트워크 시스템 성능 예측 결과들의 각 집합을 예측 수행이라 칭하며, 하나의 예측 수행은 예측 엔진에서 시뮬레이션된 하나 또는 그 이상의 통신 네트워크 모델로부터 산출된, 공간 내 포인트 또는 그리드 또는 부피의 하나 또는 그 이상의 예측 값의 집합이고, 이때 상기 통신 네트워크 모델은, 같은 또는 상이한 주파수들을 이용하여, 같은 또는 상이한 작동모드들(여기서, 상이한 작동모드들은 다음의 것 중 하나 또는 그 이상을 포함하는 것이며, 이들로 반드시 한정되는 것은 아니다: 상이한 데이터 전송률, 상이한 패킷 사이즈, 상이한 변조 기술, 상이한 파워 레벨, 상이한 의사 잡음 코드 시퀀싱(pseudo-noise code sequencing), 상이한 광 주파수 대역, 상이한 네트워크 프로토콜, 상이한 대역폭, 상이한 다중 접속 기술, 상이한 안테나 분배 시스템, 상이한 안테나 시스템, 상이한 배선 구조, 상이한 배선 방법 또는 시스템 분배 방법, 통신 시스템을 구성하는 시스템 구성요소들의 상이한 물리적 상호 연결상태, 또는 상이한 소스 혹은 오류 수정 코딩방법)을 이용하여, 또는 상이한 트래픽 로딩 조건(traffic loading conditions; 밴드폭 편차, 사용자 밀도, 또는 트래픽 흐름 또는 용량을 시간에 따라 변화시키는 기타 다른 수단들에 기인하는) 하에서, 비교될 수 있는 상이한 결과의 예측 수행들을 산출하기 위해 여러 번 시뮬레이션될 수 있다. 선택적으로, 네트워크 시스템 성능 결과들은 둘 또는 그 이상의 상이한 통신 시스템들이 환경 내에서 네트워크 접속성을 제공하도록 모델링된 특정의 환경에서 계산될 수 있다. 이는 특정 환경 내의 통신 네트워크 구조가 어떻게 수행될 수 있는가를 이해 또는 예측하고자 할 때 공통적이다.

하나의 예로서, 네트워크 시스템 성능 결과들은 빌딩 전체 무선 인빌딩 시스템의 예측된 신호 대 잡음 비(SNR)에 대한 예측 수행을 실시하기 위해 계산될 수있다. SitePlanner^R에 의해 제안되고 위에 열거한 관련 출원에 공지되어 있는 예측 엔진에서, 모델링된 통신 시스템의 전기적, 기계적, 수치적 또는 물리적 설명들을 제공하는 다양한 성능 파라미터들이 제공되어야 한다. 이러한 성능 파라미터들은 추가, 제거, 대체, 재접속(re-connection), 방위재설정(re-orientation), 또는 예측 엔진의 정확한 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 하나 혹은 그 이상의 효과들을 설명하는 하나 혹은 그 이상의 기타 속성 변경을 포함할 수 있다. 입력들의 몇 가지 예들은 송신기, 안테나, RF 분배 라인(RF distribution lines), 커넥터, 스플리터(splitters), 기지국 제어기(base station controllers), 교환기(switches), 광 대 RF 커플러(optical-to-RF couplers)의 물리적 위치와; 케이블 손실 및 스플리터 손실과; 안테나 패턴과; 송신기의 (power levels)과; 증폭기 이득과; 시뮬레이션되는 주파수를 포함할 수 있고, 이들은 예측 엔진의 입력으로 적용되어야 한다.

앞 문장의 리스트는 모두 소용됨을 의미하는 것은 아니며, 물리적 그리고 전기적으로 전송 시스템을 적절히 모델링하기 위해 고려되는 상세 수준 및 상호 연결 의존도를 설명하는 것으로, 실제 빌딩에 실제로 설치되는 것이다. 이는 실제 생활에 실제 구축된 것으로 네트워크를 설명하는데 초점을 두고 있는 본 발명의 영상화 능력 때문이다. 예측 엔진에 의해 요구되는 그 밖의 입력들은 특정 플로어 위치, 천장 높이 및 기타 3-D 정보, 또는 2-D 또는 3-D 맵(map)을 이용하여 실제 작동 환경의 모델을 컴퓨터로 처리한 2-D 또는 3-D를 포함한다. 네트워크 시스템 성능 결과들(이 경우에서는 SNR임)이 계산되고 디스플레이되는 정확한 3-D 위치를 결정하기 위하여, 3-D 환경 모델, 특정 포인트, 그리드 또는 영역의 네트워크 시스템 성능 결과들을 계산, 저장 및 디스플레이하는 것은 사용자에 의해 지정되거나 요청되어야 한다. 환경 전체의 시뮬레이션이 완료될 경우 곧 예측 수행이 실시되고 디스플레이될 것이다.

예측 엔진에 의해 실시되는 예측 수행은 같은 물리적 환경 내의 교체 가능한 모델들, 통신 네트워크 구조들, 또는 상이한 작동모드들, 그리고 적절하면서 현재 또는 앞으로 네트워크 설계자의 관심을 끌게 될 그 밖의 분명한 혼란들(obvious perturbations)을 고려할 수 있다. 이후 설명되는 바와 같이, 본 발명은 비교를 위해 둘 또는 그 이상의 예측 수행들간 차를 디스플레이하고 3-D 환경의 모델 내 결과적 차를 영상화함으로써 빠른 비교가 이루어질 수 있게 상기 차를 디스플레이하는 새로운 방법을 제공한다.

상기 예가 인빌딩 무선 시스템을 위한 것일 때, 이는 임의의 통신 네트워크의 설계, 시뮬레이션 또는 분석의 기술분야에서 훈련된 사람에게는 분명히 이해될 것이다. 유사한 방법들이 임의의 형태를 가지는 통신 네트워크에 대한 예측 성능 결과들과 예측 수행들의 비교 및 디스플레이에 적용될 수 있고, 상기 예측들이 하나의 특정 환경에서 모델링된 단일 네트워크를 위해 또는 같은 물리적 환경 내에 모델링된 상이하게 배치된 둘 또는 그 이상의 통신 네트워크를 위해 만들어질 수 있으며, 이러한 접근은 광 네트워크, 베이스밴드(baseband) 네트워크, 공통된 또는 다른 유선 혹은 무선 백본(backbone(s))을 공유할 수 있는 무선 및 유선 네트워크 장치들의 집합으로서 모델링된 네트워크와 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어,한 빌딩 내 유선 광 네트워크(wired optical network)의 예측인 경우, 네트워크 시스템 예측 결과들을 산출하기 위해 설계된 시뮬레이션들은 예측 엔진에 적절한 입력과 환경 모델을 제공하는 과정과, 이후 모델 환경에 제공된 출력 값들을 모델링된 빌딩 내의 각 벽의 터미널, 포트 또는 케이블 정션 박스(cable junction box)의 정확한 위치로 지정하는 과정으로 이루어진다. 본 발명은 3-D 환경 내의 둘 또는 그 이상의 예측 수행들간 차의 디스플레이는 물론 둘 또는 그 이상의 상기 예측 수행들을 비교하기 위한 편리한 디스플레이를 제공한다. 더욱이, 예측 수행들은 이전에 알려진 다양한 네트워크 시스템 성능 값들의 일부 또는 전체에 대하여 시간 및 공간에서 수집된 예측 값들의 집합을 포함할 수 있으며, 이 예측 값들은 병렬 프로세싱 머신(parallel processing machines) 또는 독립적인 연산장치(independent computing devices)로서 연결될 수 있는 둘 또는 그 이상의 컴퓨터 상에서 예측 엔진을 실행시킴으로써 환경 모델 내에서 동시에 얻어질 수 있거나, 하나 또는 그 이상의 예측 엔진을 각각 구동시키는 하나 또는 그 이상의 컴퓨터에 의해서 상이한 시간에 예측될 수 있다. 선택적으로, 환경 모델 내 다수의 위치들이 동시에 계산 및 디스플레이될 수 있도록 하는 예측방법을 생각해 보고자 한다. 상기 예측 데이터 및 데이터간 비교들이 본 발명에서 이후 설명되는 방법을 이용하여 디스플레이될 수 있다.

상기 내용에 더하여, 본 발명은 임의의 통신 네트워크에서 실제 성능 대 예측 성능을 크게 통찰할 수 있는 편리한 방법으로 측정 데이터와 예측 데이터간 차를 디스플레이하는 수단을 제공한다. 상기 내용들을 기초로 하여, 측정 및 예측 값들의 등록을 제공하기 위해, 측정 데이터와 성능 데이터가 3-D 환경에서 디스플레이될 수 있고 공간에서 서로 오버레이될 수 있음이 분명해질 것이다. 이러한 방법으로, 측정들이 예측 엔진에 의해 모델링된 동일한 환경에 포함되어 있는 점들에서 수집되는 한, 측정 수행들을 예측 수행들과 비교하는 것이 가능하다. 측정 포인트들이 예측 포인트들과 같은 위치에 있을 수 있거나 비교가 위에서 지정된 예측 포인트들 가까이에 위치된 측정 포인트들 사이에서 수행될 수 있다. 또한, 빠른 비교를 위하여, 같은 장소에 배치되어 있지 않은 측정 포인트와 예측 포인트를 플로팅(plotting)하는 것만으로도 차이의 용이한 3D 영상화가 가능해진다. 데이터 처리 및 오류 분석의 훈련을 받은 사람에게는 a)측정 데이터, b)측정 데이터의 비교, c)예측 데이터, 및 d)예측 데이터의 비교에 적용되는 새로운 영상화 방법이 어떻게 측정 데이터와 예측 데이터간 비교에 적용될 수 있는지 분명해질 것이다. 측정 값 대 예측 값을 비교하기 위하여 이후 설명되는 새로운 영상화 방법의 이용은 특정한 물리적 환경에서 가장 정확하게 수행되는 예측 모델을 개발하고 최적화하며 이용하고자 하는 엔지니어에게 큰 힘을 제공한다.

이하, 무선 설계 시스템의 실제 사용자 측면을 살펴보기로 한다. 설계자가 비교의 기초를 위하여 예측 성능 데이터를 이용하고자 한다면, 이용하기 위한 무선 통신 시스템 성능 예측 모델을 선택하여야 한다. 여기서, 바람직한 실시예는 무선 통신 네트워크의 성능을 예측하고 최적화하기 위한 많은 방법들을 이용할 수 있다. 이러한 방법들은 모두 참고로써 병합되는 다음의 기술 보고서 및 페이퍼에 설명된 바와 같은 성능 예측 기술을 토대로 한 방법들을 포함한다: "Interactive CoverageRegion and System Design Simulation for Wireless Communication System in Multi-floored Indoor Environments: SMT Plus", IEEE ICUPC '96 Proceedings, by R. Skidmore, T. Rappaport, and A.L. Abbott; and "SitePlanner 3.16 for Windows95/98/NT User's Manual", Wireless Valley Communications, Inc. 1999. 아울러, 그 밖의 무선 통신 시스템 성능 모델들을 상기 방법에 어떻게 적용하는가에 대해서는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 분명하게 이해할 수 있을 것이다.

예측 데이터를 이용하여 비교를 실시할 때, 결과들을 영상화하는 몇 가지 방법들이 이용될 수 있다. 즉, "System for the Three-Dimensional Display of Wireless Communications System Performance"의 명칭으로 출원된 09/352,678에 공지된 바와 같이, 본 방법은 예측 면적을 커버하는 임의의 모양 또는 크기를 가지는 영역에 배치된 그리드의 정점들을 이용할 수 있다. 상기 그리드 내 각 정점에서, 통신 네트워크 성능은 예측되고, 모든 성능 예측의 세트는 특허출원번호 09/352,678에 공지된 바와 같이 저장될 수 있거나, 로그될 수 있거나(logged), 디스플레이될 수 있다.

또한, 한 세트의 예측 비교 데이터를 생성시키기 위한 그 밖의 다른 방법들이 이용될 수 있다. 즉, "Method and System for Automated Optimization of Antenna Positioning in 3-D"의 명칭으로 출원된 09/318,840에 공지된 바와 같이, 본 발명은 예측 실시를 위해 용어 "와치 포인트(watch poins)"라 이름 붙여진 3-D 환경 내의 하나 또는 그 이상의 위치를 이용할 수 있다. 전술한 바의 예측 모델들을 이용함에 있어, 각 와치 포인트의 성능 값은 특허출원번호 09/318,840에 공지된 바와 같이 계산된 후 저장, 로그, 또는 디스플레이될 수 있다.

한편, 예측 비교 데이터 세트들을 생성시키기 위한 그 밖의 다른 방법들이 이용될 수 있다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 신규한 점이 예측 데이터 세트의 생성방법에 상관 없다는 것을 명확히 이해할 수 있을 것이다. 데이터 세트를 생성시키기 위한 전술한 바의 방법들은 실시예에서 단지 예로서 주어진 것일 뿐이다.

이제 첨부한 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 예측 데이터 비교 과정을 보여주는 흐름도가 도시되고 있다. 예측 실시를 위해 이용될 수 있는 환경 모델을 가지고 있을 때(100), 시스템의 RF 하드웨어 장치들이 환경 모델 내에 배치된다(110). 예측 데이터의 초기 세트는 선택된 예측 모델을 이용하여 만들어진다(120). 통신 시스템은, 하드웨어 RF 구성요소들을 더하거나 제거하거나 교체함으로써, 또는 현재의 하드웨어 RF 구성요소들의 레이아웃, 방위 또는 그 밖의 전기적 혹은 기계적 파라미터들을 변경함으로써, 블록(130) 내에서 재설계될 수 있다. 이후, 두 번째 예측 데이터 세트가 초기 예측 데이터와의 비교 목적을 위해 얻어진다(140). 각 예측 데이터 세트가 컴퓨터 상에 저장되기 때문에, 임의의 둘 또는 그 이상의 예측들이 블록(150)에서 다른 하나와 비교될 수 있고, 그 비교들이 블록(160)에서 저장될 수 있다. 설계자는 필요에 따라서 통신 시스템을 자유로이 반복해 변경할 수 있고, 그 변화들이 예측 성능에 어떻게 영향을 주는지를 비교할 수 있다.

이때, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 두 통신 시스템들을 개별적으로 비교하는 것보다는 물리적인 환경에서 단일 시간에 존재하는 둘 또는 그 이상의 통신 시스템 사이에서 하나의 비교가 만들어지는 것이 바람직함을 명확히 이해할 수 있을 것이다. Wireless Valley Communication, Inc.의 SitePlanner^R와 같은 종래기술은 이미 상기와 같은 계산들을 수행할 수 있고, 고로 본 발명에 포함되지 않는다. 단, 본 발명의 새로운 것 중 하나는 통신 시스템에 가해진 변화들을 비교하고 직접적인 비교 형태로 변화들을 영상화하는데 있다.

현재 어떠한 종래기술도 측정 데이터와 비교 데이터간 비교들을 3-D 환경 모델 위에 디스플레이할 수는 없다. 본 발명을 이용할 때, 수집된 측정 데이터는 비교를 위한 성능 데이터로서 이용될 수 있다. "System for Creating a Computer Model and Measurement Database of a Wireless Communication Network"의 명칭으로 출원된 09/221,985에 공지된 바와 같이, 측정 데이터는 SitePlanner^R를 구동시키는 컴퓨터에 부착된 다양한 형태의 무선 수신기(radio receivers)로부터 수집될 수 있다.

이제 첨부한 도 11을 참조하면, 측정 데이터를 예측 데이터와 비교하는 과정을 보여주는 흐름도가 도시되고 있다. 예측 실시를 위해 이용될 수 있는 환경 모델을 가지고 있을 때(200), 시스템의 RF 하드웨어 장치들이 환경 모델 내에 배치된다(210). 한 세트의 예측 데이터가 선택된 예측 모델을 이용하여 만들어진다(220). 설계된 통신 시스템이 펑션 블록(function block)(230)에서 실제물리적 환경에 구축되고, 다음 블럭(240)에서는 부착된 무선 수신기를 이용해 측정 데이터가 수집된다. 가용의 측정 데이터를 이용하여, 펑션 블록(250)에 설정된 바와 같이 예측 성능 데이터 세트와 측정 데이터 세트 사이에서 비교가 만들어진다. 비교 데이터는 블록(260)에서 이전에 설명한 바와 같이 디스플레이 그리고/또는 저장된다.

첨부한 도 12는 다수의 측정 데이터가 서로 비교되는 과정을 나타낸 흐름도를 보여주고 있다. 예측 실시를 위해 이용될 수 있는 환경 모델을 가지고 있을 때(300), 시스템의 RF 하드웨어 장치들이 환경 모델 내에 배치된다(310). 설계된 통신 시스템이 펑션 블록(320)에서 실제 물리적 환경에 구축되고, 다음 블록(330)에서는 부착된 무선 수신기를 이용해 측정 데이터가 수집된다. 전체 디자인 증축(build-out)과 측정 수집 과정이 여러번 반복될 수 있고, 측정 데이터 세트들은 블록(340, 350)에서 반복적으로 저장 및 디스플레이될 수 있다.

이제 첨부한 도 13을 참조하면, 각 와치 포인트에서의 예측 성능 메트릭스(metrics)의 디스플레이가 3-D 환경 모델과 오버레이된(overlaid) 쉐이딩(shading) 및 칼라링(coloring)된 원기둥 표시 형태로 취해질 수 있다. 이러한 형태의 표시에서, 그래픽 처리된 원기둥 표시의 높이와 칼라는 3-D 환경 모델 내 해당 위치에서의 예측 성능 메트릭스에 상당하는 것이다. 설계자는 그래픽 처리된 원기둥 물체가 채용할 수 있는 칼라의 범위 및 높이의 범위 모두를 완전히 조절할 수 있다. 이러한 형태의 표시는 예측 결과들의 훨씬 더 드라마틱(dramatic)한 디스플레이를 제공함으로써 설계자로 하여금 무선 통신 시스템의 성능을 빠르게 평가할 수 있게 한다. 도 13에서, 설계자가 마우스 또는 그 밖의 컴퓨터 포인팅 디바이스 커서(computer pointing device cursor)를 이동시킬 때, 안테나 구성요소(601)는 3-D 환경 모델 내에서 효율적으로 재배치 그리고/또는 방향재설정이 이루어진다. 또한, 안테나 구성요소를 새로운 위치 그리고/또는 새로운 방위로 설정한 새로운 예측 성능 메트릭스가 각 와치 포인트(602)에서 쉐이딩 및 칼라링된 3차원 원기둥으로 실시간 표시된다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 와치 포인트의 그래픽 처리된 물체가 어떻게 유사한 결과들을 나타내는 3차원의 콘(cones), 피라미드(pyramids), 정육면체(cubes), 또는 기타 다른 3차원 그래픽 물체의 형태로 나타내질 수 있는지 이해할 수 있을 것이다.

이제 첨부한 도 14를 참조하면, 각 와치 포인트에서의 측정 성능 메트릭스의 디스플레이가 3-D 환경 모델과 오버레이된 쉐이딩 및 칼라링된 원기둥 표시 형태로 취해질 수 있다. 도 13에서와 마찬가지로, 그래픽 처리된 원기둥 물체의 높이와 칼라는 모두 3-D 환경 모델 내 해당 위치에서의 측정 성능 메트릭스에 상당하는 것이다. 설계자는 그래픽 처리된 원기둥 물체가 채용할 수 있는 칼라의 범위 및 높이의 범위 모두를 완전히 조절할 수 있다. 이러한 형태의 표시는 측정 결과들의 훨씬 더 드라마틱(dramatic)한 디스플레이를 제공함으로써 설계자로 하여금 무선 통신 시스템의 성능을 빠르게 평가할 수 있게 한다. 예를 들어, 본 발명에 의하면, 비교되어지는 개개의 데이터 포인트들 일부 또는 전부가 같은 장소에 배치되어 있지 않거나 같은 장소에 근접하게 배치되었다 하더라도, 측정 수행들 그리고/또는 예측 수행들간 차가 3-D 환경 내에서 쉽게 영상화될 수 있다. 결국, 3-D 영상화에 의해, 높이,폭, 칼라, 모양, 두께가 데이터 세트 사이에서 쉽게 식별 가능하고, 사용자는 결과들을 빠르게 시각적으로 비교할 수 있게 된다. 더욱이, 3-D 와치 포인트들 또는 한 그리드 내 와치 포인트들로 이루어진 와치 포인트 집합의 수직적인 디스플레이 특성은 디스플레이된 물리적 환경 위로 상승한 것처럼 표현된다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 와치 포인트의 그래픽 처리된 물체가 어떻게 유사한 결과들을 나타내는 3차원의 콘(cones), 피라미드(pyramids), 정육면체(cubes), 또는 기타 다른 3차원 그래픽 물체의 형태로 나타내질 수 있는지 이해할 수 있을 것이다.

본 발명이 하나의 바람직한 실시예를 통해 설명되는 동안, 당해 기술에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명이 첨부한 청구항의 기술적 사상 및 범위 내에서 어느 정도 변형되어 실시될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명은 무선 통신 시스템으로만 한정되지 않으며, 시뮬레이션된 3차원 환경에 중첩되는 임의의 형태의 전자기적 특성들을 표현하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 마이크로머신(micromachines) 및 나노머신(nanomachines) 또는 마이크로-일렉트리컬-미케니컬 머신(micro-electrical-mechanical machines)(MEMS)과 같은 다음 세대의 기술분야에서 응용될 수 있을 것이다. 이러한 기계들은 신체 내부, 배관 내부, 제트 엔진 내부와 같이 접근이 어려운 위치에서 복잡한 일들을 수행할 수 있는 극히 작고 매우 정교한 기능적 요소들이다. 여기서, 이러한 기계들과 무선으로 통신하는 것은 물론 RF 펄스, 적외선(IR) 빛 또는 기타 다른 형태의 전자기적 매체와 같은 파워(power)를 기계들에 무선으로 제공할 필요가 있다. 따라서, 본 발명은 이들 또는 기타 다른 무선 전자기적 시스템의 모델링(modeling) 및 표현(presentation)을 보다 용이하게 할 것이다.

Claims

통신 네트워크가 설치되거나 설치될 물리적 환경을 표현하되 이 물리적 환경의 적어도 일부 이상의 디스플레이를 제공하는 컴퓨터 처리된 모델을 제공하는 단계와;

상기 물리적 환경에서 이용될 수 있는 다수의 시스템 구성요소들의 성능 특성들을 제공하는 단계와;

상기 컴퓨터 처리된 모델에 이용하기 위해 상기 다수의 시스템 구성요소들로부터 특정 구성요소들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들을 상기 디스플레이에 표현하는 단계와;

상기 디스플레이 내에서 성능 데이터가 필요한 특정 포인트들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들로 구성된 통신 네트워크의 성능 특성들을 예측하기 위해 상기 컴퓨터 처리된 모델과 상기 성능 특성들을 이용하여 상기 선택된 특정 포인트들의 예측 성능을 제공하는 예측 모델들을 구동하는 단계와;

상기 예측 모델들로부터 얻은 결과들을 상기 디스플레이 상에서 상기 선택된 특정 포인트들에 하나 또는 그 이상의 아이콘으로 디스플레이하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이가 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 아이콘이 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이와 상기 아이콘이 모두 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택된 하나의 특성이 성능 데이터에 따라 달라지도록 그래픽 처리되는 원기둥으로 도시된 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택되고 성능 데이터에 따라 달라지는 하나의 특성을 가지는 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
통신 네트워크가 설치되거나 설치될 물리적 환경을 표현하되 이 물리적 환경의 적어도 일부 이상의 디스플레이를 제공하는 컴퓨터 처리된 모델을 제공하는 수단과;

상기 물리적 환경에서 이용될 수 있는 다수의 시스템 구성요소들의 성능 특성들을 제공하는 수단과;

상기 컴퓨터 처리된 모델에 이용하기 위해 상기 다수의 시스템 구성요소들로부터 특정 구성요소들을 선택하는 수단과;

상기 선택된 특정 구성요소들을 상기 디스플레이에 표현하는 수단과;

상기 디스플레이 내에서 성능 데이터가 필요한 특정 포인트들을 선택하는 수단과;

상기 선택된 특정 구성요소들로 구성된 통신 네트워크의 성능 특성들을 예측하기 위해 상기 컴퓨터 처리된 모델과 상기 성능 특성들을 이용하여 상기 선택된 특정 포인트들의 예측 성능을 제공하는 예측 모델들을 구동하는 수단과;

상기 예측 모델들로부터 얻은 결과들을 상기 디스플레이 상에서 상기 선택된 특정 포인트들에 하나 또는 그 이상의 아이콘으로 디스플레이하는 수단;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 디스플레이가 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 아이콘이 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 디스플레이와 상기 아이콘이 모두 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택된 하나의 특성이 성능 데이터에 따라 달라지도록 그래픽 처리되는 원기둥으로 도시된 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택되고 성능 데이터에 따라 달라지는 하나의 특성을 가지는 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 장치.
통신 네트워크가 설치되거나 설치될 물리적 환경을 표현하되 이 물리적 환경의 적어도 일부 이상의 디스플레이를 제공하는 컴퓨터 처리된 모델을 제공하는 단계와;

상기 물리적 환경에서 이용될 수 있는 다수의 시스템 구성요소들의 성능 특성들을 제공하는 단계와;

상기 컴퓨터 처리된 모델에 이용하기 위해 상기 다수의 시스템 구성요소들로부터 특정 구성요소들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들을 상기 디스플레이에 표현하는 단계와;

상기 디스플레이 내에서 성능 데이터가 필요한 특정 포인트들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들로 구성된 통신 네트워크의 성능 특성들을 예측하기 위해 상기 컴퓨터 처리된 모델과 상기 성능 특성들을 이용하여 상기 선택된특정 포인트들의 예측 성능을 제공하는 예측 모델들을 구동하는 단계와;

상기 물리적 환경의 실제 성능 데이터를 측정하는 단계와;

상기 실제 성능 데이터를 상기 예측 성능 데이터와 비교하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 비교 단계로부터 얻어진 비교 결과를 상기 디스플레이 상에 아이콘으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 아이콘과 상기 디스플레이가 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택된 하나의 특성이 성능 데이터에 따라 달라지도록 그래픽 처리되는 원기둥으로 도시된 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택되고 성능 데이터에 따라 달라지는 하나의 특성을 가지는 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
통신 네트워크가 설치되거나 설치될 물리적 환경을 표현하되 이 물리적 환경의 적어도 일부 이상의 디스플레이를 제공하는 컴퓨터 처리된 모델을 제공하는 단계와;

상기 물리적 환경에서 이용될 수 있는 다수의 시스템 구성요소들의 성능 특성들을 제공하는 단계와;

상기 컴퓨터 처리된 모델에 이용하기 위해 상기 다수의 시스템 구성요소들로부터 특정 구성요소들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들을 상기 디스플레이에 표현하는 단계와;

상기 디스플레이 내에서 성능 데이터가 필요한 특정 포인트들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들로 구성된 통신 네트워크의 성능 특성들을 예측하기 위해 상기 컴퓨터 처리된 모델과 상기 성능 특성들을 이용하여 적어도 둘 이상의 예측 성능 데이터를 상기 선택된 특정 포인트들에 제공하는 적어도 둘 이상의 상이한 예측 모델들을 구동하는 단계와;

상기 적어도 둘 이상의 예측 성능 데이터를 비교하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 비교 단계로부터 얻어진 비교 결과를 상기 디스플레이 상에 아이콘으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 아이콘과 상기 디스플레이가 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택된 하나의 특성이 성능 데이터에 따라 달라지도록 그래픽 처리되는 원기둥으로 도시된 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택되고 성능 데이터에 따라 달라지는 하나의 특성을 가지는 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
통신 네트워크가 설치되거나 설치될 물리적 환경을 표현하되 이 물리적 환경의 적어도 일부 이상의 디스플레이를 제공하는 컴퓨터 처리된 모델을 제공하는 단계와;

상기 물리적 환경에서 이용될 수 있는 다수의 시스템 구성요소들의 성능 특성들을 제공하는 단계와;

상기 컴퓨터 처리된 모델에 이용하기 위해 상기 다수의 시스템 구성요소들로부터 특정 구성요소들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들을 상기 디스플레이에 표현하는 단계와;

상기 디스플레이 내에서 성능 데이터가 필요한 특정 포인트들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들로 구성된 통신 네트워크의 성능 특성들을 예측하기 위해 상기 컴퓨터 처리된 모델과 상기 성능 특성들을 이용하여 적어도 하나이상의 예측 모델을 구동하되, 적어도 둘 이상의 예측 성능 데이터를 상기 선택된 특정 포인트들에 제공하기 위해, 상기 예측 모델의 성능 파라미터들을 변화시키면서 상기 예측 모델의 구동을 적어도 두 번 이상 수행하는 단계와;

상기 적어도 둘 이상의 예측 성능 데이터를 비교하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 23 항에 있어서, 상기 비교 단계로부터 얻어진 비교 결과를 상기 디스플레이 상에 아이콘으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 아이콘과 상기 디스플레이가 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택된 하나의 특성이 성능 데이터에 따라 달라지도록 그래픽 처리되는 원기둥으로 도시된것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 25 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택되고 성능 데이터에 따라 달라지는 하나의 특성을 가지는 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
통신 네트워크가 설치되거나 설치될 물리적 환경을 표현하되 이 물리적 환경의 적어도 일부 이상의 디스플레이를 제공하는 컴퓨터 처리된 모델을 제공하는 단계와;

상기 물리적 환경에서 이용될 수 있는 다수의 시스템 구성요소들의 성능 특성들을 제공하는 단계와;

상기 컴퓨터 처리된 모델에 이용하기 위해 상기 다수의 시스템 구성요소들로부터 특정 구성요소들을 선택하는 단계와;

상기 선택된 특정 구성요소들을 상기 디스플레이에 표현하는 단계와;

상기 디스플레이 내에서 성능 데이터가 필요한 특정 포인트들을 선택하는 단계와;

상기 특정 포인트들에 상당하는 상기 물리적 환경의 실제 성능 데이터를 측정하되, 이 실제 성능 데이터의 측정을 적어도 둘 이상의 측정 데이터 세트들이 얻어지도록 상이한 측정 장치들을 이용하여 수행하거나 상이한 시간 기간에 수행하는 단계와;

상기 적어도 둘 이상의 측정 데이터 세트들을 비교하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 28 항에 있어서, 상기 비교 단계로부터 얻어진 비교 결과를 상기 디스플레이 상에 아이콘으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 아이콘과 상기 디스플레이가 3차원적인 것을 특징으로 하는 통신 네트워크를 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 30 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택된 하나의 특성이 성능 데이터에 따라 달라지도록 그래픽 처리되는 원기둥으로 도시된것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.
제 30 항에 있어서, 상기 아이콘은 높이, 반경, 밝기, 칼라, 색조(hue), 채도, 선 타입 및 폭, 투명도, 그리고 표면 질감으로 구성된 집단으로부터 선택되고 성능 데이터에 따라 달라지는 하나의 특성을 가지는 것임을 특징으로 하는 통신 네트워크 설계, 배치 또는 최적화하기 위한 방법.