KR102442461B1

KR102442461B1 - 수목을 고려한 통신 환경 분석 및 망 설계를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102442461B1
Application number: KR1020180007780A
Authority: KR
Inventors: 박정민; 김병철; 이영주; 최동규; 최정환; 한승구
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2022-09-14
Anticipated expiration: 2038-01-22
Also published as: KR20190036435A; CN111149309A

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 일 실시 예에 따르는 무선 통신 시스템에서 무선 신호 전송 특성을 확인하는 방법은 신호 송신 위치를 확인하는 단계; 신호 수신 위치를 확인하는 단계; 상기 신호 송신 위치 및 상기 신호 수신 위치 사이에 위치하는 나무가 위치하는 영역을 확인하는 단계; 상기 나무의 잎 부분의 특성 및 상기 나무의 몸통(trunk)부분의 특성을 확인하는 단계; 및 상기 확인된 잎 부분의 특성 및 상기 몸통 부분의 특성을 기반으로 상기 신호 송신 위치에서 상기 신호 수신 위치로 전송되는 무선 신호의 전송 특성을 확인하는 단계를 포함한다.

Description

수목을 고려한 통신 환경 분석 및 망 설계를 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for analyzing a communication environment and designing a network considering trees}

본 명세서의 실시 예는 무선 통신 시스템 운용을 위한 전파 통신 환경 모델링 하고, 이를 기반으로 망 운용을 위한 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 발명이다. 보다 구체적으로 본 명세서의 실시 예는 mmWave를 이용한 무선 통신 환경에서 수목의 위치 및 특성을 고려하여 이를 기반으로 통신 환경을 모델링 하고 이를 망 운용을 위한 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하기 위한 발명이다

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 최근의 통신 시스템의 경우 상대적으로 고주파의 통신 신호를 사용하는 바, 나무를 고려한 무선 통신 환경을 분석하고 이를 기반으로 망을 구성하고, 설치된 망을 운용할 필요성이 있다.

본 명세서의 실시 예는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 나무를 고려한 무선 통신 시스템 운용을 위한 전파 통신 환경 모델링 하고, 이를 통한 운용을 위한 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 무선 신호를 이용하는 통신 시스템에서 송신기에서 전송되는 무선 신호와 나무의 특성을 모델링하여 무선 신호 전파 특성을 분석하여 시뮬레이션을, 이를 기반으로 한 망 설계 및 운용을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 무선 통신 시스템에서 무선 신호 전송 특성을 확인하는 방법은 신호 송신 위치를 확인하는 단계; 신호 수신 위치를 확인하는 단계; 상기 신호 송신 위치 및 상기 신호 수신 위치 사이에 위치하는 나무가 위치하는 영역을 확인하는 단계; 상기 나무의 잎 부분의 특성 및 상기 나무의 몸통(trunk)부분의 특성을 확인하는 단계; 및 상기 확인된 잎 부분의 특성 및 상기 몸통 부분의 특성을 기반으로 상기 신호 송신 위치에서 상기 신호 수신 위치로 전송되는 무선 신호의 전송 특성을 확인하는 단계를 포함한다.

본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 무선 통신 시스템에서 신호 전송 특성을 확인하는 연산 장치는 정보를 송신 및 수신 할 수 있는 송수신부; 및 상기 송수신부와 연결되며, 신호 송신 위치를 확인하고, 신호 수신 위치를 확인하고, 상기 신호 송신 위치 및 상기 신호 수신 위치 사이에 위치하는 나무가 위치하는 영역을 확인하고, 상기 나무의 잎 부분의 특성 및 상기 나무의 몸통(trunk)부분의 특성을 확인하고, 상기 확인된 잎 부분의 특성 및 상기 몸통 부분의 특성을 기반으로 상기 신호 송신 위치에서 상기 신호 수신 위치로 전송되는 무선 신호의 전송 특성을 확인하는 제어부를 포함한다.

본 명세서의 실시 예에 따르면 무선 통신 시스템에서 무선 신호의 전파 전송 특성을 파악하고, 이를 기반으로 보다 정확한 시스템 설계 및 망 운용을 할 수 있다.

도 1은 수학적 모델링 기법을 이용한 망 설계를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 레이 트레이싱 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 송신기와 수신기에 따른 무선 신호 전파 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 지도 상에 나무를 고려하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 나무의 부분별 무선 신호 전파 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 명세서의 실시 예에 따라 나무를 모델링하고, 모델링된 나무에서 무선 신호 전파 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 명세서의 실시 예에 따라 잎 부분의 모양을 모델링하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 나무를 모델링 하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 재질 및 크기에 따른 무선 신호의 산란에 따른 신호 전송 양상을 나타내기 위한 도면이다.
도 10은 반사 및 산란에 따른 전파 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 명세서의 실시 예에 따른 나무의 특성을 고려한 무선 신호 전파 양상 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 명세서의 실시 예에 따른 나무 모양을 모델링 하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 명세서의 실시 예에 따른 나무의 특성을 고려한 무선 신호 전파 양상을 시뮬레이션 하기 위한 방법을 설명한 도면이다.
도 14는 본 명세서의 실시 예에 따른 연산 장치를 설명하기 위한 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.

또한 실시 예에서 방법을 설명하는 도면에서 설명의 순서가 반드시 실행의 순서와 대응되지는 않으며, 선후 관계가 변경되거나 병렬적으로 실행 될 수도 있다. 또한 실시 예에서 필수적이라 언급되지 않은 단계는 선택적으로 수행될 수 있음이 자명하다.

도 1은 수학적 모델링 기법을 이용한 망 설계를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면 송신기(110, 120)은 송신 빔(112, 122)을 형성하여 신호를 전송할 수 있다.

이와 같이 수학적 모델링 기법은 송신 신호의 주파수 및 거리 등등을 입력으로 특정 신호 송수신 모델링 기법을 통해 명시적(explicit)으로 표현된 함수를 통해 RF 정보를 예측할 수 있다. 도면에서와 같이 송신기(110, 120)은 각각 세 방향의 빔(112, 122)을 형성할 수 있고, 이에 따라 모델링 기법을 통해 송신 신호의 RF 특성을 적용할 수 있다. 이와 같이 수학적 모델링 기법을 통하면 보다 적은 계산량으로 RF 정보를 예측할 수 있으나 보다 높은 주파수에서 정확한 측정을 위한 방법이 요구된다.

도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 레이 트레이싱 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면 하나 이상의 송신기(212, 214, 216)에서 신호를 송신하는 것을 가정하고, 이에 따라 각 송신기(212, 214, 216)에서 송신한 신호가 수신되는 강도가 지도 상에 명암으로 표시된다. 보다 짙은 색이 강한 수신 강도를 가지는 지역이고 연한 색일수록 약한 신호 강도를 가지게 된다.

보다 구체적으로 수신기(220)의 위치를 가정하고 해당 영역에서 신호의 수신 강도를 판단할 수 있다. 또한 하나의 송신기(212)로부터 수신기(220)까지 가능한 경로 각각에 대한 전송 채널을 판단할 수 있다. 송신기(212)로부터 수신기(220)에 직접 송신되는 신호(242)가 있을 수 있고, 다른 물체(230)에 반사되어 수신되는 신호(232)도 있다. 이와 같이 레이 트레이싱에 따른 시뮬레이션을 수행하면, 특정 영역에 송신기(212, 214, 216)로부터 수신된 신호의 강도와 해당 신호의 전송 경로에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 신호의 전송 경로에 따른 신호 수신 강도를 판단할 때 반사되는 물체의 표면 재질 및 외부 형태 중 적어도 하나를 고려할 경우 수신기(220)에서 보다 정확한 신호 수신 정보를 획득할 수 있다. 실시 예에서 표면 재질로 언급하나, 이는 물체의 외부 표면만을 의미하지 않으며, 전파의 반사에 영향을 미칠 수 있는 내부의 재질까지 포함하는 개념이며, 이와 같은 정보를 통해 보다 정확한 전파 반사의 특징을 추정할 수 있다.

또한 직접적으로 신호가 송신되는 경로 상에 전파 투과 가능한 장애물이 위치할 수 있다. 상기 장애물의 일 예로 나무가 있을 수 있으며, 나무 이외에도 전파가 투과 되면서 신호 감쇠가 일어날 수 있는 장애물을 레이 트레이싱 시뮬레이션 시 고려할 수 있다. 이와 같이 전파 투과가 가능한 장애물에 대한 정보를 고려함으로써 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 획득할 수 있다. 상기 나무는 통신 경로 상에 위치하여 전파 투과시 신호 감쇠를 초래하는 장애물의 예시로 다른 식물 또는 통신 경로 상에 설치된 설치물 일 수 있으며, 이외에 신호 감쇠를 일으킬 수 있는 다른 물체들을 포함할 수 있다.

이와 같이 레이 트레이싱을 수행함으로써 지도 상에 최적의 송신기 위치 및 수신기 위치 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 레이 트레이싱 시뮬레이션은 복수개의 송신기 위치 후보 및 수신기 위치 후보를 고려하여 수행될 수 있으며, 레이트레이싱 결과에 따라 송신기 위치 및 수신기 위치 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.

이와 같이 레이 트레이싱 시뮬레이션 기법은 RF 신호가 지나가는 경로 각각에 대한 전송 채널을 판단하고, 이를 기반으로 수신기(220)의 위치에서 RF 신호 정보를 예측할 수 있다. 실시 예에서 레이 트레이싱 시뮬레이선 기법은 신호의 경로에 따른 채널 환경을 판단하는 과정에서 신호가 전송되는 거리뿐 아니라 그 경로의 환경(e.g. 매질의 종류), 3D 지형 및 건물에 의한 반사 및 회절 중 적어도 하나를 계산하여, 보다 정확한 RF 신호 정보를 예측할 수 있다. 또한 상기 기법을 통한 채널 추정 방법은 RF 신호의 주파수에 따른 제한이 없고 실제 환경을 정교하게 반영할 수 있으며, 시뮬레이션 결과를 기반으로 최적의 송신 위치 및 수신 위치 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.

또한 5G 네트워크는 28 - 60 GHz의 초고주파 신호를 이용한다. 따라서 5G 망설계 툴에서 무선 신호 정보를 알아내기 위해서는 수학적 모델링 기법이 아닌 레이 트레이싱 시뮬레이션 기법을 사용하여 정확도를 높일 수 있다. 레이 트레이싱 시뮬레이션의 일 예에서 전파가 건물에 부딪혀 반사되는 경로를 예측할 때 모든 건물들의 표면이 동일한 RF 성질을 가진 것으로 가정하고 반사를 계산할 수 있다. 하지만 반사면의 표면 재질, 외부 형태 및 패턴에 따라 RF 신호의 반사율이 차이가 나기 때문에 이러한 가정은 정확한 시뮬레이션 결과를 보장하지 못하는 바, 이에 따른 정보를 고려한 레이 트레이싱 기법이 요구된다. 또한 수목 또는 나무의 경우 무선 신호의 주파수가 높아질 경우, 실질적으로 신호 전송에 영향을 미칠 수 있고, 이에 따라 이를 고려한 분석 방법이 요구된다.

이하의 실시 예에서 수목 또는 나무로 언급되는 물체의 경우 무선 신호 전파 경로상에 위치하여 신호 전송에 영향을 줄 수 있는 초본 식물 또는 목본 식물을 포함할 수 있다. 이와 같이 나무의 경우 지형 및 건물과는 달리 지도 정보에 포함되지 않는 경우가 있으며, 별도의 이미지 분석 등을 통해 나무의 위치를 판단할 수 있다. 이와 같은 나무의 경우 실질적으로 고주파 무선 신호가 전송되는데 영향을 끼칠 수 있다. 보다 구체적으로 신호가 투과하지 못할 수 있으며, 반사, 산란, 및 회절을 할 수 있으며, 투과하는 경우에도 공기 중에서 전파되는 무선 신호에 비해 손실률이 늘어날 수 있다. 이와 같은 나무에 의한 무선 신호 전파의 효과를 고려함으로써 보다 정확한 결과를 획득할 수 있다.

도 3은 본 명세서의 실시 예에 따른 송신기와 수신기에 따른 무선 신호 전파 환경을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면 송신기(310)이 신호를 송신할 수 있으며, 지도 상에 수신기(receiver, RX) 1 내지 15가 위치할 수 있다. 각 수신기에 표시된 포인트는 장애물이 없는 경우 수신기에서 전송된 무선 신호의 감쇠율 대비 얼마나 더 신호 감쇠가 되었는지를 표시한다.

이 때 송신기(310)에서 각 수신기로 전송되는 경로 상에 장애물이 위치할 경우 신호 감쇠가 커질 수 있으며, 이와 같은 효과는 송신기(310)에서 전송되는 무선 신호의 주파수가 높아질 경우 더욱 더 커지게 된다.

식별 번호 315는 송신기(310)에서 표시한 방향으로 바라본 이미지를 나타낸다. 이 경우 위치하는 나무 들의 경우 장애물의 역할을 할 수 있다.

식별 번호 320은 8번 수신기에서 송신기(310)를 바라본 화면이며, 도면을 참고하면 8번 수신기에서 송신기(310)를 바라보는 시선 상에 나무가 위치하지만 이 경우 나무의 몸통(trunk) 부분을 통해 송신기(310)가 보이게 되며 이와 같은 경우 신호의 감쇄가 크지 않다.

식별 번호 325은 14번 수신기에서 송신기(310)를 바라본 화면이며, 도면을 참고하면 14번 수신기에서 송신기(310)를 바라보는 시선 상에 나무가 위치 하며, 나무의 잎(foliage) 부분이 시선 상에 위치하는 바, 신호의 감쇄가 크다. 다만 이와 같이 나무의 잎 부분이 위치하는 경우에도 잎의 밀도가 낮을 경우 실질적으로 무선 신호의 투과가 가능한 바 이와 같은 특성에 대한 고려도 필요하다.

이와 같이 무선 신호 전송 경로 상에 나무가 위치하는 경우 신호의 감쇄가 있을 수 있으며, 보다 구체적으로 나무의 어떤 부분이 시선(line of sight)에 위치하는지 여부가 직접 전송되는 신호의 감쇄를 결정할 수 있다. 이에 따라 보다 정확한 무선 신호 전파 양상을 파악하기 위해 이와 같은 나무의 특성을 모델링하고, 이에 따라 무선 신호 전파 양상을 분석할 필요성이 있다.

도 4는 본 명세서의 실시 예에 따른 지도 상에 나무를 고려하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 송신기(410)가 무선 신호를 전송할 수 있으며, 지도 상의 각 위치에서 무선 신호 전파 양상을 분석할 수 있다. 실시 예에서 건물(415)이 위치할 수 있으며, 상기 건물의 경우 지도 정보에 위치 및 높이 정보 중 적어도 하나가 표시될 수 있고, 대부분 전파가 투과하기 힘든 재질로 구성되는 바, 이를 고려한 무선 신호 전파 양상을 분석할 수 있다.

또한 나무(420, 425)가 지도 상에 위치할 수 있으며, 나무(420, 425)는 단위 부피 당 잎의 수를 고려한 밀도 값에 따라 조밀한 나무(420)와 성긴 나무(425)로 구별될 수 있다. 이와 같이 잎의 분포에 따라 무선 신호 전파에 미치는 영향이 다를 수 있으며, 이를 고려하여 무선 신호 전파 양상을 분석할 수 있다.

또한 실시 예에서 나무(420, 425)는 몸통과 잎 부분을 구별하여 무선 신호 전파에 미치는 영향을 분석할 수도 있다. 이와 같이 몸통과 잎 부분을 구별하여 모델링 함으로써 보다 정확한 무선 신호 전파 양상을 분석할 수 있다.

실시 예에서 이와 같은 나무의 정보는 항공 이미지, 수목 분포 데이터 등을 통해 획득할 수 있으며, 해당 지역에 위치하는 평균적인 나무의 분포를 고려하여 그 특성을 판단할 수도 있다. 일 실시 예로 항공 촬영, 거리 촬영 등을 통해 이미지 정보를 획득하고 이를 기반으로 나무가 위치하는 영역을 결정할 수 있다.

본 명세서의 실시 예에서는 이와 같은 나무가 분포하는 영역에서 각 나무의 특성을 모델링 하여 보다 정확한 무선 신호 전파 양상을 분석할 수 있다.

도 5는 본 명세서의 실시 예에 따른 나무의 부분별 무선 신호 전파 특성을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 나무를 고려한 무선 신호 전파 특성을 분석하기 위한 방법이 도시된다.

도면 상의 상단 이미지의 경우. 항공뷰와 같이 상공에서 찍은 이미지를 통해 획득할 수 있다. 도면 상의 좌측에서 무선 신호가 전송될 수 있다. 이 때 나무가 위치하는 영역 전체(515) 중 잎의 밀도에 따라 잎이 조밀한 영역(510)의 경우 무선 신호가 투과 되지 않아 해당 영역은 신호를 차단하는 역할을 할 수 있다. 이 때 이와 같은 영역을 식별번호 520과 같이 표시할 수 있다. 보통 이와 같은 영역은 나무 전체가 차지하는 영역에서 내부의 60 내지 90%의 영역에 위치할 수 있다. 상기 숫자는 일 예에 해당할 뿐, 개시된 범위에 제한되지 않으며, 나무의 종류에 따라 그 수치는 달라질 수 있다.

일 실시 예에 따르면 나무 전체가 차지하는 영역의 크기를 구하고, 해당 영역의 중심에서 전체 나무 영역에 비례하는 모양으로 60 내지 90% 크기의 영역이 이와 같이 신호 전달이 불가한 영역으로 확인할 수 있다. 이와 같은 영역의 크기는 획득된 이미지, 나무가 위치하는 지역의 수목의 분포를 기반으로 결정될 수 있다. 보다 구체적으로 이미지 상의 조밀한 나무가 위치할 경우 이와 같은 영역의 크기를 크게 가져갈 수 있으며, 잎의 배치가 조밀한 종류의 나무가 많은 지역 역시 이와 같은 영역의 크기를 보다 크게 가져갈 수 있다.

또한 실시 예의 경우 잎과 트렁크가 차지하는 수직 방향의 영역을 구별할 필요성이 있다. 도면 상에서 잎이 차지하는 영역(530) 및 트렁크(535)가 차지하는 영역이 도면과 같이 구별될 수 있으며, 이와 같은 구별은 스트리트 뷰와 같은 이미지 정보를 기반으로 분석할 수 있으며, 해당 지역에 위치하는 수목의 일반적인 성격을 기반으로 상기 높이를 결정할 수 있다. 이와 같이 잎이 차지하는 영역(530) 및 트렁크(535)가 차지하는 영역을 구별함으로써 무선 신호 전송에 미치는 각기 다른 영향을 분석할 수 있다.

도면 상의 측면 이미지에서 신호가 입사할 경우 잎 부분(540)에서는 산란이 일어나고, 트렁크 부분(545)에서는 투과 및 땅(550)에 의한 반사가 일어 날 수 있다. 또한 도면에 도시되지 않았지만 잎 부분(540)에서도 일부 투과가 일어날 수 있으며, 회절 역시 일어날 수 있다. 또한 트렁크 부분(540)에서도 산란, 투과 및 회절이 신호 전송에 영향을 미칠 수 있다. 보다 구체적으로 식별번호 520 영역에서 신호의 투과가 일어날 수 있으며 이 경우 투과하는 경로의 길이에 비례해서 신호의 감쇄가 일어나는 것을 고려할 수 있다. 이와 같은 감쇄를 고려하여 투과되는 신호 성분이 수신기에 전송되는 것 역시 고려할 수 있다.

도 6은 본 명세서의 실시 예에 따라 나무를 모델링하고, 모델링된 나무에서 무선 신호 전파 특성을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 나무의 잎과 트렁크가 위치하는 영역에서 무선 신호 전송에 영향을 미치는 영역에 대응하는 모양으로 나무를 모델링 할 수 있다. 실시 예에서 설명을 위해 잎 부분(610) 및 트렁크 부분(615)를 각각 사각 기둥으로 모델링 하였으나 이는 실제 나무의 모양에 따라 각기 다른 기둥으로 모델링 할 수 있다. 또한 상기 사각 기둥이 차지하는 영역은 이전의 실시 예에서 설명한 방법에 의해 결정될 수 있다.

측면 이미지에서 도시되는 바와 같이, 무선 신호 전파 양상을 분석하기 위해 잎 부분(620)과 트렁크 부분(625)의 각 모서리 부분에서 회절이 일어나는 것을 고려할 수 있다. 땅(630)의 경우 실시 예와 같이 반사의 특성을 고려할 수 있다. 또한 도면 상에 도시되지 않았지만 해당 부분에서 반사, 투과, 산란의 효과 역시 고려할 수 있으며, 회절의 경우도 모서리 이외의 부분에서도 일어날 수 있는 바 이와 같은 특징을 고려하기 위한 방법을 후의 실시 예에서 설명한다.

도 7은 본 명세서의 실시 예에 따라 잎 부분의 모양을 모델링하는 예시를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면 식별번호 710 내지 740과 같은 모양으로 나무의 잎 부분과 트렁크 부분을 모델링 할 수 있다. 이와 같이 모델링 하고, 모델링 된 부분에 대한 물리 값을 매핑 함으로써 나무에 대응되는 모델을 선택하여 이를 시뮬레이션에 적용함으로써 보다 적은 연산량으로 실재 무선 신호 전파 상황과 유사한 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 모양의 경우, 이미지 정보를 통해 획득한 나무의 정보를 기반으로 유사한 형태를 가지는 모양으로 모델링 할 수 있다.

또한 실시 에에 따라 이와 같은 모양을 가지는 각기둥 또는 각 뿔의 형태로 나무를 모델링 할 수 있다. 이와 같은 모양의 개수의 경우 실시 예에 따라 달라질 수 있으며, 시뮬레이션을 수행하는 지역의 수목 종류의 분포를 기반으로 이와 같은 모델링 방법을 결정할 수도 있다. 또한 실시 예에서 모델링을 할 때 원기둥 형태로 나무를 모델링 할 수도 있다.

도 8은 본 명세서의 실시 예에 따른 나무를 모델링 하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 식별번호 810과 같이 나무를 5각 기둥으로 모델링 할 수 있다. 이때 입 부분만 5각 기둥으로 모델링 할 수 있으며, 트렁크 부분 역시 5각 기둥으로 모델링할 수도 있다. 또한 실시 예에 따라 나무의 실제 모양에 근접한 N(N은 자연수)각 기둥으로 모델링 할 수도 있다.

또한 식별번호 820, 830과 같이 연접한 나무가 있을 경우 입 부분 전체를 N각 기둥으로 모델링 하고, 나무의 개수에 비례하여 트렁크를 모델링 할 수 있다. 실시 예에서 인접한 나무가 많은 지역일 경우 트렁크의 개수를 이미지 정보를 통해 판단하기 어려울 수 있으며, 이럴 경우 전체 나무의 잎이 차지하는 영역의 크기에 비례하여 트렁크 개수를 결정할 수 있다. 이때 트렁크의 배치는 동일 면적이 균일한 밀도로 배치된다고 가정할 수 있으며, 잎이 위치하는 영역의 외부로 올수록 보다 조밀하게 배치된다고 가정할 수도 있다.

이와 같이 잎과 트렁크를 모델링하여 무선 신호 전파 양상을 시뮬레이션 함으로써 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다.

도 9는 재질 및 크기에 따른 무선 신호의 산란에 따른 신호 전송 양상을 나타내기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면 특정 굵기를 가지는 물체에 신호가 전송될 경우, 해당 물체로부터 신호 성분이 전방향으로 산란되며, 이때 물체의 굵기 및 재질에 따라 산란 손실이 달라지는 것이 도시된다.

도 9의 (a)를 참조하면 특정 굵기를 가지는 물체(920)에 식별번호 411과 같은 방향에서 신호가 전송되면 산란 효과에 의해 전송된 신호에서 일정 손실이 적용된 신호 성분이 주변(930)에서 수신될 수 있으며, 무선 신호 전파 양상을 분석하기 위해 이와 같은 효과를 고려할 필요성이 있다.

도 9의 (b)를 참조하면 식별 번호 950, 955와 같이 상기 물체의 직경에 따른 산란 손실이 도시된다. 보다 구체적으로 직경이 작을 경우 주변에 산란되는 신호에서 손실이 커지고 직경이 클수록 산란에 의해 주변에서 수신되는 신호 성분의 크기가 커진다. 또한 이에 대한 모델링에 따른 산란 손실 차이와 실제 측정 산란 손실 차이가 식별번호 955에 도시된다.

도 9의 (c)를 참조하면, 식별번호 960, 965와 같이 특정 굵기를 가지는 물체의 재질에 따른 산란 손실이 도시된다. 보다 구체적으로 특정 굵기를 가지는 물체가 완전 도체(PEC), 콘크리트 및 나무일 경우 전방향 산란시 적용되는 손실 값이 도시된다. 이 경우 완전 도체의 경우 산란 손실이 가장 적고, 콘크리트 및 나무의 순서대로 산란 손실 값이 크게 된다. 실시 예에서 잎 부분의 경우 완전 도체와 유사한 산란 손실 특성을 가지고 있으며, 이를 적용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 또한 식별번호 965의 경우 각 재질 별 산란 손실 차이 값이 도시된다.

이와 같이 무선 신호가 전송될 때 전송 경로상에 위치하는 물체의 굵기 및 재질에 따라 특정 손실 값을 가지고 전방향 산란이 이루어 질 수 있으며, 이를 고려하여 모델링된 나무 모델에 상기 특성을 적용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

도 10은 반사 및 산란에 따른 전파 경로를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 송신기(1010)에서 수신기(1015)로 무선 신호가 전송되는 경로 중 적어도 하나 이상이 도시된다. 보다 구체적으로 건물(1020) 및 기둥(1030)이 영향을 미치는 신호 전송 경로가 도시된다.

우선 기둥(1030) 시선 상의 경로에서 전송된 무선 신호가 기둥(1030)에서 산란되어 수신기(1015)에 수신될 수 있다. 이 경우 송신기(1010)에서 기둥(1030)까지의 거리를 고려하여 기둥(1030)에 수신되는 신호의 강도를 고려하고, 여기에 기둥(1030)의 굵기 및 재질을 기반으로 결정되는 산란 신호 성분의 특성을 고려할 수 있다.

또한 송신기(1010)에서 건물(1020)에 반사된 신호가 기둥(1030)에 산란되어 수신기(1015)에 수신될 수 있다. 이 경우 송신기(1010)에서 건물(1020)까지의 거리, 건물(1020)에서 기둥(1030)까지의 거리, 건물에 입사하는 신호의 각도, 건물의 재질 중 적어도 하나를 고려하여 기둥(1030)에 수신되는 신호의 강도를 고려하고, 여기에 기둥(1030)의 굵기 및 재질을 기반으로 결정되는 산란 신호 성분의 특성을 고려할 수 있다.

이와 같이 시선상의 전송 경로 및 반사되는 전송 경로를 고려하여 산란 성분에 대한 특성을 분석함으로써 보다 정확한 무선 신호 전파 양상 시뮬레이션이 가능하다.

도 11은 본 명세서의 실시 예에 따른 나무의 특성을 고려한 무선 신호 전파 양상 시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면 연산장치는 신호 전송과 관련된 정보를 획득하고, 지도 정보 및 해당 지도 상의 나무 정보를 획득하여 이를 기반으로 무선 신호 전파 양상을 시뮬레이션 할 수 있다.

단계 1105에서 연산 장치는 지도 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 연산 장치는 2차원 및 3차원 지도 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 이와 같은 지도 정보는 지형 정보 및 건물관련 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 실시 예에 따라서 해당 영역의 특성과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 특성 정보는 해당 영역의 용도를 포함할 수 있으며, 나무가 위치할 수 있는 영역인지 여부와 관련된 정보 역시 포함할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 도로 및 보도와 같은 영역의 용도와 관련된 정보 역시 포함할 수 있다.

단계 1110에서 연산 장치는 지도 상의 나무 정보를 획득할 수 있다. 이와 같은 나무 정보는 항공 뷰, 스트리트 뷰와 같은 이미지 정보를 기반으로 나무의 위치 및 해당 나무가 차지하는 영역의 크기를 획득하는 것을 포함할 수 있다. 또한 외부 데이터 베이스를 통해 나무의 위치 및 특성에 관한 정보를 획득하는 것 역시 포함할 수 있다. 실시 예에서 이미지 정보를 통해 나무 정보를 획득한 경우 획득한 정보를 기반으로 지도에 나무의 위치를 매핑할 수 있다.

단계 1115에서 연산 장치는 획득된 나무의 특성 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 잎이 위치하는 영역을 기반으로 실질적으로 무선 신호 전송에 영향을 미칠 수 있는 영역을 확인할 수 있다. 또한 트렁크의 정보를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 잎이 위치하는 영역에 대응하여 트렁크의 위치 정보를 확인할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 나무 특성 정보는 잎의 조밀한 정도를 포함할 수 있으며, 트렁크의 굵기를 포함할 수 있다. 또한 잎 부분과 트렁크 부분 각각의 높이 정보를 포함할 수 있다.

단계 1120에서 연산 장치는 상기 획득한 정보를 기반으로 잎 및 트렁크를 각각 대응되는 형태로 모델링 할 수 있다. 모델링 되는 모양의 경우 실제 잎 및 트렁크가 차지하는 영역에 대응하는 N각형의 기동일 수 있다. 또한 실시 예에 따라 뿔 형태로 모델링 할 수도 있으며, 지도 상에 모델링 모양을 배치할 수 있다. 또한 모델링 된 잎 및 트렁크에 대응하여 관련된 물리적 특성 정보 역시 매핑할 수 있다. 이와 같은 특성 정보는 반사율 및 투과율과 같은 정보를 포함할 수 있으며, 모델링된 모양에 대응한 회절 관련 정보 역시 포함할 수 있다.

단계 1125에서 연산 장치는 상기 단계에서 획득된 정보를 기반으로 송신기에서 수신기로 전송되는 무선 신호의 전파 양식을 시뮬레이션 할 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션에 따라 무선 신호 전파 양상을 보다 상세하게 분석할 수 있다.

도 12는 본 명세서의 실시 예에 따른 나무 모양을 모델링 하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 연산 장치는 나무 모양 모델링을 위한 정보를 확인하고 이에 따라 모델링을 수행할 수 있다.

단계 1205에서 연산 장치는 전체 나무 영역을 확인할 수 있다. 실시 예에서 연산 장치는 이미지 정보 또는 외부의 데이터 베이스를 기반으로 나무가 위치하는 영역을 확인할 수 있다.

단계 1210에서 연산 장치는 나무 영역에서 잎과 트렁크가 위치하는 영역을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 잎이 위치하는 전체 영역 및 트렁크기 위치하는 전체 영역을 확인할 수 있다. 이와 같은 영역 확인은 이미지 정보를 기반으로 수행될 수 있으며, 또한 해당 지역에 주로 분포하는 나무에 대한 대표 정보를 기반으로 결정될 수도 있다.

단계 1215에서 연산 장치는 획득된 잎의 영역 중에서 잎의 형태 및 단위 공간 당 잎의 밀도 중 적어도 하나를 기반으로 신호 전송에 영향을 미치는 영역을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 잎이 위치하는 전체 영역에서 외부의 영역의 경우 잎이 위치하지만 실질 적으로 신호 전송에 끼치는 영향이 적은 바, 실질적으로 신호 전송에 영향을 끼칠 수 있는 영역을 확인할 수 있다. 이는 이미지 분석을 통해서 수행 될 수 있고, 잎이 위치하는 전체 영역에서 중심 점을 기준으로 60 내지 90%의 영역을 선택할 수도 있다.

단계 1220에서 연산 장치는 트렁크의 크기에 따라 모델링할 크기를 결정할 수 있는 이는 이미지 분석을 통해 트렁크 크기를 확인하는 것을 포함할 수 있으며, 이와 같은 트렁크 길이는 별도의 확인 없이 잎의 분포 크기에 대응하는 크기의 트렁크를 결정할 수 있다. 이와 같은 경우 해당 지역에 위치하는 나무들의 특성을 고려할 수 있다.

단계 1225에서 연산 장치는 결정된 모델링할 크기를 기반으로 각각 잎 영역 및 트렁크 영역에 대한 모델링을 수행할 수 있다. 이와 같이 모델링 된 잎 및 트렁크를 기반으로 신호 전송 특성을 판단할 수 있다.

도 13은 본 명세서의 실시 예에 따른 나무의 특성을 고려한 무선 신호 전파 양상을 시뮬레이션 하기 위한 방법을 설명한 도면이다.

도 13을 참조하면 연산 장치는 모델링된 나무 정보를 기반으로 무선 신호 전파 양상을 분석할 수 있다.

단계 1305에서 연산 장치는 송신 위치를 확인할 수 있다. 또한 연산 장치는 송신 위치에서 전송되는 무선 신호의 특성과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 보다 구체적으로 전송되는 신호의 주파수 정보 및 빔포밍 관련 정보 중 적어도 하나를 획득 할 수 있다. 이후 연산 장치는 이를 고려한 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

단계 1310에서 연산 장치는 지도 정보 및 지도 상에 모델링된 나무 정보를 기반으로 무선 신호의 전파 양상을 분석할 수 있다. 보다 구체적으로 지도 정보 및 모델링된 나무 정보를 고려하여 반사, 회절, 산란 및 투과 중 적어도 하나를 고려하여 신호 전파 양상을 분석할 수 있다.

단계 1315에서 연산 장치는 상기 분석된 신호 전파 양상을 기반으로 수신 위치에서 수신되는 신호 정보 측정 값을 시뮬레이션 할 수 있다. 이와 같이 지도 정보 및 모델링된 나무 정보를 고려하여 무선 신호 전파 양상을 분석함으로써 보다 적은 연산량으로 실제와 유사한 측정 결과를 얻을 수 있다.

도 14는 본 명세서의 실시 예에 따른 연산 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 14은 본 명세서의 실시 예에 따른 연산장치를 나타낸 도면이다.

도 14을 참조하면 실시 예의 연산장치(1400)는 입력부(1410), 저장부(1415) 및 제어부(1420)을 포함한다.

송수신부(1410)는 연산장치(1400) 외부의 장치와 신호를 송수신 할 수 있다. 보다 구체적으로 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있으며, 이를 위한 인테페이스 부를 포함할 수 있다.

저장부(1415)는 연산장치(1400)과 관련된 정보 및 상기 송수신부(1410)를 통해 송수신되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한 시뮬레이션 결과에 따른 정보, 이미지 분석에 따른 물체 표면 재질 및 외부 형태에 대한 정보, 3차원 지도 정보, 이에 매핑된 물체 표면 재질 및 외부 형태에 대한 정보 및 모델링된 나무 정보와 같이 본 명세서의 실시 예에서 시뮬레이션에 필요한 정보 전반을 저장할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 지도 상에 위치하는 나무의 특성 및 이를 모델링하기 위한 정보를 저장할 수 있다. 또한 시뮬레이션 결과 및 비교 결과 중 적어도 하나를 기반으로 저장부(1415)에 저장된 정보가 추가, 삭제 및 업데이트 될 수 있다.

제어부(1420)은 연산장치(1400)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 실시 예에서 설명한 연산장치와 관련된 동작을 수행할 수 있도록 연산장치 전반을 제어할 수 있다. 제어부(1420)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한 프로세서는 본 명세서의 실시 예에 설명된 방법을 실행하는 인스트럭션이 포함된 프로그램에 의해 제어될 수 있다. 또한 상기 프로그램은 저장 매체에 저장될 수 있으며, 상기 저장 매체는 휘발성 또는 비 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는 데이터를 저장할 수 있는 매체일 수 있으며, 상기 인스트럭션을 저장할 수 있는 경우 그 형태에 제약이 없다.

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.

Claims

무선 통신 시스템에서 무선 신호 전송 특성을 확인하는 방법에 있어서,
신호 송신 위치를 확인하는 단계;
신호 수신 위치를 확인하는 단계;
상기 신호 송신 위치 및 상기 신호 수신 위치 사이에 위치하는 나무가 위치하는 영역을 확인하는 단계;
상기 나무의 잎 부분의 특성 및 상기 나무의 몸통(trunk)부분의 특성을 확인하는 단계;
상기 잎 부분의 중심으로부터 상기 잎 부분의 밀도에 비례하는 크기를 갖는 영역을 신호 전송에 영향을 미치는 영역으로 식별하는 단계;
상기 잎 부분의 특성 및 상기 몸통 부분의 특성에 기초하여 상기 잎 부분의 모델링 형상 및 상기 몸통 부분의 모델링 형상을 결정하는 단계; 및
상기 잎 부분의 특성, 상기 몸통 부분의 특성, 상기 잎 부분의 모델링 형상, 상기 몸통 부분의 모델링 형상, 및 상기 신호 송신에 영향을 미치는 영역을 기반으로 상기 신호 송신 위치에서 상기 신호 수신 위치로 전송되는 무선 신호의 전송 특성을 확인하는 단계를 포함하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제1항에 있어서,
상기 나무의 잎 부분 및 몸통(trunk)부분의 특성을 확인하는 단계는
상기 잎이 위치하는 제1영역의 크기를 확인하는 단계; 및
상기 제1영역 내에 무선 신호 전파에 영향을 끼칠 수 있는 제2영역의 크기를 확인하는 단계를 더 포함하고,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 제2영역의 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제1항에 있어서,
상기 몸통 부분의 특성은 상기 나무의 잎 부분이 위치하는 영역을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제1항에 있어서,
상기 신호 송신 위치 및 상기 신호 수신 위치 사이에 위치하는 적어도 하나의 기둥(pole)의 위치를 확인하는 단계를 추가로 포함하고,
상기 무선 신호의 전송 특정을 확인하는 단계는 상기 기둥의 표현에서 발생하는 반사, 회절 및 산란 중 적어도 하나의 효과를 고려하여 상기 수신 위치로 전송되는 무선 신호의 전송 특성을 확인하는 단계를 포함하고,
상기 기둥의 재질은 금속, 콘크리트 및 나무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제4항에 있어서,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 기둥을 투과하거나 상기 기둥의 표면에서 반사 혹은 회절되어 발생하는 신호 전파 효과를 고려하여 확인 되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제1항에 있어서,
상기 잎 부분의 특성은 상기 잎의 재질 특성을 기반으로 확인되고, 상기 나무의 몸통부분의 특성은 상기 나무의 몸통의 재질 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제1항에 있어서,
상기 나무의 잎 부분의 특성은 신호 전송 방향을 기준으로 한 상기 잎 부분의 제1굵기를 포함하고, 상기 나무의 몸통 부분의 특성은 상기 신호 전송 방향을 기준으로 한 상기 몸통 부분의 제2굵기를 포함하고,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 제1굵기 및 상기 제2굵기 중 적어도 하나를 기반으로 결정된 산란 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제7항에 있어서,
상기 산란 특성은 상기 송신 위치에서 직접 전송된 제1신호 성분과 적어도 하나의 물체에 따른 반사, 투과 및 회절 중 적어도 하나를 통해 수신된 제2신호 성분을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 나무의 모양에 대응하는 모델을 확인하는 단계; 및
상기 잎 부분의 특성 및 상기 몸통 부분의 특성을 기반으로 대응되는 모델을 선택하는 단계를 더 포함하며,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 대응되는 모델을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
제1항에 있어서,
상기 잎 부분의 특성 및 상기 나무의 몸통 부분의 특성은 상기 송신 위치 및 상기 수신위치가 포함된 지역에 위치하는 나무의 평균적인 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 무선 신호 전송 특성 확인 방법.
무선 통신 시스템에서 신호 전송 특성을 확인하는 연산 장치에 있어서,
정보를 송신 및 수신 할 수 있는 송수신부; 및
상기 송수신부와 연결되며, 신호 송신 위치를 확인하고, 신호 수신 위치를 확인하고, 상기 신호 송신 위치 및 상기 신호 수신 위치 사이에 위치하는 나무가 위치하는 영역을 확인하고, 상기 나무의 잎 부분의 특성 및 상기 나무의 몸통(trunk)부분의 특성을 확인하고, 상기 잎 부분의 중심으로부터 상기 잎 부분의 밀도에 비례하는 크기를 갖는 영역을 신호 전송에 영향을 미치는 영역으로 식별하고, 상기 잎 부분의 특성 및 상기 몸통 부분의 특성에 기초하여 상기 잎 부분의 모델링 형상 및 상기 몸통 부분의 모델링 형상을 결정하고, 상기 잎 부분의 특성, 상기 몸통 부분의 특성, 상기 잎 부분의 모델링 형상, 상기 몸통 부분의 모델링 형상, 및 상기 신호 송신에 영향을 미치는 영역을 기반으로 상기 신호 송신 위치에서 상기 신호 수신 위치로 전송되는 무선 신호의 전송 특성을 확인하는 제어부를 포함하는 연산 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 잎이 위치하는 제1영역의 크기를 확인하고, 상기 제1영역 내에 무선 신호 전파에 영향을 끼칠 수 있는 제2영역의 크기를 확인하고,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 제2영역의 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제11항에 있어서,
상기 몸통 부분의 특성은 상기 나무의 잎 부분이 위치하는 영역을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 신호 송신 위치 및 상기 신호 수신 위치 사이에 위치하는 적어도 하나의 기둥(pole)의 위치를 확인하고, 상기 기둥의 표현에서 발생하는 반사, 회절 및 산란 중 적어도 하나의 효과를 고려하여 상기 수신 위치로 전송되는 무선 신호의 전송 특성을 확인하고,
상기 기둥의 재질은 금속, 콘크리트 및 나무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제14항에 있어서,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 기둥을 투과하거나 상기 기둥의 표면에서 반사 혹은 회절되어 발생하는 신호 전파 효과를 고려하여 확인 되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제11항에 있어서,
상기 잎 부분의 특성은 상기 잎의 재질 특성을 기반으로 확인되고, 상기 나무의 몸통부분의 특성은 상기 나무의 몸통의 재질 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제11항에 있어서,
상기 나무의 잎 부분의 특성은 신호 전송 방향을 기준으로 한 상기 잎 부분의 제1굵기를 포함하고, 상기 나무의 몸통 부분의 특성은 상기 신호 전송 방향을 기준으로 한 상기 몸통 부분의 제2굵기를 포함하고,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 제1굵기 및 상기 제2굵기 중 적어도 하나를 기반으로 결정된 산란 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제17항에 있어서,
상기 산란 특성은 상기 송신 위치에서 직접 전송된 제1신호 성분과 적어도 하나의 물체에 따른 반사, 투과 및 회절 중 적어도 하나를 통해 수신된 제2신호 성분을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어부는
적어도 하나의 나무의 모양에 대응하는 모델을 확인하고, 상기 잎 부분의 특성 및 상기 몸통 부분의 특성을 기반으로 대응되는 모델을 선택하고,
상기 무선 신호의 전송 특성은 상기 대응되는 모델을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.
제11항에 있어서,
상기 잎 부분의 특성 및 상기 나무의 몸통 부분의 특성은 상기 송신 위치 및 상기 수신위치가 포함된 지역에 위치하는 나무의 평균적인 특성을 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 연산 장치.