KR20040083239A - 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법과 그시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 거리 및 각도 측정장비를 이용하여 무선통신 기지국 안테나의 4분면을 3차원 적으로 측정하여 안테나의 방위각과 거리 기울기에 대한 재원 정보를 자동적으로 계측할 수 있도록 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법과 그 시스템을 제공한다. 이를 위해 본 발명은 자북 기준의 방위가 설정된 상태에서, 무선통신 기지국 안테나의 거리 및 설치각도를 측정하여 3차원적인 측정 좌표값을 산출하는 단계와, 상기 측정 좌표값을 근거로 방위각을 연산하고, 각도와 기울기 및 높이를 산출하여 표시부 상에 표시하는 단계 및, 상기 각도와 기울기 및 높이값에 의해 안테나 위치의 오차값을 산출하여 표시부 상에 표시함에 의해 안테나 위치의 교정이 이루어지도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법과 그 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신용 기지국 안테나의 방향과 기울기 및 높이를 자동 측정하여 오차 부분을 정확하게 교정할 수 있도록 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법과 그 시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 무선 통신기기로서 셀루러폰이나 PCS, 통신용 PDA, 무선 랜(LAN)이 장착된 노트북 컴퓨터 등과 같이 휴대 및 이동이 가능한 무선통신 단말에 대한 원활한 통신상태 유지를 위해서는 통신 사업자에 의해 각각의 구역 별로 무선통신 기지국 안테나가 배치된다.
이러한 무선통신 기지국 안테나는 그 방향과 기울기 및 높이에 따라 무선통신 단말의 통신 상태가 달라지게 되는 바, 안테나의 재원 상태를 계측하기 위해서는 관리자가 빌딩이나 고층 구조물 상에 설치되어 있는 기지국 안테나에 직접 올라가서 나침판에 의해 수작업으로 자북 기준의 방위각을 파악하고, 안테나의 기울기 상태를 기구적인 눈금에 의해 수동으로 파악할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 이러한 무선통신 기지국 안테나에 대한 방위각 및 기울기의 수동 계측 방식은 관리자가 수작업으로 나침판에 의해 방위각을 임의적으로 판단해야 할 뿐만 아니라, 안테나의 설치 프레임 측에 표시된 저정밀도의 눈금에 의해 기울기를 파악할 수 있도록 되어 있기 때문에, 관리자의 숙련도나 개인적인 계측방식 상의 차이점에 의해 계측 결과가 일관되지 못하고 부정확하게 나타난다는 문제점이 있다.
더우기, 현재에는 기지국 안테나의 방향 및 기울기에 대한 편차성에 따른 통신상태 시뮬레이션 테스트를 하고자 하는 경우에도, 무선통신 기지국 안테나의 정확한 재원 정보를 파악하는 것이 어렵기 때문에, 시뮬레이션 테스트의 실행이 어렵게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 거리 및 각도 측정장비를 이용하여 무선통신 기지국 안테나의 4분면을 3차원 적으로 측정하여 안테나의 방위각과 거리 기울기에 대한 재원 정보를 자동적으로 계측할 수 있도록 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법과 그 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신 기지국 안테나로부터 계측된 재원 정보를 실시간으로 출력할 수 있도록 하여, 실시간의 출력상태를 근거로 안테나 위치의 수정작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법과 그 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템에 대한 외관 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템에 대한 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 적용되는 광파 거리 측정방식에 따른 무선통신 기지국 안테나의 거리 측정상태를 예시적으로 나타낸 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명에 적용되는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 원리를 설명하기 위한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 무선통신 기지국 안테나의 방위각과 기울기 각도의 계산방식을 예시적으로 나탄?? 도면,
도 8 내지 도 20은 본 발명을 구성하는 측정 제어단말의 재원 측정용 프로그램 구동에 의해 무선통신 기지국 안테나의 진북방향 방향각과 기울기 각도를 측정하는 기능의 실행상태가 표시되는 일예를 나타낸 도면,
도 21은 본 발명에 따른 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우차트,
도 22는 도 21의 동작에 있어서 안테나의 방위각 연산 기능에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:디지털 콤파스, 12:거리 측정부,
14:각도 측정부, 16,26,28:메모리,
18:CPU, 20,24:입출력부,
22:키입력부, 30:마이컴,
32:방위각 연산부, 34:XY각도 산출부,
36:Z기울기 산출부, 38:H높이 산출부,
40:표시부, 100:안테나 계측기,
200:측정 제어단말, 300:무선통신 기지국 안테나.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 방법에 따르면, 자북 기준의 방위가 설정된 상태에서, 무선통신 기지국 안테나의 거리 및 설치각도를 측정하여 3차원적인 측정 좌표값을 산출하는 단계와, 상기 측정 좌표값을 근거로 방위각을 연산하고, 각도와 기울기 및 높이를 산출하여 표시부 상에 표시하는 단계 및, 상기 각도와 기울기 및 높이값에 의해 안테나 위치의 오차값을 산출하여 표시부 상에 표시함에 의해 안테나 위치의 교정이 이루어지도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시스템에 따르면, 무선통신 기지국 안테나의 재원을 계측하기 위한 시스템에 있어서, 상기 무선통신 기지국 안테나와 일정거리 만큼 이격되도록 설치되어, 안테나의 거리 및 설치각도를 측정하여 3차원적인 측정 좌표값을 산출하는 안테나 계측수단과, 상기 안테나 계측수단의 안테나에 대한 측정 좌표값에 기초하여 방위각과 기울기 및 높이를 산출하여 표시하는 측정 제어단말로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템을 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템에 대한 외관 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템은 안테나 계측기(100)와, 측정 제어단말(200)로 구성된다.
상기 안테나 계측기(100)는 광파거리 측정기나 레이저 거리측정기 또는 3차원좌표 측정기 등과 같은 계측장비로 이루어지고서, 빌딩이나 고층 구조물 상에 설치되어 있는 무선통신 기지국 안테나(300)의 설치위치에 대해 일정거리만큼 이격되도록 배치되어 그 무선통신 기지국 안테나(300)의 각 4분면을 3차원(x,y,z)적으로 측정하게 된다.
상기 측정 제어단말(200)은 안테나 재원 측정용 소프트웨어 프로그램이 내장되어 있는 PDA나, 이동통신 단말기, 휴대용 컴퓨터(Hand Held Computer) 또는 노트북 컴퓨터 등으로 이루어지고서, 상기 안테나 계측기(100)로부터 계측된 데이터를 입력받아 진북방향의 방위각과 기울기 및 지면으로부터의 높이를 측정하여 실시간으로 그 측정결과를 출력하기 위한 것이다.
여기서, 상기 측정 제어단말(200)은 무선통신 기지국 안테나(300)의 진북방향 방위각과 기울기 및 높이에 대한 측정 결과치를 실시간으로 표시화면을 통해 그래픽 출력하거나, 통신모듈을 통한 원거리 전송, 별도의 프린터기기를 이용한 프린트 출력이 가능하도록 되어 있다.
다음에, 도 2는 본 발명에 따른 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 시스템에서 상기 안테나 계측기(100)는 디지털 콤파스(10)와, 거리 측정부(12), 각도 측정부(14), 제 1메모리(16), CPU(18), 입출력부(20)로 구성된다.
상기 측정 제어단말(200)은 키입력부(22)와, 입출력부(24), 제 2메모리(26), 제 3메모리(28), 마이컴(30), 표시부(40) 및, 무선모뎀 모듈(42)로 구성된다.
상기 안테나 계측기(100)의 디지털 콤파스(10)는 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 기울기 측정을 위한 자북방향의 방위 기준을 설정하기 위한 것이고, 상기 거리 측정부(12)는 광파 거리측정 방식이나 레이저파 거리측정 방식에 의해 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 각 4분면에 대한 거리를 측정하기 위한 것이며,상기 각도 측정부(14)는 전자 데오드라이트(즉, 측각기)로 이루어지고서, 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 연직각 및 수평각을 측정하게 된다.
여기서, 상기 거리 측정부(12)는 도 3에 도시된 바와 같이, 특정의 파장(λ)과 주파수(f)를 갖는 광파 또는 레이저파를 무선통신 기지국 안테나(300)에 발사하여 소요되는 시간을 체크함에 의해, 해당 안테나(300)의 거리를 파악할 수 있고, 그 거리값을 각도와 계산하여 3차원의 좌표값을 파악할 수 있게 된다.
상기 제 1메모리(16)는 상기 거리 측정부(12) 및 각도 측정부(14)로부터 각각 측정된 무선통신 기지국 안테나(300)의 거리와 각도 정보를 저장함과 더불어, 그 거리 및 각도를 기초로 연산한 결과로 산출되는 3차원적인 측정 좌표값을 저장한다.
상기 CPU(18)는 상기 거리 측정부(12) 및 각도 측정부(14)로부터 각각 측정되는 무선통신 기지국 안테나(300)의 거리 및 각도 정보를 연산하여 3차원적인 측정별 좌표값을 산출하게 된다.
여기서, 상기 CPU(18)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 거리 측정부(12) 및 각도 측정부(14)로부터 측정되는 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 특정한 점(P)에 대한 각도(θ)와 거리(r)에 의해 XY좌표(P(X,Y)=(r×cosΘ,r×sinΘ))를 계산할 수 있게 되고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기한 계측 원리와 마찬가지로 3차원 상에서도 측정하고자 하는 4분면에 있어서 이미 알고 있는 점(P(x,y,z))의 위치에서 알고자 하는 점(P′,P″,P''')에 대한 거리 및 각도의 측정을 수행하면, 3차원 상의 좌표값(N,E,Z(X,Y,Z))을 알 수 있게 되는 바, 하기한 수학식 1에서는 3차원 좌표값에 대한 함수를 나타내고 있다.
여기서, x0,y0,z0는 기준 원점에 해당되고, h는 방위각(Azimuth Angle), z는 위도(Zenith Angle), Ih는 계측기 각도(Instrument Angle), Th는 목표 각도(Target Angle)에 해당된다.
동 도면에서, 상기 입출력부(20)는 상기 측정 제어단말(200)의 입출력부(24)와 유선 또는 무선으로 접속되고서, 상기 CPU(18)의 연산처리에 의해 산출되는 각 측정별 좌표값의 데이터를 해당 측정 제어단말(200) 측으로 출력한다.
한편, 상기 측정 제어단말(200)의 키입력부(22)는 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 방위각 및 기울기 측정을 위한 사용자 키입력을 수행하기 위한 것이고, 상기 입출력부(24)는 상기 안테나 계측기(100)의 입출력부(20)와 무선 또는 유선으로 접속되고서, 그 안테나 계측기(100)의 CPU(18)와의 제어통신에 의해 안테나의 각 측정별 좌표값을 입력받기 위한 것이다.
상기 제 2메모리(26)는 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 자북방향 방위각 및 기울기 측정을 위한 안테나 재원 측정 프로그램이 저장되어 있고, 상기 제 3메모리(28)는 안테나의 측정정보와 안테나 재원의 측정 및 출력을 위한 다양한 설정정보를 저장하게 된다.
상기 마이컴(30)은 상기 제 2메모리(26)의 안테나 재원 측정 프로그램을 구동하고서, 상기 안테나 계측기(100)로부터의 각 측정별 좌표값을 입력받아 방위각을 연산하고, XY각도와 Z기울기 및 H높이를 산출하여 표시부(40) 상에 가시적으로 표시하기 위한 제어를 수행한다.
상기 마이컴(30)은 안테나 재원 측정 프로그램에 의해 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 측정별 좌표값에 의한 방위각을 연산하는 방위각 연산부(32)와, 상기 측정별 좌표값에 대해 XY각도를 산출하는 XY각도 산출부(34), 상기 측정별 좌표값에 대해 Z기울기를 산출하는 Z기울기 산출부(36), 상기 측정별 좌표값에 대해 H높이를 산출하는 H높이 산출부(38)로 구성된다.
여기서, 상기 마이컴(30)은 상기 안테나 계측기(100)에 의해 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 각 4분면을 측정하는 경우에, 도 6에 도시된 바와 같이 각 4분면에 대한 3차원 좌표값((x1,y1,z1)(x2,y2,z2)(x3,y3,z3)(x4,y4,z4))을 구할 수 있게 되고, 상기 안테나 계측기(100)의 디지털 콤파스(10)에 의해 최초로 계측된 자북의 기준 방향벡터와 제 1 및 제 2 점((x1,y1,z1)(x2,y2,z2))의 방향벡터를 비교하여 방위각(Swing Angle)(Θ1)을 계산하게 되는 바, 이는 하기한 수학식 2에 의해 계산된다.
또한, 상기 마이컴(30)은 도 7에 도시된 바와 같이, 연직의 z축 방향벡터와제 1 및 제 4 점((x1,y1,z1)(x4,y4,z4)) 또는 제 2 및 제 3 점((x2,y2,z2)(x3,y3,z3))의 방향 벡터와 비교하여 기울기(Tilting Angle)(Θ2)를 계산하게 되고, Z축의 각도도 기준 Z축 방향벡터와 제 1 및 제 4 점((x1,y1,z1)(x4,y4,z4))을 비교하여 하기한 수학식 3에 의해 자동으로 산출하게 된다.
동 도면에서, 상기 표시부(40)는 상기 마이컴(30)의 표시 제어에 따라 안테나의 방위각 및 기울기의 계산 상태와 그 계측 결과를 가시적으로 표시하기 위한 것이다.
상기 무선모뎀 모듈(42)은 무선 통신망을 통한 통신접속에 의해 상기 마이컴(30)으로부터 산출되는 각 안테나의 재원 정보를 원거리의 안테나 관리 시스템(도시되지 않음)에 전송하게 된다.
한편, 상기 마이컴(30)에서 안테나 재원 측정 프로그램을 구동하는 경우에, 도 8에 도시된 바와 같이 표시부(40) 상에 각 안테나의 측정번호 별로 산출되는 데이터 중에서 특정 데이터를 선택하게 되고, 도 9에 도시된 바와 같이 디지털 콤파스(10)진북 방위각의 0세트(Set)이 이루어지고서 1점타켓 측정을 설정하게 되면, 도 10에 도시된 바와 같이 타겟측정 메뉴에서 특정한 측정번호에 대한 타겟측정치가 계산된다.
그러면, 상기 표시부(40) 상에는 도 11에 도시된 바와 같이, 무선통신 기지국 안테나(300)에 대한 측점 안내를 위한 그래픽화면이 재현되고, 상기 도 8의 초기 메뉴 상에서 이미 측정된 데이터의 측정번호 중에서 특정 측정번호를 선택하면 도 12에 도시된 바와 같이, 해당 안테나의 방위각과 기울기의 계산상태가 표시된다.
그 상태에서, 사용자의 키입력부(22) 조작에 의해 TX안테나의 설정을 위한 메뉴 지정이 이루어지면, 도 13에 도시된 바와 같이 메뉴 상에서 TX안테나가 설정되었음을 알리는 메시지가 출력되고, RX측정을 지정하게 되면 도 14에 도시된 바와 같이 첫번째 계측점을 시준하라는 요청 메시지가 표시된 다음에, RX안테나의 첫번째 계측점의 시준이 이루어지면 도 14에 도시된 바와 같이 첫번재 계측점의 측정이 이루어졌음을 알리는 메시지가 표시된다.
그 다음에, RX안테나의 두번째 계측점의 시준이 이루어지면, 도 16에 도시된 바와 같이 2번째 계측점의 측정이 이루어졌음을 알리는 메시지가 표시되고, 세번째 계측점 및 네번째 계측점의 시준에 대해서도 상기 도 16의 표시상태와 동일한 메시지가 표시된다.
또한, 상기 마이컴(30)에서는 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 표시부(40) 상에 TX안테나를 기준으로 하여 RX안테나의 방향 오차(차이값) 및 기울기 오차를 표시하게 되고, 이러한 그래픽 표시에 의한 방향 오차 및 기울기 오차값을 참조하여 관리자가 무선통신 기지국 안테나(300)의 오차교정이 이루어질 수 있도록 한다.
그 다음에, 상기 마이컴(30)에서는 도 18에 도시된 바와 같이 TX의 기준으로RX안테나의 방향 오차값이 적정한 오차값이라고 인정되면, 사용자의 키입력부(22) 조작에 의해 RX안테나의 측정 데이터값에 대한 저장상태가 표시되도록 하게 되는 바, 도 19에 도시된 바와 같이 이러한 RX안테나의 저장데이터가 측정된 RX안테나의 위치를 메모로 입력되도록 하여 추후 데이터 관리가 용이하도록 한다.
한편, 상기 마이컴(30)에서는 측정이 완료된 측정 데이터를 *.CSV와 같은 파일포맷으로 저장하여 마이크로소프트 엑셀(MS Excell) 등과 같은 데이터 편집 프로그램에서도 사용이 가능하도록 한다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 21과 도 22의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 21에서 디지털 콤파스(10)에서 자북 기준의 방위각이 설정되면(단계 S10), 마이컴(30)에서 제 2메모리(26)로부터의 안테나 재원 측정 프로그램이 실행되고(단계 S11), 안테나 계측기(100)의 거리 측정부(12) 및 각도 측정부(14)에 의한 무선통신 기지국 안테나(300)의 거리 및 각도가 측정되고, CPU(18)의 연산동작에 의해 안테나 4분면의 측정별 좌표값이 산출된다(단계 S12).
그 상태에서, 상기 측정 제어단말(200)의 마이컴(30)에서는 상기 안테나 계측기(100)로부터의 각 측정별 좌표값에 의해 방위각을 연산하고, XY각도와, Z기울기, H높이값을 산출하게 되고(단계 S13), 표시부(40) 상에 각도와 기울기 및 높이값을 표시하게 된다(단계 S14).
한편, 상기 마이컴(30)에서는 방위각과 기울기의 산출 결과로 측정데이터의 오차가 발생되는 지의 여부를 판단한다(단계 15).
상기 판단 결과, 상기 마이컴(30)은 측정 데이터의 오차가 발생되는 것으로 판단하게 되면, 방위각 연산에 의한 XY각도 및 Z기울기를 각각 비교하게 되고(단계 S16), 그 각도 및 기울기의 비교 결과치를 표시부(40) 상에 그래픽 표시하게 된다(단계 S17).
이 때, 상기 마이컴(30)은 상기 표시부(40) 상에 표시되는 각도 및 기울기의 비교 결과치를 참조하여 관리자가 무선통신 기지국 안테나(300)의 방향 및 기울기가 조정될 수 있도록 하게 되고(단계 S18), 상기 안테나 계측기(100)의 거리 측정부(12) 및 각도 측정부(14)에 의해 상기 무선통신 기지국 안테나(300)의 거리 및 각도를 재측정할 수 있도록 한다(단계 S19).
이에, 상기 마이컴(30)에서는 상기 안테나 계측기(100)에 의해 측정된 거리 및 각도에 의한 측정별 좌표값에 의해 방위각을 연산하고, XY각도와, Z기울기를 각각 비교하게 되고(단계 20), 그 비교 결과치가 표시부(40) 상에 그래픽 표시되도록 한다(단계 21).
그 상태에서, 상기 마이컴(30)은 측정 데이터에 오차(즉, 안테나 위치의 오차)가 발생되는 지의 여부를 판단한다(단계 22).
상기 판단 결과, 상기 무선통신 기지국 안테나(300)에 대한 측정데이터에 오차가 발생되는 것으로 판단되면, 상기 단계 S18로 재진행하여 상기 표시부(40) 상에 표시되는 측정 데이터값을 참조하여 안테나의 조정이 이루어지도록 하고서, 상기 단계 S19로부터 단계 S21의 과정을 반복적으로 진행하게 된다.
그 다음에, 도 22의 플로우차트를 참조하여 안테나 재원 측정 프로그램에 의한 방위각의 연산과정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 상기 마이컴(30)에서는 상기 안테나 계측기(100)로부터 측정되는 무선통신 기지국 안테나(300)의 입력측점이 유효한지의 여부를 판단하여 유효한 것으로 판단되면(단계 S30에서 YES), 6개의 측점 중에서 3,4,5,6의 측점을 지나는 평면의 방향벡터(U=(a,b,c))(즉, 상기 안테나의 평면 상에서 임의의 3점에 대한 벡터값)를 계산하게 된다(단계 S31).
그 상태에서, 상기 마이컴(30)에서는 방향벡터의 3개 점(a,b,c) 중에서 c점이 "0"보다 큰지의 여부를 판단하여, 상기 c점이 "0"보다 크지 않다고 판단되면(단계 S32에서 NO), 상기 방향벡터의 값을 Z축을 기준으로 반대의 값(즉, 마이너스 값)으로 변환하게 된다(단계 S34). 즉, 상기 무선통신 기지국 안테나(300)가 Z축을 기준으로 그 전면방향으로 일정각도(예컨대 15도)만큼 기울어지도록 설치됨에 따라, 상기 c점이 "0"보다 작게 산출되는 것은 안테나 계측기(100)에서 안테나의 후면에 대한 각도 및 기울기를 측정함에 의해 발생되므로 그 방향벡터값을 정상적인 값을 갖도록 하려면 반대의 값으로 변환해 주어야 한다.
하지만, 상기 단계 S32의 판단 결과에 따라, 상기 c점이 "0"보다 크다고 판단되면, 상기 안테나 계측기(100)가 안테나의 전면을 측정한 것으로 판정하여 기준직선이 되는 1,2 측점에 대한 방향 벡터(O=(ox,oy,oz))를 계산하게 된다(단계 S33).
그 다음에, 상기 마이컴(30)은 X-Y의 평면 상에서 각각의 방향 벡터(U=(a,b,c))(O=(ox,oy,oz))에 대한 방위각(ΘU,ΘO)을 각각 계산하게 되고(단계 S35), 3,4,5,6 측점을 지나는 방향벡터의 방위각(ΘU)이 1,2 측점을 지나는 방향 벡터의 방위각(ΘO) 보다 작은 지의 여부를 판단한다(단계 S36).
상기 판단 결과, 상기 3,4,5,6 측점을 지나는 방향벡터의 방위각(ΘU)이 1,2 측점을 지나는 방향 벡터의 방위각(ΘO) 보다 작지 않다고 판단되면, "Θ = ΘU - ΘO"와 같이 제 1재원의 연산이 이루어지지만(단계 S37), 3,4,5,6 측점을 지나는 방향벡터의 방위각(ΘU)이 1,2 측점을 지나는 방향 벡터의 방위각(ΘO) 보다 작다고 판단되면 "Θ = 2π - (ΘO - ΘU)"와 같이 제 2재원 연산이 이루어지게 된다(단계 S38). 즉, 상기 두 방향벡터에 의한 방위각을 통해서 X축을 기준으로 하여 자북방향이 우측 또는 좌측으로 치우쳐 있는 지에 따라 방위각의 연산을 각각 개별적으로 수행하게 되는 것이다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 무선통신 기지국 안테나에 대한 방위, 기울기, 높이와 같은 다양한 재원을 자동적으로 측정하여 실시간으로 표시 및 관리할수 있도록 함에 따라, 종래의 수동 측정방식에 의한 관리자의 육체적인 노동이 수반되는 부정확한 측정과는 달리 안테나가 보이는 어느 위치에서도 안테나의 재원을 정확하게 측정하는 것이 가능함과 더불어, 보다 효율적이고 정확한 안테나 재원의 측정이 가능하게 되면서 정확한 데이터에 근거한 기지국의 불필요한 중복 설치가 방지됨에 의한 비용절감이 가능하고, 보다 효율적인 기지국 안테나 관리 및 통신 성능의 시뮬레이션 테스트가 가능하게 된다는 효과를 갖게 된다.
Claims (10)
- 자북 기준의 방위가 설정된 상태에서, 무선통신 기지국 안테나의 거리 및 설치각도를 측정하여 3차원적인 측정 좌표값을 산출하는 제 1단계와,상기 측정 좌표값을 근거로 방위각을 연산하고, 각도와 기울기 및 높이를 산출하여 표시부 상에 표시하는 제 2단계 및,상기 각도와 기울기 및 높이값에 의해 안테나 위치의 오차값을 산출하여 표시부 상에 표시함에 의해 안테나 위치의 교정이 이루어지도록 하는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1단계는 상기 무선통신 기지국 안테나의 임의의 4분면에 대한 거리와 각도를 각각 측정하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 2단계는, 상기 무선통신 기지국 안테나의 각 4분면에 대해 측정된 각도와 거리에 의해 4분면의 측점을 지나는 평면의 방향 벡터를 계산하는 제 4단계와,자북 방향의 기준직선의 측점에 대한 방향벡터를 계산하는 제 5단계 및,X-Y 평면 상에서 상기 4분면의 측점에 대한 방향벡터와 기준직선의 측점에 대한 방향벡터를 비교하여 방위각을 산출하는 제 6단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 4단계에서, 상기 4분면의 측점을 지나는 평면의 방향벡터의 임임의 점이 "0"보다 작으면, 방향벡터의 값을 마이너스 값으로 변환하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 6단계는, X-Y 평면 상에서 상기 4분면의 측점에 대한 방향벡터와 기준직선의 측점에 대한 방향벡터에 대한 방위각을 각각 계산하는 단계와,상기 4분면의 측점에 대한 방위각의 크기가 기준직선의 측점에 대한 방위각보다 크면 4분면의 측점에 대한 방위각에서 기준직선의 측점에 대한 방위각을 제산하여 안테나의 방위각을 연산하고, 작으면 기준직선의 측점에 대한 방위각에서 4분면의 측점에 대한 방위각을 제산한 각도를 2π에서 제산하여 안테나의 방위각을 연산하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 방법.
- 무선통신 기지국 안테나의 재원을 계측하기 위한 시스템에 있어서,상기 무선통신 기지국 안테나와 일정거리 만큼 이격되도록 설치되어, 안테나의 거리 및 설치각도를 측정하여 3차원적인 측정 좌표값을 산출하는 안테나 계측수단과,상기 안테나 계측수단의 안테나에 대한 측정 좌표값에 기초하여 방위각과 기울기 및 높이를 산출하여 표시하는 측정 제어단말로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템.
- 제 6 항에 있어서,상기 안테나 계측수단은, 자북의 방위 기준을 초기 설정하는 디지털 콤파스와,상기 무선통신 기지국 안테나의 임의의 4분면에 대한 거리를 각각 측정하는 거리 측정부,상기 무선통신 기지국 안테나의 임의의 4분면에 대한 각도를 각각 측정하는 각도 측정부,상기 거리 및 각도 측정치를 저장하는 메모리,상기 거리 및 각도 측정치를 연산하여 3차원(X,Y,Z) 벡터성분의 측정 좌표값을 산출하는 제어부 및,상기 측정 제어단말과의 제어통신에 의해 측정 좌표값을 출력하는 입출력부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및교정 시스템.
- 제 7 항에 있어서,상기 측정 제어단말은, 상기 무선통신 기지국 안테나의 방위각 및 기울기 측정을 위한 사용자 키입력을 수행하는 키입력부와,상기 안테나 계측수단과의 제어통신에 의해 계측 좌표값을 입력받는 입출력부,안테나 재원 측정 프로그램이 저장됨과 더불어, 안테나의 방위각 및 기울기 측정을 위한 설정정보를 저장하는 메모리,상기 안테나 재원 측정 프로그램의 구동에 의해 상기 계측 좌표값을 연산하여 방위각을 산출하고, XY각도와 Z기울기, H높이값을 각각 산출함과 더불어, 안테나의 방위각 및 기울기 오차값을 산출하는 마이컴 및,상기 마이컴으로부터 산출된 방위각과 기울기 및 높이를 표시하고, 그 오차값을 표시하는 표시부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 측정 제어단말은 상기 마이컴에서 산출된 무선통신 기지국 안테나의 재원 정보를 무선통신에 의해 원격지에 전송하는 무선모뎀 모듈을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 측정 제어단말은 이동통신 단말기나, 피디에이(PDA), 휴대용 컴퓨터(Hand Held Computer) 또는 노트북 컴퓨터 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선통신 기지국 안테나의 재원 측정 및 교정 시스템.
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