KR102283695B1 - 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 것으로, 전파 측정 시스템의 동작 방법은, 수신된 신호의 주파수 스펙트럼을 검출하는 단계, 상기 주파수 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 빈(bin) 별 전력 값들을 계산하는 단계, 상기 스펙트럼 빈 별 전력 값들을 주파수 빈들에 대응하는 비트맵들에 맵핑하는 단계, 지정된 시간 구간 동안 누적된 비트맵들에서 화소 위치 별로 값이 나타나는 횟수들을 카운팅하는 단계, 및 상기 횟수들에 기반하여 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을 출력하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 전파 측정 시스템에 관한 것으로, 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 방법 및 장치에 대한 것이다.
전파는 라디오파(radio wave)라고 불리우기도 하며, 전기장 및 자기장의 흐름에 따라 발생하는 전자기파의 일종이다. 전파는 라디오, 텔레비전 등의 방송 시스템, 레이더, 네비게이션, 컴퓨터 네트워크, 휴대전화 등의 통신 시스템, 의료기기, 산업용 제어 장치 등에서 신호 전달을 위한 수단으로서 널리 사용되고 있다. 더욱이, 최근 무선 통신 기술의 급격한 발달로 인해, 실생활에서 매우 많은 전파가 이용되고 있다. 예를 들어, 주변에서 쉽게 발견할 수 있는 셀룰러 통신 기지국들, 무선랜 AP(access point) 등이 전파를 이용하여 무선 통신을 한다.
전파를 이용하는 다양한 시스템들이 많아짐에 따라 전파 이용 환경이 날로 복잡해지고, 시스템들 간 간섭 문제 등이 발생할 수 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해, 전파 측정이 필요하다. 예를 들어, 새로운 무선 망을 구축하는 경우 또는 새로운 기지국을 설치하는 경우, 망 설계자는 전파 측정을 통해 얻어진 데이터에 기반하여 간섭을 최소화하도록 셀을 설계하거나 기지국을 설정할 수 있다. 또한, 무선 망을 운용 중인 경우에도, 주파수 대역의 사용 상태를 모니터링하기 위해 전파 측정이 수행될 수 있다.
본 발명은 전파 측정 시스템에서 측정된 주파수 스펙트럼을 보다 효과적으로 표시하기 위한 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전파 측정 시스템의 동작 방법은, 수신된 신호의 주파수 스펙트럼을 검출하는 단계, 상기 주파수 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 빈(bin) 별 전력 값들을 계산하는 단계, 상기 스펙트럼 빈 별 전력 값들을 주파수 빈들에 대응하는 비트맵들에 맵핑하는 단계, 지정된 시간 구간 동안 누적된 비트맵들에서 화소 위치 별로 활성화 횟수들을 카운팅하는 단계, 및 상기 횟수들에 기반하여 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을 출력하는 단계를 포함하며, 하나의 주파수 빈은, 복수의 스펙트럼 빈들에 대응하며, 상기 하나의 주파수 빈은, 상기 복수의 스펙트럼 빈들의 전력 값들이 모두 매핑되는 하나의 비트맵에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 하나의 비트맵은, 위치를 이용하여 전력 값을 표현하는 복수의 화소들을 포함하며, 상기 복수의 화소들 중, 상기 전력 값들에 대응하는 위치의 화소들만이 활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 하나의 비트맵은, 위치를 이용하여 전력 값을 표현하는 복수의 화소들을 포함하며, 상기 복수의 화소들 중, 상기 전력 값들 중 최대 값에 대응하는 제1 화소 및 최소 값에 대응하는 제2 화소가 활성화되고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 사이의 모든 화소가 활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 하나의 비트맵은, 위치를 이용하여 전력 값을 표현하는 복수의 화소들을 포함하며, 상기 복수의 화소들 중, 상기 전력 값들 중 최대 값에 대응하는 제1 화소 및 최소 값에 대응하는 제2 화소가 활성화되고, 상기 복수의 화소들 중, 상기 전력 값들 중 상기 최대 값 및 상기 최소 값을 제외한 나머지 값들 중 가장 큰 값에 대응하는 제3 화소 및 가장 작은 값에 대응하는 제4 화소가 활성화되고, 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소 사이의 모든 화소가 활성화될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 스펙트럼 빈 별 전력 값들을 주파수 빈들에 대응하는 비트맵들에 맵핑하는 단계는, 상기 비트맵들에 상기 전력 값들을 맵핑하기 위한 복수의 방식들 중 설정된 맵핑 방식을 확인하는 단계, 및 상기 확인된 방식에 따라, 상기 전력 값들에 기반하여 상기 비트맵들에 포함된 화소들 중 일부를 활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 방법은, 상기 복수의 방식들에 따른 주파수 스펙트럼의 정보 변화량을 판단하는 단계, 상기 정보 변화량에 기반하여, 상기 맵핑 방식을 상기 복수의 방식들 중 제1 방식에서 제2 방식으로 변경할 것을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 정보 변화량은, 주기적으로 평가되며, 상기 맵핑 방식은, 미리 정해진 제1 개수의 주기들 동안 연속적으로 상기 정보의 변화량이 임계치를 초과하는 경우 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 방법은, 상기 미리 정해진 제2 개수의 주기들 동안 연속적으로 상기 정보의 변화량이 임계치를 초과하면, 상기 맵핑 방식의 변화를 예고하는 인터페이스 항목을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 방법은, 상기 맵핑 방식의 변경을 중단시키는 입력을 위한 인터페이스 항목, 상기 맵핑 방식의 변경을 즉시 수행시키는 입력을 위한 인터페이스 항목을 더 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전파 측정 시스템은, 안테나를 통해 수신되는 신호를 처리하는 측정 장치, 상기 측정 장치로부터 제공되는 데이터를 분석하고, 주파수 스펙트럼을 포함하는 분석 데이터를 제공하는 데이터 서버, 및 상기 데이터 서버로부터 제공되는 분석 데이터에 기반하여 주파수 스펙트럼을 표시하는 관리 장치를 포함하며, 상기 측정 장치는, 수신된 신호의 주파수 스펙트럼을 검출하고, 상기 주파수 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 빈(bin) 별 전력 값들을 계산하고, 상기 스펙트럼 빈 별 전력 값들을 주파수 빈들에 대응하는 비트맵들에 맵핑하고, 지정된 시간 구간 동안 누적된 비트맵들에서 화소 위치 별로 활성화 횟수들을 카운팅하고, 상기 관리 장치는, 상기 횟수들에 기반하여 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을 출력하며, 하나의 주파수 빈은, 복수의 스펙트럼 빈들에 대응하며, 상기 하나의 주파수 빈은, 상기 복수의 스펙트럼 빈들의 전력 값들이 모두 매핑되는 하나의 비트맵에 대응한다.
본 발명에 따르면, 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼이 보다 효과적으로 표현될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 측정 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 절차를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 빈 별 전력 측정 값들의 예를 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 빔 별 화소 맵핑의 예들을 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 시간 축에서 누적된 화소 맵핑의 예들을 도시한다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 약 700MHz 대역의 스펙트럼 데이터의 표현 예들을 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 스펙트럼 데이터의 표시 예들의 확대도를 도시한다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 약 2.4GHz 대역의 스펙트럼 데이터의 표현 예들을 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 스펙트럼 데이터 표시에 관련된 인터페이스의 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 절차를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 빈 별 전력 측정 값들의 예를 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 빔 별 화소 맵핑의 예들을 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 시간 축에서 누적된 화소 맵핑의 예들을 도시한다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 약 700MHz 대역의 스펙트럼 데이터의 표현 예들을 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 스펙트럼 데이터의 표시 예들의 확대도를 도시한다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 약 2.4GHz 대역의 스펙트럼 데이터의 표현 예들을 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 스펙트럼 데이터 표시에 관련된 인터페이스의 예를 도시한다.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시 되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
명세서 및 청구범위에서 "제 1", "제 2", "제 3" 및 "제 4" 등의 용어는, 만약 있는 경우, 유사한 구성요소 사이의 구분을 위해 사용되며, 반드시 그렇지는 않지만 특정 순차 또는 발생 순서를 기술하기 위해 사용된다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 시퀀스로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 마찬가지로, 여기서 방법이 일련의 단계를 포함하는 것으로 기술되는 경우, 여기에 제시된 그러한 단계의 순서는 반드시 그러한 단계가 실행될 수 있는 순서인 것은 아니며, 임의의 기술된 단계는 생략될 수 있고/있거나 여기에 기술되지 않은 임의의 다른 단계가 그 방법에 부가 가능할 것이다.
또한 명세서 및 청구범위의 "왼쪽", "오른쪽", "앞", "뒤", "상부", "바닥", "위에", "아래에" 등의 용어는, 설명을 위해 사용되는 것이며, 반드시 불변의 상대적 위치를 기술하기 위한 것은 아니다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 방향으로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 여기서 사용된 용어 "연결된"은 전기적 또는 비 전기적 방식으로 직접 또는 간접적으로 접속되는 것으로 정의된다. 여기서 서로 "인접하는" 것으로 기술된 대상은, 그 문구가 사용되는 문맥에 대해 적절하게, 서로 물리적으로 접촉하거나, 서로 근접하거나, 서로 동일한 일반적 범위 또는 영역에 있는 것일 수 있다. 여기서 "일실시예에서"라는 문구의 존재는 반드시 그런 것은 아니지만 동일한 실시예를 의미한다.
또한 명세서 및 청구범위에서 '연결된다', '연결하는', '체결된다', '체결하는', '결합된다', '결합하는' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한 본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다.
이하 본 발명은 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 방법 및 장치에 대해 제안한다. 특히, 본 발명은 스펙트럼 빈(bin)의 개수가 표시 가능한 주파수 빈 개수보다 많은 경우에 주파수 스펙트럼을 효과적으로 표시하기 위한 기술을 제안한다. 여기서, 스펙트럼 빈은 계산되는 스펙트럼 전력의 주파수 축 단위로서, 하나의 스펙트럼 빈에서 하나의 전력 값이 계산된다. 주파수 빈은 표시되는 스펙트럼의 주파수 축 단위로서, 하나의 주파수 빈에서 적어도 하나의 전력 값이 표시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 측정 시스템을 도시한다.
도 1을 참고하면, 전파 측정 시스템은 안테나 장치(110), 측정 장치(120), 원격 제어 장치(130)를 포함한다.
안테나 장치(110)는 전파 측정을 위해 지정된 현장(site)에 설치되어 무선 신호를 감지한다. 안테나 장치(110)는 전파 수신이 용이한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 장치(110)는 옥외에 설치될 수 있다. 안테나 장치(110)는 설치를 위한 구조물 및 신호 감지를 위한 도체 패턴을 포함한다. 예를 들어, 안테나 장치(110)는 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치 안테나, 혼 안테나, 반사경 안테나 등으로 구현될 수 있다.
측정 장치(120)는 안테나 장치(110)에 의해 감지된 전파를 데이터화함으로써 측정 데이터를 생성하고, 원격 제어 장치(130)로 제공한다. 여기서, 측정 데이터는 시스템 운영자에 의해 설정된 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 측정 데이터는 설정된 주파수 범위 내에서의 측정 결과를 포함하고, 설정된 종류의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측정 데이터는 주파수 스펙트럼 데이터, 메타 데이터, 품질 측정 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 측정 장치(120)는 GPS(global positioning system) 이용하여 다른 장치와 시각 동기화를 수행하고, 시각 동기화에 기반하여 데이터를 동기화할 수 있다. 이를 위해, 측정 장치(120)는 안테나 장치(110)로부터 제공되는 신호를 처리하는 신호 검출부(122), 실시간 스펙트럼을 생성하는 실시간 신호처리부(124), 통신을 위한 신호를 생성 및 해석하는 통신부(126), 측정 결과를 표시하는 화면 표시부(128), 측정 장치(120)의 전반적인 제어를 수행하는 프로세서(129)를 포함한다. 신호 검출부(122)는 RF(radio frequency) 신호를 처리하며, 예를 들어, 신호 크기를 증폭하는 증폭기, 측정하고자 하는 대역의 신호를 통과시키는 필터, 주파수 하향 변환을 위한 오실레이터 및 믹서(mixer), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(analog to digital convertor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 실시간 신호처리부(124)는 실시간 스펙트럼을 생성한다. 실시간 신호처리부(124)는 FPGA, ASIC, GPU, DSP, 고성능 프로세서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신부(126)는 유선 또는 무선 인터페이스를 제공하며, 해당 통신 프로토콜에 따라 데이터를 송신 및 수신하기 위한 기능을 수행한다. 화면 표시부(128)는 실시간 신호처리부(124)에 의해 생성된 실시간 스펙트럼을 표시할 수 있다. 프로세서(129)는 신호 검출부(122) 또는 실시간 신호처리부(124)로부터 제공되는 전파 데이터를 분석하고, 원격 제어 장치(130)로 송신하기 위한 데이터를 생성한다. 또한, 프로세서(129)는 화면 표시부(128)의 표시 동작을 제어할 수 있다. 이외, 프로세서(129)는 측정 장치(120)의 다양한 기능들을 제어할 수 있다.
원격 제어 장치(130)는 측정 장치(120)를 제어하고, 측정 장치(120)로부터 제공되는 정보를 출력한다. 이를 위해, 원격 제어 장치(130)는 통신을 위한 신호를 생성 및 해석하는 통신부(132), 정보를 표시하는 화면 표시부(134), 원격 제어 장치(l30)의 전반적인 제어를 위한 프로세서(136)를 포함한다. 통신부(132)는 유선 또는 무선 인터페이스를 제공하며, 해당 통신 프로토콜에 따라 데이터를 송신 및 수신하기 위한 기능을 수행한다. 화면 표시부(134)는 측정 장치(120)로부터 제공되는 데이터 및 분석 결과를 나타내는 데이터를 나타내는 화면을 표시한다. 프로세서(136)는 측정 장치(120)로부터 제공되는 데이터를 분석하고, 설정된 형태로 가공한다. 이 외, 프로세서(136)는 원격 제어 장치(130)의 다양한 기능들을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 도 1과 같은 전파 측정 시스템은 실시간(real-time) 스펙트럼 분석 서비스를 제공할 수 있다. 실시간으로 신호를 분석하기 위해, 측정 장치(120)의 분석 동작은 관심 있는 주파수 대역 내의 모든 신호 요소를 정확하게 처리할 수 있도록 빠르게 수행되어야 한다. 구체적으로, 측정 장치(120)는 나이퀴스트(Nyquist) 기준을 충족할 만큼 입력 신호를 빠르게 샘플링한다. 나이퀴스트 기준은 샘플링 주파수가 관심 대역폭의 2배를 초과한다는 조건을 포함한다. 또한, 측정 장치(120)는 입력 신호의 변화에 분석의 출력이 따라갈 수 있도록 모든 연산들을 연속적이고 빠르게 수행한다. 이를 위해, 시간축에서 추출된 하나의 단위 신호(예: 프레임)의 길이(예: 획득 시간(acquisition time))보다 짧은 시간 동안 해당 단위 신호에 대한 FFT(fast Fourier Transform) 연산이 수행될 수 있다.
FFT 연산은 수신 신호로부터 주파수 스펙트럼을 획득하기 위해 수행된다. FFT 연산 속도의 증가로 인해, 보다 빠른 스펙트럼 산출이 가능하게 되었다. 구체적으로, 스펙트럼 산출 속도는 사람의 눈이 인식할 수 있는 최대 30fps 보다 월등히 빠른 초당 수천 내지 수십만회를 수행할 수 있는 정도로 구현될 수 있다. 이렇게 빠른 스펙트럼 속도를 놓치지 않고 사람이 볼 수 있는 속도로 표시할 수 있는 방법의 일 예로 횟수에 기반하여 스펙트럼을 표시하는 기술이 있다. 예를 들어, 스펙트럼을 표시함에 있어서, 측정 장치(120)는 비트맵상에서 전력 값이 각 화소를 점유한 횟수를 카운팅하고, 카운팅된 횟수를 시각적으로 구분 가능하게 표시(예: 색상을 달리하여 표시)할 수 있다. 이때, 각 스펙트럼의 그래프를 화면에 표시하는 방법에 따라 모습과 특징이 다르게 표현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 절차를 도시한다. 도 2의 절차는 측정 장치(120)에 의해 수행될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 각 단계의 동작 주체는 '장치'로 표현되나, 각 단계의 수행 주체는 측정 장치(120)로 이해될 수 있다.
도 2를 참고하면, 201 단계에서, 장치는 스펙트럼을 검출한다. 장치는 일정 대역폭을 가진 수신 신호에 대하여 FFT 연산을 수행함으로써 주파수 스펙트럼을 검출할 수 있다. 구체적으로, 장치는 시간 영역 신호(예: I/Q 데이터)를 윈도잉(windowing) 연산 및 FFT 연산을 통해 주파수 영역 신호로 변환할 수 있다.
203 단계에서, 장치는 검출된 스펙트럼 빈의 전력을 계산한다. 그리고, 장치는 계산된 전력을 dB 스케일로 변환할 수 있다. 이때, 전력 값은 스펙트럼 빈 별로 생성된다. 다시 말해, 하나의 스펙트럼 빈에 대하여 하나의 전력 값이 계산된다. 여기서, 복수의 스펙트럼 빈들은 하나의 주파수 빈과 대응할 수 있다.
205 단계에서, 장치는 스펙트럼을 맵핑한다. 장치는 스펙트럼 빈 별 전력 값을 주파수 빈들에 대응하는 비트맵들에 맵핑한다. 다시 말해, 장치는 주파수 빈의 값들에 대응하는 비트맵을 생성할 수 있다. 비트맵을 구성하는 비트들 각각은 하나의 전력 값에 대응하며, 측정된 전력 값에 대응하는 위치의 비트에 값이 맵핑된다. 즉, 비트들은 위치를 이용하여 전력 값을 표현한다. 이때, 하나의 주파수 빈에 복수의 전력 값들이 맵핑될 수 있다. 이 경우, 장치는 설정된 규칙에 따라 복수의 값들을 각 주파수 빈에 대응하는 비트맵에 맵핑할 수 있다. 예를 들어, 설정된 규칙은 최대 전력 값, 최소 전력 값, 중간 전력 값, 평균 전력 값 중 적어도 하나에 기반하여 정의될 수 있다.
207 단계에서, 장치는 화소 개수를 카운팅한다. 여기서, 화소는 비트맵의 각 비트에 대응한다. 구체적으로, 장치는 설정된 시간 동안 발생한 비트맵들에서 화소 별로 활성화된 횟수를 카운팅한다. 다시 말해, 장치는 설정된 시간 동안에 생성된 비트맵들에서 각 비트 위치 별로 전력 값이 측정된 횟수를 카운팅한다. 여기서, 설정된 시간은 현재로부터 특정 과거 시점까지의 시간으로서, 실시간 스펙트럼 데이터의 시간 축상 연속하는 복수의 비트맵들이 발생하는 시간이다. 이에 따라, 각 주파수 빈에 대하여, 복수의 비트맵들에서 각 화소에 대응하는 전력 값들이 몇회 측정되었는지 확인될 수 있다.
209 단계에서, 장치는 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을 출력한다. 이때, 장치는 207 단계에서 카운팅된 횟수들에 기반하여 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을 출력한다. 예를 들어, 카운팅 결과는 시각적으로(예: 화소의 색상의 다름에 의해) 의해 구분될 수 있다. 구체적으로, 카운팅 값 '1' 및 카운팅 값 '2'는 서로 다른 색상들로 표현될 수 있다. 본 단계는 화면을 출력하기 위한 데이터(예: 주파수 빈에 대응하는 비트맵들)를 네트워크를 통해 송신하는 동작 또는 출력 장치를 통해 화면을 표시하는 동작으로 이해될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 복수의 스펙트럼 빈들이 하나의 주파수 빈에 대응하는 환경에서, 주파수 스펙트럼이 표시될 수 있다. 도 3은 이러한 환경을 예시한다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 빈 별 전력 측정 값들의 예를 도시한다. 도 3을 참고하면, 1개의 주파수 빈에 4개의 스펙트럼 빈들이 대응될 수 있다. 즉, 1개의 주파수 빈은 4개의 스펙트럼 빈들을 포함하며, 이는 4개의 전력 값들이 하나의 주파수 빈을 통해 표시됨을 의미한다. 예를 들어, 두번째 주파수 빈(310)은 4개의 스펙트럼 빈들을 포함하며, 이에 따라 4개의 전력 값들(311 내지 314)이 주파수 빈(310) 내에서 생성된다. 따라서, 복수의 스펙트럼 빈들에 대응하는 복수의 전력 값들(311 내지 314)이 하나의 주파수 빈(310)을 위한 비트맵에 적절히 맵핑되어야 한다. 이하, 복수의 전력 값들을 하나의 비트맵에 맵핑하는 다양한 실시 예들이 설명된다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 주파수 빔 별 화소 맵핑의 예들을 도시한다. 도 4a 내지 도 4c는 측정 결과가 도 3과 같은 경우 다양한 실시 예들에 따른 맵핑 결과들을 예시한다. 구체적으로, 도 4a는 복수의 전력 값들만을 맵핑하는 실시 예(이하 '제1 방식'이라 칭함)를, 도 4b는 복수의 전력 값 중 최대 값 및 최소 값 사이의 중간 값들을 모두 맵핑하는 실시 예(이하 '제2 방식'이라 칭함)를, 도 4c는 복수의 전력 값 중 최대 값 및 최소 값을 맵핑하고, 그 외 중간 값들을 모두 맵핑하는 실시 예(이하 '제3 방식'이라 칭함)를 나타낸다.
도 4a를 참고하면, 제1 방식에 따르는 경우, 도 3의 주파수 빈(310)에 대응하는 비트맵(410)은 복수의 화소들을 포함한다. 복수의 화소들 중 도 3의 4개의 전력 값들(311 내지 314)에 대응하는 4개의 화소들(411 내지 414)에 색상 값이 맵핑된다. 즉, 도 4a와 같은 실시 예에 따르는 경우, 측정된 전력 값에 대응하는 위치의 화소들만이 활성화된다. 이 경우, 잡음 레벨이 낮아지고, 전송량이 감소하는 장점이 발생한다.
도 4b를 참고하면, 제2 방식에 따르는 경우, 도 3의 주파수 빈(310)에 대응하는 비트맵(410)은 복수의 화소들을 포함한다. 복수의 화소들 중 도 3의 4개의 전력 값들(311 내지 314) 중 최대 값(312)에 대응하는 화소(412) 및 최소 값(311)에 대응하는 화소(411)가 활성화되고, 2개의 화소들(411 및 412) 사이의 모든 화소들도 활성화된다. 즉, 도 4b와 같은 실시 예에 따르는 경우, 측정된 전력 값에 대응하는 화소들보다 많은 수의 화소들이 활성화된다. 이 경우, 표시되는 신호의 범위가 넓어짐으로 인해 숨어있는 신호가 포착될 수 있고, 간헐적으로 발생하는 신호의 관찰이 용이해지는 장점이 발생한다.
도 4c를 참고하면, 제3 방식에 따르는 경우, 도 3의 주파수 빈(310)에 대응하는 비트맵(410)은 복수의 화소들을 포함한다. 복수의 화소들 중 도 3의 4개의 전력 값들(311 내지 314) 중 최대 값(312)에 대응하는 화소(412) 및 최소 값(311)에 대응하는 화소(411)가 활성화되고, 나머지 값들(313, 314) 중 가장 큰 값(314) 및 가장 작은 값(313)에 대응하는 화소들(414, 413) 및 그 사이의 화소들도 활성화된다. 즉, 도 4c와 같은 실시 예에 따르는 경우, 측정된 전력 값에 대응하는 화소들보다 많은 수의 화소들이 활성화된다. 이 경우, 주로 발생하는 신호 대역을 관찰하며 짧게 발생하는 신호를 놓침 없이 확인할 수 있는 장점이 발생한다.
도 4a 내지 도 4c를 참고하여 설명한 실시 예들과 같이, 복수의 전력 값들이 하나의 주파수 빈을 위한 비트맵을 통해 표시될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 예들은 하나의 측정 인스턴스(instance)에서 생성된 측정 값들의 맵핑 예이다. 본 발명의 실시 예들에 따라, 복수의 측정 인스턴스들 동안의 값들이 누적적으로 표시될 수 있다. 이하 도 5a 내지 도 5c는 누적되는 측정 인스턴스들의 개수(N)에 따른 화소들에 맵핑되는 카운팅 값들을 예시한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 시간 축에서 누적된 화소 맵핑의 예들을 도시한다. 도 5a는 제1 방식이 적용된 경우의 누적 맵핑을, 도 5b는 제2 방식이 적용된 경우의 누적 맵핑을, 도 5c는 제3 방식이 적용된 경우의 누적 맵핑을 예시한다.
도 5a 내지 도 5c를 참고하면, N=1인 경우의 맵핑 결과는 도 4a, 도 4b, 도 4c 각각의 맵핑과 동일하다. N=1인 경우, 누적 없이 1회의 측정 인스턴스에서 측정 값들을 획득하므로, 1을 초과하는 값을 가지는 화소는 존재하지 아니한다. N=2인 경우, 일부 화소는 2를 가진다. N=9인 경우, 값과 맵핑되는 화소들은 상대적으로 더 많고, 값들은 1 이상 9 이하의 범위에 속한다.
전술한 방식에 따라 측정 값들을 비트맵에 맵핑한 경우, 사용자에게 제공되는 실시간 스펙트럼 표현은 이하 도 6a 내지 도 8c와 같다. 이하 도 6a 내지 도 8c에서, 화소의 색상은 누적된 횟수가 작을수록 파란색에 가까워지고, 누적된 횟수가 클수록 빨간색에 가까워진다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 약 700MHz 대역의 스펙트럼 데이터의 표현 예들을 도시한다. 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 스펙트럼 데이터의 표시 예들의 확대도를 도시한다. 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7d는 주파수 778MHz, 대역폭 3.2MHz를 측정 대상으로 실시간 스펙트럼 결과의 예이다. 도 6a와 같이 스펙트럼 데이터가 측정된 경우, 전술한 실시 예들에 따라, 도 6b 내지 도 6d과 같이 스펙트럼 데이터가 표현될 수 있다. 도 6b는 제1 방식에 따른 표현을, 도 6c는 제2 방식에 따른 표현을, 도 6d는 제3 방식에 따른 표현을 예시한다.
제1 방식의 경우, 검출된 전력 값들 만이 표시되므로, 다른 방식들에 비하여 값을 가지는 화소들이 상대적으로 적다. 따라서, 도 6b 내지 도 6d를 참고하면, 제1 방식에 따르는 도 6a의 경우, 복수의 측정 인스턴스들에 걸쳐 누적하더라도, 다른 방식들에 비하여 큰 누적 횟수로 표시되는 화소가 상대적으로 적다. 도 6b 내지 도 6d를 참고하면, 매 측정 인스턴스에서 값을 가지는 화소들의 개수는 제2 방식이 가장 많기 때문에, 제2 방식에 따르는 도 6b의 경우, 큰 누적 횟수로 표시되는 화소가 가장 많음이 확인된다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 약 2.4GHz 대역의 스펙트럼 데이터의 표현 예들을 도시한다. 도 8a 내지 도 8c는 주파수 2399.3MHz, 대역폭 640kHz를 측정 대상으로 실시간 스펙트럼 결과의 예이다. 도 8a 내지 도 8c를 참고하면, 도 6b 내지 도 6d의 예와 유사하게, 제1 방식에 따르는 도 8a의 경우, 다른 방식들에 비하여 큰 누적 횟수로 표시되는 화소가 상대적으로 적다. 또한, 도 8a 내지 도 8c를 참고하면, 제2 방식에 따르는 도 8b의 경우, 큰 누적 횟수로 표시되는 화소가 가장 많다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템에서 스펙트럼 데이터 표시에 관련된 인터페이스의 예를 도시한다. 도 9는 관리 장치(140)에 표시되는 인터페이스 화면을 예시한다.
도 9를 참고하면, 인터페이스 화면은 스펙트럼 표시 영역(910), 상단 메뉴(920), 측면 메뉴(930)를 포함한다.
스펙트럼 표시 영역(910)은 스펙트럼 그래프(911)가 표시되는 영역이며, 색상이 지시하는 누적 횟수를 설명하는 범례(legend)(912)를 포함한다. 스펙트럼 표시 영역(910)에 표시되는 스펙트럼 그래프(911)는 상단 메뉴(920)를 통해 지정된 종류에 따라 결정될 수 있다.
상단 메뉴(920)는 스펙트럼 표시 영역(910)에 표시되는 스펙트럼의 종류를 지정하기 위한 버튼들(921, 922, 923), 설정 메뉴로 진입하기 위한 버튼(924)을 포함한다. 예를 들어, 표시 가능한 스펙트럼의 종류는 '스펙트럼(Spectrum)', '실시간 스펙트럼(RealTimeSpectrum)', '다중대역(multiband) 스펙트럼'을 포함할 수 있다. 구체적으로, '스펙트럼' 항목은 일반적인 스펙트럼 분석 화면을 의미하며, 설정된 대역폭이 넓어도 주파수를 스윕(sweep) 하면서 설정되어 넓은 대역을 볼 수 있게 한다. '실시간 스펙트럼' 항목은 스윕을 하지 아니하고 한 주파수 값에서 수신 샘플을 놓치지 않고 스펙트럼을 볼 수 있게 한다. '다중대역 스펙트럼' 항목은 떨어져 있는 여러 대역의 신호를 각 창에 표시하여 볼 수 있게 한다. 또한, 상단 메뉴(920)는 연결 상태를 제어하기 위한 버튼(925)을 포함한다. 버튼(925)를 선택하면, 원격 제어 장치(130)에서 측정 장치(120)의 IP 변경/입력, 측정 장치(120)와의 연결/연결해지 기능을 위한 제어를 위한 항목들이 표시된다.
측면 메뉴(930)는 표시 모드에 대한 표시 선택 메뉴(931), 제어 탭 선택 메뉴(932)를 포함한다. 표시 선택 메뉴(931)는 'persist' 항목 및 'spectro' 항목을 포함한다. 'persist' 항목은 전력 값을 일정 구간 동안 누적한 결과를 표시하게 하는 항목이고, 'spectro' 항목은 일정 시간 동안의 스펙트로그램(spectrograme)을 표시하게 하는 항목이다. 제어 탭 선택 메뉴(932)는 'Basic' 탭, 'Persist' 탭, 'Spectro' 탭을 포함한다. 'Basic' 탭은 기본적 설정을 위한 항목들을 포함하고, 'Persist' 탭은 'Persist' 항목에 관련 설정을 위한 항목들을 포함하고, 'Spectro' 탭은 'spectro' 항목에 관련된 설정을 위한 항목들을 포함한다.
도 9는 'Basic' 탭이 선택된 경우를 도시한다. 제어 탭 선택 메뉴(932)는 표시하고자 하는 중심 주파수를 조절하기 위한 주파수 항목(932a), 표시하고자 하는 주파수 대역폭을 조절하기 위한 스팬(span) 항목(932b), 표시하고자 하는 최대 레벨을 조절하기 위한 기준 레벨(reference level) 항목(932c)를 포함한다. 또한, 도 9에 표시되지 아니하였으나, 제어 탭 선택 메뉴(932)은 카운팅되는 누적 횟수, 즉, 퍼시스턴스(persistence) 수행 시간을 지정하기 위한 유지 시간(Persistence Time) 항목을 더 포함할 수 있다.
앞서, 복수의 스펙트럼 빈들에 대응하는 복수의 전력 값들을 하나의 주파수 빈에 대응하는 비트맵에 맵핑하는 다양한 실시 예들이 설명되었다. 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 전술한 실시 예들(예: 제1 방식, 제2 방식, 제3 방식) 중 하나의 방식만을 지원하거나 또는 복수의 방식들을 지원할 수 있다. 복수의 방식들이 지원되는 경우, 사용자는 사용자 인터페이스(예: 도 9)를 이용하여 임의로 어느 하나의 방식에 따라 주파수 스펙트럼이 표시되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 사용자는 필요에 따라 적절한 방식을 선택할 것이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 장치는 복수의 맵핑 방식들을 적응적으로 변경할 수 있다. 이를 위해, 장치는 사용자에 의해 지정된 하나의 방식 또는 초기(default) 방식에 따라 주파수 스펙트럼을 표시하는 중, 맵핑 방식 변경을 위한 조건이 만족되면, 만족된 조건에 해당하는 방식으로 주파수 스펙트럼의 표시 방식을 변경한다. 이때, 조건은 다양하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 조건은 서로 다른 방식들에 따른 맵핑 결과들의 비교에 기반하여 정의될 수 있다. 맵핑 방식의 변경을 위한 조건들의 구체적인 실시 예들은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 맵핑 방식의 선택 기준은 표현 상 드러나는 정보의 변화량이 가장 큰 방식이 선택되도록 정의될 수 있다. 정보의 변화량이 많음은 새로운 정보가 유입되는 것을 의미한다. 따라서, 사용자가 새로운 정보를 적절하게 제공받을 수 있도록, 맵핑 방식은 정보의 변화량이 가장 크게 표현되는 방식으로 선택될 수 있다. 여기서, 정보의 변화량은 비트맵들의 값의 변화량으로 평가될 수 있다.
이를 위해, 장치는 현재 표시되고 있는 맵핑 방식은 물론, 나머지 방식들에 따른 주파수 빈 별 비트맵들도 생성한다. 그리고, 장치는 각 방식 별로 누적 카운팅 횟수를 반영한 비트맵들에 대한 시간의 흐름에 따른 화소 별 변화량을 계산하고, 화소 별 변화량의 평균 또는 합이 가장 큰 방식을 확인한다. 확인 결과, 현재 표시 중인 방식이 확인된 방식이 아닌 경우, 장치는 확인된 방식으로 맵핑 방식을 변경한다. 전술한 변화량 계산 및 확인 동작은 주기적으로 수행될 수 있다.
비트맵 값들의 변화량에 기반하여 맵핑 방식을 변경하는 동작은 한 주기의 조건 만족에 의해 수행되거나, 또는 복수의 주기들 동안 연속적인 조건 만족에 의해 수행될 수 있다. 복수의 주기들 동안 연속적인 조건 만족(예: K회 연속적인 조건 만족)에 의해 맵핑 방식이 변경되는 경우, 더 적은 횟수의 연속적인 조건 만족(예: L(<K)회 연속적인 조건 만족) 시, 장치는 맵핑 방식의 변경을 예고하는 인터페이스 항목을 표시할 수 있다. 이는, 사용자에게 맵핑 방식의 변경을 미리 통지함으로써
다양한 실시 예들에 따라, 맵핑 방식의 변경을 예고하는 인터페이스 항목은 아이콘, 텍스트, 팝업 창, 썸네일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 아이콘은 변경될 모드를 표현하는 형태를 가질 수 있다. 또한, 텍스트는 변경될 모드를 지시하는 값을 포함할 수 있다. 또한, 텍스트는 특정 주파수 값을 지시하는 값으로서, 변경의 원인이 된 조건 만족 시 정보의 가장 큰 변화를 보인 주파수를 지시하는 값을 포함할 수 있다. 또한, 팝업 창은 변경될 변경될 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 썸네일은 변경될 예정인 방식으로 표현된 주파수 스펙트럼 화면의 썸네일을 포함할 수 있다.
추가적으로, 맵핑 방식의 변경을 예고하는 인터페이스 항목에 더하여, 장치는 맵핑 방식의 변경을 중단시키는 입력을 위한 인터페이스 항목을 더 표시할 수 있다. 예를 들어, 장치는 맵핑 방식의 변경을 예고하는 아이콘, 팝업 창 또는 썸네일의 표시에 병행하여, 선택 또는 클릭 시 맵핑 방식의 변경이 중단되는 버튼을 더 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 해당 인터페이스 항목을 선택(예: 클릭)하면, 장치는 맵핑 방식의 변경 동작을 중단하고, 정보의 변화량에 대한 측정을 초기화할 수 있다. 이후, 다시 정보의 변화량에 기반하여 다시 맵핑 방식의 변경이 시작될 수 있다. 이때, 예고 및 중단이 불필요하게 반복되는 현상을 방지하기 위해, 장치는 중단 이후 일정 시간 동안 맵핑 방식의 변경을 금지할 수 있다.
다른 예로, 맵핑 방식의 변경을 예고하는 인터페이스 항목에 더하여, 장치는 맵핑 방식의 변경을 즉시 수행케 하는 입력을 위한 인터페이스 항목을 더 표시할 수 있다. 예를 들어, 장치는 맵핑 방식의 변경을 예고하는 아이콘, 팝업 창 또는 썸네일의 표시에 병행하여, 선택 또는 클릭 시 추가적인 조건 만족과 무관하게 맵핑 방식의 변경이 수행되는 버튼을 더 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 해당 인터페이스 항목을 선택(예: 클릭)하면, 장치는 추가적인 조건 만족 여부의 평가 없이, 즉시 맵핑 방식을 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 현재 적용 중인 맵핑 방식을 유지한 상태에서, 일정 수준 이상의 큰 정보의 변화량이 검출되는 경우, 장치는 사용자로의 알림을 위한 인터페이스 항목을 표시할 수 있다. 여기서, 정보의 변화량은 비트맵들의 값의 변화량으로 평가될 수 있고, 일정 수준 이상의 큰 정보의 변화량은 비트맵들의 값의 변화량의 통계치(예: 평균 값, 최대 값, 중간 값, 최소 값 등)가 임계치를 초과하는지 여부에 따라 판단될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 알림을 위한 인터페이스 항목은 아이콘, 텍스트, 팝업 창, 썸네일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 아이콘은 일정 수준 이상의 큰 정보의 변화량이 검출됨을 알리는 형태를 가질 수 있다. 또한, 텍스트는 특정 주파수 값을 지시하는 값으로서, 알림의 원인이 된 조건 만족 시 정보의 가장 큰 변화를 보인 주파수를 지시하는 값을 포함할 수 있다. 또한, 썸네일은 큰 변화를 보인 시점의 주파수 스펙트럼 화면의 썸네일을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전파 측정 시스템은 다양한 맵핑 방식들을 지원할 수 있으며, 필요에 따라 맵핑 방식들 간 적응적 제어 및 급격한 정보의 변화에 대한 알림을 표시하는 기능을 더 가질 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 전파 측정 시스템은 안테나 장치(안테나 장치(110) 및 측정 장치(예: 측정 장치(120))의 물리적 이상 증상을 검출하는 기능을 제공할 수 있다. 여기서, 물리적 이상 증상은 외견상 정상 동작은 가능하나, 전파 측정 값에 왜곡을 일으키는 수준의 이상을 의미한다. 이 경우, 일정한 형태의 잡음이 추가된 형태로 측정 결과가 발생할 것이며, 그 원인이 발생하는 순간(예: 안테나에 충격이 가해지는 경우 등)에 일시적으로 급격한 정보의 변화가 발생할 수 있다.
따라서, 일 실시 예에 따라, 시스템 또는 장치는 급격한 정보의 변화(예: 비트맵들의 값의 변화량의 통계치가 임계치를 초과하는 것)가 검출되면, 해당 검출 전 존재하지 아니하였던 일정한 패턴의 이상 신호가 지속적으로 발생하는지 판단한다. 이상 신호는 물리적 이상의 종류에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.
추가적으로, 시스템 또는 장치는 이상 신호가 장치의 물리적 이상에 의한 것인지, 새로운 신호원의 출현에 의한 것인지를 구분하기 위해, 다른 적어도 하나의 측정 장치에 의해 검출된 주파수 스펙트럼을 이용할 수 있다. 새로운 신호원의 발생이라면, 지리적으로 인접한 다른 측정 장치에서도 유사한 이상 신호가 검출됨이 예측될 수 있다. 따라서, 이상 신호가 발생함이 인지되면, 시스템 또는 장치는 해당 주파수 스펙트럼을 생성한 측정 장치와 지리적으로 인접한 측정 장치들 중 적어도 하나를 선택하고, 확인된 측정 장치에 의해 생성된 주파수 스펙트럼에도 유사한 변화가 발생하였는지 판단한다. 이를 위해, 시스템 또는 장치는 이상 신호 발생 전후의 주파수 스펙트럼 데이터의 차분 값들을 비교할 수 있다. 이러한 동작을 위해, 데이터 서버 및 관리 장치 간 상호 연동이 요구될 수 있다. 예를 들어, 관리 장치가 이상 신호의 발생을 검출하고, 데이터 서버로 다른 측정 장치에 의해 생성된 주파수 스펙트럼과의 비교를 요청할 수 있다.
전술한 물리적 이상의 검출을 위해, 급격한 정보의 변화 및 이상 신호의 판정이 필요하다. 이를 위해, 인공지능(artificial intelligence, AI) 기반 알고리즘이 사용될 수 있다. 모든 급격한 정보의 변화 및 이상 신호 발생이 물리적 이상에 의한 것이라 단정할 수 없기 때문에, 인공지능 기반 알고리즘을 활용하여 판정의 정확도 개선이 이루어질 수 있다. 이를 위해, 사전에 의도적으로 만들어진 물리적 이상 상황을 통해 학습 데이터를 획득하고, 획득된 학습 데이터를 기반으로 머신 러닝 또는 딥 러닝이 수행될 수 있다.
앞서 설명된 일 실시 예에 따른 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예에 따라 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
앞선 실시예에 대한 설명에서 참조된 도면 각각은 설명의 편의를 위해 도시된 일 실시 예에 불과하며, 각 화면에 표시된 정보들의 항목, 내용과 이미지들은 다양한 형태로 변형되어 표시될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (10)
- 전파 측정 시스템의 동작 방법에 있어서,
측정 장치에 수신된 신호의 주파수 스펙트럼을 검출하는 단계;
상기 주파수 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 빈(bin) 별 전력 값들을 계산하는 단계;
상기 스펙트럼 빈 별 전력 값들을 주파수 빈들에 대응하는 비트맵들에 맵핑하는 단계;
지정된 시간 구간 내의 복수의 시점들 동안 누적된 비트맵들에서 화소 위치 별로 활성화 횟수들을 카운팅하는 단계; 및
상기 횟수들에 기반하여 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을, 제1 방식, 제2 방식, 제3 방식을 포함하는, 지원 가능한 복수의 맵핑 방식들 중 하나의 맵핑 방식에 따라 출력하는 단계를 포함하며,
상기 주파수 빈들은, 상기 주파수 스펙트럼을 표시하는 화면에서 주파수 축을 구성하는 최소 단위로서, 하나의 주파수 빈은 하나의 비트맵에 대응하고,
상기 스펙트럼 빈은, 상기 주파수 스펙트럼으로부터 계산되는 상기 전력 값들에서 주파수 축을 구성하는 최소 단위로서, 하나의 전력 값은 하나의 스펙트럼 빈을 대표하고,
상기 비트맵들 각각은, 일렬로 나열된 복수의 화소들로서, 각 화소의 위치는 전력 값에 대응하고, 각 화소는 활성화 여부 및 색상 값을 이용하여 해당 전력 값의 검출 및 누적 횟수를 표현하며,
하나의 주파수 빈은, 복수의 스펙트럼 빈에 대응하며,
상기 하나의 주파수 빈은, 상기 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들이 모두 매핑되는 하나의 비트맵에 대응하고,
상기 제1 방식은, 각 시점에서, 하나의 비트맵을 구성하는 복수의 화소들 중, 대응되는 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들을 지시하는 위치의 화소들만이 활성화되는 방식이고,
상기 제2 방식은, 각 시점에서, 하나의 비트맵을 구성하는 복수의 화소들 중, 대응되는 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들 중 최대 값에 대응하는 제1 화소 및 최소 값에 대응하는 제2 화소가 활성화되고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 사이의 모든 화소가 활성화되는 방식이고,
상기 제3 방식은, 각 시점에서, 하나의 비트맵을 구성하는 복수의 화소들 중, 대응되는 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들 중 최대 값에 대응하는 제1 화소 및 최소 값에 대응하는 제2 화소가 활성화되고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 제외한 나머지 전력 값들 중 가장 큰 값에 대응하는 제3 화소 및 가장 작은 값에 대응하는 제4 화소가 활성화되고, 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소 사이의 모든 화소가 활성화되는 방식이고,
상기 횟수들에 기반하여 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을, 제1 방식, 제2 방식, 제3 방식을 포함하는, 지원 가능한 맵핑 방식들 중 하나의 맵핑 방식에 따라 출력하는 단계는,
상기 제1 방식에 따라 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 제1 비트맵들을 포함하는 화면을 출력하는 단계;
상기 제1 비트맵들을 포함하는 화면을 출력하는 동안, 상기 제2 방식에 따른 제2 비트맵들 및 제3 방식에 따른 제3 비트맵들을 생성하는 단계;
상기 제1 비트맵들, 상기 제2 비트맵들 및 상기 제3 비트맵들 각각의 화소 별 값 변화량의 평균 또는 합을 산출하는 단계; 및
상기 화소 별 값 변화량의 평균 또는 합이 최대인 방식이 상기 제2 방식이면, 상기 맵핑 방식을 상기 제2 방식으로 변경하는 단계를 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 맵핑 방식을 상기 제2 방식으로 변경하는 단계는,
L회의 복수의 주기들 동안 연속적으로, 상기 제2 방식의 화소 별 값 변화량의 평균 또는 합이 최대이면, 맵핑 방식의 변경을 예고하는 제1 인터페이스 항목 및 변경 중단의 입력을 위한 제2 인터페이스 항목을 표시하는 단계;
상기 제2 인터페이스 항목을 통해 사용자로부터 변경의 중단을 요청하는 입력이 발생하는지 확인하는 단계;
상기 변경의 중단을 요청하는 입력의 발생 없이, 상기 L보다 큰 K회의 복수의 주기들 동안 연속적으로, 상기 제2 방식의 화소 별 값 변화량의 평균 또는 합이 최대이면, 상기 맵핑 방식을 상기 제2 방식으로 변경하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1 인터페이스 항목은, 상기 제2 방식을 지시하는 값, 가장 큰 변화를 보인 주파수를 지시하는 값, 상기 제2 방식으로 표현된 주파수 스펙트럼 화면의 썸네일을 포함하는 방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 맵핑 방식을 상기 제2 방식으로 변경하는 단계는,
L회의 복수의 주기들 동안 연속적으로, 상기 제2 방식의 화소 별 값 변화량의 평균 또는 합이 최대이면, 제2 방식으로의 즉각적인 매핑 방식 변경을 명령하기 위한 제3 인터페이스 요소를 표시하는 단계; 및
상기 즉각적인 매핑 방식 변경이 발생하면, 상기 K회의 주기 동안 기다림 없이, 상기 맵핑 방식을 상기 제2 방식으로 변경하는 단계를 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 비트맵들 각각의 화소 별 값 변화량에 기반하여 일정한 패턴의 이상 신호의 발생을 검출하는 단계;
상기 측정 장치가 아닌 다른 측정 장치에 의해 검출된 주파수 스펙트럼에 상기 이상 신호가 포함되어 있는지 확인하는 단계;
상기 다른 측정 장치에 의해 검출된 주파수 스펙트럼에 상기 이상 신호가 포함되어 있으면, 새로운 신호원의 출현에 의해 상기 이상 신호가 발생하였음을 판단하는 단계; 및
상기 다른 측정 장치에 의해 검출된 주파수 스펙트럼에 상기 이상 신호가 포함되어 있지 아니하면, 상기 측정 장치의 물리적 이상에 의해 상기 이상 신호가 발생하였음을 판단하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 맵핑 방식들에 따른 주파수 스펙트럼의 정보 변화량을 판단하는 단계;
상기 정보 변화량에 기반하여, 상기 맵핑 방식을 상기 복수의 방식들 중 하나에서 다른 하나로 변경할 것을 판단하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 청구항 6에 있어서,
상기 정보 변화량은, 주기적으로 평가되며,
상기 맵핑 방식은, 미리 정해진 제1 개수의 주기들 동안 연속적으로 상기 정보의 변화량이 임계치를 초과하는 경우 변경되는 방법.
- 청구항 7에 있어서,
미리 정해진 제2 개수의 주기들 동안 연속적으로 상기 정보의 변화량이 임계치를 초과하면, 상기 맵핑 방식의 변화를 예고하는 인터페이스 항목을 출력하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 횟수들에 기반하여 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을, 제1 방식, 제2 방식, 제3 방식을 포함하는, 지원 가능한 복수의 맵핑 방식들 중 하나의 맵핑 방식에 따라 출력하는 단계는,
임계치 이상의 정보의 변화량을 검출하는 단계;
상기 임계치 이상의 정보의 변화가 발생함을 알리는 인터페이스 항목을 표시하는 단계를 포함하며,
상기 인터페이스 항목은, 상기 임계치 이상의 정보의 변화량이 발생한 주파수를 지시하는 정보, 임계치 이상의 정보의 변화량이 검출된 시점에서의 주파수 스펙트럼의 썸네일을 포함하는 방법.
- 전파 측정 시스템에 있어서,
안테나를 통해 수신되는 신호를 처리하는 측정 장치;
상기 측정 장치로부터 제공되는 데이터를 분석하고, 주파수 스펙트럼을 포함하는 분석 데이터를 제공하는 데이터 서버; 및
상기 데이터 서버로부터 제공되는 분석 데이터에 기반하여 주파수 스펙트럼을 표시하는 관리 장치를 포함하며,
상기 측정 장치는, 수신된 신호의 주파수 스펙트럼을 검출하고, 상기 주파수 스펙트럼에 기반하여 스펙트럼 빈(bin) 별 전력 값들을 계산하고, 상기 스펙트럼 빈 별 전력 값들을 주파수 빈들에 대응하는 비트맵들에 맵핑하고, 지정된 시간 구간 내의 복수의 시점들 동안 누적된 비트맵들에서 화소 위치 별로 활성화 횟수들을 카운팅하고,
상기 관리 장치는, 상기 횟수들에 기반하여 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 화면을, 제1 방식, 제2 방식, 제3 방식을 포함하는, 지원 가능한 복수의 맵핑 방식들 중 하나의 맵핑 방식에 따라 출력하며,
상기 주파수 빈들은, 상기 주파수 스펙트럼을 표시하는 화면에서 주파수 축을 구성하는 최소 단위로서, 하나의 주파수 빈은 하나의 비트맵에 대응하고,
상기 스펙트럼 빈은, 상기 주파수 스펙트럼으로부터 계산되는 상기 전력 값들에서 주파수 축을 구성하는 최소 단위로서, 하나의 전력 값은 하나의 스펙트럼 빈을 대표하고,
상기 비트맵들 각각은, 일렬로 나열된 복수의 화소들로서, 각 화소의 위치는 전력 값에 대응하고, 각 화소는 활성화 여부 및 색상 값을 이용하여 해당 전력 값의 검출 및 누적 횟수를 표현하며,
하나의 주파수 빈은, 복수의 스펙트럼 빈에 대응하며,
상기 하나의 주파수 빈은, 상기 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들이 모두 매핑되는 하나의 비트맵에 대응하며,
상기 제1 방식은, 각 시점에서, 하나의 비트맵을 구성하는 복수의 화소들 중, 대응되는 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들을 지시하는 위치의 화소들만이 활성화되는 방식이고,
상기 제2 방식은, 각 시점에서, 하나의 비트맵을 구성하는 복수의 화소들 중, 대응되는 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들 중 최대 값에 대응하는 제1 화소 및 최소 값에 대응하는 제2 화소가 활성화되고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소 사이의 모든 화소가 활성화되는 방식이고,
상기 제3 방식은, 각 시점에서, 하나의 비트맵을 구성하는 복수의 화소들 중, 대응되는 복수의 스펙트럼 빈의 전력 값들 중 최대 값에 대응하는 제1 화소 및 최소 값에 대응하는 제2 화소가 활성화되고, 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 제외한 나머지 전력 값들 중 가장 큰 값에 대응하는 제3 화소 및 가장 작은 값에 대응하는 제4 화소가 활성화되고, 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소 사이의 모든 화소가 활성화되는 방식이고,
상기 관리 장치는,
상기 제1 방식에 따라 상기 주파수 스펙트럼을 나타내는 제1 비트맵들을 포함하는 화면을 출력하고,
상기 제1 비트맵들을 포함하는 화면을 출력하는 동안, 상기 제2 방식에 따른 제2 비트맵들 및 제3 방식에 따른 제3 비트맵들을 생성하고,
상기 제1 비트맵들, 상기 제2 비트맵들 및 상기 제3 비트맵들 각각의 화소 별 값 변화량의 평균 또는 합을 산출하고, 및
상기 화소 별 값 변화량의 평균 또는 합이 최대인 방식이 상기 제2 방식이면, 상기 맵핑 방식을 상기 제2 방식으로 변경하는 전파 측정 시스템.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210012045A KR102283695B1 (ko) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210012045A KR102283695B1 (ko) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 방법 및 장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR102283695B1 true KR102283695B1 (ko) | 2021-07-30 |
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ID=77148279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020210012045A KR102283695B1 (ko) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 전파 측정 시스템에서 주파수 스펙트럼을 표시하기 위한 방법 및 장치 |
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KR (1) | KR102283695B1 (ko) |
Citations (3)
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JP2002538442A (ja) * | 1998-12-09 | 2002-11-12 | エル3 コミュニケーションズ コーポレイション | レーダーおよび通信帯域の信号を検出するためのシステムと方法 |
JP2012013701A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Tektronix Inc | 試験測定装置及び方法 |
JP2013127466A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Tektronix Inc | 試験測定装置及び試験測定装置における方法 |
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2021
- 2021-01-28 KR KR1020210012045A patent/KR102283695B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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