KR20060047566A

KR20060047566A - 임의의 장소에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을발생하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20060047566A
Application number: KR1020050035398A
Authority: KR
Inventors: 마틴 카페스; 앤저 에스. 크리쉬나쿠마; 피. 크리쉬난
Original assignee: 아바야 테크놀러지 엘엘씨
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-05-18
Also published as: EP1592273A3; JP2005318603A; CN1691624A; EP1592273A2; CA2497928A1; US20050245252A1; US7583961B2; CA2497928C

Abstract

임의의 장소 q의 사이트(site)에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 획득하기 위한 모델 및 장치가 제공된다. 신호 세기 측정들은 n 샘플링 포인트들의 각각에 대해 획득되고, 임의의 장소 q에서 수신된 신호 세기는 (예컨대, 가역 원리(reciprocity principle)들을 사용하여) 상기 샘플링 포인트들의 각각으로부터 계산되고, 임의의 장소로부터 샘플링 포인트들에서 수신된 신호에 대응하는 신호 세기 측정들이 계산되며, 신호 세기 모델은 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대해 결정된다.

액세스 포인트, 샘플링 포인트, 신호 세기 측정, 가역 원리, 임의의 장소

Description

임의의 장소에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 발생하는 방법 및 장치{Method and apparatus for generating a signal strength model for an access point at an arbitrary location}

도 1은 본 발명이 동작할 수 있는 유선 네트워크 환경을 도시한 도면.

도 2는 종래 신호 세기 추정 기술에 따라 대표적인 사이트(site)의 평면도를 나타내는 개략적인 블록도.

도 3은 본 발명이 임의의 장소를 갖는 액세스 포인트에 대한 신호 세기를 추정할 수 있는 대표적인 사이트의 평면도를 나타내는 개략적인 블록도.

도 4는 본 발명의 특징들을 구체화하는 대표적인 신호 세기 서버의 개략적인 블록도.

도 5는 도 4의 신호 세기 모델링 과정의 대표적인 실시를 기술하는 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 무선 네트워크 환경 101: 무선 장치

102-1 내지 102-L: 엑세스 포인트 200: 대표적인 사이트의 평면도(종래기술)

300: 대표적인 사이트의 평면도 300-1 내지 300-8: 엑세스 포인트

발명 분야

일반적으로, 본 발명은 무선 네트워크에서 무선 액세스 포인트들(APs)의 배치를 결정하는 기술들 특히, 무선 액세스 포인트에 대한 신호 세기 커버리지를 추정하는 방법들 및 장치에 관한 것이다.

발명의 배경

IEEE 802.11 표준에 기초한, 무선 랜(wireless local area network; WLAN)들과 같은 무선 네트워크들은, 기업의 유선 기반시설에 랩톱 컴퓨터들 및 개인 휴대 정보 단말기(PDA)들과 같은, 휴대용 장치들로부터의 무선 데이터 액세스를 제공하기 이전에는 많은 기업들에서 폭넓게 사용되었다. 기반시설-모드 무선 랜은 특정 영역 예컨대, 기업 설비에서 사용된다면, 단말들이 관련된 무선 액세스 포인트들을 적절히 배치하는 것이 필요하다. 단일 액세스 포인트의 커버리지 범위는 한정되기 때문에, 기업 내의 종래의 설치들은 다중 액세스 포인트들로 구성된다. 불량한 신호 수신은 불충분한 전체 처리량과 같은 수용할 수 없는 네트워크 행동을 유도하기 때문에, 상기 영역 전반에 걸친 적합한 신호 커버리지는 확보되어야 한다

무선 네트워크에 대한 액세스 포인트들의 배치를 결정하기 위한 다수의 기술들이 제안되거나 제의되었다. 액세스 포인트가 사이트의 특정 위치에 배치되었다면, 그와 같은 기술들의 중요한 점은 액세스 포인트의 예측된 신호 세기 커버리지 를 결정하는 것이다. 통상적으로, 그와 같은 툴들은 분석적인 무선 전파 모델에 기초하여 액세스 포인트에 대한 예측된 위치에 주어진 신호 세기 커버리지를 추정한다. 상기 모델은, 방해물들의 재료 및 다른 특성들은 물론, 신호 경로에서의 벽들 및 다른 방해물들의 수에 관한 정보가 증가된, 무선 신호 전파(propagation)를 고려한다. 이것은 통상적으로, 평면도 상의 신호 반사기 및 방해물들에 관한 정보를 갖는 빌딩의 자세한 평면도를 요청한다.

본 발명의 양수인에게 양도되고 본 명세서에 참조된 "신호 세기 측정들의 사용에 의한 저렴한 이동 단말들의 위치 추정"의 제목을 갖는, 2004. 2. 11에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 10/776,058은 (i) 실제 신호 측정들을 사용하고 (ii) 신호 반사기 및 방해물의 어떤 명백한 인식을 요구하지 않는 무선 액세스 포인트들의 배치를 결정하는 기술을 개시한다. 본 명세서에서 참조된, 피 크리스한 등의, "A System for LEASE: System for Location Estimation Assisted by Stationary Emitters for Indoor RF Wireless Network", Proc. of IEEE infocom 2004(March, 2004)를 또한 참조하라. 특히, 여러 샘플링 포인트들에서 이 액세스 포인트의 실제 신호 세기 측정들에 기초하는 기존의 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 구성하는 기술이 개시된다. 그때, 신호 세기 모델은 사이트의 어떤 포인트에서 액세스 포인트로부터 추정된 신호 세기를 예측하는데 사용될 수 있다.

사이트에서 요청된 위치로 주어진, 무선 액세스 포인트의 신호 세기 커버리지를 예측하는 방법 및 장치의 필요성이 존재한다. 또한, 액세스 포인트에 대한 실 제 측정들을 갖지 않는 신호 세기 모델을 구성하는 방법들 및 장치에 대한 필요성이 존재한다. 다시 말해, 요청된 위치에서 실제 액세스 포인트를 배치하지 않고 측정들을 획득하지 않으면서, 사이트 내의 임의의 장소에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 구성하는 방법들 및 장치의 필요성이 존재한다.

본 발명의 요약

일반적으로, 사이트(site)에서의 임의의 장소 q에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 획득하기 위해 방법 및 장치가 제공된다. 신호 세기 측정들은 n 샘플링 포인트들의 각각에 대해 획득될 수 있고; 상기 임의의 장소 q에서 수신된 상기 신호 세기는 (예컨대, 가역 원리들을 이용하여) 상기 샘플링 포인트들의 각각으로부터 계산되고; 상기 임의의 장소로부터 상기 샘플링 포인트들에서 수신된 신호에 대응하는 신호 세기 추정들이 계산되며; 신호 세기 모델은 상기 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대해 결정된다.

예컨대, 상기 신호 세기 모델은 (예컨대, 일반화된 부가 모델(GAM)을 사용하여) 상기 획득된 신호 세기 측정들을 세트로 평활화(smoothing)하고; 상기 사이트를 알려진 크기의 정방형들의 그리드(a gird of squares)로 분할하며; 각 그리드 정방형의 중심에 상기 수신된 신호 세기를 추정하도록 스칼라 배열을 형성하기 위해 (예컨대, 아키마 스플라인 보간을 사용하여) 2차원에 걸쳐 상기 세트를 보간함으로써 결정될 수 있다. 상기 스칼라 배열은 상기 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 포함한다.

가역 원리들에 따르지 않는 본 발명의 원리들은 (i) n 샘플링 포인트들의 각각에 대해 신호 세기 측정들을 획득하고; 각 샘플링 포인트에 대해, (ii) 상기 액세스 포인트가 상기 임의의 장소 q에 위치될 때, 상기 샘플링 포인트에서 수신된 상기 신호 세기에 대한 모델을 발생하고; (iii) 상기 액세스 포인트가 상기 임의의 장소 q에 위치될 때, 상기 n 샘플링 포인트들에서 수신된 신호 세기를 계산하며; (iv) 상기 임의의 장소 q에 위치된 상기 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 결정함으로써 사이트에서의 임의의 장소 q에서 액세스 포인트에 대해 획득된다.

본 발명의 다른 특징들 및 이득들과 마찬가지로, 본 발명의 더 완벽한 이해는 다음의 자세한 기술 및 도면들을 참조하여 획득될 것이다.

본 발명은 요청된 위치에 실제 액세스 포인트를 두지 않고 측정들을 얻지 않으면서, 사이트(site) 내의 임의의 장소에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 구성하는 새로운 논-파라메트릭 모델링 기술(non-parametric modeling techique)을 제공한다. 본 발명은 임의의 장소에서 액세스 포인트에 대한 신호 커버리지 모델을 계산하기 위해 새로운 방식으로 여러 고정된 액세스 포인트들로부터 샘플 측정들을 획득한다. 개시된 신호 세기 모델은 사이트의 신호 세기 전파 특성들을 자동적으로 고려하고, 효율적인 전개 방법을 또한 허용할 것이다.

도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 종래의 무선 네트워크 환경(100)을 도시한다. 도 1에서 도시된 것처럼, 무선 네트워크 환경(100)은 무선 장치(101) 및 액세스 포인트들(102-1 내지 102-L)을 포함한다. 무선 장치(101)는 데이터의 블록 또는 패킷들을 무선 네트워크(100)의 외부의 서버들과 같은 다른 장치들로 교환하기 위해 액세스 포인트들(102)을 사용한다. 어떤 주어진 시간에서, 무선 장치(101)는 다른 장치와 통신할 목적으로 액세스 포인트들(102) 중 하나와 관련된다.

실제 엑세스 포인트 위치에 대한 신호 세기 추정

이전에 설명된 것처럼, "신호 세기 측정들의 사용에 의한 저렴한 이동 단말들의 위치 추정"의 제목을 갖는, 2004. 2. 11에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 10/776,058은 일정한 샘플링 포인트들에서 이러한 액세스 포인트의 실제 신호 세기 측정들에 기초한 기존의 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 구성하는 모델링 기술을 개시한다.

일반적으로, 상기 개시된 신호 세기 모델링 기술은 사이트 내의 다수의 샘플링 포인트들(p₁,...,p_n)로부터 액세스 포인트의 수신된 신호 세기의 샘플들을 사용한다. 도 2는 대표적인 사이트(200)의 평면도를 도시하는 개략적인 블록도이다. 도 2에서 도시된 것처럼, 액세스 포인트(250)의 고정된 위치에 대해, 신호 세기는 n 신호 위치들(210-1 내지 210-8)의 각각에서 액세스 포인트로 측정된다(n은 도 2에서 도시된 대표적인 실시예에서 8이다). 수신된 신호 세기는 액세스 포인트(250)로부터 수신된 패킷들(예컨대, 비콘들) 상에 신호를 기록하기 위해 스니퍼를 사용하거나 액세스 포인트(250)를 명확하게 조사함으로써 액세스 포인트(250)를 전송함으로써 평가된다. 통상적으로, 샘플링 포인트들은 사이트(200)를 통해 균일하게 분포된다.

그 후, 획득된 신호 세기 측정들은 예컨대, 티. 하스티 및 알. 티브쉬라니, "Generalized Additive Models", Chapman and Hall (1990)에서 기술된 것처럼, 발생된 부가 모델들에 기초한 기술을 사용하여 임의로 원할해진다. 그때, 원할해진 신호 세기 값들은 예컨대, H. Akima, "Algorithm 761: Scattered-Data Surface Fitting that has the Accuracy of Cubic Polynomial", ACM Transcation on Mathematical Software, Vol. 22, No. 3, 362-71 (Sept., 1996); H.Akima, "Algorithm 760: Rectangular-Grid-Data Surface Fitting that has the Accuracy of Bicubic Polynomial", ACM Transactions on Mathematical Software, Vol. 22, No. 3, 357-61(Sept., 1996); H.Akima, "A New Method of Interpolation and Smooth Curve Fitting Based on Local Procedures", Journal of the ACM, Vol. 17, No. 4, 587-602(Oct. 1970)에서 기술된 예컨대 아키마 스플라인들을 사용하여 보간된다. 일반적으로, 아키마 스플라인 보간은 이변량(bivariate) 보간을 하고 불연속들의 국부적인 억제를 포함하는 많은 바람직한 속성들을 갖는 국부, 삼각 기반 기술(local, triangle-based technique)이다.

A를 이해의 영역을 나타내고, S를 모든 가능한 신호 세기 값들의 세트를 표현하도록 두자. 상기 기술된 처리는 포인트들 P = {p₁,...,p_n} ⊆ A에서 샘플링된 신호 세기 측정들을 사용하여 위치 q ∈ A에서 액세스 포인트에 대한 모델을 만든다. Q = {(s₁,p₁),...,(s_n,p_n)}라 두고, 여기에서 s_i는 위치 p_i에서 측정된 신호 세기이며, 1≤i≤n 이다. 상기 보간 기반 방법은 입력 측정들 Q로부터 평활화 및 보간 을 통해 획득된 신호 세기 값에 이익의 영역 내의 각 포인트를 맵하는 함수(모델),

을 나타낸다. 여기에서 사용된 것처럼, 기호

는 q가 액세스 포인트의 위치를 나타내는 모델을 가리키며, 콘텍스트에서 함께 얻어진 q 및 X는 입력으로서 사용된 측정 세트를 나타낸다. 예컨대, 상기의 경우에서,

은 모델을 나타낸다.

상기 모델은 본 발명에 따라, 사이트의 평면상의 어떤 점으로부터 추정된 신호 세기를 예측하도록 사용될 수 있다.

임의의 장소에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 추정

액세스 포인트에 대한 신호 세기의 실제 샘플들이 사용 가능하다면, 상기 기술은 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 제공한다. 포인트들(p₁,...,p_n)에서 샘플 신호 세기 측정들이 특정 위치(250)에서 액세스 포인트로부터 신호 세기들에 대해 존재했기 때문에, 그러한 것들만이 이 위치에서 액세스 포인트에 대한 모델을 계산하는데 사용될 수 있다.

본 발명은 액세스 포인트에 대한 실제 측정들을 갖지 않고 모델을 발생시키는 기술을 제공한다. 다시 말해, 요청된 위치에 실제 액세스 포인트를 두지 않고 측정들을 얻지 않으면서 임의의 장소에서 액세스 포인트에 대한 모델을 발생시킨다.

본 발명의 일면에 따라, 신호 세기 모델은 특정 위치들에서 액세스 포인트들 (송수신기들)을 두고 이러한 액세스 포인트들의 신호 세기 샘플들을 모집함으로써 발생된다. 그 후, 이러한 샘플들은 알려진 위치에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기를 추정하는 위에서 약술된 방법을 사용한 이러한 액세스 포인트들의 각각에 대한 신호 세기 모델들을 만드는데 사용된다. 그 때, 이러한 액세스 포인트들에 대한 모델들은 다른 잠재적 위치에서 가정의 액세스 포인트에 대한 모델을 만들기 위해 집합적으로 사용된다.

도 3은 대표적인 사이트(300)의 평면도를 도시한 개략적인 도면이다. 도 3에서 도시된 것처럼, 신호 세기는 특정 위치들(310-1 내지 310-8)에 액세스 포인트들을 둠으로써 측정된다(n은 도 3에서 도시된 대표적인 실시예에서 8이다). 본 발명은 액세스 포인트의 가능한 위치(350)에 대해 신호 세기 모델을 추정하는 기술을 제공한다.

샘플링 위치들 P = {p₁,...,p_n}는 상기에서 기술된 사이트(300)의 평면상에 있는 것으로 가정하자. 더욱이, 신호 세기 측정들은 각 위치 p_i, 1≤i≤n 에서 모든 이러한 n 액세스 포인트들로부터 샘플링되고 모집된다. 따라서, 신호 세기들의 n x n 매트릭스 M가 얻어지고, 여기에서 M(i,j)는 위치 p_j에서 액세스 포인트로부터 위치 p_i에서 측정된 신호 세기를 나타낸다. 이전 섹션은 매트릭스 M의 열 M(

,j)을 사용함으로써 위치 p_j에서 액세스 포인트에 대한 신호 전파 모델

을 만드는 방법을 기술했다. 이러한 모델은 포인트 r에서 추정된 신호 세기

을 제공한다. 상기 모델은 신호 세기들의 실제 샘플링을 사용하여 만들어지기 때문에, 사이트들의 속성들을 자동적으로 만드는 것을 고려한다.

위치에서 가상 엑세스 포인트에 대한 신호 세기를 추정하기 위해, 가역 원리들이 사용될 수 있다. 어떤 안테나 이득을 배제하는, 동일 전력으로 전송하는 r₁, r₂에서 각각 하나인 2개의 송수신기를 고려하라. 어떤 주어진 순간에서, 수신기로서 작동하는 r₂에서 송수신기에 의해 측정된 것처럼 송신기로서 작동하는 송수신기 r₁로부터의 신호 세기는 수신기로서 작동하는 r₁에서 송수신기 및 송신기로서 작동하는 r₂에서 송수신기를 갖고 포인트 r₁에서 측정된 것과 동일하다. 실제로, 2개의 측정들은 동시에 발생되지 않고, 시간에 따라 변화하는 신호는, 측정들에서의 가역이 항상 정확하지는 않고 대략적인 것을 의미할 수 있다. 따라서, 메트릭스 M은 측정된 신호 세기의 예측된 대략적인 가역 때문에 거의 대칭적 즉, M(i,j)

M(j,i) 이어야만 한다.

포인트 q에서 가정의 ("테스트") 엑세스 포인트(350; 도3)에 대한 신호 세기 모델을 획득하는 과정이 처리된다. 엑세스 포인트가 물리적으로 포인트 q에 존재하지 않지만, 엑세스 포인트가 포인트 q에 놓여져 있었다면, 신호 세기 전파 모델이 요청되는 것이 또한 인식된다. 상기의 논의로부터 측정된 신호 세기들이 샘플링 포인트들의 각각에서 포인트 q로부터 획득되었다면, 신호 세기 모델은 포인트 q에서 액세스 포인트로 구성될 수 있다.

실제 액세스 포인트들에 대한 신호 세기 모델들 및 가역 원리는

1≤j≤n에 의해 q에서 액세스 포인트로부터 샘플링 포인트들의 각각에서 측정될 신호 세기를 추정하도록 영향을 받는다. 이것은 알려진 위치에 대해 상기의 약술된 보간 기반 기술에 대해 입력 {(

, p₁),...,(

, Pn)}으로 사용된 샘플링 포인트들(p₁,...,p_n)에서 q에서의 액세스 포인트로부터 n 신호 세기 추정들을 제공한다. 따라서, 합성된 모델은

로 나타난 포인트 q에서 액세스 포인트에 대해 얻어진다.

본 발명의 변화에서, 상기 기술은 가역 원리를 사용하지 않도록 수정될 수 있다. 일반적으로, 모델들은 (열들 대신에) 매트릭스 M의 행들 M(j,

)을 사용함으로써 먼저 만들어진다. 직관적으로, 이러한 모델들은 신호 세기가 측정되는 위치를 고정시키는 동안 액세스 포인트를 움직이는 효과를 캡쳐한다. 그때, 이러한 모델들은 현재 개시에 기초하여 당업자에게 명백한 것처럼, 위치에서 가상 액세스 포인트에 대한 모델을 만들기 전처럼 집합적으로 사용될 수 있다. 대안으로, 전-처리 과정은 예컨대, M'(i,j) = M'(j,i) = f(M(i,j) = M(j,i))을 적용함으로써, 원래 측정 매트릭스 M을 대칭 매트릭스 M'으로 변환하도록 소개될 수 있는데, 여기에서 f는 평균 또는 최소 함수와 같은 함수이다.

도 4는 본 발명의 특징들을 구체화하는 대표적인 신호 세기 서버(400)의 개략적인 블록도이다. 신호 강도 서버(400)는 개인 컴퓨터, 워크 스테이션 또는 서버와 같은 어떤 컴퓨터 장치가 될 수 있다. 도 4에서 도시된 것처럼, 대표적인 신호 세기 서버(400)는 다른 종래의 요소들(도시되지 않음)에 부가하여 처리기(410) 및 메모리(420)을 포함한다. 처리기(410)는 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행하도록 메모리(420)와 결합하여 동작한다. 그와 같은 프로그램들은 메모리(420) 또는 신호 세기 서버(400)에 액세스가능한 다른 기억 장치에 기억되고 종래의 방식으로 처리기(400)에 의해 실행될 수 있다.

예컨대, 메모리(420)는 n 샘플링 포인트들(p₁,...,p_n)에 대한 측정된 신호 세기들의 n x n 매트릭스 M를 포함하는 신호 세기 측정 데이터베이스(430)를 기억할 수 있다. 부가하여, 메모리(420)는 도 5와 결합하여 아래에서 기술된 신호 세기 모델링 처리(500)를 기억할 수 있다. 일반적으로, 신호 세기 모델링 처리(500)는 n 샘플링 포인트들에서 얻어진 신호 세기 측정들을 처리하고, 임의의 장소 q에 대해 신호 세기 모델을 만들기 위해 임의의 장소 q에서 모집되었던 입력을 합성한다.

도 5는 신호 세기 모델링 처리(500)의 대표적인 실시예를 기술하는 흐름도이다. 도 5에서 도시된 것처럼, 신호 세기 모델링 처리(500)는 단계(510)동안 사이트에서 n 샘플링 포인트들(p₁,...,p_n)을 처음에 선택한다. 따라서, n 샘플링 포인트들(p₁,...,p_n) 각각에 대해, 신호 세기 모델은 각 샘플링 포인트(p₁,...,p_n)에 액세스 포인트를 둠으로써 단계(520)동안 만들어진다.

임의의 장소q에 대해, 그와 같은 임의의 장소에서 수신된 신호 세기는 단계(530)동안 모든 샘플링 포인트들(p₁,...,p_n)에서 액세스 포인트들로부터 계산된다. 가역 원리들은 모든 샘플링 포인트들(p₁,...,p_n)에서 액세스 포인트들에 대응하는 n 신호 세기 측정들을 얻기 위해 단계(540) 동안 임의로 적용된다. 고정된 위치들에 대한 상기에서 기술된 모델 알고리즘은 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대해 신호 세기 모델을 획득하기 위해 단계(550) 동안 적용된다.

신호 세기 모델을 발생하는 적합한 기술의 상세한 논의에 대해, 여기에서 참조에 의해 구체화된 예컨대, "신호 세기 측정들의 사용에 의한 저렴한 이동 단말들의 위치 추정"의 제목을 갖는, 2004. 2. 11에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 10/776,058을 참조하라. 일반적으로, 신호 세기 모델은 단계(540) 동안 합성되었던 신호 세기 측정들을 사용하여 다음처럼 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대해 단계(550) 동안 발생될 수 있다.

합성된 신호 세기 측정들을 예컨대, 일반화된 부가 모델(GAM)을 사용하는 세트로 평활화;

평면(300)을 알려진 크기의 정방형들의 그리드로 분할; 및

각 그리드 정방형의 중심에 수신된 신호 세기(임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델)를 추정하도록 스칼라 배열을 형성하기 위해 2차원에 걸쳐 세트를 (아키마 스플라인 보간과 같은) 보간.

대표적인 전개 방법

본 발명은 예컨대, 패킷들을 무선으로 전송하고 수신하며 적용가능한 기술들에 대해 수신된 신호 세기를 특정할 수 있는 작은 형식 인자를 갖는 배터리 작동 장치들을 사용하여 이용될 수 있다. 그와 같은 장치들은 무선 보조 수신/전송 국들(WARTS)로 언급된다. 개념적으로, WARTS 장치들은 패킷들의 스트림을 전송하고 다 른 무선 장치들 특히, 다른 WARTS 장치들로부터 패킷들을 수신하며 수신된 패킷들에 대해 신호 세기를 기록한다. 위치 추정, 모니터링 및 무선 안전에 대해, 스니퍼/신호 측정 장치들은 S. Ganu 등, "Infrastructure-Based Location Estimation in WLAN Networks", Proc. of IEEE Conference on Wireless Communications and Networking Conference 2004, Atlanta, GA (2004)에서 기술된 것처럼 사용될 수 있다.

WARTS 장치들은 사이트에서 적합한 위치들에 고정될 수 있고 관리자에 의해 파워 업 될 수 있다. WARTS 장치들은 모든 필요한 데이터 특히 상기에서 기술된 매트릭스 M을 자동적으로 모집하기 위해 (예컨대, 표준 ad-hoc 네트워킹 원리들을 이용한) 적합한 프로토콜을 이용할 수 있다. 상기 모집된 데이터는 오프-라인으로 사용될 수 있다. 상기에서 표현된 기본 신호 세기와는 다른 특성들을 추정하기 위해 기술들을 확장하는 것이 또한 가능하다. 예컨대, 다음의 추정들: (i) 여러 다른 액세스 포인트 전송 파워들에 대한 측정들, (ii) 관찰된 데이터 속도, (iii) 다른 무선 기술들에 대한 측정들 예컨대, 802.11 a/b/g 이 가능하다.

제조 및 시스템 관련 항목

기술 분야에서 알려진 것처럼, 여기에서 기술된 방법들 및 장치들은 위에서 실시된 컴퓨터 판독가능 코드 수단을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 자체적으로 포함하는 제조의 문서로서 분류될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드 수단은 이하에서 여기에서 기술된 장치를 만들거나 방법들을 수행하기 위해 단계들 중 모 두 또는 일부를 수행하기 위해 컴퓨터 시스템와 함께 동작가능하다. 컴퓨터 판독 매체는 기록가능 매체(예컨대, 플로피 디스크들, 하드 드라이브들, 컴팩 디스크들 또는 메모리 카드들)이 될 수 있거나 전송 매체(예컨대, 광-섬유들을 포함하는 네트워크, 월드-와이드 웹 케이블들 또는 시간 분할 다중 액세스, 코드 분할 다중 엑세스 또는 다른 무선 주파수 채널을 사용한 무선 채널)가 될 수 있다. 사용하기에 적합한 정보를 컴퓨터 시스템에 기억할 수 있는 알려지거나 개발된 어떤 매체는 사용될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 코드 수단은 자기 매체 상의 자기 변화들 또는 컴팩 디스크 표면상의 높이 변형들과 같은 컴퓨터가 명령들 및 데이터를 판독하게 하는 어떤 매커니즘이다.

여기에서 기술된 컴퓨터 시스템들 및 서버들은 여기에서 기술된 방법들, 단계들, 기능들을 수행하기 위해 관련된 처리기들을 구성할 것이다. 메모리들은 분산되거나 국부적으로 될 수 있고 처리기들은 분산되거나 단독일 수 있다. 메모리들은 전기, 자기 또는 광 메모리, 또는 기억 장치들의 여러 유형들의 어떤 조합으로서 실시될 수 있다. 더욱이, 용어 "메모리"는 관련된 처리기에 의해 액세스된 어드레스가능한 공간의 어드레스로부터 판독하거나 기록될 수 있는 어떤 정보를 완수하기에 충분히 넓게 구성되어야 한다. 이러한 규정으로, 관련된 처리기가 네트워크로부터 정보를 검색할 수 있기 때문에, 네트워크상의 정보는 여전히 메모리 내에 존재한다.

여기에서 도시되고 기술된 실시예들과 변형들은 본 발명의 원리들의 단순한 예시이고, 본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어나지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있는 여러 변형들임을 알 수 있다.

본 발명은 무선 네트워크에서 무선 액세스 포인트들(APs)의 배치를 결정하는 기술들 특히, 무선 액세스 포인트에 대한 신호 세기 커버리지를 추정하는 방법들 및 장치를 제공하는 효과를 갖는다.

Claims

사이트(site)에서의 임의의 장소 q에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 획득하는 방법에 있어서,

n 샘플링 포인트들의 각각에 대해 신호 세기 측정들을 획득하는 단계;

상기 샘플링 포인트들의 각각으로부터 상기 임의의 장소 q에서 수신된 상기 신호 세기를 계산하는 단계;

상기 임의의 장소로부터 상기 샘플링 포인트들에서 수신된 신호에 대응하는 신호 세기 추정들을 획득하는 단계; 및

상기 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 결정하는 단계를 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 신호 세기 모델을 결정하는 단계는:

상기 획득된 신호 세기 측정들을 세트로 평활화(smoothing)하는 단계;

상기 사이트를 알려진 크기의 정방형들의 그리드(a gird of squares)로 분할하는 단계; 및

각 그리드 정방형의 중심에 상기 수신된 신호 세기를 추정하도록 스칼라 배열을 형성하기 위해 2차원에 걸쳐 상기 세트를 보간하는 단계를 더 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 스칼라 배열은 상기 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 평활화 단계는 일반화된 부가 모델(generalized additive model; GAM)을 구현하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 보간 단계는 아키마 스플라인 보간(Akima spline interpolation)을 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

모집 단계는 상기 샘플링 포인트들의 각각에 송수신기를 두는 단계를 더 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 샘플링 포인트들의 각각으로부터 상기 임의의 장소 q에서 수신된 상기 신호 세기를 계산하는 단계는 가역 원리(reciprocity principle)들을 적용하는, 신 호 세기 모델 획득 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 사이트는 상기 액세스 포인트를 포함하는 무선 네트워크의 전개(deployment)를 위해 평가되는, 신호 세기 모델 획득 방법.
사이트에서의 임의의 장소 q에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 획득하는 장치에 있어서,

메모리; 및

상기 메모리에 연결된 적어도 하나의 처리기로서,n 샘플링 포인트들의 각각에 대해 신호 세기 측정들을 획득하고, 상기 샘플링 포인트들의 각각으로부터 상기 임의의 장소 q에서 수신된 상기 신호 세기를 계산하고, 상기 임의의 장소로부터 상기 샘플링 포인트들에서 수신된 신호에 대응하는 신호 세기 추정들을 획득하며,상기 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 결정하도록 동작하는, 상기 적어도 하나의 처리기를 포함하는, 신호 세기 모델 획득 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 처리기는 또한,

상기 획득된 신호 세기 측정들을 세트로 평활화하고, 상기 사이트를 알려진 크기의 정방형들의 그리드로 분할하며, 각 그리드 정방형의 중심에 상기 수신된 신 호 세기를 추정하도록 스칼라 배열을 형성하기 위해 2차원에 걸쳐 상기 세트를 보간하도록 구성된, 신호 세기 모델 획득 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 스칼라 배열은 상기 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대한 상기 신호 세기 모델을 포함하는, 신호 세기 모델 획득 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 처리기는 상기 평활화 단계를 실행하기 위해 일반화된 부가 모델(GAM)을 구현하는, 신호 세기 모델 획득 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 처리기는 아키마 스플라인 보간을 사용하는, 신호 세기 모델 획득 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 처리기는 또한, 상기 샘플링 포인트들의 각각으로부터 상기 임의의 장소 q에서 수신된 상기 신호 세기를 계산하기 위해 가역 원리들을 적용하도록 구성된, 신호 세기 모델 획득 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 사이트는 상기 액세스 포인트를 포함하는 무선 네트워크의 전개를 위해 평가되는, 신호 세기 모델 획득 장치.
사이트에서의 임의의 장소 q에서 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 획득하는 방법에 있어서,

n 샘플링 포인트들의 각각에 대해 신호 세기 측정들을 획득하는 단계;

각 샘플링 포인트에 대해, 상기 액세스 포인트가 상기 임의의 장소 q에 배치될 때, 상기 샘플링 포인트에서 수신된 상기 신호 세기에 대한 모델을 발생하는 단계;

상기 액세스 포인트가 상기 임의의 장소 q에 배치될 때, 상기 n 샘플링 포인트들에서 수신된 신호 세기를 계산하는 단계; 및

상기 임의의 장소 q에 위치된 상기 액세스 포인트에 대한 상기 신호 세기 모델을 결정하는 단계를 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법..
제 16 항에 있어서,

상기 신호 세기 모델을 결정하는 단계는:

상기 획득된 신호 세기 측정들을 세트로 평활화하는 단계;

상기 사이트를 알려진 크기의 정방형들의 그리드로 분할하는 단계; 및

각 그리드 정방형의 중심에 상기 수신된 신호 세기를 추정하도록 스칼라 배 열을 형성하기 위해 2차원에 걸쳐 상기 세트를 보간하는 단계를 더 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 스칼라 배열은 상기 임의의 장소 q에 위치된 액세스 포인트에 대한 신호 세기 모델을 포함하는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 사이트는 상기 액세스 포인트를 포함하는 무선 네트워크의 전개를 위해 평가되는, 신호 세기 모델 획득 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 샘플링 포인트들은 고정된 위치를 갖는, 신호 세기 모델 획득 방법.