CN1281605A - 在无线通信系统中预测信号特性的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

该设备包括一个存储器(50),用于存储微型小区发射机(34)和宏小区发射机(312)的表示。配置微型小区发射机的表示以发射第一信号的表示,配置宏小区发射机的表示以发射第二信号的表示。一个数据库(51)响应于该存储器。该数据库具有多种数据结构,并且该多种数据结构包括一个地理区域的地图。在该地图上定位一个预定位置(11)。一个小平面(600)与该预定位置相关,该小平面具有一定大小并包括定义一个平面的至少三个点。第一(53)和第二(54)指令集可用于计算第一和第二信号的特性。响应于存储器和数据库的处理器(52)使用第一指令集和第二指令集之一来计算预定位置上的特性。

Description

在无线通信系统中预测信号特性的方法和设备
本发明一般涉及通信系统，尤其涉及在无线通信系统中预测信号特性的方法和设备。
微型小区可以用于在固定区域内提供无线通信，通常是具有小覆盖区的小的低功率无线基站。微型小区可通过数字无线电传输或光纤连接到较大的基站或宏小区。一个典型的小区基站，即微型小区或宏小区，包括一个或多个收发信机和一个发射机，例如天线，并向该小区基站的指定覆盖区内的用户提供通信业务。
设计一个包括微型小区和宏小区的通信系统需要选择发射机的地理位置、它们想要的覆盖区和它们的信号辐射图，以便在使与共享相同或类似频率的其它覆盖区之间的干扰最小化的同时，在每个小区的指定覆盖区内提供诸如射频(RF)的特定频率。
可能很难预测进出小区的实际信号传播图，然而，因为建筑物和其它的地形不规则性可能在无法预测的方向上反射信号，导致在一个小区的指定覆盖区内信号强度不够，和/或另一小区的覆盖区内无法接受的干扰电平。
可以使用几种软件工具来预测信号传播路径和帮助规划无线通信系统的物理布局。这种工具的例子包括但不仅限于摩托罗拉的NetplanTM射频系统规划和管理工具、移动系统公司的PlaNetTM射频覆盖工具、LNS的射频规划工具和可购买的由T.Rappaport开发的射线跟踪工具。然而，当前这些和其它软件工具可能不适合用于规划所有类型的通信系统。
首先，用于宏小区和用于微型小区的环境模型或高分辨率地图是不同的，该环境模型或高分辨率地图一般使用数据库中存储的信息模拟在与通信系统相关的地理区域内指定的区域，并用于预测特定位置上的信号特性。例如，宏小区地图一般要求比微型小区地图更低的分辨率(或可变的分辨率层)，一般使用高分辨率的数据库来模拟微型小区地图。
其次，通常在预测与宏小区有关的信号特性例如信号强度时，使用过分简化的路径损耗等式和经验或统计传播模型；而对于微型小区，更复杂的射线跟踪技术或确定型模型被用于预测信号特性，例如实际的信号传播路径。通常，宏小区传播模型的相关数据库和微型小区传播模型的相关数据库所用的坐标系统和/或格式不同。
尽管可以人工选择和现场测试频率、信号辐射图和/或信号功率的不同组合以便为包括微型小区和宏小区的通信系统中的每个小区获得完整的覆盖和可接受的干扰电平，这种方法可能浪费时间和不经济。
因此，需要一种在同时具有宏小区和微型小区的通信系统中预测信号特性的方法和设备，该方法和设备将具有不同分辨率的地图组合成具有单一坐标系统的一张地图，并根据指定的特定点位置自适应地调整信号特性的预测。
根据本发明的一个方面，通过一种方法解决上述需要，该方法用于在地理区域内的预定位置上预测第一和第二信号的特性，并在服务该地理区域的无线通信系统中使用，该无线通信系统包括第一发射机和第二发射机，第一发射机是配置为发射具有第一波长的第一信号的微型小区发射机，第二发射机是配置为发射具有第二波长的第二信号的宏小区发射机。该方法包括：定位第一和第二发射机的表示(representation)；定义该地理区域的环境模型；在该环境模型中定义多个小平面，多个小平面中的每个小平面包括定义一个平面的至少三个点并具有一定大小，至少一个小平面与预定位置相关；提供用于预测特性的第一种技术；提供用于预测特性的第二种技术；根据与预定位置相关的至少一个小平面的大小，并根据第一波长和第二波长，使用第一种技术和第二种技术中的一种技术预测预定位置上的特性；和根据该预测，修改与无线通信系统相关的参数。
根据本发明的另一个方面，在服务一个地理区域的无线通信系统中，一种用于计算该地理区域内预定位置上第一信号和第二信号的特性的设备，该设备包括用于存储微型小区发射机和宏小区发射机的表示的存储器。配置微型小区发射机的表示以发射第一信号的表示，配置宏小区发射机的表示以发射第二信号的表示。一个数据库响应于该存储器。该数据库具有多种数据结构，该多种数据结构包括该地理区域的地图。在该地图上定位预定位置。一个小平面与该预定位置相关。该小平面具有一定大小并包括定义一个平面的至少三个点。提供用于计算特性的第一指令集和用于计算特性的第二指令集。一个处理器响应于存储器和数据库，该处理器使用第一指令集和第二指令集中的一个指令集计算预定位置上的特性。
根据本发明的另一个方面，在服务一个地理区域的无线通信系统中，该无线通信系统包括第一发射机和第二发射机，第一发射机是配置为发射第一信号的微型小区发射机，第二发射机是配置为发射第二信号的宏小区发射机，一种在该地理区域内预定位置上确定第一和第二信号的特性的设备，该设备包括：定位第一和第二发射机的表示的装置；定义该地理区域的环境模型的装置；定义该环境模型中多个小平面的装置，多个小平面中的每个小平面包括定义一个平面的至少三个点并具有一定大小，至少一个小平面与预定位置相关；预测特性的第一装置；预测特性的第二装置；选择用于预测的第一装置和用于预测的第二装置之一以确定预定位置上特性的装置，该选择基于与预定位置相关的至少一个小平面的大小，并基于第一信号和第二信号的波长。
根据已经作为例子图示并说明的本发明优选实施例的下述说明，本发明的优点对于本领域的技术人员来说将更加明显。如所理解的，本发明可以实施其它的和不同的实施例，并能在各个方面修改其细节。因此，附图和说明书在本质上被视为说明性的，而非限制性的。
图1是包括宏小区和微型小区的典型的蜂窝通信系统。
图2是根据本发明优选实施例的一种预测信号特性的方法的流程图。
图3是环境模型的顶视图，说明建筑物和其它地形不规则性在各个方向反射天线波束图的方式。
图4是一个小平面的图形表示，它可以表示图3所示环境模型的一部分。
图5是根据本发明优选实施例的一种预测信号特性的设备的方框图。
现在参见附图，其中相同标号表示相同的部件，图1图示一个典型的蜂窝通信系统200。多个移动通信单元(未图示)或移动站可以分别在由基站312、314和316服务的区域412、414或416内操作。基站314和316及其相应区域414和416分别是微型小区，而基站312和相应区域412是宏小区。服务区412、414和416共同覆盖一个特定地理区域400。
在地理区域400内图示多个点11或可测量的区域，其实际上可能表示特定大小的区域或指定区域的空间中心。点11可以定位在区域400内的任何位置。可以在区域400内标识任意数目个点11，并且可以假设移动站在点11上操作。相邻服务区412、414和416可以重叠(如图所示)或基本上相互邻接。显然基站312、314和316可以是扇区基站(未图示)的扇区，或它们本身可以是扇区基站，但通常是具有发射机的装置，该发射机例如是能向将建立通信的整个区域发射无线电信号的天线。在本文中无论何处提及射频信道，这种信道都将被理解为指基于编码的射频通信系统中的信道和基于频率的系统中的信道。
可从摩托罗拉公司购买的诸如基站312、314或316的基站可以包括为移动通信单元和基站312、314和316之间的通信提供通信信道的多个收发信机(未图示)，还可以包括一个发射机，例如发射和接收通信信号的天线19。可以使用公知的组合方法从单个天线19发射多个频率，例如多条语音和信令信道。天线19可以是任意类型的天线，例如定向波束、单波束、全波束、曲面或阵列天线，可以使用各种公知技术控制其发射功率和/或定相。
一个或多个基站312、314和316可以与具有公知结构和功能的基站控制器(未图示)通信，例如摩托罗拉基站控制器，或者本身可以是一个完整的基站系统。当存在其它基站时，也可以将其连接到基站控制器。基站控制器或基站系统又可以与一个交换机(未图示)通信，该交换机可以是诸如可从摩托罗拉公司购买的EMXTM2500的移动交换中心或其它合适类型的交换机。其它基站控制器(未图示)或基站系统也可以连接到该交换机。交换机可以进一步与公用交换电话网(PSTN)(未图示)通信，允许移动通信单元接入陆地通信线路，并且反之亦然。
基站312、314和316和移动站之间的多址无线通信最好发生在提供物理路径的射频(RF)信道上，在该物理路径上发射通信信号，例如语音、数据和视频。基站到移动站的通信被称为发生在正向链路信道上，而移动站到基站的通信被称为在反向链路信道上。通信信道可以是导频信道、寻呼信道、同步信道、业务信道或部分业务信道。
在规划一个诸如图1所示的系统200的无线通信系统时，必需适当选择基站312、314和316的地理位置和覆盖区412、414和416的近似边界，以便在不导致相邻信道或同信道干扰形式的过度干扰的情况下，诸如射频信号的合适信号从天线19传播到指定覆盖区412、414和416内的几乎每个点。在CRC出版社于1997年出版的Jerry D.Gibson主编的“通信手册”81章1146页至1159页中描述了设计诸如蜂窝无线电话网的无线通信系统所涉及的一般原理，在此引用作为参考。
如果可以正确地预测从天线19发射的信号的特性，将有可能正确地定位基站312、314和316。如所公知的，除了取决于建筑物位置和其它的地形不规则性之外，信号特性和由此确定的覆盖区412、414和416的形状和大小可以作为天线19放置地点的可用性和业务拥塞的函数而变化。
根据本发明的一个方面，提供一种在诸如包括宏小区、微型小区和混合分辨率数据库的系统200的无线通信系统中预测信号特性的方法，以便在点11上存在与每个基站312、314和316相关的理想信号特性，该方法的流程图如图2所示(并参照图1和其它必需的附图作进一步的说明)。
在方框502，执行加载和初始化数据的步骤。该步骤可以包括以机器可读的格式表示基站312、314和316，和根据不同衰减电平选择基站312、314和316的表示的初始地理位置以及覆盖区412、414和416的近似位置。还可以假设与基站312、314和316的天线19相关的一组初始发射功率值和天线19所发射信号的特定频率。例如，蜂窝无线电话通常工作在890MHz的范围内和1.9GHz的范围内，但也可以指定其它频率。如果在特定天线的近场内有一个目标，则可以使用一个天线方向图库，其中使用诸如有限差分时域(FDTD)或有限元法(FEM)的数值方法预先生成该库。
该方法在方框504上继续，在此选择一个或多个指定区域或预定位置。例如，一个或多个点11可以组成一个指定区域。还可以在方框504上选择指定的一个或多个信号特性。信号特性的例子包括但不仅限于信号强度、信号传播路径、信号干扰和信号极化。
接着，在方框506定义地理区域200的环境模型或地图。图3表示环境模型300的一个例子。如图所示，可改变传播信号方向的物体相对于天线19被定位，该物体包括但不仅限于建筑物304、306、308和310，该天线19可以与基站312、314和316中的一个基站相连。可以为诸如建筑物、高地的物体和诸如树木、水和岩石的自然物体的位置、大小和组成建立三维模型并存储在数据库中。最好使用数值方法导出诸如已知表面和不均匀粗糙表面的各种物体的三维衍射、反射和扩散散射系数，该数值方法例如是有限差分时域(FDTD)分析或有限元分析--用散射系数建立不同材料的模型，再用它预测反射或衍射信号的特性。FDTD和/或其它数值方法也可以用于导出实际的天线方向图，该天线方向图包括当在天线的近场内存在墙壁、楔形和拐角时其相应的效应。可以假设被建立模型的物体的介电常数或介电性，并可以使用一台超级计算机提取系数。然后，可以将这些系数作为数据结构存储在数据库中以便进一步使用。例如，可以以诸如查找表的公知格式存储所提取的系数。
在IEEE(1997)1957-1961页E.K.Tameh等人所著的“以使用摄影测绘地形和建筑物数据为基础的综合宏小区和微型小区传播模型”中描述了一种建立三维模型的方法，在此引用作为参考。1992年10月的IEEE天线和传播学报第40卷10期1121-1131页，M.Lebherz等人所著的“考虑三维地形用于VHF/UHF范围的通用波传播模型”介绍了一种传播模型，该传播模型考虑使用三维地形数据库在甚高频和超高频范围内进行覆盖预测，在此引用作为参考。其它关于传播和/或环境模型的文章包括：1997年5月的IEEE移动技术学报第46卷2期508-517页，K.Rizik等人所著的“用于微型小区环境中传播预测的两维射线跟踪模型”；IEEE第386期会议出版物1993年10月C11-14第343-348页，N.Geng等人所著的“使用确定型三维波传播模型的无线电中继链路性能仿真”；1993年9月的IEEE通信选择区域期刊第11卷7期，T.Kürner等人的“三维数字地形波传播模型的概念和结论：概述”；1993年5月的IEEE电磁兼容性学报第35卷2期，P.A.Tirkas等人的“用于具有复杂结构的电磁辐射、干扰和相互影响的有限差分时域法”；1996年10月的IEEE天线和传播学报第44卷10期，S.Y.Tan等人的“以衍射和多重图像理论的统一理论为基础的微型小区通信传播模型”；和1995年11月IEEE天线和传播学报第43卷11期，J.B.Schneider等人的“用于粗糙表面散射的蒙特卡洛FDTD技术”。所有这些文章在此引用作为参考。
环境模型300最好适应地理区域200内不同区域的不同分辨率。例如，在乡村平坦地区，100-200米的分辨率可能是足够的，而在市区或地形不规则的地区可能需要10米或更高的分辨率。希望在保持单一坐标系统的同时获取这种非均匀地图。通常在椭圆面坐标系统或球形坐标系统中表示通过诸如卫星、地图和航空摄影等各种方法收集的数据。最好将椭圆面坐标系统转换成直角坐标系统并仅使用直角(笛卡儿)坐标物理学。
最好将地理数据分离和分类成乡村、市区和混合区域。根据地面覆盖和高度进一步分类乡村地区。地面覆盖的例子包括森林(每一区域具有一定密度的树木)、湖泊、空旷干地和空旷湿地。高度的例子包括平坦区域、具有特定不规则性或粗糙度的平坦地区、丘陵地区和山地。可以根据例如用典型的美国城市、欧洲城市和郊区定义的建筑物密度来分类市区。可以给每类数据指定它所特有的反射系数和/或漫射系数，并且还可以定义过渡区域。
在方框508，提供预测技术，该技术模拟环境模型300中信号28的方向改变，即反射、衍射或扩散。第一种预测从一个或多个天线19发射的信号28的特性的技术是一种确定型技术，包括使用描述物理现象的数学公式，例如三维散射计算。通常将这种计算的使用称作射线跟踪。典型地，基础计算以衍射或几何/物理光学的统一理论为基础，包括在直角坐标系统中描述的平面波相等特性。
根据本发明的优选实施例，从天线辐射的能量被处理为能量密度，即瓦特/米2。这种辐射能量在平面而非点上撞击诸如墙的物体。结果，在表面上可能感应出电流，该电流再次辐射。表面的性质(即其材料和几何结构)确定该表面电流。检测再次辐射能量的方向和新信号特性的相关信息(例如极化状态、信号强度、信号幅度)。例如，在由绝缘或不均匀物体反射之后，垂直极化信号可能被去极化。最好根据小平面库来预测极化或去极化度(下文进一步讨论)，每个小平面具有特定的材料组成和不均匀性，以便当入射信号在特定极化上撞击某个小平面时，可以知道或选择反射信号的极化状态。这种技术和/或库通常被称为测定极化散射矩阵。
也可以使用公知的镜像法或公知的点积法确定性地预测诸如信号28的信号的衰减。可以在与本发明共同转让的美国专利申请US08/701，257、08/656，029、08/415，051和08/685，344中发现镜像法的详细说明。上述每一专利申请在此引用作为参考。
预测信号28的特性的第二种技术是统计/经验技术，该技术最好包括数值方法的使用。数值方法的例子包括FDTD、有限元法(FEM)或动差法(MOM)。可以预先计算数值方法的结果并存入库、数据库、表格等。例如，可以创建并由用户选择用于各种建筑物拐角的衍射系数库，或者如果没有可用的详细建筑物信息，可以选择与典型的不均匀楔形物相关的衍射系数。可以将散射矩阵用于三维类型的问题，该矩阵具有诸如菲涅耳系数的列和/或元素。
接着，在方框510，开始一处理，该处理自动确定在指定的选择区域上指定的信号特性。
在方框512，所选指定区域的大小确定分辨率，在该分辨率上计算所选的信号特性。例如，如果指定区域是十平方米，标识这个指定区域的直角坐标。如果要求高分辨率，可以将该指定区域划分成尽可能小的单个区域，或者如果要求较低的分辨率，可以将其视为一个完整区域。通常，指定的区域越小将提供越高的分辨率输出，而指定的区域越大将提供较低的分辨率输出。
最好用一个或多个小平面表示每个指定区域。如图4所示，小平面600是在三维空间内由三个或多个点确定并定界的平面，并且是计算机科学领域中的一种公知对象。小平面600可以是三角形或矩形的。还表示了与小平面600的平面垂直的向量N602。指定的单个区域可以包括不同大小的一个或多个小平面。最好创建小平面库，以便每个小平面在特定的入射角度上具有特定的材料组成和不均匀性。
小平面600的大小最好根据分辨率变化，在该分辨率上计算所选信号特性，并且其大小也可以根据小平面位置的重要性而变化。例如，主要街道和建筑物上或其邻近区域可以被视为更重要，因此，与诸如田野或湖泊的无人居住区相比，具有更多和更小的小平面。另外，如上所述，最好根据诸如地面覆盖和高度的地理特征确定小平面的大小。例如，在森林地区，小平面的大小可以不同于市区(例如更大)。每个小平面将具有它自身的反射系数和/或散射扩散系数。
根据本发明的优选实施例，根据定义指定的特定区域的小平面的大小，相对于所研究的信号频率，自动或自适应地应用一种在指定的特定区域上预测所选信号特性的技术。例如，众所周知，如果信号的波长等于或大于小平面的表面半径，几何光学技术可能不正确地预测该信号的特性。在这种情况下，可以使用诸如FDTD的数值方法技术。相反地，当信号波长远小于小平面的大小时，可以成功地使用几何光学技术。
一种在特定区域上预测所选信号特性的技术还可根据由特定小平面或其一部分定义的材料和/或特定小平面的位置。例如，可以定义材料或地形不规则性的各种等级，并且对于特定大小的不规则性，可以使用确定模型或统计方法来预测信号特性。
因此，如图2所示，可以在方框514确定小平面大小、物理特性和位置，并在方框516选择一种预测技术。
在方框518预测信号特性。可以以三维图形、两维图形、表格或其它任何方式显示预测结果。
根据信号频率并根据与指定区域相关的小平面大小和材料修改预测信号特性的方式可提供许多好处。例如，可以使用单个统一坐标系统和单个环境模型预测与宏小区和微型小区相关的环境中电磁场的传播--该电磁场的传播在890MHz是平坦的，但在1.9GHz可能不是平坦的。
如方框520所示，可能需要根据信号特性的预测修改与无线通信系统相关的参数。可以修改的参数的例子包括，基站312、314和316的位置、与基站312、314和316的天线19相关的一个或多个发射功率值和由基站19发射的信号的特定频率。
以这种方式，可以在与无线通信系统200相关的地理区域400内在不同点上自动预测信号特性。可以选择基站和/或天线位置、频率、信号功率的组合，使得几乎完全覆盖业务区412、414和416并在任意给定点11上具有到邻近服务区的最小传播。
参见图5，同时适当参见图1-4，图示一个设备60，例如可以是通用计算机，用于根据本发明的优选实施例预测信号特性。存储器50存储信息，该信息表示诸如基站312、314和316的信号发射源的地理位置、天线19的类型以及各种发射频率和/或功率。响应于存储器50的数据库51存储表示地理区域400的环境模型或地图的多个数据结构。可以用各种公知的方法在存储器50和/或数据库51中表示数据，例如使用数学表达式、数据结构、数字表示或表格。环境模型可以具有一种特定的坐标系统(未图示)，该系统的单个区域具有与其相关的不同大小的一个或多个小平面600。可以使用公知的计算机科学技术用不同大小的三维小平面来表示一个预定空间。
处理器52与存储器50和数据库51通信。处理器52可以响应于一个程序(未图示)，该程序可以驻留在存储器50中，例如可以是使用公知方法用计算机可读语言编写的一个指令集，它执行结合本发明优选实施例描述的方法的各个方面。例如，可以在软件中实现本方法，该软件以诸如C和/或C++的语言编写并使用串行或并行处理技术在具有一个或多个微处理器的高性能工作站上执行。根据定义指定的特定区域的小平面的大小，该程序与处理器52、存储器50和数据库51共同使用指令集53或指令集54在指定的特定区域上预测所选信号特性。
当然，设备60可以包括一个或多个其它设备或单元，例如键盘(未图示)、指示设备(未图示)、显示设备(未图示)或网络接口(未图示)。
存储器50、处理器52及其相关程序、数据库51和指令集52和54可以是诸如摩托罗拉的NetplanTM软件工具的仿真工具的组成部分，或在其中实现。本发明的各种方面属于通常可以在计算机系统上实现的特定功能。并且实施该特定功能的程序可以通过多种形式发送给计算机，包括但不仅限于不可写存储介质的永久存储、可写存储介质的可改变存储、或通过通信介质，例如计算机网络、公用电话网、光缆传送，或所发射的射频信号。
应用于蜂窝通信系统的本发明的原理也可以应用于其它类型的通信系统，包括但不仅限于个人通信系统、卫星通信系统和数据网络，也可以应用于具有任意个小区的蜂窝通信系统。同样，无论通信系统是模拟或数字的、单向或双向的，都可以应用在此所述的原理。显然能以任何合适的方式配置在其中可应用本发明的通信系统和其中的网络单元。可以结合各种频率的通信信号和符合各种空中接口标准的通信系统来使用本发明的各种实施例。
显然在不脱离后附的权利要求书及其等价范围的精神和范围的情况下，可以设计本发明的其它形式，将理解本发明不以任何形式受限于上述的具体实施例，而仅由下述权利要求书及其等价范围决定。

Claims (10)

1．在服务一个地理区域的无线通信系统中，该无线通信系统包括第一发射机和第二发射机，第一发射机是配置为发射具有第一波长的第一信号的微型小区发射机，第二发射机是配置为发射具有第二波长的第二信号的宏小区发射机，一种在该地理区域内的预定位置上预测第一和第二信号的特性的方法，该方法包括步骤：
定位第一和第二发射机的表示；
定义该地理区域的环境模型；
在该环境模型中定义多个小平面，多个小平面中的每个小平面包括定义一个平面的至少三个点并具有一定大小，至少一个小平面与预定位置相关；
提供用于预测特性的第一种技术；
提供用于预测特性的第二种技术；
根据与预定位置相关的至少一个小平面的大小、第一波长和第二波长，使用第一种技术和第二种技术之一预测预定位置上的特性；和
根据该预测，修改与该无线通信系统相关的参数。
2．根据权利要求1的方法，其中该无线通信系统包括一蜂窝无线电话通信系统。
3．根据权利要求2的方法，其中该蜂窝无线电话通信系统从包括码分多址(CDMA)系统、模拟系统和时分多址(TDMA)系统的组中选择。
4．根据权利要求1的方法，其中预定位置包括三维区域。
5．根据权利要求1的方法，其中该环境模型包括地图。
6．根据权利要求5的方法，其中该地图包括数据库。
7．根据权利要求6的方法，其中该数据库包括地形数据的表示和集合成单个数据集的混杂数据的表示。
8．根据权利要求7的方法，其中该混杂数据包括三维建筑物。
9．根据权利要求1的方法，其中多个小平面中的每个小平面包括一垂直于该平面的向量。
10．根据权利要求1的方法，还包括步骤：
将一优先值指定给多个小平面中的每个小平面。
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CN (1) CN1139206C (zh)
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CA (1) CA2313044A1 (zh)
DE (1) DE19882869B4 (zh)
FI (1) FI20001385A (zh)
FR (1) FR2772543B1 (zh)
GB (1) GB2347323B (zh)
IL (1) IL135997A0 (zh)
SE (1) SE0002160L (zh)
WO (1) WO1999030448A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1998169B (zh) * 2004-07-29 2010-08-18 美商内数位科技公司 无线通信系统中提供服务可利用性信息方法及装置
CN111221806A (zh) * 2020-01-20 2020-06-02 南京大学（溧水）生态环境研究院 一种物质循环过程模拟数据库的构建方法
CN115967620A (zh) * 2022-11-21 2023-04-14 中国卫通集团股份有限公司 一种自动实现地面站网设备定向匹配的方法与装置

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08289366A (ja) * 1995-04-13 1996-11-01 Hitachi Ltd 移動体通信システム
FI971540A (fi) * 1997-04-11 1998-10-12 Nokia Telecommunications Oy Menetelmä radioaaltojen monitiehäipymän vaikutuksen määrittämiseksi
US6199032B1 (en) 1997-07-23 2001-03-06 Edx Engineering, Inc. Presenting an output signal generated by a receiving device in a simulated communication system
US6289203B1 (en) * 1998-02-25 2001-09-11 Motorola, Inc. Method of calculating signal propagation loss and creating a data base therefor
US6442507B1 (en) 1998-12-29 2002-08-27 Wireless Communications, Inc. System for creating a computer model and measurement database of a wireless communication network
US6272337B1 (en) * 1999-05-17 2001-08-07 Nortel Networks Limited Testing a mobile communications system
US6493679B1 (en) * 1999-05-26 2002-12-10 Wireless Valley Communications, Inc. Method and system for managing a real time bill of materials
US6850946B1 (en) * 1999-05-26 2005-02-01 Wireless Valley Communications, Inc. Method and system for a building database manipulator
US6317599B1 (en) * 1999-05-26 2001-11-13 Wireless Valley Communications, Inc. Method and system for automated optimization of antenna positioning in 3-D
US6499006B1 (en) * 1999-07-14 2002-12-24 Wireless Valley Communications, Inc. System for the three-dimensional display of wireless communication system performance
US7243054B2 (en) 1999-07-14 2007-07-10 Wireless Valley Communications, Inc. Method and system for displaying network performance, cost, maintenance, and infrastructure wiring diagram
US6580911B1 (en) * 1999-08-06 2003-06-17 Ericsson Inc. Clutter database enhancement methodology
US6940838B1 (en) 1999-08-19 2005-09-06 Invertix Corporation Wireless telephone network optimization
US6487417B1 (en) * 1999-11-24 2002-11-26 Verizon Laboratories Inc. Method and system for characterizing propagation of radiofrequency signal
FR2810136B1 (fr) * 2000-06-09 2002-10-18 Thomson Csf Algorithme de simulation electromagnetique, notamment des performances d'une antenne
US6971063B1 (en) 2000-07-28 2005-11-29 Wireless Valley Communications Inc. System, method, and apparatus for portable design, deployment, test, and optimization of a communication network
US6625454B1 (en) 2000-08-04 2003-09-23 Wireless Valley Communications, Inc. Method and system for designing or deploying a communications network which considers frequency dependent effects
US7680644B2 (en) * 2000-08-04 2010-03-16 Wireless Valley Communications, Inc. Method and system, with component kits, for designing or deploying a communications network which considers frequency dependent effects
US7246045B1 (en) * 2000-08-04 2007-07-17 Wireless Valley Communication, Inc. System and method for efficiently visualizing and comparing communication network system performance
US7096173B1 (en) 2000-08-04 2006-08-22 Motorola, Inc. Method and system for designing or deploying a communications network which allows simultaneous selection of multiple components
US7055107B1 (en) 2000-09-22 2006-05-30 Wireless Valley Communications, Inc. Method and system for automated selection of optimal communication network equipment model, position, and configuration
US6973622B1 (en) 2000-09-25 2005-12-06 Wireless Valley Communications, Inc. System and method for design, tracking, measurement, prediction and optimization of data communication networks
US6640089B1 (en) 2000-11-13 2003-10-28 Verizon Laboratories Inc. System and method for adaptively predicting radio wave propagation
BR0116693A (pt) * 2000-12-18 2004-08-17 Wireless Valley Comm Inc Sistema computadorizado e método para coletar dados a partir de um grupo de objetos ou redes espacialmente distribuìdos e método para a visualização de um grupo de objetos ou de redes espacialmente distribuìdos
US7164883B2 (en) 2001-02-14 2007-01-16 Motorola. Inc. Method and system for modeling and managing terrain, buildings, and infrastructure
GB0105910D0 (en) * 2001-03-09 2001-04-25 Cellular Design Services Ltd Measurement-based prediction method for radiation path loss
US6772036B2 (en) 2001-08-30 2004-08-03 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Control system using process model
US6771957B2 (en) * 2001-11-30 2004-08-03 Interdigital Technology Corporation Cognition models for wireless communication systems and method and apparatus for optimal utilization of a radio channel based on cognition model data
US7574323B2 (en) * 2001-12-17 2009-08-11 Wireless Valley Communications, Inc. Textual and graphical demarcation of location, and interpretation of measurements
KR100988535B1 (ko) * 2002-11-01 2010-10-20 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 무선 통신 시스템용 채널 품질 예측 방법
US7295960B2 (en) * 2003-01-22 2007-11-13 Wireless Valley Communications, Inc. System and method for automated placement or configuration of equipment for obtaining desired network performance objectives
US7295119B2 (en) 2003-01-22 2007-11-13 Wireless Valley Communications, Inc. System and method for indicating the presence or physical location of persons or devices in a site specific representation of a physical environment
JP4075663B2 (ja) * 2003-03-31 2008-04-16 日本電気株式会社 電波伝搬特性推定システム及びその方法並びにプログラム
US20040259554A1 (en) * 2003-04-23 2004-12-23 Rappaport Theodore S. System and method for ray tracing using reception surfaces
US20040259555A1 (en) * 2003-04-23 2004-12-23 Rappaport Theodore S. System and method for predicting network performance and position location using multiple table lookups
US20050059405A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-17 Trapeze Networks, Inc. Simulation driven wireless LAN planning
US20050059406A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-17 Trapeze Networks, Inc. Wireless LAN measurement feedback
US7873361B2 (en) * 2004-02-05 2011-01-18 Telecom Italia S.P.A. Method and system for radio coverage planning with multiple resolution profile approach
WO2005076645A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-18 Telecom Italia S.P.A. Method and system for radio coverage planning with local double grid approach
US7221927B2 (en) * 2004-02-13 2007-05-22 Trapeze Networks, Inc. Station mobility between access points
US7529925B2 (en) 2005-03-15 2009-05-05 Trapeze Networks, Inc. System and method for distributing keys in a wireless network
US7773995B2 (en) * 2005-04-18 2010-08-10 Motorola, Inc. Method and apparatus for utilizing RF signals to create a site specific representation of an environment
US7573859B2 (en) 2005-10-13 2009-08-11 Trapeze Networks, Inc. System and method for remote monitoring in a wireless network
US7724703B2 (en) 2005-10-13 2010-05-25 Belden, Inc. System and method for wireless network monitoring
US8638762B2 (en) 2005-10-13 2014-01-28 Trapeze Networks, Inc. System and method for network integrity
WO2007044986A2 (en) 2005-10-13 2007-04-19 Trapeze Networks, Inc. System and method for remote monitoring in a wireless network
US7551619B2 (en) 2005-10-13 2009-06-23 Trapeze Networks, Inc. Identity-based networking
US8250587B2 (en) 2005-10-27 2012-08-21 Trapeze Networks, Inc. Non-persistent and persistent information setting method and system for inter-process communication
US7711360B2 (en) * 2005-11-08 2010-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Radio frequency planning with consideration of inter-building effects
US7379829B2 (en) 2006-02-23 2008-05-27 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for automated characterization of objects with unknown RF characteristics
US7583855B2 (en) * 2006-02-23 2009-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Signal source data input for radio frequency planning
US7558266B2 (en) 2006-05-03 2009-07-07 Trapeze Networks, Inc. System and method for restricting network access using forwarding databases
US8966018B2 (en) 2006-05-19 2015-02-24 Trapeze Networks, Inc. Automated network device configuration and network deployment
US7577453B2 (en) 2006-06-01 2009-08-18 Trapeze Networks, Inc. Wireless load balancing across bands
US9191799B2 (en) 2006-06-09 2015-11-17 Juniper Networks, Inc. Sharing data between wireless switches system and method
US9258702B2 (en) 2006-06-09 2016-02-09 Trapeze Networks, Inc. AP-local dynamic switching
US8818322B2 (en) 2006-06-09 2014-08-26 Trapeze Networks, Inc. Untethered access point mesh system and method
US7912982B2 (en) 2006-06-09 2011-03-22 Trapeze Networks, Inc. Wireless routing selection system and method
US7844298B2 (en) 2006-06-12 2010-11-30 Belden Inc. Tuned directional antennas
US7711371B2 (en) 2006-06-27 2010-05-04 Motorola, Inc. Method and system for analysis and visualization of a wireless communications network
US7962178B2 (en) * 2006-06-30 2011-06-14 Telecom Italia S.P.A. Method and system for configuring a communication network, related network and computer program product
US7724704B2 (en) 2006-07-17 2010-05-25 Beiden Inc. Wireless VLAN system and method
US8340110B2 (en) 2006-09-15 2012-12-25 Trapeze Networks, Inc. Quality of service provisioning for wireless networks
US20080075051A1 (en) * 2006-09-27 2008-03-27 Baris Dundar Methods, apparatus and articles for radio frequency planning
US8072952B2 (en) 2006-10-16 2011-12-06 Juniper Networks, Inc. Load balancing
WO2008083339A2 (en) 2006-12-28 2008-07-10 Trapeze Networks, Inc. Application-aware wireless network system and method
US7873061B2 (en) 2006-12-28 2011-01-18 Trapeze Networks, Inc. System and method for aggregation and queuing in a wireless network
US8902904B2 (en) 2007-09-07 2014-12-02 Trapeze Networks, Inc. Network assignment based on priority
US8509128B2 (en) 2007-09-18 2013-08-13 Trapeze Networks, Inc. High level instruction convergence function
US8238942B2 (en) 2007-11-21 2012-08-07 Trapeze Networks, Inc. Wireless station location detection
US8150357B2 (en) 2008-03-28 2012-04-03 Trapeze Networks, Inc. Smoothing filter for irregular update intervals
US20100150027A1 (en) * 2008-04-04 2010-06-17 Peter Atwal Systems and methods of planning and deploying an ad hoc mobile wireless network
US8474023B2 (en) 2008-05-30 2013-06-25 Juniper Networks, Inc. Proactive credential caching
US8978105B2 (en) 2008-07-25 2015-03-10 Trapeze Networks, Inc. Affirming network relationships and resource access via related networks
US8238298B2 (en) 2008-08-29 2012-08-07 Trapeze Networks, Inc. Picking an optimal channel for an access point in a wireless network
US8542836B2 (en) 2010-12-01 2013-09-24 Juniper Networks, Inc. System, apparatus and methods for highly scalable continuous roaming within a wireless network
US10454599B2 (en) * 2016-04-05 2019-10-22 Bit Lion, LLC System for visualization of electromagnetic wave distribution and collaborative web-based design for optimal distribution of emitters
WO2018151787A1 (en) 2017-02-17 2018-08-23 Commscope Technologies Llc Method and system for aggregation and presentation of electromagnetic field data
DE102022123807A1 (de) * 2022-09-16 2024-03-21 Deutsche Telekom Ag Adaptives Antennensystem für ein Mobilfunknetz und Betriebsverfahren

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI100043B (fi) * 1992-01-23 1997-08-29 Nokia Telecommunications Oy Solukkoradioverkon suunnittelumenetelmä ja -järjestelmä
US5301127A (en) * 1992-02-12 1994-04-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High speed method for predicting radio-wave propagation
US5491644A (en) * 1993-09-07 1996-02-13 Georgia Tech Research Corporation Cell engineering tool and methods
JP3256085B2 (ja) * 1994-06-21 2002-02-12 株式会社日立製作所 電波受信強度シミュレーション方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1998169B (zh) * 2004-07-29 2010-08-18 美商内数位科技公司 无线通信系统中提供服务可利用性信息方法及装置
CN111221806A (zh) * 2020-01-20 2020-06-02 南京大学（溧水）生态环境研究院 一种物质循环过程模拟数据库的构建方法
CN111221806B (zh) * 2020-01-20 2024-04-16 南京大学（溧水）生态环境研究院 一种物质循环过程模拟数据库的构建方法
CN115967620A (zh) * 2022-11-21 2023-04-14 中国卫通集团股份有限公司 一种自动实现地面站网设备定向匹配的方法与装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19882869B4 (de) 2008-02-28
KR100356249B1 (ko) 2002-10-12
GB0013055D0 (en) 2000-07-19
JP2001526493A (ja) 2001-12-18
KR20010032923A (ko) 2001-04-25
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JP3498054B2 (ja) 2004-02-16
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WO1999030448A1 (en) 1999-06-17
GB2347323A (en) 2000-08-30
SE0002160L (sv) 2000-06-09
IL135997A0 (en) 2001-05-20
CA2313044A1 (en) 1999-06-17
GB2347323B (en) 2002-07-10
US5953669A (en) 1999-09-14
FR2772543A1 (fr) 1999-06-18
FR2772543B1 (fr) 2001-07-06
DE19882869T1 (de) 2001-06-21
BR9813434A (pt) 2000-10-10

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