通信网络便携式设计、布置、测试和优化的系统、方法以及设备技术方案

一种系统和方法，它使用一个或多个便携式手持电脑（１０２）及一个或多个服务器（１０２），以提供给现场工程师使其能完成成功实现通信网络的整体设计、使用、测试和优化以及所需的维护周期。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及通信系统如室内或校园无线或有线通信网络等的设计、布置、测试和优化的小型便携式系统。用手持计算平台来搜集和显示通信信号属性，并且在通信网络设计过程中实现对通信系统部件的操控以及在设计、布置或维护操作中完成对通信系统的预测和优化。通常对于所有的通信系统设计来讲，不管是何种技术，多大的范围或规模，对设计过程中某点的测量数据来说是必需的。不管是在设计的初始阶段，还是在最后的检验阶段，设有一个通信系统的使用不需要测量数据的输入。然而，在建筑物内的环境下获取测量数据要比在大区域环境中繁重得多并且更耗时，后者使用的是全球定位系统数据来确定所要测量数据的位置来获得测量数据。在室外获取测量数据时众多RF技术人员所使用的全球定位系统(GPS)数据，其不可用于微小区环境。因而，在建筑物内部记录实时测量数据任务变得繁重并且耗时，其中包括书写笔记、蓝图和数据的手工输入，而这些是很昂贵的并且在许多方面效率是很低的。除了测量来自所发射的基站收发器的RF信号属性之外，还必须测量计算机数据网络中的数据流量时间。流量时间指的是将未知大小的记录或文件由一台计算机传输到另一台计算机所需时间。出于比较或检验的目的，为了对数据流量时间的测量进行标准化，需要使用设定尺寸(如100K)的文件，并以尺寸大小如512字节的分组传输。类似于RF信号的衰减，数据流量时间也是传输距离和信号阻碍(如墙、门、分区)，以及多路径传播和特定无线调制解调器设计的函数。在无线电通信系统，如PenCatTM、Walkabout PCSTM和TEMS Light的设计中，已经开发了各种各样的信号属性测量获取工具和系统以辅助设计。LCC国际公司为小型手持图形输入板电脑上运行的无线电通信设计提供了作为笔式搜索和分析工具的PenCatTM。PenCatTM系统可以使用户漫游建筑，同时利用连接到图形输入板计算机上的接收器获得建筑物内某一位置的信号属性测量数据，并且可以利用针式笔轻击电脑屏幕上的地图的相应部位，将所测数据连接到展示此建筑物的电子地图上的建筑位置。建筑物地图可以通过扫描蓝图，在应用过程中画的建筑物草图，或者是从其它来源引入的方法输入到PenCatTM系统中。PenCat使用的是二维位图来模拟建筑物环境。Safco科技公司为室内或室外无线电通信系统设计所使用的便携式监视覆盖系统提供了Walkabout PCSTM系统。类似于PenCatTM系统，Walkabout PCSTM系统使用连接到接收器上的掌上电脑来测量给定位置上的信号属性，同时将所测量的属性数据连接到所存储的电子地图上标出的位置。Agilent 74XX室内测量系统也和Safco Walkabout系统相似，前者也使用位图平面(bitmap floor)设计。爱立信无线电质量信息系统为无线通信室内覆盖提供了TEMSLight系统的检验工具。TEMS Light系统使用的是带有连接到接收器上的可移动电脑上的二维位图地图的视窗式图形接口，从而使得用户能够查看所存储的建筑物地图，同时对位置上的特定数据进行测量以及将所测量的数据连接到所存储电子地图上所标识的位置。与其它的建物内通信测量系统不同的是无线谷通信公司所提供的InFielderTM将测量数据与实物环境中的三位模型上的位置定位的周期更新相结合。该InFielderTM产品的概念1998年12月29日的美国专利申请No.09/221,985上公开，该申请的内容在此引入作为参考。除了上面所讨论的无线通信系统检验工具之外，同时也设计出了各种各样的无线通信系统预测工具，如无线谷通信公司的PredictorTM以及爱立信无线电质量信息系统的TEMS。PredictorTM能够使无线通信系统设计者预测出建筑物内部或贯穿于多个建筑物之间的特殊无线系统所覆盖的区域。PredictorTM使用计算机存储的建筑或设施数据库以及在数据库内存储的所确定的收发器的位置和类型来进行计算机模拟。基于数据库中所确定的建筑物结构以及建筑材料属性，利用方位标定传送过程(使用发射器、接收器以及三维建筑信息三者之间所画线来进行预测结果运算)推算无线系统的覆盖区域预测。TEMS系统利用统计的无线电覆盖模型来基于所存储的建筑地图以及所输入的基站收发器的位置和类型来预测无线系统的室内覆盖。虽然上面所述的设计和检验工具有助于无线系统设计者来建立使用建筑草图并将测量数据连接到建筑草图的室内无线通信系统，但是除去InFielderTM和PredictorTM系统之外，没有装置将三维建筑草图引入从而提高设计过程。此外，上面所述装置和系统不具备在上传或下载数据到位置较远的监测点时，在自动或被动地测量或收集网络运行状况数据的同时跟踪不断移动着的用户的能力。对于接入全球网络的无线设备的安装过程以及随后的监测和管理来讲，需要具备这些功能。作为场强维护和服务的信息搜集设备的便携式掌上电脑的使用方面，最近已有所创新。River Run软件公司出品的OnSite软件使用地理信息系统(GIS)来显示出所需位置的街区图。利用根据传统方式设计出的信息搜集形式，OnSite软件可使得场强操作员直接到达位置、搜集信息同时携此信号返回或者通过有线或无线信息连接将所搜索到的数据传送到另一台电脑上。Autodesk公司也生产出了同名为OnSite的软件工具，虽然与River Run的同类产品OnSite毫不相关，但是完成的任务是相似的。Autodesk的OnSite软件能使场强操作员在使用了GIS绘图引擎和Oracle数据库软件以远端设置来搜集信息，同时返回信息以便于记录保持。River Run和Autodesk所生产的产品为严格的室外场强维护工具，仅仅向用户显示二维的光栅图象。这些产品不能解决复杂的三维建筑物内的系统，由于是多层结构或独特的三维特征，对其进行模型或可视就更困难了。另外，这些产品只能提供查看和检索功能，不能够对所模拟的特征进行实地的或远程调整和控制。为了完成上述任务，在电子数据库内部存储作为CAD模型实物环境的3-D模型。环境中各部分的物理、电学和美学参数，如墙、地板、树木、建筑、山峦以及其它影响无线电波的障碍物也存储在数据库中。在电脑屏幕上可为设计人员展示3-D环境的视图。设计者可以观察所模拟的3-D图中的整个环境，可以放大特别感兴趣的区域，或动态地转换所视位置及视角以产生“飞过(fly through)”效果。使用鼠标或其它输入定位装置，设计者可以从一系列的下拉式菜单中选择并且观察各种通信硬件设备模型。以相类似的方式可由设计者选择、定位以及相互连接各种放大器、电缆、连接器以及其它硬件装置以形成整个通信系统的代表。在所显示的环境内部可以选择任意形状或尺寸的区域，或根据某些标准自动的选择(例如选择整个建筑)。所选区域上面覆有包含可选尺寸、形状和间隔的网格从而形成网或平面。每个顶点对应于3-D环境中的单个点。然后，运行通信系统操作预测模型，从而使计算机在屏幕上显示出网上每个顶点上的预测的运行值，例如所接收的信号强度值(RSSI)、网络流量时间、分组等待时间、分组误码率、所分布的功率电平、服务质量、比特误码率、帧误码率、信号-干扰比(SIR)以及通信系统设计所提供的信号-噪音比(SNR)。该显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设计，使用，修改，或维护通信网络的计算机化系统，包括：产生实际环境模型的计算机，其中所述通信网络是正在或将被使用的，所述计算机产生的模型提供在所述实际环境中部件位置的三维图像；一个或多个服务器计算机，用于运行形成所述计算机产 生的模型的计算机程序；至少一个便携式计算机，其作为所述服务器的客户机；用于从所述服务器下载或存储至少所述计算机模型的一部分至所述便携计算机，以在所述便携计算机上显示所述三维图像的装置；以及与所述便携式计算机连接的显示器，用于显示 所述所述三维图示表示。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西奥多S拉帕波特，布赖恩T戈尔德，罗杰R斯基德莫尔，
申请(专利权)人：无线谷通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]