用于电磁场评估的方法和系统技术方案

一种方法，用于估计从通信网络（ＴＭ；ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）所覆盖地域的确定位置（ＴＭ，Ｐ）内的至少一个电磁场源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）开始的接收场，所述通信网络包括多个电磁场源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３），　　　　所述方法包括基于传播模型估计所述场的步骤，　　　　其特征在于，根据邻近所述地域的确定位置（ＴＭ，Ｐ）的所述多个电磁场源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）的拓扑特征，定义所述传播模型。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及允许根据传播模型，估计在确定地理位置内存在、并由特定源或特定源组产生的电磁场的水平。这些技术在规划、设计、构造和运行通信网络时发挥重要作用，尤其是在诸如蜂窝移动无线电电信网络的网络的性能优化方面。尤其是，评估在确定地理位置内存在的电磁场的水平对于度量新网络，以及升级和优化现有网络性能相当重要。此外，所述技术可以具有便利定位移动网络的终端的行为的判定重要性，例如在使用基于功率测量的定位技术来提供所谓基于定位业务(LBS)方面。
技术介绍
传播模型是这样一种工具，其能够将所接收信号的电平(通常参照平均值)评估为无线电、几何和环境变量的函数，这些变量用于表征在发射机与接收机之间建立的移动无线电连接。传播模型对于所有必须运行蜂窝网的设备非常有用，因为在规划和模仿所述移动无线电连接的物理层时使用所述传播模型。这些模型的使用对于所有那些旨在通过所接收功率测量来定位所述移动终端的方法同样非常有用。基本上，在相关文献中提供了两种传播模型类型简单，即基本传播模型，以及使用地域(territorial)数据库的传播模型。简单传播模型是这样一种方法，即根据基本几何参数，并基于传输载波的频率来估计电磁信号所经历的衰减，其中所述参数用于表征发射机与接收机之间的移动无线电连接(例如天线之间的距离、所述天线距离地面的距离)。可根据几何光学原理来研究所述电磁信号的传播。这个种类包括Okumura/Hata模型，例如从“WirelessCommunications，Principles and Practice”的T.S.卷，Rapport，Prentice Hall PTR，1996年，116-119页中业已知晓。基本上，输入发射机天线与接收机天线之间的距离、载波频率和发射机与接收机距离地面的高度，这种模型输出所估计的衰减。简单传播模型基本上基于在对其校准进行测验期间内执行的观察。这些模型的缺点在于，对于信号在其传播期间内所经历的衰减估计不是非常准确，且难以抵制即使是与测验条件的很小偏离。准确性的缺失可能会引起使用所述模型的系统内的问题例如，模拟可能会由于所述场估计内的误差而丧失对于真实性的接近，而定位引擎的准确性可能变得很差，度量亦不准确。相反，使用地域数据库的模型更为准确但更具限制性其旨在通过利用对于信号在其内传播的区域的制图数据的了解，估计点内的磁场密度。其数据库可能包括关于地域地貌或诸如建筑物的传播障碍物存在的信息。后一个种类包括在US-B-6 021 316内描述的技术方案，其使用二维地图来确定无线电波的衰减。所述地图包括关于在所述发射机位于的区域内存在的建筑物的几何信息。所述地图用于确定信号直接和通过反射而通过其传播的路径。这种方法的主要缺点在于，使用地域数据库具有难度，因为发现和维持必须保持更新的数据库，且需要高的计算功率。具体而言，所述方法不适合于用于模拟同样使用物理层模拟的移动无线电网络的系统在这种情况下，将精确的方法用于计算电磁场，模拟时间可能变得太长，从而当前不能有效使用；以及用于充分规划和初始度量移动无线电网络的系统在这种情况下，与收集构造所述数据库必需的启动数据收集相关的成本显然不符合应用需要。在用于借助功率测量来估计移动无线电终端位置的系统内，为了使计算时间短暂，必须使用简单传播模型，同样是鉴于维持和更新制图数据将对于使用和运行系统成本具有消极影响。在此应用领域内，众所周知，可通过测量移动通信网络的终端从所述网络内的各个无线电基站接收的电磁场密度，确定所述终端当前位于的地理位置。具体而言，定位技术广为所知，其中所述移动终端测量从特定数量的无线电基站接收的电磁场的密度；将所测量的值与借助传播模型得到的估计值相比较，这导致估计位于所述网络覆盖地域的各个点上的无线电基站所产生场的可能值，以及所述移动终端的位置被识别为测量场值与所述传播模型所表现出的值之间差异最小的位置。必需的处理功能通常由连接到所述网络的定位服务器执行。随着对于与位置相关业务的需要增长，显然会出现使所述服务器能够执行相当多数量的定位操作的需要，每次定位操作必须在相当短时间内完成，且不会使用相当大的处理容量。因此，存在着基于既简单又可靠的模型估计场值的需要。如果定位功能的至少一部分将由移动终端自身执行，由于所述移动终端处理容量整体上受到相当限制，以上需要尤其迫切。即使在新一代移动电话的情况下，其中可用的应用处理器具有与那些当前所使用蜂窝电话相比更佳的处理容量，以上需要也是必要的。因此，申请人注意到存在若干可能的使用环境，其中一方面，基于简单传播模型的方法由于其不确性而不可用，并且另一方面，更复杂的方法由于计算复杂性和/或与构造和维持制图数据库相关的问题同样不可用。
技术实现思路
申请人试图克服基于简单传播模型的方法的不准确性问题，同时保持实施简单性的特征。而且，例如，申请人寻求可在所述系统内使用的技术方案，用于模拟同样使用物理层模拟的移动无线电网络，在所述系统中，通过功率测量估计移动无线电终端的位置，初步规划和初始度量移动无线电网络，而不会产生计算临界的原因和/或与构造和维持制图数据库相关的问题。本专利技术的目的在于满足这些需要。根据本专利技术，借助具有在所附权利要求书内特别说明的特征的方法来解决此问题。本专利技术还涉及对应的系统、并入所述系统和/或由于应用根据本专利技术方法产生的通信网络、能够载入至少一个电子计算机内存并包括实施本专利技术方法步骤的软件代码部分的相关计算机产品在上下文中，所述术语应当被理解为完全等同于包括控制计算机系统执行根据本专利技术方法的指令的计算机易读单元的含义。“至少一个电子计算机”显然旨在突出根据本专利技术，并借助分散体系结构体现本技术方案的可能性。本专利技术通过考虑到服务于所述地域的网络的拓扑特征，提供所确定位置内(例如移动无线电网络的确定点内)的信号电平的估计，解决了上述技术问题。因此，根据本专利技术优选实施例，对从通信网络所覆盖地区的确定位置内的至少一个电磁场源接收的场执行估计，所述通信网络包括多个电磁场源基于传播模型估计所述场，根据所述电磁场源的拓扑修改所述传播模型。例如，可从无线电基站的地理配置开始，定义所述拓扑特征。具体而言，可引入取决于所述网络的拓扑特征的参数，并寻求所述传播模型对于所述参数的依赖性。本文所述的技术方案可产生与借助简单传播模型得到的结果相比更准确的结果，同时免于上述更复杂模型内在具有的与管理地域数据库相关的缺点。在优选实施例中，本文所述技术方案旨在不仅如简单模型已经做出的那样，基于所述链路(例如移动无线电)的几何参数，而且考虑到所述网络，尤其在所述接收机所位于点的周围的拓扑特征，估计所述场。在蜂窝移动无线电网络的情况下，可从所述无线电基站的地理配置开始，识别所述网络的拓扑特征当估计蜂窝网络内的场时，此信息在任何情况下都可用。本文描述的技术方案基于这样一个观察事实，即信号电平与所述网络拓扑特征之间的依存性反映了在建筑物、地貌、庄稼而非木材的存在方面的地域特征与所述网络的拓扑特征方面的相依性。例如，在都市环境中，在建筑物高度密集的情况下，电磁场面临着许多传播障碍，与农村环境相比，经历更多衰减。为了确保可接受覆盖水平，移动无线电网络通常被设计为与农村环境相比，在信号经历更多衰减的都市环境内更为密集，在农村环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·菲利佐拉，艾丽希欧·罗西里，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：