專利名稱：建立無線電覆蓋圖的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蜂窩無線電話網(wǎng)絡，更確切地說，當規(guī)定某個由運營商計劃的網(wǎng)絡時，涉及對于每個蜂窩區(qū)域無線電覆蓋的臨時評估，也就是說，為移動電話提供通信服務的功效。
背景技術：
無線電話網(wǎng)絡是由許多陸地無線電基站組成的，它們?yōu)橐?guī)定各個蜂窩的區(qū)域提供無線電覆蓋。為了能夠在某個蜂窩區(qū)域中的移動無線電手機和基站之間建立通信，它們中的接收機電路必須接收高于其靈敏度閾值的信號。
接收機電路組件發(fā)出的電子噪音加在無線電傳播噪音上，并可能使連接變得不可用，例如，在數(shù)字連接中，對于傳輸?shù)奶囟ㄎ辉斐刹徽_的探測。無論使用什么調制類型，當收到的有用信號的電平以及隨之而來的信噪比下降到某個閾值，對于噪音干擾只能提供最小的安全余量時，探測位出現(xiàn)錯誤的風險會快速上升。
數(shù)據(jù)位包的加密傳輸使用冗余，帶有某個自糾錯碼，使接收機能夠探測錯誤并且能夠糾正錯誤，除非錯誤太多。這種方式使能夠容忍的接收電平有某個附加的有限降低，但是超過這個限度之后，過量的錯誤的數(shù)目會阻礙所有的糾錯。即使通過服務信號在最初能夠建立和維持與基站的邏輯連接，以保留有效的傳輸路徑，對于數(shù)字語音和對于其它數(shù)據(jù)來說，過高的有效位誤碼率會使該路徑不可用。
在通常的方式下，基站和手機必須配備高靈敏度的接收機電路，也就是具有相對低的探測閾值，以及大功率的發(fā)射機電路。
對于接收，選定所使用的電路組件是因為它們只產生低電平的固有噪音。所以，能夠放大收到的有效信號，直到與有效信號一起放大的固有噪音的電平開始產生不良后果。接收機的靈敏度閾值就達到了。無線電傳播的失真也代表了一種錯誤的來源，限制了探測微弱信號的可能性。
發(fā)送時，基站的功率必須受到限制，以防止蜂窩和其它無線電系統(tǒng)之間的干擾。手機的傳輸功率也必須受到限制，以保持其電池可承受并且保護用戶的健康。
所以，運營商可以不保證在一個蜂窩區(qū)域內所有手機都將收到至少等于靈敏度閾值電平的信號以提供無線電連接，尤其是因為某些障礙，比如建筑物內的墻壁或載有用戶的車身。對于基站，這也適用于其它方面。
實際上，由于無線電場的強度隨著距離增加而降低，根據(jù)公認的衰減規(guī)律，蜂窩區(qū)域的尺寸或者說“范圍”受到距離的限制，在該距離處場強已經(jīng)顯著降低到手機的靈敏度閾值，盡管具有某個預定的、考慮了無線電傳播中暫時阻礙的安全余量，還是會造成信號損失。
網(wǎng)絡運營商也考慮蜂窩區(qū)域的地形以及環(huán)境、建筑物、樹木和其它特征的類型，以修正使用衰減規(guī)律計算的場強結果。使用這些計算來確定蜂窩區(qū)域中的屏蔽區(qū)，也就是基站信號接收電平低于接收機靈敏度閾值的區(qū)域。
換句話說，如果每個蜂窩區(qū)域劃分為許多象素的網(wǎng)格，每個象素表示幾十或幾百平方米的面積，無線電覆蓋圖就是由鑲嵌的“黑”或“白”象素組成的，取決于基站的場是高于還是低于手機的糾錯功能閾值。因為通過調整傳輸條件的參數(shù)和設計帶有外向連接的網(wǎng)絡，平衡了這一點，因此連接到基站的問題就不那么關鍵了。
申請人已經(jīng)解決了以上介紹的這種二進制方式，或者以另一種形式表示無線電話服務覆蓋圖的有效性問題。
他已經(jīng)觀察到，上述確定無線電覆蓋存在的方法沒有考慮無線電傳播的動態(tài)方面，也就是，無線電傳播隨時間變化，所以沒有考慮每個象素表示的區(qū)域中無線電連接的可用性和不可用性的轉換，它取決于收到電平圍繞接收機靈敏度閾值的起伏。

發(fā)明內容
所以本發(fā)明致力于提供一種方法，用于建立蜂窩區(qū)域的無線電覆蓋圖，它更好地表示了真實情況。
為此，本發(fā)明涉及一種方法，用于建立蜂窩無線電話網(wǎng)絡中至少一個蜂窩區(qū)域的無線電覆蓋圖，其計算系統(tǒng)使用了包含該蜂窩區(qū)域的位置和相關聯(lián)的無線電基站的地形圖中的先前記錄的數(shù)據(jù)，使用了指定該基站傳輸電平和該蜂窩區(qū)域中手機的無線電接收靈敏度閾值的先前記錄的數(shù)據(jù)，并且使用了用于無線電傳播衰減規(guī)律的先前記錄的數(shù)據(jù)，一種方法包括-計算系統(tǒng)根據(jù)地圖數(shù)據(jù)產生蜂窩區(qū)域的網(wǎng)格圖，圖上有一定數(shù)目的象素，占據(jù)著記錄代表數(shù)據(jù)的位置，-通過對比指定基站位置的地圖數(shù)據(jù)和每個象素的位置數(shù)據(jù)，并且按照衰減規(guī)律，根據(jù)該基站的傳輸電平，計算該方法推導出的對應象素所表示基站的傳輸電平的若干個無線電傳播衰減、與對應象素相關聯(lián)的若干平均接收電平，該方法記錄該結果，以及-把記錄的若干平均接收電平與靈敏度閾值進行對比，以確定閾值和與每個象素相關聯(lián)的平均接收電平之間的若干不同方向，并推導該蜂窩區(qū)域的無線電覆蓋圖。
一種方法，其特征在于以下事實-先前已經(jīng)記錄、計算系統(tǒng)可用的無線電傳播衰減表示暫時起伏規(guī)律的數(shù)據(jù)，該計算系統(tǒng)把起伏規(guī)律應用于該數(shù)目的平均接收電平，-根據(jù)這個結果，該方法確定對應數(shù)目的概率，使得上述各自的不等方向具有一個特定方向，以及-通過將每個象素關聯(lián)到表示上述概率的數(shù)據(jù)，建立無線電覆蓋圖。
所以，為了再利用現(xiàn)有技術中黑白象素的圖形表示法，本發(fā)明建議帶有不同灰色深淺度的象素，也就是，某種動態(tài)方式，消除真實情況與覆蓋的二進制、靜態(tài)評價之間存在的失真。
其按照傳播規(guī)律計算出的“靜態(tài)”或“平均”接收電平低于靈敏度閾值的象素，因此將與某個0到50％之間的、可能的連接概率，或者說本地覆蓋率相關聯(lián)，后者近似對應于該閾值?，F(xiàn)有技術中的白色象素因此變?yōu)闇\灰色，而黑色象素變?yōu)樯罨疑?，因為對應于接收電平可能暫時低于閾值的概率在0到50％之間。
按照衰減規(guī)律和支配接收電平起伏的規(guī)律，通過超過閾值與否的概率建立的、每個象素的無線電覆蓋，以完美的精度說明了影響無線電傳播的現(xiàn)象的作用。
上述的方向性，以及相關聯(lián)的概率，可能表明收到的電平超過了閾值，所以表示了以下事實存在無線電覆蓋，或者可能表示相反，也就是沒有無線電覆蓋。所以這兩種情況對應的計算是參考了在相反方向上的覆蓋或非覆蓋百分比，在兩種情況下，無線電覆蓋都是完美地和直接地由其數(shù)值或其余數(shù)所表示。若是兩種電平完全等同，就是沒有特別意義的一種特殊情況，它可以與方向性的情況中的任何一種進行比較。
可以想象，依據(jù)本發(fā)明的方法可以應用于幾個蜂窩區(qū)域，并且總的來說，可以應用于任何地理或行政區(qū)域。
在更加優(yōu)選的情況下，至少一個具有另一個基站的其它無線電蜂窩區(qū)域占據(jù)著某個位置，使它覆蓋目前蜂窩區(qū)域的一個邊界區(qū)域，計算系統(tǒng)也為另一個蜂窩區(qū)域確定覆蓋圖，并在邊界區(qū)域的象素中產生一個合成的方向性概率，它表示目前蜂窩區(qū)域的基站傳輸相關聯(lián)的概率與從另一個基站傳輸相關聯(lián)的等價概率的合并。
因此，通過考慮蜂窩區(qū)域之間相互合作的效應，改進了網(wǎng)絡模擬，其程度使蜂窩區(qū)域中覆蓋的平均估計電平提高。由于基站的傳輸電平實際上是由到邊界區(qū)域的距離確定的，由合并而增加其覆蓋概率的事實，消除了提高基站傳輸電平的需求，而且這也不是為了基站附近的區(qū)域。如果需要，還可能降低基站的計劃傳輸電平，從而降低對其它蜂窩區(qū)域的干擾，如果蜂窩區(qū)域的整體規(guī)劃無線電覆蓋值已超過，甚至還能擴大蜂窩區(qū)域的尺寸。
在優(yōu)選情況下，根據(jù)地圖中包含的人口密度數(shù)據(jù)，計算系統(tǒng)確定每個象素的人口密度，并以每個象素相關聯(lián)的概率對它加權。
所以，覆蓋圖表示了功能的和商業(yè)的真實情況，也就是在某個特定時刻無線電服務客戶的百分比估計，甚至手機功能可用性的比率。盡管如此，據(jù)信這是一個平均概率的問題，可應用于整個手機人口，并且某個特定手機的可用性概率取決于它在蜂窩區(qū)域中的位置，在區(qū)域的邊緣特別微弱。
為了驗證某個規(guī)范的目的，例如，計算系統(tǒng)可以計算所有象素的概率，以確定該蜂窩區(qū)域的平均無線電覆蓋率。這種計算可以涉及純粹的地理覆蓋圖或者涉及人口覆蓋圖，從而涉及加權的概率。
借助于以下依據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施例的介紹，以及參考附圖觀察蜂窩無線電話網(wǎng)絡的蜂窩區(qū)域定義，將會更好地理解本發(fā)明。
附圖簡要說明

圖1是顯示發(fā)展過程中的某個蜂窩無線電話網(wǎng)絡區(qū)段的地理圖的圖示表達，圖2表示某個正態(tài)分布，顯示收到的無線電信號電平的變化規(guī)律，圖3表示收到的信號中的起伏，展示了圖2中的正態(tài)分布，以及圖4展示了由人口密度圖對地理覆蓋圖的加權。
具體實施例方式
圖1表示在一個顯示計算系統(tǒng)30的機制中，發(fā)展過程中的某個蜂窩無線電話網(wǎng)絡的地理區(qū)域地圖31，上面已經(jīng)記錄了四個無線電蜂窩區(qū)域的規(guī)劃位置，參考號分別為1、2、3和4，分別圍繞著基站11、12、13和14，圖中表明了其位置。如圖所示，蜂窩區(qū)域1至4互相搭接，蜂窩區(qū)域1分別包含邊界區(qū)域120、130和140，與蜂窩區(qū)域2、3和4共有。下面將會看到，蜂窩區(qū)域1至4之間的覆蓋是本發(fā)明環(huán)境中的一種特殊情況。
地圖31是數(shù)字地圖數(shù)據(jù)(32)的一種表達，該數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫320的一個存儲器32中，數(shù)據(jù)庫包含計算系統(tǒng)或者說計算器30的多個存儲器32、33和35至38，計算器的計算處理系統(tǒng)，或者說中央單元，通過一個鍵盤和/或一個帶有鼠標或其它設備的交互顯示屏，用于數(shù)據(jù)的存儲、輸入和表達，在此并沒有詳細表示出來。數(shù)字地圖(32)指明自然的和人工的地形，以及它們的性質，比如森林、建筑物或其它物體，對于這些地形影響的連接，它使無線電衰減能夠得到估計。
要建立之網(wǎng)絡的運營商具有他可用的一個頻率范圍，在計算器30中規(guī)定和記錄，在這個實例中，用于增強器的許多頻率值組成了數(shù)字傳輸頻道，比如GSM或UMTS網(wǎng)絡，它們分別位于基站11至14。分配的頻率值記錄在數(shù)據(jù)庫320中，并與目前的基站相關聯(lián)。
如箭頭41和42所示，一個移動無線電手機位于覆蓋120的邊界區(qū)域中，能夠收到幾個基站傳輸?shù)男盘枺谶@種情況下是11和12兩個基站。從收到的兩個(或更多)信號中，具有最高電平的信號被視為有效信號，例如來自基站11的信號，來自基站12的另一個信號是寄生信號，盡管它也可以變?yōu)橛行盘?，如果電平之間無線電傳播條件的方向性反轉的話。如果需要，也會計劃使用帶有滯后作用的電平管理，對于手機21在蜂窩區(qū)域1至4之間移動時，限制管理移交的次數(shù)。因此，從差異來看，變?yōu)樽顝姷男盘栠€沒有超過一個特定值時，盡管某個原來較強的信號以電平來說失去了其首位，仍然被視為有效信號。所以，以通常的方式，對于蜂窩區(qū)域1至4的限制隨無線電傳播條件而變化。
根據(jù)基站11至14與移動手機21所在位置的相對位置，可以估計出某個對應的無線電連接評價，手機21的位置已經(jīng)由計算器30選定了，也就是傳輸衰減的計算。這種衰減尤其取決于目前發(fā)射機和接收手機21之間的距離，因此對于空曠地帶的衰減很容易計算，依據(jù)是對于目前的頻率范圍在最初500米是大約20dB/km的線性衰減值，超出該距離后是30dB/km，在城市環(huán)境中甚至是40dB/km。如果需要，在有無線電阻礙的情況下，利用數(shù)據(jù)庫320提供的地形的性質信息，能夠估計沿著特定傳播軌跡的連接評價。
地圖31劃分為許多相鄰的網(wǎng)格或者說象素34，在這種情況下每一個都表示一個邊長為5米的正方形，蜂窩區(qū)域1包含N1個網(wǎng)格。所以，利用記錄的地圖31，在象素34的任何點上對于從基站11至14來的信號，計算器30能夠計算供應的接收電平S1m，如果它們的傳輸電平先前已經(jīng)確定，然后就能在數(shù)據(jù)庫320的存儲器38中，記錄與象素34的號碼相關聯(lián)的預報接收電平的數(shù)目。
記號30以通常的方式表示某個處理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中央單元訪問包含在數(shù)據(jù)庫320(來自地圖、衰減規(guī)律和其它來源的數(shù)據(jù)(32))中的所需數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)記錄在計算器30本身的內部存儲器中，或者可從外部存儲器中獲得，例如數(shù)據(jù)庫，它可以通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡來訪問。
選擇基站11至14的位置及其傳輸強度，并把所有這些信息輸入存儲器35，以及保存在存儲器33中的無線電傳播衰減規(guī)律和相應的數(shù)據(jù)對計算器30可用之后，后者因此能夠確定，例如在蜂窩區(qū)域1中地圖31上象素34的任何點上從基站11發(fā)出的信號的接收電平S1m。事實上，電平S1m是一種平均接收電平，下面將要解釋。計算器30在存儲器36中也有一個手機21的接收靈敏度閾值S0，也就是誤碼率達到最大容許水平的最低電平。計算器30因此能夠確定接收電平S1m(從基站11發(fā)出的傳輸電平減去連接評價值)與靈敏度閾值S0之間的差異(圖2)。
如果差異S1m-S0為正，在大多數(shù)時間接收有保證，反之，最多是偶然能收到。
正如開頭所解釋的，無線電傳播取決于隨時間t改變連接評價的若干因素。因此，某個移動的阻礙可能到達電波的軌跡上，并使它受到衰減，或者另一方面產生一個反射，增強了手機21收到的信號，例如通過“照亮”某個無線電影區(qū)。這種變化已經(jīng)受到研究，查明了其統(tǒng)計特征。
圖2表示一種正態(tài)分布，展示了無線電接收電平的一種統(tǒng)計變化規(guī)律370。正態(tài)分布表示分別與多個接收電平S1i相關聯(lián)的多個概率P，這些S1i取自X軸S1，它們不同于平均電平S1m。實際上，這是一種對數(shù)正態(tài)規(guī)律。例如，與大于一個標準差(EC)的電平差異相關聯(lián)的概率之和，在一端是大約16％。換句話說，對于與連接評價計算出的平均值S1m差異不大于一個標準差EC的瞬時電平，概率是100-2×16＝68％，顯然是最有可能的。不過應當注意，本發(fā)明并不局限于這種特定的規(guī)律，它很容易由特定的條件而改變，例如干擾物體、阻礙或反射體的重復出現(xiàn)。在通常方式下，計算器30在其存儲器37中保存了變化或者說條件變化370的規(guī)律，就足以按照平均接收電平S1m來確定某個瞬時電平S1i在靈敏度閾值這一側或那一側的概率。所以圖2中的曲線表示了目前規(guī)律370的正態(tài)分布曲線，該曲線由計算出的平均接收電平S1m賦范。
在圖2中，手機21的靈敏度閾值S0給為一個固定值，并且我們已經(jīng)(虛擬地)把正態(tài)分布與X軸對齊，把X軸的頂點S1m放在蜂窩區(qū)域1中目前點的連接評價確定的電平上。于是正態(tài)分布370劃分為兩個部分，上部和下部，各自表示瞬時信號是高于還是低于靈敏度閾值S0的概率。所以，若是收到的平均電平S1m(正態(tài)分布的頂點)高于閾值至少一個標準差EC，正如此處的情形，無線電覆蓋的概率至少是84％，也就是部分地損失超過一個標準差EC的負振幅的風險在全部時間都小于16％。正如從正態(tài)分布下端向上方轉的下凹曲線所示，非覆蓋的概率在高于一個標準差處快速下降。
相反的情況也展示了，假設平均電平S1m低于手機21的靈敏度電平，記為S’0。為了便于圖示，沒有改變平均電平S1m，而是把閾值S0提高到電平S’0。平均電平S1m和閾值S0或S’0之間不同的這兩種情況都在圖3中展示。
圖3是收到的電平S1起伏的一個實例。圖2中從S1m-EC至S1m+EC是正態(tài)分布的“核心”，如圖所示，在“核心”之外的正態(tài)分布區(qū)域伸出了兩個箭頭，信號S1在統(tǒng)計上保持16％的時間t低于S1m-EC，16％的時間高于S1m+EC。所以我們可以看到，如果收到的平均信號S1m高于閾值S0至少一個標準差EC，某個負寄生信號使收到的瞬時信號降低到低于閾值S0的概率小于16％。與此對稱，如果收到的平均電平S1m低于閾值S’0至少一個標準差EC，某個正寄生信號使收到的瞬時信號降到低于閾值S’0的概率小于16％。如上所述，為了使圖件更簡潔，我們假設了兩種電平的閾值S0、S’0，以保持收到的平均電平S1m不變，而實際上是后者隨衰減而改變，靈敏度閾值S0、S’0卻保持相同。
按照平均接收電平S1m的安全余量，計算無線電覆蓋概率的詳細解釋可以參見文章“Microwave Mobile Communication”by Jakes Jr，John Wiley & Sons，New York，1974。
因此，對表示整個蜂窩區(qū)域1的地圖31上，組成矩陣的N1個點或者說象素中的每一個，計算器30都按照存儲器37中的統(tǒng)計變化規(guī)律，確定了來自基站11的信號的平均接收電平S1m和平均電平S1m中的起伏，通過與靈敏度閾值S0比較，它又確定了瞬時電平S1i在閾值S0某個特定側面的概率。在任何時間，高于后者，該時刻就有無線電覆蓋，而低于它時，無線電服務就不能保證。如上所述，等同的特殊情況(它很罕見)沒有特別的意義，可以歸入這兩種主要情況中的任何一種。
所以，依據(jù)本發(fā)明的方法中，為了建立蜂窩無線電話網(wǎng)絡中蜂窩區(qū)域1的無線電覆蓋圖，計算器使用了先前記錄的數(shù)據(jù)(32)，它定義的地形圖31包含蜂窩區(qū)域1的位置和相關聯(lián)的無線電基站11，使用了先前記錄的數(shù)據(jù)(35、36)，它指定基站11的傳輸電平和蜂窩區(qū)域1中手機21的無線電接收靈敏度閾值電平S0，并且使用了無線電傳播(33)衰減規(guī)律的先前記錄的數(shù)據(jù)。
-計算器30根據(jù)地圖數(shù)據(jù)(32)產生蜂窩區(qū)域1的網(wǎng)格圖31，圖31上有特定數(shù)目N1個象素34，占據(jù)它記錄著代表數(shù)據(jù)的位置，-它通過指定基站11位置的地圖數(shù)據(jù)(32)和每個象素34的位置數(shù)據(jù)之間的對比，并且按照衰減規(guī)律(33)，根據(jù)基站11的傳輸電平(35)，對于基站11對其引出的對應象素34的傳輸電平(35)，計算N1個無線電傳播衰減、與對應象素34相關聯(lián)的許多平均接收電平S1m，它把結果存放在存儲器38中，以及-它把記錄的若干平均接收電平S1m與手機21的靈敏度閾值S0進行對比，以確定閾值S0和與每個象素34相關聯(lián)的平均接收電平S1m之間的N1個不同方向，并推斷蜂窩區(qū)域1的無線電覆蓋圖。
除此以外，還有-先前已經(jīng)記錄、計算器30可用的無線電傳播衰減表示暫時起伏規(guī)律的數(shù)據(jù)(37)，該計算器把起伏規(guī)律應用于N1個平均接收電平S1m，-根據(jù)這個結果，它確定對應數(shù)目N1個概率P(311，見圖4)，使得上述各自的方向性具有一個特定方向，以及-通過每個象素34關聯(lián)到表示上述概率P(311)的數(shù)據(jù)，建立無線電覆蓋圖。
應當注意，名稱“無線電覆蓋圖”基本上是指數(shù)據(jù)311，它表明對于每個象素34無線電覆蓋的概率。如果需要，這種數(shù)據(jù)可以表示為地圖的形式，和/或進行數(shù)字處理以計算蜂窩區(qū)域1的平均覆蓋率，對于各自的象素34，通過累加選擇的覆蓋率，結果除以N1而賦范。也應當注意，收到的絕對電平S1的以上計算等價于相對電平的計算。換句話說，靈敏度電平S0可以由其與基站11傳輸電平的差異(最大容許衰減)來定義。
基于Jakes提出的公式來連接蜂窩區(qū)域1中邊界覆蓋的瞬時概率和完整的全局概率，傳統(tǒng)的計算表明，如果標準差EC是例如10(或8)dB，并且如果你認為蜂窩區(qū)域1的限制是由50％(S1m-S0)的覆蓋率來定義，蜂窩區(qū)域1(假設無線電傳播電平相同)的覆蓋概率為75(或78)％。反過來說，如果你從平均目標全局無線電覆蓋率出發(fā)，例如蜂窩區(qū)域1中是95％，必須限制尺寸或者提高基站11的強度，以使蜂窩區(qū)域1最大覆蓋的概率達到85％(或80％)。以上兩個實例的比較表明，縮小標準差EC是有利的，這是考慮到邊界上80％的概率足以使平均全局目標達到95％。在標準差EC為10dB的情況下，邊界上85％的概率值導致包含11.3dB的余量(S1m-S0)。
應當注意，提供的無線電服務不同，閾值S0可能改變，尤其是提高速度可能升高這個閾值。例如，在第三通用UMTS系統(tǒng)中，對于平均有效速度為384kb/s的包，記錄了-86dBm的邊界電平S1m，包括12dB的余量。所以閾值S0為-98dBm。
以上方法當然可以用于其它的蜂窩區(qū)域2至4，以相互獨立的方式。不過除此以外，本文檔還包括本方法結果的一項改進，包括考慮邊界效應，也就是在基站11至14之間具有合作這一事實。實際上，如果我們假設手機21位于蜂窩區(qū)域1的邊界區(qū)域120，被相鄰的蜂窩區(qū)域2的邊界區(qū)域覆蓋，或者僅僅是相鄰，手機21從基站12收到的信號的瞬時接收電平S2有可能高于閾值S0。那么，如果與基站11的連接顯得特別微弱，手機21就可以連接到基站12。不過可以想象，合作的概率是有限的，或者極為微弱，因為這是一個連接的問題，顯然是在其無線電接收的最大范圍，所以對于正態(tài)分布的頂點，與平均接收S1m相關聯(lián)的電平相對接近閾值S0，只能提供非常低的安全余量。
在類似的情況下，目前象素34的無線電覆蓋合成概率Pc等于Pc＝A+B-A·B，也就是目前象素34的兩個覆蓋概率之和，與各自基站相關聯(lián)的A和B(圖1)，減去積A·B的值，它表示以下事實當一個概率A(或B)有效，也就是與基站11(或12)的連接起作用時，兩個概率中的另一個B(或A)就是無效的。為了展示的緣故，在圖1中象素34精確地記為120，它的一條邊以象素內部的水平粗黑杠描繪，沿著其整個長度，黑杠的寬度與概率A成比例，同樣，它的另一條相鄰正交的邊也以象素內部的垂直粗黑杠描繪，沿著其整個長度，黑杠的寬度與概率B成比例。合成概率Pc由粗黑杠的總面積來表示，所以它是兩條粗杠的面積之和減去重疊的面積。
對于邊界區(qū)域中的象素，也應當考慮其它鄰近的基站13和14，以增加覆蓋率的計算結果。
所以，至少一個其它的帶有基站12、13或14的無線電蜂窩區(qū)域2、3或4占據(jù)某個位置，使它覆蓋目前蜂窩區(qū)域1的邊界區(qū)域120、130或140，計算器30對每個其它的蜂窩區(qū)域2、3或4也確定覆蓋圖，它為邊界區(qū)域120、130或140的象素34分別分配不同的合成概率Pc，分別表示與目前蜂窩區(qū)域1中基站11的傳輸相關聯(lián)的概率和與其它蜂窩區(qū)域2、3或4中基站12、13或14相關聯(lián)的等效概率的合并。
圖4展示了依據(jù)本發(fā)明的方法的另一種特性，向目前蜂窩區(qū)域1中要使用手機21的人口提供覆蓋率。地圖31中的記號311表示各自象素34的覆蓋的N1個不同的概率，也就是無線電覆蓋地圖，為了圖件清楚起見，這里限制為四個象素34。同一地圖31中的記號312表明要使用手機21的N1個不同的密度，或者甚至是人口密度，可能考慮到目前蜂窩區(qū)域1的范圍中手機21的電平而進行了調整。同樣在地圖31中的記號313表示N1個不同的積，由本地無線電覆蓋311的統(tǒng)計密度或概率乘以目前象素34中的手機密度312而得。在計算器30中，每個象素34都與一個數(shù)據(jù)相關聯(lián)，這里表示為或疏或密的條紋，或者是彩色的、深淺灰色的條紋或其它形式，表示合成密度的積結果。這種合成密度可以表示為一個數(shù)字，有效地表示象素34之間的相對密度，或者表示為一個絕對數(shù)字，如果象素34的尺寸不同的話。應當理解，對應的地圖數(shù)據(jù)312對計算器30是可用的，在更加優(yōu)選的情況下，事先已經(jīng)存放在那里，后者對每個象素34進行所需的乘法或加權計算，然后，如果需要，與地圖313匯總N1個結果，以提供一個整體值，預報估計的用戶人口的覆蓋，以及手機21的覆蓋。
所以，地圖31包含人口密度數(shù)據(jù)(312)，計算器30對每個象素34確定人口密度，并按照其各自的人口密度對無線電覆蓋進行加權，以獲得人口的無線電覆蓋圖313。
讀者將不難理解，依據(jù)本發(fā)明的方法等同地應用于某個給定地區(qū)的一組蜂窩區(qū)域(這個地區(qū)由虛構的輪廓[任意的或僅僅是商業(yè)的、行政的等等，例如縣界]規(guī)定)。
對于本領域的技術人員應當顯而易見，本發(fā)明允許實施例以許多其它具體形式實現(xiàn)，而不脫離所要求的本發(fā)明的應用領域。因此，文中的實施例應當被視為展示，但是能夠在附帶的權利要求書規(guī)定的范圍內改變。
權利要求
1.一種方法，用于建立蜂窩無線電話網(wǎng)絡中至少一個蜂窩區(qū)域(1)的無線電覆蓋圖，其計算系統(tǒng)(30)使用了包含該蜂窩區(qū)域(1)的位置和相關聯(lián)的無線電基站(11)的地形圖(31)中的先前記錄的數(shù)據(jù)(32)，使用了指定該基站(11)傳輸電平(35)和該蜂窩區(qū)域(1)中手機(21)的無線電接收(S0)靈敏度閾值(36)的先前記錄的數(shù)據(jù)，并且使用了用于無線電傳播衰減規(guī)律的先前記錄的數(shù)據(jù)(33)，一種方法包括-計算系統(tǒng)(30)根據(jù)地圖數(shù)據(jù)(32)產生蜂窩區(qū)域(1)的網(wǎng)格圖(31)，圖(31)上有一定數(shù)目(N1)的象素(34)，占據(jù)記錄著代表數(shù)據(jù)的位置，-通過對比指定基站(11)位置的地圖數(shù)據(jù)(32)和每個象素(34)的位置數(shù)據(jù)，并且按照衰減規(guī)律(33)，根據(jù)該基站(11)的傳輸電平(35)，計算該方法推導出的對應象素(34)所表示的基站(11)的傳輸電平(35)的若干個(N1)無線電傳播衰減、與對應象素(34)相關聯(lián)的若干平均接收電平(S1m)，該方法記錄該結果(38)，以及-把記錄的若干平均接收電平(S1m)與靈敏度閾值(S0)進行對比，以確定閾值(S0)和與每個象素(34)相關聯(lián)的平均接收電平(S1m)之間的若干不同方向，并推導該蜂窩區(qū)域(1)的無線電覆蓋圖。一種方法，其特征在于以下事實-計算系統(tǒng)(30)可用的無線電傳播衰減表示暫時起伏規(guī)律(370)的數(shù)據(jù)(37)，該計算系統(tǒng)把起伏規(guī)律(370)應用于該數(shù)目(N1)的平均接收電平(S1m)，-根據(jù)這個結果，該方法確定對應數(shù)目(N1)的概率(P，311)，使得上述各自的不等方向具有一個特定方向，以及-通過將每個象素(34)關聯(lián)到表示上述概率(P，311)的數(shù)據(jù)，建立無線電覆蓋圖。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于，至少一個其它的帶有另一個基站(12、13、14)的無線電蜂窩區(qū)域(2、3、4)占據(jù)某個位置，使它覆蓋目前蜂窩區(qū)域(1)的邊界區(qū)域(120、130、140)，計算系統(tǒng)(30)對每個其它的蜂窩區(qū)域(2、3、4)也確定覆蓋圖，在邊界區(qū)域(120、130、140)各自的象素(34)中，產生不同的合成概率(Pc)，分別表示與目前蜂窩區(qū)域(1)中基站(11)的傳輸相關聯(lián)的概率(A)和與其它基站(12、13、14)的傳輸相關聯(lián)的等效概率(B)的合并。
3.根據(jù)權利要求1和2的方法，其特征在于，地圖(31)包含人口密度數(shù)據(jù)，計算器(30)對每個象素(34)確定人口密度(312)，并以與每個象素(34)相關聯(lián)的概率對它進行加權(313)。
4.根據(jù)權利要求1至3的方法，其特征在于，計算系統(tǒng)(30)對該數(shù)目的象素(34)計算概率(P，311，313)之和，以確定該蜂窩區(qū)域(1)的平均無線電覆蓋率。
5.根據(jù)權利要求4的方法，其特征在于，計算涉及加權概率之和。
全文摘要
一種方法，包括計算系統(tǒng)(30)產生蜂窩區(qū)域(1)的網(wǎng)格圖(31)，圖(31)上有一定數(shù)目(N1)的象素(34)，計算對應象素(34)所表示的該基站(11)的傳輸電平(35)若干(N1)無線電傳播衰減以及與對應象素(34)相關聯(lián)的某數(shù)目的平均接收電平(S1m)，記錄該結果(38)，并且把它們與靈敏度閾值(S0)進行對比，以確定閾值(S0)和與每個象素(34)相關聯(lián)的平均接收電平(S1m)之間的許多不同方向，一種方法，其特征在于以下事實對于計算系統(tǒng)(30)可用的無線電傳播衰減表示暫時起伏規(guī)律(370)的數(shù)據(jù)(37)，該計算系統(tǒng)把起伏規(guī)律(370)應用于該數(shù)目(N1)的平均接收電平(S1m)，它確定對應數(shù)目(N1)的概率(P，311)，使得上述各自的方向性具有一個特定方向，以及通過每個象素(34)關聯(lián)到表示上述概率(P，311)的數(shù)據(jù)，建立無線電覆蓋圖。
文檔編號H04B17/00GK1406080SQ02128568
公開日2003年3月26日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權日2001年8月10日
發(fā)明者艾馬德·法塔克 申請人:法國無線電話公司