针对诊断和性能优化具有集成的基于位置的测量的无线通信系统的制作方法

文档序号:10691844
针对诊断和性能优化具有集成的基于位置的测量的无线通信系统的制作方法
【专利摘要】一种无线通信系统,包括:至少一个接收天线,用于接收通信信号;处理电路,用于处理所接收到的通信信号并转发该信号用于进一步传输;至少一个发射天线,用于发送所转发的信号。处理电路可操作以用于接收与通信系统的当前地理位置有关的输入。处理电路进一步能够记录与该无线通信系统的操作和使用以及其操作环境有关的测量和数据,其中其操作环境包括进行测量和获得数据的位置和时间。处理电路还提供用于分析并可视化所记录的信息以诊断问题并优化性能的用户接口和能力。此外,可以将所记录的信息发送到远程服务器,在远程服务器中,当其它无线通信系统在与进行测量的位置相同的位置中操作时,所记录的信息可以用于确定针对其它无线通信系统的优化操作设置,并且可以在将这些操作设置用在这些位置中之前,将这些操作设置发送到这些其它无线通信系统。
【专利说明】针对诊断和性能优化具有集成的基于位置的测量的无线通信 系统
[0001] 本申请是申请日为2011年9月22日,名称为"针对诊断和性能优化具有集成的基于 位置的测量的无线通信系统",申请号为201110291034.7的发明专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 将授予KUMMETZ,HANSON和DUSSMANN的名称为 "System for Automatic Configuration of a Mobile Communication System"的美国专利公开US 2010265848A1 通过引用的方式整个并入本文。
技术领域
[0004] 本发明一般设及无线通信系统,例如转发器和分布式天线系统,更具体地,设及用 于在具有变化的条件和变化的位置的移动环境中进行操作的移动无线装置的通信系统。
【背景技术】
[0005] 转发器、分布式天线系统W及类似系统是用于将无线覆盖扩展到来自基站(BTS) 的无线信号通常非常稀薄的区域或不存在无线信号的区域中的通信系统。运些区域可能位 于建筑物内部、隧道内、位于山脉后面的被遮挡的区域中或者在地铁系统中W及其它隔离 的区域。通常,运种通信系统的应用设及转发器或分布式天线系统在其中是固定的W及被 安装在永久位置的设施。也就是说,其是固定的设施。
[0006] 在其它应用中,具有RF信号的有限穿透的区域是移动的。也就是说,将转发器或分 布式天线系统安装在运动的或移动的系统中,例如火车、轮船、汽车、公交车或飞机。运种应 用呈现了在固定设施中未曾遇到过的独特的性能问题。
[0007] 当转发器或分布式天线系统(DAS系统)用在移动应用中时,转发器或DAS系统在其 中进行操作的环境是不断变化的。当转发器或DAS系统贯穿不同的区域进行移动时,转发器 或DAS系统已处理的想要的和不想要的信号随着转发器或DAS系统接近W及然后远离运些 信号的源而在电平上进行变化。此外,转发器或DAS系统已处理的信号可W随着该系统穿入 W及穿出不同信号源的范围而在频率上进行变化。将在运些环境中使用的转发器和DAS系 统设计成适应运些变化,但是,在特定位置处信号的某些组合可能使系统运作得很差。
[0008] 转发器或DAS系统在移动应用中的另一独特的特性是其操作环境可W变化的速 率。在固定设施中,该环境通常是相当静态的,并且可W通过缓慢地调适转发器或DAS系统 来适应任何变化。然而,在移动设施中,信号环境可能是非常动态的,并且需要修改操作的 条件可能只在一段很短的时间内存在。因此,如果移动设施中使用的转发器或DAS系统需要 适应运些变化,则其必须快速地进行调适。通常,转发器或DAS系统W反应的方式来调适其 操作。换句话说,转发器或DAS系统在检测到需要改变其操作的条件之后,才修改其操作。在 缓慢变化的环境中W反应的方式进行操作是可接受的,但是在快速变化的移动环境中W反 应的方式进行操作可能带来较差的性能,运是因为在该系统能够对变化进行反应并修改其 操作之前,条件可能不断变化。

【发明内容】

[0009] 提供一种针对无线转发器和分布式天线系统的集成的测量和分析系统,其使用位 置数据和其它信息来增强移动设施中使用的转发器和分布式天线系统的诊断和优化能力。 所述系统包括:控制器,其不断地根据一输入来确定所述系统的当前地理位置。所述控制器 将所述系统的位置与在该位置处进行的其它测量一起进行记录。所得到的依赖于位置的测 量的数据库有助于诊断特定于位置的性能问题,并改善所述系统的能力,W在所述系统处 于运些不同位置时优化所述系统的性能。
[0010] 本发明的实施例对测量和分析模块与位置信息进行集成,W在转发器或DAS系统 用在移动应用中时,对特定于位置的性能问题的存在性进行检测,并对特定于位置的性能 问题的来源进行诊断。本发明的实施例通过W下操作改善在移动环境中所使用的转发器或 DAS系统的性能:实现用于维持具有不同位置处的过去操作条件的历史数据库的机制,从而 允许所述转发器或DAS系统在进入特定区域之前预期该区域内的环境条件,使得所述转发 器或DAS系统能够在其进入该区域时主动地(proactively)调适其操作,而不是反应式地进 行等待直到进入该区域之后为止。除了将基于位置的历史信息存储在本地数据库中W外, 还可W将其发送到为将在相同区域中操作的其它移动转发器和/或DAS系统服务的中央系 统,使得运些设备能够预期它们尚未在其中进行操作的区域中的操作条件。
[0011] 在一个具体的实施例中,提供一种通信系统,其包括:至少一个接收天线,用于接 收通信信号;W及处理电路,用于处理所接收的通信信号。所述系统还包括:至少一个发射 天线,用于发送已处理的信号。所述处理电路在处理所接收的通信信号中使用至少一个可 配置的设置,每个可配置的设置可调适用于改变所述处理的操作。所述处理电路可操作W 用于接收与所述系统的当前地理位置有关的信息,并基于所述当前位置信息选择性地调适 所述系统的所述至少一个可配置的设置。
[0012] 在另一个具体的实施例中,提供一种通信系统,其包括:至少一个接收天线,用于 接收通信信号;处理电路,用于处理所接收的通信信号;W及至少一个发射天线,用于发送 已处理的信号。所述处理电路可操作W用于在至少一个临时日志文件中对与所接收的通信 信号W及所发送的已处理的信号相关联的数据进行日志记录,然后在检测到与所述系统相 关联的故障之后在预定量的时间内继续进行日志记录。所述处理电路进一步可操作W用于 响应于检测到所述故障而将所述至少一个临时日志文件中的数据存储到至少一个日志文 件中。
[0013] 根据下面的附图W及详细描述,运些W及其它优点将很明显。
【附图说明】
[0014] 附图被并入本说明书中,并且构成了本说明书的一部分,附图示出了本发明的实 施例W及上文给出的本发明的一般描述和下文给出的实施例的详细描述,用于解释本发明 的原理。
[0015] 图1示出了根据本发明实施例在具有自适应移动系统的移动环境中使用的移动通 信系统;
[0016] 图2A的图示出了在图1的移动通信系统中配置的自适应移动系统的一个实施例的 组件;
[0017] 图2B的图示出了在图1的移动通信系统中配置的自适应移动系统的另一实施例的 组件;
[0018] 图3的流程图示出了采用图1中的自适应移动系统来捕获信号特性数据W及相对 于位置显示该信号特性数据的操作序列;
[0019] 图4是用户查看与图1中的自适应移动系统所捕获的信号的信号特性有关的信息 的屏幕的屏幕截图,其中该信号特性与位置有关;
[0020] 图5的流程图示出了针对图1中的自适应移动系统所收集的特定信号特性来过滤 数据并向用户显示与该所过滤的数据相关联的信息的操作序列;
[0021] 图6的流程图示出了针对与图1中的自适应移动系统相关联的特定位置来过滤数 据W及与该所过滤的位置相关联的显示信息的操作序列;
[0022] 图7的流程图示出了选择性地在图1的自适应移动系统中激活日志记录的操作序 列;
[0023] 图8的流程图示出了基于图1的自适应移动系统的位置选择性地在该系统中激活 日志记录的操作序列;
[0024] 图9的流程图示出了基于在图1的自适应移动系统中检测到故障而选择性地在该 系统中激活日志记录的操作序列;
[0025] 图10的流程图示出了基于与图1的自适应移动系统相关联的信号的输入和输出信 号特性而指示错误或引起警报的操作序列;
[0026] 图11的流程图示出了基于信号的信号特性W及该信号特性与先前信号的先前确 定的信号特性的比较来指示错误或引起警报的操作序列,其中该先前信号与图1的自适应 移动系统相关联;
[0027] 图12是用户查看与图1的自适应移动系统所检测的位置有关的信息W及与运些位 置相关联的信号的信号特性的屏幕的屏幕截图;
[0028] 图13是用户查看与图1的移动通信系统特别是其至少一个自适应移动系统相关联 的信息的屏幕的屏幕截图;
[0029] 图14是用户查看与图1的移动通信系统中的一个自适应移动系统相关联的信息的 屏幕的屏幕截图;
[0030] 图15是用户查看与图1的移动通信系统中的多个自适应移动系统相关联的信息的 屏幕的屏幕截图;
[0031 ]图16的流程图示出了在预期事件和/或条件之前,指示或进行对图1的自适应移动 系统的至少一个可配置设置的调整的操作序列;
[0032] 图17的流程图示出了在图1的自适应移动系统所检测的信号的至少一个信号特性 W及预期的事件和/或条件之前,指示或进行对该自适应移动系统的至少一个可配置设置 的调整的操作序列;
[0033] 图18的流程图示出了响应于信号特性的映射和/或至少一个基站的已知位置,指 示或进行对图1的自适应移动系统的至少一个可配置设置的调整的操作序列;W及
[0034] 图19的流程图示出了识别热点并响应于运种识别来对图1的自适应移动系统的可 配置设置的变化进行优化的操作序列。
[0035] 应当理解的是,不必按比例绘制附图,而是提供了对本发明的实施例的基本原理 进行表示的各种特征的稍微简化的呈现。本文公开的本发明的实施例的具体设计特征(例 如包括各种示出的组件的具体大小、方向、位置和形状及操作的具体顺序(例如,包括并 发的和/或顺序的操作)将部分地由特定的预期应用W及使用环境来确定。为了有助于观看 和清楚理解,示出的实施例的某些特征可能已经相对于其它特征被放大或变型。
【具体实施方式】
[0036] 硬件和软件环境
[0037] 转到附图,其中相同的数字贯穿几个示图表示相同的部分,图1示出了示例性移动 通信系统10,其包括移动设施中的至少一个自适应系统12(例如自适应移动转发器或自适 应移动分布式天线系统),W有助于一个或多个基站14与移动平台或运动环境(例如图1中 所示的火车18)中使用的一个或多个移动设备16之间的通信。虽然将自适应移动系统12示 出为在火车18上,但是可W将自适应移动系统12(下文中称为"系统"12)布置在任何其它适 当的移动环境(例如飞机、轮船或汽车)中。
[0038] 图2A图示了系统12a(下文中称为"转发器"12a)的一个实施例的组件。转发器12a 包括施主(donor)天线20,施主天线20与一个或多个基站14进行通信(例如,发送、接收和/ 或收发信号)。转发器12a还包括覆盖天线22,覆盖天线22与移动环境中(例如,火车车厢的 单元内)的一个或多个移动设备16传输信号。覆盖天线22包括通过信号分离器和/或组合器 进行禪合的一个或多个天线。由于其经常用在受限区域(例如隧道,建筑物等等)中,所W另 一种形式的覆盖天线22是泄露电缆(leaky feeder cable)。
[0039] 在一些实施例中,转发器12a包括禪合到存储器26的至少一个控制器24a。通常使 用一个或多个物理集成电路设备或忍片上布置的电路逻辑来W硬件形式实现每个控制器 24曰。每个控制器24a可W是一个或多个微处理器、微控制器、现场可编程口阵列或ASIC,而 存储器26可W包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器化RAM)、静态随机存取存储 器(SRAM)、闪存和/或其它数字存储介质。通常,也使用一个或多个物理集成电路设备或忍 片上布置的电路逻辑来实现存储器26。因此,可W将存储器26视为包括物理上位于转发器 12a中的别处的存储器存储(例如,控制器24a中的任何高速缓存存储器)W及用作虚拟存储 器的任何存储容量(例如,禪合到控制器24a的大容量存储设备(未示出)上所存储的)。
[0040] 在一些实施例中,控制器24a被配置为捕获并记录与转发器12a和/或至少一个基 站14中的任一个相关联的信息,并使用该信息来维持或选择性地改变或调适转发器12a的 设置。例如,控制器24a可W响应于所捕获的信息,调整施主天线20和/或覆盖天线22所接收 的信号的功率和/或衰减。并且,控制器24a还可W响应于所捕获的信息,调整滤波器W放大 和/或衰减施主天线20和/或覆盖天线22所接收的和/或所传输的信号。在一些实施例中,控 制器24a还被配置为将所捕获的信息存储在存储器26中。运种信息可W包括转发器12a所接 收的和/或所传输的信号的功率、转发器12a所接收的和/或所传输的信号的质量、转发器 12a所接收的和/或所传输的信号的频率、转发器12a所接收的和/或所传输的信号类型、转 发器12a在其上进行通信的特定网络、转发器正在与之通信的基站14的标识、转发器正在与 之通信的基站14的位置、当捕获数据时转发器12a的位置、捕获信息的时间、转发器12a的使 用(例如,当前使用转发器12a进行通信的移动设备16的数量)和/或转发器12a的标识(例 如,序列号、型号、网络标识符)w及其它移动环境信息、移动网络信息和/或其它信息。在可 替换的实施例中,转发器12a可W不接收对基站14的位置的指示。相反,转发器12a可W基于 其它捕获的信息和/或对运种位置的预配置指示来自己确定基站14的位置。
[0041] 在示例性实施例中,控制器24a使用至少一个适当的接口 28与至少一个外部设备、 外围设备和/或数据源进行通信。具体地,转发器12a被配置为通过至少一个用户接口 36(例 如,包括键盘、鼠标、扫描仪和/或其它用户接口)接收数据,和/或通过至少一个输出设备32 (例如,包括至少一个显示器、扬声器和/或其它输出设备)输出数据。附加地和/或可替换 地,转发器12a被配置为从至少一个计算系统37接收数据,并向至少一个计算系统37发送数 据。具体地,计算系统37被配置为接收来自转发器12a的输出数据,并在基于网页的接口(例 如,网页浏览器)中显示数据。类似地,计算系统37被配置为在网页浏览器中接收用户输入, 并将该输入数据提供给转发器12a。
[0042] 在一些实施例中,转发器12a被配置为接收来自至少一个位置识别设备(例如全球 导航卫星系统接收机,更具体地如图2A中所示的GPS接收机设备34)的位置数据。在进一步 具体的实施例中,转发器12a被配置为接收来自另外的测量设备(例如时钟和/或速度计,W 及可能与移动环境和/或室外环境相关联的溫度、湿度、海拔和/或其它测量设备)的数据。 因此,运些测量设备还可W通过接口28与转发器12a进行通信。虽然并未示出,但是例如用 于局域网(例如,有线网络)或短距离无线网络(例如,802.XX标准的无线网络)的网络接口 或者其它外围接口(例如,USB接口)可W禪合到或者并入到至少一个接口28中(例如,W与 计算系统37进行通信)。因此,可W从转发器12a下载转发器12a所收集的信息,或者将信息 上载到转发器12a。例如但并不旨在限于,运种信息可W包括转发器配置数据、包括基站信 息W及更具体地其位置信息的数据库,W及其它系统10的参数、软件和固件数据。
[0043] 如图2A所示,转发器12a被配置为与用户接口 36和输出设备32进行通信。在可替换 的实施例中,转发器12a被配置为通过组合起来用作用户接口和输出设备的设备(例如,触 摸屏显示器(未示出))来接收并输出数据。也如图2A中所示,转发器12a被配置为与位置确 定设备(例如GI^接收机设备34)进行通信。在可替换的实施例中,GPS接收机设备34、另一全 球导航卫星系统接收机或另一位置确定设备被并入转发器12a中和/或直接连接到控制器 24a。
[0044] 在示例性实施例中,转发器12a的存储器26配置有用于在输出设备32上提供用户 接口组件的程序代码。运样,该图形用户接口("GUI")程序代码38可W允许用户向转发器 12a输入或输出数据,W及允许用户对转发器12a的设置进行配置(例如,W指示系统12a选 择性地收集信息)。本领域普通技术人员将会理解,存储器26可W配置有用于实现本发明实 施例的另外的程序代码。
[0045] 在示例性实施例中,转发器12a还包括至少一个自动增益控制电路39(示为并且在 下文中称为"AGC" 39)或至少一个可替换的信号特性修改电路,W修改功率,修改增益,滤 波、调制或W其它方式调整至少一个所接收和/或所发送的信号的至少一个信号特性。W运 种方式,控制器24a被配置为动态地改变转发器12a的可配置设置,W对当前和/或将来的条 件做出反应。
[0046] 图2B图示了分布式天线系统形式的自适应移动系统12b(下文中称为"分布式系 统"1化)的可替换实施例的组件,其中分布式系统12b作为主机单元或中屯、进行操作W与多 个远程覆盖天线或覆盖天线单元22a-22c进行通信。如图2B中所示的,分布式系统12b包括 控制器24b,控制器24b被配置为对适当的接口电路40进行控制,用W处理与多个覆盖天线 22a-22c相关联的信号,从而操作分布式系统12b,正如本领域所熟知的。运样,控制器24b只 被配置为在施主天线20上接收来自基站14的信号,处理该信号并在多个覆盖天线22a-22c 上发送多个信号,但是控制器24还可W被配置为动态地改变分布式系统12b的可配置设置, W对当前和/或未来的条件做出反应。
[0047] 有利的是,本发明的实施例将位置信息提供给全部数据和信号特性,使得用户能 够确定系统12(例如,转发器12a或分布式系统12b中的任一个)的位置,并能够参考该位置 在位置的上下文内确定故障、错误和/或其它信息。有利的是,在将位置确定功能集成到系 统12中时,不需要将外部和/或售后市场设备连接到系统12,并且系统12对信息进行收集W 作为其标准日志记录例程的一部分。
[0048] 因此,本发明的实施例使用来自GI^接收机设备34或其它位置信息源的位置信息, W在将测量或其它类型的数据记录在一个或多个日志文件中时,用基站14和/或系统12的 位置来标注全部测量。附加地,如通常对测量数据所进行的,对运些测量进行时间戳标记。
[0049] 在一些实施例中,将位置数据和测量数据存储在不同的文件中。通过维持公共时 间参考或同步时间参考,可W确定进行每个测量时基站14或系统12的位置。
[0050] 转发器可W使用系统12所记录的数据来生成图表、图和数据的其它表示,或者另 外导出该数据W供计算系统37进行分析或显示。具体地,当用户查看测量时,可W使用位置 信息来增强其数据的可视化。例如,可W经由二维呈现来显示基站14的位置和系统12的路 线,并且可W通过改变表示该路线的线条的颜色来反应测量数据的大小。可替换地,可W使 用Ξ维呈现,其中X和Y轴用于路线的缔度和经度,并且Z轴用于测量数据的大小。W运种方 式,并根据本发明,可W对系统性能进行监测和分析,并可W对问题进行诊断和隔离。例如, 如果系统性能下降,则可W使用位置信息来确定系统12是否出现问题或者外部基站14是否 出现问题,或者两者都出现问题。
[0051] 例如,系统12捕获的信息包括系统的地理位置。为了诊断的目的,系统12还捕获对 从一个或多个基站14接收的信号的质量的指示(例如,功率、增益、频率、信号数量、载波与 干扰比或"C/r、误差向量大小或巧VM"、调制误差比或"MER"、信标类型)、基站14的地理位 置、基站14的小区全球标识符(或"CGI")、对发送到一个或多个移动设备16的信号的质量的 指示(例如,功率、增益、频率、信号数量、载波与干扰比、误差向量大小、调制误差比、信标类 型)、对从一个或多个移动设备16接收的信号的质量的指示(例如,功率、增益、频率、信号数 量、载波与干扰比、误差向量大小、调制误差比、信标类型)、对发送到一个或多个基站14的 信号的质量的指示(例如,功率、增益、频率、信号数量、载波与干扰比、误差向量大小、调制 误差比、信标类型)。反过来,基站的CGI可W包括移动区域代码(MCC)、移动网络代码(丽C) 和/或与基站14相关联的小区标识符(CI)。此外,还捕获与组有关的信息,其中将该系统12 分配给该组。还捕获移动环境的速度。此外,系统12可W被配置为确定与移动环境内部和/ 或外部的环境相关联的信息(例如,包括溫度、湿度和/或其大小)。就捕获信标类型(例如, GSM、CDMA、UMTS)或信标协议信息(例如,BCCH、MNC、MCC、CID、BCC、NCC)而言,系统12可W被 配置为确定其处理的信号的信标类型(例如,系统12被配置要接收和/或发送的信号类型) W及其不处理的信号的信标类型(例如,针对其不配置系统12的信号类型)。
[0052] 例如,图3的流程图100示出了用于沿着系统12的路线显示与系统12相关联的数据 的操作序列。具体地,可W使用图3的操作序列来沿着系统12的路线显示系统12所接收的信 号的信号特性(例如该信号的接收功率)的大小。在一些实施例中,由系统12执行图3的操作 序列,从而系统12被配置为生成沿着路线对信号特性的显示。在可替换的实施例中,由与系 统12分离的计算系统37执行图3的操作序列,其中该计算系统被配置为生成该显示。从而, 系统12沿着其行进路线捕获包括其位置和信号特性的数据(方框102)。然后系统12或者分 离的计算系统37连同系统12所接收的信号的至少一个信号特性的大小一起显示系统12的 路线(方框104)。具体地,显示可W包括系统12的路线的二维呈现,其中沿着路线将信号特 性的大小显示为彩色梯度,或者显示可W包括Ξ维呈现,其中X和Y轴用于路线的缔度和经 度,而Z轴用于信号特性的大小。
[0053] 因此,图4示出了功率相对于位置的屏幕110(下文称为"PVL"屏幕110),其可W根 据本发明的实施例而生成。如图4中所示的,P化屏幕110指示了至少一个系统12所接收的信 号的功率,该功率与位置有关,更具体地与火车18的路线112有关。具体地,P化屏幕110示出 了多个位置W及至少一个系统12检测的信号接收功率电平,并在二维图表中将信号功率电 平显示为彩色梯度。在一些实施例中,P化屏幕110配置有覆盖或图像114,例如卫星图像、地 势起伏图像、街道图像、地图图像和/或其它图像(例如,来自存储器26或在线位置,例如在 线地图服务),W为用户提供上下文从而在位置的上下文中查看信号特性。此外,并且如图6 中所示,P化屏幕110可W在图像114中示出可W与至少一个系统12通信的一个或多个基站 14的位置。
[0054] 在一些实施例中,P化屏幕110可W是可交互的。例如,P化屏幕110可W配置有用户 交互捕获组件,用W确定用户是否在一位置(例如图像114上的位置)上进行了点击,W显示 与所选择的位置相关联的信息(例如,所选择位置处的接收功率电平)。
[0055] 位置信息的可用性增强了用于确定出现特定问题的区域的能力。例如,在捕获到 数据之后,用户可W过滤该数据中的在指定范围之外和/或超过或低于指定阔值的信号特 性。可W包括运些测量的位置W允许用户确定哪里出现了问题,从而他们可W修改网络W 改善性能。图5的流程图120示出了可W由系统12或分离的计算系统37执行的操作序列,用 W对系统12所接收的信号在指定范围之外和/或超过或低于指定阔值的位置进行隔离,W 及确定与其相关联的特定位置信息、与其相关联的基站W及参与基站的位置。因此,该操作 序列过滤日志数据中的在指定范围之外和/或超过或低于指定阔值的信号的至少一个指定 信号特性(方框122)。例如,过滤可W包括:对与接收信号的功率相关联的日志数据进行过 滤W确定哪些信号在指定的功率范围之外;对与接收信号的功率相关联的日志数据进行过 滤W确定哪些信号超过或低于功率阔值;和/或对与应用于接收信号的增益相关联的日志 数据进行过滤W确定哪些信号超过和低于增益阔值。然后该操作序列确定在系统12经历从 所应用的滤波器得到的至少一个信号特性(至少一个"所过滤的信号特性")时系统12的位 置(方框124)。W运种方式,确定了在移动系统12经历所过滤的信号特性时该移动系统12的 位置。
[0056] 在一些实施例中,图5的操作序列识别与系统12对接的、并输出系统12所接收的并 与至少一个所过滤的信号特性相关联的信号的至少一个基站14W及该至少一个基站14的 位置(方框126)。W运种方式,用户可W确定哪些基站14正在提供与所过滤的信号特性相关 联的信号w及它们各自的位置。从而,可w产生对至少一个所过滤的信号特性、至少一个所 过滤的信号特性的相应位置、与至少一个所过滤的信号特性相关联的至少一个基站14和/ 或与该至少一个基站14相关联的相应位置进行指示的显示(方框128)。
[0057] 可替换地,当在某个位置识别出问题时,可W用报告该问题的区域的位置来过滤 数据库,并可W审查针对该区域的测量W识别问题源。例如,图6的流程图130示出了可W由 系统12或分离的计算系统37执行的操作序列,用W过滤数据中的与系统12相关联的特定位 置,并显示与运些特定的所过滤的位置相关联的信息。从而,可W过滤日志数据中的与特定 位置相关联的信息(方框132),使得显示与该过滤的位置相关联的至少一个信号特性(方框 134)。此外,可W确定发送系统12在所过滤的位置处接收到的信号的至少一个基站14W及 该基站14的位置(方框136)。从而,可W显示所确定的基站14连同其所确定的位置(方框 138)。
[0058] 当对数据进行解码时,可W连同系统12的位置一起解码系统12所接收到的信号。 例如,系统12可W连同其它标识信息一起来解码其接收和/或重发的基站信号的坐标,W识 别哪些基站信号正在任意特定位置被转发。
[0059] 捕获数据W得到位置和/或测量信息可W由用户选择性地开启和/或关闭,可W被 配置为连续地运行使得它们在所分配的内存空间循环,和/或被配置为响应于预定事件和/ 或条件而运行。例如,图7的流程图140示出了根据本发明实施例用于确定是否开始在系统 12中对数据进行日志记录的操作序列。具体地,系统12起初确定用户是否已经选择性地激 活了日志记录(方框142)。当用户尚未激活日志记录特征时(判断方框142的"否"分支),系 统12再次循环W检测何时选择性地激活日志记录(方框142)。当已经激活日志记录时(判断 方框142的"是"分支),系统12激活诊断和位置日志记录,并对与系统12相关联的数据进行 日志记录,例如系统12的位置、速度W及行进方向、系统12从至少一个基站14接收的至少一 个信号的信号特性、系统12向至少一个移动单元16发送的至少一个信号的信号特性、系统 12从至少一个移动单元16接收的至少一个信号的信号特性、系统12向至少一个基站14发送 的至少一个信号的信号特性、与基站14有关的信息、与移动单元16有关的信息、与关联于系 统12的内部或外部环境有关的信息(例如,移动环境内部或外部的环境)W及对数据进行日 志记录的时间(方框144)。具体地,系统12在一个或多个数据结构(例如,文件、数据库或数 据库中的表)中对该信息进行日志记录。然后系统12确定是否已经取消了日志记录(方框 146)。当系统12确定日志记录未被取消时(判断方框146的"否"分支),系统12继续对数据进 行日志记录并再次循环W确定何时取消日志记录特征(方框146)。当系统12确定日志记录 已经被取消了(判断方框146的"是"分支),系统12取消日志记录(方框148)。
[0060] 另外有关的特征是基于位置对数据捕获的触发。为了调试某些问题,可能需要记 录非常频繁的测量或由非常大的数据集组成的测量。让运些测量不断地运行是不实际的, 运是因为运些测量会迅速地填满可用的存储器26。因此,用户具有对将在其中激活运些测 量的区域进行定义的能力。当系统12在用户定义的区域中时,启动数据捕获。当系统12离开 该区域时,禁止数据捕获。图8的流程图150示出了根据本发明实施例基于系统12的所确定 的位置来激活和/或取消日志记录的操作序列。具体地,系统12初始地确定其位置(方框 152),然后基于该位置确定是否激活日志记录(方框154)。运样,系统12可W相对于将发起 曰志记录的至少一个预定位置来分析所确定的位置。从而,当系统12确定在当前位置和预 定位置之间存在匹配使得应当激活该日志记录时(判断方框154的"是"分支),系统12激活 日志记录(方框156)。在确定不应当激活该日志记录之后(判断方框154的"否"分支),或者 在系统12已经激活了日志记录之后(方框156),系统12基于所确定的位置确定是否取消日 志记录(方框158)。例如,系统12可W被配置为只沿着路线的某个部分或者在某些区域中才 对数据进行日志记录。运样,系统12可W相对于将要取消日志记录的至少一个预定位置来 分析所确定的位置(方框158)。从而,当系统12确定应当取消日志记录时(判断方框158的 "是"分支),系统12取消日志记录(方框160)。在确定不应当取消日志记录之后(判断方框 158的"否"分支)或者在系统12已经取消日志记录之后(方框160),系统12循环至方框212W 确定其位置。
[0061] 在系统12的特定环境中,因为可能需要再现几个特定的因素,所W在移动网络的 覆盖内进行故障检测是非常困难的。运些至少包括:(1)系统12的位置,(2)来自基站14的当 前覆盖,W及(3)移动环境内部的移动单元16的情况。因为不可能容易地再现引起故障的特 定条件,所W提供了用于在出现故障时捕获信息的模块。运要求针对内部日志记录和诊断 的类似驱动测试的能力,其能够在故障期间识别来源和条件,而不需要在故障出现后进行 任何额外测量。从而,图9的流程图162示出了根据本发明实施例响应于检测到故障而选择 性地激活日志记录的操作序列。具体地,系统12不断地将数据日志记录到一个或多个临时 文件(方框164),然后确定是否已经出现了故障(方框165)。当已经出现故障或检测到故障 时(判断方框165的"是"分支),系统12继续在预设量的时间内(例如,如大约一分钟)将与故 障相关联的数据日志记录到一个或多个临时文件(方框166),然后响应于检测到故障将临 时文件中的数据作为一个或多个相应的日志文件存储到系统12的存储器中(方框167)。但 是,当系统12确定尚未出现故障时(判断方框165的"否"分支),系统12确定预定的时间段是 否到期(方框168)。当预定时间段已经到期时(判断方框168的"是"分支),系统12删除一个 或多个临时文件中的数据(例如,通过删除文件中的实际数据或简单地删除文件)(方框 169),然后该操作序列返回至方框164。但是,当预定的时间段尚未到期时(判断方框168的 "否"分支),该操作序列返回至方框164。W运种方式,系统12能够选择性地在故障之前的很 短的一段时间内W及故障之后的很短的一段时间内对数据进行日志记录。运通过将数据日 志记录到一个或多个临时文件中,然后在存在故障时存储一个或多个临时文件来完成。否 贝1J,删除与一个或多个临时文件相关联的数据。从而,用户能够准确地确定就在故障发生 前、故障时W及就在故障之后系统12处发生了什么W及系统12的位置和条件及其环境。在 可替换的实施例中,系统12可W被配置为一检测到故障就开始日志记录,并且在检测到故 障之后在预定的时间段内保持进行日志记录。运样,系统12可W只检测与该故障相关联的 信息W及检测到故障之后不久的信息。
[0062] 在系统12层实现的本发明实施例向系统12提供了基于位置的诊断,该诊断能够为 移动环境的终端用户确定覆盖失灵的原因。其内部算法能够分析与系统12的输入和输出有 关的全部信息,并可W进一步确定系统12外部的基站14或系统12本身在任意时间和地点的 可能故障的原因。此外,可W用日志文件对全部操作条件进行完全存档。
[0063] -个用于确定移动网络覆盖中的故障的示例性过程设及W下步骤:(1)用对与运 些输入信号相关联的信标进行标识的数据(BCCH、MNC、MCC、CID、BCC、NCC等)来确定输入信 号、其频率、质量(C/I、EMV或MER)、信号强度W及信号类型;(2)使用与(1)中的相同的参数 列表来确定输出信号;(3)比较在(1)和(2)中所确定的参数,并且如果它们的差别多于预定 幅度则引起警报(在一些实施例中,运可能是指示系统12的问题);W及(4)将(1)中的参数 与先前确定的数据或预定的阔值中的任意一个进行比较,并且如果差别超过或者低于阔值 或先前进行的数据加或减某个幅度,则引起报警。将会清楚的是,可W同时针对下行链路和 上行链路信号和/或时隙进行类似的测量,W同时识别出上行链路信号中的可能问题。
[0064] 额外的功能允许在移动网络的每个位置处在施主路径中对移动网络覆盖进行完 全分析。系统12作为自主的驱动测试工具,如果给该工具提供足够的内存空间,其允许对移 动网络的条件进行不断的分析。在使用其位置传感器的情况下,系统12甚至可W将先前的 覆盖电平和质量与当前值进行比较,并在显著变化的情况下发出警报。可替换地,该分析可 能只限于某个地理地区,并由系统12的位置来触发。运允许对先前识别的问题地区进行特 定监测。
[0065] 例如,图10的流程图170示出了根据本发明实施例在系统12所接收和所发送的信 号的信号特性变化多于预定幅度时指示警报和/或错误的操作序列。具体地,该操作序列确 定系统12所接收的信号的信号特性(方框172) W及系统12所输出的信号的信号特性(方框 174)。然后系统12比较输入和输出信号特性(方框176)。具体地,该操作序列比较输入和输 出信号特性,并确定它们的差别是否多于预定的幅度(方框178)。例如,在系统12(例如,对 移动单元16或对基站14)的输出信号的功率显著低于(例如分别来自基站14或来自移动单 元16)的输入信号的功率时,系统12可能遭受内部错误。当信号特性的差别多于预定的幅度 时(判断方框178的"是"分支),指示错误和/或警报(方框180)。当信号特性的差别没有多于 预定幅度时(判断方框178的"否"分支)或在指示了错误和/或警报之后(方框180),该操作 序列结束。
[0066] 还例如,图11的流程图190示出了根据本发明实施例在信号特性没有满足预定阔 值时和/或在信号特性与不同信号的先前确定的信号特性不同时,指示警报和/或错误的操 作序列。在一些实施例中,图11的操作序列由系统12执行,并且因而系统12自动地确定警报 或错误。在可替换的实施例中,图11的操作序列由与系统12分离的计算系统来执行,该计算 系统单独地指示警报或错误。具体地,该操作序列确定第一信号的第一信号特性,并将该第 一信号特性与预定阔值进行比较(方框192),然后确定该第一信号特性相对于该阔值是否 可接受(方框194)。例如,信号特性可W是信号功率,并且阔值可W是系统(其可W是转发器 12a或分布式系统12b)转发可理解信号的最小功率。运样,当第一信号特性不可接受时(判 断方框194的"否"分支),指示错误或警报(方框196)。当第一信号特性可接受时(判断方框 196的"是"分支),将第一信号特性与第二信号的先前已经确定的相应的第二信号特性进行 比较(方框198)。当第一和第二信号特性的差别多于预定量时(判断方框200的"是"分支), 运可能指示系统12的问题,指示错误或警报(方框196)。当特性的差别不多于预定量时(判 断方框200的"否"分支),或者在指示了错误或警报之后(方框196),该操作序列结束。
[0067] 在一些实施例中,根据对系统12的当前和过去性能进行存档的日志数据生成信 息。具体地,图12的位置/轨迹屏幕210示出了系统12的位置及其相关的信号特性。在一些实 施例中,并且如图12所示,用户可W选择GI^轨迹位置区域中(如212处)的特定数据实例(例 如/'GPS轨泌'区域中的特定值),并且可W查看与RF轨迹位置区域中(如214中,例如"RF轨 迹"区域)的所选择的数据实例相关联的信号特性。W运种方式,用户可W手动地查看位置 数据和与其相关联的信号特性。但是,运常常是耗时的。在特定的实施例中,对于GI^轨迹位 置区域212中的每个数据实例(如图12中所示的,具有四个数据实例)而言,位置/轨迹屏幕 210在标有"时间"的列中指示在捕获数据时系统12所生成的数据的本地时间戳,W及在标 有"UTC"的列中指示在捕获数据时从GPS接收机设备34报告的协调通用时间("UTC")时间 戳。位置/轨迹屏幕210进一步在相应的"缔度"、"经度"、"海拔"、"速度"和"方向"列中指示 捕获数据时由GI^接收机设备34报告的维度、经度、海拔、速度和福射方向。此外,位置/轨迹 屏幕210进一步在"视角"列中指示GPS接收机设备34从其(或"视角")接收信号的卫星的数 量,W及在"Fir列中指示卫星吁ix"。卫星fix的值针对无 fix是"00",针对2D fix是"10", W及针对3D fix是"1Γ。最后,位置/轨迹屏幕210进一步在"HDoP"列中指示精度的水平稀 释度(dilutionK如系统12的控制器24所计算的或GPS接收机设备34所计算的)。精度的水 平稀释度使用卫星几何来在从其接收的信号中确定精度级别,并且可W在从1.0(最佳可能 读数巧Ij25.0 (最坏可能读数)的范围内变化。
[006引除了 GPS轨迹区域212W外,位置/轨迹屏幕210还包括RF轨迹区域214,RF轨迹区域 214指示与特定数据实例相关联的信号特性。如图12中所示的,已经选择了GI^轨迹区域212 中的第一数据实例,导致用与该特定的数据实例相关联的信号特性填充RF轨迹区域214。在 特定的实施例中,RF轨迹区域214包括:用W指示接收到的消息的类型的"消息"列;"时间" 列中的对数据实例进行日志记录的本地时间的时间戳;W及,"模块"列中的对系统12中的 巧吟模块(例如,哪个转发器12a或分布式天线系统12b)报告了数据的指示。此外,RF轨迹区 域214在"帖"列中包括信号中的数据的帖指示(其可W从0到1000的范围内进行变化似及 在"帖SEQ"列中包括信号中的数据的帖序列指示(当在信号增益的变化超过预定电平时,帖 序列递增,系统12的每个转发器12a和/或分布式天线系统12b跟踪其各自的帖序列KRF轨 迹区域214还在叮RC计数"列中包括多个消息轨迹的剩余轨迹测量的计数。
[0069] 在一些实施例中,RF轨迹区域214还在"组"列中包括与从其报告数据的子"组"相 对应的数量的组指示,W及在"增益"列中包括W地为单位的组增益指示。RF轨迹区域214还 在"Pk RSSI地fs"列中包括针对组的W地全标准("地fs")为单位的峰值接收信号强度指 示符,在"Pk RSSI dBm"列中包括针对组的WdBm为单位的峰值接收信号强度指示符,在 "PRED RSSI地fs"列中包括针对组的W地fs为单位的预测接收信号强度指示符,在"PRED RSSI dBm"列中包括针对组的WdBm为单位的预测接收信号强度指示符,在"AVG RSSI 地fs"列中包括W地fs为单位的接收信号强度指示符的平均值,W及在"AVG RSSI地m"列 中包括W地m为单位的接收信号强度指示符的平均值。
[0070] 此外,本发明的实施例允许自动生成预定报告,用于对系统12的当前和过去性能 进行存档。例如,如图14中所示,可W在地图显示上示出对覆盖信号电平的报告,该报告具 有对基站的最可能位置的指示。此外,图13示出了日志文件选择和信息屏幕220Γ文件屏 幕"220),其可W由输出设备进行显示,在该屏幕中用户可W选择文件进行上载W查看与其 相关联的信息。如图13中所示,文件屏幕220包括文件选择模块222、系统选择模块224、组选 择模块226、视角选择模块228、前端轨迹选择模块230、组轨迹选择模块232W及预览模块 234。文件选择模块222允许用户指定日志文件进行装载W查看与其相关联的信息。具体地, 文件选择模块222允许用户装载最多Ξ个日志文件。在一些实施例中,用于文件选择模块 222的程序代码在系统12和/或计算系统的特定目录中查找日志文件,使得用户可W简单地 键入日志文件的名称。在可替换的实施例中,用于文件选择模块222的程序代码包括对文件 选择功能的调用,例如Win浊)WSI底文件选择对话框,W指定将包括哪些文件。如图13中所 示的,用户已经装载了:样本日志文件(例如,"SAM化E.TXT"),其包含与至少一个系统12有 关的样本信息;位置日志文件(例如,"GPS_DATA. TXT"),其包含与至少一个系统12有关的位 置信息;W及,修改日志文件(例如,"MODINFO. TXT"),其包含与至少一个系统12的可配置设 置的修改有关的信息。用户通过选择"加载文件"按钮236来装载至少一个日志文件,或者通 过选择"清除"按钮238来清除所选择的日志文件。
[0071] 在系统选择模块224中,用户可W选择特定的系统12(例如,特定的转发器12a或分 布式天线系统12b)来查看与其相关联的信息。类似地,在组选择模块226中,用户可W选择 系统12的组来参看与其相关联的信息。具体地,可W在特定移动环境上配置多个系统12。运 些系统12的子集可W被配置成一组。例如,火车18可W配置有四个系统12(例如,四个同构 或异构系统12)。最接近火车18的前端的两个系统12可W被配置成第一组,而最接近火车18 的尾部的两个系统12可W被配置成第二组。运样,用户可W单独地或W定义的组的方式查 看与多个系统12有关的信息。本领域普通技术人员还将清楚的是,用户还可W-起查看与 多个系统12有关的信息。用户通过选择"Reset"按钮240来清除所选择的系统12,或者通过 选择"Reset"按钮242来清除所选择的系统12组。在查看选择模块228中,用户可W从下拉选 择224中选择一选项,W例如在预览模块234中作为单独的图或包括所选信息的子图来查看 图或直方图。
[0072] 在前端轨迹选择模块230中,用户可W选择与系统12相关联的用于查看的轨迹。例 如,用户可W选择查看特定系统12所接收的信号的增益相对于时间的图、系统12所接收的 信号的接收功率相对于时间的图、系统12所接收的信号的接收功率的直方图W及系统12所 接收的信号的接收功率变化的直方图。用户可W通过在前端轨迹选择模块230中选择相应 的复选框来查看公开的信息。此外,本领域普通技术人员将清楚的是,用户可W选择另外的 数据进行查看,例如系统12所接收的信号的增益相对于时间的变化、系统12相对于时间的 接收功率预测误差(例如,系统12将要接收的信号的功率相对于时间的预测误差,例如在系 统12正在沿着路线移动期间)、系统12所接收的信号的与时间或位置有关的接收功率W及 示出了与系统12相关联的与时间或位置有关的BCCH信息的图。
[0073] 在组轨迹选择模块232中,用户可W选择与系统12相关联的用于查看的轨迹。例 如,用户可W选择W查看转发器组所接收的信号增益相对于时间的图、系统12组所接收的 信号相对于时间的接收功率、系统12组所接收的信号的接收功率的直方图、W及系统12组 所接收的信号的接收功率变化的直方图。与前端轨迹选择模块220类似,用户可W通过在组 轨迹选择模块232中选择相应的复选框来查看公开的信息。此外,本领域普通技术人员将清 楚的是,用户可W选择另外的数据进行查看,例如系统12组所接收的信号的增益相对于时 间的变化、系统12组相对于时间的接收功率预测误差(例如,系统12组将要接收的信号的功 率相对于时间的预测误差,例如在系统12组正在沿着路线移动期间)、系统12组所接收的与 时间或位置有关的信号的接收功率W及示出了与系统12组相关联与时间或位置有关的 BCCH信息的图。
[0074] 用户可W通过选择"Generate ItepOTt(sr按钮146来生成图表、子图表、图或其它 直方图,或者通过选择乂lear Axes"按钮148来清除图表、子图表、图或其它直方图。
[0075] 在一些实施例中,用户可W查看来自系统12的各种额外的测量,例如特定信号特 性相对于时间的损坏(breakdown)或与其相关联的直方图。例如,图14示出了系统屏幕250, 系统屏幕250在第一图表252中示出了系统12所接收的信号相对于时间的增益,在第二图表 254中示出了系统12所接收的信号相对于时间的接收功率,W及在第Ξ图表256中示出了用 于指示系统12所接收的信号的接收功率的直方图。可替换地,用户可W查看与系统12组有 关的各种信息。作为另一个例子,图15示出了组屏幕260,组屏幕260在第一图表262中示出 了第一组系统12所接收的信号的功率的直方图,在第二图表264中示出了第二组系统12所 接收的信号的功率的直方图,W及在第Ξ图表266中示出了用于指示第Ξ组系统12所接收 的信号的功率的直方图。
[0076] 通常,设计系统12的一个挑战是设计有效的自动增益控制电路(例如AGC 39),其 对于改变施主信号电平反应迅速,而对于损害信号真实性或不利地影响功率控制环路就反 应得不那么迅速,功率控制环路在通过系统12进行通信的基站14和移动单元16之间操作。 通常,AGC电路39或算法通过对接收信号强度的变化进行反应来操作。本发明的实施例通过 提供一种系统12来改善AGC电路39的性能,其中在系统12正在其中移动的区域中,该系统12 使用系统12的位置和其进行的路径,连同其正在转发的信号的源的位置W及典型的接收信 号强度的存储简挡来预测信号强度的变化。
[0077] 在系统12通过不同区域时,系统12基于其在先前通过相同区域期间记录的或者W 其它方式从计算系统37或另一系统12所获得的先前确定的测量和位置信息来预期接收信 号强度变化。系统12被配置为在预期到出现信号改变时而不是在事实发生之后,使用该过 去的信息来主动地进行适当的AGC变化。因为需要针对接收信号强度变化维持更少的幅度, 所W运提高了系统12的平均动态范围,并且降低了信号路径断开或饱和的可能性。附加地, 基于系统12的当前速度和/或位置,根据预期的信号强度变化率来延长或缩短AGC算法的时 间平均参数。
[0078] 根据本发明的特征通过几种方法来获得预期信号强度。本发明的一个实施例对信 号源所发送的地理坐标进行解码,并基于位置进行调整。系统12对运些坐标进行解码,并且 系统12通过将信号源(例如,基站14)的坐标与系统12的坐标进行比较,来预期接收信号的 信号电平将由于发射机和接收机之间的距离的变化而如何变化。
[0079] 本发明的另一实施例设及学习信号电平相对于系统12的位置如何变化的系统12。 通常,系统12遵守定义好的路径(例如,如果系统12在火车18内)。系统12可W生成并维持信 号电平相对于位置的数据库,W在其行进特定路径时帮其预期接收信号电平。可替换地,可 W从外部源将信号强度相对于位置的数据库上传到系统12。运可W是一般的数据库,覆盖 系统12可能位于的全部区域,或者可W是针对系统12将遵守的特定路径而制定的更具体的 数据库。该数据库还可W包括信号源的基站14的位置,该信号源将由系统12接收。
[0080] 另一实施例使用来自其它组合实施例的特征。可W由系统12测量并记录信号相对 于位置的信号W及系统12所接收的信号的解码的位置,然后将该数据定期地上传到中屯、位 置,在该中屯、位置中,可W收集并分析来自许多系统12的数据,W产生组合的信号强度相对 于位置的数据库。然后将运种组合的数据库整个或部分地下载到系统12。
[0081] 从而,图16的流程图270示出了根据本发明实施例响应于系统12的位置、速度和/ 或行进方向W及其与基站14的关系,来指示或进行对至少一个系统12的至少一个可配置设 置的调整的操作序列。在一些实施例中,图16的操作序列由系统12执行,并且从而系统12自 动地对其可配置设置进行调整。在可替换的实施例中,图16的操作序列由与系统12分离的 计算系统来执行,其中,一旦确定了,就将如何调整系统12的至少一个设置的结果装载到系 统12中。具体地,该操作序列确定至少一个系统12的位置、速度和/或行进方向(方框272), 并确定在已经针对该系统确定的位置处与系统12进行通信的至少一个基站14的位置(方框 274)。然后该操作序列基于系统12与同该系统联系的基站14之间的距离的预期变化,来确 定是否改变系统12的可配置设置(方框276)。例如,如果系统12移向基站14,那么在系统12 移向基站时降低应用于从基站14接收到的信号的增益W降低信号噪声、阻止信号干扰和/ 或保护转发器的组件方面可W是有利的。相应地,并且例如,如果系统12正在远离基站14, 那么在系统12远离基站14时增加应用于从基站14接收到的信号的增益,W增加转发的信号 的功率方面可W是有利的。在上面的例子中,系统12的设置的变化率可W基于系统12相对 于基站14的速度。例如,系统12相对于基站14的速度越快,其设置的调整就越快。
[0082] 从而,在该操作序列确定将改变系统12的设置时(判断方框276的"是"分支),指示 和/或进行基于来自至少一个基站14的至少一个信号的至少一个信号特性由于至少一个系 统12与至少一个基站14之间的距离的预期变化将如何改变,对至少一个系统12的至少一个 可配置设置的调整(方框278)。例如,在系统12远离基站14时,可W增加系统12的增益,在系 统12远离基站14时,可W降低系统12所接收的信号的增益,在系统12远离基站14时系统12 可W从信号中过滤更多的噪声等等。当该操作序列确定不改变系统12的设置(判断方框276 的"否"分支)时或者在已经指示和/或进行了调整之后(方框278),该操作序列可W返回到 方框272 W确定系统12的位置、速度和/或行进方向。
[0083] 图17的流程图280示出了用于响应于系统12的所测量或所确定的位置、速度和/或 行进方向W及与所测量或所确定的参数相关联的信号电平和特性,来指示或进行对系统12 的至少一个可配置设置的调整的操作序列。例如,可W实现信号电平相对于位置的数据库。 也可W在数据库中维持相对于位置的各种不同的测量参数或特性。
[0084] 在一些实施例中,图17的测量/确定W及操作序列由系统12执行,W生成并维持测 量的数据库,从而系统12自动地基于那些先前的测量对其可配置设置进行调整。在可替换 实施例中,图17的测量/确定W及操作序列由与系统12分离的计算系统37执行,W生成并维 持数据库,其中一旦确定了就将结果上传到系统12的存储器中。具体地,该操作序列确定至 少一个系统12的位置、速度和/或行进方向(方框282),并且进行测量来确定去往和/或来自 至少一个基站14的至少一个信号的信号特性(方框284)。将运种信息存储在存储器或数据 库中W供系统12在将来使用。然后,在操作期间,系统12使用存储的信息,并基于先前测量 和存储的数据(已知的未来信号特性)W及基于所确定的位置、速度和/或行进方向,来为移 动系统确定在其行进中未来或即将到达的信号特性可能是什么(方框286)。从而,系统12将 一个或多个当前信号特性与一个或多个存储的或"未来的"信号特性进行比较,并基于当前 信号特性与未来信号特性之间的差别来确定是否改变系统12的可配置设置。
[0085] 例如,该操作序列可W确定在特定位置处W及沿着特定的行进方向,未来的信号 特性指示其接收功率将增加。从而,系统12主动地降低应用于该信号的增益W降低信号噪 声、阻止信号干扰和/或保护其组件可W是有利的。可替换地,并且例如,该操作序列可W确 定在特定位置处W及沿着特定的行进方向,未来的信号特性指示其接收功率将降低。从而, 系统12主动地增加应用于该信号的增益可W是有利的。
[0086] 根据本发明的一个实施例,系统12的设置的变化率是基于系统12相对于未来信号 特性的位置的速度的。例如,系统12相对于未来信号特性的位置的速度越快,就越快地实现 系统12的调整W进行调适。
[0087] 运样,当该操作序列确定将改变系统设置时(判断方框288的"是"分支),指示和/ 或进行对系统12的至少一个可配置设置的调整(方框290)。例如,当未来信号特性指示接收 信号的功率电平较低时,可W增加系统12的增益。或者当未来信号特性指示移动系统将遇 到的未来信号需要较少的衰减时,可W增加信号的增益。当该操作序列确定将不改变转发 器设置(判断方框288的"否"分支)时或者已经指示和/或进行了调整之后(方框290),该操 作序列可W循环返回至方框282, W基于所存储的信息确定未来的调整。
[0088] 在另一实施例中,来自多个系统的针对特定位置的所测量和所存储的数据由所述 系统使用。也就是说,对来自多个系统的数据进行收集、分析、相对于位置进行确定,并将所 述数据存储在数据库中。然后将组合的数据库整个或部分地下载到该系统。图18的流程图 300示出了用于基于来自多个系统的数据的映射,响应于系统12的所测量或所确定的位置、 速度和/或行进方向W及与该所测量或所确定的参数相关联的信号电平和特性来指示或进 行对系统12的至少一个可配置设置的调整的操作序列。具体地,系统12确定至少一个系统 12的位置、速度和/或行进方向(方框302)。然后,系统12使用来自多个系统的所存储的数据 库信息,基于系统12的位置、速度和/或行进方向并基于未来信号特性的已知映射或基站14 的已知位置来确定至少一个未来信号特性(方框304)。然后系统12基于该映射或至少一个 基站14的所确定的位置来确定是否改变系统12的至少一个可配置设置(方框306)。例如,当 该操作序列确定系统12正在进入该映射指示的与较高信号强度相关联的区域时,或者系统 12正在接近至少一个基站14时,系统12主动地将较小增益应用于信号W降低信号噪声、阻 止信号干扰和/或保护其组件可W是有利的。相应地,当该操作序列确定系统12正在进入该 映射指示的与较低信号强度相关联的区域时,或者系统12正在远离至少一个基站14时,系 统12主动地增加系统12的增益可W是有利的。因此,当该操作序列确定将改变系统12的设 置时(判断方框306的"是"分支),指示和/或进行基于该映射和/或至少一个基站14的位置 对系统12的至少一个可配置设置的调整(方框308)。当该操作序列确定将不改变转发器的 设置时(判断方框306的"否"分支)或者已经指示和/或进行了调整之后(方框308),该操作 序列可W循环返回至方框302W基于所存储的信息来确定未来的调整。
[0089] 为了降低信号强度相对于位置的数据库的大小,可W优选地识别"热点","热点" 是信号强度非常高的区域。运些热点通常是非常靠近基站14的相对较小的区域。当系统12 穿过运些热点时,信号强度可能变化非常快,所W通过识别运些区域,在系统12进入热点时 可W针对快速信号变化来优化AGC算法。因此,图19的流程图310示出了用于优化该算法W 在热点改变可配置设置的操作序列。具体地,系统12基于信号强度或热点的已知位置来识 别热点(方框312)。作为响应,系统12在位于该热点时优化其用于改变配置设置的算法(方 框314)。运种优化可W包括:增加系统12确定信号特性时的速度;增加系统12将当前信号特 性与未来信号特性和/或映射进行比较时的速度;关闭对数据的日志记录W降低系统的计 算需求但仍然监测信号特性W确定是否需要对配置设置进行调整和/或类似的测量。
[0090] 因此,根据本发明实施例的系统12可W通过使用W下各项来预期信号特性的变化 W调整与其相关联的可配置设置:系统12的位置、其速度和/或其行进的路径W及基站14的 位置、所存储的对改变信号特性的指示和/或另外的因素。根据本发明实施例的系统12可W 对改变信号电平迅速反应,并且可W被配置为W运样的速度进行反应从而阻止损害信号真 实性或W其它方式不利地影响功率控制环路,该功率控制环路在通过系统12进行通信的基 站14和移动单元16之间进行操作。将清楚的是,可配置设置的改变可W包括对溫度、湿度 和/或其它环境信息的额外考虑。例如,当天气过于炎热和/或潮湿时,W及未来的信号特性 指示应当增加信号功率时,系统12可W由于天气炎热和/或潮湿而将信号功率增加到超过 标准量。相应地,当天气过于寒冷和/或干燥时,W及系统12正在移向基站的已知位置时,系 统12可W由于天气寒冷和/或干燥而将来自基站的信号的增益降低到低过标准量。
[0091] 本领域普通技术人员将认识到图1、2A、2B和3-19所示出的环境并不旨在限制本发 明实施例的范围。具体地,根据本发明的可替换实施例,系统12可W包括更少的或额外的组 件和/或可通信地禪合到更多或更少的组件。事实上,本领域技术人员将认识到可W使用其 它可替换的硬件和/或软件环境,而不脱离本发明的范围。例如,系统12可W被配置为与除 了 GPS接收机设备34W外的可替换的位置识别设备对接,例如无线导航系统设备或可替换 的卫星导航系统,例如GLONASS系统和/或即将的Galileo和/或COMPASS导航系统。另外,本 领域普通技术人员将认识到,系统12可W包括另外的数据结构,例如数据库、数据表和/或 其它数据存储组件。因此,可W使用其它可替换的硬件和软件环境,而不脱离本发明的范 围。
[0092] 被执行用W实现本发明实施例的例程,不管是实现为操作系统的一部分还是实现 成由一个或多个转发器或其它计算系统执行的特定应用、组件、程序、对象、模块或指令序 列,在本文中已经被称为"操作序列"、"程序产品",或更简单地被称为"程序代码"。程序代 码通常包括在任何时候驻留在转发器或计算系统的各种存储器和存储设备中的一个或多 个指令,并且当该指令由系统12或计算系统37的一个或多个处理器读取和执行时,使得系 统12或计算系统37执行必要的步骤W运行实现本发明各个方面的步骤、单元和/或方框。
[0093] 虽然已经在完全功能的转发器、分布式天线系统和计算系统的上下文中描述了本 发明的实施例,但是本领域技术人员将清楚的是本发明的各个实施例能够作为各种形式的 程序产品进行分布,并且本发明同样适应,而不管用于实际执行该分布的计算机可读信号 承载介质的特定类型。计算机可读信号承载介质的例子至少包括但不限于物理和有形的可 记录类型的介质,例如易失性和非易失性存储器设备、闪存和其它移动磁盘、硬盘驱动器、 光盘(例如,CD-ROM、DVD等),W及例如数字和模拟通信链路的传输类型的介质。
[0094] 此外,可W基于在本发明特定实施例中实现各种程序代码的应用或软件组件,来 标识各种程序代码。但是,应当清楚的是,任何特定的程序术语仅仅是为了方面才使用的, 并且因此不应当将本发明限制为只使用在运种术语所标识和/或暗示的任何特定应用中。 此外,给出可W将计算机程序组织成例程、过程、方法、模块、对象等的典型的无止境数量的 方式,W及可W在驻留在典型计算机内的各种软件层(例如,操作系统、库、API、应用程序、 应用程序接口等)之间分配程序功能的各种方式,应当理解的是,本发明并不限于本文描述 的程序功能的特定组织和分配。
[00M]此外,虽然通过对各种实施例和例子的描述,已经示出了本发明的实施例,W及虽 然已经W可考虑的细节描述了运些实施例,但是将所附权利要求的范围限制或W任何方式 限制到运种细节,并不是
【申请人】的意图。另外的优点和修改对本领域技术人员将是显而易 见的。因此,本发明在更宽的方面并不限于示出和描述的具体的细节、表示装置和方法W及 示出的例子。具体地,本领域普通技术人员将清楚的是,根据本发明实施例的原理,上述流 程图中的任意方框可W被删除、增加、与其它方框同时发生、组合、或W其它方式被改变。相 应地,可W脱离运些细节,而不脱离
【申请人】的总发明构思的精神或范围。
[0096]其它修改对于本领域普通技术人员将是显而易见的。因此,本发明在于后面所附 的权利要求。
【主权项】
1. 一种通信系统,包括: 至少一个接收天线,用于接收通信信号; 处理电路,用于处理所接收到的通信信号; 至少一个发射天线,用于发送已处理的信号; 所述处理电路使用至少一个可配置设置来处理所接收到的通信信号,所述至少一个可 配置设置适用于改变对所接收到的通信信号的处理; 所述处理电路可操作以用于针对在所述通信系统的与所述通信系统的第一地理位置 不同的地理位置处与从一个或多个移动设备接收到的信号相关联的信号特性,来分析与在 所述通信系统的所述第一地理位置处与从一个或多个移动设备接收到的信号相关联的当 前信号特性有关的信息,所述处理电路还可操作以用于基于该分析来主动地调适所述系统 的所述至少一个可配置设置。2. 如权利要求1所述的通信系统,其中,多个设置是可配置的,并且所述处理电路进一 步可操作以用于主动地调适所述系统的所述多个可配置设置中的每一个。3. 如权利要求1所述的通信系统,其中,多个设置是可配置的,并且所述处理电路进一 步可操作以用于主动地调适所述系统的所述多个可配置设置的第一部分,而使所述多个可 配置设置的第二部分保持不变。4. 如权利要求1所述的通信系统,其中,与从一个或多个移动设备接收到的信号相关联 的所述当前信号特性包括以下至少之一:功率、增益、频率、信号数量、所述载波与干扰比、 所述误差向量大小、所述调制误差比、所述信标类型。5. 如权利要求1所述的通信系统,所述通信系统还包括: 自动增益控制电路,其中,所述处理电路可操作以用于主动地调适所述自动增益控制 电路。6. 如权利要求5所述的通信系统,其中,所述处理电路可操作以用于以下至少之一:采 用所述自动增益控制电路来增加应用于所接收到的通信信号的增益;采用所述自动增益控 制电路来降低应用于所接收到的通信信号的增益。7. 如权利要求1所述的通信系统,其中,所述处理电路进一步可操作以用于将所述第一 地理位置信息发送到计算系统。8. 如权利要求1所述的通信系统,还包括: 存储器,其中,所述处理电路进一步可操作以用于将所述第一地理位置信息与时间戳 一起存储在所述存储器中,所述时间戳指示所述处理电路接收到所述第一地理位置信息的 时间。9. 如权利要求1所述的通信系统,其中,所述处理电路进一步可操作以用于从计算系统 接收配置信息,所述配置信息包括在所述通信系统的所述不同地理位置处与从一个或多个 移动设备所接收到的信号相关联的信号特性。10. 如权利要求9所述的通信系统,其中,所述配置信息包括以下至少之一:所述通信系 统收集的数据;从第二通信系统收集的数据;或从所述通信系统外部收集的数据。
【文档编号】H04B7/155GK106060863SQ201610330598
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2011年9月22日
【发明人】V·汉森, T·库梅茨
【申请人】康普科技有限责任公司
再多了解一些
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