专利名称：通信系统中显示信息的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝通信系统，尤其涉及通信系统中显示信息的方法与系统。
通信系统和蜂窝通信系统通常已为人熟知。设计和运行蜂窝通信系统需要估计涉及到发射机输出功率，移动通信单元切换状态、高、低信号质量的地理区域以及类似情况的大量数据。而且由于这些数据常常相互联系，导致几乎不可能用表格形式观察和理解。然而，透彻地理解这些数据及其相互关系对于正确地设计与/或运行蜂窝通信系统是必不可少的。
在调计和运行码分多址(CDMA)蜂窝通信系统中，估计大量高度相关数据的需要变得更为真切。与必需的其它蜂窝通信技术相比，CDMA具有象多个移动通信单元共享单个通信资源(即一条无线信道)和软切换(即移动通信单元同时与多个基站保持通信)这样的独有特性，此特性会产生复杂且高度相关的系统性能数据。很容易认识到，在一个CDMA系统中象某发射机输出功率增加这样的一种效果可以有多个原因，而且可能有多个起作用的因素和多个后果。
在传统的通信系统设计与运行中，系统工程师一般用表格或打印图的形式估计涉及预计或实际系统性能的数据。然而，现代的事实上更为复杂的通信系统产生的数据的高度复杂性大大减少了该工作的效率。因此在通信系统中，需要能够便于系统操作者目测观察和容易理解通信系统性能的，显示信息的方法与装置。
图1是一个构成本发明的蜂窝通信系统的方框图表示；图2是图1中所示蜂窝通信系统的运行与维护中心的方框图表示；图3是根据本发明的一种优选实施方式，对蜂窝通信系统信息的图形化表示；图4是根据本发明的优选实施方式，对图3所示蜂窝通信系统信息中的一部分的增强图形表示；图5是根据本发明的另一优选实施方式蜂窝通信系统的图形化表示；和图6是根据本发明的优选实施方式，描述通信系统显示信息的方法的流程图。
要理解现代通信系统尤其是蜂窝通信系统的动态性能，系统的性能特征必须要被系统操作者容易辨别。举CDMA蜂窝通信系统为例，这些性能特征或性能参数包括并尤其包括基站发射机功率、系统软切换区域、通信单元软切换状态、基站增长、基站峰值等等。在传统方式理解这些系统数据中的每一个需要有许多工程师时间耗费在令人费解的大量表格数据上。本发明提供一种方法与装置，可以大大简化对系统性能数据包括数据动态特性的理解。在本发明中，系统单元表示为由若干不同参数定义的各种形状，它们显示在阳极射线管(CRT)、平面控制板等显示设备上。这些形状的特征在于具有若干个定义参数，并且这些定义参数同系统单元的性能特征或性能参数有关。当性能参数数据随时间而改变，例如在系统运行当中，定义参数就被改变并且使代表系统单元的图形发生变化。在这种方式下，大量的系统单元和相关性能特征能够容易地显示给系统操作者并为系统操作者理解。
这里详述一种有关蜂窝通信系统运行与维护中心(OMC)的本发明的优选实施方式。但是应该认识到，本发明也可以在不脱离本发明合理范围的情况下，以其他方式实施，例如在某个单独的系统设计工具中实施。
图1所示是包括构成本发明的OMC12在内的一个蜂窝通信系统10。蜂窝通信网络10中还包括多个本图中仅示出一例的移动交换中心这样的系统单元。(MSC)14服务于多个基站控制器(BSC)16，后者又服务于多个收发信机基站(BTS)18，从而为移动通信单元以众所周知的方式接入蜂窝通信网10提供保证。
OMC12耦合连通至BSC16，用以为蜂窝网的运行、管理与维护提供一个中心点。应该注意到，图中未示出的另外的OMC可能与这些MSC或其它系统单元有关，这些OMC也将优选地构成本发明。OMC12可操纵地提供事项与告警管理、故障管理、性能管理、配置管理、安全性管理等功能，它还包括一个提供与系统操作者交互作用的适当的图形用户界面(GUI)。
图2所示是在图1中示出的OMC12的方框图表示。OMC12包括一个运行与维护处理器(OMP)20，一个人机界面(MMI)处理器22和多个界面终端24，每个界面终端都包括一个图形显示设备，本图中仅示出一例该终端。OMC12可以另外耦合到一个监控中心(SVC)26以进行总的通信系统估计与控制，SVC26同样优选地构成本发明。
OMP20中有一个数据库管理系统，系统配置数据和涉及蜂窝通信系统10中被管理系统单元的性能数据都保留在该系统内的一个管理信息数据库(MIB)中。运行期间，OMP20接收、处理系统性能数据，并且涉及系统性能的数据保留在MIB中。这些被保留的系统性能数据又被MMI处理器22利用，以根据本发明通过界面终端24向系统操作者提供涉及蜂窝通信系统10性能信息的图形化表示。
图3所示是根据本发明，蜂窝通信系统10的一个示范性图形例证。许多BTS被图示成一般为多边形30和32的各种图形。多边形30和32中的每一个都由若干个参数定义，例如定义它的直径和高度的参数。在优选实施方式中，30和32中的每一个多边形还可以包括一个定义颜色或灰度的参数。图3中，每个多边形柱30代表一个全向BTS，它图示为一个六边形；每个多边形柱32代表一个扇形通信小区，它图示为多个三角形部分34，其中每个三角形部分代表扇形通信小区的一个扇区。突出在多边形柱30和32上表面的分别是指示器36和38。指示器36的图示与多边形柱30具有基本相同的平面图形。类似地指示器38的图示与多边形柱32具有基本相同的平面图形，即包括有多个三角形部分。
参见图6，运行中MMI处理器22从MIB获得涉及蜂窝通信系统10的信息并选择第一组系统单元(涉骤100)。举例来说，如果MIB中有信息表明蜂窝通信系统10包括第一全向BTS和第二扇形BTS，MMI处理器22就在终端24的图形显示器上产生分别代表第一全向BTS和第二扇形BTS的多边形柱30和32(步骤102)。MIB中也有涉及每个BTS性能的信息，例如反向增长、峰值增长和发射机输出功率。在优选实施方式中利用这些参数，定义多边形柱30和32，高度相应于反向增长，颜色代表发射机输出功率占最大值的百分比，以及每个柱体上方的指示器36和38相应于BTS的峰值反向增长。应该认识到以上提到的多边形柱30和32的这些定义参数也可以代表被代表BTS的其它性能特征。而且，可以用诸如柱体30和32的直径或指示器36和38的凸凹形状这样的另外一些定义参数代表仍未被表示的性能特征(步骤104)，例如CDMA系统从软切换的较高层向较低层变换的特征。
系统继续运行，当系统性能参数改变例如发射机输出功率改变，导致多边形柱30和32的特征参数改变。因此系统运行时，MMI处理器22会根据蜂窝通信系统10性能特征的改变相应修改多边形的定义参数，而将多边形重新定义(步骤106)，从而修改了通过显示设备产生的形状实现的信息显示。利用该方式系统操作者能够直观地观察系统的当前运行。举例来说，当发射机输出功率下降时，可以改变多边形柱30和32的颜色；而当反向增长增大时，可以增大多边形柱30和32的高度。
继续参见图3，汽车图形40通常代表蜂窝通信系统10中使用的移动通信单元。不言而喻汽车图形40可以代表蜂窝通信系统10中适用的任何一类通信单元，其中包括便携式和移动式通信单元。围绕每个汽车图形40的是若干条彩环44，它们同心地位于汽车图形40周围并在直径以及距汽车图形的高度上间隔开来。每个环44上有带着一个方向指示箭头48的一个球形46。
运行中并再次参见图6，MMI处理器22从MIB中选择出与蜂窝通信系统10中移动通信单元的运行有关的信息(步骤108)，针对每个这样的移动通信单元产生一个汽车图形，并将其以BTS的位置为基准显示在终端24的图形显示设备上(步骤110)，BTS表示为多边形柱30还是32的形状相应地取决于小区是全向的还是扇形的。汽车图形40，例如它的尺寸、颜色、位置及方向等被基于有关移动通信单元运行特征的参数所定义。举例来说，颜色可以代表从提供服务的BTS来的信号的接收信号强度或代表移动通信单元使用的帧擦除率(FER)，而汽车图形的方向可以代表蜂窝通信系统10中移动通信单元的运动方向。在优选实施方式中，还显示出环44，它与汽车图形40表示的移动通信单元有关，从而为另外的性能特征提供一个指示(步骤112)，例如可以指示移动通信单元是否位于切换位置，同时它的方向指示箭头48指向移动通信单元正与之进行切换处理的BTS。
当系统继续运行，移动通信单元的系统性能参数会改变，从而汽车图形40的特性参数也被改变以便提供一个更新的信息显示描述。因此当系统运行时，MMI处理器22根据性能特征的改变修改定义参数而将汽车图形40重新定义(步骤114)，代表蜂窝通信系统10中BTS的多边形30和32也会以同样方式被重新定义。利用这种方式系统操作者可以更直观地观察系统的当前运行。
在某些蜂窝通信系统尤其是CDMA型蜂窝通信系统中，移动通信单元可以处于一种叫做软切换的状态。在该状态下移动通信单元将同时与两个或更多的BTS保持通信。这时会提供多个环44来指示出通信单元与之进行软切换的BTS数目，每一个环44代表一个BTS。而且环44可以被标以不同颜色来进一步指示软切换的层次，即是否与两个BTS，三个BTS还是与其它数目的BTS进行软切换。每个环上的球形46和方向指示箭头48指向移动通信单元正与之处在软切换的用该环代有的BTS。环相对于汽车图形40和相对于彼此间的高度由某个参数定义，该参数指示移动通信单元收到的从该环代表的BTS来的信号的信号强度。而且环的直径逐渐增大，这一点使得在允许系统操作者能够继续领会环代表的性能特征的同时，可以修改通信系统的透视图形。因此即使显示图形正在从透视图转变为平面图，环仍然可见。
图3中进一步用从汽车图形40开始的一串方框符42来表示处于软切换状态的移动通信单元。在优选实施方式中，方框符42在地理上代表了移动通信单元进入并保持在软切换状态的位置。另外，方框符42的颜色可以用来指示软切换的不同层次，即是与两个BTS、三个BTS还是与其它等BTSs进行软切换。
现在参见图4，将对更多本发明的特点加以论述。在图3中，表示一个BTS各个扇区的三角形部分34都在相同高度显示。而实际上，三角形高度所表示的信息对于BTS的各个扇区可能是不一样的。图4中画出了这种情况，三角形部分52的高度随着多边形50表示的小区的各个扇区而不同。而且，对于和多边形50具有相同的多边形图形的指示器54，它的三角形部分56也将根据指示器54表示的性能特征的不同而位于不同的高度。
图5是表示改进后的蜂窝通信系统10的常见的相似栅格结构，用它来描述本发明的另一特性。正如上面讨论到的，某些通信系统能够提供一种软切换特性，使移动通信单元可以同时与多个BTS保持通信。在本发明中，可以用图形显示器上叠加在栅格上的网格图形62，图示指出软切换发生的区域。MMI处理器22从MIB获得蜂窝通信系统10的性能特征，再利用它们定义每个网格形64的位置与宽度。在典型情况下，网格形62的宽度与BTS的输出功率、处于软切换状态的移动通信单元数目以及BTS的布局关系有关，因此它表示的是这些元素间的相互关系。
用网格图形62来描述有关蜂窝通信系统的其它性能特征也很便利。举例而言，可以把网格62定义成描述正向和反向功率等级或描述整个蜂窝通信系统10的干扰程度。
从详细说明中可以明确本发明的许多特性与优点，因此在所附的权利要求书中覆盖属于本发明精髓与范围系统的所有这些特性与优点。进一步来说，由于熟练的技术人员可以很容易地对之作大量改进与变动，因此不希望将本发明仅限制在图示和描述出的确切的结构组成与运行上，而应诉诸于适合本发明范围的所有适当的改进与等同。举例来说，一个普通的熟练技术人员会很容易地认识到，本发明可以很容易地被修改以便在某个系统设计工具中使用。用这种实施方法，从实际系统中记录的或通过系统仿真产生的性能数据便可以保留在一个数据库中。再用一个适当的处理器和图形显示器顺序地读取数据和产生本发明的图形显示，便可以激活系统性能数据。用这种方式，许多涉及系统性能但又不易被系统工程师理解的信息便可以容易地观察和理解。
理所当然应该认识到，本发明决不仅限于附图中的特定表示形式，同样包括属于所附权利要求书范围的所有修改形式。
权利要求
1.一种显示通信系统性能参数的方法，包括下列步骤选择第一组系统单元；选择第二组系统单元；以具有多个定义参数的图形形式，显示第一组系统单元中的每个单元，这些定义参数与第一组系统单元的性能特征有关；以具有多个定义参数的图形形式，显示第二组系统单元中的每个单元，这些定义参数与第二组系统单元的性能特征有关。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括基于第一多个输入数据，修正第一图形的定义参数的步骤。
3.根据权利要求1的方法，进一步包括基于第二多个输入数据，修正第二图形的定义参数的步骤。
4.根据权利要求1的方法，进一步包括把代表另外一个性能特征的第三图形与第一图形组中的每一个联系起来。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括把代表另外一个性能特征的第四图形与第二图形组中的每一个联系起来。
6.根据权利要求1的方法，进一步包括显示具有多个定义参数的第五图形，第五图形代表第一组和第二组单元间的相互作用。
7.用于显示通信系统性能特征的一种装置，包括一个数据库，它包括涉及通信系统的多条信息；一个处理器，它耦合接入到数据库并进一步耦合到一个界面终端，该终端包括一个图形显示设备；用以从数据库中检索涉及通信系统第一单元的信息的装置；用以在界面终端上产生表示第一单元的第一图形的装置，第一图形具有多个定义参数；用以从数据库中检索涉及通信系统第二单元的信息的装置；用以在界面终端上产生表示第二单元的第二图形的装置，第二图形具有多个定义参数；用以从数据库中检索涉及第一和第二单元性能特征的信息的装置；和用以修正第一和第二图形的定义参数的装置，分别响应涉及第一和第二单元性能特征的信息。
8.一种通信系统运行与维护中心，包括一个运行与维护处理器，它接入到通信系统的多个单元，用于检索性能信息并将性能信息贮存进数据库；一个人机界面处理器，它耦合接入到数据库并进一步耦合到一个有图形显示设备的界面终端，该人机界面可操作地在界面终端上显示多个图形，用它们来代表通信系统的各个单元，并能够根据性能信息的变化改变图形结构。
9.权利要求8的运行与维护中心，其中每个图形都由若干个定义参数定义。
10.权利要求8的运行与维护中心，其中可以进一步操作人机界面处理器，产生另外一个图形特征，并将该图表特征与通信系统的一个单元联系起来。
全文摘要
本发明为理解有关通信系统性能包括有关系统的动态特性的信息提供了一种方法与装置。在本发明中，系统单元在显示设备(24)上被表示(102，110)为各种图形(30，32，40)，它们的形状由许多不同的参数定义。这些图形的特征正在于有多个定义参数，而这些定义参数又与系统单元的性能特征或性能参数有关。当系统性能参数随时间改变，例如在系统运行中，定义参数就被改变从而导致表示系统单元的图形也被改变(106，114)。利用这种方式，大量的系统单元和相关性能特征及其随时间改变的特性都可以容易地显示出来，以便对系统操作者有所帮助。
文档编号H04B7/26GK1152364SQ96190384
公开日1997年6月18日 申请日期1996年4月5日 优先权日1995年4月25日
发明者杰拉尔德·拉贝德兹, 马克·托德·阿勒阿斯, 罗伯特·T·洛弗 申请人:摩托罗拉公司