专利名称：测量远程通信路径的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通信路径测量或覆盖范围测量的方法和设备，尤其是移动通信系统所用者。另外，本发明涉及用于测试诸如移动电话或蜂窝式电话等通信装置、测量和测试通信路径或进行覆盖范围测量的设备或系统。
在先有技术中已知进行所谓“覆盖范围测量”，例如用来确定蜂窝式远程通信网络或网的基站最佳位置。装备了诸如移动电话或蜂窝式电话等移动通信装置的车辆在其中不同地点设置了便携式连续波发射机的区域内移动。连续波发射机建立在可能安装基站的位置。通过比较发射机不同地点坐标的测量结果可确定最优位置。但只能测量下行链路的场强。当然，因此限制了对这种测量的评价的可能性。或者，在理论上，还可以建立基站，以便按照“尝试法”进行对话，以测量远程通信路径的质量，当然，由于成本的缘故，这是不可能的。
本发明的目的是避免先有技术的缺点，尤其是改善上述类型的方法和设备，以便能够用一种容易和成本不高的方法进行覆盖范围测量，得出较好的信息。
本发明的目的是通过经由准备测量的远程通信路径发送测量结果和／或控制命令来达到的。测量结果尤其是从信号的接收中产生。
测试或测量设备最好都是便携式的或移动式的。最好为了模拟蜂窝式远程通信网络的基站而设置第一测量设备，而第二测量设备是移动式或蜂窝式电话。这样，即可以容易和成本不高的方法测试空中接口。第一测量设备最好是移动电话用的测试设备。这样一种已知的测量设备建立在固定位置上，用来按照本发明模拟基站，其中在随后的测量序列中位置当然是变化的。这样，测试设备就可以登记和拟定发射造成的测量结果。
最好把第一测量设备的测量结果通过远程通信路径发射到第二测量设备。这样，可以接收在模拟的基站位置周围的基本上与其范围相当的区域内移动的测量移动电话，尤其是可以接收与测量质量有关的测量结果。
此外，第二测量设备的测量结果通过远程通信路径发送到第一测量设备。在那里可以接收这些测量结果，尤其是对以下问题进行评价将在模拟的基站进行调谐或者参数的改变。
最好通过准备测量的远程通信路径在测量设备之间进行数据通信。尤其是，与语言通信相反，产生了在测量设备之间交换测量结果的可能性。
测量设备之间最好通过数据通信交换数据，尤其是交换控制命令。其中，控制命令包括模拟的基站的参数，诸如与输出电平和／或频移有关的参数等等。或者，除此之外控制命令还包括远程通信连接的参数，诸如涉及信道分配、时隙和／或跳频工作方式的参数等等。这样，便可以改变模拟的基站和／或远程通信连接，其中可以在现场检测出这样的改变造成的影响。另外，还有可能进行模拟基站和远程通信连接的优化。
为了改善发射和接收性能，可以把发射和／或接收用的辅助装置连接到第一测量设备上。这些辅助装置可以包括，例如，旋转器(rotor)、放大器和／或诸如交换台等交换装置。这还使固定(基)站的更实际的模拟成为可能。
在本发明的一个最佳变型中，控制命令包括辅助装置的参数。这样，模拟基站也可以改变(控制)或查询其辅助装置的参数，其中这些改变造成的影响可以在现场检测出来。另外，这样就有可能对辅助装置的设置和参数进行优化。
最好通过远程通信路径从模拟基站到移动电话交换基站和测量设备各自的地点坐标。其中，地点坐标最好是GPS(全球定位系统)差值数据。这意味着把通过GPS测量获得的两个测量设备的数据组合起来，以便改善测量精度。
在被动测量和监视操作方式中，通信路径的统计数据通过准备测量的远程通信路径进行采样。本发明的基本想法之一是基站模拟器为统计目的而进行远程通信区域的测量。这可以离线或在线，亦即在远程通信连接过程中进行。这些统计数值可以通过远程通信数据连接发送。用这样的方式获得的数据尤其是可以在选择基站位置、设计远程通信网络、选择蜂窝式远程通信网络的小区划分等等时使用。
本发明的其他最佳实施例在后附的权利要求书中公开。
以下将参照附图更详细地描述本发明和它的其他目的、特征、优点及应用。其中，所描述的和／或举例说明的所有部分构成本发明的主题，所述主题不受后附的权利要求书中它们的概述或其相关性的限制。在附图中的任何地方，相似的标号表示相同或者对应的元素。附图中
图1是举例说明按照本发明的方法的非常简要的简图；图2是举例说明按照本发明的一种变型的非常简要的简图；图3是举例说明按照本发明的另一种变型的非常简要的简图；图4是表示按照本发明的测量过程的非常简要的图解说明；图5a是在远程通信网络的已知操作中移动电话和基站之间通信的简要的图解说明；以及图5b是在进行覆盖范围测量过程中按照本发明的移动电话和基站模拟器之间通信的简要的图解说明。
图1中简要地举例说明经过改变的诸如移动电话测试设备等移动通信测试设备，它处在需要确定其是否够安装远程通信网络的基站或固定站的条件的位置。移动电话测试设备是已知的，故这里不准备更详细地描述。需要的改变包括增强发射电平和输入灵敏度，以便抵销远程通信路径的阻尼或衰减。测量结束后该测试设备1可以移动到另一个地点。
在一个地点周围的区域中移动的车辆10中，布置了一个与控制计算机12连接的测量移动电话11。按照该移动电话11的当前位置，测量相应的远程通信路径F，并将测量结果存入计算机12中。在测试设备1和移动电话11之间建立远程通信数据连接(业务信道)。从而移动电话11还可以确定在它的地点上的接收电平和接收质量。这种远程通信连接相当于其中不用测试设备1，而用固定地安装的基站出现在这个地点上的情况。通过所述远程通信数据连接可以把测量结果从模拟基站的测试设备1发送到移动电话11，这与传统的语言连接形成对照。利用该反向传输路径，测试设备1可以由移动电话11或计算机12遥控。遥控命令不限于基站参数，还可以影响诸如信道改变或频带改变、跳频方式等测量连接。
从图2中举例说明的本发明的一个变型可以看出，测试设备1连接到多个诸如转换器、GPS等辅助装置上。图中只标出其上固定了天线3的旋转器2作为辅助装置。尤其是在测量移动电话11遥控或遥询测试设备1时，还可以操作、控制和查询辅助装置。最好设置其他合适的传感器和／或执行机构。这样，命令信号可以从测量移动电话11发送到测试设备1，后者指示旋转器在预定的方向上旋转一个预定的量，以此分别改变发射和接收性能。这样获得的结果还可以用于测试设备1的重复控制。
按照本发明设置另一个操作方式(图3)，它基本上是被动的，并允许监视远程通信业务。为了举例说明远程通信业务，图3中示意地示出多个基站和移动电话。用这样的方法可以检测诸如业务信道的占用、电平和质量的测量等等统计业务数据。这些数据尤其是还可以用作蜂窝式远程通信网络小区划分的依据。在这里，只使用带有天线3的测试设备1(图3)。测量车辆10对数据采样并非必要的。
为了更详细地讨论本发明，请注意图4。图4中给出测量车辆沿着它移动以便按照本发明进行覆盖范围测量的可能路径20的简要的图解说明。路径20只是作为实例示出的，在实际的测试情况下，车辆10可以沿着多条路径移动。正如可以看出的，路径20沿着一条围绕测试设备1所在的地点30的曲折路径。按照本发明，测试设备1起基站模拟器的作用。例如，车辆移动的区域可以包括蜂窝远程通信系统的小区。地点30只是考虑作为基站可能位置的多个地点中的一个。例如，在测量点x上进行电场强度的测量，为了清晰起见，只示出某些测量点。本发明预想了可以用来确定基站的最优位置和设计或其他目的的所有测量类型。把带有大体相同的实验结果的点21a，21a’至21xix连接起来便产生曲线22b，后者表示场强相同的一条线。类似地，可以获得恒定参数值的其他线。仅作为一个实例，示出了另一条这样的曲线的一部分。详细地说，作为测量结果，获得几条涉及场强和／或其他参数的曲线。即使天线3发射特性是各向同性的，但由于几方面的影响，例如，反射、干扰或附近其他基站23的影响，曲线22a也不是园的。但是，例如，为了找出有资格作为基站最佳位置的地点，不仅要用这样的方法测试若干个地点，而且发射机也要在每一个地点在某些方面作些“改变”。这样，例如，在本实施例中，选中的地点30在准备测试的区域的右上角会有功率电平的某些缺陷。但是，在这个方向上增大信号的强度，或者改变发射频率，最后可能证明这个地点实际上是最优的。很清楚，这种测试类型寻求多维参数空间的最优。按照在测试设备1的位置上有“非智能”连续波发射机的先有技术，在车辆内驱车在周围行走的测试人员们不得不返回地点30，并进行必要的改变和调整，诸如改变频率或其他辐射特性。按照本发明，这些控制命令可以直接发送到地点30的测试设备1。
现参看图5a(先有技术)，其中示出按照远程通信网络，诸如GSM网络的操作的移动电话11和基站31的通信的简图。通信是按照众所周知的所谓ISO／OSI(国际标准组织／开放系统互连)分层模型进行的。移动电话11和基站31的通信是双向的。基站31受基站控制器32控制，后者又连结到移动交换中心33。移动交换中心33提供与有线电话网络34的连接。详细地说，在应用层(层7)中，在移动电话11和基站31之间传输语音信号。在控制层(层2)和网络层(层3)命令从基站31传输到移动电话11。这样的命令信号可以包括有关输出功率电平、信道改变、跳频方式等等。另外，在层2，3中，在移动电话11上获得的测量结果和有关移动电话11状态的信息被从移动电话11传输到基站31。因此，这样的监视可使系统操作员能够在操作的过程中观察通信系统的性能，并识别质量降低的业务的出现，而不必等待用户在业务投诉中的呼叫。按照先有技术，当移动通信网络在运行中时，测量既由移动电话11又由基站31进行。基站31的改变或调整由基站控制器32来启动。那些变化或调整可以是对从移动电话11发送的信号的响应。
在图5b中，简要地示出了按照本发明的移动电话11和测试装置1之间的通信。与图5a所描述的和如上讨论的情况形成对照，在图5b中，尚未安装或尚未考虑移动远程通信网络。为了找出准备建立的基站的最佳地理位置，测试装置1最好用作“基站模拟器”。按照先有技术，在基站31的现场并由基站31获得测量结果只传输到基站控制器32(图5a)而不传输到移动电话11。这样，测量结果通过由固定的基站控制器启动的调整影响基站的特性。按照本发明，在基站模拟器1的现场并且由基站模拟器1获得的测量结果、诸如接收功率电平从基站模拟器1通过数据信道，亦即通过应用层传输到移动电话11。在另一个实施例中，基站模拟器1以“类似镜子”的方式把从移动电话11送到其上的信号或其一部分送回，以便人们可以利用个人计算机12和适当的软件分析从基站模拟器1送来的信号的传输质量，并利用测量能力和基站模拟器1为移动电话11确定必要的改变。在后一种情况下，连结到移动电话11的个人计算机12象图5a的基站模拟器1那样，具有影响无线电通信的所有能力。关于基站模拟器11的必要的改变的信息尤其是可以用于基站的安装或蜂窝移动通信网络小区划分的设计。应该指出，当在操作中考虑网络的通信时，在基站上获得的测量结果通过数据信道、亦即应用层7而不是先有技术中的较低各层传递到移动电话11。因而，“反射”只是在坐标空间中，而在分层模型中出现位移。
不必进一步分析，以上所述已经充分地公开了本发明的精神，使得其他人不难使之适合于不同的目的和应用，而忽略一些特征，这些特征从先有技术的观点看构成本发明一般的和特定的方面的基本特征，因此，这样的适应应该并打算包括在以下权利要求书的等当物的意义和范围以内。详细地说，本发明的一个基本想法是提供一种“移动的或便携式的基站”和使用所述待测量的连接来传输测量结果和／或遥控。本发明还包括在现场尝试过程中提供上行线路连接或数据后向信道的概念，用以确定远程通信网络的最佳基站。
权利要求
1．一种测量远程通信路径(F)用的方法，它包括至少两个测量设备，其中的每一个都包括用来发射和接收信号的发射和接收装置，其中通过所述待测量的远程通信路径(F)发送测量结果。
2．按照权利要求1的方法，其特征在于所述第一测量设备是为模拟蜂窝式远程通信网络的基站而设置的，而所述第二测量设备是移动电话(11)。
3．按照权利要求2的方法，其特征在于所述第一测量设备是移动电话用的测试设备(1)。
4．按照权利要求3的方法，其特征在于所述第一测量设备的测量结果通过所述远程通信路径(F)发送到所述第二测量设备。
5．按照权利要求4的方法，其特征在于所述第二测量设备的测量结果通过所述远程通信路径(F)发送到所述第一测量设备。
6．按照权利要求1的方法，其特征在于在所述测量设备之间通过所述待测量的远程通信路径(F)建立数据连接。
7．按照权利要求6的方法，其特征在于通过所述测量设备之间的所述数据连接交换数字数据。
8．按照权利要求7的方法，其特征在于所述数字数据包括控制命令，尤其包括所述远程通信连接的参数、尤其是涉及信道分配、时隙和／或跳频工作方式的参数；测量结果；模拟的基站的参数，尤其是输出电平和／或频移。
9．按照权利要求1的方法，其特征在于发射和／或接收用的辅助装置连接到所述第一测量设备，其中所述辅助装置由所述第一测量设备控制和／或查询。
10．按照权利要求9的方法，其特征在于所述辅助装置包括旋转器、放大器和／或交换装置。
11．按照权利要求10的方法，其特征在于所述控制命令包括所述辅助装置的参数。
12．按照权利要求2的方法，其特征在于所述模拟的基站的地点坐标通过所述远程通信路径(F)发送到所述移动电话(11)。
13．按照权利要求12的方法，其特征在于所述地点坐标是GPS(全球定位系统)的差值数据。
14．按照权利要求2的方法，其特征在于所述第一测量设备检测远程通信业务的统计数据，以及所述第一测量设备通过所述远程通信路径(F)把所述统计数据发送给所述移动电话(11)。
15．按照权利要求1的方法，其特征在于所述测量结果在应用层中传输。
16．按照权利要求2的方法，其特征在于在所述基站模拟器的现场并且由所述基站模拟器获得的测量结果被发送到所述移动电话。
17．按照权利要求1的方法，其特征在于所述基站模拟器把从所述移动电话输入的信号送回所述移动电话。
18．按照权利要求17的方法，其特征在于所述信号是测量结果，其中所述测量结果在所述应用层上从所述移动电话发送到所述基站模拟器，并且所述测量结果在其他层上从所述基站模拟器发送到所述移动电话。
19．一种用于测量远程通信路径(F)的方法，所述远程通信路径(F)包括至少两个测量设备，所述测量设备中的每一个包括用来发射和接收信号的发射和接收装置，其中经由所述待测量的远程通信路径(F)发送遥控信号。
20．按照权利要求19的方法，其特征在于所述遥控信号控制基站模拟器的参数，所述基站模拟器建立在用来确定建立移动通信网络的基站的位置的地点上。
21．一种用来确定建立和／或设计移动远程通信网络的基站的位置的方法，它包括以下步骤a)设置基站模拟器；b)设置移动电话；c)在所述基站模拟器和所述移动电话之间建立连接；d)在所述基站模拟器周围区域中利用所述移动电话进行用来表示传输质量的参数的测量；e)整理测量结果；以及f)通过从所述移动电话向所述基站模拟器发送遥控信号来进行对所述基站模拟器的传输特性的调整。
22．使用移动电话的测试设备对远程通信路径(F)进行测量。
23．一种用于测量远程通信路径(F)的设备，其特征在于通过所述待测量的远程通信路径(F)发送测量结果和／或控制命令。
全文摘要
公开了一种利用至少两个测量设备测量远程通信路径(F)的方法,其中的测量设备都包括用来发射和接收信号的发射和接收装置。可以用一种容易和成本不高的方法来实现覆盖范围的测量,详细地说;通过待测量的远程通信路径(F)发送从信号的接收中获得的测量结果,用来确定蜂窝式远程通信网络的基站的最佳位置。
文档编号H04B7/26GK1295415SQ00127050
公开日2001年5月16日 申请日期2000年9月4日 优先权日1999年9月2日
发明者G·克伦纳, B·赫尔兹曼 申请人:威福特克股份有限公司