СПОСОБ И СИСТЕМА АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТИ СВЯЗИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2004 года по МПК G06T17/40 

Область изобретения

Настоящее изобретение, в основном, относится к технике и системам управления для проектирования сетей радиосвязи, конкретно к способу для обработки списка материалов в реальном времени при проектировании, оценке или оптимизации рабочих характеристик и/или стоимости системы радиосвязи, используя трехмерное (3-D) представление окружающей среды.

Описание предыдущих технических решений

По мере расширения области применения радиосвязи расчет зоны охвата радиочастотными сигналами внутри отдельных зданий и проникновение сигнала от наружных источников передачи в здания становится важным элементом проектирования для радиоинженеров, которые должны создавать и устанавливать системы сотовых телефонов, сети пейджинговой связи или новые системы и технологии радиосвязи, такие как персональные или локальные сети радиосвязи. Проектировщики часто должны точно определить, сможет ли данное местоположение радиочастотного приемопередатчика или сотового узла базовой станции обеспечить надежное обслуживание по всему городу, учреждению, зданию, местности или территории. Общей проблемой для систем радиосвязи является не отвечающая требованию зона обслуживания или "мертвая зона" в определенном месте, таком как конференц-зал. Теперь стало ясно, что внутренние беспроводные учрежденческие телефонные станции или местные радиосети (WLAN) могут стать бесполезными из-за помех от близко расположенных аналогичных систем. Стоимость внутридомовых и микросотовых устройств связи, которые обеспечивают зону уверенного приема в радиусе 2 километра, снижается, а рабочая нагрузка на инженеров и техников, которые должны устанавливать эти системы внутри зданий, резко возрастает. Быстрое инженерное проектирование и способы развертывания для микросотовых и внутридомовых систем жизненно необходимы для реализации экономически эффективных проектов.

Анализ зоны обслуживания радиосигналами, проникновение сигналов и помехи имеют особую важность по ряду причин. Инженер-проектировщик должен определить, сможет ли существующая большая внешняя система радиосвязи или макросотовая структура обеспечить достаточное покрытие по всему зданию или группе зданий (например, территории университета).

С другой стороны, радиоинженеры должны определить, будет ли покрытие в локальной области в достаточной степени дополняться другими существующими макросотовыми структурами, или необходимо добавить внутренние приемопередатчики или пикосоты. Местоположение этих структур критично, как с точки зрения стоимости, так и с точки зрения их эффективной работы. Если разрабатывается система внутренней радиосвязи, которая подвержена помехам со стороны сигналов внешней макросотовой структуры, проектировщик должен предвидеть, какая может ожидаться величина помехи и где она проявится внутри здания или группы зданий. С экономической точки зрения, очень важно разработать систему радиосвязи с минимальной стоимостью инфраструктуры оборудования, а также стоимостью ее эксплуатации. По мере того как разрастаются микросоты систем сотовой радиосвязи, эти вопросы должны решаться быстро, системным и воспроизводимым образом, без затруднений и излишних затрат.

Сейчас на рынке имеется много систем автоматизированного проектирования (CAD), которые могут использоваться для расчета среды, например учреждения или территории.

Примерами систем автоматизированного проектирования устройств радиосвязи являются “Wise” фирмы Lucent Technology, Inc., “Signal Upro” фирмы EDX, "Planet" фирмы Mobile System International, Inc. и Tems Light фирмы “Эрикссон”. На практике, однако, уже существующие здания или территории университетов спроектированы лишь на бумаге, и данные окружающей среды определить не просто. Бывает трудно или вообще невозможно собрать эту несопоставимую информацию и использовать данные для целей планирования и реализации внутренних и наружных систем радиосвязи, и каждая новая окружающая среда требует утомительного ручного форматирования данных, чтобы начать работу с компьютерными моделями прогнозирования радиосвязи.

Последние исследовательские работы, выполненные в лабораториях AT&T, Бруклинском Политехническом и Виргинском Технологическом институтах описаны в научных докладах и технических отчетах, озаглавленных "Измерение и прогнозирование распространения радиоволн на 908 МГц и 1,9 ГГц с использованием трехмерной трассировки лучей в условиях города" (Труды IEEE по транспортной технологии, т.48, №3, май 1999 г. С.Кирн, Б.Дж. Гуарино, мл., Т.М.Уиллис III, В.Эрцег, С.Дж. Фортун, Р.А.Валенцуэла, Л.У.Томас, Дж.Линг и Дж.Д.Мур (далее "Распространение радиоволн"), "Достижимая точность прогнозирования конкретного для данной местности затухания канала в стационарных средах" (Труды IEEE, т.48, №3, май 1999 г.), Л.Пиацци, и Х.Л.Беррони, "Затухание радиоканала и затухание проникновения в здания и вокруг зданий и деревьев на частоте 5,85 ГГц", (Труды IEEE по связи, т.46, №11, ноябрь 1998 г.) Г.Дургин, Т.С.Раппапорт и X.Ху, "Техника прогнозирования распространения радиоволн и компьютерное моделирование каналов для встроенных микросистем радиосвязи, годовой отчет АПИР (Агентства перспективных исследовательских разработок), технический отчет MPRG, MPRG-TR-94-12, июль 1994 г., 14, с., Технологический институт Виржинии, Блэксберг, Т.С.Раппапорт, М.П.Кушик, Дж.К.Либерти, К.Пендьюла и Т.П.Субраманиан; "Техника прогнозирования распространения радиоволн и компьютерное моделирование каналов для встроенных микросистем радиосвязи", технический отчет MPRG, MPRG-TR-95-08, июль 1995 г., 13 стр., Технологический институт Виржинии, Блэксберг, Т.С.Раппапорт, М.П.Кушик, К.Картер и М.Ахмед; "Использование топографических карт с информацией о зданиях для определения мест размещения антенн и покрытие спутника системы глобального позиционирования для детектирования и трассировки радиосигнала в городских условиях", технический отчет MPRG MPRG-TR-95-14, 15 сентября 1995 г., 27 стр., Технологический институт Виржинии, Блэксберг, Т.С.Раппапорт, М.П.Кушик, М.Ахмед, К.Картер, "Использование топографических карт с информацией о здании для определения места расположения антенн для детектирования и трассировки радиосигналов в городской среде", технический отчет MPRG MPRG-TR-95-19, ноябрь 1995 г., 184 стр., Технологический институт Виржинии, Блэксберг, М.Картер, П.Кушик, У.Ньюхолл, Р.Кидмор, Н.Занг и Т.С.Раппапорт; "Средство проектирования комплексных систем внутридомовой и сотовой радиосвязи", MPRG-TR-97-13, июнь 1997 г., 122 стр., Технологический институт Виржинии, P.P.Скидмор и Т.С.Раппапорт; "Предсказанное затухание для г. Росслин, штат Виржиния", MPRG-TR-94-20, 9 декабря 1994 г., 19 стр., Технологический институт Виржинии, Блэксберг, С.Сандху, П.Кушик и Т.С.Раппапорт; "Предсказанные затухания каналов для г. Росслин, штат Виржиния, “Второй комплект предсказаний для проекта ORD по предсказанию зависящего от местности распространения радиоволн”, MPRG-TR-95-03, 5 марта 1995 г., 51 стр., Технологический институт Виржинии, Блэксберг, С.Сандху, П.Кушик и Т.С.Раппапорт.

Эти работы и технические отчеты иллюстрируют состояние техники моделирования и зависимость от местности распространения радиоволн и показывают трудность получения баз данных для городской среды такого города, как Росслин, штат Виржиния. Поскольку вышеупомянутые работы описывают сравнение в ходе исследования измеренного покрытия сигнала с прогнозируемым, эти работы не раскрывают системную, быструю и воспроизводимую методологию для создания базы данных среды, и они не описывают способы анализа рабочих характеристик системы или визуального наблюдения и оценки размещения различных узлов радиооборудования, которые требуются для обеспечения сигналов при реализации системы радиосвязи в этой среде. Хотя имеется много способов, подходящих для проектирования сетей радиосвязи, обеспечивающих должное покрытие зоны обслуживания, нет гарантии, что система будет экономически эффективна. Например, если даже охват зоны, обеспечиваемый выбранной инфраструктурой радиосвязи, будет более чем достаточным, общая стоимость системы может оказаться слишком высокой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является разработка быстрого и автоматизированного способа для создания списка материалов и информации о стоимости в реальном времени, по мере того, как определяются узлы для желаемой системы радиосвязи и заменяются сменными узлами с одновременным прогнозом рабочих характеристик системы радиосвязи. Этот автоматический способ для сравнения в реальном времени стоимости и характеристик конкурирующих продуктов или конкурирующих методологий проектирования представляет значительную ценность для радиоинженеров и обеспечивает заметное усовершенствование по сравнению с известной техникой.

В соответствии с настоящим изобретением, проектировщик строит модель желательной системы радиосвязи и определяет каждый узел, необходимый для обеспечения достаточно устойчивой или оптимальной работы системы в реальном времени, что включает определение каждого узла системы и обеспечиваемых им рабочих характеристик и стоимости.

Используя этот способ, пользователь может быстро изменять физическое местоположение узлов в системе радиосвязи, чтобы исследовать альтернативные конфигурации, которые могут включать различные узлы, такие как антенны и кабели, или использовать различные способы распределения радиочастот и/или различные типы систем коаксиальных или оптических разветвителей и т.п. Экономические параметры включают цену узлов и стоимость их установки. По мере изменения системы по определенным сценариям, одни узлы заменяются другими, изменяется длина кабелей; антенны и базовые станции перемещаются на свои новые места и т.д. Каждый раз, когда какой-либо узел добавляется к системе или удаляется из нее, перечень материалов автоматически корректируется, и стоимость узлов, общая стоимость и измененные параметры рабочих характеристик системы становятся немедленно доступными проектировщику. Проектировщик может выбирать и заменять узлы на менее дорогие. Рабочие характеристики системы автоматически корректируются по мере того, как сделан выбор по стоимости, чтобы позволить проектировщику сразу оценивать изменения в рабочих характеристиках и стоимости системы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеуказанные и другие цели, аспекты и преимущества будут лучше поняты из последующего подробного описания предпочтительного варианта изобретения со ссылкой на чертежи.

На фиг.1 представлен пример упрощенного плана этажа здания;

на фиг.2 показано реальное проникновение излучаемых радиочастот в здание от макросотовой структуры (макроячейки);

фиг.3 показывает упрощенный план этажа здания, включая наружную макросотовую структуру и внутреннюю базовую станцию;

на фиг.4 показан общий план фиг.3, но с измененной базовой станцией с устройством подавления помех;

фиг.5 - блок-схема общего способа, используемого для проектирования сети радиосвязи;

фиг.6 - блок-схема способа, используемого для получения оценок на основании полевых измерений;

фиг.7 - блок-схема способа, используемого для сопоставления наилучших параметров распространения с данными измерений;

фиг.8 - блок-схема способа прогнозирования;

фиг.9А и 9В представляют собой подробную блок-схему способа для создания проекта сети радиосвязи и определения ее достаточности;

фиг.10 - блок-схема, показывающая способ для использования точек наблюдения во время перемещения или изменения антенны;

фиг.11 - упрощенный план этажа здания с базовой станцией и выбранными точками наблюдения;

фиг.12 - диалоговый блок отображения местоположения выбранных точек наблюдения и выбора отображаемой информации;

фиг.13 - упрощенный план этажа здания с базовой станцией и начальными значениями интенсивности принятого сигнала (RSSI) для выбранных точек наблюдения;

фиг.14 - упрощенный план этажа здания с перемещенной базовой станцией и измененными значениями RSSI для выбранных точек наблюдения;

фиг.15 - упрощенный план этажа здания с реконструированной базовой станцией и измененными значениями RSSI для выбранных точек наблюдения;

фиг.16 показывает итоговую спецификацию материалов для чертежа предпочтительного варианта изобретения;

фиг.17 показывает итоговую спецификацию материалов для чертежа после того, как к базе данных была добавлена стоимость по предпочтительному варианту изобретения; и

фиг.18 - блок-схема, показывающая общий способ настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Проектирование систем радиосвязи

Пользуясь настоящим способом, радиоинженер может оценить окружающую радиочастотную среду системно, структурным способом, путем быстрой оценки интенсивности сигнала или уровней помех, или путем измерениям других параметров системы радиосвязи. Данный вариант предназначен специально для использования с комплектом оборудования SitePlanner™, Wireless Valley Communication, Inc. из Блэкберга, Виржиния. Однако опытным специалистам понятно, что этот способ может быть применен и к другим продуктам, известным в настоящее время, или которые могут быть разработаны в будущем. (Site Planner - торговая марка фирмы Wireless Valley Communications, Inc.)

Обратимся теперь к фиг.1, на которой показан двухмерный упрощенный пример плана этажа здания. В способе используются трехмерные компьютерные изображения здания или совокупности зданий и/или окружающей местности и растительности. Однако для простоты изображения используется двухмерное (2-D) изображение. Различным физическим объектам окружающей среды, таким как наружные стены 101, внутренние стены 102 и перекрытия 103, присваиваются соответствующие физические, электрические и эстетические значения. Например, наружным стенам 101 может быть присвоено затухание в 10 дБ, сигналам, проходящим через внутренние стены 102, может быть присвоено затухание 3 дБ, и окна 104 могут иметь затухание радиосигналов 2 дБ. В дополнение к затуханию, препятствиям 101, 102 и 103 присваиваются другие параметры, включая коэффициенты отражения и неровности поверхности. Расчетные частичные величины затухания электрических параметров могут быть получены из опубликованных результатов измерений распространения радиоволн, полученных из полевых экспериментов, или частичные затухания отдельного объекта могут быть непосредственно измерены и немедленно оптимизированы с использованием настоящего изобретения совместно с теми способами, которые описаны в одновременно рассматриваемой заявке №09/221985, озаглавленной "Система для создания базы данных компьютерной модели сети радиосвязи", зарегистрированной Т.С. Раппапортом и P.P. Скидмором. После того как определены соответствующие физические и электрические параметры, в базу данных трехмерного здания может быть помещено любое количество узлов оборудования источников радиочастотного излучения, интенсивности принятых сигналов, (RSSI), пропускная способность сети, частота появления ошибок в битах или кадрах, причем отношения несущая - помеха могут быть выведены через графопостроитель непосредственно на компьютерный чертеж (CAD).

База данных трехмерной окружающей среды может быть получена многими способами. Анализ пропускной способности сети, планирование частот, анализ помех от соседнего канала могут быть выполнены по данному изобретению одновременно с определением зоны радиочастотного охвата. Другие показатели рабочих характеристик системы легко могут быть включены опытными специалистами в базу данных через хорошо известные уравнения.

На фиг.2 представлено реальное проникновение радиочастот в здание от удаленной макросотовой структуры, расположенной в пределах прямой видимости через распределенную антенну без потерь. Обратимся к фиг.2, на которой изображено несколько окон 104 и даже большое застекленное фойе 105 на северной стене здания, так что проникновение радиочастот в эту часть здания достаточно хорошее, как показано контурными линиями 108 и 109 для 0 дБ и - 0 дБ соответственно. Даже если это так, внутренние стены 102 снижают уровни сигнала в некоторых помещениях ниже минимально допустимой величины, которая еще может использоваться при интенсивности сигнала около -90 дБ, особенно в некоторых из южных помещений, как показано контурной линией 110. Соответственно, зона обслуживания от макросотовой структуры там, вероятно, будет недостаточной.

Другие внешние макросотовые структуры могут быть смоделированы таким же образом, и могут быть нанесены контуры интенсивности их сигналов, чтобы определить, сможет ли передача на другую станцию компенсировать недостаток макросотовой структура к северу от здания. Если не сможет, то при необходимости легко можно добавить внутренние пикосоты (и их распределенные системы фидеров и антенн), чтобы дополнить покрытие, обеспечиваемое этими макросотовая структурами, и их эксплуатационные характеристики могут быть проверены с использованием предлагаемого способа.

Математические модели распространения радиоволн, используемые для прогнозирования и оптимизации расположения антенн в желаемой окружающей среде, могут включать множество моделей технологии прогнозирования, такие как описанные в ранее приведенных технических отчетах и работах и работе "Интерактивное моделирование области покрытия и конструкции системы для систем радиосвязи в многоэтажных зданиях, SMT", IEEE ICUPS, труды 1996 г., P.P.Скидмор, Т.С.Раппапорт и Л.Абботт, включенные здесь в виде ссылки. Некоторые простые модели также кратко описаны в "SitePlanner 3.16 для Windows 95/98/NT “Руководство пользователя" (Wireless Valley Communications, Inc., 1999 г.), включенном сюда в виде ссылки. Опытным специалистам не составит труда применить к этому способу другие модели характеристик системы.

Во многих случаях главным фактором, ограничивающим рабочие характеристики, являются помехи, а не интенсивность радиосигнала, из-за возросшего использования радиосвязи. При использовании этого способа очень просто выполнить моделирование помех на установленной или рассматриваемой системе от какого-либо источника. Предположим, например, что внутренней системе радиосвязи выделен набор частот, идентичный таковому внешней системы радиосвязи. Хотя внутренняя система может обеспечить достаточную интенсивность принимаемого сигнала во всех своих областях покрытия, помехи от наружной системы могут все же сделать внутреннюю систему радиосвязи неэффективной в определенных помещениях здания.

Однако при моделировании и анализе помех следует быть осторожным, поскольку вредное воздействие может также зависеть от техники и/или технологии обработки сигнала, а не только от уровней мощности сигнала. Например, некоторая географическая область может иметь одинаковую узкую полосу и/или широкую полосу в диапазоне 800 МГц, например, с усовершенствованной системой мобильной радиотелефонной связи (AMPS) и системой многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), но пользователи, использующие любую из этих технологий, могут работать одновременно, если их соответствующие процессы демодуляции подавляют помехи, создаваемые посторонней системой. Данный вариант этого изобретения позволяет пользователю выбирать технологию радиоинтерфейса, используемую спроектированной системой радиосвязи, и соответственно этому автоматически корректировать прогнозирование помех.

На фиг.3 показан другой примерный вариант офисного здания, в котором имеется внутренняя система радиосвязи 107. В этом примере технология AMPS 800 МГц назначена обоим передатчикам 106 и 107. Могут быть также выбраны другие стандарты и технологии радиосвязи, такие как CDMA и глобальная система мобильной связи (GSM).

В настоящем изобретении используется база данных для представления точных стандартов физического радиоинтерфейса в широком диапазоне технологий, и система может быть легко модифицирована для будущих стандартов интерфейса. По мере разработки новых технологий, опытный специалист сможет легко модифицировать это изобретение, чтобы оно включало и эти новые технологии.

Внешняя система радиосвязи 106 интерферирует с внутренней сетью, и этот эффект проверяется, вычерчивая контуры C/I 111 и 112 при 0 дБ и -30 дБ соответственно для внешней системы и вычерчивая контуры C/I 113 и 114 при 0 дБ и - 30 дБ для внутренней системы. Контур 114 0 дБ показывает, что уровни желательного и мешающего сигналов равны, в результате чего сигнал мешающей внешней системы преобладает в областях вне этого контура. Очевидно, что внутренняя сеть становится бесполезной в большинстве помещений здания. Имеется целый ряд возможных решений, которые могут быть проанализированы проектировщиком, использующим настоящее изобретение.

Одно из этих решение состоит в том, чтобы изменить месторасположение антенны внутренней системы или увеличивать передаваемую мощность, добавляя большее количество узлов, или выбрать другой набор частот. Эти изменения могут быть сделаны простым щелчком мыши в предлагаемом способе изобретения, так что новые частотные каналы, месторасположение антенны или альтернативные антенные системы (такие как встроенные в здании распределенные системы, направленные антенны или излучающие фидеры) могут быть быстро оценены, устраняя таким образом догадки и/или дорогостоящие эксперименты на месте с использованием реальных аппаратных средств. Вместо отображения контуров охвата или помехи настоящее изобретение также позволяет пользователю определять фиксированные или подвижные точки наблюдения, которые сразу указывают или отображают предсказанные рабочие характеристики чрезвычайно в определенных точках среды.

Например, на фиг.4 показано, каким образом та же самая внутренняя система радиосвязи фиг.3 может обеспечивать адекватную защиту C/I, когда она связана с распределенной внутренней антенной системой, состоящей из двустороннего разветвителя 401 (потери 3 дБ + вносимые потери) и двух трасс кабеля 402 длиной 40 футов к широко используемым внутренним всенаправленным антеннам 403. При взгляде на новые линии контура 111 и 215 с уровнем 0 дБ показа, становится ясно, что охват внутри здания становится адекватным; наружная система 106 больше не вызывает существенных помех в большинстве частей здания. Точки наблюдения позволяют пользователю немедленно определять охват участка или другие системные рабочие характеристики без необходимости ожидания результатов вычислений и отображения графиков контура.

Способ позволяет моделировать любой тип распределенной антенной системы в течение нескольких секунд при непрерывном контроле и анализе составляющих и затрат на установку конечного бюджета линии связи, как описано ниже, включая альтернативные решения по ходу работы с минимальными предположениями и без затраты времени.

В настоящем варианте изобретения проектировщик идентифицирует месторасположение трехмерной базы данных окружающей среды, где некоторые уровни рабочих характеристик системы радиосвязи желательны или критичны. Эти места, называемые "точками наблюдения", являются точками в трехмерном пространстве, которое проектировщик идентифицирует, визуально указывая и/или щелкая мышью или другим устройством ввода данных в точке желательного местоположения в трехмерной базе данных окружающей среды. Любое число таких точек наблюдения может быть помещено в любом месте трехмерной среды. Точки наблюдения могут быть обозначены до прогнозирования рабочих характеристик в данной системе радиосвязи или могут быть динамически созданы пользователем в любое время при вычислении рабочих характеристик системы радиосвязи, используя ту же самую точку и методику работы с мышью, описанную выше.

Точки наблюдения обеспечивают графическую и/или текстовую обратную связь проектировщику в отношении рабочих характеристик системы радиосвязи по всей среде. В зависимости от типа визуальной обратной связи, желательной для проектировщика, точки наблюдения могут иметь вид одного или нескольких следующих параметров:

вычисленное число, отображаемое как текст, который представляет полученную интенсивность сигнала, отношение сигнал-помеха (SNR), отношение сигнал-шум (SNR), частоту ошибок кадра (FER), частоту ошибок в разряде (BER) или другую метрику рабочих характеристик системы радиосвязи;

небольшая область одного цвета, плотность и/или оттенок которого изменяется относительно некоторой вычисленной метрики рабочих характеристик системы радиосвязи;

цветные линии, связывающие местоположение точки наблюдения с местоположением одной или нескольких антенн в системе радиосвязи,

где цвет, толщина, и/или иная физическая характеристика соединения изменяется относительно некоторой вычисленной рабочей метрики системы и зависит от того, анализируется ли прямой или обратный канал системы радиосвязи;

иной вид, заложенный проектировщиком; или

любая комбинация вышеупомянутых параметров.

Во всех случаях графическое и/или текстовое представление каждой точки наблюдения приводится к реальному времени в результате мгновенного вычисления метрики рабочих характеристик системы радиосвязи, которая связана с трехмерной базой данных окружающей среды, и инициализирована динамическими изменениями в конфигурации системы радиосвязи, и/или точка наблюдения позиционируется пользователем. Например, если пользователь снова изменяет местоположение антенны, используя мышь или другое устройство ввода данных, влияние выполнения этой операции на общую эффективность системы радиосвязи вычисляется и результаты отображаются через изменения вида точек наблюдения. Кроме того, числовые значения, предсказанные в точках наблюдения, отображаются в виде итога в окне диалога и записываются в текстовый файл для более позднего анализа. Этот процесс описан более подробно в последующих разделах.

В предпочтительном варианте изобретения используется трехмерная база данных окружающей среды, содержащая информацию, полезную для прогнозирования рабочих характеристик системы радиосвязи. Эта информация включает, но не ограничена местоположением и физическими и электромагнитными свойствами препятствий в пределах трехмерной среды, где таким препятствием может быть любой физический предмет или пейзаж окружающей среды (например, стены, двери, окна, здания, деревья, особенности ландшафта и т.д.), так же как положение и физические и электрические свойства аппаратных средств связи, которые используются или моделируются в среде.

Проектировщик идентифицирует местоположение и тип всего оборудования системы радиосвязи в пределах трехмерной базы данных окружающей среды. Этот процесс "выбор точки и нажатие кнопки мыши" включает действия проектировщика, выбирающего желательный элемент из компьютерной базы данных и визуальное позиционирование, присвоение адресов и соединение различных аппаратных средств трехмерной базы данных окружающей среды для формирования законченной системы радиосвязи.

Предпочтительный вариант компьютерной базы данных подробно описан ниже.

Законченная связанная сеть аппаратных узлов (обычно именуемая распределенной антенной) предпочтительно собирается, используя операции графического интерфейса “перетащить и оставить” или “захват и размещение”, и графически отображается наложением на трехмерную базу данных окружающей среды. При этом используется электромеханическая информация по каждому узлу с помощью библиотеки запасных частей, чтобы описать физические рабочие характеристики системы радиосвязи (например, данные по шуму системы, характеристики излучения антенны, используемые частоты и т.д.). Эта информация используется непосредственно при прогнозе метрики рабочих характеристик системы радиосвязи и подробно обсуждена ниже.

Настоящее изобретение представляет собой кардинальное усовершенствование известного устройства, обеспечивая разработчика немедленной обратной связью по метрикам рабочих характеристик системы радиосвязи, как только пользователь изменяет физическое расположение передатчика, приемников и других узлов или изменяет антенную систему иным образом. В данном варианте для осуществления указанной операции используется концепция точек наблюдения. Проектировщику доступны различные способы отображения и широкий диапазон параметров настройки для оптимизации размещения антенны, основанные на значениях рабочих характеристик системы радиосвязи, отображаемых в каждой точке наблюдения. Специалист в данной области понимает, что описываемые здесь точки наблюдения могут быть использованы в различных других устройствах. Описание различных методов, осуществленных в данном изобретении, приведено ниже.

Один из вариантов способа позволяет проектировщику динамически изменять положение, ориентацию и/или тип любого аппаратного средства, используемого в системе радиосвязи, смоделированной в трехмерной базе данных.

Используя эту методику, проектировщик может идентифицировать точки наблюдения, представляющие критические области трехмерной окружающей среды, которые требуют определенного уровня работы системы радиосвязи. Такие области могут включать исполнительного директора компании, зал заседаний, городской парк или кабинет дежурного хирурга. Затем проектировщик выбирает представляющий интерес узел системы радиосвязи. В настоящем изобретении, например, это может быть выбор антенны или излучающего фидера, однако квалифицированный специалист в данной области может видеть, что этим узлом может быть любой физический компонент антенной системы. Как только желательный аппаратный элемент выбран, проектировщик может начинать изменения в состоянии элемента. Например, перемещая мышь или другой курсор устройства ввода данных, пользователь может эффективно перемещать выбранный элемент в другое положение в трехмерной базе данных окружающей среды. Это позволяет пользователю, визуально перемещающему курсор мыши, работать в реальном времени, так что курсор постоянно находится в других частях трехмерной базы данных. Настоящее изобретение дополнительно вычисляет рабочие характеристики системы радиосвязи, основанные на RSSI, SIR, SNR, FER, BER или другой метрике, включая желательное изменение пользователем положения выбранного элемента.

Вычисления объединяют электромеханические свойства каждого элемента в системе радиосвязи (например, данные по шуму, потери на затухание или усиление, диаграмма направленности антенны, электромагнитные свойства трехмерной базы данных окружающей среды и способы распространения радиоволн (подробно описано ниже), чтобы обеспечить оценку рабочих характеристик системы радиосвязи. Вычисления выполняются в каждой точке наблюдения, выделенной пользователем, и графическое отображение точки наблюдения обновляется, чтобы отразить результат вычислений.

Поскольку пользователь перемещает курсор мыши и снова устанавливает выбранный элемент, общие рабочие характеристики системы радиосвязи могут быть изменены. Например, если выбранным узлом является антенна, изменение положения антенны изменяет точку возникновения радиосигналов или радиоизлучения от антенны и может, таким образом, значительно изменить прием соответствующего радиочастотного сигнала по всей среде. Поскольку графическое отображение точек наблюдения обновляется в реальном времени по мере повторного позиционирования выбранного узла, проектировщик обеспечивается мгновенной обратной связью по модифицированным рабочим характеристикам системы радиосвязи и может быстро принять решения по проектированию на основе жизнеспособности различных предложенных месторасположений и/или конфигураций системы радиосвязи.

В дополнение к описанным выше функциональным возможностям, проектировщик свободен в выборе дополнительных точек наблюдения в любом местоположении в трехмерной базе данных окружающей среды в любое время при прогнозе рабочих характеристик системы радиосвязи. В данном варианте нажатие кнопки мыши или другого устройства ввода данных в желательном положении в трехмерной базе данных окружающей среды создает новую точку наблюдения в выбранном положении, которое затем обновляется по всей оставшейся области прогноза рабочих характеристик.

Аналогичным образом предпочтительный вариант дает возможность проектировщику переориентировать выбранную антенну в реальном времени по отношению к любой оси координат в процессе обновления графического отображения всех вычерченных точек наблюдения, чтобы отобразить измененную метрику рабочих характеристик системы радиосвязи в результате новой ориентации антенны.

Точно также проектировщик может заменять существующий аппаратный элемент в системе радиосвязи любым другим элементом, доступным из библиотечного списка. При этом изменения рабочих характеристик системы радиосвязи в результате замены отражаются на графическом дисплее точек наблюдения.

Аналогичным образом проектировщик может выборочно включить или исключить любой набор элементов в системе радиосвязи при выборе элементов с использованием вычисления рабочих характеристик системы радиосвязи. Например, проектировщик может проанализировать влияние повторного установления одиночной антенны или рассмотреть общий эффект на точки наблюдения при новом позиционировании индивидуальных антенн в сети радиосвязи, состоящей из дополнительных фиксированных антенн.

Аналогичным образом проектировщик может сделать точки наблюдения мобильными. Иными словами, вместо позиционирования точки наблюдения и использования графического отображения точки наблюдения, указывающего на изменяющийся показатель работы системы радиосвязи, проектировщик может идентифицировать точку наблюдения, положение которой изменяется, но чье графическое отображение остается постоянным. В этом сценарии положение точки наблюдения флуктуирует по линейной траектории между самой точкой и текущим положением курсора мыши, пока не будет найдено положение в пределах трехмерной базы данных, в котором поддерживается нужный уровень рабочих характеристик системы радиосвязи. Например, проектировщик может создавать точку наблюдения, чтобы поддержать постоянное графическое отображение, идентичное интенсивности принятого сигнала -65 дБм. При использовании пользователем повторного позиционирования, реориентации или иного изменения элементов в системе радиосвязи точка наблюдения непрерывно изменяет свое положение в пределах трехмерной базы данных окружающей среды до тех пор, пока не будет найдено положение, в котором определяется расчетное значение интенсивности принятого сигнала - 65 дБм.

В дополнение к предоставлению проектировщику возможностей реориентации антенны и/или замены узлов системы радиосвязи в реальном времени при визуальном анализе воздействия таких изменений в выбранных точках наблюдения в трехмерной базе данных пользователь может выбрать поддержку текущей конфигурации системы радиосвязи и создать одну мобильную точку наблюдения. Созданная таким образом точка наблюдения динамически может быть установлена пользователем в трехмерной базе данных окружающей среды в реальном времени простым перемещением курсора мыши. Перемещение курсора мыши в нужное положение в трехмерной базе данных окружающей среды эквивалентно переустановке точки наблюдения, чтобы она соответствовала данному месторасположению. В настоящем изобретении эта методика используется для того, чтобы мобильная точка наблюдения представляла мобильного пользователя в трехмерной базе данных окружающей среды. Как и в предыдущих сценариях, графическое отображение точки наблюдения обновляется в реальном времени, чтобы отразить прогнозируемую метрику рабочих характеристик системы радиосвязи в точке наблюдения.

Проектировщик может выбрать отдельные подмножества элементов системы радиосвязи, чтобы вовлечь их в вычисления рабочих характеристик системы радиосвязи. Таким образом, графическое отображение точки наблюдения может отражать метрики рабочих характеристик отдельных элементов системы радиосвязи или метрику общих рабочих характеристик, на которые влияют выбранные узлы. Например, мощность излучения нескольких антенн может быть объединена в одну единицу измерения уровня принятого сигнала. Два первичных пользователя методики одиночной мобильной точки наблюдения используют анализ прямой линии связи (или нисходящей линии связи) и обратной линии связи (или восходящей линии связи). Прямая линия системы радиосвязи включает в себя поток радиосигналов от неподвижной системы радиосвязи к мобильному пользователю, тогда как обратная линия системы радиосвязи включает в себя поток радиосигналов от мобильного пользователя к неподвижной системе радиосвязи.

В настоящем варианте сегменты линии протянуты между мобильной точкой наблюдения (которая также является курсором мыши) к каждой антенне, которую проектировщик включил в анализ рабочих характеристик системы радиосвязи. Кроме того, отдельная антенна или несколько антенн, идентифицированных как имеющие наилучшие рабочие характеристики системы радиосвязи, дифференцированы от других антенн путем изменения цвета и/или другого физического отличия линий соединения между антеннами и точкой наблюдения. Как только проектировщик переведет курсор мыши в новое место, выбранное местоположение точки наблюдения в трехмерной базе данных и, следовательно, эффективное местоположение мобильного пользователя корректируется, чтобы оно совпадало соответствующему положению курсора мыши. Метрики рабочих характеристик системы радиосвязи рассчитываются заново для места расположения точки наблюдения элементов антенны, выбранных проектировщиком, и графическое отображение точки наблюдения и всех соединительных линий соответственно обновляется.

Другое усовершенствование по отношению к известной области техники состоит в возможности использования динамического моделирования перемещения антенны в виде линии передачи с излучающими элементами (типа излучающего фидера) и анализа ее влияния на работу системы радиосвязи. Антенна в виде линии передачи с излучающими элементами может быть представлена в виде кабеля со многими отверстиями, равномерно распределенными по ее длине. Такой кабель может вызвать потерю сигнала или излучение в каждом отверстии, излучая таким образом энергию радиочастотного сигнала по всей длине кабеля. Излучающий фидер или как его иногда называют “кабель с утечкой” можно представить в виде моечного шланга, в котором водные потоки просачивается через ряд отверстий по его длине.

Настоящий способ позволяет проектировщику динамически устанавливать в новое положение часть антенны с излучающим фидером и увидеть в реальном времени полученный эффект на рабочие характеристики системы радиосвязи в конкретных точках наблюдения.

В предпочтительном варианте распределенные антенные системы могут быть выражены в виде отдельных антенн или наборов антенн в целом, обеспечивающих в последнем случае "итоговый" результат.

На фиг.5 представлена блок-схема способа по настоящему изобретению.

Прежде чем оператор начнет реализацию автоматизированной прогнозирующей модели на желательной среде, в функциональном блоке 10 должно быть создано трехмерное электронное представление этой среды. Результирующее определение основано на специально созданном векторном формате базы данных и включает в себя линии и многоугольники, а не отдельные пиксели (как в растровом формате). Конфигурация строк и многоугольников в базе данных соответствует препятствиям и перегородкам в среде. Например, линия в базе данных может представлять собой панель, дверь, дерево, стену здания или некоторую другую преграду или перегородку в моделируемой среде.

С точки зрения распространения радиоволн, каждое препятствие или перегородка в среде имеет несколько определенных электромагнитных свойств. Когда радиоволны пересекают физическую поверхность, происходит несколько событий. Некоторая часть радиоволн отражается от поверхности и продолжает прохождение по измененной траектории. Другая часть радиоволн проникает через поверхность или поглощается ею и продолжает движение по ее направлению. Некоторая часть радиоволн рассеивается при столкновении с поверхностью. Электромагнитные свойства, которыми обладает препятствие или перегородка, определяют это взаимодействие. Каждое препятствие или перегородка имеет параметры, которые включают коэффициент затухания, шероховатость поверхности и отражательную способность. Коэффициент затухания определяет величину потерь мощности радиосигнала после прохождения данного препятствия. Отражательная способность определяет величину мощности радиосигнала, который отражен от препятствия. Шероховатость поверхности дает информацию, которая используется для определения потери радиосигнала из-за отражения или рассеивания после столкновения с препятствием данного типа.

После создания этой трехмерной базы данных о препятствии разработчик выполняет машинное проектирование и экспериментирование в радиосети, которая будет развернута в смоделированной среде в функциональном блоке 11, как описано ниже. Стоимость и рабочие параметры системы радиосвязи, передатчики, перечни каналов, варианты размещения оборудования и антенной системы - все это учитывается в соответствии с настоящим изобретением.

Для лучшего совпадения с экспериментальным прогнозом в функциональном блоке 12 могут быть дополнительно выполнены радиочастотные измерения. В случае необходимости, параметры базы данных, которые определяют характеристики перегородки или препятствия, могут быть изменены, используя радиочастотные измерения как руководство для более точного представления смоделированной трехмерной среды в функциональном блоке 13.

Результаты прогнозируемых моделей могут быть отображены в трехмерном виде с наложением данных радиочастотного измерения (если такие данные имеются) в любое время в функциональном блоке Т4. Разработчик анализирует различия в предсказанных и фактических величинах в функциональном блоке 15 и затем, если это необходимо, изменяет радиочастотные прогнозируемые модели в функциональном блоке 16. В случае необходимости, трехмерная база данных среды может быть изменена на основании фактических измерений, чтобы более точно представить области охвата системы радиосвязи в функциональном блоке 10 и так далее итеративно, вплоть до завершения работы. Проектировщик при желании может произвольно продолжать любую другую стадию этого процесса.

Способ по настоящему изобретению может использоваться различными путями в зависимости от целей разработчика.

На фиг.6 показан вариант указанного способа, используемого для выработки оценок, основанных на радиочастотных измерениях. Трехмерная база данных среды должна быть создана в функциональном блоке 10. Результаты полевых измерений собраны в функциональном блоке 12. Данные радиочастотных измерений включены в чертеж среды в функциональном блоке 61. После этого проектировщик может сформировать оценки уровня мощности и расположение потенциальных передатчиков в функциональном блоке 62.

На фиг.7 показан вариант способа, используемого для достижения оптимальной точности прогноза, используя данные радиочастотных измерений. Как и раньше, в функциональном блоке 10 формируется трехмерная база данных. Однако перед сбором результатов полевых измерений разработчик создает план канала с "виртуальным" расположением макроэлемента и уровнями мощности в функциональном блоке 71. Затем результаты полевых измерений собираются в функциональном блоке 12, и "виртуальные" месторасположения мешающих передатчиков могут быть определены в функциональном блоке 72. Наилучшие параметры распространения затем согласуются с измеренными данными излучения от мешающих устройств в функциональном блоке 73.

Далее приводится подробное описание способа прогнозирования, используемого в настоящем изобретении. Что касается фиг.8, трехмерное определение среды является входом функционального блока 801. Первой стадией, выполняемой перед прогнозированием работы системы радиосвязи, является моделирование системы радиосвязи с трехмерной средой. Антенны и типы соответствующих элементов и расположение антенн выбираются в функциональном блоке 802. Нужные антенны выбираются из списка аппаратных средств радиосвязи, которые могут включать самые разные коммерчески доступные устройства. Каждая антенна размещается в желательном месте в пределах среды, например в определенном помещении на этаже здания или на конце мачты перед фасадом здания.

В помещении может быть множество других элементов и/или связано с каждой системой антенн. Эти узлы включают, но не ограничены, следующее: кабели, питающие фидеры, разветвители, соединители, усилители или любой другой определяемый пользователем элемент.

Фиг.9А и 9В иллюстрируют способ ввода антенных систем в желательную среду и, в основном, для анализа компромиссных решений. Прежде всего, проектировщик определяет место размещения наружной системы радиосвязи, если это необходимо, в функциональном блоке 901. Затем проектировщик определяет внутренние базовые станции в функциональном блоке 902. Способы использования функциональных блоков 901 и 902 отличаются тем, что узлы внутренней системы радиосвязи, безусловно, будут отличаться от узлов внешней системы радиосвязи. В обоих случаях проектировщик руководствуется рядом меню с вытеснением нижней строки при просмотре и опцией ввода данных с помощью мыши, чтобы определить местоположение, тип аппаратных узлов и соответствующих рабочих характеристик антенных систем. Эти данные хранятся в базе данных, которая также включает стоимость производства и определенную информацию для автоматического создания законченного списка материалов, который может потребоваться в любое время.

Для того чтобы полностью описать антенную систему во вновь созданной (или измененной) системе радиосвязи, проектировщик определяет радиоинтерфейс или технологию и частоты, связанные с системой радиосвязи, в функциональном блоке 903. Затем проектировщик размещает законченную антенную систему для радиосети в функциональном блоке 904. Узлы типа базовых станций, кабелей, соединителей, усилителей и других элементов антенной системы выбираются из библиотечного перечня, содержащего информацию о коммерчески доступных аппаратных узлах в функциональном блоке 905. Затем назначаются конкретные параметры радиоинтерфейса и технологии и частоты канала, выделенные для системы радиосвязи, в функциональном блоке 906. Частоты канала выбираются из заранее подготовленного списка и выделяются системе радиосвязи в функциональном блоке 907. Затем в функциональном блоке 908 формируется антенная система, выбирая антенны из библиотеки списка запасных частей, как описано выше.

Антенны вводятся в план этажа в функциональном блоке 909, используя нажатие кнопки мыши или другого устройства позиционирования, чтобы визуально разместить каждый элемент в трехмерной базе данных.

В этот момент или в любое время после того, как элемент был помещен на этаж, проектировщик может рассмотреть список материалов в функциональном блоке 910. В случае необходимости, список частей может изменяться, чтобы добавлять или удалить узлы или изменять стоимость того или иного элемента или рабочие характеристики в функциональном блоке 911. Узлы могут быть заменены аналогичными элементами для более полного определения системы радиосвязи в функциональном блоке 913. Проектировщик может восстановить вид окружающей среды, включая систему радиосвязи, данные радиочастотного измерения и/или прогнозируемые рабочие характеристики системы радиосвязи в различном виде, включая двухмерную модель, трехмерную каркасную модель, трехмерную каркасную модель со скрытыми линиями, трехмерное полутоновое изображение или трехмерное фотореалистичное изображение в функциональном блоке 914.

Как правило, проектировщик добавляет узлы системы радиосвязи в определенной последовательности, когда каждый недавно установленный системный элемент соединяется с предварительно позиционированным элементом в радиосети. Следует отметить, что кабели и излучающие фидеры определяются рядом вершин, связанных линиями, представляющими длины кабелей, укладываемых на пол. Кабели и излучающие фидеры могут также быть проложены вертикально по этажам здания, вниз по стенам здания, через шахту лифта и т.д., просто добавляя верхнюю точку для кабеля, изменяя вертикальную высоту и продолжая размещение кабеля в новых местах, как показано в функциональном блоке 915. Проектировщик не должен управлять трехмерным представлением среды и пытаться вести кабели вертикально в трехмерной модели. Проектировщик может повторить любую стадию в этом процессе и в любом порядке в соответствии с настоящим изобретением.

При обращении снова к фиг.8 отметим, что после определения трехмерной среды и выбора антенн, кабелей и других объектов и их расположения, модели прогноза рабочих характеристик системы радиосвязи могут быть созданы в функциональном блоке 803. Имеется целый ряд таких моделей, которые могут использоваться последовательно или по отдельности, чтобы разработать достаточное число "сценариев" для прогноза и оптимизации размещения антенны и составляющих элементов.

На фиг.10 показан способ прогнозирующего моделирования согласно изобретению.

Сначала проектировщик выбирает желательную модель прогноза рабочих характеристик системы радиосвязи в функциональном блоке 1001.

Предпочтительными являются следующие модели:

- Показатель коэффициент затухания стен/пола, модель множественных потерь на трассе

- Показатель коэффициент затухания стен/пола, модель одиночных потерь на трассе

- Реальная двухточечная модель множественных потерь на трассе

- Реальная двухточечная модель одиночных потерь на трассе

- Модель множественной контрольной точки, зависящая от расстояния

- Модель множественных потерь на трассе в зависимости от расстояния

- Модель одиночных потерь на трассе в зависимости от расстояния или

- Другие модели, используемые разработчиком

Физические и электрические свойства препятствий в трехмерной среде представлены в функциональном блоке 1002. Хотя не все параметры используются для каждой возможной прогнозирующей модели, специалист в данной области понимает, какие параметры являются необходимыми для любой выбранной модели. Параметры, которые могут быть введены, включают

- Конфигурацию прогноза - RSSI, C/I и/или C/N (интенсивность сигнала, отношения несущая-помеха, несущая-шум)

- Параметры мобильного приемника - мощность, коэффициент усиления антенны, потери, величину шума переносного приемника, высоту переносного приемника над полом;

- Параметры распространения сигнала:

- коэффициент затухания в перегородках

- коэффициент затухания в перекрытиях

- показатели потерь на трасе

- множественные контрольные точки

- отражательная способность

- шероховатость поверхности

- поляризация антенны

- другие параметры, необходимые для данной модели

Проектировщик может сохранить в памяти наборы физических, электрических и эстетических параметров для более позднего использования. Если такой набор параметров был предварительно сохранен, разработчик может загрузить его в функциональный блок 1003, переписывая таким образом ранее выбранные параметры.

Затем проектировщик может выбрать ряд точек наблюдения в функциональном блоке 1004, чтобы контролировать работу системы радиосвязи.

На фиг.11 представлен общий план размещения базовой станции 1100 на полу помещения. Проектировщик может использовать мышь или другое позиционирующее устройство для выбора любого критического участка в этом месторасположении или точки наблюдения для контроля. Здесь, например, были выбраны четыре точки наблюдения 1101, 1102, 1103 и 1104.

На фиг.12 показаны позиции оборудования, для которого выбраны точки наблюдения для текущего прогноза. Проектировщик может выбрать прогнозы для величины интенсивности принятого сигнала (RSSI), отношения сигнал-помеха (SIR) или отношения сигнал-шум (SNR). Кроме того, проектировщик может видеть изменения прогнозируемых значений для каждой точки наблюдения в реальном времени, выбирая эти значения движением мыши, или может выбрать новые положение антенны, нажимая на кнопку мыши в этом новом положении. При перемещении курсора мыши проектировщиком осуществляется повторное позиционирование антенны до начала прогнозирования. Как только выбраны все точки наблюдения, начинает действовать модель прогнозирования.

Альтернативным вариантом является ввод точек наблюдения в процессе использования модели прогнозирования, а не перед вводом ее в действие. Другим альтернативным вариантом является непрерывное обновление радиочастотных величин в точках наблюдения по мере перемещения мыши без нажатия на кнопки.

На фиг.13 показан план этажа фиг.11с начальными величинами интенсивности принятого сигнала, оцененными для каждой точки наблюдения 1101, 1102, 1103 и 1104. Проектировщик может переместить антенну 1100 в новое положение и контролировать те же самые точки наблюдения для определения покрытия.

На фиг.14 показан план этажа фиг.11 и 13 с антенной 1100, перемещенной в новое местоположение 1400. Величины RSSI в каждой точке наблюдения 1101, 1102, 1103 и 1104 автоматически обновляются на величину, связанную с новым местоположением антенны. С другой стороны, проектировщик может выбрать изменение узлов в самой антенной системе 1100 по причине их стоимости или рабочих характеристик.

Фиг.15 показывает план этажа фиг.11 и 13 с базовой станцией 1001 в том же самом местоположении, но с элементами антенны, обладающими более высокими рабочими характеристиками. Величины RSSI в каждой точке наблюдения 1101, 1102, 1103 и 1104 снова автоматически обновляются на значения, связанные с новыми параметрами рабочих характеристик системы радиосвязи.

Снова обращаясь к фиг.10 моделей радиочастотного покрытия, мы видим, что области такого покрытия и их величины отображены в функциональном блоке 1005. Если необходимо, проектировщик изменяет электрические параметры препятствий или модифицирует элементы антенных систем, или изменяет месторасположения антенной системы или ее ориентацию и т.д. в функциональном блоке 1006 перед выполнением стадии прогнозирования в функциональном блоке 1001.

Обращаясь к фиг.8, мы видим, что после испытания множества моделей разработчик может решить, что зона радиочастотного охвата оптимальна в выбранном блоке 804. Если это так, то в зависимости от результатов, либо потребуется изменить место расположения антенны (антенн) и элементов, либо только заменить элементы без изменения месторасположения. Например, даже при том, что зона покрытия может быть более чем достаточной, общая стоимость системы радиосвязи могла оказаться слишком высокой для ее реализации.

Ниже раскрыт способ оптимизации затрат с использованием динамической системы обработки списка материалов в реальном времени. Независимо от того, является ли радиосеть оптимальной, все нужные изменения узлов могут быть сделаны по данному способу в функциональном блоке 802.

После утверждения желательного проекта в трехмерную базу данных вводится вся необходимая информация, которая позволит извлекать необходимые компоненты из списка материалов. Местонахождение каждого элемента четко отображается на дисплее, и визуальное трехмерное представление может рассматриваться как руководство.

После утверждения проекта база данных хранит всю информацию, необходимую для обеспечения поиска нужных узлов в списке материалов. Местонахождение каждого элемента четко отображается на дисплее с наложением на физическую окружающую среду, и визуальное трехмерное представление каждого элемента может быть использовано как руководство.

Создание и использование списка материалов

Как подробно описано выше, в изобретении используется созданная с помощью автоматизированного проектирования трехмерная интерпретация здания, комплекса зданий или любой другой аналогичной среды, которая содержит информацию, подходящую для прогнозирования рабочих характеристик системы радиосвязи. Оценка электрических свойств стен или перегородок может быть сделана на основании уже опубликованных радиочастотных измерений и/или данных, задаваемых проектировщиком в любое время. Как только определены соответствующие электрические свойства, в трехмерную базу данных может быть помещено неограниченное число источников радиочастотного излучения, и полученные интенсивности сигнала (RSSI) или отношение несущей к помехе (C/I) может быть непосредственно внесено в чертеж, полученный с помощью автоматизированного проектирования.

Трехмерная база данных окружающей среды может быть создана различными способами. Анализ рабочей нагрузки, распределение частот и анализ внутриканальных помех и помех от соседнего канала могут выполняться одновременно с анализом RSSI, C/I и других критериев качества работы системы радиосвязи. Антенная система и список материалов могут быть созданы различными способами.

Предпочтительный способ построения антенной системы описан выше.

По мере того, как проектировщик формирует модель системы радиосвязи связи в данной среде, как описано выше, полный список материалов поддерживается для каждого чертежа в среде. Иными словами, каждый чертеж может содержать свой собственный уникальный набор и конфигурацию антенн, систем подачи сигнала и связанных с ними элементов, представляющих изменения в проекте системы радиосвязи. Эти узлы переносятся из глобальной библиотеки запасных частей. Могут быть использованы самые разные способы для создания глобального библиотеки запасных частей, что очевидно к специалисту в данной области.

По настоящему изобретению разработчик выбирает конкретные аппаратные средства системы радиосвязи из библиотеки запасных частей, используя меню с вытеснением нижней строки и отображаемые диалоговые окна. Критерии выбора конкретного элемента зависят от конструкции системы радиосвязи, но, в основном, включают в себя желательность выбора элемента на основании его электрических характеристик и потенциального эффекта на рабочие характеристики системы радиосвязи, материальной стоимости и/или стоимости монтажа системы.

Настоящее изобретение дает возможность проектировщику сконцентрировать внимание только на тех устройствах, составные части которых, содержащиеся в библиотеке, имеют желательные характеристики. Например, разработчик может выбрать проектирование системы радиосвязи, используя узлы определенного изготовителя или найти изготовителей, которые обеспечивают желательную материальную стоимость и/или электрические характеристики. При этом только те устройства, которые отвечают требуемым критериям, отображаются для выбора в диалоговых окнах в соответствии с настоящим изобретением.

Как только выбран желательный элемент, двигая мышью и нажимая ее кнопку, или с помощью другого устройства ввода данных разработчик может позиционировать элемент в пределах трех измерений базы данных окружающей среды. Этот процесс требует, чтобы разработчик использовал мышь или другое устройство ввода данных для визуальной идентификации желательного положения для элемента, осуществляя выбор положения в трехмерной базе данных окружающей среды щелчком по кнопке мыши (или используя другое устройство позиционирования). Например, элемент антенны может быть помещен в определенном месте здания, в верхней части мачты, в центре парка, на стене здания или в любом другом месте, которое проектировщик найдет приемлемым. Подобным же образом детали, которые занимают определенное расстояние по длине (например, коаксиальные кабели, волоконно-оптические кабели, излучающие фидеры или любой элемент, имеющий значительную длину), выбираются и позиционируются в трехмерной среде, щелчком по кнопке мыши или с помощью другого устройства ввода данных, чтобы идентифицировать вершины (или конечные точки) элемента, где каждая пара вершин соединена временным сегментом, представляющим часть кабеля.

Таким образом, хотя некоторые узлы, например точки расположения антенн или разветвителей, требуют только одной точки в трехмерной среде, чтобы определить их положение в системе радиосвязи, другие узлы типа распределительных кабелей или распределенных антенн требуют определения набора точек, связанных отрезками линий для распознавания положения. В настоящем изобретении используются уникальные графические символы для представления каждого элемента системы радиосвязи с наложением на трехмерную базу данных окружающей среды, позволяя проектировщику отчетливо представлять себе систему радиосвязи, как если бы она существовала в физическом мире. Как пример графического отображения и показанный для удобства только в двух измерениях, на фиг.4 представлена базовая станция 107, соединенная двумя коаксиальными кабелями 402 с двумя внутренними антеннами в точках 403 и 403.

Настоящий вариант изобретения обеспечивает и связывает информацию, относящуюся к зависимости элементов системы радиосвязи. Такие зависимости могут включать, без ограничения этим, соответствующий подбор импедансов смежных элементов, максимальную длину прокладки кабелей и/или надлежащее завершение. Некоторые узлы в библиотеке запасных частей могут требовать, позиционированния ранее используемых узлов в трехмерной базе данных окружающей среды, прежде чем они сами могут быть выбраны и добавлены к системе радиосвязи. Например, разветвитель или другое устройство, предназначенное для связи двух или большего числа независимых элементов, могут потребовать, чтобы существующий элемент присутствовал в трехмерной базе данных для разветвителя, с которым он будет связан.

В предыдущем варианте изобретения, если проектировщик делает выбор размещения аппаратных средств в трехмерной базе данных окружающей среды, и желательный элемент зависит от некоторого другого устройства, находящегося в настоящее время в трехмерной базе данных, проектировщика просят через окно выбора определить позиции зависимого элемента и выбранного элемента соответственно. В предыдущем примере узла разветвления, если проектировщик выбирает соединение разветвителя с концом существующего кабеля, идентифицируя кабельный элемент мышью или другим устройством ввода данных, положение разветвителя в трехмерной базе данных автоматически определяется как конец идентифицированного кабеля. Узлы беспроводной системы, которые не имеют таких зависимостей (например, приемопередатчики базовой станции), могут быть свободно размещены где-нибудь в трехмерной базе данных окружающей среды, которую проектировщик найдет подходящей. Хотя это описание относится к одному конкретному варианту изобретения, специалист в данной области понимает, что может иметь место различная реализация способа, не выходя из объема настоящего изобретения.

Используя предпочтительный вариант изобретения, проектировщик может моделировать, представлять визуально и математически сложные системы радиосвязи, включающие в себя любое число отдельных аппаратных средств, выбранных из частей, перечисленных в библиотеке и связанных друг с другом, чтобы сформировать законченную антенную систему. Поскольку каждый элемент имеет соответствующие характеристики, относящиеся к электрическим свойствам (например, коэффициент усиления антенны, величина шума, затухание), и стоимость, добавление, удаление или изменение любого элемента непосредственно влияет на работу системы радиосвязи и на ее общую стоимость.

В предпочтительном варианте изобретения эта информация обновляется в реальном времени, по мере изменения системы радиосвязи проектировщиком. Если система радиосвязи включает определенный аппаратный элемент, настоящее изобретение отыскивает соответствующие электромеханические характеристики и другую подходящую информацию из библиотеки частей по входному запросу по данному элементу. Эта информация хранится в базе данных и используется в нужный момент для определения влияния, которое оказывает этот элемент на различные аспекты расчетных параметров системы радиосвязи или на ее работу. Например, если библиотека, содержащая информацию по конкретному кабелю, указывает, что потери на затухание кабеля составляют 3,5 дБ на 100 м, и проектировщик добавил отрезок кабеля длиной 200 м кабеля к системе радиосвязи, настоящее изобретение объединяет информацию относительно расположения оборудования и длину кабеля в трехмерной базе данных окружающей среды с информацией потери на затухание из библиотеки запасных частей и определяет, что общие потери на затухание для данного кабеля составят 7 дБ. Кроме того, вычисляется величина шума и другие соответствующие качества кабеля на основании общеизвестной теории радиосвязи.

Если проектировщик затем вводит в систему радиосвязи усилитель и подключает его к одному концу кабеля, как описано выше, изобретение отыскивает информацию относительно данного усилителя из библиотеки запасных частей, чтобы определить общий коэффициент усиления распределенной системы радиосвязи. Если, например, выбранный усилитель имеет коэффициент усиления 10 дБ и некоторую определенную величину шума, настоящее изобретение объединяет характеристики данного кабеля и усилителя, чтобы определить общий коэффициент усиления порядка 3 дБ для объединенных элементов и новую величину шума в системе.

Если проектировщик редактирует или изменяет общую информацию в библиотеки запасных частей, это автоматически отражается в прогнозе рабочих характеристик системы радиосвязи. Например, если усилитель в вышеприведенном примере имеет коэффициент усиления, связанный с изменениями частей из библиотеки порядка 10-15 дБ, общие характеристики системы, которые могут включать определенный коэффициент усиления и величину шума кабеля и усилителя из приведенного примера, автоматически повторно рассчитываются, приводя к общему усилению 8 дБ вместо 3 дБ.

Аналогичным образом, если кабель переложен на другой участок с изменением его длины или заменен другим элементом из библиотеки запасных частей, эффект этого действия также автоматически учитывается, как это отображено во всех последующих операциях. Хотя данный пример ограничен простым значением усиления и потерями в отдельных элементах радиосети, специалист в данной области может применить этот же способ к любому другому электрическому, электромеханическому, финансовому, эстетическому или другому качеству, связанному с элементами библиотеки запасных частей и всей системе аналогичным образом.

Предпочтительная библиотека запасных частей разработана как универсальный источник информации, применимый к любому типу элемента системы радиосвязи или методологии проекта системы радиосвязи. В предпочтительных частях библиотеки запасных частей имеются восемь основных категорий элементов, используемых в предпочтительном варианте, хотя по желанию можно добавить и другие категории.

1. Усилители/аттенюаторы - в общем смысле устройства, которые увеличивают или уменьшают интенсивность радиосигнала.

2. Соединители/разветвители - вообще говоря, устройства, которые соединяют один или большее число элементов с одним или несколькими дополнительными элементами.

3. Кабели - различные типы кабелей (например, волоконно-оптический кабель, коаксиальный кабель, витая пара и т.д.).

4. Антенна с определяемым изготовителем типом излучения - любая антенна, изготовитель которой выдает информацию о диаграмме излучения этой антенны. Диаграмма излучения антенны описывает способ, которым радиосигналы излучаются антенной. Изготовители антенны снабжают покупателя информацией о своих антеннах с тем, чтобы проектировщики системы радиосвязи могли бы добиться максимальной рабочей эффективности этой антенны.

5. Универсальные антенны - любая универсальная или идеальная антенна (то есть антенна, которая не может быть физически осуществима или имеет универсальную диаграмму излучения).

6. Антенна в виде линии передачи с излучающими элементами (излучающий фидер) - тип антенны, которая имеет вид специального коаксиального кабеля.

7. Базовая станция/повторитель - часть системы управления радиосетью. Базовая станция управляет всеми операциями связи в радиосети.

8. Остальные устройства - любой элемент, который не принадлежит ни к одной из вышеупомянутых категорий.

Каждый элемент имеет ряд соответствующих значений. Они включают следующее:

- наименование изготовителя;

- заводской номер детали

- описание, поставляемое пользователям;

- диапазон частот, в котором проверена данная деталь;

- ослабление/усиление;

- число соединений;

- стоимость монтажа и

- диаграмма излучения антенны.

Узлы базовых станций и повторителей имеют ряд дополнительных параметров, включая, но не ограничиваясь:

- радиоинтерфейс - идентифицирует беспроводную технологию, используемую в базовой станции (например, AMPS ("аналоговая сотовая"), IS-I36 ("цифровая сотовая") LEEE 802.11 ("местная радиосеть") и т.д.);

- выделение частот/каналов - указывает на радиочастоты и радиоканалы, которые эта базовая станция может использовать;

- передаваемая мощность - величина выходной мощности передачи базовой станции.

Выборка из предпочтительного варианта списка частей с идентификацией номеров линии, которые фактически не включены в базу данных, приведена ниже.

1: KEY|ITEM|TYPE|MANUFACTURER|PART#FREQUENCY (MHZ)|dB LOSS/GAIN (per 100m if CABLE)|CONNECTIONS|COST (US$)IDESCRIPTOR FILE

2: GENERIC FEED L[NE|CABLE|GENER1C|N/A|900|2|10|N/A

3: 1|(GENER1C CONNECTOR|CONNECTOR|GENERIC|N/A|900|1|2|0|N/A

4: 2|GENERIC SPL1TTER|CONNECTOR|GENERIC|N/A19001|2|310|N/A

5: 3|GENER1C 10 dB AMPUFlER|AMPLlFlER|GENERIC|N/A|190|10|2|0|N/A

6: 4|GENER1C LEAKY

FEEDER|ANTENNA_LEAKY|GENERIC|N/A|1900|4|2)0|N/A

Строка 1 - строка заголовка, указывающая на названия полей, разделенных символом "|". Первое поле - поле "КЛЮЧА"; второе поле - поле "ПОЗИЦИИ"; третье поле - поле "ТИПА", и т.д. Рядом с последним полем - стоимость в долларах США. Строки 2-6 показывают пять записей данных в перечне частей для следующих элементов:

- типовая линия передачи,

- типовой соединитель,

- типовой разветвитель,

- типовой усилитель 10 дБ и

- типовой излучающий фидер.

Список частей может легко изменяться разработчиком, по мере поступления новых узлов на рынок, их ухода с рынка или их новой цены. Способность поддерживать уникальный список оборудования для каждого чертежа дает возможность проектировщику быстро провести сопоставительный анализ, чтобы сравнить и сопоставить рабочие характеристики и стоимость различных элементов, предлагаемых продавцом. Эффект использования определенного элемента в смысле его стоимости и рабочих характеристик системы радиосвязи может быть немедленно оценен, используя настоящее изобретение.

Информация, которая может быть прослежена с использованием списка материалов, включает наименование изготовителя и заводской номер детали, физическую и установочную стоимость, характеристики по потерям радиочастотного излучения, соединения и частоты, для которых выбранный элемент является оптимальным. Кроме того, предоставляется большой выбор изделий, изготавливаемых по техническим условиям заказчика с тем, чтобы проектировщик мог использовать перечень изделий библиотеки для решения конечной задачи. Кроме того, поскольку узлы с соответствующими данными по длине, такие как кабели или излучающие фидеры, создаются, прокладываются, перемещаются или изменяются, их стоимость и воздействие на рабочие характеристики системы радиосвязи автоматически корректируются в списке материалов с учетом изменения длины. Кроме того, список частей хранится как неотъемлемая часть базы данных чертежей, позволяя пользователю извлечь из архива и поместить в него данные проектирования систем и все особенности этих систем. Кроме того, рабочие характеристики системы радиосвязи могут быть рассчитаны повторно, используя либо стандартное уравнение бюджета линии связи, уравнение данных по шуму или некоторый иной показатель типа частоты ошибок в разряде или пропускную способность сети. В этом расчете используются определенные электрические спецификации каждого элемента в системе, которые также хранятся в списке материалов.

Обратимся снова к чертежам, в частности, к фиг.16, на которой представлен пример итогового перечня материалов для чертежа. Описание базовой станции "МАКРОЭЛЕМЕНТ" 1610 показан для идентификации антенной системы, для которой показан этот итог. Первый узел 1611 - панель сети персональных компьютеров 1710-1990. Точечная антенна с коэффициентом усиления 9,00 дБ изготовлена фирмой Allen Telecom. Следует отметить, что стоимость деталей 1612, промежуточная стоимость 1613 и общая стоимость системы 1614 равна нулю долларов США. Это значит, что проектировщик еще не обновил библиотеку запасных частей текущими ценами на оборудование. После обновления списка в итоговом счете будут автоматически показаны составляющие ЗАТРАТЫ, так же как промежуточные суммы и общая стоимость для всех базовых станций и элементов на чертеже.

На фиг.17 показан список материалов, где все цены введены в базу данных списка запасных частей. Кроме того, к базовой станции "МАКРОЭЛЕМЕНТ" был добавлен еще один элемент 1720. На чертеже приведена цена каждого элемента 1612а и 1721. Также показаны промежуточная сумма 1613 и общая стоимость 1614а.

Обратимся теперь к фиг.18, на которой представлен общий способ по настоящему изобретению. Как описано выше, сначала проектировщик должен создать базу данных желательной окружающей среды в функциональном блоке 180. Затем создается база данных элементов в функциональном блоке 181. В случае радиосетей, предпочтительный способ описан выше. Создание этих элементов автоматически формирует список частей, сгруппированных базовой станцией и антенной системой. Список материалов может быть отображен в любое время в функциональном блоке 182.

Для того чтобы оптимизировать проект системы радиосвязи и гарантировать адекватную зону охвата антенны, проектировщик создает ряд моделей прогнозирования и реализует способ оптимизации в функциональном блоке 183. Предпочтительный способ прогнозирования описан выше. Этот способ позволяет проектировщику видеть в реальном времени изменения в зоне покрытия в общих чертах и для определенных выбранных точек наблюдения, если антенны установлены заново или переориентированы. Проектировщик может выбирать, добавлять, удалять или заменять узлы в функциональном блоке 184 и затем снова вводить модели в функциональном блоке 183. Каждый раз, когда проектировщик делает изменения в системе, чтобы улучшить ее работу, список материалов автоматически обновляется. Проектировщик может использовать модели прогнозирования в функциональном блоке 183 и определять, отвечает ли система радиосвязи требованиям в отношении ее рабочих характеристик и СТОИМОСТИ. Если не отвечает, проектировщик может сделать выбор в пользу изменения узлов на основе соображений стоимости или рабочих характеристик. Могут быть введены определенные рабочие параметры системы, чтобы дать возможность проектировщику выбрать сменные узлы и детали из списка, который содержит только те узлы, которые не ухудшили бы рабочие характеристики всей системы. Необходимо обратить внимание, что в предпочтительном варианте анализ или системные модели рабочих характеристик пересчитываются повторно после запроса пользователя, но специалисту в данной области понятно, что можно также повторно вычислять модели немедленно ("по ходу работы") по мере добавления нового узла из списка материалов или его удаления из системы.

Интеграция списка материалов и технических характеристик является ключом к обеспечению быстрого и эффективного способа проектирования эффективных радиосетей связи в рамках выделенного бюджета.

Хотя изобретение описано в границах его предпочтительных вариантов, специалистам в данной области очевидно, что может быть осуществлена модификация предлагаемой системы, не выходя из сущности и объема настоящего изобретения, изложенных в формуле изобретения.

Таким образом, описав изобретение, как имеющее новизну в данной области техники, мы испрашиваем патент в объеме пунктов, изложенных в формуле изобретения.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования системы радиосвязи. Техническим результатом является оптимизация рабочих характеристик системы. Способы основаны на использовании компьютерной модели физической среды. Устройства содержат средства для выбора элементов сети и отображения и хранения информации о параметрах элементов сети. 4 н. и 32 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Способ проектирования трехмерной сети связи, включающий формирование трехмерной модели базы данных окружающей физической среды, в которой осуществлена или будет осуществлена сеть связи; выбор данных, представляющих элементы для использования в сети связи, которые включают рабочие характеристики и данные стоимости, причем дополнительно создают список материалов, основанный на информации стоимости оборудования или стоимости монтажа или обслуживания, связанной с элементами, выбранными на стадии выбора данных; выбор месторасположения элементов в трехмерной модели базы данных окружающей среды; прогнозирование, отображение или хранение значений рабочих характеристик в одной или нескольких точках в трехмерной модели базы данных окружающей среды; отображение или хранение местоположений элементов в трех измерениях в трехмерной модели базы данных окружающей среды с последующим использованием информации о местоположении для проектирования трехмерной сети связи.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию соединения элементов в трехмерной модели базы данных окружающей среды.3. Способ по п.1 отличающийся тем, что стадия выбора месторасположения элементов в трехмерной модели базы данных окружающей среды дополнительно включает ориентацию элементов в трехмерной модели базы данных окружающей среды.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из элементов представляют собой элементы беспроводной связи.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия формирования трехмерной модели базы данных окружающей среды включает модель физической среды, в которой осуществлена или будет осуществлена сеть связи, при этом осуществляют принятие входных параметров, определяющих физическую среду, в которой должна быть организована сеть связи; и формирование указанной трехмерной модели базы данных окружающей физической среды на основе входных параметров.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что стадия формирования трехмерной модели базы данных здания включает использование множества объектов, определяющих среду этажей, стен, перегородок, окружающих зданий, комплексов зданий или строений, ландшафта, деревьев или других участков или препятствий; и создание трехмерного представления среды, или месторасположения элементов, или их обоих в любое время.7. Способ по п.6, отличающийся тем, что стадия создания включает стадию выбора трехмерного представления выбранной перспективы.8. Способ по п.6, отличающийся тем, что стадия использования включает стадию корректировки цвета перегородок и описание физических и электрических параметров перегородок.9. Способ по п.6, отличающийся тем, что каждый объект указанного множества объектов связан по меньшей мере с одной группой, состоящей из конкретного месторасположения в указанной среде, коэффициента ослабления, цвета, высоты, шероховатости поверхности и величины отражательной способности.10. Способ по п.1, отличающийся тем, что список материалов включает информацию о стоимости элементов или информацию о стоимости монтажа или обслуживания, разделенную на категории для элементов, подсистем и всей системы.11. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадию выбора осуществляют путем выбора элемента из заранее заданного списка элементов.12. Способ по п.1, отличающийся тем, что стадия выбора включает выбор по меньшей мере одной категории элементов; выбор диапазона критериев приемлемых рабочих характеристик для каждой из указанной по меньшей мере одной категории системных элементов и удаление одного или нескольких элементов из заранее заданного списка элементов, которые не входят в диапазон приемлемых критериев рабочих характеристик, чтобы обеспечить выбор из элементов, которые входят в диапазон приемлемых критериев рабочих характеристик.13. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает итеративный выбор альтернатив на стадии выбора с обновлением значений рабочих характеристик или списка материалов, основанного на альтернативах.14. Способ анализа рабочих характеристик сети для физической окружающей среды, в которой работает сеть элементов связи, включающий хранение или отображение компьютерной трехмерной модели физической среды и одного или нескольких компьютерных представлений сетевых элементов, которые являются составной частью или могут быть включены в трехмерную модель физической среды, причем компьютерные представления сетевых элементов хранятся в памяти или отображаются в определенных местах трехмерной модели физической среды; выбор одной или нескольких точек в трехмерной модели физической среды, где должны быть оценены значения рабочих характеристик; прогнозирование рабочих характеристик для одной или нескольких точек.15. Способ по п.14, отличающийся тем, что рабочие характеристики отображаются или хранятся в одной или нескольких точках в модели физической среды.16. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию выбора одного или нескольких компьютерных представлений сетевых элементов, выбранных из множества компьютерных представлений.17. Способ по п.14, отличающийся тем, что стадии хранения или отображения и прогнозирования осуществляются итеративно в течение множества промежутков времени.18. Способ по п.14, отличающийся тем, что стадия отображения включает стадии выбора одного или нескольких компьютерных представлений сетевых элементов из множества компьютерных представлений и выбора ориентации компьютерных представлений сетевых элементов в местах расположения в модели физической среды.19. Способ по п.14, отличающийся тем, что по меньшей мере некоторые из элементов представляют собой элементы беспроводной сети связи.20. Способ по п.14, отличающийся тем, что одно или несколько компьютерных представлений сетевых элементов выбрано из заранее заданного списка элементов, которые нужно использовать в компьютерном представлении сетевых элементов, причем данные, выбранные на стадии выбора, включают данные стоимости и рабочие характеристики.21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию создания списка материалов, основанного на общей информации о стоимости или монтажа или обслуживания, связанной с элементами, выбранными на стадии выбора.22. Способ по п.20, отличающийся тем, что список материалов включает информацию о стоимости или монтажа или обслуживания, разделенную на категории для элементов, подсистем и всей системы.23. Способ по п.21, отличающийся тем, что стадия выбора включает выбор, по меньшей мере одной категории элементов; выбор диапазона критериев приемлемых рабочих характеристик для каждой из указанной по меньшей мере одной категории системных элементов и удаление одного или нескольких элементов из заранее заданного списка элементов, которые не входят в диапазон приемлемых критериев рабочих характеристик, чтобы обеспечить выбор из элементов, которые входят в диапазон приемлемых критериев рабочих характеристик.24. Способ по п.21, отличающийся тем, что дополнительно включает стадию итеративного выбора альтернатив на стадии выбора с обновлением указанной метрики рабочих характеристик или указанного списка материалов, основанного на указанных альтернативах.25. Система для проектирования сети связи, содержащая трехмерную модель базы данных окружающей физической среды, в которой сеть связи уже осуществлена или будет осуществлена; средство для выбора элементов, которые должны быть использованы в сети связи, из заранее заданного списка элементов; средство для создания списка материалов для сети связи, основанного на элементах, выбранных с помощью средства выбора; средство для размещения элементов в определенных местах в трехмерной модели базы данных окружающей среды; средство для отображения или хранения месторасположений элементов в трехмерной модели базы данных окружающей среды, средство для принятия входных параметров, определяющих физическую среду и средство для использования трехмерной модели базы данных физической среды.26. Система по п.25, отличающаяся тем, что по меньшей мере некоторые из элементов представляют собой элементы беспроводной сети связи.27. Система по п.25, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для принятия входных параметров, определяющих физическую среду, и средство для использования трехмерной модели базы данных физической среды.28. Система по п.25, отличающаяся тем, что средство для выбора элементов включает средство для выбора диапазона приемлемых критериев рабочих характеристик для элементов и средство для удаления одного или нескольких элементов из заранее заданного списка элементов, которые не находятся в диапазоне приемлемых критериев рабочих характеристик, чтобы обеспечить выбор из элементов, которые находятся в диапазоне приемлемых критериев рабочих характеристик.29. Система анализа сети связи, содержащая трехмерную модель базы данных окружающей физической среды, в которой создана или будет создана сеть связи; средство для выбора данных, представляющих элементы, используемые в сети связи, и соответствующие месторасположения этих элементов в трехмерной модели базы данных окружающей физической среды; средство для отображения месторасположений элементов в трехмерной модели базы данных окружающей физической среды; средство для выбора по меньшей мере одной точки конкретного интереса в трехмерной модели базы данных окружающей физической среды и средство для прогнозирования и отображения системной информации рабочих характеристик для по меньшей мере одной точки конкретного интереса в трехмерной модели базы данных окружающей физической среды.30. Система по п.29, отличающаяся тем, что по меньшей мере некоторые из элементов представляют собой элементы беспроводной сети связи.31. Система по п.29, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для создания списка материалов, основанного на информации о стоимости элементов или монтажа или обслуживания оборудования, включающего элементы.32. Система по п.31, отличающаяся тем, что список материалов включает информацию о стоимости элементов или монтажа или обслуживания оборудования, причем эта информация разделена на категории для элементов, подсистем и всей системы.33. Система по п.31, отличающаяся тем, что средство для выбора данных выбирает данные из заранее заданного списка элементов.34. Система по п.33, отличающаяся тем, что средство для выбора включает средство для выбора по меньшей мере одной категории элементов; средство для выбора диапазона приемлемых критериев рабочих характеристик для каждой из по меньшей мере одной категории системных элементов и средство для удаления одного или нескольких элементов из заранее заданного списка элементов, которые не входят в диапазон приемлемых критериев рабочих характеристик, позволяющее сделать выбор из элементов, которые входят в диапазон приемлемых критериев рабочих характеристик.35. Система по п.29, отличающаяся тем, что дополнительно содержит средство для обновления списка материалов автоматически при итеративном выборе альтернатив с помощью указанного средства выбора.36. Система по п.29, отличающаяся тем, что системная информация о рабочих характеристиках отображается в указанной по меньшей мере одной точке конкретного интереса.