Procedimiento y dispositivo para determinar y almacenar la posición y la alineación de estructuras de antena.

Procedimiento para determinar la alineacion de una antena, que comprende

la determinacion (510) de la posicion absoluta del lugar de medicion,

la captura (550) de una imagen digital de una antena con una camara en un lugar de medicion,

la determinacion (520) de la posicion relativa del lugar de medicion con respecto a la antena,

la determinacion (560) del tamano de la antena y

el calculo (570) de la alineacion de la antena basandose en caracteristicas de la posicion absoluta determinada de la imagen digital captada, de la posicion relativa determinada y del tamano de la antena.

Procedimiento y dispositivo para determinar y almacenar la posición y la alineación de estructuras de antena

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para determinar la posición y la alineación de estructuras de antena.

Un sistema de telefonía móvil incluye típicamente una o varias estaciones base que posiblemente están conectadas entre sí mediante otros elementos de red como, por ejemplo, centros de conmutación o pasarelas. Cada una de estas estaciones base abastece de forma radioeléctrica a una determinada región - una denominada célula de radio. Terminales dentro de una célula establecen una conexión con el sistema de telefonía móvil mediante una o varias antenas de una o varias estaciones base. Las antenas están instaladas habltualmente en estructuras lo más altas posibles, por ejemplo, en techos de viviendas y edificios, torres o mástiles propios.

La alineación de antenas y estructuras de antena puede tener un efecto Importante sobre el abastecimiento, la calidad, la capacidad y las tasas de transmisión de datos máximas de un sistema de telefonía móvil. La Influencia de la alineación de antena en el abastecimiento de radio está descrita, por ejemplo, en Esmael Dinian et al, "UMTS Radio Interface System Planning and Optimization", Bechtel Telecommunications Technical Journal, December 2002, Vol. 1, No 1, PP 1-10 o en Jaana Laiho, "Radio Network Planning and Optimization for UMTS", Second Edition, John Wiley and Sons 2006, Chapter 9 (Advanced Analysis Methods and Radio Access Network Autotuning), PP 505-569.

Mediante la optimización de la alineación de antena en sistemas de radio resultan una serie de ventajas como, por ejemplo, una mejora del abastecimiento, una reducción de la emisión de Interferencias, un aumento del alcance y/o un aumento de la capacidad de un sistema de telefonía móvil.

Para poder realizar una optimización correspondiente de estas alineaciones de antena tanto en el caso de emisión como en el caso de recepción es necesario determinar las magnitudes características correspondientes (por ejemplo, la potencia de señal recibida, la interferencia, la tasa de transmisión de datos, la tasa de errores de bits) en el receptor. En general existen para ello diferentes posibilidades para la medición como, por ejemplo, desplazamientos de medición, mediciones de receptores de referencia, mediciones de los terminales en cada acontecimiento (evento) como, por ejemplo, un establecimiento de conversación, un traspaso, un cambio de la célula de abastecimiento más potente, etc. Las mediciones se pueden realizar durante una conexión activa o pasiva de manera correspondiente al respectivo procedimiento estandarizado. Actualmente se utilizan principalmente sistemas estandarizados como, por ejemplo, el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), el Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) o la Evolución a Largo Plazo (LTE) para la transmisión de telefonía móvil. Sin embargo, una optimización de la alineación de antena es un problema que puede aparecer en todos los sistemas de radio independientemente de si está estandarizado o si es propietario.

La dirección de conexión de radio en la que emite la estructura de antena hacia el aparato receptor, el usuario, se denomina trayecto descendente (enlace descendente). La dirección inversa en la que la estructura de antena se encuentra en el lado receptor y el propio usuario emite, a su vez, se denomina trayecto ascendente (enlace ascendente).

En el trayecto descendente se puede concluir la amortiguación de trayecto del canal de telefonía móvil debido a las mediciones, la posición captada de los respectivos puntos de medición (por ejemplo, mediante una localización GPS en desplazamientos de medición) así como la posición, la alineación y la potencia de emisión en la antena emisora.

La potencia de recepción resulta debido a la potencia enviada en la dirección del punto de medición. Por tanto, depende mucho de la alineación de la antena. La amortiguación de trayecto (propiedades de propagación del canal de telefonía móvil) es independiente de la potencia de emisión y, por tanto, se puede determinar - conociendo la potencia de emisión, la alineación de antena y la estructura (ganancia de antena) así como la potencia de recepción medida.

Basándose en la amortiguación de trayecto así determinada se puede realizar una mejora de la alineación de la estructura de antena que tiene como objetivo la mejora del abastecimiento, la reducción de las interferencias, el aumento del alcance, de la capacidad o de la tasa de transmisión de datos, etc.

La potencia de emisión es conocida en el sistema y se puede consultar de manera relativamente sencilla. El tipo de la antena es conocido típicamente, ya que todos los fabricantes de antena proporcionan diagramas de antena correspondientes. También son conocidos los valores de recepción debido a las mediciones. Por tanto, es muy importante para la optimización de parámetros de antena el hecho de que los datos originales con respecto a la posición y la alineación en la base de datos en la que se basa la optimización correspondan a los valores realmente implementados en el sistema.

Por ejemplo, debido a influencias exteriores, en particular debido a viento y condiciones climatológicas, a un montaje incorrecto o similares, se pueden producir una y otra vez desplazamientos no deseados de la alineación de antena.

La optimización de parámetros de antena se realiza tanto en el establecimiento de una red de telefonía móvil, en la ampliación, esto es, la adición de nuevas instalaciones de emisión - pudiéndose optimizar tanto las nuevas alineaciones de antena como las alineaciones de las instalaciones de emisión circundantes - como continuamente durante el funcionamiento para maximizar el abastecimiento y minimizar las perturbaciones e interferencias debido al tráfico de datos que aumenta permanentemente.

Para captar la posición y la alineación de estructuras de antena y para almacenar en bases de datos están disponibles diferentes posibilidades de acuerdo con el estado de la técnica.

Un método habitual para captar la posición y la alineación de estructuras de antena es la medición en sitio de la posición mediante un sistema GPS (x, y, z), la determinación de la alineación de azimut mediante una brújula así como la determinación de la inclinación de antena mediante aparatos de medición de ángulo de inclinación.

Sin embargo, estos métodos tienen una serie de inconvenientes prácticos como, por ejemplo:

Limitaciones de acceso para instalaciones de emisión durante el funcionamiento: sin un apagado no se debe medir en proximidad inmediata de las antenas. Además, el acceso a estos objetos no es posible en parte o sólo es posible de forma muy limitada, por ejemplo, en el caso de torres de electricidad, viviendas privadas, instalaciones de emisión que se comparten con otros operadores - lo que implicaría un apagado de todas las redes, etc. Por tanto, una medición posterior implica muchos costes y dura mucho tiempo.

Costes elevados: incluso cuando se permite el acceso, la medición exacta requiere, por regla general, un personal cualificado y, con ello, caro, por ejemplo, precauciones de seguridad para escalar a un mástil, etc.

Errores en la lectura manual: debido a la lectura manual de datos de medición son posibles errores.

Interferencias del campo magnético en proximidad inmediata de los mástiles de emisión metálicos: por tanto, una brújula no indica siempre el Norte en el campo cercano electromagnético de una instalación de emisión. De este modo se producen errores de medición tanto sistemáticos como aleatorios.

Introducción errónea de los datos en la base de datos: los datos se introducen casi exclusivamente de forma manual en una base de datos. Incluso cuando, con ello, los datos se leen correctamente, la introducción manual constituye una fuente de errores adicional.

El documento DE 102005040414 da a conocer un procedimiento para determinar la alineación de una antena que comprende la captura de una imagen digital para determinar la dirección geográfica de rayo de la antena.

La invención se basa en el objetivo de presentar un procedimiento y un dispositivo con los que se posibilite de manera eficaz una determinación de la posición y de la alineación de una estructura de antena.

Esto se consigue de acuerdo con la invención mediante el cálculo de la alineación de antena basándose en características de la imagen digital captada de la antena y datos adicionales que se pueden medir desde un lugar de medición alejado de la antena.

De este modo se posibilita una medición de alineación... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para determinar la alineación de una antena, que comprende

la determinación (510) de la posición absoluta del lugar de medición,

la captura (550) de una imagen digital de una antena con una cámara en un lugar de medición, la determinación (520) de la posición relativa del lugar de medición con respecto a la antena, la determinación (560) del tamaño de la antena y

el cálculo (570) de la alineación de la antena basándose en características de la posición absoluta determinada de la imagen digital captada, de la posición relativa determinada y del tamaño de la antena.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que

la determinación (520) de la posición relativa comprende una medición de la posición del lugar de medición y una medición de la distancia entre el lugar de medición y la antena y/o una

medición de la dirección en la que se ha medido la distancia,

la determinación (560) del tamaño de la antena comprende la extracción de los datos técnicos de la antena de una base de datos basándose en la imagen de la antena y/o en la posición de la antena y/o en una entrada de usuario.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, comprendiendo la determinación de la posición relativa:

la alineación de un dispositivo para la medición de distancia con un dispositivo de visualización para visualizar el objetivo de modo que la antena se visualiza en el dispositivo de visualización, realizándose la alineación por un usuario en el lugar de medición,

la medición (530) de la alineación del dispositivo y de la distancia entre el dispositivo y la antena,

el marcado de puntos previamente definidos de la antena por el usuario en el dispositivo de visualización o en la imagen digital captada, en el que

el cálculo (570) de la alineación de la antena se realiza basándose en los puntos marcados y en la distancia y alineación medidas del dispositivo.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las características de la imagen digital son puntos previamente determinados de la antena captada en la imagen y el cálculo (570) de la alineación de la antena se realiza mediante una transformación de coordenadas.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además el almacenamiento (580) de la alineación calculada de la antena y/o de la imagen captada en una base de datos.

6. Dispositivo para determinar la alineación de una antena, que comprende:

una unidad de cálculo de alineación (380) para determinar la alineación de una antena (330) basándose en características de una imagen digital captada en un lugar de medición y con una cámara (393) de la antena (330), de la posición absoluta del punto de medición, de la posición relativa del lugar de medición con respecto a la antena y del tamaño de la antena.

7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende además:

un dispositivo (310) para la medición de distancia con un dispositivo de visualización para visualizar el objetivo de modo que la antena (330) se visualiza en el dispositivo de visualización, en el que el dispositivo (310) se puede alinear por un usuario en el lugar de medición y se puede adaptar para determinar la alineación y medir la distancia entre el lugar de medición y la antena.

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, que comprende además un receptor GPS (391) para determinar la posición del lugar de medición o una conexión para conectar el receptor GPS.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende además una cámara (393) para captar la imagen digital de la antena (330).

10. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9, en el que las características de la imagen digital son puntos previamente determinados de la antena captada en la imagen y la unidad de cálculo de alineación (380) está adaptada para realizar el cálculo de la alineación de la antena mediante una transformación de coordenadas.