[发明专利]在限定环境中建模无线信号强度

说明书

所公开的系统使用非连续射线跟踪来量化在受限环境中的无线信号的功率分布。对于每条射线，预先筛选一个或多个射线反射表面以识别符合碰撞条件的表面并从符合碰撞条件的表面中识别碰撞表面，其中该碰撞表面是射线与之碰撞的第一射线反射表面。指示在环境中特定高程处的射线的位置和功率的功率分布分量被添加到累积功率分布中。如果计算出与每次碰撞相对应的反射射线并且该反射射线满足射线资格条件，则可以为该反射射线确定碰撞表面。可以通过估算多个射线位置的目标函数来识别碰撞表面，其中当射线与射线反射表面之间的位移为零时，目标函数的估算值为零。

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用。

参考附录

不适用。

背景技术

发明领域

所公开的主题涉及无线通信，并且更具体地涉及特定环境内的无线信号功率分布的建模。

相关技术

许多商业航空公司提供机载无线接入网络，包括某些形式的IEEE 802.11(WiFi)网络，允许旅客在飞行中访问Internet内容。然而，乘客对通过能够支持数据密集型应用的连接的不间断互联网访问的需求(包括但不限于例如高清视频和音频信号)不断增长的问题仍大量悬而未决。

对于能够支持例如但不限于由乘客在乘客座位上使用乘客的移动设备向地面上的座机或手机进行的飞行中呼叫的高性能、飞行中移动通信服务的需求也在增长。当前，出于安全原因，飞行期间的蜂窝通信经常受到限制或被禁止，因为与大多数移动设备发送的蜂窝通信信号相关的电磁干扰(EMI)会干扰飞机上的电子设备。但是，由于无论是有意还是无意地激活蜂窝电话都非常容易，并且机组人员很难检测到，因此移动电话可能成为飞行安全问题的来源。

无论是确定特定蜂窝通信信号的来源还是向数百个间隔紧密的移动设备提供宽带无线访问，都需要了解在封闭的、人口密集的环境内的电磁信号的功率分布，该环境特征具有大量的不连续性，包括座椅、头上方行李柜等。

发明内容

本文包括的主题公开了一种用于确定诸如飞机机舱内部的封闭环境内的无线信号功率分布的方法和系统。实施例可以采用非连续射线跟踪技术来对装备有泄漏天线阵列的飞机机舱内的信号功率分布进行建模。公开的方法和系统可以考虑各种参数，例如飞机机舱本身的尺寸和材料以及机舱内的座椅、高架储物箱和其他结构，来对飞机机舱内的无线信号覆盖范围进行建模。实施例还可以对可归因于一个或多个乘客的移动设备发送的无线通信信号的功率分布进行建模，以监视电磁干扰或对从泄漏天线阵列发送的无线信号的信号功率分布进行建模。尽管所公开的主题强调了飞机机舱环境，但是所公开的方法和系统可应用于其他封闭或专用环境，包括但不限于隧道、建筑物、轮船和火车。

尽管公开的系统和方法的描述可以包括对WiFi信号或网络的引用，但是WiFi是无线信号的非限制性示例，针对无线信号对诸如飞机机舱之类的封闭环境内的功率分布进行了建模。因此，所公开的主题包括针对其他无线信号的功率分布的建模，所述其他无线信号包括例如但不限于蜂窝通信信号，该蜂窝通信信号包括但不限于全球移动通信系统(GSM)信号等。当前，主要由于电磁干扰(EMI)的考虑，经常限制或完全禁止在飞机上使用蜂窝通信设备。但是，用于抑制或控制GSM引起的EMI的开发技术可能为飞行中的蜂窝通信服务铺平道路，并且此类服务可能会使用泄漏馈电天线来提供可靠的连接性。因此，用于表征与特定封闭环境内的特定天线相关联的信号功率分布的所公开的系统和方法可以有利地用于实现和优化机载无线网络系统，使空运乘客能够使用他们的移动设备给在地面上的人们发短信或打电话或从封闭环境中通过其他方式进行交流。在这方面，所公开的系统和方法不仅可以用来表征和优化期望的GSM信号，而且可以用来表征和最小化任何相关的EMI信号。