专利名称：一种用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及TDMA制式的移动通讯领域，尤其是一种实现蜂窝小区用户量准确统 计方法及实现装置。
背景技术：
随着移动网络规模的扩大，网络优化正成为移动通信运营商的工作重点，网络优化 同时也是通信制造业的一个重要的工作重点。
网络优化工作的核心内容是积极发挥了现有网络资源的利用率，有效地降低了网络 的维护成本，提高了客户的满意度和运营效益。而随着用户量的提升，话务量也在急 剧增加，这对原有的网络规划造成了一定影响。某些相同的基站不同扇区，或者不同 基站不同覆盖区域都存在话务不均衡现象；部分基站为满足某个时段的话务高峰，配 置了较高的载波资源，但平时大部分时间空闲，造成了载波资源浪费、利用率不高的 现象，载波资源利用率还有较大的提升空间。另外对于现网中某些小区高话务问题， 通常采取扩容措施来解决。然而也受到某些基本条件的限制，有可能机柜空间不足、 也有可能因为传输不够，最终无法正常顺利扩容。
松下电器的CN03801318. 5基站装置和扇区控制方法，包括为扇区提供的多个天线， 用于向所述扇区中的移动站发送信号，以及接收来自所述扇区中移动站的信号；为所 述扇区提供的多个信号处理部分，用于对所述信号执行发送/接收处理；检测部分，其 检测在所述移动站和所述天线之间的对于每个所述扇区的发送/接收的通信量；以及扇 区控制部分，当所述检测的通信量等于或大于一定的值时，通过改变所述移动站和所 述天线间的对应关系，或者通过改变所述天线和所述信号处理部分间的对应关系，扇 区控制部分来分布所述通信量。根据从接收处理部分(113)输出的信息，到达方向检测 部分(116)确定从每个移动站发送的信号的到达方向。根据从到达方向检测部分(116) 输出的信息，通信量检测部分(115)确定移动站的通信量。根据从通信量检测部分(115) 输出的信息，扇区控制部分(117)控制切换部分(102， 108)、扩展部分(lll)和解扩部 分(104)，以便可以形成扇区旋转。这样在扇区之间能够减少转交范围的通信负载以增 加系统线路容量。
诺基亚公司CN01820825.8动态信道分配方法和系统，包括限定一个小区的至少一 个基站(BTS)，和在所述小区的范围中的移动站，所述移动站在无线电信道上与所述基 站通信，所述方法从已在通信网络的小区中和至少一个相邻小区中使用的信道收集干 扰信息，收集和所述小区的通信负载相关的信息，所述方法的特征在于还包括确定将 在小区中传递的信息的水平值，根据收集的干扰信息和通信负载，形成小区的信道的 参数值，把参数值最对应所述确定水平值的小区的信道分配给所述要传递的信息。在 所述方法中，为基时隙彼此同步的网络中的移动站和基站之间具有一定服务质量的连 接分配信道。系统从己使用的连接收集干扰信息(202-204)，关于网络的通信负载的信
息(205)，确定要传递的信息的水平值(206)，形成小区的信道的参数值(201)，并分配 该信道(200、 201)。
CN101005683A —种实时的GSM小区用户量检测方法，将各支路设定在需要检测 的载波上；将载波转换到中频，每个载波业务监控模块对输入的射频信号作射频声表 滤波、低噪声放大、混频处理、中频放大，然后再用中频声表滤波器进行窄带滤波提 取出所要监控的某一个载波，再进入检波器进行检波；检波器生成的低频包络信号经 过比较器，产生低频脉冲，将此低频脉冲送入单片机计数，通过累计一个周期或一个 帧结构内的脉冲个数，检测出此载波在该帧内所承载的用户数量。
在现有的TDMA制式的移动网络中，蜂窝小区用户量检测常常在基站主设备中实 现，以主设备后台处理的方式实现，且主要是作为一种网络参数上报出来，也没有被 直接运用到网络优化中。
一般的网络优化设备则不具有用户量检测功能。本发明提出一种用于实现蜂窝小 区用户量准确统计的方法及其装置，其独立于网络主设备，可以用在网络优化设备中， 实现多种新型的网络优化和网络监控设备。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法及其装置， 基于该装置，可以实现制备多种新型的网络优化和网络监控设备。
本发明的目的是这样实现的用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法，在蜂窝 小区基站的无线电信道上的射频蜂窝小区基站的射频信号经下述顺序的处理即经低 噪声放大器(1)、射频滤波器(2)、混频器(3)、中频滤波器(4)和放大器(5)对 信号进行处理，其中放大器(5)的输出以下述之一种方法进行处理，放大器输出分成 两个链路处理，每一链路均是一种处理方法 一路进入检波器(6)进行检波；检波器 (6)生成的低频包络信号经过比较器(7)，产生低频脉冲，将此低频脉冲送入可编程
逻辑器件(9)，包络检波产生的低频包络信号，经比较器后变成低频脉冲，将低频脉
冲送入可编程逻辑器件，可编程逻辑器件内部生成一采样时钟，时钟周期大于一个时
隙的时长，如可以将时钟设定为lus)，采样时钟对低频脉冲进行采样，生成新的脉冲
串，在可编程逻辑器件内，统计一定周期时长内的脉冲个数，最终统计出这一定周期
时长内的脉冲占空比，即为即时每线话务量；放大器(5)另一路输出的处理方法是 通过A/D变换器对模拟信号进行采样，对采样后的数字信号在可编程逻辑器件内做能 量统计，对统计出的能量电平与内部设定的参考能量电平进行比较，当高于设定的参 考能量电平时，以此可以判决出一个帧内上线用户数量。
上述放大器(5)另一路输出通过A/D变换器对模拟信号进行采样，对采样后的数 字信号在可编程逻辑器件内做能量统计(即进行数字量的迭加)，可编程逻辑器件通过 内部生成采样时钟，时钟周期需大于一个时隙的时长，在可编程逻辑器件内，统计一 定周期时长内(该周期时长需大于一个帧的时长，可以设定为10ms)的脉冲个数，最 终可以统计出这一定周期时长内的脉冲占空比，即为即时每线话务量。可重复多次的
统计。低频脉冲采样周期时长需大于一个帧的时长，设定为5-20ms。
采样时钟对低频脉冲进行采样，生成新的脉冲串；在可编程逻辑器件内，统计一
定时间间隔的脉冲个数，该时间间隔需大于一个帧的时长，最终统计出这一定时长内
的脉冲占空比，即为即时每线话务量；当有用户上线时，其对应的时隙能量比无用户 时的高，通过内部设定的能量判决门限，可以判决出一个帧内上线用户数量，此数量 对应即时每线话务量。重复多次的统计，并取平均，当统计时间为1小时时，此占空 比即对应每线用户量。通过对这两个链路采集出的用户量进行加权平均，均得到较高 准确度的用户量统计值。
重复多次的统计，并取平均，当统计时间为1小时时，此占空比即对应每线用户 量。通过对这两个链路采集出的用户量进行加权平均，可以得到较高准确度的用户量 统计值。
可编程逻辑器件(9)输出连接至单片机(11);重复多次的统计，并取平均，当 统计时间为l小时时，此占空比即对应每线用户量；通过A/D变换器对模拟信号进行 采样，对采样后的数字信号在可编程逻辑器件内做能量统计，当有用户上线时，其对 应的时隙能量比无用户时的高，对统计出的能量电平与内部设定的参考能量电平进行 比较，当高于设定的参考能量电时，可视为有用户上线，以此可以判决出一个帧内 上线用户数量，此数量对应即时每线话务量。重复多次的统计，并取平均，当统计时 间为1小时时，此占空比即对应每线用户量。也可以通过对这两个链路采集出的用户 量进行加权平均，可以得到较高准确度的用户量统计值。
因为TDMA制式的一个帧结构中包含8个时隙，这8个时隙中，部分用于话音信 道，部分用于短信信道或公共信道，对于每个确定的基站，其分配的比例是确定的， 当统计出上线用户量，再按话音用户所占比例可以较准确测定出话音用户的数量，即 每线话务量。
本发明装置包括噪声放大器(1)、射频滤波器(2)、混频器(3)、中频滤波器 (4)、放大器(5)、检波器(6)、比较器(7)、频率合成器(8)、可编程逻辑器件(9)、 A/D变换器(10)、单片机ll。在蜂窝小区基站的无线电信道上的射频信号端依次连接 低噪声放大器l、射频滤波器2、混频器3、中频滤波器4和放大器5对信号进行处理， 其中放大器5输出分两路， 一路进入检波器6进行检波器；检波器6生成的低频包络 信号经过比较器7，产生低频脉冲，将此低频脉冲送入可编程逻辑器件9，频率合成器 的输出连接混频器3的一输入端提供本振信号，单片机11控制端口连接频率合成器的 频率控制端，完成对频率合成器8的参数设置工作，可编程逻辑器件9还设有输出端 连接单片机11的端口；另一路输出A/D变换器10， A/D变换器10的数字信号也送入 可编程逻辑器件9，另设有频率合成器8，频率合成器的输出连接混频器3的一输入端 提供本振信号，单片机ll控制端口连接频率合成器的频率控制端，完成对频率合成器 8的参数设置工作，可编程逻辑器件9输出连接单片机11的端口 。
本发明的优点在于
1、 可以准确地检测出小区的在线话务容量；
2、 通过检波、采样和统计的方法，无需对模拟信号进行数字解析；
3、 独立于移动网络主设备，不影响网路中主设备的正常运行；
4、 电路简单，体积小，成本低，便于实现。
图1是本发明的原理框图、
图2是装置的噪声放大器电原理图、图3是装置的射频滤波器电原理图、 图4是装置的混频器电路图、图5是装置的中频滤波器电路图、 图6是装置的放大器(中频放大器)电路图、图7是装置的检波器电路图、 图8是装置的比较器电路图、图9是装置的频率合成器电路图、 图10是装置的可编程逻辑器件电路图、图11是装置的A/D变换器电路图、 图12是装置的单片机电原理图。
具体实施例方式
附图公开了本发明的原理框图，下面结合附图对本发明作进一步的描述，由图1
可见
它包括噪声放大器l、射频滤波器2、混频器3、中频滤波器4、放大器5、检波器 6、比较器7、频率合成器8、可编程逻辑器件9、 A/D变换器10、单片机ll。
包络检波产生的低频包络信号，经比较器后变成低频脉冲，将低频脉冲送入可编 程逻辑器件，可编程逻辑器件内部生成一采样时钟(时钟周期需大于一个时隙的时长， 如可以将时钟设定为lus)，采样时钟对低频脉冲进行采样，生成新的脉冲串，在可编 程逻辑器件内，统计一定周期时长内(该周期时长需大于一个帧的时长，可以设定为 10ms)的脉冲个数，最终可以统计出这一定周期时长内的脉冲占空比，即为即时每线 话务量。重复多次的统计，并取平均，当统计时间为1小时时，此占空比即对应每线 用户量；通过A/D变换器对模拟信号进行采样，对采样后的数字信号在可编程逻辑器 件内做能量统计，当有用户上线时，其对应的时隙能量比无用户时的高，通过内部设 定的能量判决门限，例如在无通话时段设定一个能量判决门限值，在有通话时高于此 门限值则据以判决出一个帧内上线用户数量，此数量对应即时每线话务量。重复多次 的统计，并取平均，当统计时间为1小时时，此占空比即对应每线用户量。通过对这 两个链路采集出的用户量进行加权平均，可以得到较高准确度的用户量统计值。
因为TDMA制式的一个帧结构中包含8个时隙，这8个时隙中，部分用于话音信 道，部分用于短信信道或公共信道，对于每个确定的基站，其分配的比例是确定的， 当统计出上线用户量，再按话音用户所占比例可以较准确测定出话音用户的数量，即 每线话务量。
低噪声放大器l、射频滤波器2、混频器3、中频滤波器4、放大器5、检波器6、比 较器7，频率合成器8、可编程逻辑器件9的电路连接如图和上述，频率合成器的输出连 接混频器3的一输入端提供本振信号，单片机ll控制端口连接频率合成器的频率控制
端，完成对频率合成器8的参数设置工作，可编程逻辑器件9还设有输出端连接单片机 ll的端口；另一路输出A/D变换器10， A/D变换器10的数字信号也送入可编程逻辑器件9， 另设有频率合成器8，频率合成器的输出连接混频器3的一输入端提供本振信号，单片 机ll控制端口连接频率合成器的频率控制端，完成对频率合成器8的参数设置工作，可 编程逻辑器件9输出连接单片机11的端口。具体实施时可选下列器件-
低噪声放大器l:可选WJ公司的AG102
射频滤波器2:可选EPCOS公司的B4217
混频器3:可选WJ公司的CV110-1A
中频滤波器4:可选SIPATSAW公司的UE71. 2
中频放大器5:可选WJ公司的細1
检波器6:可选ADI公司的AD8313
比较器7:可选NS公司的LM2904
频率合成器8:可选Sirenza公司的PLL400-875
可编程逻辑器件9:可选ALTERA公司的EP1C6Q240C8
A/D变换器IO:可选ADI公司的AD9288
单片机ll:可选TI公司的MSP430F149 。
权利要求
1、用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法，其特征是在蜂窝小区基站的无线电信道上的射频蜂窝小区基站的射频信号经下述顺序的处理即经低噪声放大器(1)、射频滤波器(2)、混频器(3)、中频滤波器(4)和放大器(5)对信号进行处理，其中放大器(5)的输出以下述之一种方法进行处理，放大器输出分成两个链路处理，每一链路均是一种处理方法一路进入检波器(6)进行检波；检波器(6)生成的低频包络信号经过比较器(7)，产生低频脉冲，将此低频脉冲送入可编程逻辑器件(9)，包络检波产生的低频包络信号，经比较器后变成低频脉冲，将低频脉冲送入可编程逻辑器件，可编程逻辑器件内部生成一采样时钟，时钟周期大于一个时隙的时长，如可以将时钟设定为1us)，采样时钟对低频脉冲进行采样，生成新的脉冲串，在可编程逻辑器件内，统计一定周期时长内的脉冲个数，最终统计出这一定周期时长内的脉冲占空比，即为即时每线话务量； 放大器(5)另一路输出的处理方法是通过A/D变换器对模拟信号进行采样，对采样后的数字信号在可编程逻辑器件内做能量统计，对统计出的能量电平与内部设定的参考能量电平进行比较，当高于设定的参考能量电平时，以此可以判决出一个帧内上线用户数量。
2、 根据权利要求1所述的用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法，其特征是重 复多次的统计，并取平均，此占空比即对应每线用户量。
3、 根据权利要求l所述的用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法，其特征是通 过对上述两个链路采集出的每一用户量或进行加权平均，均得到较高准确度的用户量 统计值。
4、 根据权利要求l所述的用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法，其特征是重 复多次的统计，并取平均，此占空比即对应每线用户量；通过对这两个链路采集出的 用户量进行加权平均，得到较高准确度的用户量统计值。
5、 根据权利要求l所述的用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法，其特征是低 频脉冲采样周期时长需大于一个帧的时长，设定为5-20ms。
6、 用于实现蜂窝小区用户量准确统计的的装置，其特征是在蜂窝小区基站的无线 电信道上的射频信号端依次连接低噪声放大器(1)、射频滤波器(2)、混频器(3)、 中频滤波器(4)和放大器(5)，其中放大器(5)输出分两路， 一路进入检波器(6) 进行检波器；检波器(6)生成的低频包络信号经过比较器(7)，产生低频脉冲，将此 低频脉冲连接可编程逻辑器件(9),频率合成器的输出连接混频器(3)的一输入端 提供本振信号，单片机(11)控制端口连接频率合成器的频率控制端，完成对频率合 成器(8)的参数设置工作，可编程逻辑器件(9)还设有输出端连接单片机(11)的 端口。
7、 用于实现蜂窝小区用户量准确统计的的装置，其特征是在蜂窝小区基站的无线 电信道上的射频信号依次连接经低噪声放大器(1)、射频滤波器(2)、混频器(3)、 中频滤波器(4)和放大器(5)对信号进行处理，其中放大器(5)输出另一路接A/D 变换器(10)， A/D变换器(10)的数字信号也送入可编程逻辑器件(9)，另设有频率 合成器(8)，频率合成器的输出连接混频器(3)的一输入端提供本振信号，单片机(11) 控制端口连接频率合成器的频率控制端，完成对频率合成器(8)的参数设置工作，可 编程逻辑器件(9)输出连接单片机(11)的端口。
全文摘要
用于实现蜂窝小区用户量准确统计的方法，在蜂窝小区基站的无线电信道上的射频蜂窝小区基站的射频信号经下述顺序的处理即经低噪声放大器(1)、射频滤波器(2)、混频器(3)、中频滤波器(4)和放大器(5)对信号进行处理，其中放大器(5)的输出分成两个链路处理，其中一路进入检波器(6)进行检波；检波器(6)生成的低频包络信号经过比较器(7)，产生低频脉冲，将此低频脉冲送入可编程逻辑器件(9)，编程逻辑器件内部生成一采样时钟，采样时钟对低频脉冲进行采样，生成新的脉冲串，在可编程逻辑器件内，统计一定周期时长内的脉冲个数，最终统计出这一定周期时长内的脉冲占空比，即为即时每线话务量。
文档编号H04W24/02GK101119569SQ20071013141
公开日2008年2月6日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者琰 倪, 波 幸, 力 张 申请人:南京创嵘盛信息技术有限公司