一种天线参数监控设备的制作方法

本实用新型涉及无线网络优化领域，尤其涉及一种天线参数监控设备。

背景技术：

运营商基站天线的工勘参数包括天线的方位角、下倾角、经纬度、海拔等核心参数，这些工参数据不仅关系到信号的覆盖范围，还关系到信号覆盖质量等关键网络性能。长期以来，基站天线工参信息采集及录入管理存在测量不准、手工录入容易出错、人工排查误差大等问题。因此，基站天线工参的智能监测对网络运维优化来说极为重要。

现有的工参监测设备中，主要有两种：

第一种是手持式的基站天线工参监测设备，此设备依靠地磁感应技术获得地磁方位角，然后通过的磁偏角补偿来获得天线方位角大小，而在基站周围，磁场分布不均匀，因此，会造成采集的数据，特别是方位角，存在较大误差，无法精确采集天线工参数据。

第二种是固定于基站天线上的智能监测设备，此设备利用全球定位系统(Global Positioning System，GPS)及中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)卫星轨道的精确性，实现方位角的高精度测量，完全避免了磁干扰；利用加速度传感器实现下倾角的精确测量。设备装置于基站天线的顶端，通过天线接口标准协议(Antenna Interface Standards Group，AISG)接口直接接入运营商现网，数据上传遵循AISG协议，保证数据的完整性和稳定性；操作维护中心(Operation and Maintenance Center，OMC)即可便捷的采集并管理数据。很好的实现了基站天线的方位角、下倾角、经纬度及海拔等工参数据的智能精确监测。

从以上可以看出，第一种手持式的基站天线工参监测设备，存在的基本问题是磁定向的准确性。所以基于磁传感器的基站天线测向方案，即使仪器自身消磁，其他各种补偿也做得很好，却很难保证在近端天线测量环境下不受干扰或能准确进行干扰补偿。第二种固定于基站天线上的智能监测设备，虽然弥补了手持式监测设备数据误差大的缺点，但是存在的问题是，实际使用中，工参数据是对接到设备商的管理平台，运营商只能在OMC管理平台进行工参数据的查看，数据互通性并不好，导致进行网络优化维护时，不能方便的获取需要的工参数据，并对获取的工参数据在大数据方向进行更深入的分析、使用；另一方面，通讯方式仅支持AISG接口这一种方式，通讯方式单一，不方便建立统一的数据管理平台。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种天线参数监控设备，不仅能够实现天线参数的精确监测，还能建立统一的数据平台，方便的获取并调整天线参数信息，精细、智能地进行网络优化。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型实施例提供一种天线参数监控设备，包括两个全球定位系统GPS模块、中央处理器CPU(Central Processing Unit)和窄带物联网NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)模块；

所述两个GPS模块，用于分别获取同一时刻设备不同位置的观测量信息，然后将所述观测量信息传输给所述CPU；

所述CPU，用于将获取到的所述观测量信息进行处理，得到天线参数信息；

所述NB-IOT模块，用于将所述天线参数信息传输到管理平台和云平台。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括射频模块，所述射频模块、所述NB-IOT模块和所述CPU集成在一起；所述射频模块，用于将所述GPS模块获取到的所述观测量信息从模拟信号转换为数字信号，并将转换后的所述数字信号发送给所述CPU；

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括闪存模块和随机存取存储器RAM(random access memory)，所述闪存模块、所述RAM和所述CPU集成在一起；所述闪存模块用于存储所述设备中的程序，还用于存储空中下载软件升级FOTA(Firmware Over-The-Air)的升级程序包；所述RAM，用于存储所述CPU处理所述观测量信息过程中产生的中间数据。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括闪存模块和双倍速率同步动态随机存储器DDR(Synchronous Dynamic Random Access Memory)，所述闪存模块，用于存储所述设备的日志信息和所述天线参数信息；所述DDR，用于存储所述CPU处理所述观测量信息过程中产生的中间数据。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括射频功率放大器RF PA(Radio Frequency Power Amplifier)、通信模块和天线接口标准协议AISG接口模块，所述RF PA，用于将传输所述天线参数信息的射频信号的功率进行放大，然后所述NB-IOT模块通过所述射频信号将所述天线参数信息传输到管理平台和云平台；所述通信模块，用于通过有线的方式将所述天线参数信息传输到管理平台；所述AISG接口模块，用于提供所述通信模块和运营商之间的标准通信接口。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括SIM(Subscriber Identification Module)卡单元，所述SIM卡单元，通过通信总线与所述CPU连接，或，所述SIM卡单元和所述CPU集成在一起；所述SIM卡单元，用于识别所述设备的设备信息，通过所述NB-IOT模块将所述设备信息传输到管理平台和云平台，或，所述SIM卡单元，用于识别所述设备的设备信息，通过所述通信模块将所述设备信息传输到管理平台；所述SIM卡单元，还用于通过所述NB-IOT模块与运营商进行通信，或，所述SIM卡单元，还用于通过所述通信模块与运营商进行通信。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括SIM卡单元，所述SIM卡单元，通过通信总线与所述NB-IOT模块连接；所述SIM卡单元，用于识别所述设备的设备信息，通过所述NB-IOT模块将所述设备信息传输到管理平台和云平台；所述SIM卡单元，还用于通过所述NB-IOT模块与运营商进行通信。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括下载模块、保护模块和发光二极管LED(Light Emitting Diode)，所述下载模块，用于程序的下载，或，提供程序下载的接口；所述保护模块，用于对所述设备进行防雷和浪涌防护；所述LED，用于对所述设备的运行状态进行显示。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括通用异步收发传输器UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口模块，所述UART接口模块用于为所述CPU和所述GPS模块之间的通信、所述CPU和所述NB-IOT模块之间的通信、所述CPU和所述通信模块之间的通信，提供通信接口。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备可以通过所述设备自带的电源模块，或者，通过位于所述设备之外的外部电源模块，或者通过基站射频拉远单元RRU的电源模块，对除电源模块以外的其他模块进行供电。

在本实用新型的一种实施例中，所述设备还包括天线，所述天线为钢片天线；所述天线，用于接收所述GPS模块获取所述观测量信息的信号，还用于发射所述NB-IOT模块传输所述天线参数信息的射频信号。

本实用新型实施例提供的一种天线参数监控设备，其中，所述监控设备包括两个GPS模块、CPU和NB-IOT模块，其中：所述两个GPS模块，用于分别获取同一时刻设备不同位置的观测量信息，然后将所述观测量信息传输给所述CPU；所述CPU，用于将获取到的所述观测量信息进行处理，得到天线参数信息；所述NB-IOT模块，用于将所述天线参数信息传输到管理平台和云平台；如此，不仅能够实现天线参数的精确监测，还能建立统一的数据平台，方便的获取并调整天线参数信息，精细、智能地进行网络优化。

附图说明

图1为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图一；

图2为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图二；

图3为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图三；

图4为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图四。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进一步详细阐述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供一种天线参数监控设备，图1为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图一，如图1所示，该设备包括两个GPS模块11、一个CPU 12和一个NB-IOT模块13。

所述两个GPS模块11，用于分别获取同一时刻设备不同位置的观测量信息，然后将所述观测量信息传输给所述CPU 12；

这里，所述观测量信息，包括码距、载波相位、多普勒频移、载噪比、周内秒计数、卫星信号等。两个GPS模块11分别获取在同一时刻，设备不同物理位置上的所述观测量信息，然后将所述观测量信息传输给中央处理器CPU 12。

所述CPU 12，用于将获取到的所述观测量信息进行处理，得到天线参数信息；

这里，所述天线参数信息，包括天线方向角、下倾角、经纬度、海拔等。CPU 12获取到观测量信息后，滤除观测量信息中的干扰因素，通过高精度导航定位RTK(Real-Time Kinematic)技术计算出天线的方向角、海拔、经纬度，通过陀螺仪原理计算出天线的下倾角。

所述NB-IOT模块13，用于将所述天线参数信息传输到管理平台和云平台。

本实用新型实施例中，通过GPS模块11获取设备的观测量信息，然后通过CPU 12计算出天线的参数信息，再将参数信息通过NB-IOT模块13，传输到运营商管理平台和云平台，如此，能够实现基站天线的方位角、下倾角、经纬度及海拔等工勘参数的智能精确监测。数据通讯可以通过通讯模块NB-IOT模块13，进行数据传输，因为此传输方式不受制于设备商，所以便于搭建一个统一的数据平台，保证数据的完整性和稳定性。同时在操作平台端可以根据需要通过电调接口将监控设备反馈的工勘参数信息反馈给电调天线，远程调整天线的下倾角及方位角等参数，达到精细智能化网优的目的。

本实施例提供一种天线参数监控设备，图2为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图二，如图2所示，该设备包括两个GPS模块21、一个CPU 22、一个NB-IOT模块23、一个射频模块24、一个闪存模块25、一个RAM 26和一个主控芯片20。

所述两个GPS模块21，用于分别获取同一时刻设备不同位置的观测量信息，然后将所述观测量信息传输给所述射频模块24；

所述射频模块24，用于将获取到的所述观测量信息从模拟信号转换为数字信号，并将转换后的所述数字信号发送给所述CPU 22；

所述CPU 22，用于将获取到的所述观测量信息进行处理，得到天线参数信息；

所述RAM 26，用于存储所述CPU 22处理所述观测量信息过程中产生的中间数据；

所述NB-IOT模块23，用于将所述天线参数信息传输到管理平台和云平台；

所述闪存模块25用于存储所述设备中的程序，还用于存储空中下载软件升级FOTA的升级程序包；

所述射频模块24、所述NB-IOT模块23、所述闪存模块25、所述RAM 26和所述CPU 22都集成在主控芯片20中；

本实用新型实施例中，通过将NB-IOT模块23、射频模块24、闪存模块25、RAM 26和CPU 22都集成在一起，实现了无论是通讯，还是导航核心算法都可以通过集成后的主控芯片20来完成，大大降低了硬件设计复杂程度及生产成本。还可以通过NB-IOT无线通讯的空中升级，极大的缩减了原有AISG升级所需要的时间。

本实施例提供一种天线参数监控设备，图3为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图三，如图3所示，该设备包括两个GPS模块31、一个CPU 32、一个NB-IOT模块33、一个闪存模块34、一个DDR 35、一个通信模块36、一个AISG接口模块37、一个SIM卡单元38、一个下载模块39、一个保护模块40、一个LED 41、四个UART接口模块42、一个电源模块43和四个天线44。

所述两个GPS模块31，用于分别获取同一时刻设备不同位置的观测量信息，然后将所述观测量信息传输给所述CPU 32；

所述CPU 32，用于将获取到的所述观测量信息进行处理，得到天线参数信息；

所述DDR 35，用于存储所述CPU 32处理所述观测量信息过程中产生的中间数据；

所述闪存模块34，用于存储所述设备的日志信息和所述天线参数信息；

所述NB-IOT模块33，用于将所述天线参数信息传输到管理平台和云平台；

所述AISG接口模块37，用于提供通信模块36和运营商之间的标准通信接口；

所述通信模块36，用于通过有线的方式，通过AISG接口，将所述天线参数信息传输到管理平台；

所述SIM卡单元38，通过通信总线与所述NB-IOT模块33连接，用于识别所述设备的设备信息，并通过所述NB-IOT模块33将所述设备信息传输到管理平台和云平台；还用于通过所述NB-IOT模块33与运营商进行通信；

所述下载模块39，用于程序的下载，或，提供程序下载的接口；

所述保护模块40，用于对所述设备进行防雷和浪涌防护；

所述LED 41，用于对所述设备的运行状态进行显示；

所述UART接口模块42用于为所述CPU 32和GPS模块31之间的通信、所述CPU 32和NB-IOT模块33之间的通信、所述CPU 32和通信模块36之间的通信，提供通信接口；

所述电源模块43，用于对所述设备上除电源模块43本身外的所有所述模块进行供电；

这里，所述设备除了可以从所述设备自带的电源模块43取电，也可以从位于所述设备之外的外部电源模块取电，还可以直接从基站射频拉远单元RRU(Radio Remote Unit)的电源模块进行现网取电。

所述天线44，用于接收所述GPS模块31获取所述观测量信息的信号，还用于发射所述NB-IOT模块33传输所述天线参数信息的射频信号；

这里，所述天线44，包括钢片天线等；所述天线44采用钢片天线设计，实际设备体积小，方便与蜂窝天线一体化封装出厂或者背架安装模式，且能够适配更多基站天线需求，性价比高。

本实用新型实施例中，通过GPS模块31获取设备的观测量信息，然后通过CPU 32计算出天线的参数信息，再将参数信息通过NB-IOT模块33，和/或，通信模块36，传输到运营商管理平台和云平台，如此，能够实现基站天线的方位角、下倾角、经纬度及海拔等工勘参数的智能精确监测，方位角的误差为±5度(°)以内，下倾角误差±1度(°)以内，海拔误差±10米以内，经纬度精度米级。数据通讯一方面可以通过AISG接口，进行数据传输，另一方面也可以通过通讯模块NB-IOT，进行数据传输，因为此传输方式不受制于设备商，便于搭建一个统一的数据平台，保证数据的完整性和稳定性；同时，可以通过NB-IOT通信方式和AISG通信方式对电调天线的电调参数，例如下倾角度和方位角，做出调整，优化网络覆盖范围和信号质量。

本实施例提供一种天线参数监控设备，图4为本实用新型实施例天线参数监控设备的组成结构示意图四，如图4所示，所述设备包括两个GPS模块41、一个CPU 42、一个NB-IOT模块43、一个射频模块44、一个闪存模块45、一个RAM 46、一个RF PA 47、一个通信模块48、一个AISG接口模块49、一个SIM卡单元50、一个下载模块51、一个保护模块52、一个LED 53、三个UART接口模块54、一个电源模块55、三个天线56和一个主控芯片40。

所述两个GPS模块41，用于分别获取同一时刻设备不同位置的观测量信息，然后将所述观测量信息传输给所述射频模块44；

所述射频模块44，用于将获取到的所述观测量信息从模拟信号转换为数字信号，并将转换后的所述数字信号发送给所述CPU 42；

所述CPU 42，用于将获取到的所述观测量信息进行处理，得到天线参数信息；

所述RAM 46，用于存储所述CPU 42处理所述观测量信息过程中产生的中间数据；

所述RF PA 47，用于将传输所述天线参数信息的射频信号的功率进行放大；

所述NB-IOT模块43，用于通过所述射频信号将所述天线参数信息传输到管理平台和云平台；

所述闪存模块45用于存储所述设备中的程序，还用于存储空中下载软件升级FOTA的升级程序包；

所述射频模块44、所述NB-IOT模块43、所述闪存模块45、所述RAM 46和所述CPU 42都集成在主控芯片40中；

所述AISG接口模块49，用于提供通信模块48和运营商之间的标准通信接口；

所述通信模块48，用于通过有线的方式，通过AISG接口，将所述天线参数信息传输到管理平台；

所述SIM卡单元50，通过通信总线与所述CPU 42连接，或，所述SIM卡单元50和所述CPU 42集成在一起，用于识别所述设备的设备信息，通过所述NB-IOT模块43将所述设备信息传输到管理平台和云平台，或，所述SIM卡单元50，用于识别所述设备的设备信息，通过所述通信模块48将所述设备信息传输到管理平台；

所述下载模块51，用于程序的下载，或，提供程序下载的接口；

所述保护模块52，用于对所述设备进行防雷和浪涌防护；

所述LED 53，用于对所述设备的运行状态进行显示；

所述UART接口模块54用于为所述CPU 42和GPS模块41之间的通信、所述CPU 42和NB-IOT模块43之间的通信、所述CPU 42和通信模块48之间的通信，提供通信接口；

所述电源模块55，用于对所述设备上除电源模块55本身外的所有所述模块进行供电；

所述天线56，用于接收所述GPS模块41获取所述观测量信息的信号，还用于发射所述NB-IOT模块43传输所述天线参数信息的射频信号；

本实用新型实施例中，与现有的基站天线工参监测设备相比，该设备的数据回传在保留了原有AISG接口的通讯的基础上，增加了NB-IOT的无线通讯方式，便于建立平台化的数据回传及管理系统，提供给用户更多选择和便利。现有AISG的升级方式为串口通讯，升级速率低，通过NB-IOT无线通讯的空中升级，极大的降低了升级时间，提高了升级效率。通过将NB-IOT模块23、射频模块24、闪存模块25、RAM 26和CPU 22集成在一起，实现了无论是有线通讯，无线通讯，还是导航核心算法都可以通过集成后的主控芯片40来完成，大大降低了硬件设计复杂程度及生产成本，整合度极高，在保留了原有AISG接口的通讯方式的同时，也支持无线传输，方便与各种平台对接，兼容性强。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本实用新型的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的装置或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个模块或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的模块可以是、或也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是、或也可以不是物理模块；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络模块上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各模块分别单独作为一个模块，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中；上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。