实现4g lte空口监测的系统及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及4G LTE通信技术领域，特别涉及一种实现4G LTE空口信号监测的系统及装置。
【背景技术】
[0002]根据市场统计，截至2014年底全球绝大多数国家和地区都开通了 4G LTE网络，至少300多个4G LTE网络投入实际商用。其中，商用4G LTE网络的10%以上是TD-LTE模式，其余为FDD LTE模式。
[0003]为了提高上下行传输速率和无线频谱利用效率，4G LTE无线空口同时用到时分技术(TDMA )、频分技术(FDMA )和空分技术(SDMA )。
[0004]LTE采用的核心技术是正交频分复用(OFDM)，其基本原理是将需要传输的串行数据流分解为若干个较低速率的并行子数据流，再将它们各自调制到相互正交的子载波上，最后合成输出的数据速率与串行数据流分解前的速率相同。OFDM主要的优点是频谱利用率高，可消除或减小码间干扰，采用跳频方法选用正交子载波具有很好的抗窄带干扰能力，采用自适应调制方案在频谱利用率和误码率之间取得最佳平衡。
[0005]LTE的核心网(CN)是一个基于全IP的网络，整个LTE网络架构更加扁平化。与3G系统相比，LTE无线接入网没有了 RNC，更多无线接入功能在LTE基站(eNodeB)中实现，包括物理层功能，MAC、RLC、H)CP功能，RRC功能，资源调度和无线资源管理，无线接入控制，及移动性管理。
[0006]因此，4G LTE通信系统具有比3G更加优良的性能，同时也是一个远比3G更加复杂的通信系统。从移动运营商的角度，4G LTE网络的建设与质量优化将面临新的挑战:
(O由于4G系统中没有了 RNC，W 4G网络优化的角度考虑，上行信令和数据的采集没有了标准的有线接口，要求能够从4G无线空口直接采集到不同4G基站厂家的上行信令数据。
[0007](2)传统的4G路测系统使用专用的4G路测终端进行测试，主要测试4G网络的下行信号覆盖情况以及4G网络承载业务的性能，并不能准确反映4G商用手机的真实用户体验。
[0008](3)传统4G网络优化分为前台优化和后台优化。其中，前台优化主要根据4G路测的结果对4G基站的无线覆盖和性能进行粗略的改进；后台优化主要基于4G基站厂家输出的网管数据对网络的关键性能指标进行调整修正。前台优化与后台优化一般由两个独立的优化服务团队分别独立执行，而由于4G空口技术的复杂性，4G网络问题的定位和解决往往需要结合路测数据与网管数据，在某一时间段内同时观察LTE空口上、下行交互过程。
[0009](4) LTE的基础语音业务VoLTE是通过LTE网络作为业务接入、MS网络实现业务控制的语音解决方案。VoLTE的性能与用户体验，不但取决于LTE网络性能，而且与LTE商用手机的性能紧密相关。LTE网络、终端与业务需要一个长期优化和持续优化的过程。
【发明内容】
[0010]本发明主要解决4G LTE网络、终端和业务的性能优化中遇到的问题，通过从空口同时捕获LTE上、下行数据来客观呈现LTE网络与LTE终端之间的真实通信状况，可不依赖于任何LTE网络或LTE终端厂家对LTE空口进行独立的监测。
[0011]为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种实现4G LTE空口监测的系统及装置是这样实现的:
一种实现4G LTE空口监测的系统，其特征在于，包括天线、4G LTE空口测量装置和计算机，其中:
所述天线包括天线单元和射频连接器；
所述4G LTE空口测量装置，包括LTE空口解调模块、控制模块和通信模块；
所述LTE空口解调模块包括射频模块、LTE上行接收机和LTE下行接收机；所述射频模块通过所述射频连接器从所述天线单元接收4G LTE无线空口信号，并分别发送给所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机进行信号解调；所述LTE上行接收机对LTE上行的L1、L2和L3进行解调；所述LTE下行接收机对LTE下行的L1、L2和L3进行解调；
所述控制模块选择工作频段和工作模式，控制LTE上下行时序，控制所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机的解调；
所述通信模块除与所述控制模块连接外，还把所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机的解调结果以无线连接或有线连接方式发送给所述计算机进行数据存储、数据处理与数据呈现；
所述计算机中包含用户交互模块、数据处理模块和数据存储模块；
所述用户交互模块包括工作模式控制模块和数据呈现输出模块；所述工作模式控制模块根据用户输入来设置所述4G LTE空口测量装置的工作模式，并通过所述通信模块把控制信息发送给所述4G LTE空口测量装置执行测试；所述数据呈现输出模块以文字或/和图形方式在所述计算机的屏幕上显示所述4G LTE空口测量装置的测试数据；
所述数据处理模块包括LOG模块和数据分析模块；所述LOG模块在所述工作模式控制模块的控制下接收所述4G LTE空口测量装置传送来的4G LTE空口测试数据，保存到所述数据存储模块；所述数据分析模块完成4G LTE空口测试数据的抽取、计算和关联，并根据所述数据呈现输出模块的需求进行数据的归类和排序；
所述数据存储模块在所述计算机上保存4G LTE空口原始测试数据和计算分析之后的数据。
[0012]一种实现4G LTE空口监测的系统，其特征在于，包括天线、4G LTE空口测量装置和计算机，其中:
所述天线包括天线单元和射频连接器；
所述4G LTE空口测量装置，包括LTE空口解调模块、控制模块、通信模块和定位模块；所述LTE空口解调模块包括射频模块、LTE上行接收机和LTE下行接收机；所述射频模块通过所述射频连接器从所述天线单元接收4G LTE无线空口信号，并分别发送给所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机进行信号解调；所述LTE上行接收机对LTE上行的L1、L2和L3进行解调；所述LTE下行接收机对LTE下行的L1、L2和L3进行解调；
所述控制模块选择工作频段和工作模式，控制LTE上下行时序，控制所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机的解调；
所述通信模块除与所述控制模块连接外，还把所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机的解调结果以无线连接或有线连接方式发送给所述计算机进行数据存储、数据处理与数据呈现；
所述定位模块用于测量所述4G LTE空口测量装置在工作时的地理位置信息，并通过所述通信模块把地理位置信息发送到所述计算机；
所述计算机中包含用户交互模块、数据处理模块和数据存储模块；
所述用户交互模块包括工作模式控制模块和数据呈现输出模块；所述工作模式控制模块根据用户输入来设置所述4G LTE空口测量装置的工作模式，并通过所述通信模块把控制信息发送给所述4G LTE空口测量装置执行测试；所述数据呈现输出模块以文字或/和图形方式在所述计算机的屏幕上显示所述4G LTE空口测量装置的测试数据；
所述数据处理模块包括LOG模块和数据分析模块；所述LOG模块在所述工作模式控制模块的控制下接收所述4G LTE空口测量装置传送来的4G LTE空口测试数据和地理位置信息，保存到所述数据存储模块；所述数据分析模块完成4G LTE空口测试数据的抽取、计算和关联，并根据所述数据呈现输出模块的需求进行数据的归类和排序；
所述数据存储模块在所述计算机上保存4G LTE空口原始测试数据和计算分析之后的数据。
[0013]一种实现4G LTE空口监测的系统，其特征在于，包括天线、4G LTE空口测量装置和计算机，其中:
所述天线包括天线单元和射频连接器；
所述4G LTE空口测量装置，包括LTE空口解调模块、控制模块、通信模块、定位模块和存储模块；
所述LTE空口解调模块包括射频模块、LTE上行接收机和LTE下行接收机；所述射频模块通过所述射频连接器从所述天线单元接收4G LTE无线空口信号，并分别发送给所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机进行信号解调；所述LTE上行接收机对LTE上行的L1、L2和L3进行解调；所述LTE下行接收机对LTE下行的L1、L2和L3进行解调；
所述控制模块选择工作频段和工作模式，控制LTE上下行时序，控制所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机的解调；
所述通信模块除与所述控制模块连接外，还把所述LTE上行接收机和所述LTE下行接收机的解调结果以无线连接或有线连接方式发送给所述计算机进行数据存储、数据处理与数据呈现；
所述定位模块用于测量所述4G LTE空口测量装置在工作时的地理位置信息，并通过所述通信模块把地理位置信息发送到所述计算机；
所述存储模块用于在所述4G LTE空口测量装置工作时保存原始测试数据；
所述计算机中包含用户交互模块、数据处理模块和数据存储模块；
所述用户交互模块包括工作模式控制模块和数据呈现输出模块；所述工作模式控制模块根据用户输入来设置所述4G LTE空口测量装置的工作模式，并通过所述通信模块把控制信息发送给所述4G LTE空口测量装置执行测试；所述数据呈现输出模块以文字或/和图形方式在所述计算机的屏幕上显示所述4G LTE空口测量装置的测试数据； 所述数据处理模块包括LOG模块和数据分析模块；所述LOG模块在所述工作模式控制模块的控制下接收所述4G LTE空口测量装置传送来的4G LTE空口测试数据和地理位置信息，保存到所述数据存储模块；所述数据分析模块完成4G LTE空口测试数据的抽取、计算和关联，并根据所述数据呈现输出模块的需求进行数据的归类和排序；
所述数据存储模块在所述计算机上保存4G LTE空口原始测试数据和计算分析之后的数