移动通信网络空中接口监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于移动通信网络技术领域，具体涉及一种基于软件无线电技术的移动通信网络空中接口监测系统。
【背景技术】
[0002]移动通信网络是移动运营商进行运营的基础，运营效率以及给运营者带来的收入最终取决于网络的覆盖面积、网络系统的容量与服务质量，而影响网络覆盖面积、系统容量和服务质量的最主要的部分就是无线网络接口。移动通信网络系统的空中接口是移动通信网络系统中最为重要的接口。在移动通信网络系统的运行中，空中接口作为移动终端与基站之间通信的无线接口，容易受到各种因素的影响，存在多种诱发不稳定性的因素，而移动通信系统的协议和信令消息相比有线网络接口更为复杂。在对移动通信系统监测时，对空中接口的实时监测成为了关键，这样才能对网络故障实施更准确的分析。同时，对空中接口的分析也是移动网络规划、网络优化和网络评测的中重要组成。由于无线网络空中环境复杂多变，移动网络运营商所关注的热点之一就是对移动通信网络空中接口实现动态监测。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种移动通信网络空中接口监测系统，其通过软件无线电平台与通用计算机的结合，以实现对移动通信网络空中接口上下行通信的信令进行分析。
[0004]为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种移动通信网络空中接口监测系统，包括:
[0006]信号采集器，对空中接口信号进行接收，并根据待监测小区信道配置信息，选择窄带采样或宽带采样方式对空中接口信号进行初步量化；
[0007]信号处理单元，接收到经过初步量化后的数据后，根据待监测小区网络类型的不同，选用不同的数字信号处理函数对初步量化后的数据进行解调，并输出单条或多条物理信道的子信道数据；
[0008]信令解析单元，接收到子信道数据后，根据待监测小区网络结构对程序中处理模块进行选择，对子信道数据进行处理后，输出逻辑信道中传输的信令报表；
[0009]系统控制单元，以本地或远程方式对整个系统进行控制和监控。
[0010]上述信号采集器最好由母板和子板构成，其中母板对空中接口信号进行接收，子板对空中接口信号进行初步量化。
[0011]上述信号处理单元的工作模式有:将解调后的信号下变频至一条物理信道的子信道数据；或对解调后的信号采用选择滤波后得到一条物理信道的子信道数据；或对解调后的信号采用信道化滤波后得到多条物理信道的子信道数据。
[0012]上述方案中，信令解析单元具体包括如下功能:
[0013]依据通信协议物理层逻辑信道在物理信道上的映射关系，对接收到的子信道数据块进行存储、重组并解码，得到广播信道中信令；
[0014]根据通信协议中信令中消息相关规范，从广播信道中得到待监测小区的系统信息，再对待监测小区的系统信息中消息的解析，得到待监测小区逻辑信道在物理信道上映射的结构，对公共控制信道下行进行重组并解码，得到公共控制信道中信令；
[0015]对公共控制信道中消息进行解析，筛选出立即分配指令并存储，根据立即分配指令进行解析，得到该次通信专用控制信道的分配信息，根据专用控制信道分配信息对子信道数据块进行重组与解码，得到专用控制信道中信令；
[0016]输出该小区空中接口信令报表。
[0017]上述方案中，系统控制单元的具体包括如下功能:
[0018]自动启动信号采集器、信号处理单元和信令解析单元对所在环境中小区信号进行搜索，并分析各个小区的小区信息及各个小区的主频点并保存；
[0019]输出搜索到的小区及该小区的主频点至荧幕供用户选择待监测小区；
[0020]用户选择小区后，系统将扫描基站时，所保存的该小区信息作为系统配置参数，重新启动信号采集器、信号处理单元和信令解析单元对该小区进行监测。
[0021]上述方案中，系统控制单元还进一步包括如下功能:启动时，首先对系统硬件部分进行检测，如果系统已经出现未连接错误，系统控制单元将输出错误信息。
[0022]通过软件无线电平台与通用计算机的结合，对移动通信网络空中接口信令进行分析，采用软件无线电技术，只需要对程序进行修改即可实现系统的微调与升级。更具软件的定义，系统也可以兼容不同的移动通信网络或下一代网络。这样可以增加了系统的寿命，同时降低了系统维护成本与系统升级难度。软件无线电技术使用有效的降低系统对硬件的依赖性与设备生产的成本。
[0023]与现有技术相比，本发明具有如下特点:
[0024]1、采用通用软件无线硬件电平台，在对目标小区监测时，母板子板结构的信号采集可通过更换子板以实现对不同结构无线通讯网络的适配，或是采用接收带宽范围更大的子板实现一套系统适配多种结构无线通讯网络。
[0025]2、采用通用软件无线电软件平台，通过不同的软件算法，可以实现多信号采集器并联与信号处理单元进行多通道窄带采样或单信号采集器与信号处理单元进行多通道宽带采样，系统结构灵活。
[0026]3、根据移动通信网络协议中信道分配请求与建立的相关规范，信令解析单元采用软件方式对逻辑信道中信令进行解码并输出报表，能更好的适配不同的移动通信网络。
【附图说明】
[0027]图1为一种基于软件无线电技术的移动通信网络空中接口监测系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]一种基于软件无线电技术的移动通信网络空中接口监测系统，如图1所示，其主要由至少一个信号采集器，信号处理单元，信令解析单元和系统控制单元组成。信号采集器和信号处理模块均包含于通用软件无线电平台。信令解析单元和系统控制单元可以是本地、总部或通过云端的服务器。信号采集器输出端与信号处理单元的输入端连接，信号处理单元的输出端与信令解析单元的输入端连接，系统控制单元连接信号处理单元和信令解析单元。
[0029]当移动设备装置与基站、接入点或其他移动装置进行无线通讯时，信号采集器对空中接口信号进行接收，系统根据待监测小区信道配置信息，通过软件可选择窄带采样或宽带采样方式。信号处理单元根据信号采集器与待监测小区结构配置通用软件无线电软件平台，选用不同的数字信号处理函数，对采样信号进行解调，并输出单条或多条物理信道的子信道及信道信息至信令解析单元。信号处理单元与信令解析单元通过计算机网络进行连接。信令解析单元接收到信号处理单元发送的数据后，可以根据待监测小区网络结构对程序中处理模块进行选择，对子信道数据进行处理后，输出逻辑信道中传输的信令报表。系统控制单元以本地或远程方式对整个系统进行控制和监控，系统启动时，该单元会对系统进行软硬件检测，并通过人机交互接口反馈信息，系统自检完毕后，该单元会对信号采集器所在无线环境进行扫描，通过人机交互接口反馈小区信息，可通过该单元启动系统对某个小区的空中接口进