一种手机基站故障定位分析方法
【专利摘要】一种手机基站故障定位分析方法，该方法是基于众包模式的手机基站故障定位分析方法：当用户智能手机通过手机基站进行网络连接时，如果网络连接不畅通，利用安装在智能手机上的App获取该智能手机此时的网络连接方式，获取手机网络不通畅时的时间信息，通过GPS获取该智能手机用户位置信息，手机所连基站信息，该智能手机用户上网体验感知信息；并将这些信息保存到智能手机自带轻型数据库中，待智能手机通过基站或者WiFi网络连接正常时将所保存数据发送分析服务器中，分析服务器汇总与处理手机故障反馈数据，实现手机基站故障定位及分析。本发明利用分散在不同地理位置的零散资源并对其汇集与组织，完成对手机基站故障的检测与定位。
【专利说明】
-种手机基站故障定位分析方法
技术领域
[0001] 本发明设及众包与移动通信领域，尤其设及利用众包方式对手机基站进行故障定 位的方法。
【背景技术】
[0002] 5G(5-Generation，第五代移动通信）时代的到来W及4G技术的蓬勃发展，大大加 快了中国通信业务及产品的发展步伐。近年来，随着移动终端智能化的提升W及价格的降 低，移动智能终端迅速普及，智能终端用户激增。经过5年多的发展，中国智能手机市场规模 由2011年的1.2亿部升至2015年的4.7亿部(截止到2015年11月）。我国手机用户上网人数呈 不断上升态势，为了满足手机用户的上网需求，我国运营商正在如火如茶的进行基站系统 建设。大规模基站的建设，随之而来的是基站故障的增多，影响手机用户上网体验。故障的 出现将对我们的社会生活产生不可估量的损失，要及时地排除基站故障，一个前提条件就 是维护人员能尽早地发现和定位故障基站。传统对于故障基站的定位一般通过专业人员携 带专业设备巡检或者被动接收用户对故障的投诉信息，而定位不准确，专业性差，反馈周期 长是传统投诉的弊端所在，不仅运营商工作人员的工作量大，而且发现问题、处理问题需要 太多时间，影响了客户的通信需求，也给公司带来大量的业务损失。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种手机基站故障定位分析方法，解决了传统定位故障基站困难的问 题。
[0004] 为此，所采用的技术方案是： 一种手机基站故障定位分析方法，该方法是基于众包模式的手机基站故障定位分析方 法;具体为：当用户智能手机通过手机基站进行网络连接时，如果网络连接不杨通，则利用 安装在智能手机上的App获取该智能手机此时的网络连接方式，获取手机网络不通杨时的 时间信息，通过GPS获取该智能手机用户位置信息，手机所连基站信息，该智能手机用户上 网体验感知信息；并将运些信息保存到智能手机自带轻型数据库中，等待智能手机通过基 站或者WiFi网络连接正常时将所保存数据发送分析服务器中，分析服务器汇总与处理手机 故障反馈数据，实现手机基站故障定位及分析。
[0005] 由于人群分布密集且手机比较普及，可W结合大众群体的力量解决问题。众包就 是将一些复杂的任务W自由自愿的方式包给大众群体来解决的组织模式。通过众包模式可 W有效利用分散在不同地理位置的零散资源，通过对零散资源的汇集与组织，完成对手机 基站故障的检测与定位，代替W往通过专业人员携带专业设备巡检或者被动接收用户对故 障的投诉信息，对手机基站进行故障定位的方式。而且不需要招聘专口的人员设立专口的 办公场所，节约大量成本。通过众包的模式可W让用户参与运营商对基站的管理，使运营商 服务更符合用户的需求，减少用户量的损失。
【附图说明】
[0006] 图1为本发明整体架构图； 图2是本发明手机存储网络连接信息图； 图3是本发明手机与服务器数据库通信图； 图4是本发明具有重叠区域基站分布图； 图5是本发明定位隐藏故障基站流程图； 图6是本发明相邻基站区域影响图。
【具体实施方式】
[0007] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0008] 如图1所示，是本发明整体架构图。本发明是一种基于众包模式的手机基站故障定 位分析方法;该众包模式是一种组织模式，指的是一个公司或机构把过去由员工执行的工 作任务，W自由自愿的形式外包给非特定的大众网络的做法。
[0009] 手机基站故障定位分析方法为：当用户智能手机通过手机基站进行网络连接时， 如果网络连接不杨通，则利用安装在智能手机上的App获取该智能手机此时的网络连接方 式，获取手机网络不通杨时的时间信息，通过GPS获取该智能手机用户位置信息，手机所连 基站信息，该智能手机用户上网体验感知信息；并将运些信息保存到智能手机自带轻型数 据库中，等待智能手机通过基站或者WiFi网络连接正常时将所保存数据发送分析服务器 中，分析服务器汇总与处理手机故障反馈数据，实现手机基站故障定位及分析。具体如下： 步骤一:判断网络连接类型 在智能手机APP开发中提供了系统接口，可获得手机网络连接方式，可判断手机连接方 式是WiFi或者运营商网络连接。当使用运营商流量时，手机会连接基站。当网络连接不杨通 时，首先判断网络连接类型，当手机使用运营商流量与手机基站进行网络连接时，开始采集 当前网络连接相关信息。
[0010] 步骤二:采集当前网络连接相关信息 如图2所示，采集的信息包括智能手机用户位置信息，手机所连基站信息，手机网络连 接不杨通的时间信息，W及智能手机用户上网体验感知信息，并将结果存储在该智能手机 数据库SQLi te中。W下详细说明： 1.获取手机网络连接不通杨时的时间信息 在分析基站产生故障的频率时，要获取各个手机网络连接不通杨时的时间，对于不同 系统的智能手机，都提供了获取当前系统时间的接口。
[0011] 2.获取智能手机用户位置信息 在定位基站的过程中，我们要定位手机的地理位置。GPS定位是通过卫星通信的通道， 在没有网络的情况下也能使用。直接和卫星交互来获取当前的经缔度其需要GPS硬件支持， 而目前绝大部分的智能手机都已经包含GI^模块。
[0012] 3.获取手机所连基站信息 GSM对每个基站和每个小区都进行了编号，W保证全球范围内都有唯一的号码与之对 应。小区全球识别CGKCell Global Identifier)是主要的网络识别参数之一，CGI由位置 区识别LAKLocation Area Identifier)和小区识别码CID组成，其中LAI又包括移动国家 号匪C，移动网号MNC和位置区码LAC。智能手机APP通过google提供的API接口可W获得基站 的相关信息W及此时手机连接基站的信号强度。获取手机连接基站的信号强度的原因：在 偏远地区或者在封闭空间内，基站信号未覆盖的区域，手机是没有信号的。此时不能说基站 出故障，只能说基站未覆盖。
[0013] 4.选择用户上网体验感知信息 此时设置选择项，根据用户上网的感觉选择不同的选项，能否进行网络连接，可W选择 能连接，但是上网体验很差，或者是不能进行网络连接，完全连不上网。然后加入用户备注， 用户可填写反馈意见，描述用户体验详细信息。通过用户的描述可W判断出基站发生故障 严重的程度。
[0014] 5.存储采集信息 将采集到的信息存储到智能手机自带的轻型数据库SQLite,设计数据库中表结构，将 之前采集到的信息插入到向数据库的表中。用户感觉上网体验变差时，再次获取网络相关 信息，插入到表中，更新表中数据。
[0015] 步骤智能手机发送数据到服务器 如图3为智能手机与服务器通信图，等待网络连接方式为WiFi时，将存放到手机轻型数 据扩SQLite中的用户信息封装到JSON(-种网络数据传输格式）中。使用化tpClient采用 Post方式向服务器发送请求，在服务器端创建与数据库连接的数据处理程序，请求地址是 服务器的IP地址加上服务器数据处理程序的路径。该数据处理程序分为=个模块:解析数 据模块，连接数据库模块，插入数据模块。数据处理程序利用Java下的JSON解析工具 org.json解析手机发送过来的JSON数据，通过JDBC驱动连接数据库，将数据采用S化语言插 入到服务器数据库的表中。
[0016] 步骤四：服务器端数据分析 首先对单个基站进行分时间段统计，分析基站投诉人数的变化量，并观察周围基站投 诉数量的变化。将接收到的数据分别按照时间，故障连接人数进行统计分析。利用所投诉的 基站编号发送基站信息库中，获得位置信息，将投诉此基站的用户的个人信息在地图上进 行标注，直观的显示基站与用户的分布。根据分析服务器汇总的故障反馈信息，可W得出各 个手机基站发生故障的频率。
[0017] 步骤五:定位故障基站 根据用户反馈的信息，即根据基站地理位置W及用户的位置来定位隐藏故障基站的位 置，进行如下分析： 基站有越区切换功能，当基站发生无信号故障时，此时手机会自动连接信号强度比较 强的基站。如图4所示，基站之间有重叠区域，若某个基站发生无信号故障，在信号重叠区域 内，区域内用户就会连接临近信号比较好的基站。如图5所示，采取如下步骤定位故障基站： 步骤1:利用离散分布的基站点，构建不规则S角网TIN (Triangulated Irregular Network)，采用Delaunay算法建立S角网。
[0018] 步骤2:对基站进行编号，并为每个基站点建立相应的数据结构:基站号，基站坐标 点，构建S角形区域，构建S角形区域的各个顶点。
[0019] 步骤3:记录构建S角形的顶点，剔除与基站无重合覆盖区域的基站点，即可得到 临近基站点。
[0020] 步骤4:计算基站对重叠区域影响力。采用GIS空间分析中基于矢量数据叠置常用 算法中的多边形与多边形的叠置方法，判断重叠区域在原始多边形的属性关系，在此主要 是判断基站对于重叠区域的影响力，计算基站与临近基站对重叠区域影响力。电磁波在自 由空间损耗如下所示：
F为频率，单位:M监;D为距离，单位:KM; 在基站频率保持不变的情况下，基站对手机信号的影响是随距离的增大呈指数衰减 的，采用指数模型计算基站对重叠区域的影响度;计算方法如下：
d':,是基站对手机影响的最大距离;端是基站与手机实际距离;:。餐是基站自身的影响 指数；f是基站对手机的影响度； 将重叠区域内的各个点进行计算处理； 取是基站与手机实际距离与基站对手机影响的最大距离的比值； 步骤5:描绘信号重叠区域。如图6所示，将重叠区域内的各个点进行计算影响力后，描 绘基站与临近基站信号重叠区域，将基站重叠区域划分区域一和区域二，在区域一是基站 Bl强影响力的范围，基站B2弱影响力范围，区域二是基站B2强影响力的范围，基站Bl弱影响 力范围。将与基站有重叠区域的基站做如上处理，描绘出目标基站在重叠区域内强影响力 范围W及弱影响力范围。
[0021] 步骤6:定位故障基站。当在重叠区域内，目标基站强影响力的区域内，用户连接影 响力比较弱的基站且在基站本身未与其他基站重叠区域内，发生上网故障，周围基站出现 投诉现象，即可判断目标基站为故障基站。例如图6所示，在基站Bl影响力比较强的区域一 内，用户却连接了基站B2运个影响力弱的基站，则判定基站Bl发生了故障。若连接的是基站 Bl，但是网络质量不好，直接定位故障基站Bl。
[0022] 综上，本发明主要将计算机技术应用到通信行业，采用众包的方式，整合社会闲散 资源，解决传统定位故障基站困难的问题。
【主权项】
1. 一种手机基站故障定位分析方法，其特征在于：该方法是基于众包模式的手机基站 故障定位分析方法;具体为：当用户智能手机通过手机基站进行网络连接时，如果网络连接 不杨通，则利用安装在智能手机上的App获取该智能手机此时的网络连接方式，获取手机网 络不通杨时的时间信息，通过GPS获取该智能手机用户位置信息，手机所连基站信息，该智 能手机用户上网体验感知信息；并将运些信息保存到智能手机自带轻型数据库中，等待智 能手机通过基站或者WiFi网络连接正常时将所保存数据发送分析服务器中，分析服务器汇 总与处理手机故障反馈数据，实现手机基站故障定位及分析。2. 根据权利要求1所述的一种手机基站故障定位分析方法，其特征在于:所述分析服务 器汇总用户发送的故障反馈信息，如果收到同一时段针对某个手机基站的多条故障反馈信 息，用户位于手机基站强影响力范围之内且手机连接运个手机基站，则判定该手机基站在 当时出现故障及故障发生的频率。3. 根据权利要求2所述的一种手机基站故障定位分析方法，其特征在于:判定手机基站 出现故障的方法为： 步骤1:利用离散分布的基站点，构建不规则Ξ角网TIN,采用Delaunay算法建立Ξ角 网； 步骤2:对基站进行编号，并为每个基站点建立相应的数据结构:基站号，基站坐标点， 构建Ξ角形区域，构建Ξ角形区域的各个顶点； 步骤3:记录构建Ξ角形的顶点，剔除与基站无重合覆盖区域的基站点，即可得到临近 基站点； 步骤4:计算基站对重叠区域影响力；采用GIS空间分析中基于矢量数据叠置常用算法 中的多边形与多边形的叠置方法，判断重叠区域在原始多边形的属性关系，主要是判断基 站对于重叠区域的影响力，计算基站与临近基站对重叠区域影响力；电磁波在自由空间损 耗如下所示：F为频率，单位:Μ监;D为距离，单位:KM; 在基站频率保持不变的情况下，基站对手机信号的影响是随距离的增大呈指数衰减 的，采用指数模型计算基站对重叠区域的影响度;计算方法如下：礙是基站对手机影响的最大距离;端是基站与手机实际距离;:爲是基站自身的影响指 数;瑪是基站对手机的影响度； 将重叠区域内的各个点进行计算处理； 是基站与手机实际距离与基站对手机影响的最大距离的比值； 步骤5:描绘信号重叠区域，将重叠区域内的各个点进行计算影响力后，描绘基站与临 近基站信号重叠区域，将基站重叠区域划分区域一和区域二，在区域一是基站B1强影响力 的范围，基站B2弱影响力范围，区域二是基站B2强影响力的范围，基站B1弱影响力范围；将 与基站有重叠区域的基站做如上处理，描绘出目标基站在重叠区域内强影响力范围W及弱 影响力范围； 步骤6:定位故障基站：当在重叠区域内，目标基站强影响力的区域内，用户连接影响力 比较弱的基站且在基站本身未与其他基站重叠区域内，发生上网故障，周围基站出现投诉 现象，即可判断目标基站为故障基站。4.根据权利要求2所述的一种手机基站故障定位分析方法，其特征在于:判定手机基站 故障发生频率的方法:首先对单个基站进行分时间段统计，分析基站投诉人数的变化量，并 观察周围基站投诉数量的变化;将接收到的数据分别按照时间，故障连接人数进行统计分 析;利用所投诉的基站编号发送基站信息库中，获得位置信息，将投诉此基站的用户的个人 信息在地图上进行标注，直观的显示基站与用户的分布;根据分析服务器汇总的故障反馈 信息，可W得出各个手机基站发生故障的频率。
【文档编号】H04W24/04GK105978726SQ201610330117
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】赵宏
【申请人】兰州理工大学