专利名称：移动通信网络测试系统及其方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统的测试系统及其方法，特别涉及移动通信网络覆盖的测试系统及其方法。
背景技术：
在移动通信网络的建设中，网络规划占据了很重要的位置，良好的网络规格能够大幅度的提升移动通信网络的性能。网络测试又是一个循环的过程，因为网络在不断的变化，只有不断的测试、优化，不断根据实际情况做出调整，才能把网络质量维持在一个较高的水平上。
在网络规划中，了解网络的覆盖情况是一项费时、费力和需要大量资金的工作，同时也是不容易做好的工作。现有的技术方案采用路测的方法了解网络覆盖情况。所谓路测，就是网络规划人员携带专用的测试设备，用车载或人力的形式，在移动网络中移动，测试出移动网络中的不同点的无线信号的强度，信号质量等需要测试的参数，同时记录测试的地理位置。然后利用专用工具软件来分析整个网络的信号覆盖情况。根据路测的测试结果可以绘制出移动通信网络中基站覆盖信号强度的阶梯图，网络建设者和网络运营商可以根据结果调整网络的参数。
路测的实施基于路测设备。所谓路测设备，就是为网络优化、规划工作而专门生产的软、硬件设备，常见的路测设备包括数据采集前端、全球定位系统(Global Position System，简称“GPS”)、笔记本电脑及专用测试软件等。目前的数据采集前端多为内部有特殊软件的测试手机，这种手机外观上与普通手机一样，但是手机内部装有专门的软件，可以依靠网络来完成一些特殊功能，如锁频、强制切换、显示网络信息等；也可以不依靠网络来完成一些功能如全频段扫频和选频点扫频等；同时还可以通过计算机与手机之间的通信电缆来接受计算机发来的指令，并且将采集到的数据传输给计算机存储起来，供计算机进一步处理。GPS和数字地图配合可以把路测数据放在地图上，得到网络的覆盖情况等信息供网络规划参考。
在实际应用中，上述方案存在以下问题对于目前普遍采用的路测方式，测试时间较长，测试费用较高并且测试结果的时效性太强不利于网络规划。
造成这种情况的主要原因在于，首先移动通信网络的覆盖面积一般很大，导致测试需要耗费很长时间；其次，移动通信路测的测试仪器价格昂贵，并且是专用设备，例如码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)系统的专有仪器就不能测试全球移动通信系统(Global System forMobile Communication，简称“GSM”)的网络，而且测试需要大量人力，导致测试费用高；最后，移动通信网络的特性随外界因数的影响很大，如不同的气候条件对无线信号的衰减不同，同时移动网络是不断的变化的，如新的基站的建设、现有设备的故障都对移动网络的网络特性带来影响，而路测的测试结果只是在特定的时间进行了测试，因此时效性太强，不利于网络的规划。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动通信网络测试系统及其方法，使得移动通信网络测试效率更高，时间更短，测试费用更低，测试结果的时效性更好，能更真实地显示网络的真实状况，能够统计用户的分布情况和通话的行为模式，为网络规划提供更好的支持。
为实现上述目的，本发明提供了一种移动通信网络测试系统，包含基站控制器和基站，还包含网络覆盖测量服务器和移动台，所述网络覆盖测量服务器用于控制所述基站控制器和所述基站控制进行测试，接收通过所述基站控制器上报的测试数据并计算网络覆盖效果；
所述移动台用来获取测试数据，并通过所述基站和所述基站控制器上报给所述网络覆盖测量服务器。
其中，所述移动台上报给所述基站的测试数据包含所述基站的信号强度，所述基站信号的到达时间偏移和接收所述基站信号的误帧率。
所述基站控制器向所述网络覆盖测量服务器上报的数据包含所述移动台上报给所述基站的测试数据和所述移动台位置信息，所述基站接收所述移动台信号的强度，所述基站的接收机灵敏度，所述基站接收所述移动台信号的误帧率和接收灵敏度。
所述移动台位置信息由所述移动台自身的定位装置获取，并向所述基站上报。
所述移动台位置信息由网络侧根据所述移动台上报的多个所述基站信号的到达时间偏移计算得到。
所述移动台上报的所述基站的信号强度包含了能为所述移动台提供服务的多个所述基站的信号强度信息。
所述网络覆盖测量服务器可以配合数字地图，实时图形化显示网络范围、质量和相互重叠，也可以以统计数据显示网络范围、质量和相互重叠。
在移动通信网络建设完成后，所述网络覆盖测量服务器实时的监控网络用户的分布情况。
本发明还提供了一种移动通信网络测试系统方法，包含以下步骤网络覆盖测量服务器向基站控制器和基站发送启动网络测试的消息；所述基站控制器和基站响应所述启动网络测试的消息，向每一个在所述基站服务区内的移动台发送要求上报测试结果的消息；所述移动台响应所述要求上报测试结果的消息，周期性地向所述基站上报测试数据；
所述基站通过所述基站控制器向所述网络覆盖测量服务器上报测试数据；所述网络覆盖测量服务器根据上报的测试数据计算网络覆盖效果。
其中，在所述基站通过所述基站控制器向所述网络覆盖测量服务器上报的测试数据中，除了所述移动台上报给所述基站的测试数据以外，还包含移动台位置信息，所述基站接收所述移动台信号的强度，所述基站的接收机灵敏度，所述基站接收所述移动台信号的误帧率和接收灵敏度。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明所提出的移动通信网络测试系统和方法利用移动台进行移动通信网络的测量，不需要进行路测也不需要路测的专用设备，能够对移动通信网络进行实时的测量并且在移动通信网络建设完成后可以实时的监控网络用户的分布情况。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即首先，由于不需要进行大规模的路测，因而大大降低了移动通信网络测试的时间；其次，由于不需要路测的专用设备和大量测试人员，因此大大降低了测试费用；第三，由于本发明方案能够实时的对移动通信网络进行测试，因此测试结果相对更加真实和实时，能为网络规划提供更多有价值的参考材料；此外，本发明方案还能提供现有路测所不能提供的用户分布情况，有利于网络运营商对网络的维护和调整。
图1为根据本发明的一个较佳实施例的移动通信网络测试系统组成示意图；图2为根据本发明的一个较佳实施例的移动通信网络测试系统测试后得到的网络覆盖信号强度的阶梯图；
图3为根据本发明的一个较佳实施例的移动通信网络测试系统得到的用户分布图；图4为根据本发明的一个较佳实施例的移动通信网络测试方法的流程图；图5为根据本发明的一个较佳实施例的移动通信网络测试系统启动移动通信网络测试时，系统各个模块之间的信号传递示意图；图6为根据本发明的一个较佳实施例的移动通信网络测试系统终止移动通信网络测试时，系统各个模块之间的信号传递示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
熟悉本领域的技术人员可以了解，有些移动台自身具有GPS信号接收器，可以由移动台上报自身位置信息；并且在很多移动通信网络中，例如在基于频分双工(Frequency Division Duplexing，简称“FDD”)的码分多址2000(Code Division Multiple Access 2000，简称“CDMA2000”)和宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)中，在基于时分双工(Time Division Duplexing，简称“TDD”)的分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，简称“TD-SCDMA”)中，均有定位技术可以定位出终端的位置。
本发明所提出的移动通信网络测试系统和方法利用用户的移动台的配合进行测量，得到信号强度和位置信息的数据，并根据上述数据结合数字地图绘制网络覆盖图和用户移动台的分布图，从而完成移动通信网络的测试。
下面结合本发明的一个具体实施例来说明本发明方案。
如图1所示，根据本发明的一个较佳实施例的移动通信网络测试系统包含网络覆盖测量服务器10，基站控制器20，基站30和移动台40。在该较佳实施例中，基站30有多个，分别用基站30-1，30-2……来表示；移动台40有多个，类似基站30的表示方法，分别用移动台40-1，40-2……来表示。
网络覆盖测量服务器10和基站控制器20连接并从基站控制器20处接收测量数据，基站控制器20和各个基站30分别连接，基站30和移动台40通过无线接口连接。
其中，网络覆盖测量服务器10是进行移动通信网络测试的控制和数据处理中心，用来启动和终止移动通信网络测试，并根据测试返回的数据结合数字地图绘制网络覆盖图和用户移动台的分布图。需要说明的是，网络覆盖测量服务器10是逻辑网元，在物理上可以和操作维护中心共用服务器。
基站控制器20用于根据网络覆盖测量服务器10的指令协同、控制各个基站30之间的工作，接收每个基站获得的测试数据并将上述数据上报给网络覆盖测量服务器10。熟悉本领域的技术人员可以理解，基站控制器20在移动通信网络中有很多其它功能，此处为了简化系统的说明，只说明和本发明相关的一些功能。
基站30通过无线接口和移动台40连接，负责基带信号和射频信号之间的转换，根据基站控制器20的指令启动或终止移动台40测试信息的上报，接收移动台40上报的测试数据，计算移动台40位置并将上述数据上报给基站控制器20。其中，类似于基站控制器20的说明，此处只说明了和本发明相关的基站30的功能，在实际应用中，基站30还包含很多其它功能。在本发明的一个较佳实施例中，基站30上报的数据包含接收移动台40信号的强度，接收机灵敏度，接收移动台40信号的误帧率，接收灵敏度和基站30的其他测量信息，例如接收移动台40的位置等测量信息。
移动台40为用户使用的终端设备，用来生成测试数据并根据基站30的控制信息开始或终止测试数据的上报。需要说明的是，移动台40不同于路测设备中的数据采集前端，对于移动台40并没有特殊的要求，普通的用户终端均可以实现移动台40。在本发明的一个较佳实施例中，移动台40上报的数据包含收到基站30的信号强度，收到基站30信号的到达时间偏移，移动台40的位置信息，接收基站30信号的误帧率。需要说明的是，在这些上报的信息中，收到基站30的信号强度分别包含了多个基站的强度信息；在CDMA2000等移动通讯系统中，根据收到基站30信号的到达时间偏移，可以测量出移动台40的位置；有许多移动台40，本身就带有GPS信号接收器，可以得到移动台40的位置信息；如果移动台40没有提供位置信息的功能，则移动台40的位置信息不用上报。
在如图1所示的移动通信系统中，有4个基站30，4个移动台40，其中不同的圆形区域代表每个基站30的覆盖范围。本发明的一个较佳实施例中，在进行移动通信网络测试时，移动台40在基站30的覆盖范围内，会不断的检测收到的基站30信号强度，移动台40到达基站30覆盖边界的时候，移动台40会进行切换。例如移动台40-2，同时收到基站30-1、基站30-2和基站30-3的信号，移动通信网络系统会根据一定的算法来命令移动台40是否切换。在这个过程中，移动台40会测试不同基站30的信号强度大小，同时会将测量的结果上报到基站30或基站控制器20。本发明的关键就是在基站控制器20或基站30启动移动台40的测量，并将测量结果收集到网络覆盖测量服务器10，在网络覆盖测量服务器10中配合数字地图，统计出移动通信网络的覆盖范围，质量和相互重叠。
在本发明的一个较佳实施例中，根据由移动台上报自身位置信息或CDMA2000等移动通信网络的定位技术定位的移动台40的位置，在网络覆盖测量服务器10中，综合移动台40的位置信息和接收到的基站30信号强度信息，可以绘出基站的网络覆盖图。此外，由于在移动台40测试上，测试的基站30信号强度分为几个强度等级上报给网络覆盖测量服务器10，网络覆盖测试服务器10根据上报结果绘制出基站30覆盖信号强度的阶梯图，如图2所示。网络建设者和网络运营商可以很方便的看到网络的覆盖效果，根据结果可以调整网络的参数。因为是利用移动台40的配合来测量，因此，移动通信网络测试是相对真实和实时的。
在本发明的一个较佳实施例中，移动通信网络建设完成后，本发明方案还可以为运营商带来的另一个用途是可以实时的监控网络用户的分布情况，如图3所示。根据图3反馈的信息，可以统计出用户的分布，可以直观的查看到热点小区。运营商可以根据热点小区的信息，对网络进行局部调整，以便能够用相同的设备提供更好的通信质量。
在本发明的一个较佳实施例中，移动通信网络测试方法的流程的示意图如图4所示。
首先进入步骤110，网络覆盖测量服务器10启动移动通信网络测试。需要说明的是，在本发明的一个较佳实施例中，步骤110的实现方式如下由网络覆盖测量服务器10向基站控制器20或基站30发送启动网络覆盖测试的消息，基站控制器20或基站30收到启动网络覆盖测试的消息后反馈一个消息。
接着进入步骤120，在该步骤中，基站控制器20或基站30启动上报测试结果。在本发明的一个较佳实施例中，该步骤的实现方式如下基站控制器20或基站30收到启动网络覆盖测试的消息后向移动台40发送启动上报测试结果的消息，移动台40接收到发送启动上报测试结果的消息后反馈一个消息并且开始进行测试结果的上报。
随后进入步骤130，在该步骤中，网络覆盖测量服务器10接收测试结果。该步骤可以由以下子步骤组成移动台40向基站控制器20或基站30上报测试结果；基站控制器20或基站30向网络覆盖测量服务器10上报测试结果。接着进入步骤140。
在步骤140中，判断是否要终止测试，如果是则进入步骤150，否则进入步骤130。需要说明的是，停止网络覆盖测试的消息由网络覆盖测量服务器10发出，经基站控制器20或基站30发送到移动台40。
在步骤150中，终止测试。该步骤中，网络覆盖测量服务器10首先发出停止网络覆盖测试的消息，该消息通过基站控制器20或基站30发送到移动台40，移动台40响应该消息并停止测试结果的上报。接着进入步骤160。
在步骤160中，网络覆盖测量服务器10根据测试结果分析移动通信网络覆盖效果。其中，分析的结果可以是统计数据的形式也可以是结合数字地图绘制的图形形式。
通过上述步骤就完成了移动通信网络的测试。
为了更清晰的表现各个模块之间的协同工作过程，下面结合附图来说明在启动和终止测试时移动通信网络测试系统各个模块之间的信号传递。
在本发明的一个较佳实施例中，在启动移动通信网络测试时，系统各个模块之间信号传递的示意图如图5。
当需要测试一个网络的质量，网络覆盖测量服务器10给相应的基站控制器20或基站30下发测试启动网络覆盖测试消息，基站控制器20或基站30收到启动消息后，上报启动成功消息。基站控制器20或基站30给每个进入基站30服务区的移动台40发送启动上报测试结果消息，移动台40收到消息后，上报测试启动成功消息。然后移动台40开始周期上报测试的结果。
在本发明的一个较佳实施例中，在终止移动通信网络测试时，系统各个模块之间信号传递的示意图如图6。
网络覆盖测量服务器10给相应的基站控制器20或基站30下发停止网络覆盖测试消息，基站控制器20或基站30收到停止网络覆盖测试消息后，上报停止成功消息。基站控制器20或基站30停止给进入相应基站30服务区的移动台40发送启动上报测试结果消息，同时给已经发送启动测试的移动台40发送测试停止消息，移动台40收到消息后，上报测试停止成功消息，然后移动台40停止上报测试结果。
需要说明的是，移动台40在离开正在测试的基站30覆盖范围切换到别的扇区后，自动停止发送测试结果。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种移动通信网络测试系统，包含基站控制器和基站，其特征在于，还包含网络覆盖测量服务器和移动台，所述网络覆盖测量服务器用于控制所述基站控制器和所述基站控制进行测试，接收通过所述基站控制器上报的测试数据并计算网络覆盖效果；所述移动台用来获取测试数据，并通过所述基站和所述基站控制器上报给所述网络覆盖测量服务器。
2.根据权利要求1所述的移动通信网络测试系统，其特征在于，所述移动台上报给所述基站的测试数据包含所述基站的信号强度，所述基站信号的到达时间偏移和接收所述基站信号的误帧率。
3.根据权利要求2所述的移动通信网络测试系统，其特征在于，所述基站控制器向所述网络覆盖测量服务器上报的数据包含所述移动台上报给所述基站的测试数据和所述移动台位置信息，所述基站接收所述移动台信号的强度，所述基站的接收机灵敏度，所述基站接收所述移动台信号的误帧率和接收灵敏度。
4.根据权利要求3所述的移动通信网络测试系统，其特征在于，所述移动台位置信息由所述移动台自身的定位装置获取，并向所述基站上报。
5.根据权利要求3所述的移动通信网络测试系统，其特征在于，所述移动台位置信息由网络侧根据所述移动台上报的多个所述基站信号的到达时间偏移计算得到。
6.根据权利要求2所述的移动通信网络测试系统，其特征在于，所述移动台上报的所述基站的信号强度包含了能为所述移动台提供服务的多个所述基站的信号强度信息。
7.根据权利要求3所述的移动通信网络测试系统，其特征在于，所述网络覆盖测量服务器可以配合数字地图，实时图形化显示网络范围、质量和相互重叠，也可以以统计数据显示网络范围、质量和相互重叠。
8.根据权利要求3所述的移动通信网络测试系统，其特征在于，在移动通信网络建设完成后，所述网络覆盖测量服务器实时的监控网络用户的分布情况。
9.一种移动通信网络测试系统方法，其特征在于，包含以下步骤网络覆盖测量服务器向基站控制器和基站发送启动网络测试的消息；所述基站控制器和基站响应所述启动网络测试的消息，向每一个在所述基站服务区内的移动台发送要求上报测试结果的消息；所述移动台响应所述要求上报测试结果的消息，周期性地向所述基站上报测试数据；所述基站通过所述基站控制器向所述网络覆盖测量服务器上报测试数据；所述网络覆盖测量服务器根据上报的测试数据计算网络覆盖效果。
10.根据权利要求9所述的移动通信网络测试系统方法，其特征在于，在所述基站通过所述基站控制器向所述网络覆盖测量服务器上报的测试数据中，除了所述移动台上报给所述基站的测试数据以外，还包含移动台位置信息，所述基站接收所述移动台信号的强度，所述基站的接收机灵敏度，所述基站接收所述移动台信号的误帧率和接收灵敏度。
全文摘要
本发明涉及移动通信系统的测试系统及其方法，公开了一种移动通信网络测试系统及其方法，使得移动通信网络测试效率更高，时间更短，测试费用更低，测试结果的时效性更好，能更真实地显示网络的真实状况，能够统计用户的分布情况和通话的行为模式，为网络规划提供更好的支持。这种移动通信网络测试系统包含基站控制器和基站，还包含网络覆盖测量服务器和移动台，网络覆盖测量服务器用于通过基站控制器和基站控制测试的流程，接收通过基站控制器上报的测试数据并计算网络覆盖效果；移动台用来获取测试数据，并通过基站和基站控制器上报给网络覆盖测量服务器。
文档编号H04W24/10GK1652628SQ20041000514
公开日2005年8月10日 申请日期2004年2月4日 优先权日2004年2月4日
发明者梁良 申请人:华为技术有限公司