专利名称：无线链路检测方法
技术领域：
本发明涉及通信系统中无线链路的检测方法。
背景技术：
在通信领域中，无线链路传输数据的方式得到了广泛的应用，比如在全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile Communications)中。GSM系统主要包括移动台(MS，Mobile Station)、基站子系统(BSS，Base StationSystem)、网络和交换子系统(NSS，Network and Switch System)及操作和维护中心(OMC，Operation and Maintenance Center)。其中，MS用于接收和传输移动用户请求和信息；NSS用于管理移动用户之间的通信；BSS负责分配和管理MS与NSS之间的传输路径，特别是MS和GSM的其它设备之间的无线链路；OMC用于对BSS进行配置管理和维护操作。
所述BSS进一步包括基站收发台(BTS，Base Transceiver Station)和基站控制器(BSC，Base Station Controller)。其中，BTS是服务于某小区的无线收发信设备，用于通过无线链路与MS之间建立连接；BSC负责无线网络管理、无线资源管理及无线基站的监视管理，控制MS与BTS之间无线链路的建立、连接及拆除等管理，控制完成MS的切换、传输及呼叫。
GSM的信息传输流程如下步骤10)MS通过公共信道向BTS发送接入请求；步骤11)BTS在公共信道上行方向接收到接入请求后，进一步将该信息发给BSC；步骤12)BCS根据BTS发来的接入请求后，为本次通信分配专用信道并将分配的专用信道信息通过BTS发给MS；
步骤13)BTS通过公共信道下行方向BSC为本次通信分配的专用信道信息通知MS；步骤14)MS在公共信道下行方向接收为本次通信分配的专用信道信息；步骤15)MS即可通过专用信道进行呼叫信令的交互。
由上述可知，GSM系统的无线链路按照功能分为公共信道和专用信道，专用信道用来进行实际呼叫信令的交互；公共信道用来传输实际呼叫信令前的信息。无论是公共信道还是专用信道都分为两个方向，一个为下行方向的信道，如BTS向MS发送信息的信道；另一个为上行方向的信道，即MS向BTS发送信息的信道。
无线链路质量的好坏直接影响到GSM的服务能力和性能，因而有效的无线链路检测方法对于及时发现系统的问题及改善系统的可维护性是非常必要的。
现有的无线链路检测方法是在BTS侧发送信号，测量所发送的信号的实际输出值，将该实际输出值与预期输出值进行比较，如果比较结果相等，则表示正常，否则表示异常。由于现有技术采用在BTS侧发送信号，故只能检测出无线链路在下行方向是否正常。
由于在上行方向上没有比较参考值，即BTS接收到MS发送的信号后，无法知晓MS预期发送的信号是多大，故无法检测上行方向上的无线链路是否正常，即现有技术只能检测出专用信道或者公共信道在下行方向上是否正常。
仅当专用信道在下行方向正常且在上行方向也正常时，才能表明专用信道正常，现有技术无法检测上行方向上是否正常，即无法实现专用信道是否正常的检测。同理也无法实现公共信道是否正常的检测。
即使现有技术可以实现专用信道上行方向的检测，但是确定专用信道是否正常需要分别检测上行下行两个方向是否正常，通过考虑上行方向检测结果和下行方向检测结果，进而判断得出结论，不能根据一个检测结果同时检测出上行下行两个方向是否正常，即根据一个检测结果确定专用通道是否正常。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种能够同时检测专用信道的上下行方向上的无线链路是否正常的无线链路检测方法。
为了解决上述问题，本发明无线链路检测方法的技术方案一种无线链路检测方法，其特征在于，包括以下步骤当专用信道从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，发送原语；检测所述专用信道在收到信道激活确认到信道释放确认期间内，是否收到所述原语，以确定所述专用信道上下行方向是否均正常。
所述步骤当专用信道从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，发送原语，其中，所述建链进行中状态，指从建链开始到建链完成这段时间；所述多帧建链状态，指移动设备之间进行实际的呼叫信令的交互。
本发明无线链路检测方法，还包括下述步骤设定检测基数、异常门限及恢复门限的值，其中，所述检测基数，用于表示检测的次数，所述异常门限，用于表示经过所述检测基数次检测后，出现异常的比率的最低限值，如果所述比率超过最低限值则表示所述专用信道出现异常，所述恢复门限，用于表示出现异常后，所述异常比率下降到的最高值，如果所述异常比率下降到所述最高值则表示所述专用信道异常消失；经过所述检测基数次检测后，统计所述专用信道出现异常的比率；所述比率达到异常门限的值，则触发告警处理以及进行故障自修复处理；
已触发告警处理后，隔一段时间间隔，再次统计所述专用信道出现异常的比率；所述专用信道异常的比率降到恢复门限的值，则触发告警消失处理。
本发明无线链路检测方法，还包括以下步骤设定基准值；获取所述专用信道上行方向和下行方向的电平；求出上行方向与下行方向的电平之差；所述电平之差的绝对值不大于基准值表示此次检测所述专用信道正常。
本发明无线链路检测方法，还包括如下步骤设置告警门限及恢复门限的值，其中，所述告警门限，用于表示在预定时间段内，出现异常的比率的最低限值，如果所述比率达到最低限值则表示所述专用信道出现异常；统计检测所述专用信道出现异常的次数；计算出所述专用信道出现异常的比率；所述比率达到所述告警门限，则触发告警处理；已触发告警处理后，隔一段时间间隔，再次统计及计算所述专用信道出现异常的比率；所述比率降到恢复门限，则触发告警消失处理本发明无线链路检测方法，还包括以下步骤统计所述公共信道的随机接入及切换接入；若有随机接入，则表示所述公共信道上下行方向均正常；若只有切换接入而没有随机接入，则表示所述公共信道上行方向异常而下行方向上正常；若既没有切换接入又没有随机接入，则表示所述公共信道下行方向异常。
与现有技术相比，本发明无线链路检测方法的有益效果
本发明无线链路检测方法的技术方案通过当专用信道从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，发送原语，在所述专用信道从收到信道激活确认到信道释放确认期间内，检测是否收到所述原语。如果收到所述原语，表示此次检测所述专用信道正常；否则表示此次检测所述专用信道异常。能够检测专用信道的上下行方向上的是否正常。
其次，本发明无线链路检测方法通过统计及计算专用信道的上下行方向的电平的差值来判断专用信道由于出现上下行方向不平衡而导致不正常的情况。
最后，本发明无线链路检测方法通过统计公共信道上切换接入和随机接入的次数，通过分析是否存在切换接入及随机接入的消息的情况来判断公共信道在上下行方向上的是否正常。
图1是GSM的信息传输流程图；图2是本发明无线链路检测方法的流程图；图3是检测专用信道正常情况的进一步改进的流程图；图4是检测公共信道正常情况的流程图；图5是检测因上下行方向不平衡而致专用信道的流程图；图6是检测因上下行方向不平衡而致专用信道的进一步改进的流程；图7是本发明无线链路检测方法的实施例的检测示意图；图8是本发明无线链路检测方法的实施例的出现情况的示意图。
具体实施例方式
如图2所示，本发明无线链路检测方法包括以下步骤步骤20)当专用信道从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，发送原语；步骤21)在所述专用信道在收到信道激活确认到信道释放确认期间内，检测是否收到所述原语；若收到所述原语，表示此次检测所述专用信道正常；否则表示此次检测所述专用信道异常。
建链进行中状态指专用信道已经被激活后，从建链开始到建链完成这段时间；多帧建链状态时指移动设备之间进行实际的呼叫信令的交互。从建链进行中状态转换到多帧建链状态时表示建链已经完成，由于建链的过程是需要双方交互的，也就是说经下行方向传输的建链原语已被接收到，经上行方向传输的建链确认原语也已被接收到，表明建链成功完成。既然经下行方向传输的建链原语已被接收到，表明下行方向正常；经上行方向传输的建链确认原语被接收到，表明上行方向正常，故在建链已经完成时发送原语，在收到信道激活确认到信道释放确认期间内，检测是否收到所述原语，若接收到所述原语，表明建链成功完成且在上行方向与下行方向均正常，否则表明建链没有成功完成，即至少有一个方向出现异常。
由于通过一次检测即得出结论说明专用信道是否正常不尽合理，也许单单检测的时候专用信道出现异常，其他的时候均正常，因而可通过设定一个检测次数，统计在检测次数内出现异常的情况来判断。故，进一步地，本发明无线链路检测方法，通过检测基数、门限及恢复门限来衡量所述专用信道是否正常，其中，所述检测基数，用于表示检测的次数；所述异常门限，用于表示经过所述检测基数次检测后，出现异常的比率的最低限值，如果所述比率超过最低限值则表示所述专用信道出现异常；所述恢复门限，用于表示出现异常后，所述异常比率下降到的最高值，如果所述异常比率下降到所述最高值则表示所述专用信道异常消失；
如图3所示，所述无线链路检测方法还包括下述步骤步骤30)设定检测基数、异常门限及恢复门限的值；步骤31)经过所述检测基数次检测后，统计所述专用信道出现异常的比率；步骤32)判断所述比率是否达到异常门限的值；若没有达到异常门限的值，表示所述专用信道正常，否则执行以下步骤，步骤33)触发告警处理以及进行故障自修复处理；步骤34)已触发告警处理后，隔一段时间间隔，再次统计所述专用信道出现异常的比率；步骤35)判断所述比率是否降到恢复门限的值；若判断结果是肯定的，则执行步骤36)触发告警消失处理；若判断结果是否定的，则重复执行步骤34)。
对于专用信道来讲，若上下行方向电平不平衡也会导致专用信道的不正常，针对此种原因导致的专用信道的不正常的检测方法如图5所示，所述无线链路检测方法还包括以下步骤步骤50)设定基准值，所述基准值用来衡量所述专用信道是否正常；步骤51)获取所述专用信道上行方向和下行方向的电平；步骤52)求出上行方向与下行方向的电平之差；步骤53)判断所述电平之差的绝对值是否大于基准值；若判断结果是肯定的，则表示此次检测所述专用信道出现异常；若判断结果是否定的，则表示此次检测所述专用信道正常。
同理，单单通过一次检测即判断专用信道是否正常不尽合理，故，进一步地，通过告警门限和恢复门限还确定是否触发告警处理及告警消失处理，其中，所述告警门限，用于表示在预定时间段内，出现异常比率的最低限值，如果所述比率达到最低限值则表示所述专用信道出现异常；如图6所示，所述无线链路检测方法还包括如下步骤步骤60)设置告警门限及恢复门限的值；步骤61)统计检测所述专用信道出现异常的次数；步骤62)计算出所述专用信道出现异常的比率；步骤63)判断所述比率是否达到所述告警门限；若没有达到所述告警门限，表示所述专用信道正常；否则执行下述步骤，步骤64)触发告警处理；步骤65)隔一段时间间隔，再次统计及计算所述专用信道出现的异常的比率；步骤66)判断所述比率是否降到恢复门限；若判断结果是否定的，则执行步骤65)，否则执行步骤67)触发告警消失处理。
进一步地，本发明无线链路检测方法还可用于检测公共信道是否正常。如图4所示，所述无线链路检测方法还包括以下步骤步骤40)统计所述公共信道的随机接入及切换接入；步骤41)判断随机接入及切换接入的情况，若有随机接入，则表示所述公共信道在上下行方向均正常；若只有切换接入而没有随机接入，则表示所述公共信道上行方向异常但下行方向正常；若既没有随机切入又没有随机接入，则表示所述公共信道下行方向异常。
对于公共信道，若上行方向异常，公共信道不会有随机接入；若下行方向异常，公共信道不会有切换接入，更不会有随机接入；只有上下行方向均正常才能有随机接入。
下面以GSM中的BTS与MS之间的无线链路检测为例进行说明。
在GSM中，BSC用于建立、连接、释放及管理无线链路。本例用于检测链路存取过程(LAPDm，Link Access Procedure on the Dm channel)层的专用信道。如图7所示，具体流程如下BSC向BTS的信令处理模块发送信道激活请求；信令处理模块接收到信道激活请求后，向BSC发送信道激活确认；这样在BTS与MS之间的专用信道即被激活。
专用信道激活后，执行下述步骤MS向LAPDm层无线链路的LAPDm层模块发送建链原语(如SABME)；LAPDm层模块向MS发送确认原语(如UA)；MS向LAPDm层模块发送连接原语(如I)；在LAPDm层无线链路从建链进行中状态(即建链原语SABME的发送)转换到多帧建链状态(即进入呼叫信令流程)时，LAPDm层模块向信令处理模块发送一条原语(如LAPDm Est Done)；进入呼叫信令流程，即进行信令的交互；信令交互结束后，BSC向信令处理模块发送信道释放原语(如RF ChannelRelease)；信令处理模块向BSC发送信道释放确认原语(如RF Channel Rel Ack)。
至此所建立的专用信道被释放。
信道处理模块在收到信道激活确认到收到信道释放确认这段时间内，检测是否收到了在LAPDm层无线链路从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，LAPDm层模块向其发送的原语(如LAPDm Est Done)，如果收到了所述原语，表示此次检测时所述专用信道上下行方向均正常，否则表示所述专用信道出现异常。
所述建链进行中状态指MS向LAPDm层模块发送SABME，至LAPDm层模块接收到移动设备发送I(建链完成)。所述多帧建链状态指建链已成功完成，开始呼叫信令的交互过程。
如果上行方向异常而下行方向正常，专用信道被激活后，LAPDm层模块接收不到SABME，建链无法完成，这样过一段时间BSC就会发送信道释放请求，LAPDm层模块发送信道释放确认；如果下行方向异常而上行方向正常，专用信道被激活后，LAPDm层模块收到SABME后，LAPDm层模块接收到SABME后向MS发送UA，在下行方向上MS收不到UA，使得建链也无法成功完成，这样过一段时间BSC就会发送信道释放请求；如果上下行方向均异常建链同样无法成功完成，这样过一段时间BSC就会发送信道释放请求。
由上述可知，由于建链无法成功完成，那么从建链进行中状态(即建链原语SABME的发送)转换到多帧建链状态(即进入呼叫信令流程)时发送的原语，在信道激活确认至信道释放确认期间，BTS就不会收到该原语。
如果收到该原语表示上下行方向均正常，否则表示至少有一个方向出现异常。
如图8所示，LAPDm层模块没有接收到MS发送的建链原语(SABME)，信令处理模块也没有接收到LAPDm层模块发送的原语，表示建链没有成功，就更不会有实际信令的交互了。
对于检测基数、异常门限及恢复门限的值的设定，需根据当前小区话务量的情况来确定。对于话务量比较大的小区，检测基数可以配置大些，而异常门限和恢复门限可以配置小些，比如检测基数为20，异常门限为60％及恢复门限为40％；对于话务量比较小的小区，检测基数可以配置小些，而异常门限和恢复门限可以配置大些，比如检测基数为10，异常门限为80％及恢复门限为50％。
为了防止无线链路状态在与正常之间反复震荡，恢复门限的值应低于异常门限的值。
本例设定检测基数为40，异常门限为60％，恢复门限为40％，以时隙为单位统计专用信道出现的情况。例如，某时隙被配置为半速率业务信道类型，因此该时隙存在两个半速率的物理信道用于专用信道上的通信，当该时隙两个物理信道占用(每次占用信道都对信道进行一次检测)次数之和达到20×2即40时，即表示检测次数达到了检测基数40，这时就可以统计专用信道是否正常。
将发生在该时隙上的信道占用按照时间先后顺序依次编号为1、2、3。。。40、41、42，当信道占用累计到第40次时，即达到了检测基数，统计编号为1～40共40次信道占用中出现异常的比率；接下来发生1次信道占用，编号为41，此时将统计2～41共40次信道占用中出现的情况；再发生1次信道占用，编号为42，此时将统计3～42共40次信道占用中出现异常的比率；依次类推。如果该时隙半速率物理信道不断的被占用，每次只针对最近40次通道占用进行统计，相当于存在一个不断向前移动的检测窗口，保证统计信息反映的是最新状态。例如，如果所检测的专用信道1～8，9～20正常，21～35，36～39正常，40，此时统计1～40共40次检测中情况为(8+15+1)/40等于60％，达到了异常门限的值，则触发告警处理并进行故障自修复处理；紧接着的7次信道占用41～47均正常，第47次时统计8～47共40次信道占用中异常的比率为(1+15+1)/40等于42.5％，没有达到恢复门限40％，不作进一步处理；再发生1次信道占用48为正常，此时统计9～48共40次占用中异常的比率为(15+1)/40等于40％，达到恢复门限40％，则触发告警消失处理。
对于无线链路的专用信道，如果上行方向与下行方向的电平不平衡，即上下行覆盖范围存在大的差异，会导致大量呼叫，而仅仅部分呼叫正常。对于此种原因引起的专用信道不正常的检测方法，如图5所示。
本例中，首先设定一个基准值，为30dbm；从BTS上报给BSC的测量报告中提取所述专用信道上行方向和上行方向的电平；计算上行方向与下行方向的电平之差；如果所述电平之差的绝对值在基准值，即30dbm内，表明正常，否则表示不正常。
在计算上下行方向电平之差的绝对值时，需要补偿功控的作用，将上下行比较的基准均调整到0功率等级，例如上行方向电平为-60dbm，MS功率等级为4级，下行方向电平为-70dbm，BTS功率等级为3级，那么上行方向判决电平为-60+2×4等于-52dbm，下行方向判决电平为-70+2×3等于-64dbm，上下行方向电平之差为-64-(-52)即-12dbm，代表下行弱于下行12dbm，12dbm小于30dbm，所以此次检测处在上下行平衡有效范围之内，本次检测结果为正常。
对于告警门限和恢复门限的设定要根据当前小区话务量来确定，本例中设定告警门限和恢复门限分别为80％和50％。
由于上下行方向电平是否平衡是针对整个载频而言的，不区分时隙和信道，所以针对本载频上报的每个测量报告均进行分析，本例采用每晚0:00，对一整天中累计的上下行方向电平数据进行统计，检查比率，如果达到设定的告警门限80％，则触发告警处理。而且，一旦出现过该告警后，每一小时将重新统计上下行方向电平不平衡的情况，如果比率降到了恢复门限50％，则触发告警消失处理；否则，不作进一步处理对于无线链路的公共信道，如果BTS能够成功接收到MS上报的随机接入消息，则表明所述公共信道上下行方向均正常；如果在一时间段内只能接收到切换接入的消息而没有随机接入的消息，则表明所述公共信道上行方向异常而下行方向正常；如果在一时间段内既没有切换接入的消息又没有随机接入的消息，则表明所述公共信道上下行方向均异常。根据此原理，采用如图4所示的流程对公共信道进行检测。在一个时间段内，统计切换接入和随机接入的次数，即可得出结论。具体检测的时间段的选择(包括检测起始时间和终止时间，以及检测时间段长短)需要综合考虑当前小区的一般话务量情况，以及用户的生活习惯。例如在深夜，话务量会非常少，所以这段时间一般不作为检测时间段。选择话务量大的时间段进行统计较能反映公共信道的真实情况。
综上所述，本发明无线链路检测方法既能够同时检测专用信道是否正常，又能够检测公共信道是否正常。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明无线链路检测方法的原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明无线链路检测方法的保护范围。
权利要求
1.一种无线链路检测方法，其特征在于，包括以下步骤当专用信道从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，发送原语；检测所述专用信道在收到信道激活确认到信道释放确认期间内，是否收到所述原语，以确定所述专用信道上下行方向是否均正常。
2.如权利要求1所述的无线链路检测方法，其特征在于，所述步骤当专用信道从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，发送原语，其中，所述建链进行中状态，指从建链开始到建链完成这段时间；所述多帧建链状态，指移动设备之间进行实际的呼叫信令的交互。
3.如权利要求2所述的无线链路检测方法，其特征在于，还包括下述步骤设定检测基数、异常门限及恢复门限的值，其中，所述检测基数，用于表示检测的次数，所述异常门限，用于表示经过所述检测基数次检测后，出现异常的比率的最低限值，如果所述比率超过最低限值则表示所述专用信道出现异常，所述恢复门限，用于表示出现异常后，所述异常比率下降到的最高值，如果所述异常比率下降到所述最高值则表示所述专用信道异常消失；经过所述检测基数次检测后，统计所述专用信道出现异常的比率；所述比率达到异常门限的值，则触发告警处理以及进行故障自修复处理；已触发告警处理后，隔一段时间间隔，再次统计所述专用信道出现异常的比率；所述专用信道异常的比率降到恢复门限的值，则触发告警消失处理。
4.如权利要求3所述的无线链路检测方法，其特征在于，还包括以下步骤设定基准值；获取所述专用信道上行方向和下行方向的电平；求出上行方向与下行方向的电平之差；所述电平之差的绝对值不大于基准值表示此次检测所述专用信道正常。
5.如权利要求4所述的无线链路检测方法，其特征在于，还包括如下步骤设置告警门限及恢复门限的值，其中，所述告警门限，用于表示在预定时间段内，出现异常的比率的最低限值，如果所述比率达到最低限值则表示所述专用信道出现异常；统计检测所述专用信道出现异常的次数；计算出所述专用信道出现异常的比率；所述比率达到所述告警门限，则触发告警处理；已触发告警处理后，隔一段时间间隔，再次统计及计算所述专用信道出现异常的比率；所述比率降到恢复门限，则触发告警消失处理
6.如权利要求1至5的任意一种无线链路检测方法，其特征在于，还包括以下步骤统计所述公共信道的随机接入及切换接入；若有随机接入，则表示所述公共信道上下行方向均正常；若只有切换接入而没有随机接入，则表示所述公共信道上行方向异常而下行方向上正常；若既没有切换接入又没有随机接入，则表示所述公共信道下行方向异常。
全文摘要
本发明公开了一种无线链路检测方法，包括以下步骤当专用信道从建链进行中状态转换到多帧建链状态时，发送原语；检测所述专用信道在收到信道激活确认到信道释放确认期间内，是否收到所述原语，以确定所述专用信道上下行方向是否均正常。故本发明无线链路检测方法能够同时检测专用信道上下行方向是否均正常，进一步地，本发明无线链路检测方法还能够检测公共信道的上下行方向是否正常。
文档编号H04W24/04GK1719926SQ200410062359
公开日2006年1月11日 申请日期2004年7月6日 优先权日2004年7月6日
发明者郇海滨, 任永铮, 李宝民 申请人:华为技术有限公司