专利名称：用于gsm网络频率规划的gsm网络信号质量检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动通信装置，具体涉及无线信号质量检测装置，其能应用于GSM网络频率规划中。
背景技术：
现有技术中，主要采用通过提取实测数据，网管系统采集的測量报告，覆盖的模拟数据，用户通话的话务统计等数据，然后构造干扰矩阵模型，并通过遗传等计算机算法来实现频率规划。也就是说，现有技术是直接采用现网小区的实测数据作为GSM网络频率规划的依据，若现网小区的天线或直放站存在覆盖不合理的问题，就会大大降低频率规划的准确度。因此，有必要提出一种检测装置，其能检测出现网小区的信号覆盖问题，为GSM网络频率规划的准确性提供保障。
实用新型内容为了克服上述缺陷，本实用新型提出了一种用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其能检测出现网小区的网络覆盖问题，为GSM网络频率规划的准确性提
供保障。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其包括GSM信号检测模块、无线通信模块、ARM处理器、电源供电模块以及显示屏；GSM信号检测模块、无线通信模块、电源供电模块、显示屏分别与ARM处理器电性连接；所述无线通信模块与数据处理中心无线数据传输连接。优选的，为了使装置小型化，所述显示屏为电容式触摸显示屏。优选的，所述无线通信模块为GSM通信模块或射频通信模块。优选的，所述数据处理中心为数据处理服务器。本实用新型具有以下有益效果利用GSM信号检测模块检测现网的GSM信号，利用ARM处理器处理判断该GSM信号的是否存在天线覆盖或直放站覆盖不合理问题，并以数据形式在显示屏中显示，技术员根据判断結果，对天线或直放站进行调整，并通过无线通信模块把调整后的网络覆盖数据传输给数据处理中心，数据处理中心根据调整后的网络覆盖数据进行GSM网络频率规划，大大提高了频率规划的准确性。
图I为本实用新型较佳实施例的用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测 装置；图2为本实用新型较佳实施例的应用实例的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式
，对本实用新型做进ー步描述，以便于更清楚的理解本实用新型所要求保护的技术思想。如图I所示，一种用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其包括GSM信号检测模块I、无线通信模块、ARM处理器2、电源供电模块5以及显示屏。GSM信号检测模块I、无线通信模块、电源供电模块5、显示屏分别与ARM处理器2电性连接；所述无线通信模块与数据处理中心无线数据传输连接。作为优选的结构，本实施例的显示屏采用电容式触摸显示屏4。无线通信模块采用 GSM通信模块3 (也可以是射频通信模块)。数据处理中心可为数据处理服务器。电源供电模块5为整个检测装置提供工作电压。本实施例利用GSM信号检测模块I检测现网的GSM信号，利用ARM处理器2处理判断该GSM信号的是否存在天线覆盖或直放站覆盖不合理问题，并以数据形式在电容式显示屏4中显示，技术员根据判断結果，对天线或直放站进行调整，并通过GSM通信模块3及电容式触摸屏4操作，以SMS短信形式把调整后的网络覆盖数据传输给数据处理中心，数据处理中心根据调整后的网络覆盖数据进行GSM网络频率规划，大大提高了频率规划的准确性。下述为本实施例的应用实例。如图2所示，ー种GSM网络的频率规划方法，包括以下步骤A、基础数据收集整理提取现网小区的LAC、Cl、BCCH频点、TCH频点、载频数目、跳频模式、邻区关系、规划区域面积、以及硬件的约束条件信息，并结合工程參数信息，完成基础信息表，然后分别进入步骤B、步骤G及步骤H;所述工程參数信息包括现网小区的经纬度、方向角、下倾角、天线类型、直放站信息。需要说明的是，步骤A是为了步骤B、G、H三个步骤提供基础数据依据。其中步骤B是在步骤A的数据基础上，通过对规划网络进行全面的普查，对网络的天线，直放站，室内分布系统，延伸系统进行全面的了解掌握，然后进行覆盖的优化。其中步骤G是在步骤A的数据基础上，通过对网络平均载频配置数目，以及单位面积平均载频配置密度的分析，以获取最佳频率复用模型的办法。其中步骤H是在步骤A的数据基础上，根据规划的小区、地域、规模以及容量要求，获取规划区域的办法。B、覆盖优化根据基础信息表，对现网小区进行覆盖优化，包括对现网小区的天线覆盖进行优化，以及对现网小区的直放站覆盖进行优化，进入步骤C。具体的，在进行数据收集前，对现网的天线覆盖进行优化是保证规划效果最为重要的ー项工作，如果覆盖控制的到位，能为规划效果的保障打下良好的基础。覆盖优化的重点工作是对那些存在越区覆盖，以及覆盖不合理的小区进行覆盖调整，降低其对其他小区的干扰。同时，对直放站(无线信号放大设备)进行全面核查，以判断是否存在施主小区(被放大的小区)错误，以及覆盖区域不吻合等问题，为频率规划的准确性提供保障。本步骤的覆盖优化依据，可利用本实施例的检测装置，来判断天线覆盖及直放站覆盖的问题，以调整天线及直放站，来进行覆盖优化。< 天线调整的整体原则如下[0028](I)方向性原则，根据现网的情况，基本统ー小区的方向，例如按0/120/240的方向；(2)话务均衡原则，在进行天线调整时，考虑小区吸收话务的情况，平衡相邻小区的话务；(3)小区覆盖重叠区域控制在合理的范围内，对高站越区覆盖的情况降低天线高度或者増加下倾角进行控制，对倾角较大的天线，考虑到机械下倾天线方向图容易变形的情況，应考虑换成电子下倾天线；(4)特殊情况特殊处理，对湖边、河边的天线更换成低増益、窄波瓣的天线或者改变天线方向控制水面周围的干扰；(5)网络稳定性原则，以尽量少的天线调整获得最大的网络质量改善；(6)载频数大于6，话务较高的小区，调整天线高度和倾角，将载波数降下来，以备以后扩容使用同组频率，不至于打乱频模；(7)原来由于解决覆盖原因，天线设置不规则，现有新开站建立后覆盖已不成问题，但天线没作调整的小区，尽量按照天线方向统一原则调整；(8)减少过多天线往同一块空旷地区辐射造成频率复用困难；；(9)两个方向夹角要大于天线半波功率角(10)市区内，采用电气下倾和机械下倾相结合避免纯机械下倾角度过大后波形畸变；(11)密集区域，换用垂直波瓣角较大天线，半波功率角为65度的天线；(12)方向正对者，错开ー个角度；(13)平时路测发现干扰较大的小区；(14)结合考虑新站(天线类型、方向角、下倾角等)。< 天线位置调整原则如下天线位置调整主要包括水平位置调整和垂直位置调整(即摆放位置和挂高)。(I)水平位置的调整主要是根据天线前方的阻挡、覆盖目标来综合考虑。(2)垂直位置，即天线挂高，在基站发射功率一定的情况下，天线挂高是确定小区覆盖半径的决定因素，调整原则是根据覆盖、小区负载和干扰情况进行调整。根据实际网络的情况和施工条件的因素，本次调整主要考虑建网初期为增加覆盖天线挂高较高的小区，结合覆盖因素尽量把天线降下来，便于将干扰控制在一定的范围之内。对于要升高的天线，主要依据现场基站调查和DT测试的小区覆盖，一般是郊区或iu方有阻挡的基站才加于考虑。< 天线方向调整原则如下结合天线位置调整，保证天线的水平半功率角和垂直半功率角范围在近距离内无遮挡，尽量协调一定区域内天线指向保持一致，再结合地形、前方的阻挡、覆盖、话务量调整天线方位角。对于湖区，主要根据路测数据判断是否存在湖区干扰，再定出调整方案。对于调整角度较大小区，要实地勘査，注意可能影响到的直放站，并在调整后增删相应邻区；< 天线下倾调整原则如下[0052]天线下倾主要依据是NCS和MRR測量报告，话务统计，干扰情况以及实际的无线环境，如天线离地高度，周围环境等进行调整；随着新建基站的增多，市区的基站越来越密，站间距越来越小，每个小区要求的覆盖区域变小，通常是通过増加天线下倾角来控制小区的覆盖范围，減少越区覆盖，降低干扰。对于通过机械下倾的天线，其下倾角度不宣超过15度，下倾角度过大，天线的方向图将发生严重畸变，对小区的覆盖和干扰控制带来困难。如果有天线需要进行大角度的下倾，建议换成电子下倾天线。 < 天线型号调整原则如下(I)天线增益目前基站天线的増益范围从OdBi到20dBi。其中室内微蜂窝覆盖的天线增益为0-8dBi，全向天线增益9dBi到13dBi，定向天线增益15dBi-18dBi。增益20dB用在高速公路和海面覆盖站。(2)天线波瓣宽度定向天线常见水平波瓣3dB宽度有20°、30°、65°、90°、105°。其中20°、30°的品种一般增益较高，多用于狭长地帯或高速公路的覆盖；65°品种多用于密集城市地区典型基站三扇区配置的覆盖(目前网络绝大多数都是65度)，90°品种多用干城镇郊区地区典型基站三扇区配置的覆盖，105°品种多用于地广人稀地区典
型基站三扇区配置的覆盖。(3)对于密集区可考虑将高增益换为低增益，大波瓣角换成小波瓣角(郊区和2小区基站可不更换)，大下倾(大于12度)换成带电子下倾天线；对处于特殊位置的小区天线根据实际情况，可以考虑更换天线，如河边、湖边的天线，可以考虑更换成低増益，窄波束的天线。(4)在路测中发现天线性能不合格的天线也考虑进行更换。< 直放站的覆盖优化原则如下(I)施主小区覆盖优化根据直放站数据和实地测试数据，对施主小区覆盖范围不符合设计要求的直放站进行整改，选定覆盖距离和容量都匹配的小区作为施主小区。(2)对于过覆盖的直放站小区优化对于过覆盖或者覆盖冗余的直放站，根据实测和勘察结果，采用整改其覆盖范围或者拆除的方案，具体问题具体分析。C、邻区优化对规划区域的邻区关系进行优化，包括删除冗余邻区以及増加漏定义的邻区，进入步骤D。具体的，邻区关系的优劣决定了测量报告的准确性(邻区关系用于GSM网络的小区切换，未定义邻区关系的小区不能切換)，在完成覆盖优化后，对规划区域的邻区关系进行优化，删除冗余邻区，増加漏定义的邻区，以确保測量报告的准确性，邻区的优化主要基于小区间的相互关系，包括距离，方向指向，测量强度和切换频次。对于小区邻区优化工作，按以下步骤进行I)计算小区A所有相邻小区的特定系数“邻区紧密度”2)各邻区按“邻区紧密度”分值从低至高排序，分值越低，删除的可行性也高，分值越高，则补充定义的可行性越高。3)删除邻区的算法，从分值最低的邻区B开始，进行以下检查 检查小区B状态，确定统计时段是否存在故障或关闭情况，以确定“邻区紧密度”计算的准确性。[0069] 检查小区B的所有邻区的特定系数“邻区紧密度”，确定小区A的分值及排名，排名越前，删除的可行性越高。· B小区邻区距离是否比较接近。 检查道路测试记录，判断是否必须邻区，可由MAPINF0信息检查是否必须衔接小区，并判断是否由于过覆盖造成。 检查现场环境，确定是否室内外交接等因素造成统计数值较低原因。 检查是否其他特定原因定义邻区，如投诉黑点保障、VIP场所保障等。 确定上述原因后，可以删除B小区的邻区关系 按照该方式重复判断，删除至要求邻区数量范围内4)增加邻区的算法，从分值最高的相邻小区C开始，进行以下检查 检查小区C的所有邻区的特定系数“邻区紧密度”，确定小区A的分值及排名，排名越前，増加的可行性越高。· C小区邻区距离是否比较接近。 检查道路测试记录，判断是否必须邻区，可由MAPINF0信息检查是否必须衔接小区，并判断是否由于过覆盖造成。籲确定上述原因后，可以考虑增加C小区的邻区关系 按照该方式重复判断，増加至要求邻区数量范围内“邻区紧密度”的算法“邻区紧密度V，是OMC測量报告数据统计分析的結果，对每ー对相邻小区进行计算，以评估其相邻关系的紧密程度，其具体方法如下 提取一个时间段的测量报告统计，基本要求为至少一个完整周，每天定义不少于3小时。 提取邻区信号强度大于服务小区OdB的统计次数籲统计该小区測量到所有其他邻区的总次数(M_ALL) 统计该小区測量到特定邻区各自的总次数(M_N)计算每个邻区的紧密度X = M_ALL/M_N。D、同频同BSIC优化对现网的同BCCH同BSIC小区进行检查，以各自小区为中心市区3公里以及郊区6公里的范围内不能出现和其同BCCH同BSIC的小区，进入步骤E。具体的，手机上报的测量报告中，只上报邻区的BCCH和BSIC信息，而在进行小区匹配吋，是通过基础数据库中小区的BCCH和BSIC信息进行匹配，为避免出现错误匹配小区而导致測量报告判决错误，在进行测量报告采集之前需要对现网的同BCCH同BSIC小区进行检查，原则是以各自小区为中心市区3公里，郊区6公里的范围内不能出现和其同BCCH同 BSIC0E、測量数据采集处理对测量数据进行采集，采用的測量数据包括扫频数据和/或网管测量报告和/或信令測量报告，进入步骤F。具体的，測量数据是构造干扰矩阵的数据源，本方法主要采用以下三种测量数据，根据实际工作的需求，可以采用其中的任意ー种，或者几种的组合；(I)扫频数据采集处理采用高速扫频仪结合GPS对需要规划规划区域及周边进行高密集的扫频测试，收集在足够小的网格内，相关小区的信号強度，以获取它们之间的相关性，在现场采集完以后，对数据进行分析整合处理，并进行数据的完整性检查，对ー些小区数据缺失(如测试当时基站关闭)，新开站点等情况进行数据补录。(2)网管测量报告在不同设备厂家的网管平台定义至少72小时的测量报告，对采集的測量报告进行分析整合处理，同样也需要进行数据的完整性检查，对ー些小区数据缺失(如测试当时基站关闭)，新开站点等情况进行数据补录。(3)信令测量报告在不同设备厂家的BSC—侧A-BIS接ロ(基站与BSC接ロ)高阻复接方式连接信令采集仪表，采集至少72小时的测量报告，并对采集的測量报告进行分析整合处理，同样也需要进行数据的完整性检查，对ー些小区数据缺失(如测试当时基站关闭)，新开站点等情况进行数据补录。不同厂家，不同类别的数据，需要进行如下处理，已达到消除厂家格式影响目的提取各类数据中服务小区(移动台驻留并接受广播消息的小区)和相邻小区(用于切换的备选小区)信号强度测量报告差值作为同邻频干扰的概率，取C/I < 9的測量报告数作为同频干扰的概率(即服务小区的同频载干比，等于服务小区的信号強度-相邻小区的信号強度，当服务小区与相邻小区的強度差值小于+9dB时，认为在配置相同频率时会产生干扰)，取C/I < -6的測量报告数作为邻频干扰的概率(即服务小区的邻频载干比，等于服务小区的信号強度-相邻小区的信号強度，当服务小区与相邻小区的強度差值小于_6dB吋，认为在配置相邻频率时会产生干扰)。F、干扰矩阵构建根据测量数据，进行干扰分析获得各小区间的同频干扰矩阵表及邻频干扰矩阵表，进入步骤I。具体的，对于由n(n为大于O的自然数)个小区/扇区组成的网络，其小区同频干扰表Ta和邻频干扰表Ta分别是ー个n*n矩阵，矩阵Ta中的元素au表示第i个源小区/扇区与第j个干扰小区/扇区间的同频载干比C/I，矩阵Tca中的元素aij表示第i个源小区/扇区与第j个干扰小区/扇区间的邻频载干比C/A。在小区干扰表Ta和Tca基础上，生成同频间隔矩阵Ma和邻频间隔矩阵Mca。矩阵Mci中的元素au表示根据同频干扰要求，为第i个源小区/扇区配置的频点与为第j个干扰小区/扇区配置的频点间的间距，称之为同频信道间隔约束。矩阵Mca中的元素au表示根据邻频干扰要求，为第i个源小区/扇区配置的频点与为第j个干扰小区/扇区配置的频点间的间距，称之为邻频信道间隔约束。根据小区干扰表Ta和，按照下述原则生成小区同频间隔矩阵SEa和邻频间隔矩阵SEcaoa)如果2个小区间的C/Ι彡9dB，则2小区间的信道间隔为0，即可以分配相同频点；b)如果2个小区间的_6dB彡C/Ι彡9dB,则2小区间的信道间隔为1，即可以分配相邻频点；c)如果2个小区间的C/1彡-9dB,则2小区间的信道间隔至少为2 ；d)对同一个小区内的多个载频，为了有效防止同址干扰，各载频间的信道间隔应大于3，在间隔矩阵中一般设置为4或5个间隔。e)如果2个小区间的C/A彡_6dB，则2小区间的信道间隔为0，即可以分配相同频点；[0108]f)同一个基站的各个小区/扇区内的不同载频，至少要保证I个信道间隔以上，才能有效防止邻频干扰，在间隔矩阵中一般设置为I或2个间隔。G、频率模型判决根据基础信息表的信息，计算出単位面积载频密度，根据单位面积载频密度，选择频率模型，选择频率模型的过程为若単位面积载频密度大于每平方公里30个，则采用1*3频率模型；若単位面积载频密度大于等于每平方公里30个且小于每平方公里50个，则采用 4*3频率模型；若単位面积载频密度大于等于每平方公里50个且小于每平方公里65个，则采用MRP频率模型；若単位面积载频密度大于每平方公里65个且，则采用动态复用频率模型；其中，単位面积载频密度等于平均载频数除以规划区域面积，平均载频数等于规划区域内所有小区的总载频数除以规划区域内总的小区个数，进入步骤I。具体的，频率模型是指频率复用所使用的组合方式，在GSM网络中频率复用就是，使同一频率覆盖不同的区域，这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离(称为同频复用距离)，以满足将同频干扰抑制到允许的指标以内，目前主要有4*3，1*3，1*1，MRP,动态复用等方式等。根据步骤A数据中的小区的载频配置，规划区域面积数据，进行分析处理，作为输入的基础数据表，判决得出最适合规划网络运行的频率模型，用于i过程的选频算法。具体的频率模型判决算法依据如表I所示
权利要求1.用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其特征在于，包括GSM信号检测模块、无线通信模块、ARM处理器、电源供电模块以及显示屏；GSM信号检测模块、无线通信模块、电源供电模块、显示屏分别与ARM处理器电性连接；所述无线通信模块与数据处理中心无线数据传输连接。
2.如权利要求I所述的用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其特征在于，所述显示屏为电容式触摸显示屏。
3.如权利要求I所述的用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其特征在于，所述无线通信模块为GSM通信模块或射频通信模块。
4.如权利要求1-3任一项所述的用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其特征在于，所述数据处理中心为数据处理服务器。
专利摘要本实用新型涉及一种用于GSM网络频率规划的GSM网络信号质量检测装置，其包括GSM信号检测模块、无线通信模块、ARM处理器、电源供电模块以及显示屏；GSM信号检测模块、无线通信模块、电源供电模块、显示屏分别与ARM处理器电性连接；所述无线通信模块与数据处理中心无线数据传输连接。本实用新型能检测出现网小区的网络覆盖问题，为GSM网络频率规划的准确性提供保障。
文档编号H04W24/02GK202406301SQ20112055142
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者刘伏根, 徐荣, 李晓辉, 管学锋, 罗宇文, 谢仲硎 申请人:广东省电信工程有限公司