一种ATG系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法与流程

本发明涉及移动通信的
技术领域：
，特别是一种atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法。
背景技术：
：随着用户数据业务需求的不断发展，在民航飞机上提供数据业务接入和服务的需求越来越迫切。atg(airtoground)又称为地空通讯系统，是在地面部署基站对空进行覆盖，在飞机上部署机载台(cpe)并在机舱内转成wifi提供空中的数据业务服务的系统。atg系统相比卫星等其他技术，在峰值速率、用户容量、设备和运营成本方面都有明显的优势，是地面蜂窝移动通讯系统向航空覆盖的延伸。和地面移动通讯的蜂窝系统类似，atg也是有许多地面基站拼接起了实现一个广大区域的连续覆盖。但是和地面蜂窝系统基站不同的是，atg的基站一个小区的覆盖半径特别大，可以达到100km至200km。当站间距为150km时，一个atg的基站可以覆盖约2万平方公里的区域。正是由于atg系统站间距比较大，几百个站点散布在全国范围内。为了避免建筑的遮挡，通常atg基站选择部署在偏远开阔环境。因此，如果出现某个基站或某个小区退出服务，将会造成很大的一片区域没有无线覆盖。而维护人员赶到故障站点排查需要较长的时间，这样就会出现一片空域长时间没有覆盖，对atg的业务开展、用户体验以及一些其他服务如导航、信息共享等都会产生较大的影响。甚至，在某些区域，由于信号很弱导致通信完全中断。公开号为cn105376816a的发明专利申请公开了一种网络覆盖空洞掉话的处理方法、微基站及相关设备，其中方法包括：微基站接收ue上报的测量信息，判断实际测量信息集合中是否存在实际测量信息与测量信息匹配；若存在实际测量信息和测量信息匹配，微基站根据测量信息，或与测量信息匹配的实际测量信息，从邻近小区确定目标小区；微基站与目标基站进行切换协商，若协商成功，则微基站向ue发送小区切换命令，是的ue从服务小区切换至目标小区。该方法是用在地面移动网络中的，目的是解决服务小区发现目标小区的方法，无法应用于高速移动通信网络中，也无法应用于空中。技术实现要素：为了解决上述的技术问题，本发明提出一种atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法，在atg基站系统的网络管理平台上，增加一个监控模块专门负责监控基站退服，根据具体退服的小区，运行相应的脚本，按照事先规划好的方式，通过调整退服小区的周围相邻小区的物理和逻辑参数，减小或完全消除小区退服造成的覆盖空洞。本发明的目的是提供一种atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法，还包括以下步骤：准备阶段：编制对应小区的应急脚本，生成应急预案；实施阶段：执行所述应急预案。优选的是，所述准备阶段包括以下步骤：步骤01：对atg基站进行筛查过滤，把符合筛选条件的站点小区筛选出来；步骤02：对筛选出来的所述站点小区通过网络规划或者网络优化的方法编制至少一个预案；步骤03，基于所述预案编制所述对应站点小区的应急脚本。在上述任一方案中优选的是，所述筛选条件包括位置偏远、恢复时间较长和位于重要航线覆盖中至少一种。在上述任一方案中优选的是，所述预案是指调整周围相邻站点小区的物理和逻辑参数，减小或完全消除小区退服造成的覆盖空洞。在上述任一方案中优选的是，所述物理和逻辑参数包括功率、参考信号功率、电倾角设置、邻区配置和切换参数中至少一种。在上述任一方案中优选的是，所述实施阶段包括以下步骤：步骤11：激活监控模块，监控网络管理的告警，发现退服小区后，启动所述预案；步骤12：在执行对应退服小区的覆盖调整脚本前，备份所述退服小区和所述周围相邻站点小区的参数设置；步骤13：选择总体负荷低的基站作为应急基站，执行相应预案对应的脚本，减小前或完全消除小区退服造成的覆盖空洞；步骤14：监控所述退服小区状态，发现所述退服小区恢复服务，则开始执行恢复脚本；步骤15：执行所述恢复脚本，基于备份所述退服小区和所述周围相邻站点小区的参数设置将所述退服小区配置至小区退服前的状态。在上述任一方案中优选的是，所述步骤13包括使用所述监控模块评估全部所述预案，选择并执行整体负荷最小的所述预案。在上述任一方案中优选的是，所述步骤13还包括执行所述预案后，在执行精细化优化算法，以保证应急覆盖的而性能最优。在上述任一方案中优选的是，所述精细化优化算法包括以下步骤：步骤21：n1和n2的负荷分别用l1和l2表示，δl是用户设定的门限值，用于比较l1和l2的差异，信号测量周期为t小时，其中，n1和n2为应急支援备选基站；步骤22：在所述t小时内，终端连接n1时，测量到的与n2的信号差异表示为sr1＝s1/s2，并计算所述sr1的概率分布函数f(x)1，其中，s1和s2代表同一时刻同意终端测量到的n1和n2的值；步骤23：计算所述n1的总面积占比r1；步骤24：按照优化规则调整所述总面积占比r1，使得所述总面积占比r1刚好不大于thr1，其中，thr1是指网络运营商设定的n1与n2的切换区占整个n1的覆盖区的比例目标。在上述任一方案中优选的是，所述概率分布函数f(x)1的计算公式为其中在上述任一方案中优选的是，所述总面积占比r1的计算公式为其中,切换信号的迟滞值为h，即从所述n1切换到n2的sr1小于等于-h。在上述任一方案中优选的是，所述优化规则为当l1-l2<-δl且r1>thr1时，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1减小，n2减小，n2天线调整的步进大于n1)，同时缩小n2与n1的重叠区。在上述任一方案中优选的是，所述优化规则还为当l1-l2<-δl且r1<thr1时，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1增大，n2减小，二者调整的步进一样)，同时增大n2与n1的重叠区。在上述任一方案中优选的是，所述优化规则还为当l1-l2>δl且r1>thr1时，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1减小，n2减小，n1天线调整的步进大于n2)，同时缩小n2与n1的重叠区。在上述任一方案中优选的是，所述优化规则还为当l1-l2>δl且r1<thr1时，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1增大，n2减小，二者调整的步进一样)，同时增大n2与n1的重叠区。在上述任一方案中优选的是，所述优化规则还为当-δl<l1-l2<δl且r1>thr1时，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1减小，n2减小，二者调整的步进一样)，同时缩小n2与n1的重叠区。在上述任一方案中优选的是，所述优化规则还为当-δl<l1-l2<δl且r1<thr1时，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1增大，n2增大，二者调整的步进一样)，同时增大n2与n1的重叠区。本发明提出的一种atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法，解决atg小区退出服务时，造成很大的一片区域长时间没有无线覆盖，对atg的业务开展、用户体验以及一些其他服务如导航、信息共享等都会产生较大的影响。附图说明图1为按照本发明的atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法的一优选实施例的流程图。图2为按照本发明的atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法的另一优选实施例的基站s周边备选基站布置图。图2a为按照本发明的atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法的如图2所示实施例的预案1布置图。图2b为按照本发明的atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法的如图2所示实施例的预案2布置图。图3为按照本发明的atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法的精细化优化算法的一实施例的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的阐述。缩略语atg：airtoground,通过地面部署基站实现对空覆盖的通信系统。退服：指因设备故障不能正常工作而无法提供服务，即退出服务。覆盖空洞：指因信号不能正常覆盖(太弱)而导致无法正常通信的地方。cpe：customerpremiseequipment，本文指机载通信设备。实施例一本申请提出的atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法基于创新的一个软件模块专门负责监控基站退服并根据具体退服的小区，运行相应的脚本，按照事先规划好的方式，通过调整退服小区的周围相邻小区的物理和逻辑参数，减小或完全消除小区退服造成的覆盖空洞。解决atg小区退出服务时，造成很大的一片区域长时间没有无线覆盖，对atg的业务开展、用户体验以及一些其他服务如导航、信息共享等都会产生较大的影响。如图1所示，atg系统的因基站退服导致覆盖空洞的自动应急方法分为两个阶段：准备阶段100和实施阶段110。准备阶段100的步骤包括：执行步骤101，对atg基站进行筛查过滤，把位置偏远，恢复时间较长或位于重要航线覆盖的站点小区筛选出来，并将该站点小区距离最近的第一圈相邻站点作为其退服的应急支援备选基站。执行步骤102，对于每一个选的站点或小区，假定其退服，通过网络规划或者网络优化的手段，编制至少一个预案调整周围相邻站点小区的物理和逻辑参数如功率、参考信号功率、电倾角设置、邻区配置、切换参数等，减小或完全消除小区退服造成的覆盖空洞。执行步骤103，基于一系列的预案，编制对应小区的应急脚本(即应急预案的具体程序化输入数据)，执行应急脚本就可以完成相应的预案。实施阶段110的步骤包括：执行步骤111，激活监控模块，监控网络管理的告警，发现退服小区后，自动启动应急脚本。执行步骤112，在执行对应退服小区的覆盖调整脚本前，备份退服小区和周围邻小区的参数设置。执行步骤113，选择总体负荷低的基站作为应急基站，执行相应预案对应的脚本，减小前或完全消除小区退服造成的覆盖空洞；执行预案后，再执行精细化优化算法，以保障应急覆盖的性能最优。执行步骤114，监控退服小区状态，一旦发现退服小区恢复服务，则开始执行恢复脚本；执行步骤115，执行恢复脚本，基于备份的小区参数恢复小区和周围邻区的参数配置至小区退服前的状态。本实施例提出的方法，不仅可以航空通信网络，还可应用于高铁通信网、陆地覆盖海面的通信网、甚至未来的天基网(将基站安装在空中悬浮平台如气艇、气球等)。实施例二把位置偏远，恢复时间较长或位于重要航线覆盖的站点小区筛选出来。如图2所示，基站s处于人迹罕至的偏远地区且被重要航线a和航线b覆盖，如果基站s因为故障不能正常工作，会影响到航线a和航线b，选择第一圈的邻站n1、n2、n3、n4、n5和n6作为假设基站s退服的应急支援备选基站。假设基站s退服，准备两套应急预案，在实施时，选择整体负荷低的应急基站。第一套应急预案为调整n1和n2，第二套应急预案为调整n4和n6。第一套应急预案如图2a所示，配置改动如下表：参数基站s退服前的配置基站s退服后的配置天线上倾角度10°7°小区总发射功率43dbm46dbm参考信号发射功率15dbm18dbm邻区n1和n2非邻区n1和n2互相添加为邻区切换触发门限-110dbm-113dbm第二套应急预案如图2b所示，配置改动如下表：参数基站s退服前的配置基站s退服后的配置天线上倾角度12°10°小区总发射功率43dbm46dbm参考信号发射功率15dbm18dbm邻区n4和n6非邻区n4和n6互相添加为邻区切换触发门限-110dbm-113dbm实施例三在本实施例中，对精细化优化算法进行详细的描述。如图3所示，执行步骤300，判断并选择预案。监控模块评估如图2a所示的n1+n2预案的整体负荷低于如图2b所示的n4+n6预案，其中，n1、n2、n4和n6为应急支援备选基站，因此，选择如图2a所示的n1+n2预案。执行步骤310，设定参数。设定n1和n2的负荷分别用l1和l2表示，δl是用户设定的门限值，用于比较l1和l2的差异，信号测量周期为t小时。执行步骤320，在所述t小时内，终端连接n1时，测量到的与n2的信号差异表示为sr1＝s1/s2，并计算所述sr1的概率分布函数f(x)1，概率分布函数f(x)1的计算公式为其中，其中，s1和s2代表同一时刻同意终端测量到的n1和n2的值。执行步骤330，计算所述n1的总面积占比r1，总面积占比r1的计算公式为其中,切换信号的迟滞值为h，即从所述n1切换到n2的sr1小于等于-h。其中，thr1是指网络运营商设定的n1与n2的切换区占整个n1的覆盖区的比例目标。执行步骤340，调整所述总面积占比r1。并判断l1-l2与δl的大小关系。如果l1-l2<-δl(即l2的负荷比l1高δl)，则执行步骤350，判断r1和thr1的大小关系。如果r1>thr1，则执行步骤351，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1减小，n2减小，n2天线调整的步进大于n1)，同时缩小n2与n1的重叠区。执行步骤380，使得所述总面积占比r1刚好不大于thr1，其中，thr1是指所述n1和所述n2的重叠覆盖面积与所述总面积占比r1为目标值。如果r1<thr1，则执行步骤352，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1增大，n2减小，二者调整的步进一样)，同时增大n2与n1的重叠区。执行步骤380，使得所述总面积占比r1刚好不大于thr1，其中，thr1是指所述n1和所述n2的重叠覆盖面积与所述总面积占比r1为目标值。如果l1-l2>δl(即l1的负荷比l2高δl)，则执行步骤360，判断r1和thr1的大小关系。如果r1>thr1，则执行步骤361，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1减小，n2减小，n1天线调整的步进大于n2)，同时缩小n2与n1的重叠区执行步骤380，使得所述总面积占比r1刚好不大于thr1，其中，thr1是指所述n1和所述n2的重叠覆盖面积与所述总面积占比r1为目标值。。如果r1<thr1，则执行步骤362，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1增大，n2减小，二者调整的步进一样)，同时增大n2与n1的重叠区。执行步骤380，使得所述总面积占比r1刚好不大于thr1，其中，thr1是指所述n1和所述n2的重叠覆盖面积与所述总面积占比r1为目标值。如果-δl<l1-l2<δl(即l1和l2的负荷差介于-δl和δl之间)，则执行步骤370，判断r1和thr1的大小关系。如果r1>thr1，则执行步骤371，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1减小，n2减小，二者调整的步进一样)，同时缩小n2与n1的重叠区。执行步骤380，使得所述总面积占比r1刚好不大于thr1，其中，thr1是指所述n1和所述n2的重叠覆盖面积与所述总面积占比r1为目标值。如果r1<thr1，则执行步骤372，逐步调整所述n1和所述n2的天线上倾角度，即调整所述n1和所述n2的覆盖面积(n1增大，n2增大，二者调整的步进一样)，同时增大n2与n1的重叠区。执行步骤380，使得所述总面积占比r1刚好不大于thr1，其中，thr1是指所述n1和所述n2的重叠覆盖面积与所述总面积占比r1为目标值。精细化优化算法不仅可以应用于本方法中，也可广泛应用于所有的通信网络，包括地面移动通信网，铁路通信网等。为了更好地理解本发明，以上结合本发明的具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。本说明书中每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。当前第1页12