CN102292869A - 基站天线角度的在线调节方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种基站天线角度的在线调节方法和系统，系统包括：测量单元、处理单元和调节单元，其中：所述测量单元设置于基站天线上，用于测量基站天线的角度，获得角度信息，将所述角度信息通过第—通信接口传输给处理单元；所述处理单元设置于基站控制系统中，用于将测量单元测得的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节数据，通过第二通信接口将所述角度调节数据传输给调节单元；所述调节单元设置于基站天线上，用于根据处理单元产生的角度调节数据，调节基站天线的角度。通过本发明实施例提供的方法和系统，改变了基站天线方位角和俯仰角的测量和调节的方式，极大地提高了基站天线角度测量的安全性和测量效率。

Description

基站天线角度的在线调节方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基站天线角度的在线调节方法和系统。
背景技术
目前，在新建的移动通信基站的站点开通时，要实现新网络的预期覆盖；或者是现有的移动通信基站的站点里面，需要对现行的网络进行优化时，基站天线的方位角和俯仰角的大小，就是网络中重要的基础数据。由于基站天线的方位角和俯仰角发生变化将极大影响信号质量，因此对基站天线角度的测量和调节就显得尤为重要。
在实际的工程中，为了实现对移动通信基站天线的方位角和俯仰角的调节，首先需要对方位角和俯仰角进行测量。目前一种测量方式是人工使用罗盘(指北针)及坡度仪测量而获得数据，并根据测量结果进行相应的角度调节。但是这种手工操作方法难度很大且测量精度差。例如，测量方位角时，人在天线的背面，手拿罗盘，与天线的水平投影面及天线的几何中心重合，才可读出方位角；或者，人在天线的前方，用反光镜对准天线的正面中心的竖直投影点与罗盘反光镜的中心线一致后，读取方位角。再例如，测量倾角时，先将坡度仪贴在天线的背面，当水泡居中时即可读取下倾角的度数；或者，从天线支架的刻度盘上读取天线的倾角度数。读取出角度数值后再由人工对该角度进行调节，调节的过程中还要不断地重复读取数值，可见这种调节方式非常不方便。
发明内容
本发明实施例提供一种基站天线角度的在线调节方法和系统，以提高基站天线角度测量的安全性、效率以及调节天线角度的灵活性。
本发明实施例的上述目的是通过如下技术方案实现的：
一种基站天线角度的在线调节系统，所述在线调节系统包括：测量单元、处理单元以及调节单元，其中：
所述测量单元设置于基站天线上，用于测量所述基站天线的角度，获得角度信息，将所述角度信息通过第一通信接口传输给所述处理单元；
所述处理单元设置于基站控制系统中，用于将所述测量单元测得的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节数据，通过第二通信接口将所述角度调节数据传输给所述调节单元；
所述调节单元设置于所述基站天线上，用于根据所述处理单元产生的角度调节数据，调节所述基站天线的角度。
一种基站天线角度的在线调节方法，所述方法包括：
通过第一通信接口获取基站天线的角度信息，所述基站天线的角度信息由设置于所述基站天线上的角度传感器测得；
将获取的基站天线的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节参数；
通过第二通信接口将所述角度调节参数传送到设置于所述基站控制系统的调节器，使得所述调节器根据所述角度调节参数对所述基站天线的角度进行调节。
通过本发明实施例提供的方法和系统，改变了基站天线角度的测量和调节的方式，不需要上塔测量及调整，极大地提高了基站天线角度测量的安全性和测量效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例的系统的组成框图；
图2为角度传感器在基站天线上的设置位置示意图；
图3为本发明另一个实施例的系统的组成框图；
图4为本发明实施例的方法流程图；
图5为天线进行自动调节过程中的数据流的走向示意图；
图6为天线进行自动调节的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1为本发明实施例提供的一种基站天线角度的在线调节系统的组成框图，请参照图1，该系统主要包括：测量单元101、处理单元102、以及调节单元103，其中：
测量单元101设置于基站天线上，用于测量所述基站天线的角度，获得角度信息，将所述角度信息通过第一通信接口传输给处理单元102。
其中，基站天线的角度信息包括方位角和/或俯仰角。这里的方位角是指在水平面内，天线主波束的指向与地磁场正北极之间的夹角；这里的俯仰角是指天线主波束相对于水平面的角度。
其中，该测量单元101可以为角度传感器，例如可以是MEMS(MicroElectro Mechanical Systems，微电机系统)或者磁阻器件等，本实施例并不以此作为限制。
其中，作为测量单元101的角度传感器可以通过内置或者外置两种方式设置于基站天线上。如果采用内置集成的方式，可以在基站天线的天线罩21内的反射板22上安装该角度传感器23，如图2所示，并令作为调节单元103的调节器24与基站天线的安装件25固连在一起，同时使得该反射板22可以在水平面内转动，以利于设置于该基站天线上的作为调节单元103的调节器24对天线角度的调节；如果采用外置的方式，可以将该角度传感器做成可扩展和单独安装的部件，并与作为调节单元103的调节器集成在一起。
其中，测量单元101测量了基站的方位角和俯仰角后，即可通过第一通信接口将该方位角和俯仰角上传到处理单元102。
处理单元102设置于基站控制系统中，用于将测量单元101测得的角度信息与保存的角度信息进行比较，当两者的差值超过了预先设定的阈值，则产生角度调节数据，通过第二通信接口将该角度调节数据传输给调节单元。
其中，具体的比较可以根据实际情况进行选择，例如一种简单的方法是将测得的值与保存的值相比较，如果两者差值超出了预先设定的范围，则产生角度调节数据。当然，也可以采用相除的方法进行比较，或者将测得的值进行某些运算，如加上或乘以一个系数，然后再与保存的值相减或相除。
其中，处理单元102可以从基站控制系统的网规数据库得到保存的角度信息，该角度信息一般为基站控制系统要求的天线需要设置的角度，包括方位角和/或俯仰角。因此，当处理单元102将该方位角和/或俯仰角与测量单元101测得的方位角和/或俯仰角进行比较，发现有偏差，并且该偏差超出阈值时，则认为需要对该基站天线的角度进行调节，产生了该角度调节数据。
其中，基站控制系统可以集成在BTS(Base Transceiver Station，基站收发台)的网管平台中，也可以作为一个单独的模块设置于任意一台计算机中，本实施例并不以此作为限制。
调节单元103设置于所述基站天线上，用于根据所述处理单元102产生的角度调节数据，调节所述基站天线的角度。
其中，该调节单元可以是单独的模块，也可以集成于RCU(RemoteControl Unit，远程控制单元)、RAS(Remote Azimuth Steering，远程方位角操作)、或者TMA(Tower Mount Amplifier，塔上放大器)中，本实施例并不以此作为限制。
其中，该调节单元103与测量单元101一样，也设置于基站天线上，如前所述，请参照图2，其可以与测量单元101一样内置集成于基站天线内，并与天线的安装件25固连在一起，由于天线的反射板22可以在水平面内转动，因此，在需要对天线角度进行调节时，可以通过该内置的调节单元103完成对天线角度的调节。其也可以与测量单元101集成在一起，作为基站天线的可扩展和单独的安装的部件。
在本实施例中，第一通信接口和第二通信接口类型并不限定，例如，可以是AISG(Antenna Interface Standards Group，天线接口标准组)的标准接口，或者其他的辅助信号线接口，或者无线接口。同时，两个通信接口类型可以是相同，也可以是不同，例如第一通信接口采用光纤接口，以提高传输速率，第二通信接口采用同轴电缆接口。当两个通信接口的类型相同时，可以使用同一硬件接口设备，或者分别使用硬件接口设备，如两个通信接口可以共用一根光纤或者各自使用一根光纤。为了节省成本及方便管理，本发明实施例中两个通信接口类型相同，且使用同一硬件接口设备。
其中，采用AISG接口，即可把测量单元101测量到的角度信息，通过馈线传输到基站控制系统里。采用AISG接口的好处是：其一，由于测量数据和控制信号都在天线与基站设备之间的物料连接之内就完成了，传输的路径最优；其二，在现有的基站信道之外，新开辟了一条角度数据的管道，由于数据处理与基站的业务通道分离，测量操作和上传数据的过程中，无需使用基站的信道资源，节约了基站中有限的无线信道资源；其三，由于操作者可以不必上到高空的天线处操作，安全性好，测量效率高。采用其它的辅助信号线接口，比如光纤接口，可以增大传输线路的距离。采用其它的无线接口，可以摆脱线缆的束缚。
通过本发明实施例提供的系统，改变了基站天线方位角和俯仰角的测量和调节的方式，极大地提高了基站天线角度测量的安全性和测量效率。
图3为本发明实施例提供的一种基站天线角度的在线调节系统的组成框图，请参照图3，该系统主要包括：测量单元301、处理单元302、和调节单元303，这些组成部件的组成和功能与图1所示实施例的各组成部件的组成和功能相同，在此不再赘述。
在一个实施例中，该系统还包括：
定时器304，设置于所述基站控制系统中，用于产生定时时间，并在定时时时间达到时产生驱动数据发送到测量单元301，以便测量单元301收到该驱动数据后开始对天线角度进行测量。
在一个实施例中，可以在定时器304上设置一个按钮，当该按钮被按下后，可以通过给定方位角和俯仰角，实现对基站天线的角度的动态调节，做到实时的远程网络优化，极大地提高了网络调整或网络优化的响应速度。
在另外一个实施例中，处理单元302还用于在所述方位角和/或俯仰角的差值超过了预先设定的阈值时，产生告警数据，则该系统还包括：
告警单元305，设置于所述基站控制系统中，用于根据处理单元302产生的告警数据进行告警提示。
其中，该告警单元305可以是声音告警模块，根据告警数据发出设定的警铃声；该告警单元305也可以是灯光告警模块，根据告警数据显示设定的灯光；或者，该告警单元305同时通过声音和灯光加以告警；或者，该告警单元305可以是图形告警模块，以根据告警数据通过图形加以告警。以上只是举例说明，本实施例并不以此作为限制。
通过该告警单元305，使得维护人员及时掌握天线角度的变化，更有利于网络优化。
在本实施例中，定时器304和告警单元305与处理单元302一样，可以设置于基站控制系统中，测量单元301和调节单元303集成于基站天线上，且该基站天线与该基站控制系统通过第一通信接口和第二通信接口相连。
根据本实施例的系统，基站天线的角度出现偏差时，不需要上塔，即可在线进行方位角和俯仰角的调节，保持天线的空中姿态，操作简单。且天线的角度(方位角和俯仰角)参数统一纳入基站控制系统后，可进一步上报网管中心，实现自动化测量和实时监控天线的角度状态。
图4为本发明实施例提供的一种基站天线角度的在线调节方法的流程图，请参照图4，该方法包括：
步骤401：通过第一通信接口获取基站天线的角度信息，所述基站天线的角度信息由设置于所述基站天线上的角度传感器测得；
步骤402：将获取的基站天线的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节参数；
步骤403：通过第二通信接口将所述角度调节参数传送到设置于所述基站天线的调节器，使得所述调节器根据所述角度调节参数对所述基站天线的角度进行调节。
其中，步骤401获得的角度信息包括基站天线的方位角和/或俯仰角。
其中，步骤402将获取的基站天线的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节参数，可以通过以下方法实现：
将获取的基站天线的角度信息与保存的角度信息进行比较，如果两者的差值超过了预先设定的阈值，则产生角度调节数据。
其中，第一通信接口和第二通信接口的类型可以参见上述系统实施例当中的具体说明，在此不再赘述。
为使图4所示实施例的方法更加清楚易懂，以下结合天线进行自动调节过程中的数据流的走向示意图，以及天线进行自动调节的流程图，对本实施例的系统进行详细说明。
图5为天线进行自动调节过程中的数据流的走向示意图，在本实施例中，第一通信接口和第二通信接口通过AISG接口52实现。请参照图5，包括：角度传感器51测量天线角度，产生角度数据；所述角度数据通过AISG接口52以及传输线53传输出去；基站控制系统的转换器54将所述角度数据转换为可识别的信号；基站控制系统的角度处理单元55根据数据库中保存的角度数据对接收到的角度数据进行比较；基站控制系统的网络管理模块56对角度处理单元55处理后的数据进行组合和分析，产生相应的命令；这些命令57被传递到调节单元58，以驱动天线波速指向的改变；同时，被传递到告警单元59进行声光告警。
图6为天线进行自动调节的具体流程图，请参照图6，包括：
步骤601：角度传感器上电，系统初始化，定时器开启；
步骤602：天线自测量其方位角(Ψ)和俯仰角(β)。
其中，通过AISG协议将2N(N＝天线数量)个角度数据，上传到基站控制系统的角度处理单元；
步骤603：系统的APU从基站的网规数据库读出三个扇区A、B、C天线的方位方位角(Ψa0、Ψb0、Ψc0)和俯仰角(βa0、βb0、βc0)备用。
步骤604：以天线A为例，计算A天线的角度偏差量(Ψa-Ψa0)，判断其与阈值(Δ)的偏差，即：Ψa-Ψa0＞Δ？
步骤605：上式若成立，触发声光告警软件模块，在基站的网管平台终端上显示天线A角度异常，并发出设定的警铃声；同时，产生驱动指令包。
步骤606：驱动指令包，通过转换器，变成AISG协议的信号，在485接口板上产生所要求的控制量，驱动天线的调节器动作，调节“-(Ψa-Ψa0)”，消除偏差量，还原到天线所设定的空中姿态。
其中，本实施例并不限制步骤605和步骤606的执行顺序，也即，可以先执行步骤606再执行步骤605。
图6所示实施例是实时调节，也可以加入定时器的控制进行动态调节，以做到实时的远程网络优化，以提高网络优化的响应速度。
通过本发明实施例的方法，可以改变基站天线方位角和俯仰角的测量和调节的方式，可以极大地提高基站天线角度测量的安全性和测量效率。且可以在不中断基站业务的情况下实现在线自动调节天线波束的方位及俯仰角。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基站天线角度的在线调节系统，其特征在于，所述在线调节系统包括：测量单元、处理单元以及调节单元，其中：
所述测量单元设置于基站天线上，用于测量所述基站天线的角度，获得角度信息，将所述角度信息通过第一通信接口传输给所述处理单元；
所述处理单元设置于基站控制系统中，用于将所述测量单元测得的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节数据，通过第二通信接口将所述角度调节数据传输给调节单元；
所述调节单元设置于所述基站天线上，用于根据所述处理单元产生的角度调节数据，调节所述基站天线的角度。
2.根据权利要求1所述的基站天线角度的在线调节系统，其特征在于，所述在线调节系统还包括：
定时器，设置于所述基站控制系统中，用于产生定时时间，在定时时间达到时产生驱动数据发送到所述测量单元，以便所述测量单元收到所述驱动数据后对所述基站天线的角度进行测量。
3.根据权利要求1所述的基站天线角度的在线调节系统，其特征在于：
所述测量单元测量获得的角度信息包括方位角和/或俯仰角。
4.根据权利要求1所述的基站天线角度的在线调节系统，其特征在于：
所述处理单元具体用于，将所述测量单元测得的角度信息与保存的角度信息进行比较，当两者的差值超过了预先设定的阈值，则产生角度调节数据。
5.根据权利要求4所述的基站天线角度的在线调节系统，其特征在于，所述处理单元还用于：
在所述两者的差值超过了预先设定的阈值时，产生告警数据；
所述在线调节系统还包括：
告警单元，设置于所述基站控制系统中，用于根据所述处理单元产生的告警数据进行告警提示。
6.根据权利要求1所述的基站天线角度的在线调节系统，其特征在于：所述测量单元为角度传感器，所述角度传感器包括微电机系统MEMS、或者磁阻器件。
7.根据权利要求1所述的基站天线角度的在线调节系统，其特征在于：所述调节单元为单独的模块，或者集成于远程控制单元RCU、远程方位角操作RAS、或者塔上放大器TMA中。
8.根据权利要求1所述的基站天线角度的在线调节系统，其特征在于，所述第一通信接口和所述第二通信接口类型为有线接口或者无线接口，其中有线接口类型包括天线接口标准组AISG协议接口或者光纤接口。
9.一种基站天线角度的在线调节方法，其特征在于，所述方法包括：
通过第一通信接口获取基站天线的角度信息，所述基站天线的角度信息由设置于所述基站天线上的角度传感器测得；
将获取的基站天线的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节参数；
通过第二通信接口将所述角度调节参数传送到设置于所述基站天线的调节器，使得所述调节器根据所述角度调节参数对所述基站天线的角度进行调节。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
所述角度信息包括方位角和/或俯仰角。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
所述将获取的基站天线的角度信息与保存的角度信息进行比较，产生角度调节参数包括：
将获取的基站天线的角度信息与保存的角度信息进行比较，如果两者的差值超过了预先设定的阈值，则产生角度调节数据。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：
所述第一通信接口和所述第二通信接口类型为有线接口或者无线接口，其中有线接口类型包括天线接口标准组AISG协议接口或者光纤接口。
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