CN109151858B - 铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法，包括：采集Abis接口的公里标和车速信息、信令信息及测量数据，A接口的信令信息，以及PRI接口的信令信息；通过铁路专用GSM‑R测试设备的测试数据确定公里标和经纬度映射关系，以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系；通过时间对三个接口的信令信息进行时序联合适配，并结合Abis接口的公里标和车速信息、公里标和经纬度映射关系以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，进行测量数据和信令信息的地理信息适配，并输出适配结果。上式方法可以使用运行中车载无线通信设备的接口监测数据作为模拟测试数据进行分析，提高无线通信系统分析的精度和效率。

Description

铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法
技术领域
本发明涉及铁路无线网络通信分析技术领域，尤其涉及一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法。
背景技术
随着高铁和动车的快速发展，里程数在快速增长。铁路专用移动通信网络作为列车调度和控制信息载体直接关系到铁路运行的安全。随后铁路专用移动通信将会覆盖铁路所有铁路类型，包括普快、货运、重载等。因此全面、高效、及时的铁路专用移动通信网络接口监测对网络保障是至关重要的。
目前，大多使用测试设备对专用移动通信网络接口监测数据进行测量，但是测试设备不是实际工作的设备(列调列控通信模块)，只是单纯测试模块，测试模块本身的性能和实际工作的设备(列调列控通信模块)不相关，因此实际工作的设备本身的性能不能从测试模块得到。
鉴于测试设备不能完全反应运行中车载无线通信设备工作状况和无线情况的弊端，因而有必要做深入的研究，来改善无线通信系统分析的精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法，可以使用运行中专用移动通信接口监测数据作为模拟测试数据进行分析，提高无线通信系统分析的精度和效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法，包括：
采集Abis接口的公里标和车速信息、信令信息及测量数据，A接口的信令信息，以及PRI接口的信令信息；
通过铁路专用GSM-R测试设备的测试数据确定公里标和经纬度映射关系，以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系；
通过时间对三个接口的信令信息进行时序联合适配，并结合Abis接口的公里标和车速信息、公里标和经纬度映射关系以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，进行测量数据和信令信息的地理信息适配，并输出适配结果。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过对铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化的方法，可以使用运行中专用移动通信接口监测数据进行地理化，在进行后续分析过程中可以提高分析的精度与效率，且极大的降低了测试成本，同时也解决了测试设备不能完全反应运行中车载无线通信设备工作状况和无线情况的弊端，本技术方案设计之初就考虑到编程的便利性，方便快速部署，大幅提高系统分析的精度和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种铁路专用移动通信接口监测结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法示意图；
图3为本发明实施例提供的联合信令时序流示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法，如图1所示，为铁路专用移动通信接口监测结构示意，通过采集卡分别对Abis、A和PRI接口数据进行采集，通过以太网分别进入Abis处理服务器、A处理服务器和PRI处理服务器做解析和格式转换；数据库服务器完成多个接口数据适配，形成联合信令流，同时为信令和测量数据适配公里标和经纬度；综合分析服务器诊断异常通信事件，对公里标间的分布的测量数据进行深入分析，所有分析结果可通过终端显示和查询。如图2所示，为上述方法的示意图，其主要包括三个部分：
A、采集Abis接口的公里标和车速信息、信令信息及测量数据，A接口的信令信息与业务数据，以及PRI接口的信令信息与业务数据。
A1、Abis接口是无线系统中BSC(基站系统管理)和BTS(基站)接口，负责底层交互协议、测量数据、公里标和车速信息(公里标和车速信息是GSM-R特有)的传递；Abis接口的时钟由BSC授时同步(BSC的时钟基准来自MSC)。
A2、A接口是无线系统中BSC和MSC(无线交换)接口，负责交互协议和业务传递；A接口的时钟由MSC授时同步。
A3、PRI接口是无线系统中MSC和地面服务器RBC接口，PRI接口负责高层应用连接管理交互协议和业务的传递，PRI接口的时钟和MSC同步；
本发明实施例中，上述部分所涉及的底层交互协议、交互协议及高层应用连接管理交互协议均属于信令信息。
通过上述采集过程可以准确无误的将三个接口数据准确完整的接收下来，分别按照各自的信令、测量和业务进行分离，同时将存在于Abis接口中的公里标和车辆运行速度信息在校准时序后的时间轴上标定出来。
本领域技术人员可以理解，监测到路基预埋的公里标信息就会记录在接口监测数据中并配有时间戳，通过公里标和时间可以算出车速。
B、移动通信接口监测数据与地理信息的适配。
B1、通过铁路专用GSM-R测试设备的测试数据确定公里标和经纬度映射关系，以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系。
由于公里标在铁路网中是可以复用的，因此公里标可以对应多个经纬度，此处考虑沿途基站小区也即引入了小区ID，即将小区ID+公里标使其成为唯一的位置区段。
B2、通过时间对三个接口的信令信息进行时序联合适配。由于A、Abis和PRI接口在运行和采集的过程中存在一定程度的时间偏移、抖动，这将会在多接口信令对接时出现交互失配，因此需要采用依据时序和信令逻辑的纠错机制，即可以通过信令逻辑收发先后关系发现错误后再修正，且时间基准的偏差一般固定。
B3、结合Abis接口的公里标和车速信息、公里标和经纬度映射关系以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，进行测量数据信令信息的地理信息适配。
本发明实施例中，公里标一般是以公里为单位，公里标的间隔在实际中并不是固定的，在这样距离粒度里无线信号变化是多样，事件的位置定位太过宽泛；因此，接口监测数据精确地理化算法需要结合Abis接口中公里标和车速信息，以及上述B1过程中的公里标和经纬度映射关系，以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，完成测量数据和信令在公里标间地理和时间填充。
本发明实施例中，结合铁路特有的接口监测数据，Abis接口中包含公里标和车辆运行速度特性，以及铁路专用测试log中包含公里标和GPS经纬度信息。以公共的公里标为锚点，对铁路接口监测数据高精度地理化。
另一方面，还可以结合Abis接口的公里标和车速信息、公里标和经纬度映射关系，以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，进行业务数据的地理信息适配。
本发明实施例中，所进行的地理信息的适配实际上就是依据信令信息、测量数据、业务数据的时间戳，对照B1过程中所获得的公里标和经纬度映射关系、沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，以及Abis接口的公里标和车速信息进行公里标间地理和时间填充。
实际应用中，B1过程中所获得的公里标和经纬度映射关系、沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，以及Abis接口的公里标和车速信息等都可以拟合在线路矢量图中，进而依据信令信息、测量数据、业务数据的时间戳，配合相关线路矢量图来实现数据的地理化。
C、将所有的信令信息与测量数据和地理信息适配后输出。
C1、A、Abis和PRI接口的联合信令输出部分：Abis接口、A接口及PRI接口的信令信息依据接口时钟进行了匹配，形成联合信令时序流；通过地理信息适配配置了地理位置信息(公里标和经纬度)，通过信令逻辑检查和效验联合时序信令流，以解析后的文本输出。
如图3所示，为联合信令时序流示意图，其中BTS与BSC、BSC与MSC、OBC与RBC依次对应Abis接口、A接口、PRI接口，图中所涉及的信令时间及信令内容均为示例并非构成限制。
C2、Abis接口的测量输出部分：Abis接口的测量数据被解析后获得服务小区和邻居小区的电平测量信息以及服务小区质量测量信息，这些测量信息通过地理信息适配配置了地理位置信息(公里标、胶囊和经纬度)，通过地理位置信息匹配后输出，用于异常偏移与抖动的判断。具体到实际应用中，通过大量Abis接口测量数据的累积，并进行数据建模，可以判断异常偏移、抖动。
C3、本发明实施例还针对业务数据进行地理信息适配，并输出；具体的其包括A接口及PRI接口的业务数据，解析A接口和PRI接口的业务部分，通过地理信息(公里标、胶囊和经纬度)适配后输出。方便核查调度人员和机车司机的通信内容与时间位置的信息，由此判定是否采取了妥当的操作。
本发明实施例所提供的接口数据地理化的方式是接口数据分析的创新方式，第一次把接口数据和周围的无线质量结合起来。同时，通过将接口数据地理化，可以提高问题的定位精度，效率，问题定位准确对解决的方案制定有重要意义，铁路沿线远离城市，环境恶劣现场核实再调成工作量巨大，因此，有效提高了对异常事件影响范围、强度和原因的分析精度和效率，同时也解决了车载设备本身性能差异横向和纵向的比较。这种方法可以大幅度替代目前的现场测试，在有效降低运营维护成本的同时，无线通信网络检测精度和效率显著提升。
本发明实施例上述方案，适用于各种从量变到质变的综合过程评价、各种接口监测数据(如：无线CS域信令和业务、无线PS域信令和业务、日后的4G和5G通信)，用以解决铁路专用移动通信接口监测数据的自动关联智能分析，大幅提升分析精度和工作效率；尤其方便通过智能大数据参与此项工作。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可以通过软件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法，其特征在于，包括：
采集Abis接口的公里标和车速信息、信令信息及测量数据，A接口的信令信息与业务数据，以及PRI接口的信令信息与业务数据；
通过铁路专用GSM-R测试设备的测试数据确定公里标和经纬度映射关系，以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系；
通过时间对三个接口的信令信息进行时序联合适配，并结合Abis接口的公里标和车速信息、公里标和经纬度映射关系以及沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，进行测量数据、信令信息和业务数据的地理信息适配，并输出适配结果；
所进行的地理信息的适配是依据信令信息、测量数据、业务数据的时间戳，对照所获得的公里标和经纬度映射关系、沿途基站小区覆盖区段范围和公里标及经纬度的对应关系，以及Abis接口的公里标和车速信息进行公里标间地理和时间填充，包括：
Abis和PRI接口的联合信令输出部分：Abis接口、A接口及PRI接口的信令信息依据接口时钟进行了匹配，形成联合信令时序流，通过地理信息适配配置了地理位置信息，通过信令逻辑检查和效验联合时序信令流，以解析后的文本输出；
Abis接口的测量输出部分：Abis接口的测量数据被解析后获得服务小区和邻居小区的电平测量信息以及服务小区质量测量信息，这些测量信息通过地理信息适配配置了地理位置信息，通过地理位置信息匹配后输出，用于异常偏移与抖动的判断；
A接口及PRI接口的业务数据输出部分：解析A接口和PRI接口的业务部分，通过地理信息适配后输出。
2.根据权利要求1所述的一种铁路专用移动通信接口监测数据精确地理化方法，其特征在于，
Abis接口是无线系统中基站系统管理BSC和基站BTS接口，负责底层交互协议、测量数据、公里标和车速信息的传递；Abis接口的时钟由BSC授时同步；
A接口是无线系统中BSC和无线交换MSC接口，负责交互协议和业务传递；A接口的时钟由MSC授时同步；
PRI接口是无线系统中MSC和地面服务器RBC接口，PRI接口负责高层应用连接管理交互协议和业务的传递，PRI接口的时钟和MSC同步；
其中的底层交互协议、交互协议及高层应用连接管理交互协议均属于信令信息。
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