CN1177499C - 利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，该方法进行频点扫描任务登记，话统台通知基站控制器给基站下发包含扫描频点集的扫描命令，并控制基站进行频点扫描测试；基站上报扫描测试结果给基站控制器；基站控制器再由话统台转发给操作维护中心；网络规划和优化人员对数据进行分析；根据分析出的问题小区来指导、实施网络的数据和工程的调整。该方法在不影响正常的通话的前提下，极大地提高了人员工作效率。

Description

利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法

本发明涉及无线移动通信系统，更具体地指一种利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法。

无线网络规划即基于一定区域内的用户分布进行站点规划的方案，目的是为了确保区域内的覆盖和容量并避免干扰。无线网络优化是指按照一定的准则，对通信网络的规划设计进行合理的调整，使网络运行更加可靠、经济，网络服务质量更高，资源利用率更高。这些工作对网络运营商和用户都有重要的意义。

在目前的网络规划和网络优化中都存在以下难度

(1)传播环境复杂，信号起伏大，各种人为建筑物造成的多径传播差别大，理论预测覆盖区比较困难；

(2)干扰现象严重。除了人为噪声外，各种同邻频干扰、互调干扰以及其它无线电干扰等，都要在工程设计中加以考虑并采取必要措施将之抑制在允许的指标内；

(3)频率资源随用户的大量增长更趋紧张；

(4)为频率复用而设计的蜂窝小区结构以及小区分裂行为有严格的规则。站址规划在实际工程中因各种原因难以贯彻实现；

(5)投资控制是建设网络不可忽略的技术经济问题。

网络优化还需要对网络开通初期经常出现的工程施工、安装方面问题，如天线接反、天馈问题、设备故障等进行定位和解决。

一般对网络问题的分析可从以下几个方面入手：

(1)话统数据

从小区掉话率、小区拥塞率、小区切换成功率、基站上报的干扰带等几个主要指标，掌握网络的运行现状。如果网络有话务量，话统数据是了解网络性能的重要手段。

(2)路测数据

如果是处于调测阶段的网络，没有话务量或话务量极少，整个网络覆盖范围内广泛的路测来掌握网络的情况，必要时可以通过打开基站空闲BURST发送功能模拟大话务量情况下的下行干扰情况，针对实际问题作出必要调整。

如果有话统数据已经断定某区域有问题，则再对该区域进行实地路测，以能进一步确认问题原因，便于采取正确的解决方法。

(3)主观感觉

从用户投诉、局方的意见、现场工程师的主观感觉等方面判断网络中可能存在的问题。

从以上分析我们可以看到传统的网络规划和优化的工作是非常繁琐的，如话统数据必须分析许多同规划和优化工作无关的内容，且分析的内容也非常多。路测必须携带仪器，而且如果在地形复杂的地方工作非常不方便。主观感觉只能被动地等待问题，经济效益不好，而且许多问题可能同网络规划无关。而且目前所掌握的技术较难发现主分集天线不一致问题，现场有很多情况主分集调整不好，但是对话统没有太大影响，一般看不出来，但是这种问题会影响降低基站对的网络多径干扰的抵抗能力和网络的覆盖能力，影响网络的整体性能。

从前面的分析，可以知道现有的网络规划和优化手段效率较低，且工作劳动强度较高，甚至有些地区几乎没有条件进行路测，如边远山区等。本发明提供了一种高效方法，提高了网络规划和优化的工作效率。

为此，本发明的目的是提供一种利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，利用该方法使网络规划和优化人员基本摆脱拿着测试仪器到处测量频率的情况，在基站和网络现有设备基础上的，无需外加其他的辅助设备就能实现网络自动进行测量、维护。

为了实现上述目的，本发明利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法基于现有网络的维护中心、话统台、基站控制器、移动台，以及基站的基础上，其特征在于：

，进行上行频点扫描任务登记，指定扫描的小区并从独占式或共享式扫描方式中选择其中的一种方式，然后将该登记信息下发到话统台；

b，话统台通知基站控制器给基站的小区下发包含上行扫描频点集和扫描方式的扫描命令，控制基站进行上行频点扫描测试；

c，基站小区根据选定的扫描方式对上行扫描频点集内的频点进行扫描测试；

d，经过一定时间后基站上报上行频点的扫描测试结果给基站控制器；

e，基站控制器将扫描测试结果经话统台转发给操作维护中心；

f，操作维护中心根据现有的组网情况和频点分布情况对包含网络信号频点信息的扫描结果数据进行分析；

g，根据分析出的问题小区来指导、实施网络的数据和工程的调整。

在进行频点扫描任务登记时，由基站控制器对基站发出频点扫描的要求，基站控制器根据要求在每个小区中选择合适的信道，并通知基站开始对所有频点进行扫描，基站控制器通过基站维护消息将对网络频点测量所得的信息数据上报给基站控制器，由基站控制器送出扫描结果。

在选择扫描方式中，在开局初期采用独占方式，在大量放号后采用共享方式。

对扫描结果的频点信息数据进行分析时，可以采用自动分析和人工分析两种方式。

在自动分析中，通过输入组网情况和小区的频点分配模型，由计算机自动分析出问题小区。

在频点扫描登记、选择扫描方式、分析数据时，均可直接在现场的操作维护中心进行；也可通过远程拨号、登录到现场的操作维护中心进行。

从对本发明的上述方法的描述可以看出，本发明具有以下特点：

(1)网络规划优化人员可以使用该装置对小区的频点覆盖、干扰进行判断，避免了拿着测试仪器到处测量频率的情况，同时也避免了观察大量无关的话统数据的分析，极大地提高了工作效率。

(2)网络规划人员可以通过对基站扫描的主分集频率信号的的差异的分析，有效地定位基站安装主分集天线安装不一致的故障，高效地定位这种基站工程安装中经常发生的疑难问题。

(3)网络规划人员或维护人员可以使用该功能分析基站定向小区的天线可能存在天馈安装问题(如天线朝向、天线接反)或天馈故障问题。

(4)还提供了独占式和共享式两种扫描方法，在进行频点扫描的过程，不影响正常的通话业务，兼顾了用户的利益。

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步地详细说明：

图1为本发明的方法流程示意图。

图2为无线网络频点扫描功能原理框图。

请参阅图1、图2所示，本发明的方法基于现有网络的维护中心、话统台、基站控制器、移动台，以及基站的基础上，

a，进行频点扫描任务登记，将该登记信息下发到话统台；

b，话统台通知基站控制器给基站下发包含扫描频点集的扫描命令，并控制基站进行频点扫描测试；

c，经过一定时间后基站上报扫描测试结果给基站控制器；

d，然后基站控制器再由经过话统台转发给操作维护中心；

e，根据现有的组网情况和频点分布情况对包含网络信号频点信息的扫描结果数据进行分析；

f，最后根据分析出的问题小区来指导、实施网络的数据和工程的调整。

无线网络频点扫描，主要对通过某个无线信道对系统中指定的区域和指定频点集的信号水平的进行扫描。在实际开局时，网络规划和优化人员可以根据频点扫描上报的结果来规划和优化网络，尽量避免网络内频点的干扰，也可以为找到网络以外存在干扰源服务。由于同时扫描其主集和分集的信号，可以通过判断对指定频点集下的主、分集信号电平是否一致，来判断基站的主分集天线的朝向是否一致，并及时做出调整，更好地优化网络质量。

在进行频点扫描任务登记时，网络规划和优化人员通过在话统台上针对每个小区登记频点扫描话统任务，由基站控制器对基站发出频点扫描的要求，基站控制器根据要求在每个小区中选择合适的信道，并通知基站开始对所有频点进行扫描，基站控制器通过基站维护消息将对网络频点测量所得的信息数据上报给基站控制器，由基站控制器送出扫描结果。

登记频点扫描任务是网络规划和优化人员通过在话统台上针对每个小区登记频点扫描话统任务，由基站控制器对基站发出频点扫描的要求，基站控制器根据要求在每个小区中选择合适的信道，并通知基站开始对所有频点进行扫描，基站控制器通过基站维护消息将对干扰源测量所得数据上报给基站控制器，由基站控制器送出结果。根据开局的实际需求，用户进行频率扫描通过开始或者结束来实现频率扫描的操作。频率扫描的时间完全由用户根据实际需要进行。

从实际的需要、功能实现的难度、程序复杂度等来考虑。小区频点扫描提供了两种扫描方式，独占式扫描和共享式扫描。独占式扫描需要占用一个通话信道，通话和扫描是互斥的；共享式扫描无需单独占用通话信道，通话和扫描可以同时完成。前者的优点是扫描速度快，但是扫描需要占用通话信道，流程复杂。后者的优点是扫描无需占用通话信道，流程简单，但是速度慢些。网络规划和优化人员可以根据实际情况进行选择，一般在开局初期由于话无量低通常采用独占方式，在大量放号后由于话务量高通常采用共享方式。

对扫描结果的数据进行分析时，分析可以采用自动分析和人工分析两种方式。自动分析通过输入组网情况和小区的频点分配模型，由计算机自动分析出问题小区。人工分析是有经验的网络规划和优化人员，直接根据现场频点资源分配情况对问题小区扫描的数据进行分析，给出分析结论。由于现场情况复杂，如地形，干扰，衰减等，会给自动分析的结论带来影响，需要人工进行进一步分析排除这些情况。所以自动分析不能完全替代人工分析，但是自动分析可以对需要人工分析的小区进行快速筛选，从而大大简化人工分析的工作量。

由于频点扫描数据反应了整网的许多信息，使得网络规划和优化人员的通过分析频点扫描数据就可以解决许多的规划和优化工作，这样网络规划和优化人员甚至无需到达现场就可以分析和定位网络，使得在异地网络规划和优化成为可能。一种更为高效各工作方式是通过远程拨号，登录到现场的操作维护中心上，进行登记扫描任务、选择扫描方式和分析扫描数据的工作，极大的提高了网络规划和优化人员的工作效率。当然也可直接在现场的操作维护中心进行登记扫描任务、选择扫描方式和分析扫描数据的工作。

下面以在GSM系统为例，对扫描时间、扫描方式、扫描电平的监测和上报、扫描频率以及验证结果进行说明

扫描时间：

考虑到网络规划原因，上行频率扫描的时间可能较长，最长可以达到7天。

扫描方式：

(1)独占式扫描：

话统台下发扫描统计任务后，基站控制器自动寻找一可用信道，把其上的通话切换走置该信道为故障。之后再发消息通知基站开始扫描，基站收到开始扫描消息后通知基站控制器所指定的载频信道进行扫描，同时强制置该信道为故障，上报信道不可用的状态改变报告，失败时也请上报实际的状态改变报告。记录该信道正在进行扫描，因为基站控制器不记录此信息。停止扫描时，后台发来停止扫描消息，基站控制器直接转发该消息到基站，基站停止小区下正在进行频点扫描的信道上的扫描功能。同时返回停止扫描应答消息，及上报状态改变报告。停止扫描应答消息中要带停止的是具体那个信道，因为基站控制器没有保存该信息。也就是说如果强制为故障的信道上报故障状态改变报告，强制故障的标识被清除，就上报实际的状态改变报告，基站应答基站控制器消息后上报的状态改变报告都根据此标识来上报是否上报故障的状态改变报告，还是实际的状态改变报告。以此来保证，基站控制器与基站的信道一致性。

需要注意的是基站控制器在开始扫描前，需要进行话务的切换，以保证扫描对正常的话务没有影响。

在话统台下发开始扫描命令以后，基站管理开始进行信道申请，如果无线资源管理发现有空闲的信道则立刻分配信道，改变该信道状态，通知基站管理申请成功，基站管理向基站下发开始扫描命令。如果发现没有空闲信道，无线资源管理将挑选一个正在进行通话的信道，将该通话切走，改变该信道状态，通知基站管理申请成功，基站管理向基站下发开始扫描命令。如果等待基站响应的定时器超时，无线资源管理器恢复该信道为可用状态。

共享式扫描：

基本同独占式流程一致，但是简单多了。该流程在测试过程中无需上报状态改变报告，基站控制器无需切换话务，对于正在测试的话音(TCH)时隙，基站控制器仍然可以正常指配。

扫描电平的监测和上报

(1)独占式扫描：基站将话音信道(TCH)的26个TDMA(复帧)中全部用于上行频点进行扫描，统计干扰电平并上报给话统台分析。

(1)共享式扫描：基站将话音信道(TCH)的26个TDMA(复帧)中，24个用于话音的发送，一个用于随路信令的发送，一个空闲。共享式扫描正是利用这个空闲时隙对上行频点进行扫描，统计干扰电平并上报给话统台分析。

扫描频率

(1)独占式扫描：

在时间域上以1个复帧为周期即时常为8BP(8个突发脉冲)＝120/26ms。由于一次统计不准确，实际是把十次累加的主、分集电平值取平均值。这样统计一次电平的时间为1200/26ms。

(1)共享式扫描：

在时间域上扫描一次频率的电平为以26个复帧为周期即时常为26*8BP(8个突发脉冲)＝120ms。由于一次统计不准确，实际是把十次累加的主、分集电平值取平均值。这样统计一次电平的时间为120ms。

我们可以看到在同样的统计次数下，独占式扫描的时间要比共享式扫描速度快26倍，但如果话统台，在相同地周期中统计的次数也要多26倍，但这是以付出话音信道为代价的。所以对于短时间的扫描测试，且话音信道比较空闲时，使用独占式扫描方式较好。对于长时间的扫描或者话音信道比较繁忙时使用共享式扫描方式较好。

验证结果

1、网内干扰的判断：

模块号M，小区号N，扫描时间大于30分钟。

频点	主集/分集
		A	-105dbm/-107dbm
B	-65dbm/-67dbm
		C	-105dbm/-107dbm
D	-50dbm/-53dbm
		E	-105dbm/-107dbm
F	-70dbm/-72dbm

从表中可以看到，如果频点B、D、F满足互调关系，2B-F＝D，且D为小区的内部频点，那么频点D一定被干扰，该干扰是由频点B和F造成的，是网内干扰。

2、网外干扰的判断：

模块号M，小区号N，扫描时间大于30分钟。

频点	主集/分集
		A	-65dbm/-67dbm
B	-65dbm/-67dbm
		C	-65dbm/-67dbm
D	-50dbm/-53dbm
		E	-65dbm/-67dbm
F	-65dbm/-67dbm

从表中可以看出，频点A、B、C、E、F的电平基本一致，但是网络中没有配置这些频点，那么说明网络中存在网外干扰，干扰范围为A～F，因为网络内部也发送了D频点信号，所以D的电平较高。频点D的干扰是由于外部频点干扰造成的。

3、主分集天线一致的判断：

模块号M，小区号N，扫描时间大于30分钟。

频点	主集/分集
		A	-65dbm/-77dbm
B	-85dbm/-67dbm
		C	-65dbm/-67dbm
D	-50dbm/-93dbm
		E	-65dbm/-67dbm
F	-95dbm/-67dbm

从上表中可以看到，基站扫描的频点A到F主集和分集的电平具有较大差异，说明该小区的主分集天线存在较大偏差。

4、天馈系统的问题判断

如果对周边的网络频点情况有确定的了解，如邻小区的频点信号等，则可以比较基站各定向小区扫描的信息同周边的频点信息是否一致，如果不一致且不存在外在的干扰情况，则可以推断基站的天馈存在安装问题或故障。

如果该基站是一个孤站或者周边没有确定的频点信息，那么现场可以采用频点发生器，向基站定向天线发射信号，然后比较扫描的该频点信息的强弱情况并结合该信号发生器所在的位置判断小区定向天馈是否存在安装问题或故障。

模块号M，小区号N，扫描时间大于30分钟。

频点	主集/分集
		A	-100dbm/-101dbm
B	-102dbm/-100dbm
		C	-65dbm/-67dbm
D	-100dbm/-101dbm
		E	-90dbm/-92dbm
F	-100dbm/-101dbm

从上表中可以看到，基站扫描的频点C的强度最高，而频点E的强度较低，但是从规划分板该小区正对的是频点E的小区，而不是频点C的小区，可以判断该小区的天线朝向存在问题或天馈可能接反。

Claims (6)

1、一种利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，该方法基于现有网络的维护中心、话统台、基站控制器、移动台，以及基站的基础上，其特征在于：

a，进行上行频点扫描任务登记，指定扫描的小区并从独占式或共享式扫描方式中选择其中的一种方式，然后将该登记信息下发到话统台；

b，话统台通知基站控制器给基站的小区下发包含上行扫描频点集和扫描方式的扫描命令，控制基站进行上行频点扫描测试；

c，基站小区根据选定的扫描方式对上行扫描频点集内的频点进行扫描测试；

d，经过一定时间后基站上报上行频点的扫描测试结果给基站控制器；

e，基站控制器将扫描测试结果经话统台转发给操作维护中心；

f，操作维护中心根据现有的组网情况和频点分布情况对包含网络信号频点信息的扫描结果数据进行分析；

g，根据分析出的问题小区来指导、实施网络的数据和工程的调整。

2、如权利要求1所述的利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，其特征在于：在进行频点扫描任务登记时，由基站控制器对基站发出频点扫描的要求，基站控制器根据要求在每个小区中选择合适的信道，并通知基站开始对所有频点进行扫描，基站控制器通过基站维护消息将对网络频点测量所得的信息数据上报给基站控制器，由基站控制器送出扫描结果。

3、如权利要求1所述的利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，其特征在于：在进行频点扫描方式时，可采用独占式扫描和共享式扫描两种扫描方式。

4、如权利要求1或3所述的利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，其特征在于，在选择扫描方式中，在开局初期采用独占方式，在大量放号后采用共享方式。

5、如权利要求1所述的利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，其特征在于：对扫描结果的频点信息数据进行分析时，可以采用自动分析和人工分析两种方式。

6、如权利要求5所述的利用频点扫描进行无线网络规划和优化的方法，其特征在于：在频点扫描登记、选择扫描方式、分析数据时，均可直接在现场的操作维护中心进行；也可通过远程拨号、登录到现场的操作维护中心进行。

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