專利名稱：利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法
技術領域：
本發明涉及無線移動通信系統，更具體地指一種利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法。
無線網絡規劃即基于一定區域內的用戶分布進行站點規劃的方案，目的是為了確保區域內的覆蓋和容量并避免干擾。無線網絡優化是指按照一定的準則，對通信網絡的規劃設計進行合理的調整，使網絡運行更加可靠、經濟，網絡服務質量更高，資源利用率更高。這些工作對網絡運營商和用戶都有重要的意義。
在目前的網絡規劃和網絡優化中都存在以下難度(1)傳播環境復雜，信號起伏大，各種人為建筑物造成的多徑傳播差別大，理論預測覆蓋區比較困難；(2)干擾現象嚴重。除了人為噪聲外，各種同鄰頻干擾、互調干擾以及其它無線電干擾等，都要在工程設計中加以考慮并采取必要措施將之抑制在允許的指標內；(3)頻率資源隨用戶的大量增長更趨緊張；(4)為頻率復用而設計的蜂窩小區結構以及小區分裂行為有嚴格的規則。站址規劃在實際工程中因各種原因難以貫徹實現；(5)投資控制是建設網絡不可忽略的技術經濟問題。
網絡優化還需要對網絡開通初期經常出現的工程施工、安裝方面問題，如天線接反、天饋問題、設備故障等進行定位和解決。
一般對網絡問題的分析可從以下幾個方面入手(1)話統數據從小區掉話率、小區擁塞率、小區切換成功率、基站上報的干擾帶等幾個主要指標，掌握網絡的運行現狀。如果網絡有話務量，話統數據是了解網絡性能的重要手段。
(2)路測數據如果是處于調測階段的網絡，沒有話務量或話務量極少，整個網絡覆蓋范圍內廣泛的路測來掌握網絡的情況，必要時可以通過打開基站空閑BURST發送功能模擬大話務量情況下的下行干擾情況，針對實際問題作出必要調整。
如果有話統數據已經斷定某區域有問題，則再對該區域進行實地路測，以能進一步確認問題原因，便于采取正確的解決方法。
(3)主觀感覺從用戶投訴、局方的意見、現場工程師的主觀感覺等方面判斷網絡中可能存在的問題。
從以上分析我們可以看到傳統的網絡規劃和優化的工作是非常繁瑣的，如話統數據必須分析許多同規劃和優化工作無關的內容，且分析的內容也非常多。路測必須攜帶儀器，而且如果在地形復雜的地方工作非常不方便。主觀感覺只能被動地等待問題，經濟效益不好，而且許多問題可能同網絡規劃無關。而且目前所掌握的技術較難發現主分集天線不一致問題，現場有很多情況主分集調整不好，但是對話統沒有太大影響，一般看不出來，但是這種問題會影響降低基站對的網絡多徑干擾的抵抗能力和網絡的覆蓋能力，影響網絡的整體性能。
從前面的分析，可以知道現有的網絡規劃和優化手段效率較低，且工作勞動強度較高，甚至有些地區幾乎沒有條件進行路測，如邊遠山區等。本發明提供了一種高效方法，提高了網絡規劃和優化的工作效率。
為此，本發明的目的是提供一種利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，利用該方法使網絡規劃和優化人員基本擺脫拿著測試儀器到處測量頻率的情況，在基站和網絡現有設備基礎上的，無需外加其他的輔助設備就能實現網絡自動進行測量、維護。
為了實現上述目的，本發明利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法基于現有網絡的維護中心、話統臺、基站控制器、移動臺，以及基站的基礎上，其特征在于a，進行頻點掃描任務登記，將該登記信息下發到話統臺；b，話統臺通知基站控制器給基站下發包含頻點集的掃描命令，并控制基站進行頻點掃描測試；c，經過一定時間后基站上報掃描測試結果給基站控制器；d，然后基站控制器再由經過話統臺轉發給操作維護中心；e，根據現有的組網情況和頻點分布情況對包含網絡信號頻點信息的掃描結果數據進行分析；f，最后根據分析出的問題小區來指導、實施網絡的數據和工程的調整。
在進行頻點掃描任務登記時，網絡規劃和優化人員通過在話統臺上針對每個小區登記頻點掃描話統任務，由基站控制器對基站發出頻點掃描的要求，基站控制器根據要求在每個小區中選擇合適的信道，并通知基站開始對所有頻點進行掃描，基站控制器通過基站維護消息將對網絡頻點測量所得的信息數據上報給基站控制器，由基站控制器送出掃描結果。
在進行頻點掃描方式時，可采用獨占式掃描和共享式掃描兩種掃描方式。
在選擇掃描方式中，在開局初期采用獨占方式，在大量放號后采用共享方式。
對掃描結果的頻點信息數據進行分析時，可以采用自動分析和人工分析兩種方式。
在自動分析中，通過輸入組網情況和小區的頻點分配模型，由計算機自動分析出問題小區。
在人工分析中，由有經驗的網絡規劃和優化人員直接根據現場頻點資源分配情況對問題小區掃描的數據進行分析。
在頻點掃描登記、選擇掃描方式、分析數據時，均可直接在現場的操作維護中心進行；也可通過遠程撥號、登錄到現場的操作維護中心進行。
從對本發明的上述方法的描述可以看出，本發明具有以下特點(1)網絡規劃優化人員可以使用該裝置對小區的頻點覆蓋、干擾進行判斷，避免了拿著測試儀器到處測量頻率的情況，同時也避免了觀察大量無關的話統數據的分析，極大地提高了工作效率。
(2)網絡規劃人員可以通過對基站掃描的主分集頻率信號的的差異的分析，有效地定位基站安裝主分集天線安裝不一致的故障，高效地定位這種基站工程安裝中經常發生的疑難問題。
(3)網絡規劃人員或維護人員可以使用該功能分析基站定向小區的天線可能存在天饋安裝問題(如天線朝向、天線接反)或天饋故障問題。
(4)還提供了獨占式和共享式兩種掃描方法，在進行頻點掃描的過程，不影響正常的通話業務，兼顧了用戶的利益。
下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步地詳細說明
圖1為本發明的方法流程示意圖。
圖2為無線網絡頻點掃描功能原理框圖。
請參閱圖1、圖2所示，本發明的方法基于現有網絡的維護中心、話統臺、基站控制器、移動臺，以及基站的基礎上，a，進行頻點掃描任務登記，將該登記信息下發到話統臺；b，話統臺通知基站控制器給基站下發包含掃描頻點集的掃描命令，并控制基站進行頻點掃描測試；c，經過一定時間后基站上報掃描測試結果給基站控制器；d，然后基站控制器再由經過話統臺轉發給操作維護中心；e，根據現有的組網情況和頻點分布情況對包含網絡信號頻點信息的掃描結果數據進行分析；f，最后根據分析出的問題小區來指導、實施網絡的數據和工程的調整。
無線網絡頻點掃描，主要對通過某個無線信道對系統中指定的區域和指定頻點集的信號水平的進行掃描。在實際開局時，網絡規劃和優化人員可以根據頻點掃描上報的結果來規劃和優化網絡，盡量避免網絡內頻點的干擾，也可以為找到網絡以外存在干擾源服務。由于同時掃描其主集和分集的信號，可以通過判斷對指定頻點集下的主、分集信號電平是否一致，來判斷基站的主分集天線的朝向是否一致，并及時做出調整，更好地優化網絡質量。
在進行頻點掃描任務登記時，網絡規劃和優化人員通過在話統臺上針對每個小區登記頻點掃描話統任務，由基站控制器對基站發出頻點掃描的要求，基站控制器根據要求在每個小區中選擇合適的信道，并通知基站開始對所有頻點進行掃描，基站控制器通過基站維護消息將對網絡頻點測量所得的信息數據上報給基站控制器，由基站控制器送出掃描結果。
登記頻點掃描任務是網絡規劃和優化人員通過在話統臺上針對每個小區登記頻點掃描話統任務，由基站控制器對基站發出頻點掃描的要求，基站控制器根據要求在每個小區中選擇合適的信道，并通知基站開始對所有頻點進行掃描，基站控制器通過基站維護消息將對干擾源測量所得數據上報給基站控制器，由基站控制器送出結果。根據開局的實際需求，用戶進行頻率掃描通過開始或者結束來實現頻率掃描的操作。頻率掃描的時間完全由用戶根據實際需要進行。
從實際的需要、功能實現的難度、程序復雜度等來考慮。小區頻點掃描提供了兩種掃描方式，獨占式掃描和共享式掃描。獨占式掃描需要占用一個通話信道，通話和掃描是互斥的；共享式掃描無需單獨占用通話信道，通話和掃描可以同時完成。前者的優點是掃描速度快，但是掃描需要占用通話信道，流程復雜。后者的優點是掃描無需占用通話信道，流程簡單，但是速度慢些。網絡規劃和優化人員可以根據實際情況進行選擇，一般在開局初期由于話無量低通常采用獨占方式，在大量放號后由于話務量高通常采用共享方式。
對掃描結果的數據進行分析時，分析可以采用自動分析和人工分析兩種方式。
自動分析通過輸入組網情況和小區的頻點分配模型，由計算機自動分析出問題小區。人工分析是有經驗的網絡規劃和優化人員，直接根據現場頻點資源分配情況對問題小區掃描的數據進行分析，給出分析結論。由于現場情況復雜，如地形，干擾，衰減等，會給自動分析的結論帶來影響，需要人工進行進一步分析排除這些情況。所以自動分析不能完全替代人工分析，但是自動分析可以對需要人工分析的小區進行快速篩選，從而大大簡化人工分析的工作量。
由于頻點掃描數據反應了整網的許多信息，使得網絡規劃和優化人員的通過分析頻點掃描數據就可以解決許多的規劃和優化工作，這樣網絡規劃和優化人員甚至無需到達現場就可以分析和定位網絡，使得在異地網絡規劃和優化成為可能。一種更為高效各工作方式是通過遠程撥號，登錄到現場的操作維護中心上，進行登記掃描任務、選擇掃描方式和分析掃描數據的工作，極大的提高了網絡規劃和優化人員的工作效率。當然也可直接在現場的操作維護中心進行登記掃描任務、選擇掃描方式和分析掃描數據的工作。
下面以在GSM系統為例，對掃描時間、掃描方式、掃描電平的監測和上報、掃描頻率以及驗證結果進行說明掃描時間考慮到網絡規劃原因，上行頻率掃描的時間可能較長，最長可以達到7天。
掃描方式(1)獨占式掃描
話統臺下發掃描統計任務后，基站控制器自動尋找一可用信道，把其上的通話切換走置該信道為故障。之后再發消息通知基站開始掃描，基站收到開始掃描消息后通知基站控制器所指定的載頻信道進行掃描，同時強制置該信道為故障，上報信道不可用的狀態改變報告，失敗時也請上報實際的狀態改變報告。記錄該信道正在進行掃描，因為基站控制器不記錄此信息。停止掃描時，后臺發來停止掃描消息，基站控制器直接轉發該消息到基站，基站停止小區下正在進行頻點掃描的信道上的掃描功能。同時返回停止掃描應答消息，及上報狀態改變報告。停止掃描應答消息中要帶停止的是具體那個信道，因為基站控制器沒有保存該信息。也就是說如果強制為故障的信道上報故障狀態改變報告，強制故障的標識被清除，就上報實際的狀態改變報告，基站應答基站控制器消息后上報的狀態改變報告都根據此標識來上報是否上報故障的狀態改變報告，還是實際的狀態改變報告。
以此來保證，基站控制器與基站的信道一致性。
需要注意的是基站控制器在開始掃描前，需要進行話務的切換，以保證掃描對正常的話務沒有影響。
在話統臺下發開始掃描命令以后，基站管理開始進行信道申請，如果無線資源管理發現有空閑的信道則立刻分配信道，改變該信道狀態，通知基站管理申請成功，基站管理向基站下發開始掃描命令。如果發現沒有空閑信道，無線資源管理將挑選一個正在進行通話的信道，將該通話切走，改變該信道狀態，通知基站管理申請成功，基站管理向基站下發開始掃描命令。如果等待基站響應的定時器超時，無線資源管理器恢復該信道為可用狀態。
共享式掃描基本同獨占式流程一致，但是簡單多了。該流程在測試過程中無需上報狀態改變報告，基站控制器無需切換話務，對于正在測試的話音(TCH)時隙，基站控制器仍然可以正常指配。
掃描電平的監測和上報(1)獨占式掃描基站將話音信道(TCH)的26個TDMA(復幀)中全部用于上行頻點進行掃描，統計干擾電平并上報給話統臺分析。
(1)共享式掃描基站將話音信道(TCH)的26個TDMA(復幀)中，24個用于話音的發送，一個用于隨路信令的發送，一個空閑。共享式掃描正是利用這個空閑時隙對上行頻點進行掃描，統計干擾電平并上報給話統臺分析。
掃描頻率(1)獨占式掃描在時間域上以1個復幀為周期即時常為8BP(8個突發脈沖)＝120/26ms。由于一次統計不準確，實際是把十次累加的主、分集電平值取平均值。這樣統計一次電平的時間為1200/26ms。
(1)共享式掃描在時間域上掃描一次頻率的電平為以26個復幀為周期即時常為26*8BP(8個突發脈沖)＝120ms。由于一次統計不準確，實際是把十次累加的主、分集電平值取平均值。這樣統計一次電平的時間為120ms。
我們可以看到在同樣的統計次數下，獨占式掃描的時間要比共享式掃描速度快26倍，但如果話統臺，在相同地周期中統計的次數也要多26倍，但這是以付出話音信道為代價的。所以對于短時間的掃描測試，且話音信道比較空閑時，使用獨占式掃描方式較好。對于長時間的掃描或者話音信道比較繁忙時使用共享式掃描方式較好。
驗證結果1、網內干擾的判斷模塊號M，小區號N，掃描時間大于30分鐘。
從表中可以看到，如果頻點B、D、F滿足互調關系，2B-F＝D，且D為小區的內部頻點，那么頻點D一定被干擾，該干擾是由頻點B和F造成的，是網內干擾。
2、網外干擾的判斷模塊號M，小區號N，掃描時間大于30分鐘。
從表中可以看出，頻點A、B、C、E、F的電平基本一致，但是網絡中沒有配置這些頻點，那么說明網絡中存在網外干擾，干擾范圍為A～F，因為網絡內部也發送了D頻點信號，所以D的電平較高。頻點D的干擾是由于外部頻點干擾造成的。
3、主分集天線一致的判斷模塊號M，小區號N，掃描時間大于30分鐘。
從上表中可以看到，基站掃描的頻點A到F主集和分集的電平具有較大差異，說明該小區的主分集天線存在較大偏差。
4、天饋系統的問題判斷如果對周邊的網絡頻點情況有確定的了解，如鄰小區的頻點信號等，則可以比較基站各定向小區掃描的信息同周邊的頻點信息是否一致，如果不一致且不存在外在的干擾情況，則可以推斷基站的天饋存在安裝問題或故障。
如果該基站是一個孤站或者周邊沒有確定的頻點信息，那么現場可以采用頻點發生器，向基站定向天線發射信號，然后比較掃描的該頻點信息的強弱情況并結合該信號發生器所在的位置判斷小區定向天饋是否存在安裝問題或故障。
模塊號M，小區號N，掃描時間大于30分鐘。
從上表中可以看到，基站掃描的頻點C的強度最高，而頻點E的強度較低，但是從規劃分板該小區正對的是頻點E的小區，而不是頻點C的小區，可以判斷該小區的天線朝向存在問題或天饋可能接反。
權利要求
1.一種利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，該方法基于現有網絡的維護中心、話統臺、基站控制器、移動臺，以及基站的基礎上，其特征在于a，進行頻點掃描任務登記，將該登記信息下發到話統臺；b，話統臺通知基站控制器給基站下發包含掃描頻點集的掃描命令，并控制基站進行頻點掃描測試；c，經過一定時間后基站上報掃描測試結果給基站控制器；d，然后基站控制器再由經過話統臺轉發給操作維護中心；e，根據現有的組網情況和頻點分布情況對包含網絡信號頻點信息的掃描結果數據進行分析；f，最后根據分析出的問題小區來指導、實施網絡的數據和工程的調整。
2.如權利要求1所述的利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，其特征在于在進行頻點掃描任務登記時，網絡規劃和優化人員通過在話統臺上針對每個小區登記頻點掃描話統任務，由基站控制器對基站發出頻點掃描的要求，基站控制器根據要求在每個小區中選擇合適的信道，并通知基站開始對所有頻點進行掃描，基站控制器通過基站維護消息將對網絡頻點測量所得的信息數據上報給基站控制器，由基站控制器送出掃描結果。
3.如權利要求1所述的利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，其特征在于在進行頻點掃描方式時，可采用獨占式掃描和共享式掃描兩種掃描方式。
4.如權利要求1或3所述的利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，其特征在于，在選擇掃描方式中，在開局初期采用獨占方式，在大量放號后采用共享方式。
5.如權利要求1所述的利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，其特征在于對掃描結果的頻點信息數據進行分析時，可以采用自動分析和人工分析兩種方式。
6.如權利要求5所述的利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，其特征在于在自動分析中，通過輸入組網情況和小區的頻點分配模型，由計算機自動分析出問題小區。
7.如權利要求5所述的利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，其特征在于在人工分析中，由有經驗的網絡規劃和優化人員直接根據現場頻點資源分配情況對問題小區掃描的數據進行分析。
8.如權利要求1所述的利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，其特征在于在頻點掃描登記、選擇掃描方式、分析數據時，均可直接在現場的操作維護中心進行；也可通過遠程撥號、登錄到現場的操作維護中心進行。
全文摘要
本發明公開了一種利用頻點掃描進行無線網絡規劃和優化的方法，該方法進行頻點掃描任務登記，話統臺通知基站控制器給基站下發包含掃描頻點集的掃描命令，并控制基站進行頻點掃描測試；基站上報掃描測試結果給基站控制器；基站控制器再由話統臺轉發給操作維護中心；網絡規劃和優化人員對數據進行分析；根據分析出的問題小區來指導、實施網絡的數據和工程的調整。該方法在不影響正常的通話的前提下，極大地提高了人員工作效率。
文檔編號H04W24/04GK1392742SQ0111344
公開日2003年1月22日 申請日期2001年6月15日 優先權日2001年6月15日
發明者哈勤和 申請人:華為技術有限公司