CN101753228A - 一种小区天线角度状态检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及对基站天线的物理状态、尤其是角度状态进行检测的技术。一种小区天线角度状态检测装置及方法，包括：根据当前小区的至少两个周边小区内移动终端上报的接收到的所述当前小区天线发射信号的信号强度信息，确定当前小区天线发射信号在所述周边小区天线所在位置处的信号强度；根据所述信号强度，以及所述周边小区天线相对于当前小区天线的位置确定当前小区天线的角度状态。由于根据小区天线发射信号在至少两个周边小区天线所在位置处的信号强度，以及至少两个周边小区天线相对于该小区天线的位置确定该小区天线的角度状态，而不必携带仪器到现场进行测量，从而提高了天线角度状态检测效率。

Description

一种小区天线角度状态检测方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及对小区天线的物理状态、尤其是角度状态进行检测的技术。

背景技术

在移动通信网络中，小区天线作为负责空中无线信号收发的关键器件，其物理状态(如方向角、下倾角等)最直接地影响到移动通信网络的无线覆盖能力。而基站天线长期工作在全天候环境下，容易受到恶劣天气的影响，导致天线方位角、下倾角变化，从而引起通信质量问题，因此对天线的角度物理状态检查成为日常无线网络优化的一项重要工作。

小区天线的角度物理状态通常包括方向角和下倾角。天线的方向角指的是天线在水平方向偏转角度，一般以正北方向为基准0度。天线的下倾角指的是天线在垂直方向偏转的角度，一般以平行于地平线的方向为基准0度。

在现有技术中对小区天线的角度物理状态进行检测的方法通常是由工程师到达天线现场，使用度量工具测量天线的角度。显然，这种方法需要耗费较大的人力、物力，并具有登高的危险，而且在测量过程中还需要中断天线的工作，对通信网络造成影响。因此，现有技术的检测方法效率低、风险高、而且影响网络的通讯。

发明内容

本发明实施例提供了一种小区天线角度状态检测方法及装置，用于提高小区天线角度状态检测的效率。

一种小区天线角度状态检测方法，包括：

根据当前小区的至少两个周边小区内移动终端上报的所述当前小区天线发射信号的信号强度信息，确定所述当前小区天线发射信号在至少两个周边小区天线所在位置处的信号强度；

根据所述当前小区天线发射信号在所述周边小区天线所在位置处的信号强度，以及所述周边小区天线相对于当前小区天线的位置确定当前小区天线的角度状态。

一种小区天线角度状态检测装置，包括：

信号强度信息获得模块，用于获得当前小区的至少两个周边小区内移动终端上报的所述当前小区天线发射信号的信号强度信息；

信号强度确定模块，用于根据所述信号强度信息获得模块获得的信号强度信息，确定所述当前小区天线发射信号在所述周边小区的天线所在位置处的信号强度；

角度状态确定模块，用于根据所述信号强度确定模块确定的信号强度，以及所述周边小区的天线相对于所述当前小区天线的位置确定当前小区天线的角度状态。

本发明实施例由于根据小区天线发射信号在至少两个周边小区天线所在位置处的信号强度，以及所述至少两个周边小区天线相对于该小区天线的位置确定该小区天线的角度状态，而不必携带仪器、仪表到现场进行测量，从而提高了小区天线角度状态检测的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的小区A周边小区分布示意图；

图2为本发明实施例的天线A角度状态检测方法流程图；

图3为本发明实施例的天线A发射信号在天线B处的信号强度计算示意图；

图4为本发明实施例的计算天线A方向角的示意图；

图5为本发明实施例的计算天线A下倾角的示意图；

图6为本发明实施例的小区天线角度状态检测方法结构示意图。

具体实施方式

在移动通信网络系统中，移动终端在特定工作模式下会定期地向网络侧上报自己所接收到的网络无线信号的强度和质量，以便网络侧对终端进行功率控制和移动性管理。例如，移动终端在同一位置可能同时收到多个小区天线发送的信号，移动终端会根据一定规则选择一个最优的小区作为服务小区，而同时监测其它小区信号，在移动过程或条件改变时适时地更新自己的服务小区。移动终端在通话状态下每隔一定时间通过上行信道(例如GSM系统中是通过SACCH信道)向网络侧设备(例如GSM系统中的基站控制器BSC)报告自己所接收到的服务小区和相邻小区信号电平强度值。本发明实施例通过统计海量移动终端上报的服务小区和相邻小区信号电平强度值，可以确定小区天线发射信号的信号强度分布情况；根据发射信号的信号强度分布情况可以分析出小区天线的角度状态。根据该方法则不必派遣检测人员外出到现场进行检测、测量，节约了大量的人力、物力，提高了检测效率；而且检测过程中不必中断天线信号，不会影响网络通讯。

下面以检测小区天线A的角度状态为例，结合附图具体说明本发明实施例的技术方案。

如图1所示，小区A的天线为天线A，在小区A周边有小区B、小区C、小区D、小区E等。小区B、C、D、E的天线分别为天线B、C、D、E。天线A发射的信号可以覆盖到小区A、B、C、D、E等。可以将接收并上报接收到的天线A发射信号强度的非小区A内的移动终端视为小区A周边小区内的移动终端。

对于天线A的角度状态检测方法，流程图如图2所示，包括如下具体步骤：

S201、获得小区A周边小区中的至少两个小区内的移动终端上报的接收天线A发射信号的信号强度信息。

在小区A的周边小区B、C、D、E等中，至少要获得其中两个小区内的移动终端上报的接收天线A发射信号的信号强度信息。比如，获得小区B以及小区C内的移动终端上报的接收天线A发射信号的信号强度信息：具体可以是将小区B作为服务小区的移动终端视为小区B内的移动终端，将小区C作为服务小区的移动终端视为小区C内的移动终端，然后获得小区B、C内移动终端上报的所接收到的相邻小区A天线A发射信号的信号强度信息(例如在GSM系统中从SACCH信道中获得该信号强度信息)。

当然，如果为了获得更为精确的检测结果，可以获得更多周边小区内移动终端上报的接收天线A发射信号的信号强度信息。

S202、根据获得的信号强度信息，确定天线A发射的信号在小区A周边小区中的至少两个小区的天线所在位置处的信号强度。

以小区B为例具体讲述：天线A发射的信号可以覆盖小区A，还可以覆盖到其周边小区，例如小区B。在小区B中各个不同位置可以接收到信号强度不等的天线A所发送的信号。可以将小区B内移动终端上报的接收天线A发射信号的信号强度进行统计计算得到统计值(例如统计均值、或者方差值等)，作为天线B所在位置能够接收到天线A所发射信号的信号强度值。换而言之，将该统计值作为天线A发射信号在天线B处的信号强度值。

除了将统计平均值作为天线B处的信号强度值，本领域技术人员还可以根据具体情况，采用其它统计方法来确定天线A发射信号在天线B处的信号强度值，例如方差法等，此处不再一一赘述。

此外，为了更进一步使得计算结果准确，还可以将与天线B邻近小区内移动终端上报的接收天线A发射信号的信号强度信息考虑进来。例如，如图3所示，与天线B邻近的有小区G、D。则将小区B、G、D内移动终端上报的接收天线A发射信号的信号强度进行平均所得到统计值(例如统计均值、或者方差值等)作为天线A发射信号在天线B处的信号强度值，可以使得计算的天线B处的信号强度值更为准确。

对于其它周边小区，例如小区C、D、E、F等都可以依据上述方法分别确定这些小区的天线C、天线D、天线E、天线F所在位置处覆盖的天线A发射信号的信号强度。

S203、根据小区A周边小区中的至少两个小区的天线所在位置处的信号强度，以及小区A周边小区中的至少两个小区的天线相对于天线A的位置确定天线A的角度状态。

对于天线A的角度状态的判断，至少需要两点不同地理位置的天线所在位置处覆盖的天线A发射信号的信号强度。

假设如图4所示，天线B与天线C为处于不同地理位置的天线，且根据上述的方法计算出了天线A发射信号分别在天线B与天线C处的信号强度为P₁、P₂；根据天线A、B、C的经纬度信息可以确定天线B、C在水平面上相对于天线A的位置；根据天线B、C在水平面上相对于天线A的位置以及P₁、P₂可以得到天线A的方向角α，一种简单的计算方法可以根据如下公式计算：

α＝W₁×arctan(l₁/m₁)+W₂×arctan(l₂/m₂)        (1)

其中，arctan表示对其后括号内的值取反正切，W₁、W₂为加权系数。l₁、l₂分别为在水平平面上天线B、C与天线A在南北方向的距离差值，m₁、m₂分别为在同一水平面上天线B、C与天线A在东西方向的距离差值。一种具体确定W₁、W₂的方法可以为：W₁＝P₁/(P₁+P₂)；W₂＝P₂/(P₁+P₂)。

为了获得更精确的计算结果，可以根据n(＞2)个天线相对于天线A在同一水平平面上的南北方向的距离差值l₁～l_n，东西方向的距离差值m₁～m_n，以及天线A发射信号在这些天线所在位置处的信号强度P₁～P_n得到天线A的方向角α：

$\mathrm{\α}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{W}_i\×\arctan (l_i/m_i)---\left(2\right)$

其中，n为周边小区天线个数，i为自然数。W_i的一种具体确定方法可以是：

$W_i=P_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j---\left(3\right)$

其中，j为自然数。

本领域技术人员可以根据本发明实施例公开的技术内容，轻而易举采用其它具体公式来计算天线A的方向角，此处不再一一赘述。

类似的，天线A的下倾角β也可以根据天线B、C相对于天线A的水平方向直线距离d₁、d₂，天线A的发射端到天线B、C所处地面的垂直方向直线距离h₁、h₂以及P₁、P₂计算得到(图5示出了天线B相对于天线A的水平方向直线距离以及天线A的发射端到天线B所处地面的垂直方向直线距离)：

β＝W₁×arctan(h₁/d₁)+W₂×arctan(h₂/d₂)        (4)

一种具体确定W₁、W₂的方法可以为：W₁＝P₁/(P₁+P₂)；W₂＝P₂/(P₁+P₂)。

一种获得h₁、h₂的简单方法可以是以天线A的挂高作为h₁、h₂值。这样，根据天线A、B、C的经纬度信息就可以确定d₁、d₂，以及h₁、h₂。

为了获得更精确的计算结果，可以根据多个天线相对于天线A水平方向直线距离d₁～d_n，天线A的顶端到各天线所处地面的垂直方向直线距离h₁～h_n，以及天线A发射信号在这些天线所在位置处的信号强度P₁～P₂得到天线A的下倾角β：

$\mathrm{\β}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{W}_i\×\arctan (h_i/d_i)---\left(5\right)$

其中，n为周边小区天线的个数，i为自然数。W_i的确定方法可以是：

$W_i=P_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j---\left(6\right)$

其中，j为自然数。

本领域技术人员可以根据本发明实施例公开的技术内容，轻而易举采用其它具体公式来计算天线A的方向角，此处不再一一赘述。

本领域技术人员可以理解，虽然上述说明中，为便于理解，对方法的步骤采用了顺序性描述，但是应当指出，对于上述步骤的顺序并不作严格限制。

本发明实施例提供的一种小区天线角度状态检测装置，如图6所示，包括：信号强度信息获得模块601、强度确定模块602、角度状态确定模块603。

信号强度信息获得模块601用于获得当前小区的至少两个周边小区内移动终端上报的接收所述当前小区天线发射信号的信号强度信息。

信号强度确定模块602用于根据所述信号强度信息获得模块获得的信号强度信息，确定所述当前小区天线发射信号在所述至少两个周边小区的天线所在位置处的信号强度。信号强度的具体确定方法在前述已相信介绍，此处不再赘述。

角度状态确定模块603用于根据所述信号强度确定模块确定的信号强度，以及所述至少两个周边小区的天线相对于所述当前小区天线的位置确定当前小区天线的角度状态。

角度状态确定模块603具体可以包括：方向角确定单元。

方向角确定单元，用于根据所述当前小区天线发射信号在所述至少两个周边小区的天线所在位置处的信号强度，以及所述至少两个周边小区的天线在水平平面上相对于所述当前小区天线的位置确定述当前小区天线的方向角。具体的方向角确定方法，在步骤S203中已详细介绍，此处不再赘述。

角度状态确定模块603具体可以包括：下倾角确定单元。

下倾角确定单元，用于根据所述当前小区天线发射信号在所述至少两个周边小区的天线所在位置处的信号强度，以及所述至少两个周边小区的天线相对于所述当前小区天线的水平方向直线距离、所述当前小区天线发射端到所述至少两个周边小区的天线所处地面的垂直方向直线距离确定所述当前小区天线的下倾角。具体的下倾角确定方法，在步骤S203中已详细介绍，此处不再赘述。

本发明实施例由于根据小区天线发射信号在至少两个周边小区天线所在位置处的信号强度，以及所述至少两个周边小区天线相对于该小区天线的位置确定该小区天线的角度状态，而不必携带仪器、仪表到现场进行测量，从而提高了小区天线角度状态检测的效率。

由于根据周边小区天线相对于该小区天线的位置可以根据各小区天线的经纬度确定，而各小区天线的经纬度又是已知的，因此，可以避免测量小区天线位置的工作量，进一步提高了小区天线角度状态检测的效率。

由于获得小区的至少两个周边小区内移动终端上报的接收到的所述当前小区天线发射信号的信号强度信息，可以直接从基站获得，不必额外派遣人员去做测试，进一步提高了小区天线角度状态检测的效率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

还可以理解的是，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种小区天线角度状态检测方法，其特征在于，包括：

根据当前小区的至少两个周边小区内移动终端上报的所述当前小区天线发射信号的信号强度信息，确定所述当前小区天线发射信号在所述周边小区天线所在位置处的信号强度；

根据确定的信号强度，以及所述周边小区天线相对于当前小区天线的位置确定当前小区天线的角度状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述周边小区天线所在位置处的信号强度，具体包括：

对于所述周边小区中的一个小区，将该小区内移动终端接收所述当前小区天线发射信号的信号强度的统计值，作为该小区的天线所在位置处的信号强度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述周边小区天线所在位置处的信号强度，具体包括：

对于所述周边小区中的第一小区，将所述第一小区、第二小区以及第三小区内移动终端接收所述当前小区天线发射信号的信号强度的统计值，作为所述第一小区的天线所在位置处的信号强度；所述第二小区、第三小区为与所述第一小区的天线邻近的小区。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前小区天线的角度包括所述当前小区天线的方向角；以及

所述当前小区天线的方向角根据所述当前小区天线发射信号在所述周边小区的天线所在位置处的信号强度，以及所述周边小区的天线在水平平面上相对于所述当前小区天线的位置所确定的。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前小区天线的方向角具体根据如下公式确定：

α＝W₁×arctan(l₁/m₁)+W₂×arctan(l₂/m₂)

其中，α为所述当前小区天线的方向角；l₁、l₂分别为在水平平面上所述至少两个周边小区的天线与所述当前小区天线在南北方向的距离差值；m₁、m₂分别为在水平平面上至少两个周边小区的天线与所述当前小区天线在东西方向的距离差值；W₁、W₂为加权系数，具体确定方法为：

W₁＝P₁/(P₁+P₂)；

W₁＝P₂/(P₁+P₂)；

其中，P₁、P₂分别为所述当前小区天线发射信号在至少两个周边小区天线所在位置处的信号强度。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当前小区天线的方向角具体根据如下公式确定：

$\mathrm{\α}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{W}_i\×\arctan (l_i/m_i)$

其中，n为所述周边小区的天线的个数，i为自然数，l_i为第i个周边小区的天线在水平平面上对于所述当前小区天线的南北方向的距离差值，m_i为第i个周边小区的天线在水平平面上对于所述当前小区天线的东西方向的距离差值，W_i为第i个加权系数，具体确定方法为：

$W_i=P_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j$

其中，j为自然数，P_i、P_j分别为所述当前小区天线发射信号在第i、j个周边小区天线所在位置处的信号强度。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前小区天线的角度状态包括所述当前小区天线的下倾角；以及

所述当前小区天线的下倾角根据所述当前小区天线发射信号在所述周边小区的天线所在位置处的信号强度，以及所述周边小区的天线相对于所述当前小区天线的水平方向直线距离、所述当前小区天线发射端到所述周边小区的天线所处地面的垂直方向直线距离确定的。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当前小区天线的下倾角具体根据如下公式确定：

β＝W₁×arctan(h₁/d₁)+W₂×arctan(h₂/d₂)

其中，β为所述当前小区天线的下倾角；d₁、d₂为所述至少两个周边小区的天线相对于所述当前小区天线的水平方向直线距离；h₁、h₂所述当前小区天线的发射端到所述至少两个周边小区的天线所处地面的垂直方向直线距离；W₁、W₂为加权系数，具体确定方法为：

W₁＝P₁/(P₁+P₂)；

W₂＝P₂/(P₁+P₂)；

其中，P₁、P₂分别为所述当前小区天线发射信号在至少两个周边小区天线所在位置处的信号强度。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当前小区天线的下倾角具体根据如下公式确定：

$\mathrm{\β}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{W}_i\×\arctan (h_i/d_i)$

其中，n为所述周边小区的天线的个数，i为自然数，d_i为第i个周边小区的天线相对于所述当前小区天线水平方向直线距离，h_i为所述当前小区天线的发射端到第i个周边小区的天线所处地面的垂直方向直线距离值，W_i为第i个加权系数，具体确定方法为：

$W_i=P_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_j$

其中，j为自然数，P_i、P_j分别为所述当前小区天线发射信号在第i、j个周边小区天线所在位置处的信号强度。

10.一种小区天线角度状态检测装置，其特征在于，包括：

信号强度信息获得模块，用于获得当前小区的至少两个周边小区内移动终端上报的所述当前小区天线发射信号的信号强度信息；

信号强度确定模块，用于根据所述信号强度信息获得模块获得的信号强度信息，确定所述当前小区天线发射信号在所述周边小区的天线所在位置处的信号强度；

角度状态确定模块，用于根据所述信号强度确定模块确定的信号强度，以及所述周边小区的天线相对于所述当前小区天线的位置确定当前小区天线的角度状态。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述角度状态确定模块包括：

方向角确定单元，用于根据所述当前小区天线发射信号在所述周边小区的天线所在位置处的信号强度，以及所述周边小区的天线在水平平面上相对于所述当前小区天线的位置确定述当前小区天线的方向角。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述角度状态确定模块包括：

下倾角确定单元，用于根据所述当前小区天线发射信号在所述周边小区的天线所在位置处的信号强度，以及所述周边小区的天线相对于所述当前小区天线的水平方向直线距离、所述当前小区天线发射端到所述周边小区的天线所处地面的垂直方向直线距离确定所述当前小区天线的下倾角。

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