公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)研究

時(shí)間:2022-09-14 09:49:56

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公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)研究

摘要:隨著我國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,通信基站大量建設(shè)和投入使用,極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。但同時(shí),我國(guó)通信基礎(chǔ)設(shè)施尤其是公眾移動(dòng)通信基站的建設(shè)和管理仍然存在一些問(wèn)題。本文在對(duì)寧夏目前公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站管理存在的問(wèn)題進(jìn)行深入調(diào)研的基礎(chǔ)上,研究和設(shè)計(jì)了一種便攜式的公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng),介紹了公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)工作原理,并通過(guò)工作實(shí)例驗(yàn)證了公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)對(duì)寧夏無(wú)線電管理工作的重要促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞:公眾移動(dòng)通信;臺(tái)站核查;數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)

近年來(lái),隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)公眾移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼。2G通信基站依舊在發(fā)揮著語(yǔ)音通信基礎(chǔ)性作用,3G/4G通信的應(yīng)用也已經(jīng)成熟,5G通信已經(jīng)開始正式商用。移動(dòng)通信技術(shù)的大量應(yīng)用,極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。但同時(shí),通信運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行基站建設(shè)時(shí)存在的一些問(wèn)題給無(wú)線電管理工作帶來(lái)了挑戰(zhàn)。本文研究設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于寧夏無(wú)線電臺(tái)站數(shù)據(jù)庫(kù)的便攜式臺(tái)站核查系統(tǒng),該系統(tǒng)可以加裝在車輛上,能夠大范圍收集轄區(qū)內(nèi)的基站信息并與臺(tái)站數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),篩查出不合規(guī)的基站,為無(wú)線電臺(tái)站管理和行政執(zhí)法工作提供數(shù)據(jù)支撐。

1背景及現(xiàn)狀

隨著“十三五”建設(shè)的圓滿收官,寧夏無(wú)線電管理事業(yè)有了巨大的發(fā)展,無(wú)線電管理水平和技術(shù)能力有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但在一些領(lǐng)域仍然存在短板。隨著5G通信技術(shù)的全面應(yīng)用,通信基站的數(shù)量和密度越來(lái)越大,已成為無(wú)線電臺(tái)站管理工作的重中之重。但目前寧夏針對(duì)公眾移動(dòng)通信基站的核查工作仍然依靠傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段來(lái)實(shí)現(xiàn),核查工作量大,分析非常困難。無(wú)線電管理機(jī)構(gòu)尚無(wú)公眾通信網(wǎng)臺(tái)站專用的核查系統(tǒng),隨著基站數(shù)量的增加,建設(shè)與管理的矛盾越來(lái)越突出。同時(shí),通信運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行通信基站審批、建設(shè)和使用時(shí)也存在一些違規(guī)問(wèn)題,例如:基站變遷但未及時(shí)到無(wú)線電管理部門更新基站信息導(dǎo)致與登記數(shù)據(jù)不符,基站鐵塔加裝未登記設(shè)備,基站參數(shù)超標(biāo)、基站超期未檢,基站或中繼臺(tái)的登記漏報(bào)、瞞報(bào)、誤報(bào)、少報(bào)等。上述問(wèn)題常常給正常的無(wú)線電通信帶來(lái)潛在的干擾威脅,給無(wú)線電管理工作帶來(lái)挑戰(zhàn)。為加強(qiáng)對(duì)公眾移動(dòng)通信臺(tái)(站)的管理,建設(shè)相關(guān)核查系統(tǒng)勢(shì)在必行。無(wú)線電管理機(jī)構(gòu)可以利用公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng),通過(guò)日常巡查主動(dòng)核查移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商上報(bào)的臺(tái)站數(shù)據(jù)資料的完整性和正確性,及時(shí)消除公眾移動(dòng)通信臺(tái)(站)信息中存在的各類問(wèn)題,加大對(duì)公眾無(wú)線通信基站的管理力度,切實(shí)履行無(wú)線電臺(tái)(站)管理職責(zé)。

2公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)的設(shè)計(jì)架構(gòu)

2.1系統(tǒng)組成及軟硬件結(jié)構(gòu)

公眾網(wǎng)臺(tái)站全網(wǎng)核查系統(tǒng)由核查設(shè)備主機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)終端(用于安裝核查系統(tǒng)軟件)、核查系統(tǒng)軟件構(gòu)成,可實(shí)現(xiàn)對(duì)三大運(yùn)營(yíng)商2G/3G/4G/5G多種制式基站進(jìn)行同時(shí)核查,并與運(yùn)營(yíng)商上報(bào)基站數(shù)據(jù)比對(duì),形成核查數(shù)據(jù)報(bào)表。運(yùn)營(yíng)商基站數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一體化平臺(tái)的臺(tái)站業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中,核查需求的相關(guān)數(shù)據(jù)信息通過(guò)臺(tái)站業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換模塊提取到核查系統(tǒng)中。系統(tǒng)組成如圖1所示。系統(tǒng)具備通用型控制網(wǎng)絡(luò)接口(RJ-45),可通過(guò)外部計(jì)算機(jī)等對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行配置、調(diào)試和操作,并提供配套的系統(tǒng)配置應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟硬件架構(gòu)如圖2所示。

2.2系統(tǒng)工作流程

公眾網(wǎng)核查系統(tǒng)操作主要包括以下流程:核查前準(zhǔn)備。主要是對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和軟件進(jìn)行必要的檢查,確保其可用性,并確定檢查任務(wù)和路線。同時(shí)將相應(yīng)的臺(tái)站業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的臺(tái)站數(shù)據(jù)資料拷貝到系統(tǒng)的筆記本電腦中,并與核查系統(tǒng)軟件建立關(guān)聯(lián)。實(shí)施核查。根據(jù)確定的任務(wù)和核查路線進(jìn)行核查,在核查中實(shí)時(shí)與計(jì)算機(jī)終端中的臺(tái)站業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,實(shí)時(shí)對(duì)檢查到的臺(tái)站情況利用不同顏色顯示其狀態(tài),對(duì)嚴(yán)重違規(guī)臺(tái)站進(jìn)行告警提示。統(tǒng)計(jì)分析。核查完成后,根據(jù)要求的格式,結(jié)合核查采集數(shù)據(jù),生成統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。系統(tǒng)工作流程如圖3所示。

2.3應(yīng)用模式

(1)實(shí)時(shí)模式系統(tǒng)可部署在移動(dòng)監(jiān)測(cè)車上,此時(shí)計(jì)算機(jī)終端直接和核查設(shè)備通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,公眾移動(dòng)通信基站核查終端采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到核查軟件進(jìn)行分析處理,并顯示和存儲(chǔ)(見(jiàn)圖4)。(2)離線模式在該模式下,核查終端通過(guò)人工背負(fù),也可將終端部署在車輛中但不與計(jì)算機(jī)終端和核查軟件連接。此時(shí)核查終端設(shè)備采集到數(shù)據(jù)后直接存儲(chǔ)到TF卡中,核查完成后,通過(guò)手動(dòng)方式將數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入核查系統(tǒng)軟件中進(jìn)行分析處理(見(jiàn)圖5)。

2.4系統(tǒng)功能組成

(1)地圖實(shí)時(shí)核查功能在公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)的實(shí)時(shí)模式下,測(cè)試人員通過(guò)與核查終端設(shè)備相連的計(jì)算機(jī)終端,結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS),可實(shí)時(shí)查看核查到的基站列表信息。地理信息系統(tǒng)功能包括(見(jiàn)圖6):基本功能:地圖文件裝載切換,放大、縮小、漫游、全覽。輔助功能:距離、方位角標(biāo)尺計(jì)算,圖層選擇顯示,元素查找,覆蓋面積計(jì)算。鷹眼功能:提供縮小了的地圖預(yù)覽窗口,指示當(dāng)前顯示在地圖中的位置。運(yùn)營(yíng)商基站位置顯示:顯示運(yùn)營(yíng)商注冊(cè)基站分布情況,并滿足定位和位置查詢的需求。(2)軌跡回放與站址解析功能核查終端路測(cè)的軌跡同步顯示在地圖界面,而且可查看歷史軌跡,方便規(guī)劃路測(cè)路線。操作者可以對(duì)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)地址進(jìn)行解析,得到結(jié)構(gòu)化地址信息。在地圖界面中,軌跡線顯示并標(biāo)記各個(gè)軌跡記錄點(diǎn)信息,包括時(shí)間、經(jīng)緯度等(見(jiàn)圖7)。(3)基站信息展示功能公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)可以將運(yùn)營(yíng)商基站數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng),并可對(duì)基站數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)。核查系統(tǒng)能夠以總覽或區(qū)域方式顯示基站的位置分布。在電子地圖上能夠即時(shí)了解基站的具體分布信息,以及具體基站的經(jīng)緯度、上報(bào)時(shí)間、場(chǎng)強(qiáng)值等關(guān)鍵信息。通過(guò)設(shè)置,已上報(bào)登記的基站能夠以不同顏色圖標(biāo)顯示不同運(yùn)營(yíng)商、不同通信制式。不明基站用帶有顯著顏色的邊框閃爍提醒顯示(見(jiàn)圖8)。除在地圖界面顯示基站信息外,核查系統(tǒng)還能以列表形式顯示檢測(cè)到的所有基站信息和基站的場(chǎng)強(qiáng)分布情況,并提供運(yùn)營(yíng)商、通信制式、基站類型等關(guān)鍵字段的信息檢索。核查系統(tǒng)可以按運(yùn)營(yíng)商或其他指定條件導(dǎo)出核查結(jié)果報(bào)表(見(jiàn)圖9)。(4)基站數(shù)據(jù)分析功能公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉降幕緮?shù)據(jù)與臺(tái)站庫(kù)進(jìn)行比對(duì)分析,獲得基站數(shù)據(jù)的分析比對(duì)報(bào)告,提交到臺(tái)站管理部門和行政執(zhí)法部門進(jìn)行進(jìn)一步核實(shí)。數(shù)據(jù)分析功能可對(duì)路測(cè)中采集到各個(gè)網(wǎng)絡(luò)制式的基站信息進(jìn)行匯總計(jì)算,利用曲線圖、堆積圖、柱狀圖等方式,結(jié)合電子地圖直觀地顯示轄區(qū)的基站分布情況。同時(shí),核查系統(tǒng)可以對(duì)各個(gè)基站采集的空口信令進(jìn)行歷史記錄,亦可以對(duì)臨時(shí)架設(shè)的基站進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記(見(jiàn)圖10)。

3應(yīng)用實(shí)例

銀川市西夏區(qū)各類高等教育學(xué)府云集,隨著基礎(chǔ)設(shè)施的不斷開發(fā)和建設(shè),各家運(yùn)營(yíng)商的公眾移動(dòng)通信基站在此全面建設(shè)和部署。為了解西夏區(qū)公眾移動(dòng)通信基站建設(shè)情況,我們將公眾移動(dòng)通信網(wǎng)基站核查系統(tǒng)部署在移動(dòng)監(jiān)測(cè)車上,通過(guò)路測(cè)的方式,收集區(qū)域內(nèi)基站分布情況,并實(shí)時(shí)與臺(tái)站數(shù)據(jù)庫(kù)中信息進(jìn)行比對(duì)。圖11所示為在西夏區(qū)大學(xué)城的路測(cè)軌跡和基站分布情況。通過(guò)地圖展示,可以看到在大學(xué)城周邊分布著數(shù)量眾多的三大運(yùn)營(yíng)商基站。然后,我們將各家運(yùn)營(yíng)商不同制式的基站統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示在地圖上,如圖12所示。圖11大學(xué)城周邊路測(cè)軌跡和基站位置顯示通過(guò)基站信息圖,我們發(fā)現(xiàn)大學(xué)城周邊共有377個(gè)基站,其中已上報(bào)臺(tái)站數(shù)據(jù)庫(kù)的基站有135個(gè),未上報(bào)臺(tái)站數(shù)據(jù)庫(kù)的基站有242個(gè),未上報(bào)基站占比為64.2%。分運(yùn)營(yíng)商來(lái)看,移動(dòng)2G制式未上報(bào)基站有69個(gè),已上報(bào)基站有39個(gè),未上報(bào)基站占比為63.9%;4G制式未上報(bào)基站有82個(gè),已上報(bào)基站有10個(gè),未上報(bào)基站占比為89.1%。聯(lián)通3G制式未上報(bào)基站有17個(gè),已上報(bào)基站有29個(gè),未上報(bào)基站占比為37.0%;4G制式未上報(bào)基站有31個(gè),已上報(bào)基站有11個(gè),未上報(bào)基站占比為73.8%。電信2G制式未上報(bào)基站有1個(gè),已上報(bào)基站有22個(gè),未上報(bào)基站占比為4.3%;4G制式未上報(bào)基站有42個(gè),已上報(bào)基站有24個(gè),未上報(bào)基站占比為63.6%。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)我們可以得出結(jié)論:在各電信運(yùn)營(yíng)商中,移動(dòng)公司基站數(shù)量最多,但未上報(bào)臺(tái)站數(shù)據(jù)庫(kù)的基站占比較大;分制式來(lái)說(shuō),4G基站未上報(bào)比例明顯大于2G和3G基站。由以上應(yīng)用實(shí)例,我們可以發(fā)現(xiàn),通過(guò)此公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng),可以方便快捷地對(duì)轄區(qū)內(nèi)公眾移動(dòng)通信基站進(jìn)行監(jiān)測(cè)核查統(tǒng)計(jì),為無(wú)線電臺(tái)站規(guī)范化管理和行政執(zhí)法提供有力的技術(shù)支撐。

4總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展和公眾移動(dòng)通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用,針對(duì)運(yùn)營(yíng)商通信基站的管理面臨臺(tái)站數(shù)量日益增多、管理難度加大等挑戰(zhàn)。通過(guò)分析寧夏公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站管理工作現(xiàn)狀和存在的實(shí)際問(wèn)題,本文研究設(shè)計(jì)了一套符合寧夏公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站管理工作實(shí)際需求的核查系統(tǒng),可以使寧夏的無(wú)線電臺(tái)站核查和管理工作更加高效便捷。本文所設(shè)計(jì)的公眾移動(dòng)通信網(wǎng)臺(tái)站核查系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單利用了無(wú)線電管理平臺(tái)的頻率臺(tái)站數(shù)據(jù),未涉及與管理系統(tǒng)更加深入的融合。實(shí)現(xiàn)臺(tái)站核查與管理系統(tǒng)高效互聯(lián)互通、深度融合協(xié)同,是智能化核查系統(tǒng)未來(lái)研究的重點(diǎn)。在目前研究的基礎(chǔ)上,將來(lái)還要對(duì)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)挖掘做更加深入的研究。

作者:郭景陽(yáng) 單位:寧夏回族自治區(qū)無(wú)線電監(jiān)測(cè)站