公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)研究

導(dǎo)語：公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著我國移動通信產(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)社會的發(fā)展。但同時，我國通信基礎(chǔ)設(shè)施尤其是公眾移動通信基站的建設(shè)和管理仍然存在一些問題。本文在對寧夏目前公眾移動通信網(wǎng)臺站管理存在的問題進(jìn)行深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，研究和設(shè)計了一種便攜式的公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)，介紹了公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)工作原理，并通過工作實例驗證了公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)對寧夏無線電管理工作的重要促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：公眾移動通信；臺站核查；數(shù)據(jù)庫比對

近年來，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，我國公眾移動通信基礎(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。移動通信技術(shù)的大量應(yīng)用，極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。但同時，通信運營商在進(jìn)行基站建設(shè)時存在的一些問題給無線電管理工作帶來了挑戰(zhàn)。本文研究設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于寧夏無線電臺站數(shù)據(jù)庫的便攜式臺站核查系統(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)的基站信息并與臺站數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，篩查出不合規(guī)的基站，為無線電臺站管理和行政執(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，寧夏無線電管理事業(yè)有了巨大的發(fā)展，無線電管理水平和技術(shù)能力有了長足的進(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)量和密度越來越大，已成為無線電臺站管理工作的重中之重。但目前寧夏針對公眾移動通信基站的核查工作仍然依靠傳統(tǒng)監(jiān)測手段來實現(xiàn)，核查工作量大，分析非常困難。無線電管理機構(gòu)尚無公眾通信網(wǎng)臺站專用的核查系統(tǒng)，隨著基站數(shù)量的增加，建設(shè)與管理的矛盾越來越突出。同時，通信運營商在進(jìn)行通信基站審批、建設(shè)和使用時也存在一些違規(guī)問題，例如：基站變遷但未及時到無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，基站或中繼臺的登記漏報、瞞報、誤報、少報等。上述問題常常給正常的無線電通信帶來潛在的干擾威脅，給無線電管理工作帶來挑戰(zhàn)。為加強對公眾移動通信臺（站）的管理，建設(shè)相關(guān)核查系統(tǒng)勢在必行。無線電管理機構(gòu)可以利用公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)，通過日常巡查主動核查移動通信運營商上報的臺站數(shù)據(jù)資料的完整性和正確性，及時消除公眾移動通信臺（站）信息中存在的各類問題，加大對公眾無線通信基站的管理力度，切實履行無線電臺（站）管理職責(zé)。

2公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)的設(shè)計架構(gòu)

2.1系統(tǒng)組成及軟硬件結(jié)構(gòu)

公眾網(wǎng)臺站全網(wǎng)核查系統(tǒng)由核查設(shè)備主機、便攜式計算機終端（用于安裝核查系統(tǒng)軟件）、核查系統(tǒng)軟件構(gòu)成，可實現(xiàn)對三大運營商2G/3G/4G/5G多種制式基站進(jìn)行同時核查，并與運營商上報基站數(shù)據(jù)比對，形成核查數(shù)據(jù)報表。運營商基站數(shù)據(jù)存儲在一體化平臺的臺站業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，核查需求的相關(guān)數(shù)據(jù)信息通過臺站業(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），可通過外部計算機等對系統(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。同時將相應(yīng)的臺站業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的臺站數(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，在核查中實時與計算機終端中的臺站業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，實時對檢查到的臺站情況利用不同顏色顯示其狀態(tài)，對嚴(yán)重違規(guī)臺站進(jìn)行告警提示。統(tǒng)計分析。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)計分析報告。系統(tǒng)工作流程如圖3所示。

2.3應(yīng)用模式

（1）實時模式系統(tǒng)可部署在移動監(jiān)測車上，此時計算機終端直接和核查設(shè)備通過有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，公眾移動通信基站核查終端采集到的數(shù)據(jù)實時傳送到核查軟件進(jìn)行分析處理，并顯示和存儲（見圖4）。（2）離線模式在該模式下，核查終端通過人工背負(fù)，也可將終端部署在車輛中但不與計算機終端和核查軟件連接。此時核查終端設(shè)備采集到數(shù)據(jù)后直接存儲到TF卡中，核查完成后，通過手動方式將數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入核查系統(tǒng)軟件中進(jìn)行分析處理（見圖5）。

2.4系統(tǒng)功能組成

（1）地圖實時核查功能在公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)的實時模式下，測試人員通過與核查終端設(shè)備相連的計算機終端，結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS），可實時查看核查到的基站列表信息。地理信息系統(tǒng)功能包括（見圖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)尺計算，圖層選擇顯示，元素查找，覆蓋面積計算。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。運營商基站位置顯示：顯示運營商注冊基站分布情況，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)劃路測路線。操作者可以對經(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)記各個軌跡記錄點信息，包括時間、經(jīng)緯度等（見圖7）。（3）基站信息展示功能公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)可以將運營商基站數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)，并可對基站數(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了解基站的具體分布信息，以及具體基站的經(jīng)緯度、上報時間、場強值等關(guān)鍵信息。通過設(shè)置，已上報登記的基站能夠以不同顏色圖標(biāo)顯示不同運營商、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到的所有基站信息和基站的場強分布情況，并提供運營商、通信制式、基站類型等關(guān)鍵字段的信息檢索。核查系統(tǒng)可以按運營商或其他指定條件導(dǎo)出核查結(jié)果報表（見圖9）。（4）基站數(shù)據(jù)分析功能公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉降幕緮?shù)據(jù)與臺站庫進(jìn)行比對分析，獲得基站數(shù)據(jù)的分析比對報告，提交到臺站管理部門和行政執(zhí)法部門進(jìn)行進(jìn)一步核實。數(shù)據(jù)分析功能可對路測中采集到各個網(wǎng)絡(luò)制式的基站信息進(jìn)行匯總計算，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，核查系統(tǒng)可以對各個基站采集的空口信令進(jìn)行歷史記錄，亦可以對臨時架設(shè)的基站進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記（見圖10）。

3應(yīng)用實例

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)，各家運營商的公眾移動通信基站在此全面建設(shè)和部署。為了解西夏區(qū)公眾移動通信基站建設(shè)情況，我們將公眾移動通信網(wǎng)基站核查系統(tǒng)部署在移動監(jiān)測車上，通過路測的方式，收集區(qū)域內(nèi)基站分布情況，并實時與臺站數(shù)據(jù)庫中信息進(jìn)行比對。圖11所示為在西夏區(qū)大學(xué)城的路測軌跡和基站分布情況。通過地圖展示，可以看到在大學(xué)城周邊分布著數(shù)量眾多的三大運營商基站。然后，我們將各家運營商不同制式的基站統(tǒng)計結(jié)果顯示在地圖上，如圖12所示。圖11大學(xué)城周邊路測軌跡和基站位置顯示通過基站信息圖，我們發(fā)現(xiàn)大學(xué)城周邊共有377個基站，其中已上報臺站數(shù)據(jù)庫的基站有135個，未上報臺站數(shù)據(jù)庫的基站有242個，未上報基站占比為64.2%。分運營商來看，移動2G制式未上報基站有69個，已上報基站有39個，未上報基站占比為63.9%；4G制式未上報基站有82個，已上報基站有10個，未上報基站占比為89.1%。聯(lián)通3G制式未上報基站有17個，已上報基站有29個，未上報基站占比為37.0%；4G制式未上報基站有31個，已上報基站有11個，未上報基站占比為73.8%。電信2G制式未上報基站有1個，已上報基站有22個，未上報基站占比為4.3%；4G制式未上報基站有42個，已上報基站有24個，未上報基站占比為63.6%。經(jīng)過簡單統(tǒng)計我們可以得出結(jié)論：在各電信運營商中，移動公司基站數(shù)量最多，但未上報臺站數(shù)據(jù)庫的基站占比較大；分制式來說，4G基站未上報比例明顯大于2G和3G基站。由以上應(yīng)用實例，我們可以發(fā)現(xiàn)，通過此公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)，可以方便快捷地對轄區(qū)內(nèi)公眾移動通信基站進(jìn)行監(jiān)測核查統(tǒng)計，為無線電臺站規(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)社會不斷發(fā)展和公眾移動通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，針對運營商通信基站的管理面臨臺站數(shù)量日益增多、管理難度加大等挑戰(zhàn)。通過分析寧夏公眾移動通信網(wǎng)臺站管理工作現(xiàn)狀和存在的實際問題，本文研究設(shè)計了一套符合寧夏公眾移動通信網(wǎng)臺站管理工作實際需求的核查系統(tǒng)，可以使寧夏的無線電臺站核查和管理工作更加高效便捷。本文所設(shè)計的公眾移動通信網(wǎng)臺站核查系統(tǒng)只是簡單利用了無線電管理平臺的頻率臺站數(shù)據(jù)，未涉及與管理系統(tǒng)更加深入的融合。實現(xiàn)臺站核查與管理系統(tǒng)高效互聯(lián)互通、深度融合協(xié)同，是智能化核查系統(tǒng)未來研究的重點。在目前研究的基礎(chǔ)上，將來還要對云計算、大數(shù)據(jù)挖掘做更加深入的研究。

作者：郭景陽 單位：寧夏回族自治區(qū)無線電監(jiān)測站