本發(fā)明涉及鐵路無線頻譜與無線通信信令采集技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

目前我國(guó)鐵路通信隨著鐵路網(wǎng)里程的增加而不斷擴(kuò)大，與此同時(shí)，我國(guó)公網(wǎng)的用戶總量也一直處于快速增加的狀態(tài)，這些客觀條件使鐵路的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境更加復(fù)雜，鐵路通信問題以及gsm-r網(wǎng)絡(luò)也越來越具有挑戰(zhàn)性。我國(guó)鐵路gsm-r網(wǎng)絡(luò)使用頻段為885-889mhz(上行)，930-934mhz(下行)。該頻段與中國(guó)移動(dòng)公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)gsm網(wǎng)絡(luò)按地域共用，gsm-r網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)協(xié)調(diào)的覆蓋范圍應(yīng)小于鐵路兩側(cè)各2km，因此gsm-r網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比gsm網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電磁環(huán)境更復(fù)雜，除了系統(tǒng)自身的影響，還可能受到gsm網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其他移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的干擾。gsm-r網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的發(fā)展，最重要的是滿足列車調(diào)度及各個(gè)調(diào)度中心的通信需求，其網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到鐵路安全運(yùn)行，因此gsm-r網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量受到鐵路部門的一貫高度重視?？梢娔壳拌F路行業(yè)需要配備能夠?qū)θW(wǎng)無線頻譜與無線通信信令狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的設(shè)備，以便獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)，有利于統(tǒng)計(jì)、歸納、總結(jié)gsm-r網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，區(qū)分gsm-r網(wǎng)絡(luò)和其他運(yùn)營(yíng)商之間的干擾情況；為gsm-r管理工作帶來便利，為鐵路安全運(yùn)輸提供有力的保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備和方法，能夠并行采集gsm-r頻段廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)，記錄信道頻點(diǎn)電平值，提升了gsm-r頻段廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)的采集頻率。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

1.一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，包括控制芯片、分別與控制芯片連接的單個(gè)或多個(gè)gsm-r無線模塊、定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及配套的電源模塊；所述gsm-r無線模塊具有g(shù)sm-r接收天線，所述定位模塊具有定位接收天線，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有數(shù)據(jù)接收/發(fā)送天線；所述采集設(shè)備由控制芯片控制所述單個(gè)或多個(gè)gsm-r無線模塊實(shí)時(shí)連續(xù)采集gsm-r頻段廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)，記錄信道頻點(diǎn)電平值，解調(diào)并記錄廣播消息，并根據(jù)所述定位模塊的狀態(tài)信息自動(dòng)判斷是否采集或通過數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳數(shù)據(jù)。

2.所述gsm-r無線模塊包括gsm-r物理信道掃頻單元和/或gsm信令解析單元，用于對(duì)涵蓋gsm-r的gsm900全頻段掃描，得到相關(guān)的頻譜數(shù)據(jù)；解析上行和/或下行信令，得出信道上性能參數(shù)指標(biāo)；采集并解析層三消息，接收并解析無線通信基站發(fā)送的空中接口信息，并且發(fā)送與基站的交互信息。

3.所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于檢測(cè)當(dāng)前是否有可用網(wǎng)絡(luò)，并自動(dòng)連接可用網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)將采集的gsm-r網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并綁定位置時(shí)間信息上傳到指定遠(yuǎn)端位置；傳輸方式采用wlan、gprs、wcdma、td-scdma、cdma2000、td-lte或lte。

4.所述電源模塊分別連接控制芯片、gsm-r無線模塊、定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于給各個(gè)模塊供電。

5.所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡，用于存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)。

6.所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包含gpio輸出口，用于通電狀態(tài)指示。

7.所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包含自動(dòng)升級(jí)模塊，用于接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)文件，自動(dòng)下載升級(jí)。

8.所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的頻譜使用gsm公網(wǎng)退讓的兩個(gè)頻段，上行頻段885～889mhz,下行頻段930～934mhz,上下行各19個(gè)信道，信道間隔200khz。

9.一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的定位模塊提供的位置、位移、時(shí)間信息，判斷所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備是否處于靜止；

2)若所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備沒有處于靜止，則控制所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的gsm-r無線模塊采集gsm-r頻段內(nèi)頻譜信號(hào)，對(duì)gsm-r頻段內(nèi)頻譜信號(hào)進(jìn)行掃頻，同時(shí)接收并解調(diào)主服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)bcch信道消息；

3)通過所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸模塊感知當(dāng)前是否有可用網(wǎng)絡(luò)，并自動(dòng)連接可用網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)將采集的gsm-r網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并綁定位置時(shí)間信息上傳到指定遠(yuǎn)端位置。

10.所述步驟2)中，若所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括多個(gè)gsm-r無線模塊，則控制多個(gè)gsm-r無線模塊并行采集廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)與記錄信道頻點(diǎn)電平值，并對(duì)多個(gè)gsm-r無線模塊采集的bcch信道消息進(jìn)行融合，以提升廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)的采集頻率。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

本發(fā)明提出的一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備和方法，能夠?qū)θW(wǎng)無線頻譜與無線通信信令狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠自動(dòng)持續(xù)采集gsm-r頻段廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)，記錄信道頻點(diǎn)電平值，解調(diào)并記錄廣播消息，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，自動(dòng)判斷并采集數(shù)據(jù)上傳。采集設(shè)備中可接入多個(gè)gsm無線模塊，通過控制芯片控制多個(gè)gsm無線模塊聯(lián)合實(shí)現(xiàn)1)提升廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)采集頻率；2)并行采集廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)與記錄信道頻點(diǎn)電平值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備的工作原理圖。

圖2是本發(fā)明gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，是本發(fā)明gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備工作原理圖。一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備，能夠從gsm-r基站按一定頻率接收gsm-r網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并綁定位置時(shí)間信息，然后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到指定遠(yuǎn)端位置的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，傳輸方式可采用wlan、gprs、wcdma、td-scdma、cdma2000、td-lte或lte。所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備可布置在高鐵列車中，在高鐵列車運(yùn)行過程中，能夠沿途實(shí)時(shí)連續(xù)采集gsm-r頻段廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)，記錄信道頻點(diǎn)電平值，解調(diào)并記錄廣播消息；并能根據(jù)外部狀態(tài)自動(dòng)判斷是否采集或上傳數(shù)據(jù)。

如圖2所示，是本發(fā)明gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括控制芯片、分別與控制芯片連接的單個(gè)或多個(gè)gsm-r無線模塊、定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊以及配套的電源模塊；所述電源模塊分別連接控制芯片、gsm-r無線模塊、定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于給各個(gè)模塊供電；本實(shí)施例中，控制芯片、電源模塊及其他模塊全部由底板承載，電源模塊將電力供入底板，其他模塊由底板上電。所述gsm-r無線模塊具有g(shù)sm-r接收天線，所述定位模塊具有定位接收天線，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊具有數(shù)據(jù)接收/發(fā)送天線；所述采集設(shè)備由控制芯片控制所述單個(gè)或多個(gè)gsm-r無線模塊實(shí)時(shí)連續(xù)采集gsm-r頻段廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)，記錄信道頻點(diǎn)電平值，解調(diào)并記錄廣播消息，并根據(jù)所述定位模塊的狀態(tài)信息自動(dòng)判斷是否采集或通過數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳數(shù)據(jù)。另外，還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡，用于存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)；gpio輸出口用于通電狀態(tài)指示。

其中，gsm-r無線模塊包括gsm-r物理信道掃頻單元和/或gsm信令解析單元，對(duì)涵蓋gsm-r的gsm900全頻段掃描，得到相關(guān)的頻譜數(shù)據(jù)；解析上行和/或下行信令，得出信道上性能參數(shù)指標(biāo),采集并解析層三消息，獲取與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、干擾相關(guān)的參數(shù),接收并解析無線通信基站發(fā)送的空中接口信息，并且發(fā)送與基站的交互信息。定位模塊，用于接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，給出位置、位移、時(shí)間信息。數(shù)據(jù)傳輸模塊用于檢測(cè)當(dāng)前是否有可用網(wǎng)絡(luò)，并自動(dòng)連接可用網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)將采集的gsm-r網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并綁定位置時(shí)間信息上傳到指定遠(yuǎn)端位置；傳輸方式采用wlan、gprs、wcdma、td-scdma、cdma2000、td-lte或lte。

所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的頻譜使用gsm公網(wǎng)退讓的兩個(gè)頻段，上行頻段885～889mhz,下行頻段930～934mhz,上下行各19個(gè)信道，信道間隔200khz。

所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包含自動(dòng)升級(jí)模塊，用于接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)文件，自動(dòng)下載升級(jí)。

相應(yīng)的，如圖3所示，是本發(fā)明gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集方法流程圖。一種gsm-r移動(dòng)通信數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的定位模塊提供的位置、位移、時(shí)間信息，判斷所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備是否處于靜止；

2)若所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備沒有處于靜止，則控制所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的gsm-r無線模塊采集gsm-r頻段內(nèi)頻譜信號(hào)，對(duì)gsm-r頻段內(nèi)頻譜信號(hào)進(jìn)行掃頻，同時(shí)接收并解調(diào)主服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)bcch信道消息；

3)通過所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸模塊感知當(dāng)前是否有可用網(wǎng)絡(luò)，并自動(dòng)連接可用網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)將采集的gsm-r網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并綁定位置時(shí)間信息上傳到指定遠(yuǎn)端位置。

其中，步驟2)中，若所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括多個(gè)gsm-r無線模塊，則控制多個(gè)gsm-r無線模塊并行采集廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)與記錄信道頻點(diǎn)電平值，并對(duì)多個(gè)gsm-r無線模塊采集的bcch信道消息進(jìn)行融合，以提升廣播信道數(shù)據(jù)信號(hào)的采集頻率。

以上所述的本發(fā)明具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。