專利名稱：一種基于gsm雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法
所屬領域本發(fā)明專利涉及數(shù)字移動通信技術，尤其適用于基于無線移動通信雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法及基站監(jiān)控系統(tǒng)設備。
背景技術：
GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)的通信基站是支撐通信網(wǎng)絡運行的節(jié)點，它們包括通信樞紐、基站、微基站以及直放站等，分布在整個網(wǎng)絡需要覆蓋的區(qū)域，包括繁華的城鎮(zhèn)和偏僻的鄉(xiāng)村以及島嶼。搞好基站監(jiān)控和維護工作，提高基站的運行服務質(zhì)量，是保證移動通信網(wǎng)絡暢通的關鍵環(huán)節(jié)之一。為此，必須在無線移動通信網(wǎng)絡上建立一套基站監(jiān)控系統(tǒng)?；颈O(jiān)控系統(tǒng)采用一種短信監(jiān)控方式，在各個基站上安裝有短信監(jiān)控終端設備，基站監(jiān)控系統(tǒng)是通過安裝于各個基站的監(jiān)控終端，由監(jiān)控終端內(nèi)的GSM通信模塊與置于無線移動通信營運商值班室的監(jiān)控中心進行組網(wǎng)，監(jiān)控中心利用主網(wǎng)短信平臺接收各個基站發(fā)送的通信環(huán)境、動力和監(jiān)控設備等工作運行情況的開關量和模擬量等檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對全網(wǎng)基站的遙測、遙信和遙控，達到基站無人值守的管理目的。
保障GSM數(shù)字移動通信網(wǎng)絡暢通運行的關鍵在于所有基站監(jiān)控終端的監(jiān)控數(shù)據(jù)都能與監(jiān)控中心保持著實時傳輸，使監(jiān)控中心的24小時不間斷值班的人員，時刻關注并及時掌握所有基站的情況，一旦某個基站發(fā)生異常情況，立刻通知有關維護人員快速進行維護和搶修，使基站維護的效率最大化，保證整個移動通信網(wǎng)絡的正常運行。
基站短信監(jiān)控系統(tǒng)是利用GSM網(wǎng)絡的輔助信道組網(wǎng)方式，運用GSM網(wǎng)絡的短信平臺實現(xiàn)基站監(jiān)控，具有低成本、組網(wǎng)方便、施工維護便捷等優(yōu)點。隨著基站通信設備軟硬件管理水平的提高，通信基站傳輸故障率已大為降低，現(xiàn)有技術運用GSM單網(wǎng)短信平臺的基站監(jiān)控系統(tǒng)對網(wǎng)絡的蜂窩式基站來說由于它們信號相互覆蓋，具有較好的可靠性，但是，對GSM網(wǎng)絡的大量的重要基站或孤島基站來說，運用GSM單網(wǎng)短信平臺的基站監(jiān)控系統(tǒng)則存在明顯的缺陷。
1.當GSM網(wǎng)絡中某一條放射狀傳輸干線中斷時，斷點以下與該干線相聯(lián)的所有基站都將無法通信，即使有本網(wǎng)網(wǎng)絡的覆蓋，也無法傳輸監(jiān)控信息；或是某個孤基站設備的通信發(fā)生故障，孤基站區(qū)域網(wǎng)絡信號隨之消失，基站監(jiān)控終端發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)的通信也隨之中斷，網(wǎng)絡監(jiān)控中心對這些基站的監(jiān)控處于失控狀態(tài)，成為影響單個GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控系統(tǒng)可靠性的嚴重問題。
2.監(jiān)控中心不能及時獲得監(jiān)控中斷的故障基站設備的檢測、調(diào)整、控制的詳細數(shù)據(jù)和告警情況，值班人員不能對維護人員及時下達準確的維護和搶修命令。
3.維護人員在出發(fā)前的備件準備處于完全盲目，孤基站離維護大本營距離遙遠，維護和搶修條件相對較差，不利于維護人員對故障基站快速進行維護和搶修，耽誤搶修時間。
4.網(wǎng)絡基站故障導致通信中斷和監(jiān)控中斷，而且維護時間又長，必然嚴重影響用戶的使用而損害用戶對網(wǎng)絡運行商的滿意度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)我國現(xiàn)在GSM網(wǎng)絡的特點，運行中的多個移動通信網(wǎng)絡獨立建站、獨立傳輸、獨立組網(wǎng)，而且多個移動通信網(wǎng)絡在絕大部分區(qū)域同地建立基站。本發(fā)明的目的是克服已有技術的缺陷，提出一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，對基站監(jiān)控系統(tǒng)的硬軟件作一些改造，在主網(wǎng)和輔網(wǎng)兩個GSM移動通信網(wǎng)絡短信平臺內(nèi)自動切換，以最少的投資，就能有效改善每個無線移動網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)對孤基站的監(jiān)控能力，完全彌補由單個網(wǎng)絡運行造成的監(jiān)控短信傳輸中斷的系統(tǒng)缺陷。
技術方案一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，在于該方法包括以下步驟步驟一、基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法的短信平臺前提條件，確認在同一區(qū)域同時存在兩個以上包括兩個GSM無線移動通信網(wǎng)絡。
步驟二、在一個GSM無線通信網(wǎng)絡重要基站和孤基站的監(jiān)控終端上安裝兩塊SIM卡座，并插入由兩個GSM網(wǎng)營運商發(fā)出的兩張SIM卡，其中一張為用于主網(wǎng)的主網(wǎng)SIM卡，另一張為用于輔網(wǎng)的輔網(wǎng)SIM卡。
步驟三、對GSM無線通信網(wǎng)絡重要基站和孤基站的監(jiān)控終端的硬軟件作下列的改造(1)在GSM無線通信網(wǎng)絡基站的監(jiān)控終端內(nèi)加裝一套兩網(wǎng)SIM卡切換電路；當兩網(wǎng)SIM卡采用熱備份方式時，可不裝切換電路；(2)在基站監(jiān)控終端CPU增加雙卡切換管理功能，在其ROM中加載雙SIM卡切換管理程序；(3)兩網(wǎng)SIM卡切換電路在監(jiān)控終端CPU的雙網(wǎng)SIM卡切換管理程序控制下自動切換，當基站監(jiān)控終端內(nèi)的GSM網(wǎng)信道狀態(tài)監(jiān)控單元檢測到主網(wǎng)信號場強低于通信下限值或無法通信時，CPU自動啟動切換電路；(4)基站監(jiān)控終端的無線短信通信平臺從主網(wǎng)SIM卡切換到輔網(wǎng)SIM卡，利用輔網(wǎng)無線短信通信平臺，完成基站監(jiān)控數(shù)據(jù)向主GSM無線通信網(wǎng)絡監(jiān)控中心的短信傳送；(5)當基站監(jiān)控終端的兩網(wǎng)SIM卡采用熱備份時，在監(jiān)控終端內(nèi)加裝一套GSM通信模塊，采用多串口的CPU來管理網(wǎng)絡通信，主網(wǎng)和輔網(wǎng)兩張SIM卡以及兩個通信模塊均處于加電上網(wǎng)登錄狀態(tài)，監(jiān)控終端CPU隨時檢測兩網(wǎng)絡的通信狀態(tài)，一個網(wǎng)絡出現(xiàn)通信故障，監(jiān)控終端CPU的切換管理程序自動控制兩網(wǎng)絡之間的免登錄時間的無縫切換；SIM卡采用冷備份時，不加裝GSM通信模塊；主網(wǎng)短信通信平臺出現(xiàn)故障，監(jiān)控終端CPU的切換管理程序自動把基站監(jiān)控信息從主網(wǎng)聯(lián)接的數(shù)據(jù)串口切換到輔網(wǎng)聯(lián)接的數(shù)據(jù)串口，通過輔網(wǎng)無線短信通信平臺發(fā)送監(jiān)控信息，實現(xiàn)免登錄時間的無縫切換；SIM卡采用冷備份時，不加裝GSM通信模塊。監(jiān)控終端CPU隨時或定時檢測兩網(wǎng)絡的通信狀態(tài)，一旦主網(wǎng)短信通信平臺恢復正常，CPU的切換管理程序自動切換回到主網(wǎng)短信通信平臺發(fā)送監(jiān)控信息。
步驟四、GSM通信網(wǎng)絡的基站監(jiān)控中心的管理軟件作相應改造，應具有(1)同時開通使用主網(wǎng)GSM短信通信平臺和輔網(wǎng)GSM短信通信平臺對主網(wǎng)基站實現(xiàn)有效監(jiān)控的功能，使監(jiān)控中心配置有SIM卡，既可以收發(fā)主網(wǎng)的短信，也可以收發(fā)輔網(wǎng)的短信；(2)監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件中，把每一個基站的主網(wǎng)SIM卡號碼作為通信目標，同時，再為每一個基于GSM雙網(wǎng)監(jiān)控的基站開設一個輔網(wǎng)SIM卡號碼作為通信的備用目標；(3)當監(jiān)控中心在接收到某個基站終端通過備用的輔網(wǎng)SIM卡發(fā)送的告警信息時，監(jiān)控中心自動對該基站進入基于輔網(wǎng)短信平臺的監(jiān)控管理，并在監(jiān)視屏上突顯該基站主網(wǎng)通信告警的信息；(4)當監(jiān)控中心在查詢某基站監(jiān)控終端時，若接收不到該基站終端通過主網(wǎng)短信平臺發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)，在等待一定的時間后，啟用輔網(wǎng)的SIM卡號碼進行查詢通信；(5)網(wǎng)絡監(jiān)控中心根據(jù)基站監(jiān)控告警信息和通信故障情況，及時下達對該基站的搶修和維護的指令。
步驟五、雙網(wǎng)的監(jiān)控中心軟件改造和需要采用雙網(wǎng)監(jiān)控的基站監(jiān)控終端的改造可以同步實施，也可以先對監(jiān)控中心軟件實施升級改造，再對孤基站和重要基站的監(jiān)控終端實施改造。
步驟六、基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法中對GSM雙網(wǎng)的描述分為主網(wǎng)和輔網(wǎng)，所述的GSM雙網(wǎng)可互為主網(wǎng)和輔網(wǎng)。
所述一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，在于基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控短信平臺的切換操作包括以下步驟步驟一、開機對基站監(jiān)控終端CPU作初始化，包括設置通信模塊復位次數(shù)n值和輔網(wǎng)SIM卡工作定時計數(shù)m值，n設置為1～5的整數(shù)值，m設置為1～5的整數(shù)小時，初始化時可視維護條件和操作權限選擇修改設置或默認設置。
步驟二、基站監(jiān)控終端CPU根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸要求，將需要發(fā)送的告警數(shù)據(jù)或全部監(jiān)控數(shù)據(jù)或查詢數(shù)據(jù)，送到CPU的通信數(shù)據(jù)管理器，并向通信模塊傳送通信信道檢測命令。
步驟三、在通信模塊CPU的管理下，調(diào)用無線信道狀態(tài)監(jiān)測單元對基站通信條件檢測，對主網(wǎng)信號場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況的檢測結果進行判斷，并向基站監(jiān)控終端CPU回傳檢測結果，如無線信道狀態(tài)正常，基站監(jiān)控終端CPU將監(jiān)控數(shù)據(jù)送通信模塊發(fā)送。
步驟四、若檢測到無線信道狀態(tài)不正常，包括通信中斷或場強低于協(xié)議規(guī)定下限值，則(1)先對通信模塊進行復位操作，并對復位操作次數(shù)計數(shù)；(2)如在n次以內(nèi)復位操作后，通信模塊工作正常，將存于CPU的通信數(shù)據(jù)管理器中的監(jiān)控數(shù)據(jù)，送通信模塊發(fā)送。
步驟五、若對通信模塊復位操作次數(shù)達到n次，通信模塊仍不能正常通信，則(1)基站監(jiān)控終端CPU控制驅動電子開關切換電路，從主網(wǎng)SIM卡切換到輔網(wǎng)SIM卡，并檢測輔網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況；(2)如果輔網(wǎng)無線信道狀態(tài)正常，將基站監(jiān)控數(shù)據(jù)送到通信模塊，通過同區(qū)域的輔網(wǎng)基站短信平臺發(fā)送信息；(3)從發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)起CPU開始計時，每次輔網(wǎng)SIM卡工作達到m小時，控制電子開關切換電路切換回主網(wǎng)SIM卡，并檢測主網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況，如果主網(wǎng)無線信道狀態(tài)正常，將基站監(jiān)控數(shù)據(jù)送到通信模塊，通過主網(wǎng)短信平臺向監(jiān)控中心發(fā)送信息；(4)如果檢測主網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況后，主網(wǎng)無線信道狀態(tài)仍然不正常，則再次切換到輔網(wǎng)，并向監(jiān)控中心發(fā)送新的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)。
步驟六、如果輔網(wǎng)也出現(xiàn)通信信道故障，用輔網(wǎng)SIM卡后，基站監(jiān)控終端的通信模塊在n次復位后還無法發(fā)送監(jiān)控信息，則該基站監(jiān)控終端在CPU的通信數(shù)據(jù)處理器中，保存監(jiān)控短信通信發(fā)送失敗記錄內(nèi)容和處理意見，以備故障維修排查時，直接提供以下數(shù)據(jù)(1)監(jiān)控短信通信發(fā)送失敗記錄的條數(shù)；(2)等待發(fā)送的監(jiān)控數(shù)據(jù)的最新20條記錄內(nèi)容；(3)通信故障的發(fā)生時間、場強值和CPU切換SIM卡的時間記錄。
所述一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，在于監(jiān)控中心的雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控管理操作包括以下步驟步驟一、開機后對監(jiān)控中心系統(tǒng)作系統(tǒng)自檢和初始化設置，應包括設置各基站主網(wǎng)SIM卡和相關基站的輔網(wǎng)SIM卡的號碼，初始化時可修改設置或默認設定。
步驟二、依據(jù)監(jiān)控中心監(jiān)控職責，等待接收經(jīng)GSM雙網(wǎng)發(fā)來的各基站監(jiān)控信息并作相應的處理和操作。
步驟三、若收到來自某基站發(fā)送的監(jiān)控信息，則操作如下(1)先判定信息來自主網(wǎng)/輔網(wǎng)通信信道；(2)如來自主網(wǎng)通信信道，建立主網(wǎng)工作標志；(3)如不是來自主網(wǎng)通信信道，則建立輔網(wǎng)工作標志，并作主網(wǎng)通信故障告警。
步驟四、若需要查詢所轄某N基站監(jiān)控信息，則定時或主動發(fā)送查詢指令(1)先按照主網(wǎng)/輔網(wǎng)工作標志進行查詢，并判斷監(jiān)控信息正常與否；
(2)如果查詢到主網(wǎng)/輔網(wǎng)工作正常，將返回等待信息操作；(3)如果查詢到主網(wǎng)/輔網(wǎng)工作不正常，則在改變主網(wǎng)/輔網(wǎng)SIM卡號碼后再查詢；(4)再判斷改變網(wǎng)絡后的基站監(jiān)控信息正常與否；(5)若輔網(wǎng)工作標志和監(jiān)控信息正常，立即作相應的工作網(wǎng)絡標志，發(fā)出某N號基站主網(wǎng)通信故障告警；若輔網(wǎng)切換回主網(wǎng)的工作標志和監(jiān)控信息正常，則發(fā)出主網(wǎng)通信恢復正常提示；(6)若切換后網(wǎng)絡工作標志和監(jiān)控信息仍不正常，立即作發(fā)出某N號基站通信故障標志并發(fā)出告警；(7)監(jiān)控中心的雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端SIM切換返回主網(wǎng)等待操作信息。
步驟五、監(jiān)控中心按照某N號基站通信故障和告警提示，向通信網(wǎng)絡維護部門和人員發(fā)出維護命令。
所述方法構成的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控系統(tǒng)，在于系統(tǒng)由主GSM網(wǎng)絡1～N號基站監(jiān)控終端31、主GSM網(wǎng)絡監(jiān)控中心35、主GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站36、輔GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站37組成，所述的主GSM網(wǎng)絡1～N號基站監(jiān)控終端31包括通信模塊電路板32和基站監(jiān)控終端主板33，其中通信模塊電路板32上安裝有通信模塊321、雙網(wǎng)SIM卡切換電路322、主網(wǎng)SIM卡座323和輔網(wǎng)SIM卡座324，兩個SIM卡座中分別插入兩GSM網(wǎng)之一的SIM卡，一張為主網(wǎng)SIM卡，另一張為輔網(wǎng)SIM卡。
基站監(jiān)控終端主板33由基站監(jiān)控終端CPU331及包括復位電路332、存儲器333和監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口334的輔助電路組成。
主網(wǎng)SIM卡座323和輔網(wǎng)SIM卡座324分別連接雙網(wǎng)SIM卡切換電路322的兩組輸入端，雙網(wǎng)SIM卡切換電路322輸出連接通信模塊321的SIM聯(lián)接端，雙網(wǎng)SIM卡切換電路322的控制端連接基站監(jiān)控終端CPU331的切換控制接口，通信模塊321的串行口連接基站監(jiān)控終端CPU331的數(shù)據(jù)通信串口，通信模塊321的復位端連接復位電路332輸出端。
基站監(jiān)控終端主板33的CPU331的復位控制端連接復位電路331輸入端，CPU331的數(shù)據(jù)讀寫接口連接E2PROM存儲器333，CPU331的數(shù)據(jù)串行口連接監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口334，監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口334連接基站其他設備34的監(jiān)控數(shù)據(jù)采集輸出端。
所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控系統(tǒng)，在于基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端的雙網(wǎng)SIM卡切換電路322是二選一電子開關組，它由主網(wǎng)SIM卡電子開關組3221、輔網(wǎng)SIM卡電子開關組3222和一個反向器3223構成，每一電子開關組有4～6對電子開關，分別連接SIM卡的4～6個引腳，優(yōu)選4對電子開關，分別連接SIM卡的4個引腳，另外兩個引腳中的VPP端懸空，GND端接地；輔網(wǎng)SIM卡的電子開關組3222的控制端連接基站監(jiān)控終端CPU的切換控制口，主網(wǎng)SIM卡的電子開關組3221的控制端連接反向器3223輸出端，基站監(jiān)控終端CPU331的切換控制口連接反向器3223輸入端，主SIM卡與輔SIM卡的VCC、RST、CLK和I/O腳的同腳輸出端兩兩并聯(lián)，連接通信模塊321相應的VCC、RST、CLK和I/O功能驅動端，基站監(jiān)控終端CPU331的數(shù)據(jù)通信接口連接TC-35通信模塊321的TXD/RXD數(shù)據(jù)串行口，CPU331的復位控制輸出端連接復位電路331輸入端，復位電路331輸出端連接通信模塊321的復位端，CPU331的數(shù)據(jù)讀寫接口連接E2PROM333的數(shù)據(jù)讀寫口，兩網(wǎng)SIM卡中選通一卡接通通信模塊321，接通相應的GSM網(wǎng)發(fā)送基站監(jiān)控信息。
所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端系統(tǒng)，在于基站監(jiān)控終端CPU是一塊單片機組件，在CPU的ROM中為雙網(wǎng)SIM卡切換管理增加存儲內(nèi)容有(1)雙網(wǎng)SIM卡切換程序；(2)初始化設置的m值、n值。
所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端系統(tǒng)，在于基站監(jiān)控終端CPU配置有一個存儲器E2PROM，CPU的數(shù)據(jù)讀/寫串行口連接存儲器E2PROM的數(shù)據(jù)讀/寫口，在監(jiān)控終端CPU所接的E2PROM中存儲故障信息至少包括(1)記錄在主網(wǎng)出現(xiàn)信道故障、切換到輔網(wǎng)通信仍無法發(fā)送監(jiān)控信息的通信失敗次數(shù)；(2)等待發(fā)送的監(jiān)控數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，至少保存最新的20條數(shù)據(jù)；(3)主網(wǎng)和輔網(wǎng)故障的發(fā)生時間、場強值和CPU切換SIM卡的時間記錄。
所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控系統(tǒng)，在于基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端的雙網(wǎng)SIM卡切換操作參數(shù)包括m和n；m取值范圍為1～5小時，m值優(yōu)選設置為2，視基站維修條件和時效修改設置值；n取值范圍為1～5次，n值設置以3為宜。
本發(fā)明的實質(zhì)性效果1.多個GSM移動通信網(wǎng)絡已經(jīng)獨立運行，兩個GSM移動通信網(wǎng)絡同時發(fā)生故障的概率極低，在主網(wǎng)某孤基站或網(wǎng)絡傳輸輻射干線斷點以下的基站發(fā)生通信故障時，監(jiān)控系統(tǒng)自動從主網(wǎng)短信平臺切換至輔網(wǎng)短信平臺，及時發(fā)送故障基站監(jiān)控信息，使基站和監(jiān)控中心的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅惩实靡猿杀短岣撸咕W(wǎng)絡監(jiān)控中心對所有孤基站和重要基站實現(xiàn)高可靠性的監(jiān)控，若主、輔網(wǎng)SIM卡采用熱備份的工作方式，則可實現(xiàn)免登錄時間的主、輔網(wǎng)無縫切換，從而提升整個移動通信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的運行速度和可靠性。
2.在網(wǎng)絡監(jiān)控中心的監(jiān)控程序作相應的修改，并在其基站地址簿中增加各基站輔網(wǎng)SIM卡地址，硬、軟件改造和運行成本較低，輔網(wǎng)僅在主網(wǎng)通信故障時使用短信收發(fā)，使用的概率和時間較小，短信收發(fā)費用低廉。
3.在基站輔網(wǎng)SIM卡冷備份的監(jiān)控終端內(nèi)，增加了一套輔網(wǎng)SIM卡和切換開關，在基站監(jiān)控終端CPU內(nèi)嵌入雙網(wǎng)SIM卡的切換管理軟件，在輔網(wǎng)SIM卡熱備份的監(jiān)控終端內(nèi)無需加裝切換開關，但需增加一塊通信模塊，切換工作由基站監(jiān)控終端CPU自動控制完成，實施低成本的改造，確保監(jiān)控中心對所有基站的有效監(jiān)控，使值班人員能及時對維護人員下達確切的維護和搶修命令，顯著縮短網(wǎng)絡基站通信中斷的恢復時間。
4.本發(fā)明有利于運行中的多個GSM移動通信網(wǎng)絡建立互為主網(wǎng)與輔網(wǎng)的新型基站監(jiān)控系統(tǒng)模式，既可提高全社會移動通信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的工作可靠性，又可顯著改善用戶的滿意度，則可實現(xiàn)互利共贏。本發(fā)明還可以應用到3G系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)和小靈通及有線通信網(wǎng)絡，社會效益十分顯著。


圖1為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡的通信樞紐和孤島基站設置示意圖；圖2為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控方法的基站監(jiān)控系統(tǒng)構成示意圖；圖3為本發(fā)明雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控系統(tǒng)及主網(wǎng)基站監(jiān)控終端原理框圖；圖4為本發(fā)明雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端實施例電原理框圖；圖5為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控終端雙SIM卡切換程序框圖；圖6為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心的雙SIM卡網(wǎng)監(jiān)控管理程序框圖；圖7為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端的冷備份SIM卡切換電路實施例框圖；圖8為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端的熱備份SIM卡切換電路實施例框圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡的通信樞紐和孤島基站設置示意圖。我國運行中的多個移動通信網(wǎng)絡都是獨立建站、獨立傳輸、獨立組網(wǎng)，而且多個移動通信網(wǎng)絡在絕大部分區(qū)域同地建立基站，基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控系統(tǒng)的雙網(wǎng)互為主網(wǎng)與輔網(wǎng)，每個GSM網(wǎng)絡的基站包括通信樞紐11和12與它們管理的蜂窩式基站111～11N和121～12N以及主網(wǎng)孤島基站131～13N和輔網(wǎng)基站141～14N，它為實施本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控方法，構建基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控系統(tǒng)，提供現(xiàn)成的雙網(wǎng)短信監(jiān)控信息平臺。
圖2給出的采用本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控方法的基站監(jiān)控系統(tǒng)構成示意圖。基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控方法的基站監(jiān)控系統(tǒng)由主GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站21、主GSM網(wǎng)絡監(jiān)控中心網(wǎng)關或GSM Modem 22、主GSM網(wǎng)絡1～N號基站23、輔GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站24和輔GSM網(wǎng)絡1～N號基站25組成，當雙網(wǎng)實施基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控方法的基站監(jiān)控系統(tǒng)而互為主網(wǎng)與輔網(wǎng)時，主網(wǎng)1～N號基站23的監(jiān)控終端231上配置有SIM主卡2311和輔卡2312。
主GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站21與主GSM網(wǎng)絡監(jiān)控中心網(wǎng)關或GSM Modem 22用有線或無線方式建立通信連接，主GSM網(wǎng)絡1～N號孤基站23與輔GSM網(wǎng)絡1～N號孤基站25、輔GSM網(wǎng)絡通信交換中心24與輔GSM網(wǎng)絡1～N號孤基站25以及主GSM網(wǎng)絡通信交換中心21與輔GSM網(wǎng)絡通信交換中心24都用無線方式建立通信連接。
當主GSM網(wǎng)絡某基站23通信正常時，該基站監(jiān)控終端231以SIM主卡2311無線登錄主GSM網(wǎng)絡，通過由主GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站21構成的主網(wǎng)短信平臺向主GSM網(wǎng)絡監(jiān)控中心網(wǎng)關或GSM Modem發(fā)送其監(jiān)控信息；當主GSM網(wǎng)絡某基站23通信不正常時，該基站監(jiān)控終端231控制SIM主卡2311切換到SIM輔卡2312無線登錄輔GSM網(wǎng)絡，通過由輔GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站24構成的輔網(wǎng)短信平臺，并經(jīng)主GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站21向主GSM網(wǎng)絡監(jiān)控中心網(wǎng)關或GSM Modem發(fā)送其監(jiān)控信息。
圖3給出了本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控系統(tǒng)及主網(wǎng)基站監(jiān)控終端原理框圖；基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控系統(tǒng)由主GSM網(wǎng)絡1～N號基站監(jiān)控終端31、主GSM網(wǎng)絡監(jiān)控中心35、主GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站36、輔GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站37組成，而基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控系統(tǒng)的基站監(jiān)控終端31包括通信模塊電路板32和基站監(jiān)控終端主板33；通信模塊電路板32上安裝有通信模塊321、雙網(wǎng)SIM卡切換電路322以及主網(wǎng)SIM卡323和輔網(wǎng)SIM卡324；基站監(jiān)控終端主板33包括基站監(jiān)控終端CPU331、復位電路332、E2PROM存儲器333以及監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口334。
雙網(wǎng)SIM卡切換電路322輸入端分別連接主網(wǎng)SIM卡323和輔網(wǎng)SIM卡324的各功能引腳，雙網(wǎng)SIM卡切換電路322輸出端連接通信模塊321的SIM卡聯(lián)接端，雙網(wǎng)SIM卡切換電路322的控制端連接基站監(jiān)控終端CPU331的切換控制口；基站監(jiān)控終端主板33上，基站監(jiān)控終端CPU331的復位控制口連接復位電路332的輸入端，CPU331的狀態(tài)檢測口連接通信模塊321的通信狀態(tài)端，CPU331的數(shù)據(jù)通信口1連接監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口334的輸出端，CPU331的數(shù)據(jù)通信口2連接通信模塊321的串行口，E2PROM存儲器333掛接在基站監(jiān)控終端CPU331的數(shù)據(jù)讀寫口；復位電路332的輸出端接在通信模塊321的復位端；監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口334的多個輸入端連接基站其他設備34監(jiān)控數(shù)據(jù)采集輸出端。
圖4為本發(fā)明雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端實施例電原理框圖；實施例中的通信模塊321采用TC-35，雙網(wǎng)SIM卡切換電路322采用二選一電子開關，選用2塊74HC4066的多路電子開關組件，基站監(jiān)控終端CPU331采用89C58組件，E2PROM存儲器333采用24C256組件。
下面結合附圖3～6，對基站監(jiān)控終端SIM卡切換過程作進一步的詳細描述。
圖5給出的本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡的基站監(jiān)控終端SIM卡切換程序框圖；基站監(jiān)控終端是24小時工作，首次開機時可默認設置，也可視維護條件和操作權限選擇修改設置，對基站監(jiān)控終端CPU的通信模塊復位次數(shù)n值和輔網(wǎng)SIM卡工作定時計數(shù)m值作初始化設置，n值取1～5的整數(shù)，m值取1～5的整數(shù)小時；實施例的n值取3，m值取2。
初始化后，基站監(jiān)控終端CPU331根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸要求，檢測監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口334，將需要發(fā)送的告警數(shù)據(jù)或全部監(jiān)控數(shù)據(jù)或查詢數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)通信口1送到CPU331的通信數(shù)據(jù)管理器，并向通信模塊傳送通信信道檢測命令。
在通信模塊321的CPU管理下，調(diào)用通信模塊上的無線信道狀態(tài)監(jiān)測單元對基站通信條件進行檢測，對主網(wǎng)信號場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況的檢測結果進行判斷，并向基站監(jiān)控終端CPU回傳檢測結果，如無線信道狀態(tài)正常，將從CPU331的通信數(shù)據(jù)管理器的數(shù)據(jù)通信口2取到的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)，送通信模塊321的發(fā)信單元經(jīng)天線發(fā)送。
若檢測到無線信道狀態(tài)不正常，包括通信中斷或場強低于協(xié)議規(guī)定下限值，則(1)先對通信模塊321進行復位操作，并對復位操作次數(shù)進行計數(shù)；(2)如在3次以內(nèi)復位操作后，通信模塊321工作正常，將存于CPU331的通信數(shù)據(jù)管理器的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)通信口2，送通信模塊321的發(fā)信單元經(jīng)天線發(fā)送，經(jīng)主網(wǎng)基站，再經(jīng)主網(wǎng)通信交換中心36向主網(wǎng)監(jiān)控中心35發(fā)送基站的監(jiān)控信息；若對通信模塊321復位操作次數(shù)達到3次，通信模塊321仍不能正常通信，則(1)基站監(jiān)控終端CPU331將切換控制口置“1”，控制驅動雙卡切換電路電子開關322的兩個74C4066多位電子開關動作，從主網(wǎng)SIM卡323切換到輔網(wǎng)SIM卡324，并調(diào)用通信模塊上的無線信道狀態(tài)監(jiān)測單元對基站輔網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況進行檢測；(2)如果輔網(wǎng)無線信道狀態(tài)正常，CPU331將存于通信數(shù)據(jù)管理器的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)通信口2，送到通信模塊321的發(fā)信單元經(jīng)天線發(fā)送，通過同區(qū)域的輔網(wǎng)基站短信平臺經(jīng)輔網(wǎng)通信交換中心37和主網(wǎng)通信交換中心36，向主網(wǎng)監(jiān)控中心35發(fā)送基站的監(jiān)控信息；(3)從發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)起CPU開始計時，每次輔網(wǎng)SIM卡工作達到m小時，控制電子開關切換電路切換回主網(wǎng)SIM卡，并檢測主網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況，如果主網(wǎng)無線信道狀態(tài)正常，將主網(wǎng)SIM卡信息和基站監(jiān)控數(shù)據(jù)送到通信模塊，通過主網(wǎng)基站的短信平臺向監(jiān)控中心發(fā)送信息；(4)如果檢測主網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況后，主網(wǎng)無線信道狀態(tài)仍然不正常，則再次切換到輔網(wǎng)，并向監(jiān)控中心31發(fā)送新的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)。
如果用輔網(wǎng)SIM卡324后，輔網(wǎng)通信也出現(xiàn)通信信道故障，基站監(jiān)控終端的通信模塊321在3次復位后仍無法發(fā)送監(jiān)控信息，則該基站監(jiān)控終端在CPU的通信數(shù)據(jù)處理器中，保存監(jiān)控短信通信發(fā)送失敗記錄內(nèi)容和處理意見，以備故障維修排查時，直接提供以下數(shù)據(jù)(1)監(jiān)控短信通信發(fā)送失敗記錄的條數(shù)；(2)等待發(fā)送的監(jiān)控數(shù)據(jù)的最新20條記錄內(nèi)容；(3)通信故障的發(fā)生時間、場強值和CPU切換SIM卡的時間記錄。
圖6為本發(fā)明基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心的雙SIM卡網(wǎng)監(jiān)控管理程序框圖。GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心24小時工作，監(jiān)控中心主機在初始化設置后，定時對系統(tǒng)進行自檢和數(shù)據(jù)備份，初始化時可修改設置或默認設定，包括設置各基站主網(wǎng)SIM卡和相關基站的輔網(wǎng)SIM卡的號碼。
基于雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心31的監(jiān)控職責，就是24小時等待和接收經(jīng)GSM主網(wǎng)或GSM輔網(wǎng)發(fā)來的各基站監(jiān)控信息并作相應的操作；若監(jiān)控中心31收到來自某基站發(fā)送的監(jiān)控信息，則(1)先判定監(jiān)控信息來自主網(wǎng)通信信道還是輔網(wǎng)通信信道；(2)如來自主網(wǎng)通信信道，就建立主網(wǎng)工作標志；(3)如來自輔網(wǎng)通信信道，則建立輔網(wǎng)工作標志，并作主網(wǎng)通信故障告警；若監(jiān)控中心31需要查詢所轄某N基站監(jiān)控信息，則定時或主動向某N基站的主網(wǎng)SIM卡或輔網(wǎng)SIM卡發(fā)送查詢監(jiān)控信息的指令(1)先按照主網(wǎng)或輔網(wǎng)工作標志進行查詢，并判斷監(jiān)控信息正常與否；(2)如果查詢到主網(wǎng)或輔網(wǎng)工作正常，將返回等待信息操作；(3)如果查詢到主網(wǎng)或輔網(wǎng)工作不正常，則在改變該基站的主網(wǎng)或輔網(wǎng)SIM卡號碼后再查詢；(4)再判斷改變網(wǎng)絡后的基站監(jiān)控信息正常與否；(5)若判定輔網(wǎng)工作和監(jiān)控信息正常，立即作相應的工作網(wǎng)絡標志，發(fā)出某N號基站主網(wǎng)通信故障告警；若輔網(wǎng)返回主網(wǎng)的工作標志和監(jiān)控信息正常，則發(fā)出主網(wǎng)通信恢復正常提示；(6)若返回后網(wǎng)絡工作標志和監(jiān)控信息仍不正常，立即作發(fā)出某N號基站通信故障標志并發(fā)出告警；(7)監(jiān)控中心返回主網(wǎng)等待監(jiān)控信息與操作；監(jiān)控中心31按照某N號基站通信故障和告警提示，用短信向GSM網(wǎng)絡通信基站維護部門和相關的維修人員發(fā)出確切的維護和搶修命令。
網(wǎng)絡監(jiān)控中心對所有需要雙GSM網(wǎng)絡監(jiān)控的孤基站的通信模塊采用雙SIM卡切換的配置管理，監(jiān)控中心的監(jiān)控程序對兩個GSM網(wǎng)絡的SIM卡號碼來的信息都可開通接收，系統(tǒng)默認主SIM卡號碼為主網(wǎng)基站通信，來自輔SIM卡號碼為主網(wǎng)基站通信故障后的輔網(wǎng)通信。
當監(jiān)控中心接收到來自主網(wǎng)的N基站監(jiān)控信息時，記錄并顯示某基站的有關監(jiān)控信息，作N基站工作正常標志；當監(jiān)控中心接收到來自輔網(wǎng)信息時，記錄并顯示N基站的有關監(jiān)控信息，并在顯著位置顯示N基站輔網(wǎng)工作標志。
當監(jiān)控中心需要查詢N基站的狀態(tài)時，向N基站發(fā)出查詢命令，如果監(jiān)控中心接收到N基站發(fā)回的所需信息，則主網(wǎng)查詢成功，作N基站工作正常標志；如果查詢不成功，作N基站通信故障標志，監(jiān)控程序自動通過輔網(wǎng)向N基站輔SIM卡查詢，如果輔網(wǎng)查詢成功，除記錄和顯示N基站監(jiān)控信息外，還在顯著位置顯示N基站輔網(wǎng)工作標志，表明N基站通信已出故障。監(jiān)控中心根據(jù)通過輔網(wǎng)收到的N基站報警信息，向基站維修部門的搶修人員發(fā)出對已出故障的N基站的維修命令。
下面結合附圖7～8，對基站監(jiān)控終端冷備份SIM卡和熱備份SIM卡實施例的切換過程作進一步的詳細描述。
圖7給出的是本發(fā)明一個雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端的冷備份SIM卡切換電路實施例框圖，通信模塊321采用西門子TC-35，承擔切換管理任務的基站監(jiān)控終端CPU采用SST89C58，電子開關3221和3222采用74HC4066。
電子開關322與兩張SIM卡323、324及切換管理CPU331連接關系如下二選一電子開關322由兩片四位電子開關3221和3222以及一個反向器3223構成，兩個四位電子開關的輸入端分別連接主SIM卡323與輔SIM卡324的VCC、RST、CLK和I/O引腳，兩卡的VPP端都懸空，GND端都直接接入模塊的GND端，兩個四位電子開關芯片的相同引腳輸出端兩兩并聯(lián)，分別連接通信模塊321的VCC、RST、CLK和I/O引腳，一個四位電子開關3221的4個允許端并聯(lián)為E端，E端連接一個反向器3223輸出端，反向器輸入端連接基站監(jiān)控終端CPU331的一個切換控制信號輸出口，另一個四位電子開關3222的4個允許端并聯(lián)為E’端，E’端直接連接CPU331的切換控制信號輸出口。
當某孤基站工作正常時，基站監(jiān)控終端CPU331切換控制信號輸出端Q為低電平，經(jīng)反向器3223反向，輸出端Q1為高電平，加到連接主SIM卡的四位電子開關3221通斷控制端E為高電平，四位開關接通，將主SIM卡323的VCC、RST、CLK和I/O引腳與通信模塊321的相應引腳接通，通信模塊321工作，主SIM卡321登錄主網(wǎng)并發(fā)送監(jiān)控信息，而加到連接輔SIM卡的四位電子開關3222通斷控制端E’為低電平，則四位開關斷開，輔SIM卡324的引腳也與通信模塊321的相應引腳斷開，則不登錄輔網(wǎng)，也不能發(fā)送信息。
若基站工作不正常時，基站監(jiān)控終端CPU331的切換控制信號輸出端Q為高電平，經(jīng)反向器3223反向后，反向器輸出端Q1為低電平，加到主網(wǎng)SIM卡的四位電子開關通斷控制端E為低電平時，四位開關斷開，主網(wǎng)SIM卡323的引腳也與通信模塊321的相應引腳斷開，則退出主網(wǎng)，停止發(fā)送信息。而加到輔網(wǎng)SIM卡的四位電子開關3222通斷控制端E’為高電平，四位開關接通，輔網(wǎng)SIM卡322的VCC、RST、CLK和I/O引腳與通信模塊321的相應引腳接通，通信模塊321工作，則切換為輔網(wǎng)SIM卡322登錄輔網(wǎng)并發(fā)送監(jiān)控信息。
在輔網(wǎng)SIM卡工作過程中，基站監(jiān)控終端CPU331自動計時，當計時值達到2小時的預置定時值，則將切換控制信號輸出端Q置為低電平，自動切換返回主網(wǎng)SIM卡，若主網(wǎng)通信不正常，又切換到輔網(wǎng)SIM卡工作，輔網(wǎng)SIM卡工作2小時后，再切換返回主網(wǎng)SIM卡工作，周而復始，直到主網(wǎng)通信經(jīng)維修恢復正常后，保持在主網(wǎng)SIM卡工作，登錄主網(wǎng)并發(fā)送監(jiān)控信息。
基站監(jiān)控終端CPU331與通信模塊321的連接關系如下基站監(jiān)控終端CPU331的數(shù)據(jù)串口TXD和RXD連接TC-35通信模塊321的串行數(shù)據(jù)口RXD和TXD，按AT命令的指令協(xié)議與通信模塊TC-35進行接收RXD和發(fā)送TXD的數(shù)據(jù)交換以及各種控制?；颈O(jiān)控終端CPU331的復位控制端經(jīng)復位電路332連接通信模塊321的復位端。
基站監(jiān)控終端CPU331在雙網(wǎng)切換程序管理下，當CPU331得到通信模塊321傳回的信道狀況和數(shù)據(jù)發(fā)送失敗信息時，啟動復位程序，在復位控制端輸出一個對通信模塊的復位控制信號，管理復位電路332對通信模塊321的復位操作，復位電路332對通信模塊321進行復位，并對復位計數(shù)，設定復位計數(shù)初始值為3次，當復位3次后，CPU331得到通信模塊321傳回的仍是信道狀況和數(shù)據(jù)發(fā)送失敗信息時，CPU331進行SIM卡的切換管理，CPU將切換控制端Q置“1”，控制電子開關3221和3222的通斷，電子開關3222接通輔網(wǎng)SIM卡的選擇切換，實現(xiàn)從主網(wǎng)SIM卡到輔網(wǎng)SIM卡連接通信模塊321的網(wǎng)絡短信平臺切換。
在主網(wǎng)短信平臺切換到輔網(wǎng)短信平臺后，CPU先檢測輔網(wǎng)的信道狀況，如果傳回信道狀況和數(shù)據(jù)發(fā)送正常信息，發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)和輔網(wǎng)工作的標志，同時，CPU對輔網(wǎng)SIM卡的工作時間進行計時，設定計時初始值為2小時，當在輔網(wǎng)工作達到2小時，CPU雙網(wǎng)切換程序控制從輔網(wǎng)SIM卡定時切換回主網(wǎng)SIM卡，接通信模塊321，先檢測主網(wǎng)的通信狀態(tài)，并對通信模塊321進行復位操作，如果主網(wǎng)正常，則以主網(wǎng)SIM卡用主網(wǎng)短信平臺發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)和主網(wǎng)工作標志。
若輔網(wǎng)SIM卡定時2小時切換回主網(wǎng)SIM卡后，先檢測主網(wǎng)的通信狀態(tài)，并對通信模塊321進行復位操作，如果主網(wǎng)通信仍是失敗，CPU再次啟動切換程序，從主SIM卡切換到輔SIM卡，仍通過輔網(wǎng)短信平臺發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)。
在主網(wǎng)短信平臺切換到輔網(wǎng)短信平臺后，CPU先檢測輔網(wǎng)的信道狀況，如果傳回信道狀況和數(shù)據(jù)發(fā)送也是失敗信息，CPU控制對通信模塊321進行復位，并對復位次數(shù)計數(shù)，設定復位計數(shù)初始值為3次，3次復位后輔網(wǎng)還不能通信，CPU判定為通信失敗，作通信失敗標志，CPU把待發(fā)送的信息、SIM卡切換情況和相關的時間，通過數(shù)據(jù)讀寫串口存入E2PROM存儲器333，保存?zhèn)洳椋瑸楣收暇S修提供依據(jù)。
圖8給出的是本發(fā)明一個雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端的熱備份SIM卡切換電路實施例框圖。
主網(wǎng)TC-35通信模塊821的I/O、CLK、RST、VCC和GND引腳直接與主網(wǎng)SIM卡823相應引腳相連，輔網(wǎng)TC-35通信模塊822的I/O、CLK、RST、VCC和GND引腳直接與輔網(wǎng)SIM卡824相應引腳相連，兩卡的VPP端都懸空，基站監(jiān)控終端CPU831的復位控制1口和復位控制2口分別經(jīng)過復位電路832和復位電路835與通信模塊821和通信模塊822相連接，基站監(jiān)控終端CPU831的一個I2C串口連接一塊SC16IS752串口擴展組件836，串口擴展組件836輸出為2個數(shù)據(jù)串口，2個數(shù)據(jù)串口分別連接主網(wǎng)TC-35通信模塊821和輔網(wǎng)TC-35通信模塊822的TXD/RXD串行口，基站監(jiān)控終端CPU831的數(shù)據(jù)串行口1掛接監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口834，基站監(jiān)控終端CPU831的另一個I2C串口為數(shù)據(jù)讀寫口掛接E2PROM存儲器833。
孤基站的主網(wǎng)SIM卡823接通主網(wǎng)TC-35通信模塊821，以主網(wǎng)SIM卡登錄主網(wǎng)，輔網(wǎng)SIM卡824接通輔網(wǎng)TC-35通信模塊822，以輔網(wǎng)SIM卡824登錄輔網(wǎng)，兩網(wǎng)SIM卡均處于加電登錄狀態(tài)，CPU中的通信管理程序隨時檢測主網(wǎng)和輔網(wǎng)的通信信道狀況，兩網(wǎng)都處于待命發(fā)送基站監(jiān)控數(shù)據(jù)和接受監(jiān)控中心指令的狀態(tài)。
當某基站需要發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)時，基站監(jiān)控終端CPU831啟動雙網(wǎng)切換管理程序，查詢主網(wǎng)信道狀態(tài)，如CPU831得到通信模塊821傳回的信道狀況正常信息時，便將監(jiān)控數(shù)據(jù)由I2C串口經(jīng)過串口擴展組件836的一個數(shù)據(jù)串行口送到主網(wǎng)TC-35通信模塊821，通信模塊821發(fā)送基站監(jiān)控數(shù)據(jù)信息。
如CPU831得到通信模塊821傳回的信道狀況不良導致通信失敗信息時，雙網(wǎng)切換的管理程序，先啟動復位程序，在復位控制端輸出一個對通信模塊821的復位控制信號，管理復位電路832對通信模塊821的復位操作，并對復位次數(shù)計數(shù)，設定復位計數(shù)初始值為3次，當復位3次后，CPU831得到通信模塊821傳回的仍是信道狀況和數(shù)據(jù)發(fā)送失敗信息時，CPU831進行網(wǎng)絡的切換管理，自動把監(jiān)控信息從主網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)串口切換到輔網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)串口，通過輔網(wǎng)無線短信通信平臺發(fā)送基站監(jiān)控信息，實現(xiàn)基站監(jiān)控的免登錄時間無縫切換的監(jiān)控信息發(fā)送。
在CPU831控制切換到輔網(wǎng)發(fā)送基站監(jiān)控信息后，CPU831的網(wǎng)絡切換管理程序定時在檢測主網(wǎng)通信狀態(tài)，當CPU831得到通信模塊821傳回的信道狀況和數(shù)據(jù)發(fā)送正常信息時，進行網(wǎng)絡的切換管理，則自動將監(jiān)控信息從輔網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)串口切換到主網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)串口，通過主網(wǎng)無線短信通信平臺發(fā)送基站監(jiān)控信息。
權利要求
1.一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟一、基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法的短信平臺前提條件，確認在同一區(qū)域同時存在兩個以上包括兩個GSM無線移動通信網(wǎng)絡；步驟二、在一個GSM無線通信網(wǎng)絡重要基站和孤基站的監(jiān)控終端上安裝兩塊SIM卡座，并插入由兩個GSM網(wǎng)營運商發(fā)出的兩張SIM卡，其中一張為用于主網(wǎng)的主網(wǎng)SIM卡，另一張為用于輔網(wǎng)的輔網(wǎng)SIM卡；步驟三、對GSM無線通信網(wǎng)絡重要基站和孤基站的監(jiān)控終端的硬軟件作下列的改造(1)在GSM無線通信網(wǎng)絡基站的監(jiān)控終端內(nèi)加裝一套兩網(wǎng)SIM卡切換電路；當兩網(wǎng)SIM卡采用熱備份方式時，可不裝切換電路；(2)在基站監(jiān)控終端CPU增加雙卡切換管理功能，在其ROM中加載雙SIM卡切換管理程序；(3)兩網(wǎng)SIM卡切換電路在監(jiān)控終端CPU的雙網(wǎng)SIM卡切換管理程序控制下自動切換，當基站監(jiān)控終端內(nèi)的GSM網(wǎng)信道狀態(tài)監(jiān)控單元檢測到主網(wǎng)信號場強低于通信下限值或無法通信時，CPU自動啟動切換電路；(4)基站監(jiān)控終端的無線短信通信平臺從主網(wǎng)SIM卡切換到輔網(wǎng)SIM卡，利用輔網(wǎng)無線短信通信平臺，完成基站監(jiān)控數(shù)據(jù)向主GSM無線通信網(wǎng)絡監(jiān)控中心的短信傳送；(5)當基站監(jiān)控終端的兩網(wǎng)SIM卡采用熱備份時，在監(jiān)控終端內(nèi)加裝一套GSM通信模塊，采用多串口的CPU來管理網(wǎng)絡通信，主網(wǎng)和輔網(wǎng)兩張SIM卡以及兩個通信模塊均處于加電上網(wǎng)登錄狀態(tài)，監(jiān)控終端CPU隨時檢測兩網(wǎng)絡的通信狀態(tài)，一個網(wǎng)絡出現(xiàn)通信故障，監(jiān)控終端CPU的切換管理程序自動控制兩網(wǎng)絡之間的免登錄時間的無縫切換；SIM卡采用冷備份時，不加裝GSM通信模塊；步驟四、GSM無線通信網(wǎng)絡的基站監(jiān)控中心的管理軟件作相應改造，應具有(1)同時開通使用主網(wǎng)無線短信通信平臺和輔網(wǎng)無線短信通信平臺對主網(wǎng)基站實現(xiàn)有效監(jiān)控的功能，使監(jiān)控中心配置有的SIM卡，既可以收發(fā)主網(wǎng)的短信，也可以收發(fā)輔網(wǎng)的短信；(2)監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件中，把每一個基站的主網(wǎng)SIM卡號碼作為通信目標，同時，再為每一個基于GSM雙網(wǎng)監(jiān)控的基站開設一個輔網(wǎng)SIM卡號碼作為通信的備用目標；(3)當監(jiān)控中心在接收到某個基站終端通過備用的輔網(wǎng)SIM卡發(fā)送的告警信息時，監(jiān)控中心自動對該基站進入基于輔網(wǎng)短信平臺的監(jiān)控管理，并在監(jiān)視屏上突顯該基站主網(wǎng)通信告警的信息；(4)當監(jiān)控中心在查詢某基站監(jiān)控終端時，若接收不到該基站終端通過主網(wǎng)短信平臺發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)，在等待一定的時間后，啟用輔網(wǎng)的SIM卡號碼進行查詢通信；(5)網(wǎng)絡監(jiān)控中心根據(jù)基站監(jiān)控告警信息和通信故障情況，及時下達對該基站的搶修和維護的指令；步驟五、雙網(wǎng)的監(jiān)控中心軟件改造和需要采用雙網(wǎng)監(jiān)控的基站監(jiān)控終端的改造可以同步實施，也可以先對監(jiān)控中心軟件實施升級改造，再對孤基站和重要基站監(jiān)控終端實施改造；步驟六、基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法中對GSM雙網(wǎng)的描述分為主網(wǎng)和輔網(wǎng)，所述的GSM雙網(wǎng)可互為主網(wǎng)和輔網(wǎng)。
2.根據(jù)權利要求1所述一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，其特征在于基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控短信平臺的切換操作包括以下步驟步驟一、開機對基站監(jiān)控終端CPU作初始化，包括設置通信模塊復位次數(shù)n值和輔網(wǎng)SIM卡工作定時計數(shù)m值，n設置為1～5的整數(shù)值，m設置為1～5的整數(shù)小時，初始化時可視維護條件和操作權限選擇修改設置或默認設置；步驟二、基站監(jiān)控終端CPU根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸要求，將需要發(fā)送的告警數(shù)據(jù)或全部監(jiān)控數(shù)據(jù)或查詢數(shù)據(jù)，送到CPU的通信數(shù)據(jù)管理器，并向通信模塊傳送通信信道檢測命令；步驟三、在通信模塊CPU的管理下，調(diào)用無線信道狀態(tài)監(jiān)測單元對基站通信條件檢測，對主網(wǎng)信號場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況的檢測結果進行判斷，并向基站監(jiān)控終端CPU回傳檢測結果，如無線信道狀態(tài)正常，基站監(jiān)控終端CPU將監(jiān)控數(shù)據(jù)送通信模塊發(fā)送；步驟四、若檢測到無線信道狀態(tài)不正常，包括通信中斷或場強低于協(xié)議規(guī)定下限值，則(1)先對通信模塊進行復位操作，并對復位操作次數(shù)計數(shù)；(2)如在n次以內(nèi)復位操作后，通信模塊工作正常，將存于CPU的通信數(shù)據(jù)管理器中的監(jiān)控數(shù)據(jù)，送通信模塊發(fā)送；步驟五、若對通信模塊復位操作次數(shù)達到n次，通信模塊仍不能正常通信，則(1)基站監(jiān)控終端CPU控制驅動電子開關切換電路，從主網(wǎng)SIM卡切換到輔網(wǎng)SIM卡，并檢測輔網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況；(2)如果輔網(wǎng)無線信道狀態(tài)正常，將基站監(jiān)控數(shù)據(jù)送到通信模塊，通過同區(qū)域的輔網(wǎng)基站短信平臺發(fā)送信息；(3)從發(fā)送監(jiān)控數(shù)據(jù)起CPU開始計時，每次輔網(wǎng)SIM卡工作達到m小時，控制電子開關切換電路切換回主網(wǎng)SIM卡，并檢測主網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況，如果主網(wǎng)無線信道狀態(tài)正常，將基站監(jiān)控數(shù)據(jù)送到通信模塊，通過主網(wǎng)短信平臺向監(jiān)控中心發(fā)送信息；(4)如果檢測主網(wǎng)的場強數(shù)據(jù)和傳輸狀況后，主網(wǎng)無線信道狀態(tài)仍然不正常，則再次切換到輔網(wǎng)，并向監(jiān)控中心發(fā)送新的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)；步驟六、如果輔網(wǎng)也出現(xiàn)通信信道故障，用輔網(wǎng)SIM卡后，基站監(jiān)控終端的通信模塊在n次復位后還無法發(fā)送監(jiān)控信息，則該基站監(jiān)控終端在CPU的通信數(shù)據(jù)處理器中，保存監(jiān)控短信通信發(fā)送失敗記錄內(nèi)容和處理意見，以備故障維修排查時，直接提供以下數(shù)據(jù)(1)監(jiān)控短信通信發(fā)送失敗記錄的條數(shù)；(2)等待發(fā)送的監(jiān)控數(shù)據(jù)的最新20條記錄內(nèi)容；(3)通信故障的發(fā)生時間、場強值和CPU切換SIM卡的時間記錄。
3.根據(jù)權利要求1所述一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，其特征在于監(jiān)控中心的雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控管理操作包括以下步驟步驟一、開機后對監(jiān)控中心系統(tǒng)作系統(tǒng)自檢和初始化設置，應包括設置各基站主網(wǎng)SIM卡和相關基站的輔網(wǎng)SIM卡的號碼，初始化時可修改設置或默認設定；步驟二、依據(jù)監(jiān)控中心監(jiān)控職責，等待接收經(jīng)GSM雙網(wǎng)發(fā)來的各基站監(jiān)控信息并作相應的處理和操作；步驟三、若收到來自某基站發(fā)送的監(jiān)控信息，則操作如下(1)先判定信息來自主網(wǎng)/輔網(wǎng)通信信道；(2)如來自主網(wǎng)通信信道，建立主網(wǎng)工作標志；(3)如不是來自主網(wǎng)通信信道，則建立輔網(wǎng)工作標志，并作主網(wǎng)通信故障告警；步驟四、若需要查詢所轄某N基站監(jiān)控信息，則定時或主動發(fā)送查詢指令(1)先按照主網(wǎng)/輔網(wǎng)工作標志進行查詢，并判斷監(jiān)控信息正常與否；(2)如果查詢到主網(wǎng)/輔網(wǎng)工作正常，將返回等待信息操作；(3)如果查詢到主網(wǎng)/輔網(wǎng)工作不正常，則在改變主網(wǎng)/輔網(wǎng)SIM卡號碼后再查詢；(4)再判斷改變網(wǎng)絡后的基站監(jiān)控信息正常與否；(5)若輔網(wǎng)工作標志和監(jiān)控信息正常，立即作相應的工作網(wǎng)絡標志，發(fā)出某N號基站主網(wǎng)通信故障告警；若輔網(wǎng)切換回主網(wǎng)的工作標志和監(jiān)控信息正常，則發(fā)出主網(wǎng)通信恢復正常提示；(6)若切換后網(wǎng)絡工作標志和監(jiān)控信息仍不正常，立即作發(fā)出某N號基站通信故障標志并發(fā)出告警；(7)監(jiān)控中心的雙GSM網(wǎng)絡基站監(jiān)控終端SIM切換返回主網(wǎng)等待操作信息；步驟五、監(jiān)控中心按照某N號基站通信故障和告警提示，向通信網(wǎng)絡維護部門和人員發(fā)出維護命令。
4.根據(jù)權利要求1所述方法構成的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)由主GSM網(wǎng)絡1～N號基站監(jiān)控終端(31)、主GSM網(wǎng)絡監(jiān)控中心(35)、主GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站(36)、輔GSM網(wǎng)絡通信交換中心及相關基站(37)組成，所述的主GSM網(wǎng)絡1～N號基站監(jiān)控終端(31)包括通信模塊電路板(32)和基站監(jiān)控終端主板(33)，其中通信模塊電路板(32)上安裝有通信模塊(321)、雙網(wǎng)SIM卡切換電路(322)、主網(wǎng)SIM卡座(323)和輔網(wǎng)SIM卡座(324)，兩個SIM卡座中分別插入兩GSM網(wǎng)之一的SIM卡，一張為主網(wǎng)SIM卡，另一張為輔網(wǎng)SIM卡；基站監(jiān)控終端主板(33)由基站監(jiān)控終端CPU(331)及包括復位電路(332)、存儲器(333)和監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口(334)的輔助電路組成；主網(wǎng)SIM卡座(323)和輔網(wǎng)SIM卡座(324)分別連接雙網(wǎng)SIM卡切換電路(322)的兩組輸入端，雙網(wǎng)SIM卡切換電路(322)輸出連接通信模塊(321)的SIM聯(lián)接端，雙網(wǎng)SIM卡切換電路(322)的控制端連接基站監(jiān)控終端CPU(331)的切換控制接口，通信模塊(321)的串行口連接基站監(jiān)控終端CPU(331)的數(shù)據(jù)通信串口，通信模塊(321)的復位端連接復位電路(332)輸出端；基站監(jiān)控終端主板(33)的CPU(331)的復位控制端連接復位電路(332)輸入端，CPU(331)的數(shù)據(jù)讀寫接口連接E2PROM存儲器(333)，CPU(331)的數(shù)據(jù)串行口連接監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口(334)，監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入端口(334)連接基站其他設備(34)的監(jiān)控數(shù)據(jù)采集輸出端。
5.根據(jù)權利要求4所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端的雙網(wǎng)SIM卡切換電路(322)是二選一電子開關組，它由主網(wǎng)SIM卡電子開關組(3221)、輔網(wǎng)SIM卡電子開關組(3222)和一個反向器(3223)構成，每一電子開關組有4～6對電子開關，分別連接SIM卡的4～6個引腳，優(yōu)選4對電子開關，分別連接SIM卡的4個引腳，輔網(wǎng)SIM卡的電子開關組(3222)的控制端連接基站監(jiān)控終端CPU的切換控制口，主網(wǎng)SIM卡的電子開關組(3221)的控制端連接反向器(3223)輸出端，基站監(jiān)控終端CPU(331)的切換控制口連接反向器(3223)輸入端，主SIM卡與輔SIM卡的VCC、RST、CLK和I/O腳的同腳輸出端兩兩并聯(lián)，連接通信模塊(321)相應的VCC、RST、CLK和I/O功能驅動端，基站監(jiān)控終端CPU(331)的數(shù)據(jù)通信接口連接TC-35通信模塊(321)的TXD/RXD數(shù)據(jù)串行口，CPU(331)的復位控制輸出端連接復位電路(332)輸入端，復位電路(332)輸出端連接通信模塊(321)的復位端，CPU(331)的數(shù)據(jù)讀寫接口連接E2PROM(333)的數(shù)據(jù)讀寫口，兩網(wǎng)SIM卡中選通一卡接通通信模塊(321)，接通相應的GSM網(wǎng)發(fā)送基站監(jiān)控信息。
6.根據(jù)權利要求4或5所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端系統(tǒng)，其特征在于基站監(jiān)控終端CPU是一塊單片機組件，在CPU的ROM中為雙網(wǎng)SIM卡切換管理增加存儲內(nèi)容有(1)雙網(wǎng)SIM卡切換程序；(2)初始化設置的m值、n值。
7.根據(jù)權利要求4或5所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端系統(tǒng)，其特征在于基站監(jiān)控終端CPU配置有一個存儲器E2PROM，CPU的數(shù)據(jù)讀/寫串行口連接存儲器E2PROM的數(shù)據(jù)讀/寫口，在監(jiān)控終端CPU所接的E2PROM中存儲故障信息至少包括(1)記錄在主網(wǎng)出現(xiàn)信道故障、切換到輔網(wǎng)通信仍無法發(fā)送監(jiān)控信息的通信失敗次數(shù)；(2)等待發(fā)送的監(jiān)控數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，至少保存最新的20條數(shù)據(jù)；(3)主網(wǎng)和輔網(wǎng)故障的發(fā)生時間、場強值和CPU切換SIM卡的時間記錄。
8.根據(jù)權利要求6所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端系統(tǒng)，其特征在于基站監(jiān)控終端CPU配置有一個存儲器E2PROM，CPU的數(shù)據(jù)讀/寫串行口連接存儲器E2PROM的數(shù)據(jù)讀/寫口，在監(jiān)控終端CPU所接的E2PROM中存儲故障信息至少包括(1)記錄在主網(wǎng)出現(xiàn)信道故障、切換到輔網(wǎng)通信仍無法發(fā)送監(jiān)控信息的通信失敗次數(shù)；(2)等待發(fā)送的監(jiān)控數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，至少保存最新的20條數(shù)據(jù)；(3)主網(wǎng)和輔網(wǎng)故障的發(fā)生時間、場強值和CPU切換SIM卡的時間記錄。
9.根據(jù)權利要求4或5所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端的雙網(wǎng)SIM卡切換操作參數(shù)包括m和n；m取值范圍為1～5小時，m值優(yōu)選設置為2，視基站維修條件和時效修改設置值；n取值范圍為1～5次，n值設置以3為宜。
10.根據(jù)權利要求7所述方法構成的的基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端系統(tǒng)，其特征在于基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控終端的雙網(wǎng)SIM卡切換操作參數(shù)包括m和n；m取值范圍為1～5小時，m值優(yōu)選設置為2，視基站維修條件和時效修改設置值；n取值范圍為1～5次，n值設置以3為宜。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字移動通信技術，尤其適用于基于無線移動通信雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法及基站監(jiān)控系統(tǒng)設備。本發(fā)明的目的是克服已有技術的缺陷，提出一種基于GSM雙網(wǎng)的基站監(jiān)控方法，對基站監(jiān)控系統(tǒng)的硬、軟件作低成本改造，利用同一區(qū)域存在多個GSM移動通信網(wǎng)基站的現(xiàn)成條件，在基站監(jiān)控終端管理下，在主網(wǎng)和輔網(wǎng)兩個GSM網(wǎng)絡監(jiān)控短信平臺之間自動切換，有效地改善移動通信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)對重要基站和孤基站的監(jiān)控能力，主、輔網(wǎng)SIM卡采用熱備份，則可實現(xiàn)免登錄時間的主輔網(wǎng)無縫切換，顯著地提升整個移動通信網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明有利于多個GSM網(wǎng)絡建立互為主網(wǎng)與輔網(wǎng)的新型基站監(jiān)控系統(tǒng)模式，實現(xiàn)互利共贏。本發(fā)明還可應用到3G、CDMA系統(tǒng)類網(wǎng)絡和有線臺站的監(jiān)控，社會效益顯著。
文檔編號H04W88/08GK1829369SQ20061005029
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權日2006年4月7日
發(fā)明者姜宏偉 申請人:姜宏偉