專利名稱：基于rfid的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線通信裝置，尤其是一種用于移動通信網絡的監(jiān)測系統(tǒng)，具體
涉及一種利用射頻識別閱讀器和射頻識別標簽來實現(xiàn)對移動通信網絡中天饋線監(jiān)測的裝置。
背景技術：
隨著我國移動通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是3G網絡部署的不斷擴大，無線網絡 優(yōu)化和網絡覆蓋日益顯示出其重要性。常用的覆蓋技術包括室外宏蜂窩、室內微蜂窩、分 布式基站、各種直放站(干線放大器、塔頂放大器、無線同頻直放站、光纖直放站、移頻直放 站、載波池)等技術方案，按照通信制式的不同，又可以分為GSM、 CDMA、 WCDMA、 TD-SCDMA、 CDMA2000等不同制式的設備。但無論何種制式和方案，實際工程中都是由有源設備和天饋 線子系統(tǒng)組成一個完整的無線覆蓋系統(tǒng)。天線、饋線往往由于外力或進水等意外事件導致 工作不正常，能否對其進行實時監(jiān)測并上報故障告警信號是運營商迫切需要解決的問題。 傳統(tǒng)的天饋線監(jiān)測系統(tǒng)包含監(jiān)測主機、開關、從機、接地端子、饋線監(jiān)測端子和駐 波比監(jiān)測端子。饋線監(jiān)測端子和接地端子串接于被監(jiān)測饋線的首尾端，饋線異常時監(jiān)測端 子發(fā)出告警信號，從機收到該信號經處理后通過liire通信方式傳給主機，主機依靠有線 或者無線的方式把饋線的告警信息傳輸給有源設備的監(jiān)控中心。駐波比監(jiān)測端子利用正反 向檢波實現(xiàn)駐波比的監(jiān)測，同時也能監(jiān)測饋線，其與主機的通信方式仍然采用liire。目 前，這樣的監(jiān)測系統(tǒng)存在以下問題主從(駐)機之間用網線實現(xiàn)liire通信，其內部提供 電源供電，并非完全的無源系統(tǒng)；采用普通網線時，主從機通信距離較短，采用高檔電纜可 增加通信距離，但會帶來成本的增加；從機和饋線監(jiān)測端子之間采用雙絞線連接，同樣增加 了成本；整個系統(tǒng)結構復雜，給安裝施工帶來不便。

實用新型內容針對以上現(xiàn)有天饋線監(jiān)測系統(tǒng)的不足，本實用新型的目的是克服傳統(tǒng)天饋線監(jiān)測 系統(tǒng)存在的上述缺陷，提供一種基于射頻識別(RFID)技術設計的天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，利用 RFID信號實現(xiàn)對移動通信網絡的天饋線子系統(tǒng)進行監(jiān)測。 本實用新型的目的是通過采用以下技術方案來實現(xiàn)的 基于RFID的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線通信系統(tǒng)的直放站或基站 到天線之間的饋線和天線，以及用于系統(tǒng)監(jiān)測的主機、從機和雙工器，所述系統(tǒng)監(jiān)測還設有 RFID裝置，雙工器包括腔體雙工器，主機通過RFID頻段腔體雙工器連接主干饋線，從機串 接在天線端口的饋線中，利用RFID的半雙工通信方式實現(xiàn)對直放站或基站到天線之間的 饋線和天線進行監(jiān)測，其收發(fā)信號通過耦合器在射頻電纜中傳輸。 作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述RFID頻段可選為840-860MHz，實際工作頻 段設為840-845MHz。 作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述主機和從機之間利用RFID的反射調制式工作方式進行通信，系統(tǒng)工作時，主機通過RFID閱讀器芯片發(fā)射射頻查詢信號，從機通過 定向耦合器從饋線上獲取射頻信號，然后將部分能量的信號轉化為直流，提供RFID標簽電 路工作，另一部分能量的信號被RFID電子標簽內已經保存的數(shù)據(jù)信息調制后反射回主機。 作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述系統(tǒng)中一個監(jiān)測主機可以同時連接多個無 源監(jiān)測從機，主機中設有一個RFID閱讀器，每一個無源監(jiān)測從機中設有兩個RFID無源射頻 標簽，其中 一個標簽用于對饋線的監(jiān)測，另 一個標簽用于對天線的監(jiān)測，每一個標簽分別設 有唯一的ID號。 本實用新型的有益效果是相對于現(xiàn)有技術，本實用新型符合EPC GlobalGen2(IS0 18000-6C)標準規(guī)范，主機和從機按照EPC Gen2規(guī)定的物理層和數(shù)據(jù)鏈 路層進行通信，利用從機中標簽對主機中RFID閱讀器發(fā)出命令的響應對天饋線進行監(jiān)測， 從機利用主機發(fā)送的射頻信號獲取能量進行工作，完全無源，不需要有線連接，不需增加任 何電纜，通信距離長，結構簡單，成本低，安裝維護方便。本實用新型降低了工程難度，節(jié)省 了移動通信系統(tǒng)中網線和雙絞線的成本。
以下結合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明

圖1是本實用新型的系統(tǒng)框圖； 圖2是本實用新型RFID天饋線監(jiān)測主機的內部框圖； 圖3是本實用新型RFID閱讀器模塊的內部框圖； 圖4是本實用新型監(jiān)測從機的內部原理框圖。
具體實施方式如圖1至圖4所示，基于RFID的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，包括主機、從機和 雙工器，監(jiān)測主機通過RFID頻段腔體雙工器接入在主干饋線中，監(jiān)測從機串接在天線端口 端的饋線中，工作于840-845MHz頻段，利用RFID的半雙工通信方式實現(xiàn)對直放站/基站 到天線之間的饋線和天線進行監(jiān)測，其收發(fā)信號通過耦合器在射頻電纜中傳輸。主機和從 機之間利用RFID的反射調制式工作方式進行通信，這樣可以解決同頻收發(fā)問題。系統(tǒng)工作 時，主機通過閱讀器芯片發(fā)射射頻查詢信號，從機通過定向耦合器從饋線上獲取射頻信號， 然后將部分能量的信號轉化為直流，提供標簽電路工作，另一部分能量的信號被電子標簽 內已經保存的數(shù)據(jù)信息調制后反射回主機。 在系統(tǒng)中，一個監(jiān)測主機可以帶多個無源監(jiān)測從機，監(jiān)測主機中有一個RFID閱讀 器，每一個無源監(jiān)測從機中有兩個無源射頻標簽(Tag)， 一個標簽用于對饋線的監(jiān)測，另外 一個標簽用于對天線的監(jiān)測，每個標簽都有自己唯一的ID號。按照特定的協(xié)議規(guī)范，主機 通過閱讀器對各個從機的射頻功率標簽進行訪問，若有能收到相應標簽的正確響應，則表 明該段饋線正常工作；每個從機里面的駐波比標簽是靠天線口的反射信號提供能量工作， 故在天線正常時不會對主機的訪問作出響應，相反，當天線發(fā)生故障時，反射能量增大，標 簽被激活并向主機發(fā)送信號，由此主機可實現(xiàn)對天饋線的有效監(jiān)測。主從機之間的有效通 信距離可達數(shù)百米，具體數(shù)值視系統(tǒng)方案而定。 本實用新型利用標簽被激發(fā)的靈敏度這一參數(shù)，通過主機的MCU對發(fā)射功率的精確調整，可以在MCU中計算得到饋線端的射頻功率值，從而計算出鏈路損耗，進而可以得到 移動通信信號在該處的功率值。同樣利用主機發(fā)射功率的精確可調和駐波比標簽的靈敏 度，可以近似計算得到天線端口的駐波比值。 本實施例中，RFID天饋線監(jiān)測主機由RFID閱讀器、主監(jiān)測板、腔體雙工器、開關電 源、GPRS Moderm和備用電池等組成。RFID閱讀器用來采集監(jiān)測從機中標簽的信息并對其 發(fā)送具體操作命令，其內部采用AMS的UHF RFID專用芯片AS3990來實現(xiàn)EPC Gen2協(xié)議的 收發(fā)通信，為了增加通信距離，發(fā)射鏈路增加PA及功率控制部分，接收鏈路前端增加LNA以 提高接收靈敏度，擴大接收動態(tài)范圍。主監(jiān)測板由MCU主控電路、Moderm接口、鋰電池充放 電控制電路、LCD和鍵盤單元電路等組成。其作用包括發(fā)送指令控制閱讀器的動作；接收 閱讀器傳來的從機標簽數(shù)據(jù)并做相應處理；配置Moderm建立主機與遠端管理系統(tǒng)的通信， 實現(xiàn)天饋線網絡的參數(shù)上報、查詢、告警等功能；備用電池的充放電控制；液晶顯示和鍵盤 控制。雙工器把RFID載波耦合到饋線中與移動通信載波一同傳送到天線端；實現(xiàn)移動通信 載波和RFID載波的隔離，濾除進入基站/直放站的RFID載波，濾除進入RFID閱讀器的移 動通信載波。Moderm利用GPRS實現(xiàn)遠端監(jiān)測管理系統(tǒng)與天饋線監(jiān)測主機的通信。開關電 源，AC 220V輸入，DC28V/3A，12V/6A雙路輸出。備用電池，7. 4V/2200mah鋰電池。 本實用新型RFIF閱讀器功能和結構如下 閱讀器是實現(xiàn)RFID天饋線監(jiān)測功能的重要部件，其功能包括 1、定時發(fā)射包含RFID協(xié)議命令信息的調制載波，傳送操作命令給從機中標簽，操 作命令包括初始化、選擇、讀/寫、取消選擇及靜默等； 2、定時發(fā)射未調制的載波，用來給標簽提供能量和后向散射載波，從而喚醒從機 中的標簽，同時作為零中頻接收機的本振； 接收標簽的響應，讀取標簽的信息后經過初步過濾和處理后傳給主監(jiān)測板，完成 對天饋線監(jiān)測標簽中信息的獲取和解析。 本實用新型從機中的兩個標簽分別用于饋線和天線的監(jiān)測。 饋線監(jiān)測標簽和耦合器1用于饋線的監(jiān)測標簽能正常接收主機發(fā)來的詢問信號 并作出正確的響應后，主機收到該標簽的工D，認為饋線正常，耦合器的值視主機和標簽的 發(fā)射功率和靈敏度而定。 天線監(jiān)測標簽和環(huán)行器以及耦合器2，3 —同實現(xiàn)對天線的監(jiān)測主機對該標簽發(fā) 射詢問信號，當天線正常工作時，天線和饋線連接處的反射信號較低，耦合到天線監(jiān)測標簽 的射頻信號不足以激發(fā)標簽工作，主機的閱讀器不能收到該標簽的ID信息，從而認為天線 正常工作。當天線異常時，駐波會變差，耦合端的反射信號增大并激發(fā)標簽工作，標簽做出 響應并把信號通過環(huán)行器耦合到原射頻路徑上，返回至主機中，主機的閱讀器識別其ID，并 通過控制部分作出天線異常的告警并上報。
權利要求一種基于RFID的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線通信系統(tǒng)的直放站或基站到天線之間的饋線和天線，以及用于系統(tǒng)監(jiān)測的主機、從機和雙工器，其特征是所述系統(tǒng)監(jiān)測還設有RFID裝置，雙工器包括腔體雙工器，主機通過RFID頻段腔體雙工器連接主干饋線，從機串接在天線端口的饋線中，利用RFID的半雙工通信方式實現(xiàn)對直放站或基站到天線之間的饋線和天線進行監(jiān)測，其收發(fā)信號通過耦合器在射頻電纜中傳輸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于RFID的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述RFID頻段可選為840-860MHz，實際工作頻段設為840_845MHz。
3. 根據(jù)權利要求1所述的基于RFID的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述主機和從機之間利用RFID的反射調制式工作方式進行通信，系統(tǒng)工作時，主機通過RFID閱讀器芯片發(fā)射射頻查詢信號，從機通過定向耦合器從饋線上獲取射頻信號，然后將部分能量的信號轉化為直流，提供RFID標簽電路工作，另一部分能量的信號被RFID電子標簽內已經保存的數(shù)據(jù)信息調制后反射回主機。
4. 根據(jù)權利要求1所述的基于RFID的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)中一個監(jiān)測主機可以同時連接多個無源監(jiān)測從機，主機中設有一個RFID閱讀器，每一個無源監(jiān)測從機中設有兩個RFID無源射頻標簽，其中一個標簽用于對饋線的監(jiān)測，另一個標簽用于對天線的監(jiān)測，每一個標簽分別設有唯一的ID號。
專利摘要本實用新型涉及基于RFID的移動通信網絡天饋線監(jiān)測系統(tǒng)，包括直放站或基站到天線之間的饋線和天線，以及用于系統(tǒng)監(jiān)測的主機、從機和雙工器，所述系統(tǒng)監(jiān)測還設有RFID裝置，雙工器包括腔體雙工器，主機通過RFID頻段腔體雙工器連接主干饋線，從機串接在天線端口的饋線中，利用RFID的半雙工通信方式實現(xiàn)對直放站或基站到天線之間的饋線和天線進行監(jiān)測，其收發(fā)信號通過耦合器在射頻電纜中傳輸。本實用新型不需增加任何電纜，通信距離長，結構簡單，成本低，安裝維護方便；不僅降低了工程難度，而且節(jié)省了移動通信系統(tǒng)中網線和雙絞線的成本。
文檔編號H04W24/00GK201491279SQ20092019353
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權日2009年8月27日
發(fā)明者孟林, 朱勁松, 林燕明, 王永剛 申請人:珠海銀郵光電技術發(fā)展股份有限公司