CN102438255A - 一种移动通信室内分布监控系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动通信室内分布监控系统及实现方法，该系统由近端管理服务器和远端监控单元组成，实时监控各室分天线的连接运行状况。远端监控单元由宽带射频耦合器、大动态检波器、模拟数字转换器（ADC）、微处理单元组成。远端微处理单元实时处理射频线路驻波值，并与所设定的阈值比较产生告警信息上报近端管理服务器；近端管理服务器根据远端监控单元上报告警信息产生管理维护信息。本发明有益的效果是：用于移动通信室内分布覆盖天线正常连接与否的远程监控，能够及时了解室内分布覆盖天线的接状态，确保维护人员能对室内覆盖天线地异常连接故障迅速定位并快速维护，提高移动室内分布信号覆盖维护的及时性。

Description

一种移动通信室内分布监控系统及实现方法

技术领域

本发明涉及移动通信室内分布系统的监控领域，主要是一种移动通信室内分布监控系统及实现方法。

背景技术

随着移动通信的发展，移动网络的室内分布覆盖越来越重要。移动网络的室内分布覆盖的维护和监控也变得越来越重要，由于室内覆盖每个楼层都连接的了多个天线，那么整栋大楼的天线个数就十分庞大了，这些天线的正常连接是保证整个大楼各部分正常覆盖的保证。

移动通信室内分布监控系统可基于各楼层构筑远端模块监控各个天线的状态，利用大楼的互联网络资源汇聚到大楼网络监控中心近端服务器。能够准确、及时的对大楼各楼层的室内分布天线进行监控。

发明内容

本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种移动通信室内分布监控系统及实现方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种移动通信室内分布监控系统，由近端管理服务器和多个远端监控单元两部分由大楼已有的网络资源连接而成，远端监控单元用于获取室内分布系统驻波信息并上报近端管理服务器，近端管理服务器用于处理大楼各楼层远端监控单元上报数据，及时提示告警信息；远端监控单元由射频耦合器、检波器、模拟数字转换器(ADC)和微处理单元四部分组成。

远端监控单元的宽带(800MHz～2200MHz)射频耦合器，耦合度25-20dB，方向性优于25dB。远端监控单元的宽带(800MHz～2200MHz)射频耦合器由两个微带耦合器组成，在前向和反向都获取数据，在获取的数据在数据处理单元做平均处理，提高了耦合器的方向性。所述近端管理服务器的管理机制：构建各远端监控单元的数据库，实时显示各远端监控单元的告警信息。

所述远端监控单元，其实现监控的处理流程如下：

1)、射频耦合器用于耦合前向(Forward)和反向(Reverse)的信号；

2)、射频耦合器耦合出来的前向(Forward)和反向(Reverse)信号送入检波器，检波器把这些射频信号根据其能量的大小转化为低频的模拟信号；

3)、检波器输出低频模拟信号送入模拟数字变换器(ADC)，模拟数字变换器(ADC)将这些信号转化为数字的信号；

4)、微处理单元对模拟数字变换器(ADC)送过来的带有耦合器前向(Forward)和反向(Reverse)的信号能量信息的数字信号进行处理。

所述的移动通信室内分布监控系统的实现方法，远端监控单元的微处理单元的数据处理步骤如下：

(1)、对输入的前向信号是2个宽带耦合器的前向信号的加权和(加权系数0.5)，输入的前反向信号是2个宽带耦合器的前反向信号的加权和(加权系数0.5)；

(2)、驻波计算中前向和反向信号分别取10次采集的平均值；

(3)、端接负载连接下的校准参数，系统与天线连接好以后，测试出此时的驻波值作接触良好的参考值；避免误告警(本来接触良好，却产生开路或接触不良好的告警)

(4)、端接多天线时的驻波告警阈值，微处理单元根据实时采集的数据计算出此时的驻波比，并与阈值比较，产生告警信息，上报近端管理服务器。

本发明有益的效果是：用于移动通信室内分布覆盖天线正常连接与否的远程监控，能够及时了解室内分布覆盖天线的接状态，确保维护人员能对室内覆盖天线地异常连接故障迅速定位并快速维护，提高移动室内分布信号覆盖维护的及时性。

附图说明

图1是本发明的无线室分监控系统原理框图；

图2是本发明无线室分监控系统远端检测模块原理框图；

图3是本发明无线室分监控系统远端检测模块功能实现原理图；

图4是驻波检测原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及举例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的举例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明的无线室分监控系统原理框图；该系统包括一个近端管理服务器，多个远端室分监控单元，连接近端管理服务器和室分监控单元的是大楼已有网络资源。室分监控系统的远端监控单元位于需要监控的室分天线和室分射频线缆之间。

图2是本发明无线室分监控系统远端检测模块原理框图；由射频耦合器、检波器、模拟数字转换器(ADC)和微处理单元四部分组成。

图3是本发明无线室分监控系统远端检测模块功能实现原理图；其实现监控的处理流程如下：

1)、射频耦合器用于耦合前向(Forward)和反向(Reverse)的信号；图中的由射频耦合器耦合度为25dB，方向性为25dB，本发明中图中利用两个耦合器是为了提高前向和反向偶合端口的隔离度，从而提高检测的精度。

2)、射频耦合器耦合出来的前向(Forward)和反向(Reverse)信号送入检波器，检波器把这些射频信号根据其能量的大小转化为低频的模拟信号；

3)、检波器输出低频模拟信号送入模拟数字变换器(ADC)，模拟数字变换器(ADC)将这些信号转化为数字的信号；

4)、微处理单元对处理对所要监测的天线的驻波进行监测，并根据驻波的变化产生告警以便实时监测室分各天线的连接情况，便于定位及维护。微处理的处理流程是：

(1)校准：耦合器输入输入标准0dBm信号(频段从800MHz～2200MHz)，耦合器输出端接标准50负载。读出此时各频点(频段从800MHz～2200MHz)耦合端口电压值(V₊)和隔离端口的电压值(V₊)。计算出此时的驻波比VSWR＝(V₊/V_-+1)/(V₊/V_--1)。

(2)监测：根据射频理论，当输出端口所接天线全部开路时，输出端口全反射，

此时，V₊≈V_-，那么VSWR的值很大，对于端接N个天线(N≥1)，那么每个天线可能分摊输入功率的1/N，那么其电压值就为

如果所端接的一个天线开路，那么此时的

如果有n(n≥1，n≤N)个天线开路，那么此时的

下表是按照常规每个远端监控单元监控1-4个天线时，出现1-4个天线开路情况下上报VSWR值。(N远端监控单元所连接的监控总的天线个数，n出现开路的天线个数，n≤N)

图4是驻波检测原理。驻波比VSWR＝(1+|Gama|)/(1-|Gama|)，那么|Gama|＝(VSWR-1)/(VSWR+1)，Gama为回波损耗

P_f-P_r＝20log(V+)-20log(V-)＝20log(V+/V-)＝-20log(|Gama|)

V₊/V_-＝1/|Gama|＝(VSWR+1)/(VSWR-1)

那么：驻波比VSWR＝(V₊/V_-+1)/(V₊/V_--1)，V₊为前向信号的电压，V_-反向信号的电压。因此只需要通过图4所示的耦合器就可以获得所监控天线的驻波比，通过这个监控天线的驻波比就可以获得天线是否正常连接。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种移动通信室内分布监控系统，其特征在于：由近端管理服务器和多个远端监控单元两部分连接而成，远端监控单元用于获取室内分布系统驻波信息并上报近端管理服务器，近端管理服务器用于处理大楼各楼层远端监控单元上报数据，及时提示告警信息；远端监控单元由射频耦合器、检波器、模拟数字转换器和微处理单元四部分组成。

2.根据权利要求1所述的移动通信室内分布监控系统，其特征在于：射频耦合器用于耦合前向和反向的信号；射频耦合器耦合出来的前向和反向信号送入检波器，检波器把这些射频信号根据其能量的大小转化为低频的模拟信号；检波器输出低频模拟信号送入模拟数字变换器，模拟数字变换器将这些信号转化为数字的信号；微处理单元对模拟数字变换器送过来的带有耦合器前向和反向的信号能量信息的数字信号进行处理。

3.一种采用如权利要求1所述的移动通信室内分布监控系统的实现方法，其特征在于：所述远端监控单元的微处理单元的数据处理步骤如下：

(1)、对输入的前向信号是2个宽带耦合器的前向信号的加权和，输入的前反向信号是2个宽带耦合器的前反向信号的加权和；

(2)、驻波计算中前向和反向信号分别取10次采集的平均值；

(3)、端接负载连接下的校准参数，系统与天线连接好以后，测试出此时的驻波值作接触良好的参考值；

(4)、端接多天线时的驻波告警阈值，微处理单元根据实时采集的数据计算出此时的驻波比，并与阈值比较，产生告警信息，上报近端管理服务器。

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