CN104540151A - 通信网络监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种通信网络监测装置包括能量获取单元、测试装置。能量获取单元用于从移动通信网络中天线工作时辐射的电磁场信号中获取并存储电磁场能量。测试装置用于接收电磁场能量并对移动通信网络的通信性能进行检测并获取检测数据。本发明的通信网络监测装置中能量获取单元获取的电能可以直接为测试装置供电，而无需外接电源或电池，具有成本低、便于安装的优点。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种通信网络监测装置。
背景技术
移动通信网络已经成为人们生活中不可或缺的一部分。除了移动通信网络的建设以外，移动运营商还需花费大量的资金用于网络优化、维护移动通信网络的正常运行，以保证移动通信网络的通信服务质量。
在网络优化中需要对于移动通信网络的性能进行测试评估，常见的测试评估方式有路测(driving test，DT)、步行测试(walking test，WT)等。但是现有的网络测试系统中网络测试终端需要配置电池或连接电源。因此，如果网络测试终端安装在固定的位置，需要对其进行定期检查，充电或更换电池，费时费力。另外连接电源进行工作的网络测试终端的安装位置还受到电源位置的影响，从而影响网络测试效果。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有实时性好、准确性高，成本低的通信网络监测装置。
本发明实施例的通信网络监测装置包括：能量获取单元、测试装置和服务器。能量获取单元用于从移动通信网络中被检测天线工作时辐射的电磁场信号中获取并存储电磁场能量。测试装置用于接收所述电磁场能量并对移动通信网络的通信性能进行检测并获取检测数据。
根据本发明实施例的通信网络监测装置通过设置能量获取单元，实现从天线工作时辐射的电磁场信号中获取、存储电能的功能，所获取、存储的电能为测试装置进行供电。本发明所述的网络测试装置不需要外接电源或电池供电，便于安装、维护成本低。
在一些示例中，还包括服务器和提示装置。服务器用于接收所述检测数据并对所述检测数据进行存储及分析处理，以判断所述移动通信网络是否出现异常。提示装置，用于当所述移动通信网络出现异常时，进行提示。
在一些示例中，所述测试装置还包括：数据通信模块，用于将所述检测数据和所述测试结果发送至所述服务器。
在一些示例中，所述能量获取单元包括：耦合器、整流器和储能元件。耦合器，用于吸收所述电磁场能量并将所述电磁场信号转换为交流信号。所述整流器与所述耦合器相连，用于将所述交流信号转换为直流信号。所述储能元件与所述整流器相连，用于储蓄能量并供电给所述测试装置。
进一步地，在一些示例中，所述能量获取单元还包括设置在所述耦合器及所述整流器之间的隔离器，所述隔离器用于防止所述交流信号从所述整流器向所述耦合器传输。
在一些示例中，所述能量获取单元还包括设置在所述耦合器与所述隔离器之间的匹配网络，所述匹配网络用于匹配所述耦合器与所述隔离器之间的阻抗。
在一些示例中，所述整流器为二极管电桥或者升压变压器。
在一些示例中，所述能量获取单元还包括射频滤波器，所述射频滤波器设置在所述隔离器与所述匹配网络之间或设置在所述整流器与所述隔离器之间，所述射频滤波器用于滤除射频噪声。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的通信网路监测系统的结构框图；
图2是本发明一个实施例的能量获取单元的结构示意图；
图3是本发明另一个实施例的能量获取单元的结构示意图；
图4是本发明一个实施例的匹配网络的阻抗匹配特性图；和
图5是本发明另一个实施例的能量获取单元的结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照图1，本发明实施例的通信网络监测装置100包括能量获取单元10和测试装置20。
能量获取单元10用于从移动通信网络中天线工作时辐射的电磁场信号中获取并存储电磁场能量。测试装置20用于接收电磁场能量并对移动通信网络的通信性能(keyperformance index，KPI)进行检测并获取检测数据(例如掉话率、接通率等指标)。
在本发明的一个实施例中，通信网络监测装置100还服务器30和提示装置40。服务器30用于接收检测数据并对检测数据进行存储及分析处理，以判断移动通信网络是否出现异常。提示装置40用于当移动通信网络出现异常时，进行提示。
能量获取单元10、测试装置20和服务器30之间可以采用有线连接，也可采用无线连接，如本实施例中可采用ZigBee通信协议或采用Bluetooth通信。
在本发明的一个实施例中，能量获取单元10可以安装在测试装置20的内部或外部，为了能够接收天线200的辐射的电磁场能量，能量获取单元10应当安装在较靠近天线200的位置，如信号强度大于-40dBm的位置。
结合图2，能量获取单元10包括：耦合器12、整流器14和储能元件16。耦合器12用于吸收电磁场能量并将电磁场信号转换为交流(射频)信号。整流器14与耦合器12相连，用于将交流(射频)信号转换为低频直流信号。储能元件16与整流器14相连，用于储蓄能量并供电给测试装置20。
在本发明的一个实施例中，整流器14将交流(射频)信号转换为低频直流信号的同时还具有升压功能，即在将交流(射频)信号变为低压直流信号的同时，实现直流电压升压的效果，从而可以给储能元件16充电。整流器14采用升压变压器14a，升压变压器14a用于将电压升压到储能元件16的输入电压。当然，升压变压器并限于本实施方式，可以视具体需求而定。
在本发明的一个实施例中，储能元件16用于存储整流器14输出的直流电能，并且用于给测试装置20供电。储能元件16可以采用大电容充电电池等，并设置在整流器14的输出正极及输出负极之间。当然，储能元件16并不限于本实施方式，而可以视具体需求而定。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，能量获取单元10还包括设置在耦合器12及整流器14之间的隔离器18。隔离器18用于防止交流(射频)信号从整流器14向耦合器12传输。使交流(射频)信号(能量)从耦合器12向整流器14方向传输时阻抗小，而从整流器14向耦合器12方向传输呈现高阻抗。通过增设隔离器18，可以有效抑制电路噪声从整流器14向耦合器12传输，从而避免能量获取单元10对天线200及其相连的通信系统的造成干扰。在本发明的实施例中，隔离器18采用环形器，可以达到60分贝的隔离效果，避免、减小从电磁场能量获取电路向耦合器12的噪声信号传输，从而避免对于被检测天线200及其通信系统的干扰。当然，隔离器18并不限于本实施方式，而可以视具体需求而定。
在本实施方式中，能量获取单元10还包括设置在耦合器12与隔离器18之间的匹配网络10a。通过设置匹配网络10a，可使耦合器12与隔离器18的阻抗匹配(可将输入阻抗变换到接近50欧姆阻抗)，使得射频信号(电磁场能量)有效的传输到隔离器18。请参图3，匹配网络10a包括电感及两个电容，电感串联设置在三端环形器的输出正极上，电容并联在三端环形器的输出正极与输出负极之间。匹配网络10的阻抗匹配特性如图4所示。
当然，匹配网络10a并不限于本实施方式，而可以视具体需求而定。另外，如果第一耦合器12的输出阻抗与整流器14的输入阻抗已经实现了很好的匹配，匹配网络10a则无需设置。
请参阅图5，本发明另外的实施例中，能量获取单元10还包括射频滤波器10c、10d，射频滤波器10c设置在隔离器18与匹配网络10a之间，射频滤波器10d设置在整流器14与隔离器18之间，射频滤波器10c、10d用于滤除射频噪声。
射频滤波器10c包括电感及两个电容，电感串联设置在三端环形器的输出正极上，电容并联在三端环形器的输出正极与输出负极之间。
射频滤波器10d包括电感及电容，电感串联设置在三端环形器的输出正极上，电容设置在三端环形器的输出正极与输出负极之间。
当然，射频滤波器10c、10d并不限于本实施方式，可以视需求而定。在另外的实施方式中，射频滤波器10c、10d可以根据需求择一设置或全部省略。
在本发明的一个实施例中，测试装置20还包括数据通信模块22。数据通信模块22用于将检测数据发送至服务器30。
根据本发明实施例的通信网络监测装置通过设置能量获取单元，实现从天线工作时辐射的电磁场信号中获取、存储电能的功能，所获取、存储的电能为测试装置进行供电。本发明所述的网络测试装置不需要外接电源或电池供电，便于安装、维护成本低。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种通信网络监测装置，其特征在于，包括：
能量获取单元，用于获取移动通信网络中天线辐射的电磁场能量；以及
测试装置，用于接收所述电磁场能量并对移动通信网络的通信性能进行检测并获取检测数据。
2.如权利要求1所述的通信网络监测装置，其特征在于，还包括：
服务器，用于接收所述检测数据并对所述检测数据进行存储及分析处理，以判断所述移动通信网络是否出现异常；及
提示装置，用于当所述移动通信网络出现异常时，进行提示。
3.如权利要求2所述的通信网络监测装置，其特征在于，所述测试装置还包括：
数据通信模块，用于将所述检测数据和所述测试结果发送至所述服务器。
4.如权利要求1所述的通信网络监测装置，其特征在于，所述能量获取单元包括：
耦合器，用于吸收所述电磁场能量并将所述电磁场信号转换为交流信号；
整流器，所述整流器与所述第一耦合器相连，用于将所述交流信号转换为直流信号；以及
储能元件，所述储能元件与所述整流器相连，用于储蓄能量并供电给所述测试装置。
5.如权利要求4所述的通信网络监测装置，其特征在于，所述能量获取单元还包括设置在所述耦合器及所述整流器之间的隔离器，所述隔离器用于防止所述交流信号从所述整流器向所述耦合器传输。
6.如权利要求5所述的通信网络监测装置，其特征在于，所述能量获取单元还包括设置在所述耦合器与所述隔离器之间的匹配网络，所述匹配网络用于匹配所述耦合器与所述隔离器之间的阻抗。
7.如权利要求4-6任意一项所述的通信网络监测装置，其特征在于，所述整流器为二极管电桥或者升压变压器。
8.如权利要求4-7任意一项所述的通信网络监测装置，其特征在于，所述能量获取单元还包括射频滤波器，所述射频滤波器设置在所述隔离器与所述匹配网络之间或设置在所述整流器与所述隔离器之间，所述射频滤波器用于滤除射频噪声。
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