CN105307199A - 一种具有监控功能的gps/北斗双模智能放大多路分配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，包括GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台，网管平台采用轮询的方式与多个GPS/北斗双模智能放大多路分配设备进行无线通讯，无线通讯模块将GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态通过无线传输给网管平台。本发明支持GPS和北斗两种制式，实现了通过以太网或移动网络对全国乃至全球的GPS/北斗天馈系统的远程监控，管理简单成本低，有效的减少天馈系统数量、降低施工难度和成本，可靠性高。

Description

一种具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体是一种具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统。
背景技术
移动通信是当今社会生活中不可或缺的一个重要组成部分，也是近几年高速发展的公共技术领域，GPS/北斗作为通信技术应用的一部分已经成为国际标准，目前GPS/北斗已经广泛应用于导航、测量、通信和授时等几个方面；在移动通信领域，GPS/北斗授时主要提供数据传输时的基准同步信号。
GPS/北斗信号携带有固定的同步信号，可以为覆盖区域内的所有设备提供必要的授时服务，移动通信领域的CDMA和、TDS、LTE等技术均利用GPS/北斗提供同步校准信号。
但是目前的GPS/北斗天馈系统存在很大缺陷，例如：移动通信单个机房中通常有多台BBU，每台BBU需一对一建设GPS/北斗天馈系统，造成GPS/北斗天线及馈线众多，维护时间长，成本很高，站点天面施工物业难协调，易引起业主或居民的抵触以及阻挠；GPS/北斗天面接收天线一般放置于楼顶露天处，不可遮挡，并且需要远离周围金属物，增大了施工难度，如果要在楼顶安装多个GPS/北斗天线，难度更大；GPS/北斗天馈系统接收的信号强度受到连接卫星数和周围环境的影响，为了保证BBU接收到的信号强度，天面接收天线与BBU之间的距离受到一定的限制，这对通信站点机房的选址和后续扩容带来很大难度。不方便统一管理，GPS/北斗天馈系统遍布全国乃至全球各地，地域广，数量大，哪些需要保养，那些出故障需要维修，施工方很难得知，管理成本很高；射频馈线拉远受限、GPS/北斗信号不稳定导致失步，射频馈线对GPS/北斗信号衰减较大，导致馈线拉远有限，GPS/北斗信号弱导致BBU易失步，可靠性不高，影响基站工作；管孔资源占用多、投资成本大，工程施工费时、费力、成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，包括GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台，所述网管平台采用轮询的方式与多个GPS/北斗双模智能放大多路分配设备进行无线通讯，无线通讯模块将GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态通过无线传输给网管平台；
所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备包括中央处理单元、无线通讯模块、GPS/北斗多信号无缝切换单元、监控单元、多路信号分配单元和信号类型检测模块，所述中央处理单元分别连接无线通讯模块、GPS/北斗多信号无缝切换单元和监控单元，多路信号分配单元和监控单元均连接在GPS/北斗多信号无缝切换单元上，所述中央处理单元上还分别连接有北斗信号质量分析单元和GPS信号质量分析单元，所述GPS信号质量分析单元通过GPS信号放大单元分别连接在监控单元和GPS/北斗多信号无缝切换单元上，所述北斗信号质量分析单元通过北斗信号放大单元分别连接在监控单元和GPS/北斗多信号无缝切换单元上，所述信号类型检测模块分别连接GPS信号质量分析单元和北斗信号质量分析单元，信号类型检测模块上还外接有GPS/北斗天线；
所述网管平台包括中央处理单元、无线通讯模块和存储器，所述中央处理单元分别连接无线通信模块和存储器，中央处理单元上还连接有以太网接口。
作为本发明进一步的方案：GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态数据包括且不限于设备工作正常与否、GPS/北斗信号质量、设备的安装日期和何时需要保养。
作为本发明进一步的方案：所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台之间的无线通讯采用GSM、3G/4G或手机通讯的通信制式。
作为本发明进一步的方案：所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备采用冗余备份设计。
作为本发明再进一步的方案：所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台的无线通讯模块均通过供电模块进行供电，供电模块提供5V/3.3V/1.8V的电压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、实现了通过以太网或移动网络对全国乃至全球的GPS/北斗天馈系统的远程监控，管理简单成本低；
2、支持GPS和北斗两种制式，并且会自动识别两种制式的信号质量，选择信号质量好的制式转为多路输出；
3、实现了两通道输入、多通道输出，有效的减少天馈系统数量、降低施工难度和成本；
4、实现了输入通道热备份，保持GPS/北斗信号不间断输出；
5、实现了GPS/北斗信号的放大，可以远距离布置天馈系统，使得站点选址更加灵活；同时保证了信号强度，不再发生信号弱而导致失步，提高可靠性；
6、有效降低了天馈线材和管孔建设成本；
7、大幅减少使用GPS/北斗天线，天线布置可以远离金属物，避免信号干扰。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作原理框图。
图3为网管平台的工作原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，包括GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台，GPS/北斗双模智能放大多路分配设备具有两个功能，一个功能是对GPS/北斗信号进行放大，选择质量好的信号转换成多路输出，另一个功能是检测设备自身的工作状态，并通过无线通讯方式把工作状态信息传送给网管平台，工作状态信息包括设备工作正常与否、GPS/北斗信号强弱、设备的安装日期、何时需要保养等信息。网管平台的功能是采用轮询的方式和各地的GPS/北斗双模智能放大多路分配设备进行无线通讯，每隔五分钟读取一次每台设备的工作状态数据，并将读取的数据保存在本地大容量存储器里，网管平台具有以太网接口和无线通讯接口，管理员可以远程通过以太网或移动通讯方式访问网管平台，读取保存大容量存储器里各GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态数据。
如图2所示，GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作原理框图，包括两个类型检测模块、两个GPS信号质量分析单元、两个北斗信号质量分析单元、两个GPS信号放大单元、两个北斗信号放大单元、一个GPS/北斗多信号无缝切换单元、一个多路信号分配单元、一个中央处理单元、一个监控单元和一个无线通讯模块；类型检测模块的输入端与外接GPS/北斗天线相连，输出端分别于GPS信号质量分析单元和北斗信号质量分析单元相连；GPS信号质量分析单元有两路输出，一路连接GPS信号放大单元，另一路连接中央处理单元；北斗信号质量分析单元也有两路输出，一路连接北斗信号放大单元，另一路连接中央处理单元；GPS信号放大单元和北斗信号放大单元的输出都连接到GPS/北斗多信号无缝切换单元，GPS/北斗多信号无缝切换单元的输出连接到多路信号分配单元，多路信号分配单元输出多路GPS或北斗信号。
另外，监控单元的输入端分别和两个GPS信号放大单元、两个北斗信号放大单元、一个GPS/北斗多信号无缝切换单元、一个电源模块相连，输出端和中央处理单元相连；中央处处理单元分别和两个GPS信号质量分析单元、两个北斗信号质量分析单元、一个GPS/北斗多信号无缝切换单元、一个监控单元和一个无线通讯模块相连；无线通讯模块和外接无线通讯天线相连，供电模块用于把输入的220V交流电转换为5V/3.3V/1.8V直流电给整个电路供电。
GPS/北斗双模智能放大多路分配设备具体的工作原理是：信号类型检测模块把接收到的GPS/北斗信号区分开并分别输出GPS信号和北斗信号，GPS信号送给GPS信号质量分析单元，GPS信号质量分析单元分析信号的强弱，分析结果送给中央处理单元，GPS信号质量分析单元还输出GPS信号给GPS信号放大单元，GPS信号放大后送给GPS/北斗多信号无缝切换单元；北斗信号送给北斗信号质量分析单元，北斗信号质量分析单元分析信号的强弱，分析结果送给中央处理单元，北斗信号质量分析单元还输出北斗信号给北斗信号放大单元，北斗信号放大后送给GPS/北斗多信号无缝切换单元；GPS/北斗多信号无缝切换单元会从GPS信号和北斗信号里选择信号质量好的一路输出给多路信号分配单元，多路信号分配单元输出多路GPS或北斗信号；两路GPS/北斗输入通道一个是主通道一个是备用通道，一旦主通道发生故障，GPS/北斗多路信号无缝切换单元立即将输入通道切换到备用通道，提高了系统的可靠性。
监控模块实时监控供电模块、两路GPS信号放大单元、两路北斗信号放大单元、GPS/北斗多信号无缝切换单元的工作状态；无线通讯模块负责和网管平台通讯，一旦收到网管平台的轮询请求，无线通讯模块会立即通知中央处理单元，中央处理单元会读取监控模块的数据，通过无线通讯模块传送给网管平台。无线通讯模块支持的通信制式可以是GSM、3G/4G或手机通讯制式。
中央处理单元的作用是：
1、读取GPS信号质量分析单元和北斗信号质量分析单元输出的GPS/北斗信号质量数据，根据这些数据控制GPS/北斗多信号无缝切换单元切换到信号质量好的一边；
2、读取监控单元的设备工作状态数据，通过无线通讯模块转换为无线信号传送给网管平台；
3、控制GPS/北斗输入通道的增益，保证信号稳定且不失真。
如图3所示是网管平台的工作原理框图，包括无线通讯模块、中央处理单元、大容量存储器、以太网接口和供电模块，中央处理单元是网管平台的核心单元，中央处理单元分别与无线通讯模块、大容量存储器以及以太网接口相连，无线通讯模块和中央处理单元以及外接天线相连；管理员可以通过以太网访问网管平台；网管平台具有的无线通讯模块，其通讯制式可以是GSM、3G/4G或手机通讯方式，管理员可以通过手机、PAD等终端访问网管平台；供电模块用于把220V交流电转换为5V/3.3V/1.8V电压，给无线通讯模块、中央处理单元、大容量存储器、太网接口供电。
网管平台具体的工作原理是：中央处理单元每隔五分钟通过无线通讯模块发送轮询指令给GPS/北斗双模智能放大多路分配设备，GPS/北斗双模智能放大多路分配设备收到轮询指令后把设备工作状态通过无线网络发出来，网管平台的外接天线接收到这些无线信号后传送给无线通讯模块，无线通讯模块把这些无线信号转换为数字信号传送给中央处理单元，中央处理单元接到数据后保存进大容量存储器；网管平台的以太网接口由中央处理单元驱动，以太网接口连接到以太网，管理员的电脑只要能接入以太网就能和网管平台的中央处理单元通讯，中央处理单元会读取大容量存储器里保存的GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态数据通过以太传送给管理员；网管平台的无线通讯模块支持的通信制式可以是GSM、3G/4G或手机通讯制式，可以和手机、PAD等终端产品通信，管理员通过手机、PAD等终端产品也可以访问网管平台，读取网管平台保存的各地的GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态数据。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，包括GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台，其特征在于，所述网管平台采用轮询的方式与多个GPS/北斗双模智能放大多路分配设备进行无线通讯，无线通讯模块将GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态通过无线传输给网管平台；
所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备包括中央处理单元、无线通讯模块、GPS/北斗多信号无缝切换单元、监控单元、多路信号分配单元和信号类型检测模块，所述中央处理单元分别连接无线通讯模块、GPS/北斗多信号无缝切换单元和监控单元，多路信号分配单元和监控单元均连接在GPS/北斗多信号无缝切换单元上，所述中央处理单元上还分别连接有北斗信号质量分析单元和GPS信号质量分析单元，所述GPS信号质量分析单元通过GPS信号放大单元分别连接在监控单元和GPS/北斗多信号无缝切换单元上，所述北斗信号质量分析单元通过北斗信号放大单元分别连接在监控单元和GPS/北斗多信号无缝切换单元上，所述信号类型检测模块分别连接GPS信号质量分析单元和北斗信号质量分析单元，信号类型检测模块上还外接有GPS/北斗天线；
所述网管平台包括中央处理单元、无线通讯模块和存储器，所述中央处理单元分别连接无线通信模块和存储器，中央处理单元上还连接有以太网接口。
2.根据权利要求1所述的具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，其特征在于，GPS/北斗双模智能放大多路分配设备的工作状态数据包括且不限于设备工作正常与否、GPS/北斗信号质量、设备的安装日期和何时需要保养。
3.根据权利要求1所述的具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，其特征在于，所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台之间的无线通讯采用GSM、3G/4G或手机通讯的通信制式。
4.根据权利要求1所述的具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，其特征在于，所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备采用冗余备份设计。
5.根据权利要求1所述的具有监控功能的GPS/北斗双模智能放大多路分配系统，其特征在于，所述GPS/北斗双模智能放大多路分配设备和网管平台的无线通讯模块均通过供电模块进行供电，供电模块提供5V/3.3V/1.8V的电压。
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