基于rfid技術(shù)的td－lte雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種基于RFID技術(shù)的TD－LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)包括主機(jī)及終端覆蓋天線；主機(jī)包括讀卡器芯片、數(shù)控衰減器、發(fā)射鏈路、隔離器、主集端口、分集端口、兩級放大器及接收鏈路。本發(fā)明提供的TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)及方法，在原有RFID天饋線監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過特殊電路改進(jìn)及控制設(shè)計(jì)，在TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過一臺監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)的有效監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)數(shù)量僅為傳統(tǒng)技術(shù)的一半。
【專利說明】基于RFID技術(shù)的TD - LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于TD - LTE室內(nèi)分布網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于RFID技術(shù)的TD - LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求日益增加，中國移動TD — LTE室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入力度越來越大。作為中國自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-LTE技術(shù)，室內(nèi)覆蓋網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，覆蓋天線端雙流功率平衡才能保證覆蓋區(qū)域最高數(shù)據(jù)速率。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，對TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)不平衡性的有效監(jiān)控能夠有力推動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
[0003]現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控大致有以下幾種形式:
[0004]1、通過有源監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)覆蓋區(qū)域信號質(zhì)量檢測，該方式每個(gè)監(jiān)控終端需要一張SIM卡，通過SIM卡與覆蓋網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)通信對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。每個(gè)有源監(jiān)控終端都需要SIM卡，占用了大量運(yùn)營商的SIM卡資源，同時(shí)占用了大量的運(yùn)營商數(shù)據(jù)流量，由于需要電源供電而且無法實(shí)現(xiàn)TD-LTE室分雙流不平衡性監(jiān)控，使得應(yīng)用場合局限性比較大。
[0005]2、RFID天饋線監(jiān)控系統(tǒng)，見圖1，該方式利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對天線端口功率及駐波的檢測，監(jiān)控主機(jī)需要SIM卡，無源檢測端子不需要SIM卡，雖然節(jié)省了 SIM資源，但是在對TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)需要兩臺主機(jī)，增加了運(yùn)營商的成本。
[0006]由上可知，在大規(guī)模的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)的有效監(jiān)控，以上兩種實(shí)現(xiàn)方式都存在一定的局限性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、低成本的TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方法。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種基于RFID技術(shù)的TD — LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)，包括主機(jī)及終端覆蓋天線；其特征在于:所述主機(jī)包括讀卡器芯片、數(shù)控衰減器、發(fā)射鏈路、隔離器、主集端口、分集端口、兩級放大器及接收鏈路；讀卡器芯片的輸出連接數(shù)控衰減器，數(shù)控衰減器經(jīng)發(fā)射鏈路連接隔離器的輸入，隔離器的輸出接主集端口，主集端口通過多頻合路器與TD-LTE主集信號合路進(jìn)入TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)，分集端口通過多頻合路器與TD-LTE分集信號合路后進(jìn)入TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)，分集端口還通過兩級放大器的輸入接讀卡器芯片的輸入；終端覆蓋天線包括TD-LTE主集信號覆蓋天線、TD-LTE分集信號覆蓋天線及集成于雙極化天線之間的窄帶RFID射頻標(biāo)簽，TD-LTE主集信號覆蓋天線感應(yīng)接收TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腞FID信號，窄帶RFID射頻標(biāo)簽反射RFID信號，TD-LTE分集信號覆蓋天線將反射的RFID信號傳給TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)。
[0009]一種基于上述監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010](I)、監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)通過主集室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)步進(jìn)逐漸增加RFID信號發(fā)射功率；通過分集室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)接收窄帶RFID射頻標(biāo)簽反射回來的RFID信號；當(dāng)查詢到滿足系統(tǒng)協(xié)議窄帶RFID射頻標(biāo)簽時(shí)，記錄此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)發(fā)射功率Pkfid ；
[0011](2)、根據(jù)公式Lmain = Pefid -S-Lv,計(jì)算得到TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmain，其中，S為窄帶RFID射頻標(biāo)簽靈敏度、Lv為RFID信號從TD-LTE主集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標(biāo)簽之間的傳輸損耗；進(jìn)而根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)檢測得到的TD-LTE主集下行信號強(qiáng)度Pmain及TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmain,得到TD-LTE主集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度；
[0012]同時(shí)，根據(jù)公式Lmim。= Pefid — Lmain — Lv — Lloss — Lh — Smimo,計(jì)算得到 TD-LTE 分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmim。，其中，Lltjss為窄帶RFID射頻標(biāo)簽芯片吸收部分能量導(dǎo)致的信號衰減，Lh為TD-LTE分集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標(biāo)簽之間的傳輸損耗，Smimo為分集端口的靈敏度；進(jìn)而根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)檢測得到的TD-LTE分集下行信號強(qiáng)度Pminro及TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmim。，得到TD-LTE分集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度；
[0013](3)、通過比較TD-LTE主集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度與TD-LTE分集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度，得到終端覆蓋天線功率的不平衡性。
[0014]本發(fā)明提供的TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)及方法，在原有RFID天饋線監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過特殊電路改進(jìn)及控制設(shè)計(jì)，在TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過一臺監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)實(shí)現(xiàn)對TD-LTE雙流室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)的有效監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)數(shù)量僅為傳統(tǒng)技術(shù)的一半。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有常規(guī)RFID天饋線監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的構(gòu)成示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)TD — LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的構(gòu)成示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)TD — LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)TD — LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)中終端覆蓋天線的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]結(jié)合圖2及圖4所示，本實(shí)施例提供的TD - LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)包括主機(jī)及終
端覆蓋天線。
[0020]如圖2所示，上述測試系統(tǒng)的主機(jī)包括讀卡器芯片、數(shù)控衰減器、發(fā)射鏈路、隔離器、主集端口、分集端口、兩級放大器及接收鏈路。讀卡器芯片的輸出連接數(shù)控衰減器，數(shù)控衰減器經(jīng)發(fā)射鏈路連接隔離器的輸入，隔離器的輸出接主集端口，分集端口接兩級放大器的輸入，兩級放大器的輸出接讀卡器芯片的輸入。其中，分集端口設(shè)置的一級低噪聲放大和一級射頻放大(兩級放大器增益為G)，用于接收TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)返回的RFID信號以及提高此信號的強(qiáng)度。
[0021]結(jié)合圖3所示，上述主機(jī)的主集端口通過多頻合路器與TD-LTE主集信號合路進(jìn)入TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)；上述主機(jī)的分集端口通過多頻合路器與TD-LTE分集信號合路后進(jìn)入TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)。[0022]結(jié)合圖4所示，終端覆蓋天線設(shè)置在遠(yuǎn)端，包括TD-LTE主集信號覆蓋天線(垂直極化天線)、TD-LTE分集信號覆蓋天線(水平極化天線)及集成于雙極化天線之間的窄帶RFID射頻標(biāo)簽，TD-LTE主集信號覆蓋天線感應(yīng)接收TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腞FID信號，窄帶RFID射頻標(biāo)簽反射RFID信號，TD-LTE分集信號覆蓋天線將反射的RFID信號傳給TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)。
[0023]雙極化天線中，窄帶RFID射頻標(biāo)簽與垂直極化天線(TD-LTE主集信號覆蓋天線)之間的傳輸損耗Lh (單位:dB)、窄帶RFID射頻標(biāo)簽與水平極化天線(TD-LTE分集信號覆蓋天線)之間的傳輸損耗Lv (單位:dB)基本保持一致。窄帶RFID射頻標(biāo)簽全部自動化印刷、貼片完成，靈敏度S (單位:dBm)基本保持一致。
[0024]上述監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)只有雙流工作模式，當(dāng)TD-LTE室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)采用雙流覆蓋時(shí)(即覆蓋網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在主集、分集信號情況下)，其監(jiān)控原理及工作過程詳述如下:
[0025]1、監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)通過TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)以IdB為步進(jìn)逐漸增加RFID信號發(fā)射功率；通過TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)接收窄帶RFID射頻標(biāo)簽反射回來的RFID信號。由于分集端口增加了兩級放大器，因此可以確保窄帶標(biāo)簽被激活時(shí)，通過TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)接收到窄帶RFID射頻標(biāo)簽反射的RFID信號。當(dāng)查詢到滿足系統(tǒng)協(xié)議的窄帶RFID射頻標(biāo)簽時(shí)，記錄此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)發(fā)射的RFID信號功率Pkfid (單位:dBm)。
[0026]2、首先，TD-LTE主集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度的計(jì)算。
[0027]監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)發(fā)射的功率Pkfid的RFID信號經(jīng)過TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)到達(dá)窄帶RFID射頻標(biāo)簽的路徑損耗包含以下幾部分=TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmain、終端覆蓋天線內(nèi)部垂直極化天線到窄帶RFID射頻標(biāo)簽之間的傳輸損耗Lv (天線設(shè)計(jì)完成后此參數(shù)為已知確定)，綜合考慮窄帶RFID射頻標(biāo)簽靈敏度S，可以得出以下結(jié)果:
[0028]Pefid — Lmain — Lv = S
[0029]因此:
[0030]Lmain = Pefid -S-Lv
[0031]Pefid, S、Lv，三個(gè)參數(shù)均可以確認(rèn)，因此可以明確得到TD-LTE主集信號到達(dá)終端覆蓋天線的傳輸損耗Lmain,綜合考慮監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)檢測得到的TD-LTE主集下行信號強(qiáng)度Pmain及TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmain，可以得到TD-LTE主集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度。
[0032]其次，TD-LTE分集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度的計(jì)算。
[0033]當(dāng)窄帶RFID射頻標(biāo)簽被激活時(shí)，標(biāo)簽芯片會吸收部分能量導(dǎo)致信號衰減，此衰減標(biāo)簽芯片設(shè)計(jì)完成出廠時(shí)為確定值Lltjss (單位dB)。
[0034]RFID天饋線監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)發(fā)射的RFID信號經(jīng)過主集室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)傳輸損耗Lfflain (由2計(jì)算后已知)、垂直極化天線到窄帶RFID射頻標(biāo)簽之間傳輸損耗Lv、標(biāo)簽芯片吸收Lltjss、水平極化天線到窄帶RFID射頻標(biāo)簽之間傳輸損耗Lh、TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)傳輸損耗Lmim。，到達(dá)RFID天饋線監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)分集接收端口，分集接收端口靈敏度Sminro可以通過測試得到。
[0035]因此:
[0036]Prfid — Lmain — Lv — Lloss — Lh — Lmimo 一 Smimo
[0037]Pefid, Lmain, Lv、Lloss, Lh、Smimo均為已知或者可測試得到，因此:[0038]Lmimo 一 Pefid — Lmain — Lv — Lloss — Lh — Smimo
[0039]由此得到TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmim。，結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)檢測得到的TD-LTE分集下行信號強(qiáng)度Pminro及TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmim。，可以得到TD-LTE分集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度；
[0040]3、通過比較TD-LTE主集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度與TD-LTE分集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度，可以獲得TD-LTE室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)終端天線功率的不平衡性，從而有效的指導(dǎo)TD-LTE室分建設(shè)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于RFID技術(shù)的TD - LTE雙流室分監(jiān)控系統(tǒng)，包括主機(jī)及終端覆蓋天線；其特征在于:所述主機(jī)包括讀卡器芯片、數(shù)控衰減器、發(fā)射鏈路、隔離器、主集端口、分集端口、兩級放大器及接收鏈路；讀卡器芯片的輸出連接數(shù)控衰減器，數(shù)控衰減器經(jīng)發(fā)射鏈路連接隔離器的輸入，隔離器的輸出接主集端口，主集端口通過多頻合路器與TD-LTE主集信號合路進(jìn)入TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)，分集端口通過多頻合路器與TD-LTE分集信號合路后進(jìn)入TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)，分集端口還通過兩級放大器的輸入接讀卡器芯片的輸入；終端覆蓋天線包括TD-LTE主集信號覆蓋天線、TD-LTE分集信號覆蓋天線及集成于雙極化天線之間的窄帶RFID射頻標(biāo)簽，TD-LTE主集信號覆蓋天線感應(yīng)接收TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腞FID信號，窄帶RFID射頻標(biāo)簽反射RFID信號，TD-LTE分集信號覆蓋天線將反射的RFID信號傳給TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)。
2.一種基于權(quán)利要求1所述監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)通過主集室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)步進(jìn)逐漸增加RFID信號發(fā)射功率；通過分集室內(nèi)分布覆蓋網(wǎng)絡(luò)接收窄帶RFID射頻標(biāo)簽反射回來的RFID信號；當(dāng)查詢到滿足系統(tǒng)協(xié)議窄帶RFID射頻標(biāo)簽時(shí)，記錄此時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)發(fā)射功率Pkfid ； (2)、根據(jù)公式Lmain= Pefid - S - Lv，計(jì)算得到TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmain,其中，S為窄帶RFID射頻標(biāo)簽靈敏度、Lv為RFID信號從TD-LTE主集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標(biāo)簽之間的傳輸損耗；進(jìn)而根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)檢測得到的TD-LTE主集下行信號強(qiáng)度Pmain及TD-LTE主集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmain,得到TD-LTE主集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度；
同時(shí)，根據(jù)公式 Lmimo = Pefid — Lmain -Lv- Lloss -Lh- Smimo,計(jì)算得到 TD-LTE 分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmim。，其中，Lloss為窄帶RFID射頻標(biāo)簽芯片吸收部分能量導(dǎo)致的信號衰減，Lh為TD-LTE分集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標(biāo)簽之間的傳輸損耗，Smimo為分集端口的靈敏度；進(jìn)而根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)檢測得到的TD-LTE分集下行信號強(qiáng)度Pminro及TD-LTE分集覆蓋網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗Lmim。，得到TD-LTE分集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度； (3)、通過比較TD-LTE主集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度與TD-LTE分集信號覆蓋天線端口的下行信號強(qiáng)度，得到終端覆蓋天線功率的不平衡性。
【文檔編號】H04W52/00GK103607722SQ201310423179
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】王永剛 申請人:珠海銀郵光電信息工程有限公司