可遠程無線升級的直放站監控裝置的製作方法

2023-06-06 09:33:21 1

專利名稱：可遠程無線升級的直放站監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及直放站監控裝置技術領域，尤其涉及一種可遠程無線升級的直放站監控裝置。
背景技術：
直放站是基站(BQ與移動臺(MS )之間的中繼轉發器，屬於同頻放大設備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發射中轉設備。直放站在下行鏈路中， 由施主天線現有的覆蓋區域中拾取信號，通過帶通濾波器對帶通外的信號進行極好的隔離，將濾波的信號經功率放大器放大後再次發射到待覆蓋區域。在上行鏈路中，覆蓋區域內的移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理後發射到相應基站，從而達到基站與手機的信號傳遞。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強器，是解決通信網絡延伸覆蓋能力的一種優選方案。它與基站相比具有結構簡單、投資較少和安裝方便等優點，可廣泛用於基站覆蓋的盲區和弱區，如商場、賓館、機場、碼頭、車站、體育館、娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路和海島等各種場所，顯著起到提高通信質量，解決掉話問題，優化無線通信網絡的作用。現有的直放站監控裝置都內嵌於現場設備之中，對整個直放站設備和網絡進行監視和控制。由於配有無線MODEM，所以監控系統具有一定的網絡數傳能力。大部分直放站監控設備沒有使用數傳功能，浪費了設備資源。有少數直放站監控設備將數傳部分僅僅作為簡單的數據傳輸部分，用作監控協議信息的數傳通道或程序升級的信道。但是，由於現場的環境複雜，很多程序在升級後不能進行嵌入式監控單元本身的調試，造成升級後很多嵌入式監控單元因為很小的問題而不能使用，還要再降級，恢復升級前的狀態。在不能反向降級的情況下，還不得不派人到現場解決問題。這不僅僅浪費了公司的人力物力，也造成了網絡的不穩定。所以，在現有的直放站監控系統中遠程升級功能的不完善限制了此功能的使用。
發明內容本實用新型的目的是提供一種可遠程無線升級的直放站監控裝置，以克服現有的直放站監控裝置在升級後不能進行嵌入式監控單元本身調試的問題。本實用新型所採用的技術方案，可遠程無線升級的直放站監控裝置，包括主監控板、無線MODEM、功率檢測/調整電路、監控埠擴展單元和備用電池，無線MODEM、功率檢測 /調整電路、監控埠擴展單元和備用電池的輸入端分別與主監控板的輸入端連接。其中，主監控板包括CPU控制器、調試串口、功率檢測/調整接口、遠程升級調試埠、啟動加載電路、片內存儲器、非易失性存儲器、I2C控制器和電源管理單元；CPU控制器分別與調試串口、功率檢測/調整接口、遠程升級調試埠、啟動加載電路、片內存儲器、非易失性存儲器、I2C控制器、電源管理單元連接；遠程升級調試埠的輸入端與啟動加載電路的輸入端連接，啟動加載電路的輸入端與片內存儲器的輸入端連接，啟動加載電路的輸入端與非易失性存儲器的輸入端連接。其中，遠程升級調試埠的輸入端與無線MODEM的輸入端連接，功率檢測/調整接口的輸入端與功率檢測/調整電路的輸入端連接，I2C控制器的輸入端與監控埠擴展單元的輸入端連接，電源管理單元的輸入端與備用電池的輸入端連接。本實用新型的有益效果是，通過無線的方式遠程升級直放站監控裝置中的監控程序，在程序升級完成後自動開始程序更新和運行，而這些功能在以往的系統開發中必須是由工程技術人員在直放站機房本地通過電纜連接進行的；並且本實用新型還通過無線 MODEM發送簡訊與監控中心進行信息交互。

圖1是本實用新型可遠程無線升級直放站監控裝置的系統結構示意圖；圖2是本實用新型可遠程無線升級的直放站監控裝置進行遠程無線升級的軟體流程圖。圖中，1.主監控板，2.無線MODEM，3.功率檢測/調整電路，4.監控埠擴展單元， 5.備用電池，1-1. CPU控制器，1-2.調試串口，1-3.功率檢測/調整接口，1-4.遠程升級調試埠，1-5.啟動加載電路，1-6.片內存儲器，1-7.非易失性存儲器，1-8. I2C控制器，1-9.
電源管理單元。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供一種可遠程無線升級的直放站監控裝置，由主監控板1、無線M0DEM2、功率檢測/調整電路3、監控埠擴展單元4和備用電池5構成。主監控板1包括CPU控制器1-1、調試串口 1-2、功率檢測/調整接口 1-3、遠程升級調試埠 1-4、 啟動加載電路1-5、片內存儲器1-6、非易失性存儲器1-7、I2C控制器1-8和電源管理單元 1-9。CPU控制器1-1分別與調試串口 1-2、功率檢測/調整接口 1-3、遠程升級調試埠 1-4、啟動加載電路1-5、片內存儲器1-6、非易失性存儲器1-7、I2C控制器1_8、電源管理單元1-9連接；遠程升級調試埠 1-4的輸入端與啟動加載電路1-5的輸入端連接，啟動加載電路1-5的輸入端與片內存儲器1-6的輸入端連接，啟動加載電路1-5的輸入端與非易失性存儲器1-7的輸入端連接。遠程升級調試埠 1-4的輸入端與無線M0DEM2的輸入端連接，功率檢測/調整接口 1-3的輸入端與功率檢測/調整電路3的輸入端連接，I2C控制器 1-8的輸入端與監控埠擴展單元4的輸入端連接，電源管理單元1-9的輸入端與備用電池 5的輸入端連接。本系統的工作原理如下系統上電復位後，首先CPU控制器1-1讀取片內的 BootLoad代碼，由BootLoad加載遠程升級調試埠 1_4、啟動加載電路1_5和無線M0DEM2 的驅動程序，無線M0DEM2與監控中心的伺服器建立通信鏈路。當系統收到遠程升級的命令時，系統進入升級狀態，開始通過無線M0DEM2下載升級程序並寫入到片內存儲器1-6，下載完成後程序自動跳轉到升級程序的起始地址進行加載和運行，一次遠程升級的過程即完成。當系統未收到遠程升級的命令時，系統即進入正常的監控工作狀態，主監控板1與監控埠擴展單元4之間通過I2C總線進行數據交換，一方面監控埠擴展單元4可以將採集的直放站的工作狀態上傳給主監控板1處理，另一方面主監控板1可以通過監控埠擴展單元4控制直放站。主監控板1通過功率檢測/調整接口 1-3和功率檢測調整電路3完成對直放站無線發射功率的檢測和調整。主監控板1並通過無線M0DEM2發送簡訊與監控中心進行信息及控制指令的交互。非易失性存儲器1-7對系統數據備份，用於系統掉電以後數據恢復。調試串口 1-2用來更新系統軟體和軟體調試。電源管理單元1-9對系統供電監測，系統斷電會自動切換至備用電池5，系統恢復供電後，切回主電源，並對備用電池5進行充電管理。圖1中，遠程升級調試埠 1-4與無線M0DEM2之間的通路、遠程升級調試埠 1-4與啟動加載電路1-5之間的通路，啟動加載電路1-5與片內存儲器1-6之間的通路， 啟動加載電路1-5與非易失性存儲器1-7之間的通路，為遠程系統升級、維護和調試的重要通路。CPU控制器1-1內集成有Bootloader部分電路所支持的feite-While-read Self-Programming技術，經過再開發，構成可以通過無線信道完成系統的燒寫，調試和維護的開發系統。對於無線調試部分(Wireless MCU)可以修改主程序、查看主程序區域代碼、 片內存儲器1-6內的數據，工作寄存器和特殊寄存器值，非易失性存儲器1-7的值等程序調試的功能。本實用新型提供的可遠程無線升級的直放站監控裝置，通過採用具有BootLoader 功能的CPU控制器1-1，配合其SPM (自編程功能)和LPM (讀取程序存儲區數據功能)，通過自主編程，實現系統內同時運行兩個部分的程序第一部分為啟動加載程序區，用來維持無線通路，並將可選擇的程序存儲區、數據存儲區、非易失性數據存儲區、寄存器等片內的任何數據資源進行跟蹤調試。其中，啟動加載程序區系統初始化，加載通用無線信道升級程序和精簡硬體驅動程序；通用無線信道升級程序系統與遠端伺服器建立連接，下載升級程序並自動加載升級程序；精簡硬體驅動程序系統部分硬體驅動(無線貓驅動、調試串口 1-2驅動)。第二部分為主程序，針對不同協議版本和設備類型編寫的監控主程序。其中，主程序區加載系統硬體驅動，解析直放站監控協議，直放站監控參數採集；協議處理器解析直放站監控協議；完整硬體驅動程序系統完整的硬體驅動(無線貓驅動、調試串口 1-2 驅動、I2C控制器1-8驅動、非易失性存儲器1-7驅動、電源管理單元1-9驅動、功率檢測/ 調整接口 1-3驅動)。兩部分程序的軟體層次結構圖如圖2所示。在正常狀態下，程序運行第二部分的程序，對直放站中的各個單元進行監控。在升級過程中，系統運行第一部分的程序，保持各個控制埠的狀態不變，不影響設備的正常工作，同時開始與程序升級中心進行交互，採用傳統的升級方式一次性將新版程序(加有調試代碼的程序)寫入第二部分程序區域。如圖2所示，在升級完成後進行切換，使監控系統運行位於第二部分的程序。由於程序中添加了調試代碼，配合裝置自定義的系統調試協議，通過無線信道將調試幀返回升級中心。通過無線信道，在升級中心和直放站監控單元之間建立起了調試信息傳輸的通道。 在確認系統無誤的情況下，再下載無調試代碼的程序到現場設備，以提高監控系統的程序存儲器的使用效率。在這種升級和調試模式下，可以保證系統升級的可靠性。由於直放站是廉價的網絡信號再覆蓋設備，而且隨著近幾年直放站利潤空間的減少，很大一部分安裝在室內高大建築物頂端或偏遠的山區。這種可以遠程無線升級的直放站監控裝置，可以在最大的程度上降低長期維護費用，減輕維修人員的工作強度。
權利要求1.可遠程無線升級的直放站監控裝置，其特徵在於包括主監控板(1)、無線 M0DEMQ)、功率檢測/調整電路(3)、監控埠擴展單元和備用電池(5)；無線 MODEM O)、功率檢測/調整電路(3)、監控埠擴展單元(4)和備用電池(5)的輸入端分別與主監控板(1)的輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的可遠程無線升級的直放站監控裝置，其特徵在於所述主監控板(1)包括CPU控制器(1-1)、調試串口(1-2)、功率檢測/調整接口(1-3)、遠程升級調試埠(1-4)、啟動加載電路(1-5)、片內存儲器(1-6)、非易失性存儲器(1_7)、I2C控制器 (1-8)和電源管理單元(1-9) ；CPU控制器(1-1)分別與調試串口(1-2)、功率檢測/調整接口(1-3)、遠程升級調試埠(1-4)、啟動加載電路(1-5)、片內存儲器(1-6)、非易失性存儲器(1_7)、I2C控制器(1-8)、電源管理單元(1-9)連接；所述遠程升級調試埠(1-4)的輸入端與啟動加載電路(1-5)的輸入端連接，啟動加載電路(1-5)的輸入端與片內存儲器 (1-6)的輸入端連接，啟動加載電路(1-5)的輸入端與非易失性存儲器(1-7)的輸入端連接。
3.根據權利要求2所述的可遠程無線升級的直放站監控裝置，其特徵在於所述遠程升級調試埠( 1-4)的輸入端與無線MODEM (2)的輸入端連接，功率檢測/調整接口( 1_3) 的輸入端與功率檢測/調整電路(3)的輸入端連接，I2C控制器(1-8)的輸入端與監控埠擴展單元(4)的輸入端連接，電源管理單元(1-9)的輸入端與備用電池(5)的輸入端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種可遠程無線升級的直放站監控裝置，包括主監控板、無線MODEM、功率檢測/調整電路、監控埠擴展單元和備用電池，無線MODEM、功率檢測/調整電路、監控埠擴展單元和備用電池的輸入端分別與主監控板的輸入端連接。本實用新型的優點在於可以通過無線的方式遠程升級直放站監控裝置中的監控程序，在程序升級完成後自動開始程序更新和運行，而這些功能在以往的直放站監控系統中必須是工程技術人員在直放站機房本地通過電纜連接進行的。
文檔編號H04B7/155GK202085311SQ20112020841
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者吳傑 申請人:西安茁茁電子有限公司