一種漏纜探測系統及漏纜探測方法與流程
2023-08-09 05:23:51
本發明涉及移動通信領域，尤其是涉及一種漏纜探測系統及漏纜探測方法。
背景技術：
隨著高鐵和地鐵的建設，鐵路的移動通信覆蓋場景越來越多，高鐵和地鐵地形特性適用漏纜覆蓋，加上運營商和通信制式較多，POI(POINT OF INTERFACE，多系統合路平臺)加漏纜的覆蓋方案成了現在的主流，為了便於隧道內的故障定位，TDR(Time-Domain Reflectometry，時域反射技術)便集成入了POI監控中。
如圖1所示，傳統的TDR設備在POI接入，因為POI與天饋對接埠是多路的(一般是2路或4路)，每一路都需要一個TDR設備，POI的天饋埠連接天饋分布系統，也就是漏纜，每一個漏纜中都含有所有的需要覆蓋的信號，而TDR設備是「一路一探」，如果混頻將不能分辨故障發生在哪一路，所以TDR設備只能放置在靠近漏纜的位置，TDR設備的頻帶通常選擇在移動通信頻帶以外，當放置在後級時其探測信號需要一個合路器接入漏纜中傳輸，而增加合路器後，插損增加、成本增加，且級聯增加一級而使得覆蓋信號的駐波惡化。
技術實現要素：
本發明的首要目的旨在提供一種漏纜探測系統，將TDR設備置於POI合路器的輸入端，去掉了傳統的後級合路器，使POI插損減小、成本降低、體積減小、駐波更容易調試。
本發明的另一目的在於提供一種上述漏纜探測系統所實施的漏纜探測方法，TDR探測信號與多路接入系統的信號接入POI合路器，與傳統的漏纜探測系統中TDR探測設備需要接入後級合路器的技術方案相比，該方法減少了TDR探測信號的數量，容易探測和排查漏纜故障定位情況。
為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：
一種漏纜探測系統，連接於多個接入系統和漏纜之間，包括第一POI合路器和第二POI合路器、與該第一POI合路器和第二POI合路器對應連接的第一TDR設備和第二TDR設備以及電橋；所述第一、第二POI合路器的輸入端與多個接入系統和對應的第一、第二TDR設備連接，同時所述第一、第二POI合路器輸出端分別與所述電橋的輸入端對應連接，所述電橋的輸出端用於與漏纜連接。
優選地，所述第一TDR設備和第二TDR設備輸出的信號頻帶低於698M Hz。
本發明提供了一種漏纜探測系統，TDR探測信號與多路接入系統的信號接入POI合路器，與傳統的漏纜探測系統中TDR探測設備需要接入後級合路器的技術方案相比，該系統減少了設備的數量，達到POI插損減小、成本降低、體積減小、駐波更容易調試的技術效果。
另外，還涉及一種漏纜探測方法，採用上述漏纜探測系統，包括以下步驟：將多個接入系統的信號分為兩組，兩組接入系統的信號與第一TDR設備和第二TDR設備的探測信號一一對應進行合路，形成第一合路信號和第二合路信號；所述第一合路信號和第二合路信號經過電橋合路後再向漏纜輸出。
優選地，將所述第一TDR設備和第二TDR設備輸出的信號頻帶控制在698M Hz以下。優選地，調整所述電橋的一輸入端分別與兩輸出端之間的兩個損耗參數，使所述兩個損耗參數對應第一TDR設備或第二TDR設備的輸出信號幅度的差值的絕對值大於18dB。
優選地，所述調整所述電橋的一輸入端分別與兩輸出端之間的兩個損耗參數指的是通過調整所述電橋的兩個損耗參數的耦合係數m值使所述兩個損耗參數之間的差值的絕對值大於18dB。
相比現有技術，本發明的方案具有以下優點：
本發明提供了一種漏纜探測系統及方法，將TDR探測信號直接與通信信號進行合路，改變了傳統方法TDR探測信號需要後級合路的做法，減少操作步驟，提高了可靠性，達到容易探測和排查漏纜故障定位情況的技術效果。
本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是現有漏纜探測系統的電路框圖；
圖2是本發明的漏纜探測系統的電路框圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
如圖2所示，本發明目的是提供一種漏纜探測系統100，該系統的輸入端和輸出端分別連接多個接入系統200和漏纜300，該系統100包括兩個POI合路器，分別是第一POI合路器111和第二POI合路器112，而多個接入系統200包括第一接入系統集201和第二接入系統集202，所述第一、第二POI合路器111、112分別接入第一、第二接入系統集201、202。所述第一、第二接入系統集201、202所連接的接入系統的個數、頻帶相同或不同。在本實施例中，如圖2所示，第一POI合路器111和第二POI合路器112分別連接N個接入系統(N為大於0的整數)。同時，第一、第二POI合路器111、112的輸入端分別與第一、第二TDR設備121、122對應連接，以通過第一POI合路器111和第二POI合路器112對第一接入系統集201和第二接入系統集202的信號與第一TDR設備121和第二TDR設備122的探測信號合路，分別形成第一合路信號141和第二合路信號142。所述第一合路信號141和第二合路信號142經過電橋130合路再向漏纜300輸出。
所述電橋130包括四個接口S1、S2、S3、S4，其中S1、S2分別與第一POI合路器111和第二POI合路器112連接，S3、S4與第一漏纜301和第二漏纜302連接。
第一接入系統集201和第二接入系統集202的通帶範圍一般在698MHz-2690MHz的範圍之內，在通帶內電橋130的埠間的損耗參數S31和S41的損耗值是相同的，能量分配是近似平分的，每路各佔50％，即傳統的3dB電橋特性。但是，在低於698M Hz的通帶外不是如此，因為此時沒有對電橋的各參數特別控制且沒有規律，當人為控制帶外參數後，S41和S31的特性在帶外通帶差別變大。具體地，將第一TDR設備121的探測信號輸出頻帶低於698M Hz，通過調整電橋130的S41和S31的耦合係數m值，使S41和S31的損耗不同，使某一通帶外(即低於698M Hz)的耦合不平衡度的差值的絕對值，即|S31-S41|大於18dB時(通常取20dB以上)時，即可認為S41通路對S31通路的信號不產生影響，第一TDR設備121隻對漏纜301進行故障判斷，因為-18dB相當於駐波1.3；漏纜故障判斷的駐波門限是大於1.5，相當於-14dB，實際工程應用中，漏纜判定駐波為3，相當於回波-6dB。以200MHz作為檢測頻率說明：此時調整TDR設備的信號輸出頻率，使其發射頻率處於200MHz，同時通過調整電橋130使之在200MHz時的幅度不平衡達到20dB，此時第一TDR設備121的探測信號在電橋130中的損耗參數S31約-0.5dB，第一TDR設備121的探測信號在電橋130中的損耗參數S41小於-20dB，S41相對於S31的影響處於可忽略狀態，可以認為第一TDR設備121的信號進入到了第一漏纜301中，對第一漏纜301進行探測。同理，第二TDR設備122的探測信號經過電橋130後進入漏纜中，可認為僅對第二漏纜302進行監測。若某一路漏纜發生故障時，接入其該路漏纜的TDR設備的探測信號會反饋至發出該探測信號的TDR設備，從而很容易知道哪一路漏纜出現故障，不再需要後級合路器。
本發明提供的漏纜探測系統，通過改變橋路的低頻特性，降低在通信頻帶外的混頻能力，使系統無需接入後級合路器。普通的合路器設計方式插損在0.5dB左右，本發明的設計方案減少了該部分，覆蓋用漏纜約百米2dB，所以0.5dB的變化相當於將覆蓋距離提升了25％。本發明提供的漏纜探測系統去掉了傳統的後級合路器，達到了POI插損減小、成本降低、體積減小、駐波更容易調試的技術效果。
本發明還運用上述漏纜探測系統100提供了一種漏纜探測方法，首先，將輸入漏纜探測系統100的接入系統平分為兩組，也就是將接入系統200的信號分為兩組，分別和一TDR設備的探測信號進行合路，對應形成第一合路信號141和第二合路信號142。然後，將所述第一合路信號141和第二合路信號142經過電橋130合路後向漏纜300輸出。
將第一TDR設備121的信號輸出頻帶設成低於接入系統200的通帶範圍，即控制在698MHz以下，控制電橋130的損耗參數S31和S41使其特性差別變大，此時某一698M Hz以下信號的耦合不平衡度加大。
具體地，通過調整電橋130的S31和S41的耦合係數m值，使S31和S41的損耗不同。當不平衡度的差值的絕對值，即|S31-S41|大於18dB時(通常取20dB以上)，即可認為S41通路對S31通路的信號不產生影響，第一TDR設備121隻對漏纜301進行故障判斷。其中，-18dB相當於駐波1.3，漏纜故障判斷的駐波門限是大於1.5，相當於-14dB，實際工程應用中，漏纜判定駐波為3，相當於回波-6dB。以200MHz作為檢測頻率為例，此時分別調整第一TDR設備121的信號輸出頻率，使其發射頻率均處於200MHz，同時分別調整電橋130的S31和S41的耦合係數m值，這時耦合不平衡度的差值的絕對值，即|S31-S41|大於20dB，即此時耦合不平衡達到20dB，此時第一TDR設備121信號在電橋130中的損耗參數S31約-0.5dB，S41小於-20dB，S41對S31的影響可忽略，可以認為第一TDR設備121的探測信號進入到了第一漏纜301中，對第一漏纜301進行監測。同理，第二TDR設備122的探測信號經過電橋130後進入漏纜中，可認為僅對第二漏纜302進行監測，從而不再需要進行後級合路。若哪一路漏纜發生故障時，接入其該路漏纜的TDR的探測信號會反饋至發出該探測信號的TDR設備，從而很容易知道哪一路漏纜出現故障，不再需要後級合路器。
本發明提供的漏纜探測方法，將接入系統的信號與TDR設備的探測信號進行合路，經過電橋後路，最後向漏纜輸出，經過對電橋130埠間損耗系統耦合度的調整，使耦合不平衡度達到一定值，使漏纜的故障信息直接可在向其發出TDR探測信號的TDR設備探測，與傳統的漏纜探測方法比較，省去了後級的合路處理，減少了損耗，使探測操作更為簡單。