基於rfid技術的td－lte雙流室分監控系統及方法
2023-10-07 12:16:34 1
基於rfid技術的td－lte雙流室分監控系統及方法
【專利摘要】一種基於RFID技術的TD－LTE雙流室分監控系統及方法，其系統包括主機及終端覆蓋天線；主機包括讀卡器晶片、數控衰減器、發射鏈路、隔離器、主集埠、分集埠、兩級放大器及接收鏈路。本發明提供的TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡監控系統及方法，在原有RFID天饋線監控系統基礎上，通過特殊電路改進及控制設計，在TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡基礎上，通過一臺監控系統主機實現對TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡的有效監控，監控系統主機數量僅為傳統技術的一半。
【專利說明】基於RFID技術的TD - LTE雙流室分監控系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於TD - LTE室內分布網絡監控【技術領域】，具體涉及一種基於RFID技術的TD - LTE雙流室分監控系統及方法。
【背景技術】
[0002]隨著國內數據業務需求日益增加，中國移動TD — LTE室內覆蓋網絡建設投入力度越來越大。作為中國自主智慧財產權的TD-LTE技術，室內覆蓋網絡建設中，覆蓋天線端雙流功率平衡才能保證覆蓋區域最高數據速率。在網絡建設初期，對TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡不平衡性的有效監控能夠有力推動網絡建設。
[0003]現階段實現室內分布覆蓋網絡監控大致有以下幾種形式:
[0004]1、通過有源監控終端實現覆蓋區域信號質量檢測，該方式每個監控終端需要一張SIM卡，通過SIM卡與覆蓋網絡的實時通信對網絡質量進行實時監控。每個有源監控終端都需要SIM卡，佔用了大量運營商的SIM卡資源，同時佔用了大量的運營商數據流量，由於需要電源供電而且無法實現TD-LTE室分雙流不平衡性監控，使得應用場合局限性比較大。
[0005]2、RFID天饋線監控系統，見圖1，該方式利用RFID技術實現對天線埠功率及駐波的檢測，監控主機需要SIM卡，無源檢測端子不需要SIM卡，雖然節省了 SIM資源，但是在對TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡進行監控時需要兩臺主機，增加了運營商的成本。
[0006]由上可知，在大規模的TD-LTE網絡建設中，實現TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡的有效監控，以上兩種實現方式都存在一定的局限性。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提供一種簡單、低成本的TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡監控方法。本發明的目的由以下技術方案實現:
[0008]一種基於RFID技術的TD — LTE雙流室分監控系統，包括主機及終端覆蓋天線；其特徵在於:所述主機包括讀卡器晶片、數控衰減器、發射鏈路、隔離器、主集埠、分集埠、兩級放大器及接收鏈路；讀卡器晶片的輸出連接數控衰減器，數控衰減器經發射鏈路連接隔離器的輸入，隔離器的輸出接主集埠，主集埠通過多頻合路器與TD-LTE主集信號合路進入TD-LTE主集覆蓋網絡，分集埠通過多頻合路器與TD-LTE分集信號合路後進入TD-LTE分集覆蓋網絡，分集埠還通過兩級放大器的輸入接讀卡器晶片的輸入；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於雙極化天線之間的窄帶RFID射頻標籤，TD-LTE主集信號覆蓋天線感應接收TD-LTE主集覆蓋網絡傳輸的RFID信號，窄帶RFID射頻標籤反射RFID信號，TD-LTE分集信號覆蓋天線將反射的RFID信號傳給TD-LTE分集覆蓋網絡。
[0009]一種基於上述監控系統的監控方法，其特徵在於，包括以下步驟:
[0010](I)、監控系統主機通過主集室內分布覆蓋網絡步進逐漸增加RFID信號發射功率；通過分集室內分布覆蓋網絡接收窄帶RFID射頻標籤反射回來的RFID信號；當查詢到滿足系統協議窄帶RFID射頻標籤時，記錄此時監控系統主機發射功率Pkfid ；
[0011](2)、根據公式Lmain = Pefid -S-Lv,計算得到TD-LTE主集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmain，其中，S為窄帶RFID射頻標籤靈敏度、Lv為RFID信號從TD-LTE主集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標籤之間的傳輸損耗；進而根據監控系統主機檢測得到的TD-LTE主集下行信號強度Pmain及TD-LTE主集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmain,得到TD-LTE主集信號覆蓋天線埠的下行信號強度；
[0012]同時，根據公式Lmim。= Pefid — Lmain — Lv — Lloss — Lh — Smimo,計算得到 TD-LTE 分集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmim。，其中，Lltjss為窄帶RFID射頻標籤晶片吸收部分能量導致的信號衰減，Lh為TD-LTE分集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標籤之間的傳輸損耗，Smimo為分集埠的靈敏度；進而根據監控系統主機檢測得到的TD-LTE分集下行信號強度Pminro及TD-LTE分集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmim。，得到TD-LTE分集信號覆蓋天線埠的下行信號強度；
[0013](3)、通過比較TD-LTE主集信號覆蓋天線埠的下行信號強度與TD-LTE分集信號覆蓋天線埠的下行信號強度，得到終端覆蓋天線功率的不平衡性。
[0014]本發明提供的TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡監控系統及方法，在原有RFID天饋線監控系統基礎上，通過特殊電路改進及控制設計，在TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡基礎上，通過一臺監控系統主機實現對TD-LTE雙流室內分布覆蓋網絡的有效監控，監控系統主機數量僅為傳統技術的一半。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為現有常規RFID天饋線監控系統主機的構成示意圖。
[0016]圖2為本發明實施例提供的基於RFID技術實現TD — LTE雙流室分監控系統主機的構成示意圖。
[0017]圖3為本發明實施例提供的基於RFID技術實現TD — LTE雙流室分監控系統主機的網絡連接示意圖。
[0018]圖4為本發明實施例提供的基於RFID技術實現TD — LTE雙流室分監控系統中終端覆蓋天線的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]結合圖2及圖4所示，本實施例提供的TD - LTE雙流室分監控系統包括主機及終
端覆蓋天線。
[0020]如圖2所示，上述測試系統的主機包括讀卡器晶片、數控衰減器、發射鏈路、隔離器、主集埠、分集埠、兩級放大器及接收鏈路。讀卡器晶片的輸出連接數控衰減器，數控衰減器經發射鏈路連接隔離器的輸入，隔離器的輸出接主集埠，分集埠接兩級放大器的輸入，兩級放大器的輸出接讀卡器晶片的輸入。其中，分集埠設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)，用於接收TD-LTE分集覆蓋網絡返回的RFID信號以及提高此信號的強度。
[0021]結合圖3所示，上述主機的主集埠通過多頻合路器與TD-LTE主集信號合路進入TD-LTE主集覆蓋網絡；上述主機的分集埠通過多頻合路器與TD-LTE分集信號合路後進入TD-LTE分集覆蓋網絡。[0022]結合圖4所示，終端覆蓋天線設置在遠端，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)及集成於雙極化天線之間的窄帶RFID射頻標籤，TD-LTE主集信號覆蓋天線感應接收TD-LTE主集覆蓋網絡傳輸的RFID信號，窄帶RFID射頻標籤反射RFID信號，TD-LTE分集信號覆蓋天線將反射的RFID信號傳給TD-LTE分集覆蓋網絡。
[0023]雙極化天線中，窄帶RFID射頻標籤與垂直極化天線(TD-LTE主集信號覆蓋天線)之間的傳輸損耗Lh (單位:dB)、窄帶RFID射頻標籤與水平極化天線(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射頻標籤全部自動化印刷、貼片完成，靈敏度S (單位:dBm)基本保持一致。
[0024]上述監控系統主機只有雙流工作模式，當TD-LTE室內分布覆蓋網絡採用雙流覆蓋時(即覆蓋網絡中同時存在主集、分集信號情況下)，其監控原理及工作過程詳述如下:
[0025]1、監控系統主機通過TD-LTE主集覆蓋網絡以IdB為步進逐漸增加RFID信號發射功率；通過TD-LTE分集覆蓋網絡接收窄帶RFID射頻標籤反射回來的RFID信號。由於分集埠增加了兩級放大器，因此可以確保窄帶標籤被激活時，通過TD-LTE主集覆蓋網絡接收到窄帶RFID射頻標籤反射的RFID信號。當查詢到滿足系統協議的窄帶RFID射頻標籤時，記錄此時監控系統主機發射的RFID信號功率Pkfid (單位:dBm)。
[0026]2、首先，TD-LTE主集信號覆蓋天線埠的下行信號強度的計算。
[0027]監控系統主機發射的功率Pkfid的RFID信號經過TD-LTE主集覆蓋網絡到達窄帶RFID射頻標籤的路徑損耗包含以下幾部分=TD-LTE主集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmain、終端覆蓋天線內部垂直極化天線到窄帶RFID射頻標籤之間的傳輸損耗Lv (天線設計完成後此參數為已知確定)，綜合考慮窄帶RFID射頻標籤靈敏度S，可以得出以下結果:
[0028]Pefid — Lmain — Lv = S
[0029]因此:
[0030]Lmain = Pefid -S-Lv
[0031]Pefid, S、Lv，三個參數均可以確認，因此可以明確得到TD-LTE主集信號到達終端覆蓋天線的傳輸損耗Lmain,綜合考慮監控系統主機檢測得到的TD-LTE主集下行信號強度Pmain及TD-LTE主集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmain，可以得到TD-LTE主集信號覆蓋天線埠的下行信號強度。
[0032]其次，TD-LTE分集信號覆蓋天線埠的下行信號強度的計算。
[0033]當窄帶RFID射頻標籤被激活時，標籤晶片會吸收部分能量導致信號衰減，此衰減標籤晶片設計完成出廠時為確定值Lltjss (單位dB)。
[0034]RFID天饋線監控系統主機發射的RFID信號經過主集室內分布覆蓋網絡傳輸損耗Lfflain (由2計算後已知)、垂直極化天線到窄帶RFID射頻標籤之間傳輸損耗Lv、標籤晶片吸收Lltjss、水平極化天線到窄帶RFID射頻標籤之間傳輸損耗Lh、TD-LTE分集覆蓋網絡傳輸損耗Lmim。，到達RFID天饋線監控系統主機分集接收埠，分集接收埠靈敏度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分集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmim。，結合監控系統主機檢測得到的TD-LTE分集下行信號強度Pminro及TD-LTE分集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmim。，可以得到TD-LTE分集信號覆蓋天線埠的下行信號強度；
[0040]3、通過比較TD-LTE主集信號覆蓋天線埠的下行信號強度與TD-LTE分集信號覆蓋天線埠的下行信號強度，可以獲得TD-LTE室內分布覆蓋網絡終端天線功率的不平衡性，從而有效的指導TD-LTE室分建設。
【權利要求】
1.一種基於RFID技術的TD - LTE雙流室分監控系統，包括主機及終端覆蓋天線；其特徵在於:所述主機包括讀卡器晶片、數控衰減器、發射鏈路、隔離器、主集埠、分集埠、兩級放大器及接收鏈路；讀卡器晶片的輸出連接數控衰減器，數控衰減器經發射鏈路連接隔離器的輸入，隔離器的輸出接主集埠，主集埠通過多頻合路器與TD-LTE主集信號合路進入TD-LTE主集覆蓋網絡，分集埠通過多頻合路器與TD-LTE分集信號合路後進入TD-LTE分集覆蓋網絡，分集埠還通過兩級放大器的輸入接讀卡器晶片的輸入；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於雙極化天線之間的窄帶RFID射頻標籤，TD-LTE主集信號覆蓋天線感應接收TD-LTE主集覆蓋網絡傳輸的RFID信號，窄帶RFID射頻標籤反射RFID信號，TD-LTE分集信號覆蓋天線將反射的RFID信號傳給TD-LTE分集覆蓋網絡。
2.一種基於權利要求1所述監控系統的監控方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)、監控系統主機通過主集室內分布覆蓋網絡步進逐漸增加RFID信號發射功率；通過分集室內分布覆蓋網絡接收窄帶RFID射頻標籤反射回來的RFID信號；當查詢到滿足系統協議窄帶RFID射頻標籤時，記錄此時監控系統主機發射功率Pkfid ； (2)、根據公式Lmain= Pefid - S - Lv，計算得到TD-LTE主集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmain,其中，S為窄帶RFID射頻標籤靈敏度、Lv為RFID信號從TD-LTE主集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標籤之間的傳輸損耗；進而根據監控系統主機檢測得到的TD-LTE主集下行信號強度Pmain及TD-LTE主集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmain,得到TD-LTE主集信號覆蓋天線埠的下行信號強度；
同時，根據公式 Lmimo = Pefid — Lmain -Lv- Lloss -Lh- Smimo,計算得到 TD-LTE 分集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmim。，其中，Lloss為窄帶RFID射頻標籤晶片吸收部分能量導致的信號衰減，Lh為TD-LTE分集信號覆蓋天線到窄帶RFID射頻標籤之間的傳輸損耗，Smimo為分集埠的靈敏度；進而根據監控系統主機檢測得到的TD-LTE分集下行信號強度Pminro及TD-LTE分集覆蓋網絡的傳輸損耗Lmim。，得到TD-LTE分集信號覆蓋天線埠的下行信號強度； (3)、通過比較TD-LTE主集信號覆蓋天線埠的下行信號強度與TD-LTE分集信號覆蓋天線埠的下行信號強度，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 優先權日:2013年9月16日
【發明者】王永剛 申請人:珠海銀郵光電信息工程有限公司