专利名称：对室内分布器件进行无线感知监测的系统及方法
技术领域：
本发明涉及移动通信和物联网领域，尤其涉及对室内分布器件进行无线感知监测 的系统及方法。
背景技术：
移动通信网络中的室内分布系统是由一系列的馈线、天线、功分器等组成，这些器 件的特点是都是无源器件(等效电路模型中没有电源的器件称为无源器件)；由于无源器 件没有电源信号，所以很难准确地监控无源器件的工作状态，在现有技术中，通过网管系统 实现对移动通信网络中的室内分布系统的各无源器件的管理和监控，这种检测方式采用的 方法的缺点是不能准确地定位到指定位置的天线、馈线等无源器件的工作状态。目前移动 通信运营商尚缺乏有效的对室内分布系统无源器件工作状态的监测方法和监测手段。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种对室内分布器件进行无 线感知监测的系统。本发明的另一个目的还在于提供一种对室内分布器件进行无线感知监测的方法。本发明的目的通过下述技术方案实现一种对室内分布器件进行无线感知监测的 系统，所述系统包括无线感知单元(WSU，Wireless Sensing Unit)，用于完成对室内天线的工作状态 的感知监测，还用于构造上行消息和上行数据；无线感知控制器(WSC，WireleSS Sensor Controller)，用于完成对所述无线感知 单元的管理和配置，还用于对上行消息、下行消息、上行数据、下行数据的处理和转发；控制中心(OMC, Operation and Maintenance Center)，用于对所述无线感知单元 和所述无线感知控制器的管理和控制；传输网关(TGW，"Transmision feiteWay)，用于完成所述控制中心对所述无线感知 控制器间的连接并透明传输来自所述控制中心和所述无线感知控制器的管理消息和测试 数据；所述上行消息指所述无线感知单元向所述控制中心发送的消息，即所述无线感知 单元对来自所述控制中心的管理指令或测试指令响应的消息；所述下行消息指所述控制中心向所述无线感知单元发送的消息，即所述控制中心 对所述无线感知单元的管理指令或测试指令的消息；所述上行数据指所述无线感知单元向所述控制中心发送的测试结果数据，即所述 无线感知单元对来自所述控制中心的测试指令的响应的数据；所述下行数据指所述控制中心向所述无线感知单元发送的测试指令数据，即所述 控制中心对所述无线感知单元下发的测试任务指令数据或者升级数据。所述无线感知单元与所述无线感知控制器通过无线感知网络相连接；所述无线感知控制器和所述传输网关通过移动通信网络相连接；所述传输网关和所述控制中心通过核 心传输网络相连接。所述无线感知单元包括管理信息表，用于记录无线感知单元的位置、ID号、告警策略以及属性信息，还用 于构造所述控制中心所要求的上行消息；配置操作单元，用于根据接收到的下行消息所承载的配置操作指令，调用配置操 作函数，实现对无线感知单元的参数配置操作；查询操作单元，用于根据接收到的下行消息所承载的查询操作指令，调用查询操 作函数，实现查询操作指令中的所指定任务的查询操作，当查询操作结束后，查询操作单元 调用上报函数，实现查询结果上报；故障管理单元，用于根据设定的参数门限和告警策略，定期地对本地无线感知单 元的工作状态参数进行监控，当所述状态参数不符合设定的门限时，所述故障管理单元根 据预先设定的告警策略和管理信息表里的属性信息，构造故障告警上行消息，传递到控制 中心；任务管理单元，用于对已执行的测试任务、正在执行中的任务和预置的任务的管 理；测试单元，用于执行来自下行消息所承载的测试任务，还用于采集室内分布系统 的天线所发射出来的信号强度、网络参数等信息。存储单元，用于存储来自测试单元的测试数据和无线感知器的属性信息；通信单元，用于实现无线感知器和无线感知控制器之间的通信，承载着上行消息、 下行消息和上行数据、下行数据，所承载的网络是基于433MHz或者Zigbee无线感知技术的 物联网。所述任务管理单元分别与测试单元、存储单元以及通信单元相连，所述存储单元 还与测试单元相连；所述任务管理单元与所述管理信息表相连；所述管理信息表分别与配 置操作单元、查询操作单元以及故障管理单元相连。所述下行消息包括配置操作消息、查询操作消息、故障管理消息。所述上行消息包括注册消息、告警消息和心跳消息，所述上行数据包括信号等级数据。所述下行数据包括测试指令数据。所述对室内分布器件进行无线感知监测的系统的工作原理如下通过在移动通信网络中室内分布系统覆盖区域内部署大量的无线感知单元和一 定数量的无线感知控制器，无线感知单元安放在室内分布天线附近，当室内分布系统出现 故障导致天线无信号或者信号质量恶化时，无线感知单元将信号的通断情况或信号等级信 息，结合自身管理数据表构造出上行数据，通过433MHz或者Zigbee无线通信技术上报给 无线感知控制器，无线感知控制器对来自无线感知单元的上行数据进行数据汇集和数据封 装，之后通过移动通信网络上报到控制中心，控制中心对上行数据进行分析，结合本地数据 库中的管理信息表，室内分布系统经纬度位置信息，最后判断室内分布系统无源器件故障 点，从而实现对室内分布系统的无源器件监测的目的。对室内分布器件进行无线感知监测的方法，所述方法具体步骤如下
(1)所述控制中心进行任务下发和管理或者查询消息的输出；(2)所述传输网关对来自控制中心的数据进行数据透传到无线感知控制器中；(3)所述无线感知控制器对下行消息或下行数据依次进行SNMP协议、UDP协议、IP 协议、433MHz或者Zigbee协议和底层MAC协议进行转换，完成对下行消息和下行数据的封 装并下发到无线感知单元；(4)所述无线感知单元对下行消息或下行数据进行解封装处理和命令的执行；(5)所述无线感知单元对上行消息或上行数据进行消息构造和数据的封装处理；(6)所述控制中心对上行消息或上行数据的进行解封装和上行数据的加工处理。所述步骤(1)包括以下步骤(1-1)用户在控制中心通过管理控制界面发起立即测试任务或者设备状态查询指 令，所述控制中心的应用软件会根据已配置的网络参数、设备参数等信息，构造SNMP报文 并往下层传送；(1-2)控制中心的管理程序将接收到的SNMP报文信息按照UDP协议格式要求进行 封装，形成UDP协议数据包，并将该数据包往下层传送；(1-3)控制中心的管理程序将接收到的UDP包按照IP协议格式要求进行封装，形 成IP协议数据包，其中目的IP为目标无线感知单元的映射IP地址，并将所述数据包往下 层传送；(1-4)控制中心的管理程序将来自上层的IP包封装在底层协议的数据帧里，根据 路由信息将所述的数据包发往核心网或传输网的传输网关设备。所述步骤⑵包括以下步骤(2-1)移动网关设备将接收到的数据帧解封装，提取含有SNMP报文信息的IP数据 包；(2-2)移动网关设备将解封装获取的IP数据包封装在底层协议帧里，根据路由表 信息和解封装获得目的IP地址，将封装后数据向目的无线感知单元所归属的无线感知控 制器转发。所述步骤(3)包括以下步骤(3-1)无线感知控制器接收和判定来自控制中心的含有SNMP报文的帧数据，将所 述帧数据进行解封装，提取含有目的无线感知单元IP的IP数据包；(3-2)无线感知控制器对所述的含有SNMP报文信息IP数据进一步解封装，还原 UDP数据包和端口信息；(3-3)无线感知控制器对所述的含有SNMP报文信息UDP数据进一步解封装，提取 SNMP报文信息，并结合步骤(3-1)得知目的IP地址，发给无线感知单元；(3-4)无线感知控制器将解封装得到的SNMP报文信息按照433MHz或者Zigbee协 议定义的封装格式进行封装，形成433MHz或者Zigbee数据包，数据包头部包含目的无线感 知单元的网络映射地址信息；(3-5)无线感知控制器将所述433MHz或者Zigbee协议数据包封装在底层MAC协 议帧里，目的地址为目的无线感知单元的映射地址；(3-6)无线感知控制器通过433MHz或者Zigbee天线，向所管辖无线感知单元所覆 盖区域广播SNMP消息。
所述步骤(4)包括以下步骤(4-1)无线感知单元通过定期无线扫描，守候在无线信道上进行监听和收取广 播消息；若收到来自所辖无线感知控制器的下行消息，先根据广播消息中的地址信息与自 身地址对比，若一致则无线感知单元进一步做安全认证处理，处理通过则收取并提交步骤 (4-2)处理，若不一致，则无线感知单元不做安全认证处理；(4-2)无线感知单元将接收的数据包消息进行解封装，提取SNMP报文的数据包， 进一步对所述的报文数据包进行解码；(4-3)无线感知单元对产生的SNMP报文进行信息解析，根据本身已配置的数据信 息和属性，生成无线感知单元能识别的任务指令或操作指令；(4-4)无线感知单元根据形成的指令，对室内分布天线信号等目标对象做信号有 无、等级判别操作或查询网络参数等测试操作，并输出测试结果；(4-5)无线感知单元将测试结果数据构造成SNMP应答报文；(4-6)无线感知单元将SNMP应答报文按照433MHz或者Zigbee协议定义封装在 433MHz或者Zigbee协议帧里，目的地址为归属无线感知控制器的映射地址。所述步骤(5)包括以下步骤(5-1)无线感知控制器将来自无线感知单元的上行消息和者上行数据解封装，提 取SNMP报文的数据包；(5-2)无线感知控制器将形成的数据包封装在IP数据包里，目的IP为控制中心 IP地址；(5-3)将所述的IP包按照底层协议MAC帧规定，将IP数据包封在帧里，目的地址 为移动网管关地址；(5-4)将来自无线感知单元的上行IP包解封装，并按照网关的底层协议，将IP包 装在帧里，目的地址为控制中心。与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果1、本发明可准确地定位室内分布系统的故障点，从而实现精确监控室内分布系统 的无源器件的工作状态。2、本发明是基于物联网的应用，在移动通信设备室内天线分布附近设置无线传感 单元，通过无线传感单元感知移动通信设备的工作状态，进而对移动通信设备进行监控，实 现物联网在移动通信的应用。3、本发明是通过无线传感控制器对无线感知单元所感知移动通信设备的信息进 行管理，进而对移动通信室内设备进行监测，更易于大规模组网。
图1是本发明所述系统的实施例的结构框图；图2是本发明实施例1中基于SNMP协议实现的协议栈结构图；图3是本发明实施例1数据报文包的封装过程示意图；图4是本发明实施例1管理过程的实施流程图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。实施例1图1是对室内分布器件进行无线感知监测的系统结构框图，所述系统包括控制中心在核心传输网络中，控制中心的SNMP管理报文通过现有的IP网络管理 机制，实现与传输网关间的通信。所述控制中心支持IP协议、通过UDP协议将SNMP的数据 包封装并传输给下一节点，实现对无线感知单元的管理，即向无线感知单元发送下行SNMP 管理报文。而且控制中心具有所管辖的所有无线感知单元的管理信息表，同时具备协议转 换和IP映射能力。传输网关在核心传输网络中，传输网关也需具有IP数据包转发和地址映射的能 力。即根据IP数据包中的目的地址，将来自控制中心无线感知控制器的IP数据包进行转 发，无需对该数据进行加工处理。无线感知控制器用于完成对所述无线感知单元的管理和配置，还用于对上行消 息、下行消息、上行数据、下行数据的处理和转发，在移动通信网和无线感知网中，无线感知 控制器同时具有IP协议栈和433MHZ或者Zigbee协议栈，具有协议转换和地址转换的功 能。将来自IP网络的数据解封装，提取SNMP报文数据，并将该SNMP报文数据封装在433MHz 或者Zigbee数据包中，以便在无线感知网络传输。同时将目的地址由原来的无线感知单元 在IP网络的映射地址转换为无线感知单元在433MHz或者Zigbee网络中的映射地址。并 能构造适合在433MHz或者Zigbee网络中传输的433MHz或者Zigbee报文、MAC帧数据和 底层物理帧，发往无线感知单元。同样地，无线感知控制器也具备将无线感知单元的数据进 行协议转换和地址转换后，发往控制中心的能力。所以所述无线感知控制器兼有SNMP协议 栈、IP协议栈、UDP协议栈、433MHz或者Zigbee协议栈。需要指出的是，无线感知控制器也 是接受控制中心管理的网元，所以无线感知控制器也应该具有管理信息表和配置操作，故 障管理操作，以便为控制中心上报上行管理消息。无线感知单元无线感知单元是控制中心最根本的目标管理单元，其负责执行控 制中心各种操作指示和反馈各种操作结果。例如接受控制中心关于配置操作、查询操作、测 试操作，以及主动上报设备故障或者因现场条件不符合设定的告警策略而产生的告警信息 等等。所述无线感知单元应支持433MHz或者Zigbee协议，具备提取SNMP数据包功能，并 根据SNMP的操作指示调用相应的函数完成控制中心的操作指令，无线感知单元也应具有 管理信息表，记录着本地无线感知单元的属性信息和配置参数信息。所述下行消息即控制中心向无线感知单元发送下行消息，所述下行消息包含对无 线感知单元进行配置、查询和故障告警等管理消息，实现控制中心对无线感知单元的管理。所述下行消息至少包含如下一种或几种消息(1)配置操作消息，所述消息是用于实现控制中心对无线感知单元进行参数配置， 所述消息承载着表明该消息的类型为配置操作消息的类型标识和目的无线感知单元的地 址，当无线感知单元接收到该消息后，通过所述消息的类型标识确认是配置操作类型，便可 根据消息的内容指示和自身的管理信息表，调用参数配置函数，实现控制中心对无线感知 单元的参数配置操作。
(2)查询操作消息，所述消息是用于实现控制中心对无线感知单元进行查询管理， 实现无线感知单元中的测试数据，所述消息承载着表明该消息的类型为查询管理消息的类 型标识和目的无线感知单元的地址，当无线感知单元接收到该消息后，通过所述消息的类 型标识确认是查询管理消息类型，便可根据消息的内容指示和自身的管理信息表，调用查 询管理函数，实现控制中心对无线感知单元的查询管理操作。(3)故障管理消息，所述消息是用于实现控制中心对无线感知单元的设备故障信 息的管理和修复指示，所述消息承载着表明该消息的类型为故障管理消息的类型标识和目 的无线感知单元的地址，当无线感知单元接收到该消息后，通过所述消息的类型标识确认 是故障管理消息类型，便可根据消息的内容指示，调用故障复位、告警消除或版本升级等相 应的函数，实现控制中心对无线感知单元的故障管理操作。所述上行消息指无线感知单元对控制中心所下发的下行消息的回应过程，上行 消息承载着无线感知单元调用函数的操作结果。所述上行消息包括无线感知单元注册消 息，告警消息，心跳消息。所述上行消息至少包含如下一种或几种消息(1)注册消息无线感知单元根据所收到的下行消息后，若判定消息类型为上行 注册信息，则所述无线感知单元读取管理信息表数据和配置操作单元所配置的数据，提取 无线感知单元的ID号，站点编号，模块编号，经度，纬度，归属无线感知控制器等信息，构建 上行注册消息，通过进行SNMP协议封装不断往下层封装传递，最后通过移动通信网络发到 无线感知控制器，无线感知控制器对上行注册信息进行封装和透传到传输网关，传输网关 封装和解封装后传递到控制中心。(2)告警消息无线感知单元根据所收到的下行消息后，若判定消息类型为上行 告警上报类型，则所述无线感知单元读取管理信息表数据，提取无线感知单元的ID号，告 警等级，告警分类，等级颜色，告警原因，参数值，修复建议等信息，构建告警上报消息，通过 进行SNMP协议封装不断往下层封装传递，最后通过移动通信网络发到无线感知控制器，无 线感知控制器对上行注册信息进行封装和透传到传输网关，传输网关封装和解封装后传递 到控制中心。(3)心跳消息无线感知单元为了保证和控制中心的时间保持一致，需要定期主 动上报其心跳信息，该消息包含有时间信息，控制中心收到该消息并提取时间信息，和本地 时间对比，若两者时间不一致，则控制中心通过配置消息更新无线感知单元中的时间信息。所述下行数据即控制中心向无线感知单元发送测试指令，所述测试指令包含控制 中心要求无线感知单元对移动通信网络信号的强度检测，下行消息包含对无线感知单元进 行配置、查询和故障告警等管理消息，实现控制中心对无线感知单元的指派任务和管理。所 述上行数据具体为测试指令数据，即用于实现控制中心对无线感知单元下达测试消息，所 述消息承载着表明该消息的类型为测试指令消息的类型标识和目的无线感知单元的地址， 当无线感知单元接收到该消息后，通过所述消息的类型标识确认是测试指令消息类型，便 可根据消息的内容指示，调用测试操作函数构造测试命令并传到测试单元，实现控制中心 对无线感知单元的下达测试操作的管理。所述上行数据即无线感知单元完成对移动通信网络信号进行检测，将测试结果 依次封装成SNMP数据包，传递到控制中心的测试数据。所述上行数据具体为信号等级数据，无线感知单元调用本地测试单元，完成对移动通信网络信号的检测，并将检测得到的信 号值和本地设定的信号等级标准对比，根据早已设定的信号等级判断机制，结合本地无线 感知单元的ID号，站点编号，模块编号，经度，纬度，网络类型，测试时间，信号等级判断结 果，构造出SNMP数据包，433MHz或者Zigbee协议报包，MAC帧和物理层帧数据，通过通信单 元传到无线感知控制器和传输网关传递到控制中心的测试数据。所述无线感知单元包括管理信息表，用于记录无线感知单元的位置、ID号、告警策略以及属性信息，还用 于构造所述控制中心所要求的上行消息；配置操作单元，用于根据接收到的下行消息所承载的配置操作指令，调用配置操 作函数，实现对无线感知单元的参数配置操作；查询操作单元，用于根据接收到的下行消息所承载的查询操作指令，调用查询操 作函数，实现查询操作指令中的所指定任务的查询操作，当查询操作结束后，查询操作单元 调用上报函数，实现查询结果上报；故障管理单元，用于根据设定的参数门限和告警策略，定期地对本地无线感知单 元的工作状态参数进行监控，当所述状态参数不符合设定的门限时，所述故障管理单元根 据预先设定的告警策略和管理信息表里的属性信息，构造故障告警上行消息，传递到控制 中心；任务管理单元，用于对已执行的测试任务、正在执行中的任务和预置的任务的管 理；测试单元，用于执行来自下行消息所承载的测试任务，还用于采集室内分布系统 的天线所发射出来的信号强度、网络参数等信息。存储单元，用于存储来自测试单元的测试数据和无线感知器的属性信息；通信单元，用于实现无线感知器和无线感知控制器之间的通信，承载着上行消息、 下行消息和上行数据、下行数据，所承载的网络是基于433MHz或者Zigbee无线感知技术的 物联网。所述任务管理单元分别与测试单元、存储单元以及通信单元相连，所述存储单元 还与测试单元相连；所述任务管理单元与所述管理信息表相连；所述管理信息表分别与配 置操作单元、查询操作单元以及故障管理单元相连。图2是基于SNMP协议实现的协议栈结构图。所述无线感知单元与所述无线感知控制器通过无线感知网络相连接；所述无线感 知控制器和所述传输网关通过移动通信网络相连接；所述传输网关和所述控制中心通过核 心传输网络相连接。图3是数据报文包的封装过程示意图。图4是对室内分布器件进行无线感知监测的方法的流程图，所述方法具体步骤如 下(1)所述控制中心进行任务下发和管理或者查询消息的输出；(2)所述传输网关对来自控制中心的数据进行数据透传到无线感知控制器中；(3)所述无线感知控制器对下行消息或下行数据依次进行SNMP协议、UDP协议、IP 协议、433MHz或者Zigbee协议和底层MAC协议进行转换，完成对下行消息和下行数据的封装并下发到无线感知单元；(4)所述无线感知单元对下行消息或下行数据进行解封装处理和命令的执行；(5)所述无线感知单元对上行消息或上行数据进行消息构造和数据的封装处理；(6)所述控制中心对上行消息或上行数据的进行解封装和上行数据的加工处理。所述步骤(1)包括以下步骤(1-1)用户在控制中心通过管理控制界面发起立即测试任务或者设备状态查询指 令，所述控制中心的应用软件会根据已配置的网络参数、设备参数等信息，构造SNMP报文 并往下层传送；(1-2)控制中心的管理程序将接收到的SNMP报文信息按照UDP协议格式要求进行 封装，形成UDP协议数据包，并将该数据包往下层传送；(1-3)控制中心的管理程序将接收到的UDP包按照IP协议格式要求进行封装，形 成IP协议数据包，其中目的IP为目标无线感知单元的映射IP地址，并将所述数据包往下 层传送；(1-4)控制中心的管理程序将来自上层的IP包封装在底层协议的数据帧里，根据 路由信息将所述的数据包发往核心网或传输网的传输网关设备。所述步骤⑵包括以下步骤(2-1)移动网管关设备将接收到的数据帧解封装，提取含有SNMP报文信息的IP数 据包；(2-2)移动网管关设备将解封装获取的IP数据包封装在底层协议帧里，根据路由 表信息和解封装获得目的IP地址，将封装后数据向目的无线感知单元所归属的无线感知 控制器转发。所述步骤(3)包括以下步骤(3-1)无线感知控制器接收和判定来自控制中心的含有SNMP报文的帧数据，将所 述帧数据进行解封装，提取含有目的无线感知器IP的IP数据包；(3-2)无线感知控制器对所述的含有SNMP报文信息IP数据进一步解封装，还原 UDP数据包和端口信息；(3-3)无线感知控制器对所述的含有SNMP报文信息UDP数据进一步解封装，提取 SNMP报文信息，并结合步骤(3-1)得知目的IP地址，发给无线感知单元；(3-4)无线感知控制器将解封装得到的SNMP报文信息，按照433MHz或者Zigbee 协议定义的封装格式进行封装，形成433MHz或者Zigbee数据包，数据包Header头部包含 目的无线感知单元的网络地址信息；(3-5)无线感知控制器将所述433MHz或者Zigbee协议数据包封装在底层MAC协 议帧里，目的地址为目的无线感知单元的映射地址；(3-6)无线感知控制器通过433MHz或者Zigbee天线，向所管辖无线感知单元所覆 盖区域广播SNMP消息。所述步骤(4)包括以下步骤(4-1)无线感知单元通过定期无线扫描，守候在无线信道上进行监听和收取广播 消息；若收到来自所辖无线感知控制器的下行消息，先根据广播消息中地址信息和自身地 址对比，若一致则无线感知单元进一步做安全认证处理，处理通过则收取并提交步骤(4-2)处理，若不一致，则无线感知单元不做安全认证处理；(4-2)无线感知单元将接收的消息进行解封装，提取SNMP报文的数据包，进一步 对所述的报文数据进行解码；(4-3)无线感知单元对产生的SNMP报文进行信息解析，根据本身已配置的数据信 息和属性，生成无线感知单元能识别的任务指令或查询操作指令；(4-4)无线感知单元根据形成的指令，对室内分布天线信号等目标对象做信号有 无、等级判别操作或查询网络参数等测试操作，并输出测试结果；(4-5)无线感知单元将测试结果数据构造成SNMP应答报文；(4-6)无线感知单元将SNMP应答报文按照433MHz或者Zigbee协议定义封装在 433M/Zigbee协议帧里，目的地址为归属无线感知控制器的映射地址。所述步骤(5)包括以下步骤(5-1)无线感知控制器将来自无线感知单元的上行消息或者上行数据解封装，提 取SNMP报文的数据包；(5-2)无线感知控制器将形成的数据包封装在IP数据包里，目的IP为控制中心 IP地址；(5-3)将所述的IP包按照底层协议MAC帧规定，将IP数据包封在帧里，目的地址 为移动网管关地址；(5-4)将来自无线感知单元的上行IP包解封装，并按照网关的底层协议，将IP包 装在帧里，目的地址为控制中心。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.对室内分布器件进行无线感知监测的系统，其特征在于，所述系统包括无线感知单元，用于完成对室内天线的工作状态的感知监测，还用于构造上行消息和 上行数据；无线感知控制器，用于完成对所述无线感知单元的管理和配置，还用于对上行消息、下 行消息、上行数据、下行数据的处理和转发；控制中心，用于对所述无线感知单元和所述无线感知控制器的管理和控制； 传输网关，用于完成所述控制中心对所述无线感知控制器间的连接并透明传输来自所 述控制中心和所述无线感知控制器的管理消息和测试数据；所述无线感知单元与所述无线感知控制器通过无线感知网络相互连接；所述无线感知 控制器和所述传输网关通过移动通信网络相互连接；所述传输网关和所述控制中心通过核 心传输网络相互连接；所述无线感知单元将构造出上行消息和上行数据上报给所述无线感知控制器，所述无 线感知控制器对上行消息和上行数据进行汇集和封装，之后通过移动通信网络上报到所述 控制中心，在所述控制中心对上行消息和上行数据进行分析，最后判断室内分布系统无源 器件故障点。
2.根据权利要求1所述的对室内分布器件进行无线感知监测的系统，其特征在于，所 述无线感知单元包括管理信息表，用于记录无线感知单元的位置、ID号、告警策略以及属性信息，还用于构 造所述控制中心所要求的上行消息；配置操作单元，用于根据接收到的下行消息所承载的配置操作指令，调用配置操作函 数，实现对无线感知单元的参数配置操作；查询操作单元，用于根据接收到的下行消息所承载的查询操作指令，调用查询操作函 数，实现查询操作指令中的所指定任务的查询操作，当查询操作结束后，查询操作单元调用 上报函数，实现查询结果上报；故障管理单元，用于根据设定的参数门限和告警策略，定期地对本地无线感知单元 的工作状态参数进行监控，当所述状态参数不符合设定的门限时，所述故障管理单元根据 预先设定的告警策略和管理信息表里的属性信息，构造故障告警上行消息，传递到控制中 心；管理单元，用于对已执行的测试任务、正在执行中的任务和预置的任务的管理； 测试单元，用于执行来自下行消息所承载的测试任务，还用于采集室内分布系统的天 线所发射出来的信号强度、网络参数信息；存储单元，用于存储来自测试单元的测试数据和无线感知器的属性信息； 通信单元，用于实现无线感知器和无线感知控制器之间的通信，承载着上行消息、下行 消息和上行数据、下行数据，所承载的网络是基于433MHz或者Zigbee无线感知技术的物联 网，所述任务管理单元分别与测试单元、存储单元以及通信单元相连；所述存储单元还与 测试单元相连；所述任务管理单元与所述管理信息表相连；所述管理信息表分别与配置操 作单元、查询操作单元以及故障管理单元相连。
3.根据权利要求1或2所述的对室内分布器件进行无线感知监测的系统，其特征在于，所述上行消息包括注册消息、告警消息和心跳消息；所述下行消息包括配置操作消息、查询 操作消息和故障管理消息；所述上行数据包括信号等级数据；所述下行数据包括测试指令 数据。
4.基于权利要求1所述系统的对室内分布器件进行无线感知监测的方法，其特征在 于，包括如下步骤(1)所述控制中心进行任务下发和管理或者查询消息的输出；(2)所述传输网关对来自控制中心的数据进行数据透传到无线感知控制器中；(3)所述无线感知控制器对下行消息或下行数据依次进行SNMP协议、UDP协议、IP协 议、433MHz或者Zigbee协议和底层MAC协议进行转换，完成对下行消息和下行数据的封装 并下发到无线感知单元；(4)所述无线感知单元对下行消息或下行数据进行解封装处理和命令的执行；(5)所述无线感知单元对上行消息或上行数据进行消息构造和数据的封装处理；(6)所述控制中心对上行消息或上行数据的进行解封装和上行数据的加工处理。
5.根据权利要求4所述的对室内分布器件进行无线感知监测的方法，其特征在于，所 述步骤(1)包括以下步骤(1-1)用户在控制中心发起立即测试任务或者设备状态查询指令，所述控制中心根据 已配置的网络参数、设备参数信息，构造SNMP报文并往下层传送；(1-2)控制中心将接收到的SNMP报文信息按照UDP协议格式要求进行封装，形成UDP 协议数据包，并将该数据包往下层传送；(1-3)控制中心将接收到的UDP包按照IP协议格式要求进行封装，形成IP协议数据 包，其中目的IP为目标无线感知单元的映射IP地址，并将所述数据包往下层传送；(1-4)控制中心将来自上层的IP包封装在底层协议的数据帧里，根据路由信息将所述 的数据包发往核心网或传输网的传输网关设备。
6.根据权利要求4所述的对室内分布器件进行无线感知监测的方法，其特征在于所述 步骤⑵包括以下步骤(2-1)移动网关设备将接收到的数据帧解封装，提取含有SNMP报文信息的IP数据包；(2-2)移动网关设备将解封装获取的IP数据包封装在底层协议帧里，根据路由表信息 和解封装获得目的IP地址，将封装后数据向目的无线感知单元所归属的无线感知控制器 转发。
7.根据权利要求4所述的对室内分布器件进行无线感知监测的方法，其特征在于所述 步骤⑶包括以下步骤(3-1)无线感知控制器接收和判定来自控制中心的含有SNMP报文的帧数据，将所述帧 数据进行解封装，提取含有目的IP的IP数据包；(3-2)无线感知控制器对所述的含有SNMP报文信息IP数据进一步解封装，还原UDP数 据包和端口信息；(3-3)无线感知控制器对所述的含有SNMP报文信息UDP数据进一步解封装，提取SNMP 报文信息，并结合步骤(3-1)得知目的IP地址，发给无线感知单元；(3-4)无线感知控制器将解封装得到的SNMP报文信息按照433MHz或者Zigbee协议定 义的封装格式进行封装，形成433MHz或者Zigbee数据包，数据包Header头部包含目的无线感知单元的网络地址信息；(3-5)无线感知控制器将所述433MHz或者Zigbee协议数据包封装在底层MAC协议帧 里，目的地址为目的无线感知单元的映射地址；(3-6)无线感知控制器通过433MHz或者Zigbee天线，向所管辖无线感知单元所覆盖区 域广播SNMP消息。
8.根据权利要求4所述的对室内分布器件进行无线感知监测的方法，其特征在于，所 述步骤(4)包括以下步骤(4-1)无线感知单元通过定期无线扫描，守候在无线信道上进行监听和收取广播消息； 若收到来自所辖无线感知控制器的下行消息，先根据广播消息中的地址信息与自身地址对 比，若一致则无线感知单元进一步做安全认证处理，处理通过则收取并提交步骤(4-2)处 理，若不一致，则无线感知单元不做安全认证处理；(4-2)无线感知单元将接收的消息进行解封装，提取SNMP报文的数据包，进一步对所 述的报文数据进行解码；(4-3)无线感知单元对产生的SNMP报文进行信息解析，根据本身已配置的数据信息和 属性，生成无线感知单元能识别的任务指令或查询操作指令；(4-4)无线感知单元根据形成的指令，对室内分布天线信号做信号有无、等级判别或查 询网络参数的测试操作，并输出测试结果；(4-5)无线感知单元将测试结果数据构造成SNMP应答报文；(4-6)无线感知单元将SNMP应答报文按照433MHz或者Zigbee协议定义封装在433MHz 或者Zigbee协议帧里，目的地址为归属无线感知控制器的映射地址。
9.根据权利要求4所述的对室内分布器件进行无线感知监测的方法，其特征在于，所 述步骤( 包括以下步骤(5-1)无线感知控制器将来自无线感知单元的上行消息或上行数据解封装，提取SNMP 报文的数据包；(5-2)无线感知控制器将形成的数据包封装在IP数据包里，目的IP为控制中心IP地址；(5-3)将所述的IP包按照底层协议MAC帧规定，将IP数据包封在帧里，目的地址为移 动网管关地址；(5-4)将来自无线感知单元的上行IP包解封装，并按照网关的底层协议，将IP包装在 帧里，目的地址为控制中心。
全文摘要
本发明提供了一种对室内分布器件进行无线感知监测的系统，所述系统包括无线感知单元、无线感知控制器、控制中心以及传输网关，所述无线感知单元与所述无线感知控制器通过无线感知网络相连接；所述无线感知控制器和所述传输网关通过移动通信网络相连接；所述传输网关和所述控制中心通过核心传输网络相连接。本发明还提供了对室内分布器件进行无线感知监测的方法。本发明是基于物联网在移动网中的应用，可准确地定位室内分布器件的故障点，从而实现精确监控室内分布系统的无源器件的工作状态。
文档编号H04W24/00GK102143511SQ201110080039
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者刘勇, 屈鹏, 蔡俊强 申请人:广州联正达通信科技股份有限公司