适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统，包括：近端监控及远端监控，用于发出和接收监控数据；近端协议处理单元及远端协议处理单元，用于对所述监控数据进行协议处理；近端频移键控调制器及远端频移键控调制器，将经协议处理后的所述监控数据调制成射频信号或将接收到的所述射频信号解调为所述经协议处理后的监控数据；耦合器及激光器，所述射频信号经所述耦合器耦合到所述激光器并转换为光信号发送出去；探测器及放大器，所述光信号经所述探测器转换为电信号后，再经所述放大器放大处理。本发明不仅能使监控通道中传输的数据得到可靠的协议处理的保证，也能使监控通道的可靠性得到保证。
【专利说明】适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频通信【技术领域】，具体涉及一种适用于无线光纤覆盖系统的高可靠性网管通道的实现系统。
【背景技术】
[0002]现有的移动通信系统，特别是光纤直放覆盖系统的监控方式中大多数采用普通的频移键控(FSK)监控通道进行监控:这种方式中，监控通道中传输的数据简单，没有可靠的协议处理的保证，所提供的通道的可靠性也不能保证，在一拖一的系统中应用还可以，对于一拖多的应用很不稳定，经常出现监控不通的情况，并且目前该种监控方式的通信芯片多数选择CC1000或者NRF905，还存在另一些弊端:
[0003]KCC1000芯片生产工艺较为原始，封装集成化较低，需要配备庞大的外围电路，且对外围电路的稳定度依赖程度很高，经常因为外围电路性能的正常波动而工作异常，导致监控丢包，监控不通，甚至整个监控系统失效。在高低温等恶劣应用环境中，表现的更为明显，通信的稳定性无法得到保障。
[0004]2、NRF905芯片本身本振功率较大，在工作时会产生很高的杂散，影响整个通信系统，在数据处理过程中收发字节数据固定，必须采用复杂的数据处理机制，应用极不灵活。
[0005]3、传统采用CC1000或NRF905等通信芯片的方案，数据传输最大速率不超过100kbps，需要高速数据传输的系统缺少有效的监控方案。
[0006]目前监控通道的现状，问题发生率很高，且不能及时发现，很容易造成通信系统的中断，给运营商的使用带来很大的不便。系统集成商需配备复杂的监控保护机制，对监控状态进行查询，或者直接建立备用监控通道，整个系统设计冗余，成本很高。
[0007]因此，很有必要提出一个可靠性强的监控系统，不仅能使监控通道中传输的数据得到可靠的协议处理的保证，也能使监控通道的可靠性得到保证。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题在于提供一种适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统，以提高监控通道的可靠性，并且使监控通道中传输的数据得到可靠的协议处理的保证。
[0009]本发明提供了一种新型的适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统，包括:近端监控及远端监控，用于发出和接收监控数据；近端协议处理及远端协议处理单元，用于对所述监控数据进行协议处理；近端FSK调制器及远端FSK调制器，将经协议处理后的所述监控数据调制成射频信号或将接收到的所述射频信号解调为所述经协议处理后的监控数据；耦合器及激光器，所述射频信号经所述耦合器耦合到所述激光器并转换为光信号发送出去；探测器及放大器，所述光信号经所述探测器转换为电信号后，再经所述放大器放大处理。
[0010]其中，当所述近端监控与所述远端监控传输所述监控数据时，所述近端协议处理单元与所述远端协议处理单元将所述监控数据按照协议封装成帧或者将所述封装后的帧按照协议恢复为所述监控数据。所述帧的结构中包括:第一分隔码、前导码、第二分隔码、帧头、帧定义、数据、校验、帧尾及第三分隔码，第三分隔码为4个字节。
[0011]所述近端FSK调制器及所述远端FSK调制器的调制电路通信芯片采用CCllOl包括:时钟源单元，为所述调制电路提供时钟源；提供调制解调频率单元，提供输出输入的频移键控的调制解调频率；提供单端发射天线单元，将频移键控调制信号发出；提供单端接收天线单元，接收需要解调的频移键控调制信号。
[0012]由以上技术方案可知，本发明与现有监控系统相比，具有如下优势:
[0013]1、高集成度:本发明将FSK通信技术、FSK通信控制、软件协议等高度集成为一体，实现了一个模块完成多个模块的功能。应用智能射频光传输模块，光纤直放站将不再需要的FSK模块、FSK控制模块等，从根本上简化光纤直放站的结构和生产。
[0014]2、高可靠性:本方案实现的可靠的FSK监控通道增加了自动校正补偿系统，对外围电路的依赖程度大幅度降低，使得射频光传输模块在高温和光衰的极端条件下，外围电路性能波动很大的情况下，监控通道仍能正常工作，使光纤直放站始终处于受控状态。
[0015]3、高兼容性:本方案通过智能网管通道的控制和管理。通过专用通信协议和帧结构，能实现光纤直放站点对点、点对多点的组网通信和控制，与原有CC1000、NRF905等监控方案相互兼容，可以实现互联互通。
[0016]4、高传输速率:本方案可支持最大500kbps的速率，较原有监控方案具有明显的数据传输速率的优势，可支持多数高速监控通道。
[0017]5、高灵活性:支持2FSK、GFSK, MFSK, OOK等多种调制格式，数据传输速率可编程，数据包导向系统可配置，应用范围更广，应用手段更加灵活。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统的第一实施原理框图(全双工)。
[0019]图2为本本发明的适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统的第二实施原理框图(半双工)。
[0020]图3为本发明的协议处理单元将数据封装成的帧结构图。
[0021]图4为本发明网管通道实现系统中的FSK调制解调器的硬件原理图。
[0022]图5为本发明网管通道实现系统中的FSK调制解调器的电路原理图。
图中说明:
[0023]图1和图2分别是本发明的全双工工作模式和半双工工作模式下的原理框图，其中实箭头“ ’所代表的信号流向为从近端到远端的数据传输过程，其中虚箭头“ 所代表的信号流向为从远端到近端的数据传输过程。
【具体实施方式】
[0024]下面我们将结合附图，对本发明的最佳实施方案进行详细描述。
[0025]首先要指出的是，本发明中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅限于其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本发明的技术相符的含义和概念，这是因为我们作为
【发明者】，要适当地给出术语的定义，以便对我们的发明进行最恰当的描述。因此，本说明和附图中给出的配置，只是本发明的首选实施方案，而不是要列举本发明的所有技术特性。我们要认识到，还有各种各样的可以取代我们方案的同等方案或修改方案。
[0026]由于本发明的射频光传输模块之间的数据传输方式可以采用全双工及半双工两种模式，现在分别以两种模式对本发明的网管通道的实现系统进行说明。
[0027]首先，请参阅图1。图1为本发明的第一实施原理框图。此实施例采用的是全双工模式。近端监控I与近端协议处理单元3相接，近端监控I将需要传输到远端监控的数据传送到近端协议处理单元3，近端协议处理单元3将该数据按照协议封装成帧；近端协议处理单元3与近端FSK调制器4相接，近端协议处理单元3将封装后的帧发送到近端FSK调制器4并由近端FSK调制器4调制为射频信号；近端耦合器5分别与近端FSK调制器4及近端激光器6相接，射频信号经近端耦合器5耦合到近端激光器6并转换为光信号，光信号经光纤传输到远端。远端探测器7与远端放大器8相接，远端探测器7将接收到的光信号转换为电信号并送入远端放大器8进行放大处理；远端FSK解调器9与远端放大器8相接，经放大处理后的信号送入远端FSK解调器9进行解调；远端协议处理单元10分别与远端FSK解调器9及远端监控2相接，解调后的数据信息送入远端协议处理单元10进行协议处理，再将经协议处理恢复的数据发送到远端监控2。由远端监控2向近端监控I传输数据所需的元件及其连接关系与近端向远端传输所需的元件及其连接关系相同，需要说明的是，由于本实施例中的系统以全双工模式传输数据，所以近端FSK调制器4与远端FSK调制器11只工作于调制模式，远端FSK解调器9与近端FSK解调器12只工作于解调模式。
[0028]下面对采用半双工模式工作的系统进行说明。请参阅图2，图2为本发明的第二实施原理框图。近端监控I与近端协议处理单元3相接，近端监控I将需要传输到远端监控的数据传送到近端协议处理单元3，近端协议处理单元3将该数据按照协议封装成帧；近端协议处理单元3与近端FSK调制解调器4相接，近端协议处理单元3将封装后的帧发送到近端FSK调制解调器4并由近端FSK调制解调器4调制为射频信号；近端耦合器5分别与近端FSK调制解调器4及近端激光器6相接，射频信号经近端耦合器5耦合到近端激光器6并转换为光信号，光信号经光纤传输到远端。远端探测器7与远端放大器8相接，远端探测器7将接收到的光信号转换为电信号并送入远端放大器8进行放大处理；远端FSK调制解调器9与远端放大器8相接，经放大处理后的信号送入远端FSK调制解调器9进行解调；远端协议处理单元10分别与远端FSK调制解调器9及远端监控2相接，解调后的数据信息送入远端协议处理单元10进行协议处理，再将经协议处理恢复的数据发送到远端监控2。由远端监控2向近端监控I传输数据所需的元件及其连接关系与近端向远端传输所需的元件及其连接关系相同，需要说明的是，由于传输数据的方式为半双工模式，所以当近端监控I向远端监控2传输数据时，近端FSK调制解调器4与远端FSK调制解调器9分别工作于调制和解调模式，当远端监控2向近端监控I传输数据时，远端FSK调制解调器9与近端FSK调制解调器4分别工作于调制和解调模式。
[0029]在上述两个实施例中分别提到了协议处理单元将监控单元发出的数据按照协议封装成帧。下面对帧的结构进行说明。
[0030]图3为本发明的实现方案的软件帧结构图，对帧结构图下面的数字代表相应码字长度，例如第一个、第二个分隔码为2个字节，第三个分隔码为4个字节，用于分隔乱码和所传送的码字或者前导码和帧，此分隔码一般使用“OxFF”，前导码为对解调提供电平判断的码字，一般使用“0x55”或者“OxAA”，帧头、帧定义、数据、校验、帧尾为传送的实际帧，帧头、帧尾隔为I个字节，可以采用特殊的定义字符，帧定义为对这一帧数据的功能说明，可以包括帧长度，帧类型等，数据为实际需要传送的数据块，校验2个字节，可以采用CRC校验。
[0031]由于FSK调制解调器作为本发明的关键部件之一，所以有必要对FSK调制解调器做进一步的说明。
[0032]图4与图5分别为本发明的FSK调制解调器的硬件原理图和电路原理图。
[0033]图4中为采用CCllOl作为FSK调制/解调芯片的方案。该调制电路包括时钟源单元，为所述调制电路提供时钟源；提供调制解调频率单元，提供输入输出的频移键控的调制解调频率；提供单端发射天线单元，将频移键控调制信号发出；提供单端接收天线单元，接收需要解调的频移键控调制信号。
[0034]如图5所示:芯片Ul(CCllOl)为调制解调频率单元；电容C2、C3、晶体Yl (26MHz)和芯片Ul (CCllOl)组成一谐振电路，为芯片Ul (CCllOl)提供26MHz的时钟信号，提供一个低频的时钟源；电容C6和电感LI组成一个50欧姆阻抗的单端发射天线单元；电容C5和电感L2组成一个50欧姆阻抗的单端接收天线单元；
[0035]在发射模式下，协议处理单元发出待调制的信号，经由管脚⑶00输入到调制解调频率单元，调制解调频率单元根据输入信号“GD00”，输出一个对应的频率RHFs印或者FO-Fsep (F0为中心频率，可以是433MHz，也可以是868MHz，Fs印为频偏)，通过单端发射天线单元发射至发射耦合单元，完成数据的频移键控调制和发射。
[0036]在接收模式下，由调制解调频率单元提供一个本振频率Fl (Fl = FO-1F, IF为接收解调的中频)，待解调的信号经由单端接收天线单元进入调制解调频率单元进行解调，调制解调频率单元将解调后的信号由 管脚GD02输出至协议处理单元。
[0037]如图5:
[0038]引脚功能说明:
[0039]引脚1:SCLK时钟输入接口
[0040]引脚2:S0(GD01)串行数据输出接口
[0041]引脚3:⑶02时钟输出接口或者数据输出接口
[0042]引脚4:DVDD数字电源输入接口
[0043]引脚5:DC0UPL数字电源输出接口
[0044]引脚6:0)00数据输入接口
[0045]引脚7:CSn芯片选择使能接口
[0046]引脚8:X0SC_Q1晶体振荡器引脚或外部时钟输入接口
[0047]引脚9:AVDD模拟电源输入接口
[0048]引脚10:X0SC_Q1晶体振荡器引脚
[0049]引脚11:AVDD模拟电源输入接口
[0050]引脚12:RF_P射频信号输入/输出接口
[0051]引脚13:RF_N射频信号输入/输出接口
[0052]引脚14:AVDD模拟电源输入接口[0053]引脚15:AVDD模拟电源输入接口
[0054]引脚16:GND接地
[0055]引脚17 =RBIAS参考电流的外部偏置电阻接口
[0056]引脚18:DGUARD数字电源输入接口
[0057]引脚19:GND接地
[0058]引脚20:SI串行数据输入接口
[0059]综上所述，本发明由于在原来未控制的FSK网管通道中加入了硬件控制和软件协议，提供了硬件的工作效率，进一步提供了传输的可靠性，在无线光纤覆盖系统下的射频光传输模块中提出的高可靠性的网管通道的实现系统已达到或者超过国际水平。
[0060]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范 围。
【权利要求】
1.适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统，其特征在于包括: 近端监控及远端监控，用于发出和接收监控数据；近端协议处理单元及远端协议处理单元，用于对所述监控数据进行协议处理；近端FSK调制器及远端FSK调制器，将经协议处理后的所述监控数据调制成射频信号或将接收到的所述射频信号解调为所述经协议处理后的监控数据；耦合器及激光器，所述射频信号经所述耦合器耦合到所述激光器并转换为光信号发送出去；探测器及放大器，所述光信号经所述探测器转换为电信号后，再经所述放大器放大处理；当所述近端监控与所述远端监控传输所述监控数据时，所述近端协议处理单元与所述远端协议处理单元将所述监控数据按照协议封装成帧或者将所述封装后的帧按照协议恢复为所述监控数据； 所述近端FSK调制器及所述远端FSK调制器的调制电路通信芯片采用CCl 101包括:时钟源单元，为所述调制电路提供时钟源；提供调制解调频率单元，提供输出输入的频移键控的调制解调频率；提供单端发射天线单元，将频移键控调制信号发出；提供单端接收天线单元，接收需要解调的频移键控调制信号。
2.如权利要求1所述的适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统，其特征在于，当所述近端监控单元与所述远端监控单元传输所述监控数据时，所述近端协议处理单元与所述远端协议处理单元将所述监控数据按照协议封装成帧或者将所述封装后的帧按照协议恢复为所述监控数据。
3.如权利要I所述的适用于无线光纤覆盖系统的网管通道实现系统，其特征在于，所述帧的结构中包括:第一分隔码、前导码、第二分隔码、帧头、帧定义、数据、校验、帧尾及第三分隔码，第三分隔码为4个字节。
【文档编号】H04B10/07GK103457656SQ201210183712
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年6月5日 优先权日:2012年6月5日
【发明者】刘胜, 范旺生, 周强, 杨春华 申请人:武汉盛华微系统技术股份有限公司