通信网络监测系统的制作方法_2

文档序号:8226572阅读:来源:国知局
明中的具体含义。
[0038]在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0040]参照图1,本发明实施例的通信网络监测系统100包括至少一个无源节点10、至少一个有源节点20和服务器30。
[0041]至少一个无源节点10用于对移动通信网络中被检测天线200的辐射信号进行检测并获取检测数据,以判断所述辐射信号的强度是否正常。至少一个有源节点20中设置在移动通信网络的不同的区域内,且每个有源节点20与至少一个无源节点10相连以接收检测数据,并对移动通信网络进行通信性能(key performance index,KPI)检测获取测试结果(例如掉话率、接通率等指标)。服务器30与至少一个有源节点20相连,用于接收检测数据和测试结果,并对检测数据和测试结果进行存储及分析处理,以判断移动通信网络是否出现异常。
[0042]至少一个无源节点10、至少一个有源节点20和服务器30之间的连接关系如图2所示,三者间可以采用有线连接,也可采用无线连接,如本实施例中可采用ZigBee通信协议或采用Bluetooth通信。同一个区域,如距被检测天线200的一定范围内的无源节点10组成一个网络,其中的一个无源节点10与邻近的一个或多个无源节点10通信,无源节点10可以接收来自邻近无源节点10的数据并且传递给邻近的无源节点10。通过这种接力传递,一方面无源节点10通过短距离无线通信方式与邻近的无源节点10通信,消耗的功率小。另一方面通过接力传递的方式,可以将无源节点10的检测数据传送到较远的距离。一个区域内的全部无源节点10的检测数据,最终通过该服务区内的有源节点10汇集并发送至服务器30。在本发明的一个实施例中,无源节点10可以安装在天线200外壳里或安装在天线200外壳外,也可以安装在与天线200相隔一定的距离的地方。当无源节点10与被检测的天线200间隔一定距离时,应该确保该无源节点10与被检测天线200的距离较近而与周围其他天线200的距离较远,通常无源节点10与被检测天线200的间距不超过12米。对于移动通信网,天线200是指基站天线、室内部分天线和定向高增益天线。
[0043]在本发明的一个实施例中,有源节点20还用于接收相邻的区域内的至少一个无源节点10的检测数据。例如,在本发明实施例的通信网络监测系统100中,如果在某个区域中工作的有源节点20出现故障或停用时,与这个有源节点20相连的无源节点10通过相邻的其他区域的有源节点20汇集检测数据并传送给服务器30,具体地,如图3所示,在有源节点APl出现故障无法正常工作的情况下,与APl相连的无源节点11、12、13不再与APl通信,通信网络的结构进行重构。无源节点11与12相连、12与13相连,无源节点13与有源节点AP2相连,与有源节点APl相连的所有无源节点11、12、13的检测数据就可以通过AP2传送给服务器20。
[0044]特别地,在本发明的一个实施例中,当一个无源节点10出现故障时,该无源节点10与邻近的无源节点10之间的连接关系可以重构,如图4所示。无源节点Pl与无源节点P2相连、无源节点P2与无源节点P3相连,当无源节点P2出现故障时,无源节点Pl可以与无源节点P3相连,无源节点Pl的检测数据不再通过无源节点P2传递,而是通过无源节点P3进行传递。同时无源节点P3和无源节点Pl将无源节点P2出现故障的信息发送给服务器30。
[0045]在本发明的一个实施例中,通信网络监测系统100还包括:提示装置40和电源装置50。提示装置40用于当移动通信网络出现异常时,进行提示。电源装置50用于为通信网络监测系统100的至少一个有源节点20和服务器30提供电能。电源装置50可以为外接电源或者大容量电池。
[0046]进一步地,在本发明的一个实施例中,无源节点10包括:电磁场能量获取单元12、检测单元14和数据通信单元16。电磁场能量获取单元12用于从天线200工作时辐射的电磁场信号中获取并存储电磁场能量。检测单元14与电磁场能量获取单元12相连,用于根据电磁场能量判断辐射信号的强度是否正常并获取检测数据。数据通信单元16用于发送检测数据至有源节点20。
[0047]结合图5,电磁场能量获取单元12包括:第一耦合器122、整流器124和储能元件126。第一耦合器122用于吸收电磁场能量并将电磁场信号转换为交流(射频)信号。整流器124与第一耦合器122相连,用于将交流(射频)信号转换为低频直流信号。储能元件126与整流器124相连,用于储蓄能量并供电给检测单元14及数据通信单元16。无源节点10因具有电磁场能量获取单元12而无需外接电源供电。
[0048]在本发明的一个实施例中,整流器124将交流(射频)信号转换为低频直流信号的同时还具有升压功能,即在将交流(射频)信号变为低压直流信号的同时,实现直流电压升压的效果,从而可以给储能元件126充电。整流器124采用升压变压器124a,升压变压器124a用于将电压升压到储能元件126的输入电压。当然,升压变压器并限于本实施方式,可以视具体需求而定。
[0049]在本发明的一个实施例中,储能元件126用于存储整流器124输出的直流电能,并且用于给其他电路供电(包括检测单元14,数据通信单元16等)。储能元件126可以采用大电容充电电池等,并设置在整流器124的输出正极及输出负极之间。当然,储能元件126并不限于本实施方式,而可以视具体需求而定。
[0050]在本发明的一个实施例中,电磁场能量获取单元12还包括设置在第一耦合器122及整流器124之间的隔离器128。隔离器128用于防止交流(射频)信号从整流器124向第一耦合器122传输。使交流(射频)信号(能量)从第一耦合器122向整流器124方向传输时阻抗小,而从整流器124向第一耦合器122方向传输呈现高阻抗。通过增设隔离器128,可以有效抑制电路噪声从整流器124向第一耦合器122传输,从而避免电磁场能量获取单元12对被检测天线200及其相连的通信系统的造成干扰。在本发明的实施例中,隔离器128采用环形器,可以达到60分贝的隔离效果,避免、减小从电磁场能量获取电路向第一耦合器122的噪声信号传输,从而避免对于被检测天线200及其通信系统的干扰。当然,隔离器128并不限于本实施方式,而可以视具体需求而定。
[0051]在本实施方式中,电磁场能量获取单元12还包括设置在第一耦合器122与隔离器128之间的匹配网络12a。通过设置匹配网络12a,可使第一耦合器122与隔离器128的阻抗匹配(可将输入阻抗变换到接近50欧姆阻抗),使得射频信号(电磁场能量)有效的传输到隔离器128。请参图6,匹配网络12a包括电感及两个电容,电感串联设置在三端环形器的输出正极上,电容并联在三端环形器的输出正极与输出负极之间。匹配网络12a的阻抗匹配特性如图7所示。
[0052]当然,匹配网络12a并不限于本实施方式,而可以视具体需求而定。另外,如果第一耦合器122的输出阻抗与整流器124的输入阻抗已经实现了很好的匹配,匹配网络12a则无需设置。
[0053]请参阅图8,本发明另外的实施例中,电磁场能量获取单元12还包括射频滤波器12c、12d,射频滤波器12c设置在隔离器128与匹配网络12a之间,射频滤波器12d设置在整流器124a与隔离器128之间,射频滤波器12c、12d用于滤除射频噪声。
[0054]射频滤波器
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