专利名称：一种基于epc gen2 rfid技术的通信网络监测系统及监测方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是一种通信网络天线馈线监测系统以及监测方法。
背景技术：
在移动通信领域，为了保障通信质量，提供优质的通信服务，各运营商希望能够建设更多的基站来提高覆盖率，以提供搞质量的通信信号。但在提高覆盖率的同时，需要大量的人力物力对通信网络进行监测和维护。
为了应对日益增大的对通信网络进行监测的压力，现有技术中提供了一些对移动通信网络进行监测的监测系统。例如，采用大量人力在距离基站很近的地方对移动通信网络进行检测，或者自动对某一站点进行呼叫，在通话过程中对信号质量进行采样测量，根据采样对通信网络的信号质量做出评估。很显然，现场测量浪费大量的人力物力，对某一站点进行呼叫会浪费宝贵的信道资源。
随着RFID技术的日渐成熟，应用RFID技术对通信网络进行监测日渐成为技术的发展方向。例如，在CN201491279U中提供了一种基于RFID的移动通信网络天馈线监测系统，利用RFID信号实现对移动通信网络的天馈线子系统进行监测。在 该系统中，主机通过 RFID阅读器发射射频查询信号，从机通过定向耦合器从馈线上获取射频信号，然后将部分能量的信号转化为直流，提供RFID标签电路工作，另一部分能量的信号被RFID电子标签内已经保存的数据信息调制后发射回主机。在这种系统中每个天线上设置有两个RFID标签， 一个用于对馈线进行监测，另一个用于对天线进行监测。为了使RFID阅读器的读取范围更大，需要加大其功率。这种大功率信号势必会影响到通信网络的正常工作。
另外，在CN 102158889A中提供了一种基于RFID的移动信号覆盖效果的监测系统，在该系统中，RFID监测主机定期轮询多个RFID网监标签，得到每个RFID网监标签处的导频功率值，判断各个网监标签处的工作状态是否正常。这种轮询监测在网监标签较少的情况下所用的时间并不多，但在监测点多的情况下，这种轮询监测耗时较多，使这种监测方式失去了对通信网络监测的实时性。同时，RFID的工作频率位于通信网络的频率范围内， RFID监测主机在发射轮询信号时会对通信网络造成一定的影响。
针对上述问题，本发明目的在于提供一种通信网络监测系统，能够在减少对通信网络影响的情况下，实现对通信网络天线馈线的实时监测。发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于EPC GEN2 RFID技术的通信网络天线馈线监测系统，所述通信网络天线馈线监测系统包括跳频RFID读写器、专用耦合器、高性能滤波器和多个位于通信网络中的天线处的RFID，跳频RFID读写器通过专用耦合器和高性能滤波器馈接于功率分配器输入干线上，跳频RFID读写器利用所馈接的输入干线与RFID标签进行通信，根据跳频RFID读写器和RFID标签之间的通信情况来实现对通信网络天线馈线的监测。
根据本发明的另一个方面，所述跳频RFID读写器是以跳频方式工作的，并符合 EPC GEN2 RFID技术规范。
根据本发明的一个方面，所述通信网络天线馈线监测系统中的RFID标签是符合 EPC GEN2 RFID V1. 2 版本的标准。
根据本发明的一个方面，所述通信网络天线馈线监测系统中的RFID读写器内置有操作系统，运行上层应用管理系统，同时，RFID读写器提供有LAN和/或3G外部接口，通过LAN和/或3G外部接口就现场应用程序和状态进行设置。
根据本发明的一个方面，所述RFID读写器能够对RFID标签的返回信号强度进行分析和操作。
根据本发明的一个方面，本发明还提供了一种监测通信网络天线馈线的监测方法，所述方法包括以下步骤馈接到通信干线的RFID读写器(2)通过天线馈线发送查询信号；响应于所述查询信号，位于通信网络天线处的RFID (I)通过天线馈线将应答的返回信号返回至所述RFID读写器(2);所述RFID读写器(2)根据返回应答信号的强度，确定天线馈线的工作状况。
根据本发明的又一个方面，本发明所提供的天线馈线监测方法还包括对返回信号强度进行整定，排除馈线长度所引起的衰减对返回信号的强度的影响的步骤。
在附图1中示出了根据本发明的通信网络天线馈线监测系统的系统架构，其中详细示出了各个部件之间的连接关系。
具体实施方式
在附图1中，示出了根据本发明的基于EPC GEN2 RFID技术的通信网络天线馈线监测系统，所采用的跳频RFID读写器(2)符合EPC GEN2 RFID技术规范，RFID标签(I)符合EPC GEN2 RFID标准V1. 2版本的标准，其中，RFID读写器(2)通过专用耦合器(3)和高性能 滤波器(4)馈接到输入干线(20)上，输入干线(20)连接到功率分配器(10)，功率分配器(10)连接到位于各个通信网络天线(40)处的多个RFID标签(I)。
跳频RFID读写器(2)以跳频方式工作，在监测时，跳频RFID读写器(2)选择不同于通信网络工作频率的频率来发送读指令，该读指令通过与RFID读写器(2)馈接的专用耦合器(3 )和高性能滤波器(4 )馈送到输入干线(20 )上，进而通过功率分配器(10 )发送到各个RFID标签(I)上，响应于该读指令，RFID标签(I)做出应答，应答信号沿着与读指令传输路径相反的路径传递至跳频RFID读写器(2)。如果信号传输通道上的馈线工作正常，跳频 RFID读写器(2)发出的读指令能够被RFID标签(I)接收到，RFID标签(I)做出的应答同样能够被跳频RFID读写器(2)接收到，形成一次有效的通信，同时跳频RFID读写器(2)会获得每只RFID标签返回信号的强度信息。如果信号传输通道上的馈线工作不正常，跳频RFID 读写器(2)发出的读指令不会被RFID标签(I)接收到，RFID标签(I)必然不会做出应答。 或者，由于天线系统匹配或天线性能发生变化，会直接导致RFID标签(I)返回信号的强度发生变化，跳频RFID读写器(2)根据RFID (I)的应答情况可以分析、确定连接到通信网络的每个天线及其馈线的工作状态。
在该系统中，跳频RFID读写器(2)发射射频查询信号，通过专用耦合器(3)和高性能滤波器(4)从馈线上获取RFID标签(I)返回的射频信号，通过对返回信号强度进行评测， 类比移动天线网络的工作状况。在这种系统中，每个分布天线上设置有一个RFID标签(I )， 并利用原有的移动通讯天线系统对RFID标签(I)进行间歇性操作，每间隔一段时间对RFID 标签(I)进行一次，并根据返回信号的强度采用类比分析法评测天线系统的工作状态。
在标准的EPC Classl Gen2技术规范中，当RFID读写器扫描RFID标签时，RFID 标签会作出回应，将RFID标签的数据代码信息返回到RFID读写器，同时RFID读写器可以检测每一颗RFID标签返回无线电信号的强度值。对于安装在移动天线处的RFID标签，这个返回信号强度值随着馈线长度的增加而衰减，天线、馈线、馈线连接器性能变化，也将导致返回信号衰减。物理上当天线及馈电系统安装完成后，监测系统通过自动整定确认每一部天线上电子标签的标号和返回信号强度。在设计覆盖的范围内，这些返回信号值被界定在0-65535之间。整定的目的是排除馈线长度以及各种连接器造成的实际损耗，确认每一部天线的正常返回信号强度。由于EPC RFID具有群读性能，在3秒的时间内即可扫描即可识别多至200个标签，也就是在3秒内既可完成检测多至200个移动通讯天线。
实现上述功能的基础是RFID系统与移动通讯室内分布系统共用天线系统。合理避开两个系统的工作频段，增加高性能的滤波设备即可完成在互不干扰的情况下通过对 RFID标签的扫描识别类比分析天线系统工作状况的功能。
RFID读写器(2)严格遵循国家无线电管理对此类设备射频输出功率的限制，通过专用耦合器(3)和高性能滤波器(4)耦合到移动通讯天线馈线系统中，按照一定时间间隔对所有安装在天线上的RFID标签进行扫描，在有效工作时间短于3秒的时间内可以对多至 200部天线进行评测。由于采用瞬态工作方式，RFID系统信号的带外杂散在受到高性能滤波器严格限制的同时，对移动通讯天线馈线系统的影响度被控制在最小程度。
RFID读写器(2)发出的读指令在同一时间通过馈线传递到各个RFID标签(I)上， 各个RFID标签(I)在接 收到读指令时做出应答，应答信号同时返回RFID读写器(2)，使得这种监测系统的一次监测可以在瞬时完成，不会对通信网络造成影响。同时，由于RFID读写器(2)是跳频的，发送的读指令的频率不同于通信网络的工作频率，不会与通信网络的信号形成互扰。
RFID读写器(2)中内置有电源和电源管理器，为RFID读写器(2)的工作提供必要的供电，并对供电进行管理。
RFID读写器(2)中还设有LAN和/或3G等接口，同时，RFID读写器(2)内置有操作系统，运行上层应用管理系统，通过LAN和/或3G等接口就现场应用程序和状态进行设置和更新。
通过对本发明实施例的说明，可以发现本发明采用相对较简单的架构，不再采用大功率放大器，实现了对通信网络的快速监测，避免了与原通信网络中的信号之间的互扰。
本发明的保护范围并不局限于所述的具体实施例，而是由所附权利要求所限定的范围来确定。本领域技术人员可以在不脱离本发明的思想的情况下对本发明进行改进和修改，这些改进和修改必然落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种基于EPC GEN2 RFID技术的通信网络天线馈线监测系统，所述通信网络天线馈线监测系统包括RFID读写器(2)、专用耦合器(3)、高性能滤波器(4)和多个位于通信网络天线(40)处的RFID标签(I )，其特征在于，跳频RFID读写器(2)通过专用耦合器(3)和高性能滤波器(4)馈接于功率分配器(10)输入干线(20)上，跳频RFID读写器(2)利用所馈接的通信网络与RFID标签(I)进行通信，根据跳频RFID读写器(2)和RFID标签(I)之间的通信情况来实现对通信网络天线馈线的监测。
2.根据权利要求1所述的通信网络天线馈线监测系统，其特征在于，所述RFID读写器 (2)是以跳频方式工作的，并符合EPC GEN2 RFID技术规范。
3.根据权利要求1所述的通信网络天线馈线监测系统，其特征在于，所述RFID标签(1)符合EPCGEN2 RFID V1. 2版本的标准。
4.根据权利要求1所述的通信网络天线馈线监测系统，其特征在于，所述通信网络天线馈线监测系统具有LAN和/或3G外部接口。
5.根据权利要求1所述的通信网络天线馈线监测系统，其特征在于，所述RFID读写器(2)根据RFID标签(I)的返回信号强度来判断天线馈线的工作状况。
6.一种监测通信网络天线馈线的监测方法，所述方法包括以下步骤馈接到通信干线的RFID读写器(I)通过天线馈线发送查询信号；响应于所述查询信号，位于通信网络天线处的RFID (I)通过天线馈线将应答的返回信号返回至所述RFID读写器(I);所述RFID读写器(I)根据返回应答信号的强度，确定天线馈线的工作状况。
7.根据权利要求6所述的监测方法，还包括以下步骤对返回信号强度进行整定，排除馈线长度所引起的衰减对返回信号的强度的影响。
全文摘要
本发明提供了一种基于EPCGEN2RFID技术的通信网络天线馈线监测系统，所述通信网络天线馈线监测系统包括跳频RFID读写器(2)、专用耦合器(3)、高精度滤波器(4)和多个位于通信网络中的天线(40)处的RFID标签(1)，所述跳频RFID读写器(2)通过专用耦合器(3)和高性能滤波器(4)馈接于功率分配器(10)输入干线(20)上，跳频RFID读写器(2)利用所馈接的通信网络与RFID标签(1)进行通信，根据跳频RFID读写器(2)和RFID标签(1)之间的通信情况来实现对通信网络天线馈线的监测。
文档编号H04B17/00GK103023587SQ20121049525
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者李强 申请人:北京驭联智成科技有限公司