專利名稱：對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測 的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
移動通信網(wǎng)絡(luò)中的室內(nèi)分布系統(tǒng)是由一系列的饋線、天線、功分器等組成，這些器 件的特點是都是無源器件(等效電路模型中沒有電源的器件稱為無源器件)；由于無源器 件沒有電源信號，所以很難準確地監(jiān)控?zé)o源器件的工作狀態(tài)，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過網(wǎng)管系統(tǒng) 實現(xiàn)對移動通信網(wǎng)絡(luò)中的室內(nèi)分布系統(tǒng)的各無源器件的管理和監(jiān)控，這種檢測方式采用的 方法的缺點是不能準確地定位到指定位置的天線、饋線等無源器件的工作狀態(tài)。目前移動 通信運營商尚缺乏有效的對室內(nèi)分布系統(tǒng)無源器件工作狀態(tài)的監(jiān)測方法和監(jiān)測手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種對室內(nèi)分布器件進行無 線感知監(jiān)測的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目的還在于提供一種對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的 系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括無線感知單元(WSU，Wireless Sensing Unit)，用于完成對室內(nèi)天線的工作狀態(tài) 的感知監(jiān)測，還用于構(gòu)造上行消息和上行數(shù)據(jù)；無線感知控制器(WSC，WireleSS Sensor Controller)，用于完成對所述無線感知 單元的管理和配置，還用于對上行消息、下行消息、上行數(shù)據(jù)、下行數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)；控制中心(OMC, Operation and Maintenance Center)，用于對所述無線感知單元 和所述無線感知控制器的管理和控制；傳輸網(wǎng)關(guān)(TGW，"Transmision feiteWay)，用于完成所述控制中心對所述無線感知 控制器間的連接并透明傳輸來自所述控制中心和所述無線感知控制器的管理消息和測試 數(shù)據(jù)；所述上行消息指所述無線感知單元向所述控制中心發(fā)送的消息，即所述無線感知 單元對來自所述控制中心的管理指令或測試指令響應(yīng)的消息；所述下行消息指所述控制中心向所述無線感知單元發(fā)送的消息，即所述控制中心 對所述無線感知單元的管理指令或測試指令的消息；所述上行數(shù)據(jù)指所述無線感知單元向所述控制中心發(fā)送的測試結(jié)果數(shù)據(jù)，即所述 無線感知單元對來自所述控制中心的測試指令的響應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述下行數(shù)據(jù)指所述控制中心向所述無線感知單元發(fā)送的測試指令數(shù)據(jù)，即所述 控制中心對所述無線感知單元下發(fā)的測試任務(wù)指令數(shù)據(jù)或者升級數(shù)據(jù)。所述無線感知單元與所述無線感知控制器通過無線感知網(wǎng)絡(luò)相連接；所述無線感知控制器和所述傳輸網(wǎng)關(guān)通過移動通信網(wǎng)絡(luò)相連接；所述傳輸網(wǎng)關(guān)和所述控制中心通過核 心傳輸網(wǎng)絡(luò)相連接。所述無線感知單元包括管理信息表，用于記錄無線感知單元的位置、ID號、告警策略以及屬性信息，還用 于構(gòu)造所述控制中心所要求的上行消息；配置操作單元，用于根據(jù)接收到的下行消息所承載的配置操作指令，調(diào)用配置操 作函數(shù)，實現(xiàn)對無線感知單元的參數(shù)配置操作；查詢操作單元，用于根據(jù)接收到的下行消息所承載的查詢操作指令，調(diào)用查詢操 作函數(shù)，實現(xiàn)查詢操作指令中的所指定任務(wù)的查詢操作，當(dāng)查詢操作結(jié)束后，查詢操作單元 調(diào)用上報函數(shù)，實現(xiàn)查詢結(jié)果上報；故障管理單元，用于根據(jù)設(shè)定的參數(shù)門限和告警策略，定期地對本地?zé)o線感知單 元的工作狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)控，當(dāng)所述狀態(tài)參數(shù)不符合設(shè)定的門限時，所述故障管理單元根 據(jù)預(yù)先設(shè)定的告警策略和管理信息表里的屬性信息，構(gòu)造故障告警上行消息，傳遞到控制 中心；任務(wù)管理單元，用于對已執(zhí)行的測試任務(wù)、正在執(zhí)行中的任務(wù)和預(yù)置的任務(wù)的管 理；測試單元，用于執(zhí)行來自下行消息所承載的測試任務(wù)，還用于采集室內(nèi)分布系統(tǒng) 的天線所發(fā)射出來的信號強度、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等信息。存儲單元，用于存儲來自測試單元的測試數(shù)據(jù)和無線感知器的屬性信息；通信單元，用于實現(xiàn)無線感知器和無線感知控制器之間的通信，承載著上行消息、 下行消息和上行數(shù)據(jù)、下行數(shù)據(jù)，所承載的網(wǎng)絡(luò)是基于433MHz或者Zigbee無線感知技術(shù)的 物聯(lián)網(wǎng)。所述任務(wù)管理單元分別與測試單元、存儲單元以及通信單元相連，所述存儲單元 還與測試單元相連；所述任務(wù)管理單元與所述管理信息表相連；所述管理信息表分別與配 置操作單元、查詢操作單元以及故障管理單元相連。所述下行消息包括配置操作消息、查詢操作消息、故障管理消息。所述上行消息包括注冊消息、告警消息和心跳消息，所述上行數(shù)據(jù)包括信號等級數(shù)據(jù)。所述下行數(shù)據(jù)包括測試指令數(shù)據(jù)。所述對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的系統(tǒng)的工作原理如下通過在移動通信網(wǎng)絡(luò)中室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)部署大量的無線感知單元和一 定數(shù)量的無線感知控制器，無線感知單元安放在室內(nèi)分布天線附近，當(dāng)室內(nèi)分布系統(tǒng)出現(xiàn) 故障導(dǎo)致天線無信號或者信號質(zhì)量惡化時，無線感知單元將信號的通斷情況或信號等級信 息，結(jié)合自身管理數(shù)據(jù)表構(gòu)造出上行數(shù)據(jù)，通過433MHz或者Zigbee無線通信技術(shù)上報給 無線感知控制器，無線感知控制器對來自無線感知單元的上行數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)匯集和數(shù)據(jù)封 裝，之后通過移動通信網(wǎng)絡(luò)上報到控制中心，控制中心對上行數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)合本地數(shù)據(jù) 庫中的管理信息表，室內(nèi)分布系統(tǒng)經(jīng)緯度位置信息，最后判斷室內(nèi)分布系統(tǒng)無源器件故障 點，從而實現(xiàn)對室內(nèi)分布系統(tǒng)的無源器件監(jiān)測的目的。對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法，所述方法具體步驟如下
(1)所述控制中心進行任務(wù)下發(fā)和管理或者查詢消息的輸出；(2)所述傳輸網(wǎng)關(guān)對來自控制中心的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)透傳到無線感知控制器中；(3)所述無線感知控制器對下行消息或下行數(shù)據(jù)依次進行SNMP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP 協(xié)議、433MHz或者Zigbee協(xié)議和底層MAC協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，完成對下行消息和下行數(shù)據(jù)的封 裝并下發(fā)到無線感知單元；(4)所述無線感知單元對下行消息或下行數(shù)據(jù)進行解封裝處理和命令的執(zhí)行；(5)所述無線感知單元對上行消息或上行數(shù)據(jù)進行消息構(gòu)造和數(shù)據(jù)的封裝處理；(6)所述控制中心對上行消息或上行數(shù)據(jù)的進行解封裝和上行數(shù)據(jù)的加工處理。所述步驟(1)包括以下步驟(1-1)用戶在控制中心通過管理控制界面發(fā)起立即測試任務(wù)或者設(shè)備狀態(tài)查詢指 令，所述控制中心的應(yīng)用軟件會根據(jù)已配置的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、設(shè)備參數(shù)等信息，構(gòu)造SNMP報文 并往下層傳送；(1-2)控制中心的管理程序?qū)⒔邮盏降腟NMP報文信息按照UDP協(xié)議格式要求進行 封裝，形成UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包，并將該數(shù)據(jù)包往下層傳送；(1-3)控制中心的管理程序?qū)⒔邮盏降腢DP包按照IP協(xié)議格式要求進行封裝，形 成IP協(xié)議數(shù)據(jù)包，其中目的IP為目標無線感知單元的映射IP地址，并將所述數(shù)據(jù)包往下 層傳送；(1-4)控制中心的管理程序?qū)碜陨蠈拥腎P包封裝在底層協(xié)議的數(shù)據(jù)幀里，根據(jù) 路由信息將所述的數(shù)據(jù)包發(fā)往核心網(wǎng)或傳輸網(wǎng)的傳輸網(wǎng)關(guān)設(shè)備。所述步驟⑵包括以下步驟(2-1)移動網(wǎng)關(guān)設(shè)備將接收到的數(shù)據(jù)幀解封裝，提取含有SNMP報文信息的IP數(shù)據(jù) 包；(2-2)移動網(wǎng)關(guān)設(shè)備將解封裝獲取的IP數(shù)據(jù)包封裝在底層協(xié)議幀里，根據(jù)路由表 信息和解封裝獲得目的IP地址，將封裝后數(shù)據(jù)向目的無線感知單元所歸屬的無線感知控 制器轉(zhuǎn)發(fā)。所述步驟(3)包括以下步驟(3-1)無線感知控制器接收和判定來自控制中心的含有SNMP報文的幀數(shù)據(jù)，將所 述幀數(shù)據(jù)進行解封裝，提取含有目的無線感知單元IP的IP數(shù)據(jù)包；(3-2)無線感知控制器對所述的含有SNMP報文信息IP數(shù)據(jù)進一步解封裝，還原 UDP數(shù)據(jù)包和端口信息；(3-3)無線感知控制器對所述的含有SNMP報文信息UDP數(shù)據(jù)進一步解封裝，提取 SNMP報文信息，并結(jié)合步驟(3-1)得知目的IP地址，發(fā)給無線感知單元；(3-4)無線感知控制器將解封裝得到的SNMP報文信息按照433MHz或者Zigbee協(xié) 議定義的封裝格式進行封裝，形成433MHz或者Zigbee數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包頭部包含目的無線感 知單元的網(wǎng)絡(luò)映射地址信息；(3-5)無線感知控制器將所述433MHz或者Zigbee協(xié)議數(shù)據(jù)包封裝在底層MAC協(xié) 議幀里，目的地址為目的無線感知單元的映射地址；(3-6)無線感知控制器通過433MHz或者Zigbee天線，向所管轄無線感知單元所覆 蓋區(qū)域廣播SNMP消息。
所述步驟(4)包括以下步驟(4-1)無線感知單元通過定期無線掃描，守候在無線信道上進行監(jiān)聽和收取廣 播消息；若收到來自所轄無線感知控制器的下行消息，先根據(jù)廣播消息中的地址信息與自 身地址對比，若一致則無線感知單元進一步做安全認證處理，處理通過則收取并提交步驟 (4-2)處理，若不一致，則無線感知單元不做安全認證處理；(4-2)無線感知單元將接收的數(shù)據(jù)包消息進行解封裝，提取SNMP報文的數(shù)據(jù)包， 進一步對所述的報文數(shù)據(jù)包進行解碼；(4-3)無線感知單元對產(chǎn)生的SNMP報文進行信息解析，根據(jù)本身已配置的數(shù)據(jù)信 息和屬性，生成無線感知單元能識別的任務(wù)指令或操作指令；(4-4)無線感知單元根據(jù)形成的指令，對室內(nèi)分布天線信號等目標對象做信號有 無、等級判別操作或查詢網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等測試操作，并輸出測試結(jié)果；(4-5)無線感知單元將測試結(jié)果數(shù)據(jù)構(gòu)造成SNMP應(yīng)答報文；(4-6)無線感知單元將SNMP應(yīng)答報文按照433MHz或者Zigbee協(xié)議定義封裝在 433MHz或者Zigbee協(xié)議幀里，目的地址為歸屬無線感知控制器的映射地址。所述步驟(5)包括以下步驟(5-1)無線感知控制器將來自無線感知單元的上行消息和者上行數(shù)據(jù)解封裝，提 取SNMP報文的數(shù)據(jù)包；(5-2)無線感知控制器將形成的數(shù)據(jù)包封裝在IP數(shù)據(jù)包里，目的IP為控制中心 IP地址；(5-3)將所述的IP包按照底層協(xié)議MAC幀規(guī)定，將IP數(shù)據(jù)包封在幀里，目的地址 為移動網(wǎng)管關(guān)地址；(5-4)將來自無線感知單元的上行IP包解封裝，并按照網(wǎng)關(guān)的底層協(xié)議，將IP包 裝在幀里，目的地址為控制中心。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和效果1、本發(fā)明可準確地定位室內(nèi)分布系統(tǒng)的故障點，從而實現(xiàn)精確監(jiān)控室內(nèi)分布系統(tǒng) 的無源器件的工作狀態(tài)。2、本發(fā)明是基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，在移動通信設(shè)備室內(nèi)天線分布附近設(shè)置無線傳感 單元，通過無線傳感單元感知移動通信設(shè)備的工作狀態(tài)，進而對移動通信設(shè)備進行監(jiān)控，實 現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在移動通信的應(yīng)用。3、本發(fā)明是通過無線傳感控制器對無線感知單元所感知移動通信設(shè)備的信息進 行管理，進而對移動通信室內(nèi)設(shè)備進行監(jiān)測，更易于大規(guī)模組網(wǎng)。


圖1是本發(fā)明所述系統(tǒng)的實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明實施例1中基于SNMP協(xié)議實現(xiàn)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明實施例1數(shù)據(jù)報文包的封裝過程示意圖；圖4是本發(fā)明實施例1管理過程的實施流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。實施例1圖1是對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，所述系統(tǒng)包括控制中心在核心傳輸網(wǎng)絡(luò)中，控制中心的SNMP管理報文通過現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)管理 機制，實現(xiàn)與傳輸網(wǎng)關(guān)間的通信。所述控制中心支持IP協(xié)議、通過UDP協(xié)議將SNMP的數(shù)據(jù) 包封裝并傳輸給下一節(jié)點，實現(xiàn)對無線感知單元的管理，即向無線感知單元發(fā)送下行SNMP 管理報文。而且控制中心具有所管轄的所有無線感知單元的管理信息表，同時具備協(xié)議轉(zhuǎn) 換和IP映射能力。傳輸網(wǎng)關(guān)在核心傳輸網(wǎng)絡(luò)中，傳輸網(wǎng)關(guān)也需具有IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)和地址映射的能 力。即根據(jù)IP數(shù)據(jù)包中的目的地址，將來自控制中心無線感知控制器的IP數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn) 發(fā)，無需對該數(shù)據(jù)進行加工處理。無線感知控制器用于完成對所述無線感知單元的管理和配置，還用于對上行消 息、下行消息、上行數(shù)據(jù)、下行數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)，在移動通信網(wǎng)和無線感知網(wǎng)中，無線感知 控制器同時具有IP協(xié)議棧和433MHZ或者Zigbee協(xié)議棧，具有協(xié)議轉(zhuǎn)換和地址轉(zhuǎn)換的功 能。將來自IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)解封裝，提取SNMP報文數(shù)據(jù)，并將該SNMP報文數(shù)據(jù)封裝在433MHz 或者Zigbee數(shù)據(jù)包中，以便在無線感知網(wǎng)絡(luò)傳輸。同時將目的地址由原來的無線感知單元 在IP網(wǎng)絡(luò)的映射地址轉(zhuǎn)換為無線感知單元在433MHz或者Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的映射地址。并 能構(gòu)造適合在433MHz或者Zigbee網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)?33MHz或者Zigbee報文、MAC幀數(shù)據(jù)和 底層物理幀，發(fā)往無線感知單元。同樣地，無線感知控制器也具備將無線感知單元的數(shù)據(jù)進 行協(xié)議轉(zhuǎn)換和地址轉(zhuǎn)換后，發(fā)往控制中心的能力。所以所述無線感知控制器兼有SNMP協(xié)議 棧、IP協(xié)議棧、UDP協(xié)議棧、433MHz或者Zigbee協(xié)議棧。需要指出的是，無線感知控制器也 是接受控制中心管理的網(wǎng)元，所以無線感知控制器也應(yīng)該具有管理信息表和配置操作，故 障管理操作，以便為控制中心上報上行管理消息。無線感知單元無線感知單元是控制中心最根本的目標管理單元，其負責(zé)執(zhí)行控 制中心各種操作指示和反饋各種操作結(jié)果。例如接受控制中心關(guān)于配置操作、查詢操作、測 試操作，以及主動上報設(shè)備故障或者因現(xiàn)場條件不符合設(shè)定的告警策略而產(chǎn)生的告警信息 等等。所述無線感知單元應(yīng)支持433MHz或者Zigbee協(xié)議，具備提取SNMP數(shù)據(jù)包功能，并 根據(jù)SNMP的操作指示調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)完成控制中心的操作指令，無線感知單元也應(yīng)具有 管理信息表，記錄著本地?zé)o線感知單元的屬性信息和配置參數(shù)信息。所述下行消息即控制中心向無線感知單元發(fā)送下行消息，所述下行消息包含對無 線感知單元進行配置、查詢和故障告警等管理消息，實現(xiàn)控制中心對無線感知單元的管理。所述下行消息至少包含如下一種或幾種消息(1)配置操作消息，所述消息是用于實現(xiàn)控制中心對無線感知單元進行參數(shù)配置， 所述消息承載著表明該消息的類型為配置操作消息的類型標識和目的無線感知單元的地 址，當(dāng)無線感知單元接收到該消息后，通過所述消息的類型標識確認是配置操作類型，便可 根據(jù)消息的內(nèi)容指示和自身的管理信息表，調(diào)用參數(shù)配置函數(shù)，實現(xiàn)控制中心對無線感知 單元的參數(shù)配置操作。
(2)查詢操作消息，所述消息是用于實現(xiàn)控制中心對無線感知單元進行查詢管理， 實現(xiàn)無線感知單元中的測試數(shù)據(jù)，所述消息承載著表明該消息的類型為查詢管理消息的類 型標識和目的無線感知單元的地址，當(dāng)無線感知單元接收到該消息后，通過所述消息的類 型標識確認是查詢管理消息類型，便可根據(jù)消息的內(nèi)容指示和自身的管理信息表，調(diào)用查 詢管理函數(shù)，實現(xiàn)控制中心對無線感知單元的查詢管理操作。(3)故障管理消息，所述消息是用于實現(xiàn)控制中心對無線感知單元的設(shè)備故障信 息的管理和修復(fù)指示，所述消息承載著表明該消息的類型為故障管理消息的類型標識和目 的無線感知單元的地址，當(dāng)無線感知單元接收到該消息后，通過所述消息的類型標識確認 是故障管理消息類型，便可根據(jù)消息的內(nèi)容指示，調(diào)用故障復(fù)位、告警消除或版本升級等相 應(yīng)的函數(shù)，實現(xiàn)控制中心對無線感知單元的故障管理操作。所述上行消息指無線感知單元對控制中心所下發(fā)的下行消息的回應(yīng)過程，上行 消息承載著無線感知單元調(diào)用函數(shù)的操作結(jié)果。所述上行消息包括無線感知單元注冊消 息，告警消息，心跳消息。所述上行消息至少包含如下一種或幾種消息(1)注冊消息無線感知單元根據(jù)所收到的下行消息后，若判定消息類型為上行 注冊信息，則所述無線感知單元讀取管理信息表數(shù)據(jù)和配置操作單元所配置的數(shù)據(jù)，提取 無線感知單元的ID號，站點編號，模塊編號，經(jīng)度，緯度，歸屬無線感知控制器等信息，構(gòu)建 上行注冊消息，通過進行SNMP協(xié)議封裝不斷往下層封裝傳遞，最后通過移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)到 無線感知控制器，無線感知控制器對上行注冊信息進行封裝和透傳到傳輸網(wǎng)關(guān)，傳輸網(wǎng)關(guān) 封裝和解封裝后傳遞到控制中心。(2)告警消息無線感知單元根據(jù)所收到的下行消息后，若判定消息類型為上行 告警上報類型，則所述無線感知單元讀取管理信息表數(shù)據(jù)，提取無線感知單元的ID號，告 警等級，告警分類，等級顏色，告警原因，參數(shù)值，修復(fù)建議等信息，構(gòu)建告警上報消息，通過 進行SNMP協(xié)議封裝不斷往下層封裝傳遞，最后通過移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)到無線感知控制器，無 線感知控制器對上行注冊信息進行封裝和透傳到傳輸網(wǎng)關(guān)，傳輸網(wǎng)關(guān)封裝和解封裝后傳遞 到控制中心。(3)心跳消息無線感知單元為了保證和控制中心的時間保持一致，需要定期主 動上報其心跳信息，該消息包含有時間信息，控制中心收到該消息并提取時間信息，和本地 時間對比，若兩者時間不一致，則控制中心通過配置消息更新無線感知單元中的時間信息。所述下行數(shù)據(jù)即控制中心向無線感知單元發(fā)送測試指令，所述測試指令包含控制 中心要求無線感知單元對移動通信網(wǎng)絡(luò)信號的強度檢測，下行消息包含對無線感知單元進 行配置、查詢和故障告警等管理消息，實現(xiàn)控制中心對無線感知單元的指派任務(wù)和管理。所 述上行數(shù)據(jù)具體為測試指令數(shù)據(jù)，即用于實現(xiàn)控制中心對無線感知單元下達測試消息，所 述消息承載著表明該消息的類型為測試指令消息的類型標識和目的無線感知單元的地址， 當(dāng)無線感知單元接收到該消息后，通過所述消息的類型標識確認是測試指令消息類型，便 可根據(jù)消息的內(nèi)容指示，調(diào)用測試操作函數(shù)構(gòu)造測試命令并傳到測試單元，實現(xiàn)控制中心 對無線感知單元的下達測試操作的管理。所述上行數(shù)據(jù)即無線感知單元完成對移動通信網(wǎng)絡(luò)信號進行檢測，將測試結(jié)果 依次封裝成SNMP數(shù)據(jù)包，傳遞到控制中心的測試數(shù)據(jù)。所述上行數(shù)據(jù)具體為信號等級數(shù)據(jù)，無線感知單元調(diào)用本地測試單元，完成對移動通信網(wǎng)絡(luò)信號的檢測，并將檢測得到的信 號值和本地設(shè)定的信號等級標準對比，根據(jù)早已設(shè)定的信號等級判斷機制，結(jié)合本地?zé)o線 感知單元的ID號，站點編號，模塊編號，經(jīng)度，緯度，網(wǎng)絡(luò)類型，測試時間，信號等級判斷結(jié) 果，構(gòu)造出SNMP數(shù)據(jù)包，433MHz或者Zigbee協(xié)議報包，MAC幀和物理層幀數(shù)據(jù)，通過通信單 元傳到無線感知控制器和傳輸網(wǎng)關(guān)傳遞到控制中心的測試數(shù)據(jù)。所述無線感知單元包括管理信息表，用于記錄無線感知單元的位置、ID號、告警策略以及屬性信息，還用 于構(gòu)造所述控制中心所要求的上行消息；配置操作單元，用于根據(jù)接收到的下行消息所承載的配置操作指令，調(diào)用配置操 作函數(shù)，實現(xiàn)對無線感知單元的參數(shù)配置操作；查詢操作單元，用于根據(jù)接收到的下行消息所承載的查詢操作指令，調(diào)用查詢操 作函數(shù)，實現(xiàn)查詢操作指令中的所指定任務(wù)的查詢操作，當(dāng)查詢操作結(jié)束后，查詢操作單元 調(diào)用上報函數(shù)，實現(xiàn)查詢結(jié)果上報；故障管理單元，用于根據(jù)設(shè)定的參數(shù)門限和告警策略，定期地對本地?zé)o線感知單 元的工作狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)控，當(dāng)所述狀態(tài)參數(shù)不符合設(shè)定的門限時，所述故障管理單元根 據(jù)預(yù)先設(shè)定的告警策略和管理信息表里的屬性信息，構(gòu)造故障告警上行消息，傳遞到控制 中心；任務(wù)管理單元，用于對已執(zhí)行的測試任務(wù)、正在執(zhí)行中的任務(wù)和預(yù)置的任務(wù)的管 理；測試單元，用于執(zhí)行來自下行消息所承載的測試任務(wù)，還用于采集室內(nèi)分布系統(tǒng) 的天線所發(fā)射出來的信號強度、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等信息。存儲單元，用于存儲來自測試單元的測試數(shù)據(jù)和無線感知器的屬性信息；通信單元，用于實現(xiàn)無線感知器和無線感知控制器之間的通信，承載著上行消息、 下行消息和上行數(shù)據(jù)、下行數(shù)據(jù)，所承載的網(wǎng)絡(luò)是基于433MHz或者Zigbee無線感知技術(shù)的 物聯(lián)網(wǎng)。所述任務(wù)管理單元分別與測試單元、存儲單元以及通信單元相連，所述存儲單元 還與測試單元相連；所述任務(wù)管理單元與所述管理信息表相連；所述管理信息表分別與配 置操作單元、查詢操作單元以及故障管理單元相連。圖2是基于SNMP協(xié)議實現(xiàn)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)圖。所述無線感知單元與所述無線感知控制器通過無線感知網(wǎng)絡(luò)相連接；所述無線感 知控制器和所述傳輸網(wǎng)關(guān)通過移動通信網(wǎng)絡(luò)相連接；所述傳輸網(wǎng)關(guān)和所述控制中心通過核 心傳輸網(wǎng)絡(luò)相連接。圖3是數(shù)據(jù)報文包的封裝過程示意圖。圖4是對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法的流程圖，所述方法具體步驟如 下(1)所述控制中心進行任務(wù)下發(fā)和管理或者查詢消息的輸出；(2)所述傳輸網(wǎng)關(guān)對來自控制中心的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)透傳到無線感知控制器中；(3)所述無線感知控制器對下行消息或下行數(shù)據(jù)依次進行SNMP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP 協(xié)議、433MHz或者Zigbee協(xié)議和底層MAC協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，完成對下行消息和下行數(shù)據(jù)的封裝并下發(fā)到無線感知單元；(4)所述無線感知單元對下行消息或下行數(shù)據(jù)進行解封裝處理和命令的執(zhí)行；(5)所述無線感知單元對上行消息或上行數(shù)據(jù)進行消息構(gòu)造和數(shù)據(jù)的封裝處理；(6)所述控制中心對上行消息或上行數(shù)據(jù)的進行解封裝和上行數(shù)據(jù)的加工處理。所述步驟(1)包括以下步驟(1-1)用戶在控制中心通過管理控制界面發(fā)起立即測試任務(wù)或者設(shè)備狀態(tài)查詢指 令，所述控制中心的應(yīng)用軟件會根據(jù)已配置的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、設(shè)備參數(shù)等信息，構(gòu)造SNMP報文 并往下層傳送；(1-2)控制中心的管理程序?qū)⒔邮盏降腟NMP報文信息按照UDP協(xié)議格式要求進行 封裝，形成UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包，并將該數(shù)據(jù)包往下層傳送；(1-3)控制中心的管理程序?qū)⒔邮盏降腢DP包按照IP協(xié)議格式要求進行封裝，形 成IP協(xié)議數(shù)據(jù)包，其中目的IP為目標無線感知單元的映射IP地址，并將所述數(shù)據(jù)包往下 層傳送；(1-4)控制中心的管理程序?qū)碜陨蠈拥腎P包封裝在底層協(xié)議的數(shù)據(jù)幀里，根據(jù) 路由信息將所述的數(shù)據(jù)包發(fā)往核心網(wǎng)或傳輸網(wǎng)的傳輸網(wǎng)關(guān)設(shè)備。所述步驟⑵包括以下步驟(2-1)移動網(wǎng)管關(guān)設(shè)備將接收到的數(shù)據(jù)幀解封裝，提取含有SNMP報文信息的IP數(shù) 據(jù)包；(2-2)移動網(wǎng)管關(guān)設(shè)備將解封裝獲取的IP數(shù)據(jù)包封裝在底層協(xié)議幀里，根據(jù)路由 表信息和解封裝獲得目的IP地址，將封裝后數(shù)據(jù)向目的無線感知單元所歸屬的無線感知 控制器轉(zhuǎn)發(fā)。所述步驟(3)包括以下步驟(3-1)無線感知控制器接收和判定來自控制中心的含有SNMP報文的幀數(shù)據(jù)，將所 述幀數(shù)據(jù)進行解封裝，提取含有目的無線感知器IP的IP數(shù)據(jù)包；(3-2)無線感知控制器對所述的含有SNMP報文信息IP數(shù)據(jù)進一步解封裝，還原 UDP數(shù)據(jù)包和端口信息；(3-3)無線感知控制器對所述的含有SNMP報文信息UDP數(shù)據(jù)進一步解封裝，提取 SNMP報文信息，并結(jié)合步驟(3-1)得知目的IP地址，發(fā)給無線感知單元；(3-4)無線感知控制器將解封裝得到的SNMP報文信息，按照433MHz或者Zigbee 協(xié)議定義的封裝格式進行封裝，形成433MHz或者Zigbee數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包Header頭部包含 目的無線感知單元的網(wǎng)絡(luò)地址信息；(3-5)無線感知控制器將所述433MHz或者Zigbee協(xié)議數(shù)據(jù)包封裝在底層MAC協(xié) 議幀里，目的地址為目的無線感知單元的映射地址；(3-6)無線感知控制器通過433MHz或者Zigbee天線，向所管轄無線感知單元所覆 蓋區(qū)域廣播SNMP消息。所述步驟(4)包括以下步驟(4-1)無線感知單元通過定期無線掃描，守候在無線信道上進行監(jiān)聽和收取廣播 消息；若收到來自所轄無線感知控制器的下行消息，先根據(jù)廣播消息中地址信息和自身地 址對比，若一致則無線感知單元進一步做安全認證處理，處理通過則收取并提交步驟(4-2)處理，若不一致，則無線感知單元不做安全認證處理；(4-2)無線感知單元將接收的消息進行解封裝，提取SNMP報文的數(shù)據(jù)包，進一步 對所述的報文數(shù)據(jù)進行解碼；(4-3)無線感知單元對產(chǎn)生的SNMP報文進行信息解析，根據(jù)本身已配置的數(shù)據(jù)信 息和屬性，生成無線感知單元能識別的任務(wù)指令或查詢操作指令；(4-4)無線感知單元根據(jù)形成的指令，對室內(nèi)分布天線信號等目標對象做信號有 無、等級判別操作或查詢網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等測試操作，并輸出測試結(jié)果；(4-5)無線感知單元將測試結(jié)果數(shù)據(jù)構(gòu)造成SNMP應(yīng)答報文；(4-6)無線感知單元將SNMP應(yīng)答報文按照433MHz或者Zigbee協(xié)議定義封裝在 433M/Zigbee協(xié)議幀里，目的地址為歸屬無線感知控制器的映射地址。所述步驟(5)包括以下步驟(5-1)無線感知控制器將來自無線感知單元的上行消息或者上行數(shù)據(jù)解封裝，提 取SNMP報文的數(shù)據(jù)包；(5-2)無線感知控制器將形成的數(shù)據(jù)包封裝在IP數(shù)據(jù)包里，目的IP為控制中心 IP地址；(5-3)將所述的IP包按照底層協(xié)議MAC幀規(guī)定，將IP數(shù)據(jù)包封在幀里，目的地址 為移動網(wǎng)管關(guān)地址；(5-4)將來自無線感知單元的上行IP包解封裝，并按照網(wǎng)關(guān)的底層協(xié)議，將IP包 裝在幀里，目的地址為控制中心。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括無線感知單元，用于完成對室內(nèi)天線的工作狀態(tài)的感知監(jiān)測，還用于構(gòu)造上行消息和 上行數(shù)據(jù)；無線感知控制器，用于完成對所述無線感知單元的管理和配置，還用于對上行消息、下 行消息、上行數(shù)據(jù)、下行數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)；控制中心，用于對所述無線感知單元和所述無線感知控制器的管理和控制； 傳輸網(wǎng)關(guān)，用于完成所述控制中心對所述無線感知控制器間的連接并透明傳輸來自所 述控制中心和所述無線感知控制器的管理消息和測試數(shù)據(jù)；所述無線感知單元與所述無線感知控制器通過無線感知網(wǎng)絡(luò)相互連接；所述無線感知 控制器和所述傳輸網(wǎng)關(guān)通過移動通信網(wǎng)絡(luò)相互連接；所述傳輸網(wǎng)關(guān)和所述控制中心通過核 心傳輸網(wǎng)絡(luò)相互連接；所述無線感知單元將構(gòu)造出上行消息和上行數(shù)據(jù)上報給所述無線感知控制器，所述無 線感知控制器對上行消息和上行數(shù)據(jù)進行匯集和封裝，之后通過移動通信網(wǎng)絡(luò)上報到所述 控制中心，在所述控制中心對上行消息和上行數(shù)據(jù)進行分析，最后判斷室內(nèi)分布系統(tǒng)無源 器件故障點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的系統(tǒng)，其特征在于，所 述無線感知單元包括管理信息表，用于記錄無線感知單元的位置、ID號、告警策略以及屬性信息，還用于構(gòu) 造所述控制中心所要求的上行消息；配置操作單元，用于根據(jù)接收到的下行消息所承載的配置操作指令，調(diào)用配置操作函 數(shù)，實現(xiàn)對無線感知單元的參數(shù)配置操作；查詢操作單元，用于根據(jù)接收到的下行消息所承載的查詢操作指令，調(diào)用查詢操作函 數(shù)，實現(xiàn)查詢操作指令中的所指定任務(wù)的查詢操作，當(dāng)查詢操作結(jié)束后，查詢操作單元調(diào)用 上報函數(shù)，實現(xiàn)查詢結(jié)果上報；故障管理單元，用于根據(jù)設(shè)定的參數(shù)門限和告警策略，定期地對本地?zé)o線感知單元 的工作狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)控，當(dāng)所述狀態(tài)參數(shù)不符合設(shè)定的門限時，所述故障管理單元根據(jù) 預(yù)先設(shè)定的告警策略和管理信息表里的屬性信息，構(gòu)造故障告警上行消息，傳遞到控制中 心；管理單元，用于對已執(zhí)行的測試任務(wù)、正在執(zhí)行中的任務(wù)和預(yù)置的任務(wù)的管理； 測試單元，用于執(zhí)行來自下行消息所承載的測試任務(wù)，還用于采集室內(nèi)分布系統(tǒng)的天 線所發(fā)射出來的信號強度、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)信息；存儲單元，用于存儲來自測試單元的測試數(shù)據(jù)和無線感知器的屬性信息； 通信單元，用于實現(xiàn)無線感知器和無線感知控制器之間的通信，承載著上行消息、下行 消息和上行數(shù)據(jù)、下行數(shù)據(jù)，所承載的網(wǎng)絡(luò)是基于433MHz或者Zigbee無線感知技術(shù)的物聯(lián) 網(wǎng)，所述任務(wù)管理單元分別與測試單元、存儲單元以及通信單元相連；所述存儲單元還與 測試單元相連；所述任務(wù)管理單元與所述管理信息表相連；所述管理信息表分別與配置操 作單元、查詢操作單元以及故障管理單元相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的系統(tǒng)，其特征在于，所述上行消息包括注冊消息、告警消息和心跳消息；所述下行消息包括配置操作消息、查詢 操作消息和故障管理消息；所述上行數(shù)據(jù)包括信號等級數(shù)據(jù)；所述下行數(shù)據(jù)包括測試指令 數(shù)據(jù)。
4.基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法，其特征在 于，包括如下步驟(1)所述控制中心進行任務(wù)下發(fā)和管理或者查詢消息的輸出；(2)所述傳輸網(wǎng)關(guān)對來自控制中心的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)透傳到無線感知控制器中；(3)所述無線感知控制器對下行消息或下行數(shù)據(jù)依次進行SNMP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP協(xié) 議、433MHz或者Zigbee協(xié)議和底層MAC協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，完成對下行消息和下行數(shù)據(jù)的封裝 并下發(fā)到無線感知單元；(4)所述無線感知單元對下行消息或下行數(shù)據(jù)進行解封裝處理和命令的執(zhí)行；(5)所述無線感知單元對上行消息或上行數(shù)據(jù)進行消息構(gòu)造和數(shù)據(jù)的封裝處理；(6)所述控制中心對上行消息或上行數(shù)據(jù)的進行解封裝和上行數(shù)據(jù)的加工處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法，其特征在于，所 述步驟(1)包括以下步驟(1-1)用戶在控制中心發(fā)起立即測試任務(wù)或者設(shè)備狀態(tài)查詢指令，所述控制中心根據(jù) 已配置的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、設(shè)備參數(shù)信息，構(gòu)造SNMP報文并往下層傳送；(1-2)控制中心將接收到的SNMP報文信息按照UDP協(xié)議格式要求進行封裝，形成UDP 協(xié)議數(shù)據(jù)包，并將該數(shù)據(jù)包往下層傳送；(1-3)控制中心將接收到的UDP包按照IP協(xié)議格式要求進行封裝，形成IP協(xié)議數(shù)據(jù) 包，其中目的IP為目標無線感知單元的映射IP地址，并將所述數(shù)據(jù)包往下層傳送；(1-4)控制中心將來自上層的IP包封裝在底層協(xié)議的數(shù)據(jù)幀里，根據(jù)路由信息將所述 的數(shù)據(jù)包發(fā)往核心網(wǎng)或傳輸網(wǎng)的傳輸網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法，其特征在于所述 步驟⑵包括以下步驟(2-1)移動網(wǎng)關(guān)設(shè)備將接收到的數(shù)據(jù)幀解封裝，提取含有SNMP報文信息的IP數(shù)據(jù)包；(2-2)移動網(wǎng)關(guān)設(shè)備將解封裝獲取的IP數(shù)據(jù)包封裝在底層協(xié)議幀里，根據(jù)路由表信息 和解封裝獲得目的IP地址，將封裝后數(shù)據(jù)向目的無線感知單元所歸屬的無線感知控制器 轉(zhuǎn)發(fā)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法，其特征在于所述 步驟⑶包括以下步驟(3-1)無線感知控制器接收和判定來自控制中心的含有SNMP報文的幀數(shù)據(jù)，將所述幀 數(shù)據(jù)進行解封裝，提取含有目的IP的IP數(shù)據(jù)包；(3-2)無線感知控制器對所述的含有SNMP報文信息IP數(shù)據(jù)進一步解封裝，還原UDP數(shù) 據(jù)包和端口信息；(3-3)無線感知控制器對所述的含有SNMP報文信息UDP數(shù)據(jù)進一步解封裝，提取SNMP 報文信息，并結(jié)合步驟(3-1)得知目的IP地址，發(fā)給無線感知單元；(3-4)無線感知控制器將解封裝得到的SNMP報文信息按照433MHz或者Zigbee協(xié)議定 義的封裝格式進行封裝，形成433MHz或者Zigbee數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包Header頭部包含目的無線感知單元的網(wǎng)絡(luò)地址信息；(3-5)無線感知控制器將所述433MHz或者Zigbee協(xié)議數(shù)據(jù)包封裝在底層MAC協(xié)議幀 里，目的地址為目的無線感知單元的映射地址；(3-6)無線感知控制器通過433MHz或者Zigbee天線，向所管轄無線感知單元所覆蓋區(qū) 域廣播SNMP消息。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法，其特征在于，所 述步驟(4)包括以下步驟(4-1)無線感知單元通過定期無線掃描，守候在無線信道上進行監(jiān)聽和收取廣播消息； 若收到來自所轄無線感知控制器的下行消息，先根據(jù)廣播消息中的地址信息與自身地址對 比，若一致則無線感知單元進一步做安全認證處理，處理通過則收取并提交步驟(4-2)處 理，若不一致，則無線感知單元不做安全認證處理；(4-2)無線感知單元將接收的消息進行解封裝，提取SNMP報文的數(shù)據(jù)包，進一步對所 述的報文數(shù)據(jù)進行解碼；(4-3)無線感知單元對產(chǎn)生的SNMP報文進行信息解析，根據(jù)本身已配置的數(shù)據(jù)信息和 屬性，生成無線感知單元能識別的任務(wù)指令或查詢操作指令；(4-4)無線感知單元根據(jù)形成的指令，對室內(nèi)分布天線信號做信號有無、等級判別或查 詢網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的測試操作，并輸出測試結(jié)果；(4-5)無線感知單元將測試結(jié)果數(shù)據(jù)構(gòu)造成SNMP應(yīng)答報文；(4-6)無線感知單元將SNMP應(yīng)答報文按照433MHz或者Zigbee協(xié)議定義封裝在433MHz 或者Zigbee協(xié)議幀里，目的地址為歸屬無線感知控制器的映射地址。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法，其特征在于，所 述步驟( 包括以下步驟(5-1)無線感知控制器將來自無線感知單元的上行消息或上行數(shù)據(jù)解封裝，提取SNMP 報文的數(shù)據(jù)包；(5-2)無線感知控制器將形成的數(shù)據(jù)包封裝在IP數(shù)據(jù)包里，目的IP為控制中心IP地址；(5-3)將所述的IP包按照底層協(xié)議MAC幀規(guī)定，將IP數(shù)據(jù)包封在幀里，目的地址為移 動網(wǎng)管關(guān)地址；(5-4)將來自無線感知單元的上行IP包解封裝，并按照網(wǎng)關(guān)的底層協(xié)議，將IP包裝在 幀里，目的地址為控制中心。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括無線感知單元、無線感知控制器、控制中心以及傳輸網(wǎng)關(guān)，所述無線感知單元與所述無線感知控制器通過無線感知網(wǎng)絡(luò)相連接；所述無線感知控制器和所述傳輸網(wǎng)關(guān)通過移動通信網(wǎng)絡(luò)相連接；所述傳輸網(wǎng)關(guān)和所述控制中心通過核心傳輸網(wǎng)絡(luò)相連接。本發(fā)明還提供了對室內(nèi)分布器件進行無線感知監(jiān)測的方法。本發(fā)明是基于物聯(lián)網(wǎng)在移動網(wǎng)中的應(yīng)用，可準確地定位室內(nèi)分布器件的故障點，從而實現(xiàn)精確監(jiān)控室內(nèi)分布系統(tǒng)的無源器件的工作狀態(tài)。
文檔編號H04W24/00GK102143511SQ201110080039
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者劉勇, 屈鵬, 蔡俊強 申請人:廣州聯(lián)正達通信科技股份有限公司