專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于epc gen2 rfid技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信領(lǐng)域，為了保障通信質(zhì)量，提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，各運(yùn)營(yíng)商希望能夠建設(shè)更多的基站來(lái)提高覆蓋率，以提供搞質(zhì)量的通信信號(hào)。但在提高覆蓋率的同時(shí)，需要大量的人力物力對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)。
為了應(yīng)對(duì)日益增大的對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的壓力，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一些對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。例如，采用大量人力在距離基站很近的地方對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)，或者自動(dòng)對(duì)某一站點(diǎn)進(jìn)行呼叫，在通話過(guò)程中對(duì)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行采樣測(cè)量，根據(jù)采樣對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)質(zhì)量做出評(píng)估。很顯然，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量浪費(fèi)大量的人力物力，對(duì)某一站點(diǎn)進(jìn)行呼叫會(huì)浪費(fèi)寶貴的信道資源。
隨著RFID技術(shù)的日漸成熟，應(yīng)用RFID技術(shù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)日漸成為技術(shù)的發(fā)展方向。例如，在CN201491279U中提供了一種基于RFID的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)天饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用RFID信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的天饋線子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在 該系統(tǒng)中，主機(jī)通過(guò) RFID閱讀器發(fā)射射頻查詢(xún)信號(hào)，從機(jī)通過(guò)定向耦合器從饋線上獲取射頻信號(hào)，然后將部分能量的信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流，提供RFID標(biāo)簽電路工作，另一部分能量的信號(hào)被RFID電子標(biāo)簽內(nèi)已經(jīng)保存的數(shù)據(jù)信息調(diào)制后發(fā)射回主機(jī)。在這種系統(tǒng)中每個(gè)天線上設(shè)置有兩個(gè)RFID標(biāo)簽， 一個(gè)用于對(duì)饋線進(jìn)行監(jiān)測(cè)，另一個(gè)用于對(duì)天線進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了使RFID閱讀器的讀取范圍更大，需要加大其功率。這種大功率信號(hào)勢(shì)必會(huì)影響到通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作。
另外，在CN 102158889A中提供了一種基于RFID的移動(dòng)信號(hào)覆蓋效果的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，RFID監(jiān)測(cè)主機(jī)定期輪詢(xún)多個(gè)RFID網(wǎng)監(jiān)標(biāo)簽，得到每個(gè)RFID網(wǎng)監(jiān)標(biāo)簽處的導(dǎo)頻功率值，判斷各個(gè)網(wǎng)監(jiān)標(biāo)簽處的工作狀態(tài)是否正常。這種輪詢(xún)監(jiān)測(cè)在網(wǎng)監(jiān)標(biāo)簽較少的情況下所用的時(shí)間并不多，但在監(jiān)測(cè)點(diǎn)多的情況下，這種輪詢(xún)監(jiān)測(cè)耗時(shí)較多，使這種監(jiān)測(cè)方式失去了對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性。同時(shí)，RFID的工作頻率位于通信網(wǎng)絡(luò)的頻率范圍內(nèi)， RFID監(jiān)測(cè)主機(jī)在發(fā)射輪詢(xún)信號(hào)時(shí)會(huì)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)造成一定的影響。
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠在減少對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)影響的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于EPC GEN2 RFID技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括跳頻RFID讀寫(xiě)器、專(zhuān)用耦合器、高性能濾波器和多個(gè)位于通信網(wǎng)絡(luò)中的天線處的RFID，跳頻RFID讀寫(xiě)器通過(guò)專(zhuān)用耦合器和高性能濾波器饋接于功率分配器輸入干線上，跳頻RFID讀寫(xiě)器利用所饋接的輸入干線與RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信，根據(jù)跳頻RFID讀寫(xiě)器和RFID標(biāo)簽之間的通信情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線的監(jiān)測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，所述跳頻RFID讀寫(xiě)器是以跳頻方式工作的，并符合 EPC GEN2 RFID技術(shù)規(guī)范。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的RFID標(biāo)簽是符合 EPC GEN2 RFID V1. 2 版本的標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的RFID讀寫(xiě)器內(nèi)置有操作系統(tǒng)，運(yùn)行上層應(yīng)用管理系統(tǒng)，同時(shí)，RFID讀寫(xiě)器提供有LAN和/或3G外部接口，通過(guò)LAN和/或3G外部接口就現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用程序和狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述RFID讀寫(xiě)器能夠?qū)FID標(biāo)簽的返回信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行分析和操作。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明還提供了一種監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線的監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括以下步驟饋接到通信干線的RFID讀寫(xiě)器(2)通過(guò)天線饋線發(fā)送查詢(xún)信號(hào)；響應(yīng)于所述查詢(xún)信號(hào)，位于通信網(wǎng)絡(luò)天線處的RFID (I)通過(guò)天線饋線將應(yīng)答的返回信號(hào)返回至所述RFID讀寫(xiě)器(2);所述RFID讀寫(xiě)器(2)根據(jù)返回應(yīng)答信號(hào)的強(qiáng)度，確定天線饋線的工作狀況。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，本發(fā)明所提供的天線饋線監(jiān)測(cè)方法還包括對(duì)返回信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行整定，排除饋線長(zhǎng)度所引起的衰減對(duì)返回信號(hào)的強(qiáng)度的影響的步驟。


在附圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)，其中詳細(xì)示出了各個(gè)部件之間的連接關(guān)系。
具體實(shí)施方式
在附圖1中，示出了根據(jù)本發(fā)明的基于EPC GEN2 RFID技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所采用的跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)符合EPC GEN2 RFID技術(shù)規(guī)范，RFID標(biāo)簽(I)符合EPC GEN2 RFID標(biāo)準(zhǔn)V1. 2版本的標(biāo)準(zhǔn)，其中，RFID讀寫(xiě)器(2)通過(guò)專(zhuān)用耦合器(3)和高性能 濾波器(4)饋接到輸入干線(20)上，輸入干線(20)連接到功率分配器(10)，功率分配器(10)連接到位于各個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)天線(40)處的多個(gè)RFID標(biāo)簽(I)。
跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)以跳頻方式工作，在監(jiān)測(cè)時(shí)，跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)選擇不同于通信網(wǎng)絡(luò)工作頻率的頻率來(lái)發(fā)送讀指令，該讀指令通過(guò)與RFID讀寫(xiě)器(2)饋接的專(zhuān)用耦合器(3 )和高性能濾波器(4 )饋送到輸入干線(20 )上，進(jìn)而通過(guò)功率分配器(10 )發(fā)送到各個(gè)RFID標(biāo)簽(I)上，響應(yīng)于該讀指令，RFID標(biāo)簽(I)做出應(yīng)答，應(yīng)答信號(hào)沿著與讀指令傳輸路徑相反的路徑傳遞至跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)。如果信號(hào)傳輸通道上的饋線工作正常，跳頻 RFID讀寫(xiě)器(2)發(fā)出的讀指令能夠被RFID標(biāo)簽(I)接收到，RFID標(biāo)簽(I)做出的應(yīng)答同樣能夠被跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)接收到，形成一次有效的通信，同時(shí)跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)會(huì)獲得每只RFID標(biāo)簽返回信號(hào)的強(qiáng)度信息。如果信號(hào)傳輸通道上的饋線工作不正常，跳頻RFID 讀寫(xiě)器(2)發(fā)出的讀指令不會(huì)被RFID標(biāo)簽(I)接收到，RFID標(biāo)簽(I)必然不會(huì)做出應(yīng)答。 或者，由于天線系統(tǒng)匹配或天線性能發(fā)生變化，會(huì)直接導(dǎo)致RFID標(biāo)簽(I)返回信號(hào)的強(qiáng)度發(fā)生變化，跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)根據(jù)RFID (I)的應(yīng)答情況可以分析、確定連接到通信網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)天線及其饋線的工作狀態(tài)。
在該系統(tǒng)中，跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)發(fā)射射頻查詢(xún)信號(hào)，通過(guò)專(zhuān)用耦合器(3)和高性能濾波器(4)從饋線上獲取RFID標(biāo)簽(I)返回的射頻信號(hào)，通過(guò)對(duì)返回信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)測(cè)， 類(lèi)比移動(dòng)天線網(wǎng)絡(luò)的工作狀況。在這種系統(tǒng)中，每個(gè)分布天線上設(shè)置有一個(gè)RFID標(biāo)簽(I )， 并利用原有的移動(dòng)通訊天線系統(tǒng)對(duì)RFID標(biāo)簽(I)進(jìn)行間歇性操作，每間隔一段時(shí)間對(duì)RFID 標(biāo)簽(I)進(jìn)行一次，并根據(jù)返回信號(hào)的強(qiáng)度采用類(lèi)比分析法評(píng)測(cè)天線系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
在標(biāo)準(zhǔn)的EPC Classl Gen2技術(shù)規(guī)范中，當(dāng)RFID讀寫(xiě)器掃描RFID標(biāo)簽時(shí)，RFID 標(biāo)簽會(huì)作出回應(yīng)，將RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)代碼信息返回到RFID讀寫(xiě)器，同時(shí)RFID讀寫(xiě)器可以檢測(cè)每一顆RFID標(biāo)簽返回?zé)o線電信號(hào)的強(qiáng)度值。對(duì)于安裝在移動(dòng)天線處的RFID標(biāo)簽，這個(gè)返回信號(hào)強(qiáng)度值隨著饋線長(zhǎng)度的增加而衰減，天線、饋線、饋線連接器性能變化，也將導(dǎo)致返回信號(hào)衰減。物理上當(dāng)天線及饋電系統(tǒng)安裝完成后，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)整定確認(rèn)每一部天線上電子標(biāo)簽的標(biāo)號(hào)和返回信號(hào)強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)覆蓋的范圍內(nèi)，這些返回信號(hào)值被界定在0-65535之間。整定的目的是排除饋線長(zhǎng)度以及各種連接器造成的實(shí)際損耗，確認(rèn)每一部天線的正常返回信號(hào)強(qiáng)度。由于EPC RFID具有群讀性能，在3秒的時(shí)間內(nèi)即可掃描即可識(shí)別多至200個(gè)標(biāo)簽，也就是在3秒內(nèi)既可完成檢測(cè)多至200個(gè)移動(dòng)通訊天線。
實(shí)現(xiàn)上述功能的基礎(chǔ)是RFID系統(tǒng)與移動(dòng)通訊室內(nèi)分布系統(tǒng)共用天線系統(tǒng)。合理避開(kāi)兩個(gè)系統(tǒng)的工作頻段，增加高性能的濾波設(shè)備即可完成在互不干擾的情況下通過(guò)對(duì) RFID標(biāo)簽的掃描識(shí)別類(lèi)比分析天線系統(tǒng)工作狀況的功能。
RFID讀寫(xiě)器(2)嚴(yán)格遵循國(guó)家無(wú)線電管理對(duì)此類(lèi)設(shè)備射頻輸出功率的限制，通過(guò)專(zhuān)用耦合器(3)和高性能濾波器(4)耦合到移動(dòng)通訊天線饋線系統(tǒng)中，按照一定時(shí)間間隔對(duì)所有安裝在天線上的RFID標(biāo)簽進(jìn)行掃描，在有效工作時(shí)間短于3秒的時(shí)間內(nèi)可以對(duì)多至 200部天線進(jìn)行評(píng)測(cè)。由于采用瞬態(tài)工作方式，RFID系統(tǒng)信號(hào)的帶外雜散在受到高性能濾波器嚴(yán)格限制的同時(shí)，對(duì)移動(dòng)通訊天線饋線系統(tǒng)的影響度被控制在最小程度。
RFID讀寫(xiě)器(2)發(fā)出的讀指令在同一時(shí)間通過(guò)饋線傳遞到各個(gè)RFID標(biāo)簽(I)上， 各個(gè)RFID標(biāo)簽(I)在接 收到讀指令時(shí)做出應(yīng)答，應(yīng)答信號(hào)同時(shí)返回RFID讀寫(xiě)器(2)，使得這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一次監(jiān)測(cè)可以在瞬時(shí)完成，不會(huì)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)造成影響。同時(shí)，由于RFID讀寫(xiě)器(2)是跳頻的，發(fā)送的讀指令的頻率不同于通信網(wǎng)絡(luò)的工作頻率，不會(huì)與通信網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)形成互擾。
RFID讀寫(xiě)器(2)中內(nèi)置有電源和電源管理器，為RFID讀寫(xiě)器(2)的工作提供必要的供電，并對(duì)供電進(jìn)行管理。
RFID讀寫(xiě)器(2)中還設(shè)有LAN和/或3G等接口，同時(shí)，RFID讀寫(xiě)器(2)內(nèi)置有操作系統(tǒng)，運(yùn)行上層應(yīng)用管理系統(tǒng)，通過(guò)LAN和/或3G等接口就現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用程序和狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置和更新。
通過(guò)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明采用相對(duì)較簡(jiǎn)單的架構(gòu)，不再采用大功率放大器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的快速監(jiān)測(cè)，避免了與原通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)之間的互擾。
本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于所述的具體實(shí)施例，而是由所附權(quán)利要求所限定的范圍來(lái)確定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的思想的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)和修改，這些改進(jìn)和修改必然落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于EPC GEN2 RFID技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括RFID讀寫(xiě)器(2)、專(zhuān)用耦合器(3)、高性能濾波器(4)和多個(gè)位于通信網(wǎng)絡(luò)天線(40)處的RFID標(biāo)簽(I )，其特征在于，跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)通過(guò)專(zhuān)用耦合器(3)和高性能濾波器(4)饋接于功率分配器(10)輸入干線(20)上，跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)利用所饋接的通信網(wǎng)絡(luò)與RFID標(biāo)簽(I)進(jìn)行通信，根據(jù)跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)和RFID標(biāo)簽(I)之間的通信情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線的監(jiān)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀寫(xiě)器 (2)是以跳頻方式工作的，并符合EPC GEN2 RFID技術(shù)規(guī)范。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID標(biāo)簽(1)符合EPCGEN2 RFID V1. 2版本的標(biāo)準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有LAN和/或3G外部接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述RFID讀寫(xiě)器(2)根據(jù)RFID標(biāo)簽(I)的返回信號(hào)強(qiáng)度來(lái)判斷天線饋線的工作狀況。
6.一種監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線的監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括以下步驟饋接到通信干線的RFID讀寫(xiě)器(I)通過(guò)天線饋線發(fā)送查詢(xún)信號(hào)；響應(yīng)于所述查詢(xún)信號(hào)，位于通信網(wǎng)絡(luò)天線處的RFID (I)通過(guò)天線饋線將應(yīng)答的返回信號(hào)返回至所述RFID讀寫(xiě)器(I);所述RFID讀寫(xiě)器(I)根據(jù)返回應(yīng)答信號(hào)的強(qiáng)度，確定天線饋線的工作狀況。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，還包括以下步驟對(duì)返回信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行整定，排除饋線長(zhǎng)度所引起的衰減對(duì)返回信號(hào)的強(qiáng)度的影響。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于EPCGEN2RFID技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)、專(zhuān)用耦合器(3)、高精度濾波器(4)和多個(gè)位于通信網(wǎng)絡(luò)中的天線(40)處的RFID標(biāo)簽(1)，所述跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)通過(guò)專(zhuān)用耦合器(3)和高性能濾波器(4)饋接于功率分配器(10)輸入干線(20)上，跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)利用所饋接的通信網(wǎng)絡(luò)與RFID標(biāo)簽(1)進(jìn)行通信，根據(jù)跳頻RFID讀寫(xiě)器(2)和RFID標(biāo)簽(1)之間的通信情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)天線饋線的監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)H04B17/00GK103023587SQ20121049525
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者李強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京馭聯(lián)智成科技有限公司