多系統(tǒng)合路平臺及其檢測漏纜故障點的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多系統(tǒng)合路平臺，其包括無源POI、與所述無源POI連接的檢測模塊，所述檢測模塊包括中央控制單元，分別與所述中央控制單元連接的信號發(fā)生器、時鐘控制器及檢波器。通過所述中央控制單元發(fā)送一個發(fā)射測試信號的指令，驅(qū)使信號發(fā)生器發(fā)射測試信號至所需檢測的漏纜，并根據(jù)時鐘控制器監(jiān)控的時間數(shù)據(jù)、檢波器轉(zhuǎn)換的電壓數(shù)據(jù)計算并判斷漏纜是否存在故障點及故障點所在位置。本發(fā)明的多系統(tǒng)合路平臺檢測漏纜故障點準(zhǔn)確性較高，實用性好。此外，本發(fā)明還涉及一種利用上述多系統(tǒng)合路平臺檢測漏纜故障點的方法。
【專利說明】多系統(tǒng)合路平臺及其檢測漏纜故障點的方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種通信設(shè)備，特別涉及一種多系統(tǒng)合路平臺，還涉及一種利用該多系統(tǒng)合路平臺判斷漏纜故障點的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著高鐵、地鐵、隧道及超長大橋等狹長型移動通信覆蓋的發(fā)展，漏纜的應(yīng)用越來越普遍。由于漏纜的好壞直接影響通信信號覆蓋的質(zhì)量，為保證通信覆蓋的質(zhì)量，需要對漏纜進(jìn)行定時和/或不定時的維護(hù)，并在漏纜出現(xiàn)故障時及時進(jìn)行維修。以隧道為例，由于施工場所的特點，進(jìn)出隧道很不方便，一旦漏纜發(fā)生故障，很難判斷故障點位置，進(jìn)而影響維修漏纜的效率。
[0003]多系統(tǒng)接入平臺(p0int Of Interface, POI)作為覆蓋設(shè)備，其直接與漏纜連接。但POI屬于無源設(shè)備，不具備對漏纜的檢測功能。
[0004]如圖1所示，常規(guī)POI是純無源設(shè)備，不具備檢測能力，不能檢測漏纜的故障點位置。如圖2所示，有部分監(jiān)控功能的POI只是在常規(guī)POI的基礎(chǔ)上增加了頻域分析功能，并且現(xiàn)有具有部分監(jiān)控功能的POI自身不發(fā)生信號，只是利用通過其源信號進(jìn)行處理，進(jìn)而判斷故障點位置。
[0005]源信號(該源信號可以是運營商的任一系統(tǒng)信號，如GSM、CDMA等)通過POI的BTS(基站)端口進(jìn)入常規(guī)Ρ0Ι。由于常規(guī)POI作為無源設(shè)備，并不會對該信號進(jìn)行處理，該源信號可以直接通過該POI的ANT端口輸出至漏纜中。
[0006]一般地，漏纜正常的情況下，其阻抗是匹配的，即阻抗為Z0。當(dāng)信號經(jīng)過LI長度時，出現(xiàn)故障點，阻抗變成了` Z1，此時發(fā)生了反射，POI的監(jiān)控單元檢測到反射信號，并可以根據(jù)反射信號的強(qiáng)度計算出與入射信號的關(guān)系，從而計算出回波損耗，比如入射信號為XdBm,反射信號為YdBm，則回波損耗為RL=X-Y(dB)。由于通信供應(yīng)商提供或采用的漏纜的回波損耗是已知的，帶監(jiān)控功能的POI可以根據(jù)阻抗變換處的回波損耗判斷出該阻抗變換處是否屬于故障點。
[0007]然而，從以上描述可以看出，傳統(tǒng)帶監(jiān)控功能的POI所檢測到的反射信號，其反饋的位置為圖2所示的連接器位置處，因此，無論是Zl的反射信號還是Z2的反射，最終均反饋在該連接器上。由于該POI不具備時域分析功能，無法分辨出各個反射信號是從哪個阻抗變換點位置反饋回來的反射信號，只能將整個天饋作為一個整體考慮，從而降低了檢測的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響了檢修的效率。
[0008]此外，由于信號傳輸過程中有損耗，漏纜的損耗為ZdB/100m，所以反射信號會有衰減，加上入射的衰減，長度為L的電纜總衰減為LXZ/100 (單位:dB)，所以當(dāng)圖2中L2的位置產(chǎn)生反射時，返回在POI的監(jiān)控時信號已經(jīng)足夠的小，即使出現(xiàn)很大的故障，監(jiān)控也會認(rèn)為是正常的，因為回波損耗RL=X-Y,測試Y由于衰減，比X小很多，所以認(rèn)為RL大于門限(通常是-14dB)是正常的，而這顯然和實際不符。
[0009]綜上所述，普通型POI或僅帶頻域監(jiān)控的POI在檢測漏纜故障點位置中存在著如下局限:
[0010]1、普通型POI不能判斷漏纜故障位置；
[0011]2、僅帶頻域監(jiān)控功能的POI的監(jiān)控誤差較大，其所檢測的故障點位置
[0012]為故障點距離漏纜的ANT端的長度的2倍，并且當(dāng)故障點距離ANT端口
[0013]較遠(yuǎn)時，基本無法檢測故障點的位置。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0014]本發(fā)明的首要目的在于提供一種可以精確地檢測漏纜故障點位置的多系統(tǒng)合路
T D O
[0015]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種利用多系統(tǒng)合路平臺檢測漏纜故障點的方法。
[0016]為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0017]一種多系統(tǒng)合路平臺，包括無源組件及與所述無源組件電性連接的合路器，所述多系統(tǒng)合路平臺還包括檢測模塊；所述檢測模塊包括信號發(fā)生器、時鐘控制器、檢波器及中央控制單元；所述信號發(fā)生器與所述合路器連接，用于接收中央控制單元的指令以發(fā)送測試信號至被測漏纜；所述檢波器與所述合路器連接，用于接收所述漏纜阻抗變換點反射的所述測試信號，并將所述測試信號在所述阻抗變換點的入射功率和反射功率分別轉(zhuǎn)化為入射電壓和反射電壓；所述時鐘控制器與所述合路器連接，用于監(jiān)測所述測試信號的發(fā)射時間和監(jiān)測所述測試信號在所述漏纜的阻抗變換點發(fā)生反射的時間；所述中央控制單元分別與所述信號發(fā)生器、時鐘控制器和檢波器連接，用于向所述信號發(fā)生器輸出一個發(fā)射測試信號的指令、根據(jù)所述時鐘控`制器所檢測的時間數(shù)據(jù)和所述檢波器所轉(zhuǎn)化的電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置。
[0018]所述中央控制單元包括與所述合路器電連接的FPGA電路板及與所述FPGA電路板連接的MCU ;所述MCU包括分別與FPGA連接的參數(shù)輸入單元、處理單元和界面顯示單元,并且所述處理單元分別與所述參數(shù)輸入單元和界面顯示單元連接；所述參數(shù)輸入單元用于向所述信號發(fā)生器輸出一個發(fā)射測試信號的指令，所述處理單元用于根據(jù)所述時鐘控制器所檢測的時間數(shù)據(jù)和所述檢波器所轉(zhuǎn)化的電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置，所述界面顯示單元用于顯示出所述計算、判斷的結(jié)果。
[0019]所述檢波器的輸入端和輸出端分別與所述合路器和所述FPGA連接。
[0020]一種上述多系統(tǒng)合路平臺實施的檢測漏纜故障點的方法，其包括以下步驟:
[0021]根據(jù)檢測命令發(fā)送測試信號至需檢測的漏纜；監(jiān)測所述測試信號的發(fā)射時間和所述測試信號在所述漏纜的阻抗變換點發(fā)生反射的時間，并將所述測試信號在阻抗變換點的入射功率和反射功率分別轉(zhuǎn)化為入射電壓和反射電壓；根據(jù)所監(jiān)測的時間數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置。
[0022]所述根據(jù)所監(jiān)測的時間數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置的步驟包括:根據(jù)所述時間數(shù)據(jù)計算所述阻抗變換點到所述多系統(tǒng)合路平臺的距離；根據(jù)所述電壓數(shù)據(jù)計算所述漏纜阻抗變換點的反射系數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述反射系數(shù)計算阻抗變換點的駐波比；將所述駐波比與預(yù)設(shè)的漏纜駐波比門限值對比，從而判斷該阻抗變換點是否故障點，如果是故障點，則結(jié)合所述距離判斷漏纜的故障點位置。
[0023]所述漏纜阻抗變換點到所述多系統(tǒng)合路平臺的距離L的計算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種多系統(tǒng)合路平臺，包括無源組件及與所述無源組件電性連接的合路器，其特征在于，所述多系統(tǒng)合路平臺還包括檢測模塊； 所述檢測模塊包括信號發(fā)生器、時鐘控制器、檢波器及中央控制單元； 所述信號發(fā)生器與所述合路器連接，用于接收中央控制單元的指令以發(fā)送測試信號至被測漏纜； 所述檢波器與所述合路器連接，用于接收所述漏纜阻抗變換點反射的所述測試信號，并將所述測試信號在所述阻抗變換點的入射功率和反射功率分別轉(zhuǎn)化為入射電壓和反射電壓； 所述時鐘控制器與所述合路器連接，用于監(jiān)測所述測試信號的發(fā)射時間和監(jiān)測所述測試信號在所述漏纜的阻抗變換點發(fā)生反射的時間； 所述中央控制單元分別與所述信號發(fā)生器、時鐘控制器和檢波器連接，用于向所述信號發(fā)生器輸出一個發(fā)射測試信號的指令、根據(jù)所述時鐘控制器所檢測的時間數(shù)據(jù)和所述檢波器所轉(zhuǎn)化的電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多系統(tǒng)合路平臺，其特征在于，所述中央控制單元包括與所述合路器電連接的FPGA電路板及與所述FPGA電路板連接的MCU ； 所述MCU包括分別與FPGA連接的參數(shù)輸入單元、處理單元和界面顯示單元，并且所述處理單元分別與所述參數(shù)輸入單元和界面顯示單元連接； 所述參數(shù)輸入單元用于向所述信號發(fā)生器輸出一個發(fā)射測試信號的指令，所述處理單元用于根據(jù)所述時鐘控制器所檢測的時間數(shù)據(jù)和所述檢波器所轉(zhuǎn)化的電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置，所述界面顯示單元用于顯示出所述計算、判斷的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求`2所述的多系統(tǒng)合路平臺，其特征在于，所述檢波器的輸入端和輸出端分別與所述合路器和所述FPGA連接。
4.一種如權(quán)利要求1至3任一項所述的多系統(tǒng)合路平臺實施的檢測漏纜故障點的方法，其特征在于，包括以下步驟: 根據(jù)檢測命令發(fā)送測試信號至需檢測的漏纜； 監(jiān)測所述測試信號的發(fā)射時間和所述測試信號在所述漏纜的阻抗變換點發(fā)生反射的時間，并將所述測試信號在阻抗變換點的入射功率和反射功率分別轉(zhuǎn)化為入射電壓和反射電壓； 根據(jù)所監(jiān)測的時間數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測漏纜故障點的方法，其特征在于， 所述根據(jù)所監(jiān)測的時間數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)計算并判斷所述漏纜的故障點位置的步驟包括: 根據(jù)所述時間數(shù)據(jù)計算所述阻抗變換點到所述多系統(tǒng)合路平臺的距離； 根據(jù)所述電壓數(shù)據(jù)計算所述漏纜阻抗變換點的反射系數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述反射系數(shù)計算阻抗變換點的駐波比； 將所述駐波比與預(yù)設(shè)的漏纜駐波比門限值對比，從而判斷該阻抗變換點是否故障點，如果是故障點，則結(jié)合所述距離判斷漏纜的故障點位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多系統(tǒng)合路平臺檢測漏纜故障點的方法，其特征在于，所述漏纜阻抗變換點到所述多系統(tǒng)合路平臺的距離L的計算公式為:
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多系統(tǒng)合路平臺檢測漏纜故障點的方法，其特征在于，所述漏纜阻抗變換點的反射系數(shù)的計算公式為:
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多系統(tǒng)合路平臺檢測漏纜故障點的方法，其特征在于，還包括所述多系統(tǒng)合路平臺對經(jīng)過故障點判斷后繼續(xù)在所述漏纜中傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行衰落補(bǔ)償?shù)牟襟E。
【文檔編號】H04W24/04GK103874116SQ201410120680
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】孫雷, 陶沁, 林顯添, 石茂 申請人:京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司