1 引言

　　隨著通信技術的發展，通信網絡已經基本實現了有源設備的監控，但對于占據80%以上投資份額的無源天饋分布系統的實時監控仍然是束手無策。室分系統的故障通常是通過用戶投訴才能發現，這與運營商一直以來保持良好網絡質量的形象極不相稱。

　　目前，運營商對室內覆蓋系統的監測只能采用人工CQT(Call Quality Test，呼叫質量撥打測試)的方法，存在工作量大、成本高、監測頻率低、監測不全面等諸多不足。采用傳統的分體式監測和無線監測的方法，均存在需要供電、成本高、協調難等問題。同時，在日常維護中，無論事情大小都要打擾業主，也給維護工作帶來一定的難度。因此，實現室內覆蓋系統的自動監測是各大運營商急需解決的問題。

　　2 室內覆蓋系統的特點

　　室內覆蓋系統由以下兩大部分組成：

　　一部分是有源設備，包括信號源和干線放大器。信號源的類型有微蜂窩基站、宏蜂窩基站、直放站、射頻拉遠系統等設備;干線放大器簡稱干放，是在功率變低而不能滿足覆蓋要求時的信號放大設備，因此它通常在較大的系統中使用。

　　另一部分是無源器件，包括功分器、耦合器、合路器、同軸電纜和室內天線。功分器是一種將一路輸入信號功率分成兩路或多路輸出相等功率的器件，也可反過來將多路信號功率合成一路輸出，因此理論上功分器也可作為合路器使用;天線是能將有線系統中的電流(電壓)信號轉化為可在空間進行無線傳輸的電磁波信號的一種能量轉化裝置。

　　有源設備是室內覆蓋系統的核心部分。有源設備的信號通過無源器件進行分配和傳輸，并最終通過天線輻射出去，完成信號覆蓋。因此，室內覆蓋系統要保持正常工作，不管是有源設備還是無源器件，一個都不能少。

　　室內覆蓋系統的有源設備通常只適應某一種網絡(如GSM、CDMA2000、WCDMA等)，且很容易實現遠程的監控;無源器件適應所有的網絡，工作頻率范圍為800MHz～2500MHz，由于系統內存在耦合器，無法通過饋線遠程供電，因此要實現天線端口的監測必須付出較大的代價。

　　3 RFID的技術原理

　　RFID(Radio Frequency IDentification，射頻識別)技術是利用無線電波或微能量進行非接觸雙向通信，來實現識別和數據交換功能的自動識別系統。一般來說，射頻識別系統包含數據系統、讀寫器和射頻標簽三部分。

　　3.1 數據系統

　　數據管理系統主要完成數據信息的存儲、管理以及對射頻標簽進行讀寫控制。

　　3.2 讀寫器

　　讀寫器是負責讀取或寫入標簽信息的設備，其可以是單獨的整體，也可以作為部件嵌入到其他系統中。

　　3.3 射頻標簽

　　射頻標簽是RFID系統真正的數據載體，它通常由天線和芯片組成，每個芯片都含有唯一的識別碼，一般保存有約定格式的電阻數據。標簽類型按頻率劃分為低頻標簽、高頻標簽、超高頻標簽和微波標簽。

　　(1)低頻標簽一般是無源標簽，工作頻率范圍為30kHz～300kHz，典型的有125kHz和133kHz。

　　(2)高頻標簽與低頻標簽一樣，也是無源標簽，工作頻率范圍為3MHz～30MHz，典型的有13.56MHz。

　　(3)超高頻標簽主要工作頻率有433MHz和860MHz～960MHz，其中433MHz多為無源標簽，而860MHz～960MHz超高頻標簽包括無源和有源兩種。在美國劃分給RFID的UHF頻段的頻率范圍為902MHz～928MHz，我國劃分給RFID設備使用的頻段是920MHz～925MHz。

　　(4)微波標簽可以是有源、無源或者半無源的產品，工作頻率主要有2.45GHz和5.8GHz兩個頻段。

　　4 室內分布系統的監測方案

　　RFID的工作頻段為920MHz～925MHz，剛好在GSM頻段的隔離帶上，室內覆蓋系統的無源部分支持的工作頻率范圍為800MHz～2500MHz，RFID信號完全可以在室內覆蓋系統中傳輸。因此，可以將RFID技術與室內覆蓋系統相結合，實現室內覆蓋系統無源部分的物聯網。

　　“室內覆蓋監測系統”由軟件和硬件組成，系統框圖如圖1所示。

　　硬件設備主要由安裝在基站機房的監測主機、與干線放大器并聯安裝的監測路由、安裝在饋線末梢的監測從機以及安裝在網管機房的監測服務器組成。監測主機內有RFID讀頭，監測從機內有RFID標簽，由于RFID信號無法通過GSM干線放大器，因此需要監測路由作為監測主機和監測從機的通信橋梁。監測主機與網管中心服務器采用無線方式連接，監測主機和監測從機通過原有的室分饋線連接。系統監測室內覆蓋有源設備、無源器件、天饋線的狀態，當狀態發生異常時，監測主機將異常告警信息通知網管中心和相關維護人員;當需要了解某個設備或器件的狀態時，也可通過網管中心向監測主機下發查詢指令，監測主機將設備或器件的當前狀態返回給網管中心，通過網管中心和監測主機的交互，實現室內覆蓋設備和無源器件的有效監測。

　　4.1 具體案例

　　為驗證室內覆蓋監測系統功能的可行性和穩定性，在中國移動廈門分公司的大力支持和配合下做了試點工程，具體方案如下：

　　本次室內覆蓋監測系統安裝設備數量為1個主機單元、72個從機單元和1個合路器。主機單元和合路器安裝于機房標準機柜內，從機分別安裝于1號樓、2號樓、-1層和-2層的天線與饋線之間，設備安裝如圖2所示： 　　室內覆蓋監測系統的監測信號通過耦合器并入到原先的室分系統中，主機自身發射信號通過耦合器、功分器、合路器、饋線等無源器件傳輸到各個從機中，從而實現主機對各個從機的監控。監測主機具有短信和GPRS通信功能，系統有任何告警可及時通過主機同時發送到監控中心、移動管理人員和維護人員手機上。

　　4.2 案例測試

　　通過監測中心軟件可以獲得監測從機反饋回來的信息，如天線的位置、功率和駐波等信息。

　　部分測試示意圖如圖3所示：

　　4.3 軟件試驗情況

　　(1)場景說明：人為將天線與饋線斷開，從而達到模擬室內覆蓋系統鏈路損斷或者鏈路出現故障的現象。

　　(2)網管中心接收到的告警信息包含告警類型、告警時間、告警解除時間、告警號碼、告警天線位置和告警內容，如圖4所示：

　　(3)監控主機將異常告警發送到相關人員手機：斷開1號樓11層天線1的從機后，監控中心及時收到告警信息，并迅速把告警信息發送到預先設置好的代維人員手機上;主機掉電會出現告警，電源恢復后則出現告警解除。

　　4.4 案例小結

　　經過一系列驗證和研究，室內分布運維管理系統工作穩定可靠、監測數據準確、能夠提供參數設置和查詢、告警及時、能同時將告警信息發送到多個維護人員的手機上，并且符合室內覆蓋的標準和要求，掛接牢固、走線規范。同時，本次試點也驗證了以下功能：

　　(1)實現了室內覆蓋系統無源器件的有效監控，故障可定位到室內覆蓋天線末梢;

　　(2)當天線斷開后，6分鐘左右將告警信息發送到相關人員的手機和網管中心;

　　(3)后臺網管呈現告警信息，并可通過狀態查詢，定位出故障天線的樓層和天線號;

　　(4)在網管中心呈現出室內覆蓋系統的拓撲結構，方便室內覆蓋天線查找和故障定位，自動統計出主機設備下掛的從機個數;

　　(5)系統可實時監測室內覆蓋系統的狀態;

　　(6)快速發現、定位故障;

　　(7)工程施工方便、工程量小、工期短。

　　5 結論

　　綜上所述，室內覆蓋監測系統采用RFID技術可以實現對室內覆蓋系統的監測。室內覆蓋監測系統的引入，具有對信號源設備的功率監測、無源鏈路的監測和及時告警功能，實現對室內覆蓋系統一體化的監測，大幅提高了管理人員對于室內覆蓋系統的感知度。

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