專利名稱：一種無電池的直放站遠端掉電告警的系統及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信網絡覆蓋及優(yōu)化領域，主要是一種無電池的直放站遠端掉電告警的系統及方法。
背景技術：
在我國移動通信網絡中采用了大量的直放站設備。直放站通過將基站信號放大用以實現對基站信號受限地區(qū)的覆蓋。與此同時，直放站的引入也增加了網絡拓撲的復雜性。為了實現對直放站設備的統一監(jiān)控、管理與維護，進而確保其在網絡中所承擔的傳輸質量，各運營商正在逐步建立針對直放站設備的統一監(jiān)控網絡。其中，告警處理機制是實現對直放站設備有效監(jiān)控的關鍵。只有將設備產生的告警及時、準確地上報到網管中心，才能實現問題的快速定位，從而盡早解決可能影響網絡質量的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述技術的不足，而提供一種無電池的直放站遠端掉電告警的系統及方法，一種成本更低，更為有效的解決方法，保證數字光纖直放站移動信號延伸覆蓋網絡的穩(wěn)定性和可靠性。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案這種無電池的直放站遠端掉電告警的系統，包括遠端機和近端機，近端機接收基站耦合的信號，通過光纖傳給遠端機，經過放大后發(fā)送給移動終端；上行遠端機接收移動終端的信號，通過光纖送給近端機，通過饋線送給基站；在遠端機上設置有硬件續(xù)電電路模塊，遠端機正常工作時，遠端機電源模塊給硬件續(xù)電電路模塊充電，遠端機斷電時或者電源故障時，硬件續(xù)電電路模塊作為后備電源給遠端機繼續(xù)供電lOms-lOOms，同時遠端機將掉電告警信息通過光纖線傳給近端機，近端機得到信息后傳給監(jiān)控中心，從而使得監(jiān)控中心能夠得到遠端機的掉電異常狀況的信息，采取措施來保障數字光纖直放站的設備仍然能夠正常通信。所述的硬件續(xù)電電路模塊包括大電容Cl，限流電阻Rl、R2，肖特基二極管Dl、D2，12V電源通過限流電阻Rl、R2并聯后串接與大電容Cl相連；大電容Cl與肖特基二極管Dl正向串接后，一路與DC/DC模塊相連接，另一路反向串接肖特基二極管D2與12V電源相連。本發(fā)明所述的這種無電池的直放站遠端掉電告警的方法，該方法的步驟如下遠端機正常工作時，遠端機電源模塊給硬件續(xù)電電路模塊充電，遠端機斷電時或者電源故障時，用硬件續(xù)電電路模塊作為后備電源替代蓄電池給遠端機繼續(xù)供電IOms-IOOms ;同時遠端機將掉電告警信息通過光纖線傳給近端機，近端機得到信息后傳給監(jiān)控中心，保證停電后電源故障告警信息即時上報給監(jiān)控中心。更進一步的，在遠端機斷電時或者電源故障后的IO-IOOms的時間內，將遠端機電源的掉電告警信息打包到遠端機FPGA內部幀中，通過光纖發(fā)送給近端機；近端機接收幀后將掉電告警信息存放于一個寄存器中，近端機監(jiān)控部分去讀取這個存放遠端機的掉電告警信息的寄存器，得到遠端機電源模塊信息。
本發(fā)明有益的效果是該方法采用了遠端機掉電時電容供電的方式將遠端掉電告警信息上報給近端機和監(jiān)控中心，我們利用了電容的儲能特性，在遠端掉電時利用大電容替代電源模塊給遠端機器短時供電，使遠端機有充足的時間將遠端機的掉電告警信息傳送給近端機和監(jiān)控中心。該方法既避免了蓄電池容易漏液的問題，也降低了系統的成本，簡化了系統結構。


圖I是數字光纖直放站系統示意圖；圖2本發(fā)明的硬件續(xù)電電路圖；圖3直放站級聯網絡架構圖；圖4本發(fā)明的模塊原理圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖及舉例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的舉例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖I是數字光纖直放站系統框圖，該系統包括有近端機和遠端機，近端機接收基站耦合的信號，通過光纖傳給遠端機，經過放大后發(fā)送給移動終端。上行遠端機接收移動終端的信號，通過光纖送給近端機，通過饋線送給基站。同時，遠端機將各種監(jiān)控狀態(tài)通過光纖傳送給近端機，近端機將各種監(jiān)控的信息通過有線和無線的方式上報給監(jiān)控中心。圖2是本發(fā)明的硬件續(xù)電電路圖，R1，R2為限流電阻，它的作用是在遠端機電源模塊給大電容Cl充電時限流。Dl，D2為肖特基二極管，壓降O. 3V左右，Dl作用是保證電容充電過程通過兩個限流電阻對其進行充電，防止直接由D2通路對Cl充電導致短路。D2的作用是防止在電容放電時對電路上其他使用12V的模塊反灌，保證大電容單獨對DC/DC模塊供電。該電路工作原理為I、遠端電源正常工作時，電源模塊12V輸出給DC/DC供電，同時通過限流電阻Rl，R2給大電容Cl充電。2、當遠端機電源故障時，12V斷路，DC/DC輸入端電壓變?yōu)?V，此時，Dl兩端產生壓差，大電容Cl開始給DC/DC供電。電容上電量開始減少，一直到輸出電壓低于DC/DC模塊的最小電壓轉換值5V，則電容的總儲能為W= / 5121/2*CV2=0. 375W，DC/DC模塊單位能耗P為7. 6W/秒左右，所以放電時間T=W/P=50mS左右。實際示波器測試遠端機掉電后電容能夠持續(xù)供電70mS左右。在直放站系統使用中，一臺近端機經常需要級聯很多級遠端，圖3是直放站的級聯網絡架構圖，一臺近端機4個光口，最多級聯32臺遠端機。每臺遠端機都有一個設備編號且不能相同。初始化的時候，通過上位機，對每臺遠端機進行設備編號的設置。遠端機將設備編號存放在CPRI協議幀結構的特定位置處。此應用中的CPRI協議是由4096字節(jié)組成的巾貞結構(定義為超巾貞)，每個字節(jié)為16bits,每個16字節(jié)組成一個基巾貞(一個超巾貞由256個基幀組成)。每個基幀的第一個字節(jié)是控制字，剩余15個字節(jié)是數據。因此一個超幀共有256個控制字，定義為0-255 (超幀的第一個控制字為定義為O)。設計中將設備編號存放在218、219、220、221這4個控制字(近端機的每個光纖接口最多級聯8個遠端機，每個設備編號是8bits)。其次，每臺遠端機都有一個輸出路由地址，如圖3，值為2-9。路由地址為2的遠端機的設備編號存放到218的高8位，路由地址為3的遠端機的設備編號存放到218的低8位，根據這樣的排序，將8臺遠端機的設備編號根據各自輸出的路由地址存到相應的控制字。圖4是本發(fā)明的模塊原理圖，正常工作時遠端機的電源模塊給遠端機供電，同時一直給續(xù)電電路模塊供電，大電容一直處于充滿電的狀態(tài)。當遠端機斷電時，電容開始放電，替換電源模塊給DC/DC模塊供電，使得遠端機可以在短時間內正常工作。遠端機上的FPGA芯片管腳檢測到電源模塊的掉電指示管腳DC OK被拉高(高電平電源掉電告警，低電平正常)，將該信息進行一種簡單的編碼，即將高電平擴展到4位的數據4’ blOlO，低電平擴展到4位的數據4’ bOlOl，通過CPRI協議幀組包。因為一臺近端機最多可以連接8臺遠端機，所以掉電告警信息需要4*8=32bits，將掉電告警信息存放在208、209這2個控制字(共32bits)，值為2的遠端機的掉電告警存放到208的高4位，值為3的遠端機的掉電告警存放到208的第9-12位，值為4的遠端機的掉電告警存放到208的第5_8位，8臺遠端機按照路由地址依次存放。最后，實時的將電源信息與設備編號通過光纖傳給近端機。 近端機軟件接收模塊接收到CPRI協議幀的幀頭信息后，要進行解幀處理。電源掉電告警信息的解包，需要近端機與遠端機同步穩(wěn)定(同步超過2秒視為同步穩(wěn)定)后，再進行解包操作，只接收5 (4’b0101，低電平，遠端電源供電正常)與A (4’bl010，高電平，遠端掉電告警)這兩個數據。設備編號的解包也需要近端機與遠端機同步穩(wěn)定后再進行解包操作，且解包出的數據在4個超幀的時間內保持不變，才確定是其中一個遠端機的設備編號。最后，將相應的電源告警信息與設備編號相互對應，需要一個深度為256,寬度為28的RAM，將值保存起來。當近端機與遠端機同步穩(wěn)定后，啟動一個計數器，其值的范圍在0-255之間，而設備編號值的范圍在1-254之間。這樣用這個計數器就可以掃描出近端機接收到的設備編號。當掃描到時，需要設置使能，由這個使能作為RAM的寫使能。一臺近端機共有4個光口，輪詢掃描4個光口的設備編號。以A光口為例，當A光口接收到一個設備編號，根據接收的是218、219、220、221的其中一個的高8位或低8位來設置對應RAM位置的寫使能，因此一個光口就有8種使能。由于一臺近端機最多可以級聯32臺遠端機，所以最多有32種使能。根據32種使能，將掃描到的設備編號與相應的電源告警信息存入RAM，實時的更新RAM表中的信息。存入信息需要上報給CPU，CPU和FPGA之間通過IIC通信，CPU定時將讀RAM的地址傳輸給FPGA，CPU發(fā)送過來的讀地址就是在網絡內的遠端機的設備編號，FPGA根據接收到的讀地址，將掉電告警信息送給CPU。從而實現遠端機掉電告警的功能。以上所述是僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和修飾，這些改進和修飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種無電池的直放站遠端掉電告警的系統，包括遠端機和近端機，近端機接收基站耦合的信號，通過光纖傳給遠端機，經過放大后發(fā)送給移動終端；上行遠端機接收移動終端的信號，通過光纖送給近端機，通過饋線送給基站；其特征在于在遠端機上設置有硬件續(xù)電電路模塊，遠端機正常工作時，遠端機電源模塊給硬件續(xù)電電路模塊充電，遠端機斷電時或者電源故障時，硬件續(xù)電電路模塊作為后備電源給遠端機繼續(xù)供電lOms-lOOms，同時遠端機將掉電告警信息通過光纖線傳給近端機，近端機得到信息后傳給監(jiān)控中心。
2.根據權利要求I所述的無電池的直放站遠端掉電告警的系統，其特征在于所述的硬件續(xù)電電路模塊包括大電容Cl，限流電阻R1、R2，肖特基二極管D1、D2，12V電源通過限流電阻R1、R2并聯后串接與大電容Cl相連；大電容Cl與肖特基二極管Dl正向串接后，一路與DC/DC模塊相連接，另一路反向串接肖特基二極管D2與12V電源相連。
3.一種無電池的直放站遠端掉電告警的方法，其特征在于該方法的步驟如下遠端機正常工作時，遠端機電源模塊給硬件續(xù)電電路模塊充電，遠端機斷電時或者電源故障時，用硬件續(xù)電電路模塊作為后備電源替代蓄電池給遠端機繼續(xù)供電lOms-lOOms ;同時遠端機將掉電告警信息通過光纖線傳給近端機，近端機得到信息后傳給監(jiān)控中心。
4.根據權利要求3所述的無電池的直放站遠端掉電告警的方法，其特征在于在遠端機斷電時或者電源故障后的IO-IOOms的時間內，將遠端機電源的掉電告警信息打包到遠端機FPGA內部巾貞中,通過光纖發(fā)送給近端機；近端機接收巾貞后將掉電告警信息存放于一個寄存器中，近端機監(jiān)控部分去讀取這個存放遠端機的掉電告警信息的寄存器，得到遠端機電源模塊信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無電池的直放站遠端掉電告警的系統及方法，在遠端機上設置有硬件續(xù)電電路模塊，遠端機正常工作時，遠端機電源模塊給硬件續(xù)電電路模塊充電，遠端機斷電時或者電源故障時，硬件續(xù)電電路模塊作為后備電源給遠端機繼續(xù)供電10ms-100ms，同時遠端機將掉電告警信息通過光纖線傳給近端機，近端機得到信息后傳給監(jiān)控中心。本發(fā)明有益的效果是該方法采用了遠端機掉電時電容供電的方式將遠端掉電告警信息上報給近端機和監(jiān)控中心，在遠端掉電時利用大電容替代電源模塊給遠端機器短時供電，使遠端機有充足的時間將遠端機的掉電告警信息傳送給近端機和監(jiān)控中心。該方法既避免了蓄電池容易漏液的問題，也降低了系統的成本，簡化了系統結構。
文檔編號H04L12/24GK102905293SQ20121036390
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權日2012年9月26日
發(fā)明者李勝朝, 潘禮, 褚如龍, 王利強, 金淮東 申請人:浙江三維無線科技有限公司