面式覆盖综合无线光纤中继器的制作方法

本发明是无线通信中继传输技术，适用于对无线通信系统的中继传输，属于无线通信技术领域。

背景技术：

在目前的铁道线路中，存在有公网无线通信系统及专网无线通信系统，所谓公网无线通信系统即指GSM、CDAM、WCDMA、TD-SCDAM、CDMA2000等无线通信系统,所谓专网无线通信系统，即指常规调度无线通信系统、单工对讲无线通信系统等，在现有的技术中，对上述无线通信系统都有各自专用的中继设备，但由于山区铁路、公路及隧道的位置、建筑限界等特殊因素，在这些地区中，不能将所有的中继设备都安装于其中去满足各个无线通信系统的中继需求，特别是由于各个无线通信系统的网络规划不一致，各自的基站、传输路由及用户分布不一致，因此现有的中继设备不能适用于在该类地区对各个系统用户的中继通信要求；与本发明相近似的对比技术为：专利号2009100595463，铁道无线综合中继设备，其中介绍了解决这些问题的一些方案，但为用于链状或线性环境的中继覆盖，存在有一定的缺陷，不能适于对面状环境，如森林、山区及平原的无线通信覆盖。

技术实现要素：

鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种面式覆盖综合无线光纤中继器，使得该面式覆盖综合无线光纤中继器能够为处在公路及隧道内、森林、山区及平原的链状或面状环境下，任意位置的公网无线通信系统的基站与用户之间，及专网无线通信系统的用户之间提供无线通信中继传输服务，并需要尽可能减少同频干扰，适用于多种公网及专网组网需求条件的特点。

为达到上述目的，本发明介绍一种面式覆盖综合无线光纤中继器面式覆盖综合无线光纤中继器，其中所述的面式覆盖综合无线光纤中继器主要由光传输接收器、光传输发送器、电源、微处理器、天线馈线系统、无线接收模块、无线发射模块所构成，其特征在于，所述光传输接收器由光纤、时分复用器、与对应时分解复用器输出信号通道数量相等的光电接收转换器构成，所述光传输发送器是指由光纤、时分复用器、与对应时分复用器输入信号通道数量相等的光电发送转换器构成，所述的面式覆盖综合无线光纤中继器中有三个时分复用器，三个时分解复用器，四个一分三功分器，四个三合一合路器，两个发射载频变频器，一个一分四功分器，一个四合一合路器，各个光电转换发送器的光信号输出端分别与时分复用器的各个光信号输入端相连接，各个光电转换接收器的光信号输入端分别与时分解复用器的各个光信号输出端相连接，根据所述的面式覆盖综合无线光纤中继器所使用的无线接收模块、无线发射模块的工作制式、频段及频点，所述的面式覆盖综合无线光纤中继器中的各个部件模块采用以下连接：

（1）专网无线接收模块的接收载频信号输出端与一个发射载频变频器的信号输入端相连接，该发射载频变频器的信号输出端与一分四功分器的输入端相连接，一分四功分器的输出端分别与四合一合路器的一个输入端、三个三合一合路器的各自的一个输入端相连接，该三个三合一合路器的输出端分别与不同传输方向上的光传输发送器的一个电信号输入端相连接，这样可以实现专网无线接收模块的接收载频信号进行发射载频变频后通过本面式覆盖综合无线光纤中继器的专网无线发射模块进行无线发射及通过光传输发送器向多个其他的面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输；专网无线发射模块的发射载频信号输入端与一个发射载频变频器的发射载频信号输出端相连接，该发射载频变频器的信号输入端与四合一合路器的输出端相连接，四合一合路器的三个输入端分别与三个一分三功分器各自的一个的输出端相连接，该三个一分三功分器另一输出端分别与三个不同输出方向的三合一合路器的输入端相连接，该三个一分三功分器的输入端分别与不同传输方向上的光传输接收器的一个电信号输出端相连接，这样可以实现将通过光传输接收器收到的一个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的专网射频载频信号通过本面式覆盖综合无线光纤中继器进行射频载频变频后通过专网无线发射模块进行无线发射，并将该射频载频信号通过光传输发送器向另外的其他面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输；

（2）公网下行载频信号无线接收模块的载频信号输出端与一分三功分器的输入端相连接，该一分三功分器的输出端分别与向三个不同传输方向的其他多个面式覆盖综合无线光纤中继器传输下行载频信号的光传输发送器的一个电信号输入端相连接，执行将无线接收模块接收的公网下行载频信号通过光传输发送器向其他多个面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输方法，公网上行载频信号发射模块的发射载频信号输入端与三合一合路器的信号输出端相连接，三合一合路器的输入端分别与三个不同传输方向的光传输接收器接收上行载频信号的一个电信号输出端相连接，这样可以实现将通过光传输接收器接收到的多个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的公网上行载频信号进行合并后通过公网上行无线发射模块将该合路载频信号发射出去的传输；

（3）公网上行载频信号无线接收模块的接收载频信号输出端及另外两个输出上行载频信号的光传输接收器的一个电信号输出端分别与同一个三合一合路器的输入端相连接，该三合一合路器的输出端与向另一传输方向的光传输发送器的一个电信号输入端相连接，这样可以实现将无线接收模块接收的公网上行载频信号与通过光传输接收器接收到的一个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的公网上行载频信号合路后通过光传输发送器向另一个其他的面式覆盖综合无线光纤中继器发送光信号的传输；接收输出公网下行载频信号的光传输接收器的一个电信号输出端与一分三功分器的输入端相连接，该一分三功分器的输出端分别与公网下行载频信号发射模块的载频信号输入端及另外两个传输方向的光传输发送器的一个电信号输入端相连接，这样可以实现将通过光传输接收器接收到的一个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的公网下行载频信号由本面式覆盖综合无线光纤中继器的公网载频信号发射模块进行无线发射及通过光传输发送器将该载频信号向另外两个面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输。

本发明所述的面式覆盖综合无线光纤中继器，还可以是其特征在于，在面式覆盖综合无线光纤中继器中有多个不同工作制式、频段及频点的无线接收模块及无线发射模块，其工作制式可以为GSM、CDMA、TD-SCDMA/LTE、WCDMA、CDMA2000、扩频微波、集群通信及模拟调频制式等，根据设置的无线收发模块数量，设置对应的多个三合一合路器，多个一分三功分器，多个四合一合路器，多个一分四功分器，多个变频器，这样可以为多个不同制式及工作频段的无线通信系统同时提供中继传输，提高本发明的应用范围。

本发明所述的面式覆盖综合无线光纤中继器，还可以是其特征在于，在面式覆盖综合无线光纤中继器中的无线接收模块及无线发射模块为宽频带工作模块，光传输接收器及光传输发送器中的光电接收转换器及光电发送转换器为宽频带工作模块，在各个模块的载频电信号输入输出端都设置有对应各个工作频段及工作频点的带通滤波器，这样可以为更多的无线通信系统提供中继传输，且能够降低造价，方便实施。

本发明所述的面式覆盖综合无线光纤中继器，还可以是其特征在于，在面式覆盖综合无线光纤中继器中对应于专网的接收载频信号带通滤波器输出端至功分器或发射载频变频器之间都串接有一个载频信号传输逻辑控制器，即：光传输接收器的专网载频电信号输出端的专网载频带通滤波器与功分器之间及专网无线接收模块输出端的专网载频带通滤波器与发射载频变频器之间，载频信号传输逻辑控制器构成如附图6中所示，该载频信号传输逻辑控制器中有一个延时器（f），两个电子开关（g）、（h），一个A/D转换器（d），即交直流转换器，载频带通滤波器的输出端（e）与延时器（f）输入端相连接，延时器（f）及两个电子开关（g）、（h）的信号输入输出端为串联连接，A/D转换器（d）的交流输入端与最末一个电子开关（h）的信号输出端相连接，各个载频信号传输逻辑控制器中的A/D转换器的直流信号输出端（c）与其他两个载频信号传输逻辑控制器中的一个电子开关的开关控制信号输入端相连接，各个电子开关为静态闭合工作状态，其中（a）、（b）为电子开关的开关工作状态控制信号输入端，分别与其他的载频信号传输逻辑控制器的A/D转换器的直流信号输出端相连接，载频信号传输逻辑控制器执行对无线接收输出的载频信号及光传输系统接收输出的载频信号中只选择一个载频信号能够输出到对应功分器或发射载频变频器进行载频信号发送的传输方法，这样可以实现载频信号传输逻辑控制器执行对无线接收输出的载频信号及光传输系统接收输出的载频信号中只有一个载频信号能够输出到对应功分器或发射载频变频器的信号输入端的工作功能，可以使得在多个面式覆盖综合无线光纤中继器的交织覆盖区中避免多个转信路径带来的多径干扰，降低本发明在使用中产生的干扰。

本发明所述的面式覆盖综合无线光纤中继器，还可以是其特征在于，在面式覆盖综合无线光纤中继器中的载频信号传输逻辑控制器中的电子开关有两个以上，其数量与该面式覆盖综合无线光纤中继器中的专网无线通信载频信号接收引入输入的数量相对应，如：本附图6考虑的是三个方向的输入，即一路无线载频接收，两路光传输接收，则设置了两个串联电子开关，对同一载频信号而言，每增加一路该载频信号的输入来源，则增加一个载频信号传输逻辑控制器，且在每一个载频信号传输逻辑控制器中增加一个串联电子开关，这样可以使得本发明可以用于有一对多点的组网应用，使得本发明的应用更加灵活。

本发明所述的面式覆盖综合无线光纤中继器，还可以是其特征在于，在面式覆盖综合无线光纤中继器中的时分复用器的部分光信号输入端及时分解复用器的部分光信号输出端与光纤相连接，这样可以使得无线基站的引入信号采用光纤接入，便于本发明的实施及应用。

本发明所述的面式覆盖综合无线光纤中继器，还可以是其特征在于，是在面式覆盖综合无线光纤中继器中有一个工作状态数据采集器及指令执行器，工作状态数据采集器及指令执行器的信号输入输出端与光传输收发器的电信号输入输出端分别相连接；这样，该工作状态数据采集器可以实现将各个模块的工作状态参数进行采集并通过光传输发送器发送到远程监控系统，指令执行器通过光传输接收器接收远程监控系统的操作指令及工作参数，并对面式覆盖综合无线光纤中继器中的各个功能模块级器件进行工作参数设置及工作状态控制可以使得本发明具有远程监控的功能，方便对本发明的远程维护管理。

本发明的工作原理及有益效果

根据中继器所设置的位置情况，选择对应的无线收发模块的工作制式及工作频段、频点；在面式覆盖综合无线光纤中继器中，设置有专网无线收发模块，当该无线接收模块收到专网通信系统的载频信号时，通过发射载频变频器将其变换为另一发射载频信号，并通过一分四功分器将其分别通过本中继器的无线发射模块发射及光传输系统向三个方向的其他面式覆盖综合无线光纤中继器接收并转发该变换后的载频信号，由相邻各个面式覆盖综合无线光纤中继器的专网用户接收，对发射载频信号进行变频的目的是为了避免回授自激，当本面式覆盖综合无线光纤中继器通过光传输系统接收到其他面式覆盖综合无线光纤中继器转发来的专网无线通信载频信号时，通过四合一合路器合并后通过发射载频变频器变换为另一发射载频信号后由无线发射模块发射出去，供与本面式覆盖综合无线光纤中继器相邻的专网用户接收，这里的发射载频变频器，根据专网无线通信系统的需求情况设置是否予以变频，即：可以予以变频，也可以不予以变频，这样可以减少同频干扰；对临近公网基站的近端面式覆盖综合无线光纤中继器，设置的无线收发模块中有对应的公网基站载频收发模块，当该无线接收模块接收到的公网基站发射的下行载频信号时，通过一分三功分器分成三路，并将其通过光传输系统向其他三个方向上的远端面式覆盖综合无线光纤中继器接收转发，供相邻于远端面式覆盖综合无线光纤中继器的公网用户接收，当该近端面式覆盖综合无线光纤中继器通过光传输系统接受到其他三个方向上的远端面式覆盖综合无线光纤中继器转发来的公网用户发送的上行载频信号时，通过三合一合路器将其合并，再通过无线发射模块发射出去，供相邻的基站接收，对应于该公网无线通信系统的远端面式覆盖综合无线光纤中继器，设置其的无线收发模块中有对应的公网移动用户收发模块，当该无线接收模块接收到的公网移动用户发射的上行载频信号时，通过三合一合路器，将该上行载频信号及通过光传输系统接收到的另一个远端面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的公网上行载频信号合并，然后通过光传输系统将该合路载频信号发送到公网基站近端面式覆盖综合无线光纤中继器发送出去，由相邻的公网基站接收；这样，就完成了公网无线通信系统的基站与移动用户之间的双向通信中继传输，也实现了专网无线通信用户的双向通信中继传输，由于有多方向的传输功能方法，因此可以应用于公路、隧道、森林、山区及平原的链式或面式环境。

附图说明

图1是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器面式覆盖综合无线光纤中继器的传输工作方法中的面式覆盖综合无线光纤中继器整体模块配置图。

图2是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器中的专网传输连接图；

图3是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器中的公网传输连接图；

图4是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器中的公网传输连接图；

图5是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器中的光传输收发器的构成图；

图6是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器中的载频信号传输逻辑控制器构成图。

具体实施方式

以下以附图为例说明本发明的实施例。

图1至图4中的相同的编号所对应的器件及模块名称及功能相同，但各自的工作制式、频段及频点有可以不同。

图1是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器的面式覆盖综合无线光纤中继器整体模块配置图，其中：

（1）为无线接收模块，采用对应公网无线通信系统及专网无线通信系统工作制式、频段、及频点的无线接收模块，分别接收无线公网上行或下行载频信号及专网无线载频信号；（2）为无线发射模块，采用对应公网无线通信系统及专网无线通信系统工作制式、频段、及频点的无线接收模块，分别发射无线公网上行或下行载频信号及专网无线载频信号；无线收发模块与常规天线、射频馈线、功分器及双工器等组成天线馈线系统相连接；（3）、（12）、（19）为光传输接收器，分别由三个时分解复用器及对应输出信号通道数量相等的光电接收转换器构成，（6）、（9）、（20）为光传输发送器，由两个时分复用器及对应输入信号通道数量相等的光电发送转换器构成，其构成见附图5所示；（3）、（9）为同一传输方向上的光传输收发器；（6）、（9）为同一传输方向上的光传输收发器；（4）、（7）、（10）、（13）为一分三功分器；（5）、（8）、（11）、（14）为三合一合路器；（15）、（16）为发射载频变频器，实现将输入发射载频信号变换为设定的另一个发射载频信号，发射载频信号变频，即变换成另一发射频点或频段的载频信号，特指不是变频为基带信号或中频信号，并根据组网情况设置变频或不予变频；（17）为四合一合路器，（18）为一分四功分器。

按照面式覆盖综合无线光纤中继器所处的位置情况，选择不同的无线收发模块，并对其器件及模块选择采用以下的连接：

图2是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器的专网传输连接图，其中：

专网无线接收模块（1）的接收载频信号输出端与一个发射载频变频器（15）的信号输入端相连接，该发射载频变频器（15）的信号输出端与一分四功分器（17）的输入端相连接，该一分四功分器（17）的输出端分别与四合一合路器（18）的一个输入端、两个三合一合路器（5）、（8）各自的一个输入端相连接，该两个三合一合路器（5）、（8）的输出端分别与不同传输方向上的光传输发送器（9）、（12）的电信号输入端相连接，执行将专网无线接收模块的接收载频信号进行发射载频变频后通过本面式覆盖综合无线光纤中继器的专网无线发射模块进行无线发射及通过光传输发送器向多个其他的面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输方法，这里所谓的发射载频信号变频，即变换成另一发射载频信号，特指不是变频为基带信号或中频信号，专网无线发射模块的发射载频输入端与一个发射载频变频器（16）的信号输出端相连接，该发射载频变频器的信号输入端与四合一合路器（18）的输出端相连接，四合一合路器（18）的输入端分别与两个一分三功分器（4）、（7）各自的一个输出端相连接，该两个一分三功分器各自的另一输出端分别与两个不同输出方向的三合一合路器（5）、（8）各自的一个输入端相连接，该两个一分三功分器（4）、（7）的输入端分别与不同传输方向上的光传输接收器（3）、（6）的电信号输出端相连接，执行将通过一个方向上的光传输接收器接收到的一个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的专网载频信号通过本面式覆盖综合无线光纤中继器进行发射载频变频后通过专网无线发射模块进行无线发射，并将该载频信号通过光传输系统向另外的其他面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输；

图3是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器的公网传输连接图，其中：

公网下行载频信号无线接收模块的载频信号输出端与一分三功分器（10）的输入端相连接，一分三功分器（10）的输出端分别与与向两侧不同传输方向的其他多个面式覆盖综合无线光纤中继器传输下行载频信号的光传输发送器（9）、（12）各自的一个电信号输入端相连接，执行将无线接收模块的接收的公网下行载频信号通过光传输发送器向其他多个面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输方法，公网上行载频信号发射模块（2）的发射载频信号输入端与三合一合路器（11）的输出端相连接的输入端相连接，三合一合路器（11）的输入端分别与两侧不同传输方向的光传输接收器各自接收上行载频信号的一个电信号输出端相连接相连接，执行将通过光传输接收器接收到的多个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的公网上行载频信号进行合并后通过公网上行无线发射模块将该合路载频信号发射出去的传输；

图4是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器的公网传输连接图，其中：

公网上行载频信号无线接收模块（1）的接收载频信号输出端及一个输出上行载频信号的光传输接收器（3）的一个电信号输出端分别与同一个三合一合路器（11）的输入端相连接，该三合一合路器的输出端与向另一传输方向的光传输发送器（6）的一个电信号输入端相连接，执行将无线接收模块接收的公网上行载频信号与通过光传输接收器接收到的一个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的公网上行载频信号合路后通过光传输发送器向另一个其他的面式覆盖综合无线光纤中继器发送光信号的传输方法，接收输出公网下行载频信号的光传输接收器（6）的一个电信号输出端与一分三功分器（10）的输入端相连接，该一分三功分器的输出端分别与公网下行载频信号发射模块（2）的载频信号输入端及另一传输方向的光传输发送器（9）的一个电信号输入端相连接，执行将通过光传输接收器接收到的一个其他面式覆盖综合无线光纤中继器发送来的公网下行载频信号由本面式覆盖综合无线光纤中继器的公网载频信号发射模块进行无线发射及通过光传输发送器将该载频信号向另一个面式覆盖综合无线光纤中继器进行光信号发送的传输；

图5是本发明一实施例的面式覆盖综合无线光纤中继器的光传输收发器构成图，其中：

A为光传输接收器，B为光传输发送器，①、②为光纤，③为时分解复用器，④为时分复用器，⑤－1～⑤－n为各个载频传输通道的光电接收转换器，⑥－1～⑥－n为各个载频传输通道的光电发送转换器, 各个光电转换接收器⑤－1～⑤－n的光信号输入端分别与时分解复用器③的光信号输出端相连接，光传输接收器A实现将光纤输入的单路光信号通过时分解复用器转换成对应的多路光信号，再将多路光信号转换成各个对应的多路载频信号输出的功能，各个光电转换发送器⑥－1～⑥－n的光信号输出端分别与时分复用器④的光信号输入端相连接，光传输发送器B实现将输入的各路载频信号转换成对应的多路光信号，再将该多路光信号通过时分复用器合路成一路光信号并发送到光纤进行传输的功能；

按照上述说明配置各个功能模块、元器件、连接相关器件模块及为微处理器编写控制程序及设置工作参数，即可完成本发明的实施。

本发明所介绍了一种由电源、微处理器、天线馈线系统、光纤、无线接收模块、无线发射模块、光电转换发送器、光电转换接收器、时分复用器、时分解复用器、合路器、功分器、发射载频变频器所构成的面式覆盖综合无线光纤中继器，所述的面式覆盖综合无线光纤中继器能够应用于公路、隧道、森林、山区及平原的链式或面式环境中，为处在中继器覆盖区间内的任意位置的公网无线通信系统的基站与用户之间，及专网无线通信系统的用户之间提供无线通信中继传输服务，且具有干扰小，适用于多种公网及专网组网需求条件的特点。