具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元的制作方法

本发明涉及gsm-r无线移动通信系统领域，具体是一种具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元。

背景技术：

分布式基站系统已经在中国铁路gsm-r通信系统成功应用，铁路主要采用宏基站与分布式基站结合使用来保证铁路gsm-r通信系统通信质量。目前分布式基站rru主要还是采用铸铝机箱设计，适合室外型安装方式。

但既有线改造较多rru安装于封闭的机房里，机房内无空气流动，rru属于发热设备，因此rru在封闭的机房内散热效果不好，特别在夏天时，设备故障率偏高且模块寿命缩短，不利于铁路安全运行。

另铸铝机箱rru在实际应用过程中，发现一旦模块故障不便于维修，模块更换拆卸难度大，整机更换重要太重不便于携带。

目前大部分rru未实现模块冗余备份，采用整机冗余备份，这样切换时间较长，组网复杂，需求光纤资源较多等问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元，采用机架式单元化设计，单元支持热插拔，具备模块单元冗余备份、具有可视化故障显示功能。

本发明采用机架式设计构架方式，包括电源单元pwr、载频单元rdu、核心处理单元dpu、风扇单元fan、接口单元rub，核心处理单元dpu与载频单元rdu、风扇单元fan、接口单元rub通过rs485总线和rs232连接，相互数据通信；各单元均设置有备份单元，备核心处理单元dpu之间采用rs232双工通信方式连接。

机架式射频拉远单元接收到bbu的基带数据，由经过核心处理板协议解析，输出射频信号，经bts载频单元放大后发射出去。机架式射频拉远单元从gsm-r终端接收到的上行的信号经接收电路，将射频转换成基带数据，通过光纤传回给bbu。

进一步改进，所述的各单元为热插拔结构。

进一步改进，所述的风扇单元fan支持高、中、低三档自动控制模式，根据环境温度和模块温度自动控制风速

进一步改进，所述的每个模块单元面板具有运行状态显示指示灯。

本发明有益效果在于：

1、采用机架式单元化设计，单元支持热插拔，适合机房室内安装与维护；

2、采用风冷散热方式，适合封闭的机房使用。风扇控制支持高、中、低三档自动控制模式，根据环境温度和模块温度自动控制风速，使设备一直处理最佳温度环境工作，增加设备使用寿命，减少模块故障，提高gsm-r系统可靠性和安全性；

3、具备模块单元冗余备份：模块单元采用1+1热备冗余设计，如电源单元，数字处理单元，载频单元等，软件采用泰通独特的“异常处理”机制：①一旦模块故障后，自动切换至备用模块工作；②网管可设定备用模块自查时间，即可以在网管软件上设置备用模块的自查时间，一般设置时间为铁路“天窗点”，确保备用模块一直处理正常状态，避免当主用模块故障后，自动切换至备用模块发现备用模块也处于故障的；③软件具备“主备交替工作模式”即主用模块与备用模块可设定在规定时间内（一般选择铁路“天窗点”）相互切换，也可设定各自工作周期。此功能大大提高了设备本身的可靠性，满足中国铁路高可靠性的应用要求。

4、具有可视化故障显示功能：每个模块单元面板具有运行状态显示，通过指示灯能够了解到内部模块运行状态，便于维护和定位故障；

5、具有分集接收功能：具有独立的分集接收端口，设备内部提供独立的分集通道，不仅对接收通道具有冗余备份功能，还能提高3-5db接收灵敏度；

6、支持多种组网方式：本设备与bbu通信时，满足各种铁路应用的分布式光纤组网，如星型、环型、菊花链型、交织型等。

7、具有光旁路功能：当使用菊花链型、环型组网时，具有设备故障后，光路自动短路功能，即当某台设备停电或数字处理单元故障（如cpu死机、fpga死机等）时，可以自动将设备的输入光纤和输出光纤自动短路，保证后续设备能正常工作，大大提高了系统组网的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为机架式射频拉远单元原理框图。

图2为机架式射频拉远单元系统构成图。

图3为柜体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明结构如图1和图2所示，采用机架式设计构架方式，包括电源单元pwr、载频单元rdu、核心处理单元dpu、风扇单元fan、接口单元rub，核心处理单元dpu与载频单元rdu、风扇单元fan、接口单元rub通过rs485总线和rs232连接，相互数据通信；各单元均设置有备份单元，备核心处理单元dpu之间采用rs232双工通信方式连接。

进一步改进，所述的各单元为热插拔结构。

进一步改进，所述的风扇单元fan支持高、中、低三档自动控制模式，根据环境温度和模块温度自动控制风速

进一步改进，所述的每个模块单元面板具有运行状态显示指示灯。

本发明安装在柜体中如图3所示，采用1100*600*600机柜，从上至下共四层：

第一层为交流电源输入及分配单元。

第二层从左向右依次为主dpu（核心处理单元）、rub接口单元、备dpu（核心处理单元）。

第三层从左向右依次为主rdu载频单元、主pwr（电源）单元、备pwr（电源）单元、备rdu载频单元。

第四层为fan单元，含风扇和过滤网。

本发明功能要求如下：

1、多种组网方式

bbu与机架式射频拉远单元之间支持星型、链型、环型、交织型等组网方式。

2、冗余备份

电源单元、bts射频单元模块、数字处理单元等关键部件的冗余备份，并具备自动切换功能。

(1)电源单元热备份

电源单元采用并联方式连接，主备电源采用热备份方式，保证了电源模块间无缝切换。

(2)bts射频单元模块冗余备份

采用主、备bts射频单元方式进行冗余备份。设备默认工作bts射频单元为主用即主用bts射频单元射频通道打开，备用bts射频单元射频通道关闭。当主用bts射频单元发生故障（能够模拟bts射频单元故障告警）时，设备自动切换至备用bts射频单元即先关闭主用bts射频单元开关，再打开备用bts射频单元开关。

3数据传输接口

具有以太网透传通道（以太网传输速率≥10mbps）透传通道，其中rru中有2块数字处理板各有1个wlan口，在rub接口单元中进行主备通道切换控制。

4安装要求

1）机架式射频拉远单元安装在机房室内；

2）占地空间：机架式射频拉远单元将每个机柜的占地面积限制在0.9平方米，因为安装和维护工作进行，前后机柜门要打开到90度的位置；

4）供电电源和接地点：电源和接地点尽可能就近接入，要便于找到设备接地点；

5）新建机房，应采用最佳接地方案。若为扩建，应尽可能与现有设备合用现有的接地装置；

6）保证综合接地或联合接地电阻小于10ω。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。