一种gsm-r铁路专用分布式基站的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及GSM-R无线移动通信系统领域，具体是一种GSM-R铁路专用分布 式基站。
【背景技术】
[0002] 目前在中国铁路GSM-R通信系统的BTS还是以宏基站为主。宏基站一般有专用的 机架，可以提供容量，具有以下的优缺点：
[0003] (1)优点：
[0004] ①容量大，需要机房，可靠性较好，维护方便。
[0005] ②覆盖能力：比较强，使用的场合较多；馈线长度大于70m时，馈线损耗较大，对覆 盖有一定的影响。
[0006] (2)缺点：设备价格较贵，需要机房，安装施工较麻烦，不易搬迀，灵活性差；我们 调查发现在宏基站工程设计和实际应用中，铁路设计院和铁路维护单位关注宏基站的缺 点，这些缺点也给铁路运维和建设增加大量的成本，并造成施工困难，工期长等。
[0007] 然而，结合宏基站的缺点，分布式基站能到了大家的关注和应用，现在公网上已经 大量的应用分布式基站，分布式基站的优点具体如下：
[0008] ①体积小，安装方便，不需要专门的机房，可以将设备放置在比较远的位置，用光 纤把信号送到发射点。
[0009] ②由于可以补偿拉远带来的传输延迟（基站侧芯片集成器用延迟的方法对传输 延迟进行补偿），与光纤直放站相比没有了延迟导致的各种问题。
[0010] ③覆盖能力：馈缆损耗很小，覆盖能力较强。
[0011] ④容量：占用基站一个扇区的容量。
[0012] 但现有的公网应用的分布式基站设备信号拉远后容易失真，单网交织组网不能满 足CTCS3列控通信要求，并且不能满足铁路高可靠性的要求。 【实用新型内容】
[0013] 本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种GSM-R铁路专用分布式基站， 对基站基带射频进行数字化，保证信号无失真拉远，并且支持多种组网方式，具有高可靠 性。
[0014] 本实用新型包括接口单元RIC0,接口单元RIC0分别连接有无线模块RM2、基站光 分布单元TDMU和接口控制告警模块RICAM2,基站光分布单元TDMU与若干远端光分布式基 站RRU连接。所述的接口单元RIC0连接有射频模块DDMH2e，射频模块DDMH2e具有两个天线 接口，分别接施主天线和分集天线；所述的基站光分布单元TDMU连接有双工器模块DDMH2， 双工器模块DDMH2为耦合有双向混合合路器的双工器；所述的接口控制告警模块RICAM通 过Abis接头与近端基站控制器BSC通信，接口控制告警模块RICAM通过I2C总线分别与无 线模块RM2、基站光分布单元TDMU和双工器模块DDMH2进行数据通信。接口控制告警模块 RICAM连接有制冷单元SICS-S和铁路基站网管服务器OMC-R RICAM2是冗余接口控制告警 模块，通过2个Abis接头与BSC (基站控制器）通信，且处理基站各种信令信息，将接收的 BSC信令信息送至RM2模块通信或将接收的RM2信令信息传至BSC。RICAM2模块还与SICS-S 和DDM，RICO, TDMU采用I2C总线进行数据通信，并综合管理基站内部所有模块的告警机制 和状态，具有将各个模块的告警与状态自动上报至〇MC-R(铁路基站网管服务器）。
[0015] 制冷单元SICS-S保证基站设备一直处于良好的工作环境。一旦基站无法进风，风 压传感器将检测过压后，制冷单元SICS-S的控制板将自动关闭风扇工作，避免风机烧坏。S 制冷单元SICS-S -旦检测告警通过I2C总线上报RICAM2模块，由RICAM2模块管理后上报 至0MC-R(铁路基站网管服务器）。
[0016] RM2模块是完整的GSM/收发信机/接收机，负责与GSM TDMA相关的所有处理，可 以支持3TDMA(或GSM)。逻辑上等效于3TRX。能在1个扇区（每个扇区3个载波、"03模 式"）和3个扇区（每个扇区1个载波、"S111模式"）中运行。本基站设备支持3个RM2同 时工作。
[0017] RM2模块包括通过数字控制板LRM和电源装置PSU连接的RFRX板、RFTS板和RFPA 板，其中：
[0018] PSU :电源装置，提供24/48V主电源、备用电源（27V，3. 3V，5. 7V)和RM2模块的其 它构件。
[0019] RFRX板（RM RX) :3个双窄带接收机链路（主要和分集）。
[0020] RFTX板（RM TX) :3个低级传输驱动。
[0021] RFPA板（RM PA) :3条功率放大器线路。
[0022] LRM :数字控制板。
[0023] 每个RM2与RICAM2模块由I2C总线进行数据通信。
[0024] 基站光分布单元（TDMU):
[0025] TDMU是GSM9000a基站中的一个单元，用于对基站射频信号进行时延处理，同时将 射频进行数字化后，通过光纤传输到分布式拉远单元RRU进行射频覆盖。
[0026] 每个TDMU有4个光接口，同时具有1个100Mbps的透传通道，将应急通信、视频图 像传至相应的服务器上。TDMU模块具有4个射频下行接口和4个上行接口，可以分别接入 DDMH2e模块，能使基站再扩展更多的信号输出，提高系统的可靠性要求。
[0027] DDMH2 ：
[0028] 为了提高DDM的传输容量，建议将集成双向混合合路器（H2耦合）作为DDM的一 个选件。这些合路器可以旁通。除了前面板开关以外，还允许向系统通告实际的DDMH2配 置（双向混合旁通或其它）。
[0029] 该设备提供了上述双工器的所有功能，通过双通道混合合路器，组合来自两个功 率放大器的信号。这种合路器导致的一般总插入损耗约为5dB (包括PA和混合合路器之间， 以及混合合路器与天线接口之间的线缆损耗）。因此，对于每扇区超过2个TRX的配置，它 限制了天线数量。
[0030] 射频模块DDMH2e包括ΑΝΤΙ和ANT2两个天线接口，ΤΧ0和TX1两个发射通道接口， RX0和RX1两个主路接收通道输出接口以及RX2独立分集接收接口，其中ΑΝΤΙ接口接施主 天线和ΑΝΤ2接口接分集天线；ΤΧ0接口和ΤΧ1接口将数字处理模块输出的射频小信号，送 至功放模块进行功率放大后进入双工器模块，从ANTI接口输出；ANTI接口接收的信号由主 路低噪放进行低噪放大后通过RXO接口和RX1接口输出；ANT2接口接收的信号通过滤波器 后，由分集低噪放模块进行放大，通过RX2接口输出。
[0031] 本实用新型有益效果在于：
[0032] 1、对基站基带射频进行数字化，保证信号无失真拉远，采用3. 75Gbps数字光模块 和标准CPRI协议，至少能够传输32路GSM-R载波信号，保证RRU9000性能指标与基站一致。
[0033] 2、设备支持自动时延调整，实时测量各RRU9000与GSM9000a之间的时延，支持手 动或自动的方式进行调节，应将任意两台RRU9000之间的时延调成一致，有效防止各远端 覆盖的同频干扰，并且具备大于150us的时延调节范围，精度±lus。
[0034] 3、本实用新型提供的GSM-R铁路专用分布式基站与远端光分布式基站RRU之间支 持星型、链型、环型、混合型等组网方式。
[0035] 4、本实用新型提供的GSM-R铁路专用分布式基站与远端光分布式基站RRU之间采 用标准的CPRI协议，支持光纤传输距离不小于20km，每个光口可以级联不少于8台远端光 分布式基站RRU。
[0036] 5、具有上行接收分集功能，并采用宏基站专门算法，提高接收机的分集增益，在使 用空间分集天线时，大多数情况下都至少能提供3~5dB的分集增益，大大改善基站了基站 接收灵敏度。
[0037] 6、设备在执行静态功率控制的同时，还能使用15级动态功率控制，控制步长 2dB±ldB。
[0038] 7、具有相邻小区信号的冗余覆盖，采用主、从交织覆盖技术。
[0039] 8、具有天馈检测功能。
[0040] 9、GSM-R铁路专用分布式基站与远端光分布式基站RRU之间可以共用相同小区， 用户在此范围内移动，不发生小区间切换。该应用极大的拓宽了单小区的覆盖范围，减少了 覆盖区域的切换次数。同以往的利用直放站扩大小区覆盖范围的应用相比，本特性具有降 低干扰，统一网管等优点。
[0041] 10、采用关键模块热备份方式，如RM、TDMU、DDM等，当其中一个工作模块出现故 障，自动倒换到另外一个备用模块工作。RRU9000中电源模块、光模块、功放模块、数字处理 单元（DPB)等关键部件的冗余备份，并具备自动切换功能。
【附图说明】
[0042] 图1为本实用新型原理框图。
[0043] 图2为本实用新型与远端光分布式基站RRU连接示意图。
[0044] 图3为双工器模块DDMH2结构示意图。
[0045] 图4为射频模块DDMH2e结构示意图。
[0046] 图5为单光纤星型组网示意图。
[0047] 图6为双光纤星型组网示意图。
[0048] 图7为单光纤链型组网示意图。
[0049] 图8为双光纤链型组网示意图。
[0050] 图9为单光纤环网示意图。
[0051] 图10为主备光纤双环组网示意图
[0052] 图11为分集接收提高基站灵敏度的示意图。
[0053] 图12为相邻小区信号交织覆盖示意图。
[0054] 图13为异小区业务扩容应用示意图。
【具体实施方式】
[0055] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0056] 本实用新型原理框图如图1所示，包括接口单元RIC0,接口单元RIC0分别连接有 无线模块RM2、基站光分布单元TDMU和接口控制告警模块RICAM2,基站光分布单元TDMU与 若干远端光分布式基站RRU连接（如图2所示）。所述的接口单元RIC0连接有射频模块 DDMH2e，射频模块DDMH2e具有两个天线接口，分别接施主天线和分集天线；所述的基站光 分布单元TDMU连接有双工器模块DDMH2,双工器模块DDMH2为耦合有双向混合合路器的双 工器；所述的接口控制告警模块RICAM通过Abis接头与近端基站控制器BSC通信，接口控 制告警模块RICAM通过I2C总线分别与无线模块RM2、基站光分布单元TDMU和双工器模块 DDMH2进行数据通信。接口控制告警模块RICAM连接有制冷单元SICS-S和铁路基站网管服 务器OMC-R RICAM2是冗余接口控制告警模块，通过2个Abis接头与BSC (基站控制器）通 信，且处理基站各种信令信息，将接收的BSC信令信息送至RM2模块通信或将接收的RM2信 令信息传至BSC。RICAM2模块还与SICS-S和DDM，RICO, TDMU采用I2C总线进行数据通信， 并综合管理基站内部所有模块的告警机制和状态，具有将各个模块的告警与状态自动上报 至0MC-R(铁路基站网管服务器）。
[0057] 制冷单元SICS-S保证基站设备一直处于良好的工作环境。一旦基站无法进风，风 压传感器将检测过压后，制冷单元SICS-S的控制板将自动关闭风扇工作，避免风机烧坏。S 制冷单元SICS-S -旦检测告警通过I2C总线上报RICAM2模块，由RICA