专利名称：射频拉远系统及对其在网的中继端进行备份切换的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频拉远系统技术开发领域，特别涉及一种射频拉远系统及对其在网 的中继端进行备份切换的装置。
背景技术：
现有的射频拉远系统由中继端和覆盖端组成，其信号处理过程如下上行链路覆盖端通过天线接收到本区域用户的信号(如手机信号)，经过AD转 换为数字信号，然后由FPGA打包为业务帧，再通过光链路发给中继端，中继端收到后再进 行解帧和DA转换，转换为模拟信号并接入到基站中；下行链路中继端耦合基站的下行信号，通过AD电路采样编码为数字信号，然后 通过FPGA器件按照CPRI协议打包成业务帧，再通过光接口电路转化为光信号后经光纤传 输到覆盖端，覆盖端收到光信号后，通过FPGA解帧为数字信号，然后经过DA电路转为模拟 信号，通过功放进行功率放大后再利用天线进行区域覆盖。其中，中继端和多个覆盖端组成“菊花链”或者“星型”的拓扑来进行信号覆盖，如 图1所示，中继端位于整个拓扑的根节点，用于接入基站射频信号并与监控中心通信以实 现对整个系统的监控。如图2所示，如果任何一个一拖多的系统中的中继端发生故障，就会 导致整个系统的失效。可见，中继端在整个系统中处于非常重要的地位。所以，当中继端出 现故障时，如何使链路或系统的其他部分不受影响的问题亟待解决。
发明内容
本发明提供了一种射频拉远系统及对其在网的中继端进行备份切换的装置，当在 网中继端发生故障时，将信号切换到正常的不在网中继端，使信号覆盖在短时间内恢复。本发明的对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，包括在接到切换指 令后将射频信号从在网中继端切换至不在网中继端的射频信号切换模块、在接到切换指令 后将光纤信号从在网中继端切换至不在网中继端的光链路切换模块、在监测到在网中继端 出现故障而不在网中继端工作正常时向所述射频信号切换模块和所述光链路切换模块发 送切换指令的切换逻辑控制模块及电源模块，所述在网中继端为工作中继端和备份中继端 中参与信号传输的中继端，所述不在网中继端为工作中继端和备份中继端之中不参与信号 传输的另一中继端。本发明对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，由于切换逻辑控制模 块监测在网中继端和不在网中继端的状态，并当在网中继端出现故障而不在网中继端正常 时，控制射频信号切换模块和光链路切换模块进行信号切换，使得信号覆盖在短时间内恢
Μ. ο本发明的射频拉远系统，包括工作中继端和覆盖端，还包括备份中继端和对射频 拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，所述对射频拉远系统在网的中继端进行备份 切换的装置将射频信号在基站与在网中继端之间进行传输，将光纤信号在覆盖端和在网中继端之间进行传输，并在监测到在网中继端出现故障而不在网中继端工作正常时将射频信 号和光纤信号切换至不在网中继端，所述在网中继端为工作中继端和备份中继端中参与信 号传输的中继端，所述不在网中继端为工作中继端和备份中继端之中不参与信号传输的另
一中继端。本发明的射频拉远系统，在现有的射频拉远系统中增加了用于备份的中继端和将 信号在工作中继端和备份中继端之间进行切换的装置，使信号在工作中继端和备份中继端 之间切换，不致因一台中继端的失效导致整个系统的瘫痪。
图1是现有的射频拉远系统的中继端和覆盖端以1拖2菊花链拓扑示意图；图2是现有的射频拉远系统的中继端故障导致整个系统失效的示意图；图3是本发明的射频拉远系统的示意图；图4是本发明的射频拉远系统工作中继端出现故障时的示意图；图5是本发明的对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置实施例的结 构示意图。
具体实施例方式本发明的对射频拉远系统的中继端进行备份切换的装置，即备份切换单元，工作 中继端和备份中继端不直接与基站和覆盖端相连，而是通过该备份切换单元与基站和覆盖 端相连，工作中继端和备份中继端实质上没有什么分别，仅是在逻辑上区分为工作中继端 和备份中继端。如图3、4所示，工作中继端、备份中继端、覆盖端和基站分别与备份切换单 元相连，但工作中继端和备份中继端只有其中之一参与信号传输，即一个中继端为在网中 继端，另一中继端为不在网中继端，当在网中继端发生故障时，备份切换单元将射频信号与 光纤信号切换到不在网中继端，使得信号覆盖在短时间内恢复，同时故障中继端退出系统 并向网管中心上报告警，通知工程人员来检修故障，如此可使整个射频拉远系统的可靠性 大大提高。备份切换单元在工作中继端和备份中继端之间进行信号切换，其中备份中继端的 个数不受限制，但两台中继端同时发生故障的几率很小，一台备份中继端就足以应付工作 中继端的备份，因此此处以一台备份中继端为例。如图5所示，备份切换单元包括切换逻辑 控制模块、射频信号切换模块、光链路切换模块和电源模块(图中未示出)，射频切换模块 分别与工作中继端、备份中继端和基站相连，光链路切换模块分别与工作中继端、备份中继 端和覆盖端相连，切换逻辑控制模块分别与射频信号切换模块、光链路切换模块、工作中继 端和备份中继端相连，用于监测工作中继端和备份中继端的运行状况并根据运行状况向射 频信号切换模块和光链路切换模块发送切换指令，射频信号切换模块将射频信号在基站与 在网中继端之间进行传输，当接到切换指令后将射频信号切换至不在网中继端，光链路切 换模块将光纤信号在覆盖端和在网中继端之间进行传输，但接到切换指令后将光纤信号切 换至不在网中继端，切换逻辑控制模块默认工作中继端或备份中继端为在网中继端，当发 生信号切换时，切换前的在网中继端成为切换后的不在网中继端，即随着信号切换的发生， 工作中继端和备份中继端轮换为在网中继端，电源模块可以独立为备份切换单元供电，也可以接到工作中继端和/或备份中继端，将工作中继端和/或备份中继端的电源作为备份 切换单元的电源。为了方便工程人员进行安装与调试，备份切换单元还设计了切换按钮和状态指示 灯(图中未示出)，切换按钮和状态指示灯分别与切换逻辑控制模块相连，切换按钮用于接 收用户的操作，当切换按钮被按下时，表明用户需要将信号从当前在网的中继端切换至不 在网的中继端，切换按钮发送用户指令至切换逻辑控制模块，切换逻辑控制模块接到用户 指令并监测到不在网中继端工作正常时，向射频信号切换模块和光链路切换模块发送切换 指令，指示灯用于指示当前在网的中继端是工作中继端还是备份中继端，指示灯还可以指 示电源模块是否有电。从图3、4可以看出，备份切换单元是整个系统的关键节点，可以用单片机来实现， 单片机的切换逻辑控制模块检测工作中继端和备份中继端的运行状态并根据检测到的状 况和切换按钮的动作控制信号的切换，其切换逻辑真值表如表1、2所示，但为提高可靠性， 备份切换单元不采用单片机而采用纯逻辑电路设计，切换逻辑控制模块由数字电路搭建， 射频信号切换模块和光链路切换模块则分别由可靠性极高的射频开关和光开关来实现，无 单片机则无需编程，避免了由于算法错误以及单片机死机导致切换失灵的问题，整个装置 的可靠性完全由数字器件和开关的可靠性决定，所以备份切换单元具有性能稳定，切换可 靠、切换时间短等优点，其工作过程如下切换逻辑控制模块监测工作中继端和备份中继端的状态及切换按钮的动作并控 制信号的切换，其切换逻辑真值表如表1、2所示，根据逻辑真值表可设计出切换逻辑控制 模块的电路图。表1、2中“上一状态”表示切换之前在网的中继端，“下一状态”表示切换之 后在网的中继端，切换按钮一栏的“任意”表示无动作或有动作，上一状态栏的“任意”表示 工作中继端或备份中继端，下一状态栏的“任意”表示工作中继端或备份中继端。 表 1为了控制简单，对“下一状态”栏的“任意”由具体的中继端来实现，如表2所示，表2中的其他技术特征与表1相同。
表2如表2所示，如果两台中继端均无故障，备份切换单元会默认其中的一台为在网 中继端，参与组网和信号覆盖，另外一台为不在网中继端，不参与组网和信号覆盖，但处于 开机即热备份状态，如默认工作中继端为在网中继端，备份中继端为不在网中继端，射频信 号切换模块将射频信号在基站和工作中继端之间进行传输，光链路切换模块将光纤信号在 覆盖端和工作中继端之间进行传输，切换逻辑控制模块监测工作中继端和备份中继端的工 作状态，以表2第5行的情况为例，监测到在网的工作中继端发生故障(该故障可导致信号 的覆盖中断，如电源故障、电源掉电、锁相环失锁和光收发告警等)，不在网的备份中继端无 故障，此时，无论是否接收到切换按钮传来的用户指令，均向射频信号切换模块和光链路切 换模块发送切换指令，射频信号切换模块接到切换指令后将射频信号切换至备份中继端， 光链路切换模块接到切换指令后将光纤信号切换至备份中继端，如图4所示，以保障信号 覆盖继续和监控组网，此时备份中继端成为在网中继端，工作中继端成为不在网中继端，工 作中继端上报告警给监控中心，工程人员检修已经发生故障的工作中继端，待故障消除后， 工作中继端消除告警，此时，备份切换单元监测到工作中继端运行正常，备份切换单元等到 备份中继端出现故障时再将射频信号及光纤信号切换至工作中继端。本发明的射频拉远系统，在现有的射频拉远系统中增加了用于备份的中继端和将 信号在工作中继端和备份中继端之间进行切换的装置，使信号在工作中继端和备份中继端 之间切换。本发明的射频拉远系统，包括工作中继端、备份中继端和、覆盖端、基站和对射频 拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置即备份切换单元，如图3所示，工作中继端和 备份中继端分别通过备份切换单元与基站和覆盖端相连，备份切换单元将射频信号在基站 与在网中继端之间进行传输，将光纤信号在覆盖端和在网中继端之间进行传输，在监测到 在网中继端出现故障而不在网中继端工作正常时将射频信号和光纤信号切换至不在网中继端，所述在网中继端为工作中继端和备份中继端之一，即参与组网的中继端，所述不在网 中继端为与所述在网中继端不同的另一中继端，即不参与组网的中继端。备份切换单元的技术特征及工作过程与上述对射频拉远系统在网的中继端进行 备份切换的装置的技术特征和工作过程相同，在此不予赘述。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范 围之内。
权利要求
一种对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，其特征在于，包括在接到切换指令后将射频信号从在网中继端切换至不在网中继端的射频信号切换模块、在接到切换指令后将光纤信号从在网中继端切换至不在网中继端的光链路切换模块、在监测到在网中继端出现故障而不在网中继端工作正常时向所述射频信号切换模块和所述光链路切换模块发送切换指令的切换逻辑控制模块及电源模块，所述在网中继端为工作中继端和备份中继端中参与信号传输的中继端，所述不在网中继端为工作中继端和备份中继端之中不参与信号传输的另一中继端。
2.根据权利要求1所述的对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，其特征 在于，所述电源模块分别与所述工作中继端和备份中继端相连，将工作中继端和/或备份 中继端的电源作为本装置的电源。
3.根据权利要求1或2所述的对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，其 特征在于，所述射频信号切换模块包括射频开关。
4.根据权利要求1或2所述的对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，其 特征在于，所述光链路切换模块包括光开关。
5.根据权利要求1或2所述的对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，其 特征在于，所述切换逻辑控制模块为数字电路。
6.根据权利要求1或2所述的对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，其 特征在于，还包括切换按钮，所述切换按钮接收用户指令并将用户指令转发至所述切换逻 辑控制模块，所述切换逻辑控制模块接到用户命令并监测到不在网中继端工作正常时向所 述射频信号切换模块和所述光链路切换模块发送切换指令。
7.根据权利要求1或2所述的射频拉远系统，其特征在于，还包括状态指示灯，所述状 态指示灯与所述切换逻辑控制模块相连，用于指示当前在网的是工作中继端还是备份中继 端和/或指示电源模块有没有电。
8.一种射频拉远系统，包括工作中继端和覆盖端，其特征在于，还包括备份中继端和 对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，所述对射频拉远系统在网的中继端进 行备份切换的装置将射频信号在基站与在网中继端之间进行传输，将光纤信号在覆盖端和 在网中继端之间进行传输，并在监测到在网中继端出现故障而不在网中继端工作正常时将 射频信号和光纤信号切换至不在网中继端，所述在网中继端为工作中继端和备份中继端中 参与信号传输的中继端，所述不在网中继端为工作中继端和备份中继端之中不参与信号传 输的另一中继端。
9.根据权利要求8所述的射频拉远系统，其特征在于，所述对射频拉远系统在网的中 继端进行备份切换的装置为权利要求1-8任意一项权利要求所述的装置。
全文摘要
本发明公开了一种对射频拉远系统在网的中继端进行备份切换的装置，工作中继端和备份中继端通过该装置与基站和覆盖端相连，但工作中继端和备份中继端只有其中之一参与信号传输，即一台为在网中继端，另一台为不在网中继端，当在网中继端发生故障时，本装置将射频信号与光纤信号切换到不在网中继端，使得信号覆盖在短时间内恢复，不致因一台中继端的失效导致整个系统的瘫痪；本发明还公开了一种射频拉远系统，在现有的射频拉远系统中增加了用于备份的中继端和将信号在工作中继端和备份中继端之间进行切换的上述装置，使得整个射频拉远系统的可靠性大大提高。
文档编号H04W24/04GK101925079SQ20101020815
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者边庆宏 申请人:京信通信系统(中国)有限公司