双端口GSM‑R微功率数字光纤直放站设备的制作方法

本发明涉及gsm-r通信系统领域，具体是一种双端口gsm-r微功率数字光纤直放站设备。

背景技术：

现有的gsm-r通信系统存在以下两点问题：

1、山区的弱场覆盖存在最大的困难来自供电问题和铺设漏缆问题。

在原有无线列调系统未考虑全路覆盖要求，两车站区间内若新增设备，电缆未预留，无法提供新增设备的供电问题。若重新布置电缆，工程成本非常大。故我公司提供了直流远程供电系统，不仅解决了设备供电问题，也大大降低了工程成本。

若隧道内重新铺设漏缆，工程成本太大，若采用gsm-r微功率光分布式系统即光纤分布式+天线覆盖方式可以大大节约工程成本，工程开通便捷。

2、枢纽地区覆盖干扰严重，影响通信质量。

随着我国客运专线和城际铁路的逐步开通，大城市和车站形成铁路枢纽。gsm-r网络由孤立线路单系统运行方式（京津城际、京沪高铁、大秦线、石太客运、武广高铁等），逐渐转变为多条线路多个gsm-r系统联合运行方式（如广州枢纽、广珠城际铁路、武汉汉口枢纽、合肥枢纽等）。铁路枢纽设计线路越来越多，且在铁路枢纽地区宏基站密集的区，宏基站间相互干扰，影响通信质量，严重时可能影响车站安全，解决这一问题可以采用gsm-r微功率光分布式系统组成微小区或定型小区，来减小小区覆盖半径或覆盖区域，同时基站仅作为信源，不单独覆盖信号，全部使用光纤分布式远端设备覆盖，这样基站的覆盖区域可以采用多个布局合理的光纤分布式远端设备来完成整个区域的覆盖，又不至于相互干扰，很好的解决枢纽地区的信号覆盖。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种双端口gsm-r微功率数字光纤直放站设备,满足两路射频端口输出，两路射频端口指标一致，工程应用时，需双路接入信号时，无需增加功分器或电桥模块，减少了线缆、接头数、工程安装步骤，便于工程维护,并且具有多种关键模块冗余备份。

本发明包括通过环网光纤连接的微功率近端机和微功率远端机，所述的近端机包括数字中频板、双工器、主备监控单元、主备变频模块、数字光模块、主备电源模块和分集接收单元，微功率近端机接收到gsm-r移动通信基站的信号，通过下变频到中频信号，经模拟信号/数字信号转换变换到数字信号，由数字基带处理单元将数字信号打包并转换为串行数据方式，再经光纤收发器发送到微功率远端机；所述的微功率远端机包括数字中频板、主备监控单元、变频模块、主备低噪放模块、主备功放模块、双工器、防雷防浪涌模块、分集接收单元、分合路器，微功率远端机接收到微功率近端机下行数字信号，由数字中频板上的数字基带处理单元解帧，再通过数字滤波方式对每个系统选用的频点进行数字滤波处理，将得到的数字信号恢复为中频信号，再经上变频到gsm-r频率，经发射机发射出去；远端机从gsm-r移动终端接收到的上行的信号经远端机接收子系统接收后，下变频到中频信号，然后通过上述的逆过程，同时对上行信号进行数字降噪处理后，通过光纤传回到微功率近端机，再发给基站接收。

进一步改进，所述的远端机中，分集接收单元安装在数字中频板内部，数字中频板通过光模块连接到近端机，远端机内下行线路包括依次连接的数字中频板、变频模块、分合路器、主备功放模块、射频开关、双工器、分合路器，远端机内上行线路分为两路，一路包括依次连接的分合路器、双工器、主低噪放模块、变频模块、数字中频板，另一路包括依次连接的滤波器、备用低噪放模块、变频模块、数字中频板。

进一步改进，所述的微功率远端机通过远端机主备电源模块供电。

进一步改进，所述的微功率远端机通过近端机主备电源模块远程供电，支持两路电源冗余备份输入。

本发明有益效果在于：

1、满足两路射频端口输出，两路射频端口指标一致，工程应用时，需双路接入信号时，无需增加功分器或电桥模块，减少了线缆、接头数，工程安装步骤，便于工程维护；

2、远端机防护等级为ip55，支持室外安装；

3、具有高速率透传通道：支持以太网（传输速率≥100mbps）透传通道功能；

4、远端设备供电支持直流远供来供电，支持两路电源冗余备份输入。

附图说明

图1为本发明电路结构示意图。

图2为远端机部分电路结构示意图。

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所示，包括通过环网光纤连接的微功率近端机和微功率远端机，其特征在于：所述的近端机包括数字中频板、双工器、主备监控单元、主备变频模块、数字光模块、主备电源模块和分集接收单元，微功率近端机接收到gsm-r移动通信基站的信号，通过下变频到中频信号，经模拟信号/数字信号转换变换到数字信号，由数字基带处理单元将数字信号打包并转换为串行数据方式，再经光纤收发器发送到微功率远端机；所述的微功率远端机包括数字中频板、主备监控单元、变频模块、主备低噪放模块、主备功放模块、双工器、防雷防浪涌模块、分集接收单元、分合路器，微功率远端机接收到微功率近端机下行数字信号，由数字中频板上的数字基带处理单元解帧，再通过数字滤波方式对每个系统选用的频点进行数字滤波处理，将得到的数字信号恢复为中频信号，再经上变频到gsm-r频率，经发射机发射出去；远端机从gsm-r移动终端接收到的上行的信号经远端机接收子系统接收后，下变频到中频信号，然后通过上述的逆过程，同时对上行信号进行数字降噪处理后，通过光纤传回到微功率近端机，再发给基站接收。

所述的远端机如图2所示，分集接收单元安装在数字中频板内部，数字中频板通过光模块连接到近端机，远端机内下行线路包括依次连接的数字中频板、变频模块、分合路器、主备功放模块、射频开关、双工器、分合路器，远端机内上行线路分为两路，一路包括依次连接的分合路器、双工器、主低噪放模块、变频模块、数字中频板，另一路包括依次连接的滤波器、备用低噪放模块、变频模块、数字中频板。

进一步改进，所述的微功率远端机通过远端机主备电源模块供电。

进一步改进，所述的微功率远端机通过近端机主备电源模块远程供电，支持两路电源冗余备份输入。

根据单端口模拟直放站应用存在的问题：增加一根射频跳线，将模拟直放站远端机的输出端口与功分器或电桥连接，实现两路输出提供给两端泄露电缆或天线。增加外接线缆，不仅增加线路损耗，还可能存在接口不稳定的隐患。因此工程应用时，需直放站提供两个输出接口时，采用双端口数字光纤直放站会提高系统稳定性和可靠性，便于维护。

本发明功能要求如下：

①上行底噪抑制

设备支持上行底噪抑制，满足以下功能要求：

a)单独对每个远端设备的上行链路进行控制，减小各远端设备之间上行噪声相互干扰，消除上行对基站的噪声干扰；

b)设备采用载波选频方式，只对信源小区所使用的载频进行放大，滤除非工作频点，减少到达基站的上行噪声电平；

c)支持时隙自动关断功能，对于处在空闲状态下的时隙进行关断，进一步降低上行噪声。

②自动时延调整

设备支持自动时延调整，满足以下功能要求：

a)实时测量各远端设备与近端设备之间的时延，应支持手动或自动的方式进行调节,应将任意两台mrru之间的时延调成一致，有效防止各远端覆盖的同频干扰。

b)通过调整时延消除远端单之间重叠覆盖之间的时延色散问题。

③多种冗余组网方式

近端机与远端机设备之间支持星形、链形、环型、交织型等冗余组网方式。

④光旁路功能

远端机设备具备光旁路功能，当某一台远端机设备掉电或光发告警时，进行自动切换至光旁路，其后面串联的远端机设备可以正常接收到光纤信号。

⑤应采用cpri标准传输接口和数字光端机技术

a)射频信号不随光信号的衰减而衰减，在长距离和多分路传输过程中保持动态范围不变；

b)支持对数字传输时延的计算和校正；

c)支持菊花链传输方式和信号多次再生；

d)数字光端机应具备高稳定性和高可靠性，减少维护成本。

⑥光环路功能

当采用环型组网方式时，中间某一远端设备出现光路中断时，该环上其他各个远端设备应仍能通过环路两端与近端站连接的节点正常工作。

⑦自动载波跟踪

当基站改变载波频率时，远端机自动跟踪载波变化。

⑧高速透传通道

具有以太网透传通道（以太网传输速率≥100mbps）透传通道。

⑨网管功能

<1>本地监控功能

本地监控功能应满足以下要求：

i)提供本地监测接口；

ii)具备状态显示功能，实时显示设备和主要模块的工作状态、电源状态和设备告警状态。

iii)具备对参数进行查询和设置、告警查询和软件下载等功能。

<2>远程维护功能应满足以下要求：

i)支持以太网方式将监控数据接入监控中心；

ii)具备对参数进行查询和设置、告警查询和软件远程下载和升级。

本发明技术指标如下：

（1）标称线性输出功率：

上行-10±1dbm，

下行ant1：30±1dbm（1w）；

ant2:30±1dbm（1w）；

（2）最大增益：上、下行40±2db；

（3）带内波动：≤2.0db；

（4）输入/输出电压驻波比：≤1.4；

（5）传输时延：单机≤18us，系统时延：≤25us；

（6）互调：≤-60dbc（2载频，最大输出功率时）；

（7）矢量幅度误差（evm）：≤6%（均方根）；

（8）频率误差：＜±45hz；

（9）噪声系数：单机nf≤4；

（10）功耗：近端机功耗≤60w；远端机功耗≤100w。

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。