具有关键部件冗余备份功能的GSM-R模拟光纤直放站系统的制作方法

本实用新型涉及铁路通信设备领域，具体是一种具有关键部件冗余备份功能的GSM-R模拟光纤直放站系统。

背景技术：

铁路行业对通信设备要求越来越很高，尤其是高铁线路，对关键的部件要求做冗余备份，行业标准《TB/T 3364-2015 铁路数字移动通信系统GSM-R模拟光纤直放站》6.5可靠性要求对光纤直放站关键部件“电源模块、光模块、功放模块”做出了明确的规定，并具备主备用自动切换功能。现有的直放站系统中关键设备的冗余备份设计大多较为复杂，设备故障后仅能切换备份，不方便进行维护。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种具有关键部件冗余备份功能的GSM-R模拟光纤直放站系统，解决了关键部件故障时必须立即维护并且可能会影响业务问题，采用冗余备份设计方案，即使主用模块故障，系统也会自动切换到备用模块工作，不影响系统正常工作，也不会影响铁路通信业务。如果是近端机出现故障，近端机采用插拔式结构，并且系统支持热插拔，可以在线进行维护，大大提高了系统维护响应周期。

本实用新型包括近端机、远端机、传输通道及网管中心；

所述的近端机包括依次连接的双工器、合路器、主备射频单元，其中双工器通过耦合器与基站单元连接，主备射频单元分别与远端机连接；所述的主备射频单元分别连接有主备控制单元和主备电源模块，所述的主备控制单元均与网管中心以及其它近端机连接；

所述的远端机包括依次连接的主备光模块、远端机合路器、低噪放模块、远端机双工器，其中主备光模块与近端机的主备射频单元连接；所述的主备光模块通过主备功率放大器模块与远端机双工器连接，主备光模块和低噪放模块均连接有主备检测模块和远端机主备电源模块。

所述的传输通道包括光纤传输和LAN以太网传输通道。

所述的近端机和网管中心采用TCP/IP方式进行通信。

本实用新型解决了如下技术问题。

1. 解决了关键部件故障后系统无法正常工作的问题，系统采用冗余备份设计方案，当主用模块故障时可以自动切换到备用模块工作。

2. 解决了关键部件维护周期短费用高的问题，采用冗余备份设计方案，当主用模块故障时系统可以自动切换到备用模块工作，不影响系统正常使用，这样就不需要立即去维护，可以集中天窗点进行维护，大大延长了维护周期及降低了维护成本。

3. 解决了关键部件故障时必须立即维护并且可能会影响业务问题，采用冗余备份设计方案，即使主用模块故障，系统也会自动切换到备用模块工作，不影响系统正常工作，也不会影响铁路通信业务。如果是近端机出现故障，近端机采用插拔式结构，并且系统支持热插拔，可以在线进行维护，大大提高了系统维护响应周期。

本实用新型有益效果在于：

1）可靠性：GSM-R模拟光纤直放站系统应用于C2、C3等线路，对设备的要求很高，所以对系统进行冗余设计时很有必要的，虽然增加了关键部件数量，但是可靠性要比单机高得多。主备控制板之间采用CAN总线、RS485总线进行冗余备份，优先使用CAN总线，当CAN总线出现故障时系统还可以降级使用RS485总线。

2）费用：价格方面，关键部件冗余备份整机设备成本比两台单机整机要低，比单台整机略微高点（主要是关键部件成本）；

3）安装使用方面：关键部件冗余备份整机比两台单机空间要小，并且安装也简单，可以挂壁或机架安装，而且只需要一套电源线、射频线缆；如果是两台整机的话，不仅占用空间大，而且安装费用高，也需要两套线缆，外部还需要辅助材料，很麻烦；

4）技术先进性：关键部件冗余备份技术上比单机稍微复杂些，但是也容易实现。相比整机备份，技术上要简单点，而且整机备份需要外部加辅助装置才行。

5）环境方面：本系统采用的均是绿色环保的模块，不对环境产生污染，射频信号是按照标准要求设计的，即使输出未使用的端口也会使用负载堵上，不会对环境产生污染。机箱采用铸铝机箱，满足IP防护要求，不会腐蚀、变形等，也不会产生危害。

6）能耗方面：关键部件冗余备份整机系统能效方面比单机整机系统稍微高一点点，因为系统平时工作在主用模块/单元上，备用模块/单元处于待机状态，几乎不消耗电能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为近端机示意图。

图3为远端机示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型结构如图1所示，包括近端机、远端机、传输通道及网管中心；

所述的近端机如图2所示，包括依次连接的双工器、合路器、主备射频单元，其中双工器通过耦合器与基站单元连接，主备射频单元分别与远端机连接；所述的主备射频单元分别连接有主备控制单元和主备电源模块，所述的主备控制单元均与网管中心以及其它近端机连接；

所述的远端机如图3所示，包括依次连接的主备光模块、远端机合路器、低噪放模块、远端机双工器，其中主备光模块与近端机的主备射频单元连接；所述的主备光模块通过主备功率放大器模块与远端机双工器连接，主备光模块和低噪放模块均连接有主备检测模块和远端机主备电源模块。

所述的传输通道包括光纤传输和LAN以太网传输通道。

所述的近端机和网管中心采用TCP/IP方式进行通信。

工作原理：

a）系统上电后默认工作在主用模块，由主控制板和内部模块建立通信，并且主控制板会将监控数据实时同步到备用控制板；

b）当主用模块/单元出现故障时，系统自动切换到备用模块/单元进行工作；

c）近端机会实时将告警、采样数据上传给网管中心；

d）网管中心根据故障级别做出相应的处置。

功能要求：

1)近端机、远端机关键部件（电源模块、控制模块、光模块、功率放大器模块）采用冗余备份工作方式，系统自动切换。

2)系统具有远程集中监控管理功能，告警实时主动上报。

3)其它功能要求满足《TB/T 3364-2015 铁路数字移动通信系统GSM-R模拟光纤直放站 铁路行业标准》、《科技运[2007]63号 GSM-R数字移动通信网设备技术规范 第五部分 中继传输系统（V1.0 ）》及《Q/CR 11-2014 铁路数字移动通信系统（GSM-R）光纤直放站网络管理系统20160215》等标准要求。

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