采用秒脉冲同步方式的专网设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种简单新颖、通过GPS脉冲同步和下行帧同步相结合，可以提高同步的精度和灵活性，使得移动终端设备在建筑物和城市高架下也能获得良好的同步性能的采用秒脉冲同步方式的专网设备。它包括上下两层结构，下层结构内安装有外接功放模块、环行器和滤波器，上层结构内安装有主控处理模块、无线通信模块、信息处理模块和电源模块；主控处理模块用于进行信息分类、组帧和路由，模块管理和异构网络接入；功放模块、环形器和滤波器分别用于对射频信号进行放大、桥接和滤波；无线通信模块主要进行物理层的编解码、调制解调和同步；无线通信模块的同步模块采用的是GPS秒脉冲辅助同步模块。
【专利说明】
采用秒脉冲同步方式的专网设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种无线宽带网络设备，具体是指一种采用秒脉冲同步方式的专网设备。
【背景技术】
[0002]军民结合是国之大事，是战略之举，将军用宽带集群专网按照无委会频谱要求和民用功能需求进行二次开发，突出复杂传感器数据采集、COFDM宽带数据传输、异构网络支持、多功能多层次信息处理、实时指挥调度平台等关键技术，应用于民用应急通信领域。可服务的行业主要有公安、消防、交警、人防应急、城管执法、环保监控、消防应急、水利防汛、电力抢险、铁路抢险、海事执法、海监巡查、海关边防、码头监控、森林防火、油田防盗、军事侦察、电视转播等各种民用领域。
[0003]然而目前在法律允许的前提之下，还没有将军用宽带集群专网按照无委会频谱要求和民用功能需求进行二次开发的相关设备。
[0004]综合当下民用领域的实际情况，目前急需一种简单新颖、通过GPS脉冲同步和下行帧同步相结合，可以提高同步的精度和灵活性，使得移动终端设备在建筑物和城市高架下也能获得良好的同步性能的专网设备。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种简单新颖、通过GPS脉冲同步和下行帧同步相结合，可以提高同步的精度和灵活性，使得移动终端设备在建筑物和城市高架下也能获得良好的同步性能的采用秒脉冲同步方式的专网设备。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为:一种采用秒脉冲同步方式的专网设备，它包括上下两层结构，下层结构内安装有外接功放模块、环行器和滤波器，上层结构内安装有主控处理模块、无线通信模块、信息处理模块和电源模块;所述的电源模块用于给整个设备进行供电;所述的信息处理模块用于针对不同传感器的数据采集和协同处理;所述的主控处理模块是整台设备的中枢，用于进行信息分类、组帧和路由，模块管理和异构网络接入;所述的功放模块、环形器和滤波器分别用于对射频信号进行放大、桥接和滤波;所述的无线通信模块主要进行物理层的编解码、调制解调和同步;所述的无线通信模块的同步模块采用的是GPS秒脉冲辅助同步模块。
[0007]作为优选，所述的上层结构和下层结构的外框尺寸相同，均为250*180mm;所述的外接功放模块的尺寸大小为:150*110*25mm;滤波器尺寸大小为:120*100*30mm;环行器尺寸大小为:50*50*25mm;所述的无线通信模块包括两个并列的无线传输模块，所述的无线传输模块的尺寸均为95*70*30mm;所述的电源模块的尺寸这90*130*38mm;所述的信息处理模块的尺寸为95*70*38mm。
[0008]作为优选，所述的GPS秒脉冲辅助同步模块传输的单个超帧的结构为:每个时隙为一帧的长度5.06ms加上保护间隔0.12ms，每个超帧中包含16个时隙，保护间隔为0.453ms ；所述的GPS秒脉冲辅助同步模块单个秒脉冲包含有12个超帧结构。
[0009]采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型针对在军转民领域应用的无线宽带专网设备，提供了一种简单新颖的物理层同步方式和帧结构，通过GPS脉冲同步和下行帧同步相结合，提高了同步的精度和灵活性，使得移动终端设备在建筑物和城市高架下也能获得良好的同步性能。
[0010]综上所述，本实用新型提供了一种简单新颖、通过GPS脉冲同步和下行帧同步相结合，可以提高同步的精度和灵活性，使得移动终端设备在建筑物和城市高架下也能获得良好的同步性能的采用秒脉冲同步方式的专网设备。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型中采用秒脉冲同步方式的专网设备的下层结构布局示意图。
[0012]图2是本实用新型中采用秒脉冲同步方式的专网设备的上层结构布局示意图。
[0013]图3是本实用新型中采用秒脉冲同步方式的专网设备单个超帧的时隙划分的示意图。
[0014]图4是本实用新型中采用秒脉冲同步方式的专网设备单个秒脉冲的超帧群结构示意图。
[0015]图5是本实用新型中采用秒脉冲同步方式的专网设备同步短帧的序列结构示意图。
[0016]图6是本实用新型中采用秒脉冲同步方式的专网设备数据帧的序列结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
[0018]结合附图1到附图6，一种采用秒脉冲同步方式的专网设备，它包括上下两层结构，下层结构内安装有外接功放模块、环行器和滤波器，上层结构内安装有主控处理模块、无线通信模块、信息处理模块和电源模块;所述的电源模块用于给整个设备进行供电;所述的信息处理模块用于针对不同传感器的数据采集和协同处理;所述的主控处理模块是整台设备的中枢，用于进行信息分类、组帧和路由，模块管理和异构网络接入;所述的功放模块、环形器和滤波器分别用于对射频信号进行放大、桥接和滤波;所述的无线通信模块主要进行物理层的编解码、调制解调和同步;所述的无线通信模块的同步模块采用的是GPS秒脉冲辅助冋步t吴块。
[0019]作为优选，所述的上层结构和下层结构的外框尺寸相同，均为250*180mm;所述的外接功放模块的尺寸大小为:150*110*25mm;滤波器尺寸大小为:120*100*30mm;环行器尺寸大小为:50*50*25mm;所述的无线通信模块包括两个并列的无线传输模块，所述的无线传输模块的尺寸均为95*70*30mm;所述的电源模块的尺寸这90*130*38mm;所述的信息处理模块的尺寸为95*70*38mm。
[0020]作为优选，所述的GPS秒脉冲辅助同步模块传输的单个超帧的结构为:每个时隙为一帧的长度5.06ms加上保护间隔0.12ms，每个超帧中包含16个时隙，保护间隔为0.453ms ；所述的GPS秒脉冲辅助同步模块单个秒脉冲包含有12个超帧结构。
[0021]采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型针对在军转民领域应用的无线宽带专网设备，提供了一种简单新颖的物理层同步方式和帧结构，通过GPS脉冲同步和下行帧同步相结合，提高了同步的精度和灵活性，使得移动终端设备在建筑物和城市高架下也能获得良好的同步性能。
[0022]本实用新型涉及的设备的采用双层模块排列形式，下层摆放外接功放模块、环行器和滤波器，上层摆放主控处理模块、无线通信模块、信息处理模块和电源模块。所述的电源模块主要给整个设备和模块进行供电。所述的信息处理模块主要针对不同传感器的数据采集和协同处理。所述的主控处理模块是整台设备的中枢，主要进行信息分类、组帧和路由，模块管理和异构网络接入等。所述的功放模块、环形器和滤波器主要对射频信号进行放大、桥接和滤波。所述的无线通信模块主要进行物理层的编解码、调制解调和同步，其中同步正是本专利着重阐述的GPS秒脉冲辅助同步方式。所述的秒脉冲辅助同步方式能够保证时隙配置的灵活性，并且可简化下行帧同步的系统复杂度。
[0023]进一步结合附图3到附图6，GPS秒脉冲辅助同步模块每个时隙(TS)为一帧的长度5.06ms加上保护间隔0.12ms，每个超帧中包含16个时隙，保护间隔为0.453ms。在此划分方式下，系统可支持16路信号同时传输，每路支持的最大数据速率为516.8Kbps ο终端的业务吞吐量灵活可变，支持从Ix?16x动态配置，最高速率为8.268Mbps，全时隙传输。本系统利用GPS秒脉冲进行时间同步，同步误差〈lus。所述的宽带专网支持图像、数据、语音等多种业务并行混合传输。对终端或基站进行任意时隙配置时，处理器只需要向基带单元写一个16比特的寄存器(ts_register)即可，寄存器的每个比特对应超帧中的每个时隙，I表示发射，O表示接收，至于收到的数据是否有效则由链路层进行处理。在双向图像传输的应用中，点对点可以设置成OOff和ffOO，支持图像速率最高可达4.13Mbps;点对多点端机可以设成OOOf，OOfO，0f00，基站设fOOO，支持图像速率为2.065Mbps。对于图像、语音和数据混合传输，上述划分方式更加方便灵活，比如一个实时指挥系统中，需要传输2路图像，4路数据，3路语音，I路下行广播，这时，我们只需要把9个终端分别设置成000f，OOfO，0100，0200，0400，0800，1000，2000，4000，把基站设置成8000即可。
[0024]在宽带无线专网系统中，时隙可以用来传输同步短帧或数据帧。
[0025]所述的同步短帧包括一组短训练序列和一组长训练序列组成，其中短训练序列用于进行AGC同步和时间的粗同步，长训练序列用于时间的精同步和频率同步。短训练序列为64个样点训练序列，总共有6组，训练序列的采样率为5MHz，每组训练序列的持续时间为12.8us。长训练序列为128个样点的训练序列，总共有2组，为了避免符号间干扰对频偏估计造成影响，在第一组长训练序列前还加入了64个样点的循环前缀。长训练序列的采样率为5MHz，每组训练序列的持续时间为51.2us。所述的数据帧包括一个由若干短训练序列和长训练序列组成的帧头和若干数据符号组成。短训练序列由6组重复的包含64个样点的序列符号组成，采样率为1MHz，时间长度为38.4us。短训练序列用于接收机进行AGC控制。长训练序列由5组重复的包含256个样点的序列符号组成，采样率为1MHz，时间长度为128us。长训练序列的用于接收及进行AFC控制，时间精同步和信道估计等。数据符号包括数据部分和I/4的循环前缀，总样点数为1280个点，时间长度为128us。
[0026]以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种采用秒脉冲同步方式的专网设备，其特征在于:它包括上下两层结构，下层结构内安装有外接功放模块、环行器和滤波器，上层结构内安装有主控处理模块、无线通信模块、信息处理模块和电源模块;所述的电源模块用于给整个设备进行供电;所述的信息处理模块用于针对不同传感器的数据采集和协同处理;所述的主控处理模块是整台设备的中枢，用于进行信息分类、组帧和路由，模块管理和异构网络接入;所述的功放模块、环形器和滤波器分别用于对射频信号进行放大、桥接和滤波;所述的无线通信模块主要进行物理层的编解码、调制解调和同步;所述的无线通信模块的同步模块采用的是GPS秒脉冲辅助同步丰旲块。2.根据权利要求1所述的采用秒脉冲同步方式的专网设备，其特征在于:所述的上层结构和下层结构的外框尺寸相同，均为250*180mm;所述的外接功放模块的尺寸大小为:150*110*25mm;滤波器尺寸大小为:120*100*30mm;环行器尺寸大小为:50*50*25mm;所述的无线通信模块包括两个并列的无线传输模块，所述的无线传输模块的尺寸均为95*70*30mm;所述的电源模块的尺寸这90*130*38mm;所述的信息处理模块的尺寸为95*70*38mm。
【文档编号】H04J3/06GK205490578SQ201620216947
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】滕涛, 施玉松
【申请人】上海赢谊电子设备有限公司