CN108260129B - 地铁通信装置和地铁通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地铁通信装置和系统，涉及领域移动通信领域无线传输技术。该地铁通信装置包括：第一频率RRU，第二频率RRU，合路器，分别和所述第一频率RRU和所述第二频率RRU连接，用于将第一频率信号和第二频率信号合路；和四端口耦合器，其中，所述耦合器的第一端口和所述合路器连接，第二端口和地铁站台站厅的天线分布系统连接，第三端口和地铁隧道的泄露电缆连接。本发明通过在站台内仅改造了耦合器，价格没有明显提升，在隧道内使用环形器替代部分合路器，使用四端口合路器替代五端口合路器，成本低；由于未改动原有硬件设备、泄露电缆、室分系统，仅少量增加部分环形器设备，整体信号传输保持原有质量，质量高。

Description

地铁通信装置和地铁通信系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域无线传输技术，特别涉及一种地铁通信装置和系统。
背景技术
现在地铁出行已经是很多城市，特别是大城市的首要公共交通方式。每天都有大量的人流经过地铁站厅和隧道，地铁的移动通信是人们切实的需求。
图1示出现网改造前地铁中站台站厅的网络结构。如图1所示，2.1G RRU(RadioRemote Unit，射频拉远单元)11连接到POI(Point of Interface，多系统接入平台)12，POI12连接到3端口的6dB耦合器13，3端口的6dB耦合器13通过另外2个端口分别连接到站台站厅14和隧道15的天线系统。
随着人们对地铁通信要求的增加，需要实现现网地铁隧道及站台内LTE双载波聚合覆盖场景。如何在不改动原有硬件设备前提下，快速、低成本、高质量解决地铁LTE双载波聚合信号覆盖需求，是现实中存在的需要解决的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种地铁通信系统，能够低成本、高质量地解决地铁LTE双载波聚合信号覆盖问题。
根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种地铁通信装置，包括：第一频率RRU，第二频率RRU，合路器，分别和所述第一频率RRU和所述第二频率RRU连接，用于将第一频率信号和第二频率信号合路；和四端口耦合器，其中，所述耦合器的第一端口和所述合路器连接，第二端口和地铁站台站厅的天线分布系统连接，第三端口和地铁隧道的泄露电缆连接。
可选地，耦合器的第四端口和多系统接入平台POI连接，所述第一频率RRU为第一频率LTE RRU，所述第二频率RRU为第二频率LTE RRU。
可选地，耦合器为6dB耦合器，所述第一频率为1.8G，所述第二频率为2.1G。
根据本发明的另一方面，提供一种地铁通信装置，包括：第一环形器，包括第一端口、第二端口和第三端口；第二环形器，包括第一端口、第二端口和第三端口；电桥，包括第一口，第二口、第三口和第四口，所述电桥的第一口和所述第一环形器的第三端口连接，所述电桥的第二口和所述环形器的第三端口连接，所述电桥的第三口连接下行发射电缆；和四端口合路器，所述合路器的第一端口和所述电桥的第四口连接，用于将各个端口输入的信号合路后输出到上行发射电缆。
可选地，第一环形器的第一端口用于输入第一运营商网络第一频率LTE信号，第二端口用于输入第一运营商网络第一频率DCS信号，所述第一环形器的第一端口、第二端口输出到所述第一环形器的第三端口，从所述第一环形器的第三端口输出到所述电桥的第一口；所述第二环形器的第一端口用于输入第二运营商网络第一频率LTE信号，第二端口通过反射式DCS滤波器输入第三运营商网络第一频率DCS信号，所述第二环形器的第一端口、第二端口输出到所述第二环形器的第三端口，从所述第二环形器的第三端口输出到所述电桥的第二口。
可选地，合路器的第二端口连接第一运营商网络WCDMA信号，所述合路器的第三端口连接第二运营商网络CDMA信号，所述合路器的第四端口连接第二运营商第二频率LTE信号。
可选地，第一环形器和第二环形器的发射信号频带范围包含1700-1900MHz，隔离度40dB。
可选地，反射式DCS滤波器频率范围为1805-1830mhz；和/或所述第一频率为1.8G，所述第二频率为2.1G。
可选地，第一运营商网络为中国联通，所述第二运营商网络为中国电信，所述第三运营商网络为中国移动。
根据本发明的又一方面，提供一种地铁通信系统，包括上述地铁通信装置。
本发明通过在站台内仅改造了耦合器，价格没有明显提升，在隧道内使用环形器替代部分合路器，使用四端口合路器替代五端口合路器，成本低；由于未改动原有硬件设备、泄露电缆、室分系统，仅少量增加部分环形器设备，整体信号传输保持原有质量，质量高。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出现网改造前地铁中站台站厅的网络结构。
图2示出根据本发明一个实施例的改造后的地铁中站台站厅的网络结构示意图。
图3示出根据本发明一个实施例的改造后的地铁中隧道的网络结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
插损也称为插入损耗，是指发射机与接收机之间，由于插入电缆或元件而产生的信号损耗，通常指衰减。
隔离度是指为了尽量减少各种干扰对接收机的影响所采取的抑制干扰措施。
图2示出根据本发明一个实施例的改造后的地铁中站台站厅的网络结构示意图。如图2所示，该信号传送装置包括：1.8G LTE RRU26(第一频率RRU)，2.1G RRU 11(第二频率RRU)；合路器27，分别和第一频率RRU 26和第二频率RRU 11连接，用于将第一频率信号和第二频率信号合路；和4端口6dB耦合器23(四端口耦合器)，其中，该四端口耦合器23的第一端口和合路器27连接，第二端口和地铁站台站厅的天线分布系统连接，第三端口和地铁隧道的泄露电缆连接。
图3示出根据本发明一个实施例的改造后的地铁中隧道的网络结构示意图。如图3所示，该信号传送装置包括：第一环形器31，包括第一端口、第二端口和第三端口；第二环形器32，包括第一端口、第二端口和第三端口；电桥33，包括第一口，第二口、第三口和第四口，电桥33的第一口和第一环形器31的第三端口连接，电桥33的第二口和第二环形器32的第三端口连接，电桥33的第三口连接下行发射电缆；和四端口合路器34，合路器34的第一端口和电桥33的第四口连接，用于将各个端口输入的信号合路后输出到上行发射电缆。
在一个实施例中，第一环形器31的第一端口用于输入第一运营商网络第一频率LTE信号351(如图所示联通1.8G LTE)，第二端口用于输入第一运营商网络第一频率DCS信号352(如图所示联通1.8GDCS)，第一环形器31的第一端口、第二端口输出到第一环形器31的第三端口，从第一环形器31的第三端口输出到电桥33的第一口；第二环形器32的第一端口用于输入第二运营商网络第一频率LTE信号354(如图所示电信1.8G LTE)，第二端口通过反射式DCS滤波器356输入第三运营商网络第一频率DCS信号353(如图所示移动1.8G DCS)，第二环形器32的第一端口、第二端口输出到第二环形器32的第三端口，从第二环形器32的第三端口输出到电桥33的第二口。
在一个实施例中，合路器34的第二端口连接第一运营商网络WCDMA信号355(如图3所示联通WCDMA)，合路器的第三端口连接第二运营商网络CDMA信号357(如图3所示电信800M CDMA)，合路器34的第四端口连接第二运营商第二频率LTE信号358(如图3所示电信2.1G LTE)。
在一个实施例中，三端口环形器31和32的发射信号频带范围包含1700-1900MHz，隔离度40dB。环形器传递电磁波信号，实现信号单向流动，减少信号由于分路造成的信号衰减，同时将多径信号重新传回馈线，实现信号充分利用。
在一个实施例中，移动反射式DCS滤波器356的频率范围1805-1830mhz，实现下行移动信号滤波，避免在合路过程中对其他1.8G系统产生干扰。
上述实施例中，采用低成本、快速改造方式，在不改变原有地铁隧道及站台内硬件构造的前提下，仅通过增加少量硬件及馈线，实现高质量地铁电信LTE双载波聚合信号覆盖效果。
下面结合图2、图3的网络结构介绍一下系统运行原理。
【下行原理】
1、在站台内：①将电信2.1G LTE信号跳开原有POI 12，即断开2.1G RRU 11和POI12的连接；②新增1.8G LTE RRU 26，将2.1G RRU11和1.8G RRU 26连接到合路器27，将1.8G信号与2.1G信号通过合路器27合路；③将原有3端口6dB耦合器13更换为4端口6dB耦合器23。将2.1G与1.8G合路后信号接入6dB四端口耦合器23，再分别进入站台站厅14及隧道15，和地铁站台站厅的天线分布系统以及地铁隧道的泄露电缆连接。
2、隧道内：①将联通1.8G LTE信号与联通1.8G DCS信号，跳开原有电桥，直接输出到环形器(1700-1900Mhz)1及2端口，环形器1、2端口输出到环形器3端口，从环形器3端口输出到电桥A口。②将电信1.8G LTE信号输入到环形器(1700-1900Mhz)1端口；将移动1.8GDCS信号通过定制反射式DCS滤波器(1805-1830mhz)，输入到环形器2端口；环形器1、2端口信号输出到3端口，从环形器3端口输入到电桥B口。③通过电桥C口输出到下行发射电缆；通过电桥D口，输出到TX四端口合路器，信号合路后接入上行发射电缆。
【上行原理】
1、站台内：①从站台天线及隧道内返回上行型号，通过6dB耦合器后，信号分路后进入合路器。②合路器信号分别进入电信1.8G RRU及电信2.1G RRU，实现上行信号分离。
2、隧道内：①由于在地铁内，目前仅有电信采用的收发合一方式，因此通过上行发射电缆及下行发射电缆返回的信号中，仅有电信需要提取上行信号。上行发射电缆返回信号通过TX四端口合路器回到电桥D口，下行发射电缆返回信号输入到电桥C口；②电桥C口和D口信号输出到电桥B口，进入环形器3口。环形器3口信号输入到2口，首先进入电信1.8GLTE设备，进行电信上行信号提取，其他信号通过环形器重新回到电桥B口循环。
本发明提供的信号传送装置和系统，具有如下一种或几种优点：
(1)插损小：站台内，更换的耦合器保留原有插损，虽然增加一个合路器，但由于跳开POI，整体合路损耗基本无增加。隧道内，通过环形器替代原有合路器，无明显插损增加；同时在上行信号阶段，由于环形器顺序传递特点，电信上行信号得以优先提取，既提升了电信上行信号传输质量也减少了对其他同电桥无线系统干扰。因此整体系统实现了基本无新增插损的效果。
(2)质量高：由于未改动原有硬件设备、泄露电缆、室分系统，仅少量增加部分环形器设备，整体信号传输保持原有质量。
(3)造价低：本覆盖方案，站台内仅改造了6dB耦合器，价格没有明显提升。在隧道内使用环形器替代部分合路器，环形器价格通常300元，而合路器价格通常1000元，成本更低；使用四端口合路器替代五端口合路器，四端口合路器价格仅1000元，进一步减少建设成本。
(4)施工快：由于不涉及原有硬件改动，仅在弱电井及开断点做少量调整，因此施工快，难度低。
此外，根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储有用于执行本发明的方法中限定的上述功能的计算机程序。本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种地铁通信装置，其特征在于，包括：
第一环形器,第二环形器,电桥以及四端口合路器，其中，
所述第一环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一环形器的第一端口用于输入第一运营商网络第一频率LTE信号，第二端口用于输入第一运营商网络第一频率DCS信号，所述第一环形器的第一端口、第二端口输出到所述第一环形器的第三端口，从所述第一环形器的第三端口输出到所述电桥的第一口；
所述第二环形器包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第二环形器的第一端口用于输入第二运营商网络第一频率LTE信号，第二端口通过反射式DCS滤波器输入第三运营商网络第一频率DCS信号，所述第二环形器的第一端口、第二端口输出到所述第二环形器的第三端口，从所述第二环形器的第三端口输出到所述电桥的第二口；
所述电桥包括第一口，第二口、第三口和第四口，所述电桥的第一口和所述第一环形器的第三端口连接，所述电桥的第二口和所述第二环形器的第三端口连接，所述电桥的第三口连接下行发射电缆；和
所述四端口合路器的第一端口和所述电桥的第四口连接，所述四端口合路器的第二端口连接第一运营商网络WCDMA信号，所述四端口合路器的第三端口连接第二运营商网络CDMA信号，所述四端口合路器的第四端口连接第二运营商第二频率LTE信号，用于将各个端口输入的信号合路后输出到上行发射电缆。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一环形器和第二环形器的发射信号频带范围包含1700-1900MHz，隔离度40dB。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射式DCS滤波器频率范围为1805-1830mhz；
和/或
所述第一频率为1.8G，所述第二频率为2.1G。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一运营商网络为中国联通，所述第二运营商网络为中国电信，所述第三运营商网络为中国移动。
5.一种地铁通信系统，其特征在于，包括如权利要求1至4中任意一项所述的地铁通信装置。
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