CN109714749A

CN109714749A - 一种5g可移动应急基站

Info

Publication number: CN109714749A
Application number: CN201910165556.9A
Authority: CN
Inventors: 戴征; 鲁成; 胡静; 程伟
Original assignee: Nanjing Qishan Information Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Qishan Information Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2019-05-03

Abstract

本发明公开了为一种5G可移动应急基站，它是一种新型的通信一体化机柜，与普通机柜相比，其侧面增加了安装升降杆的柜体，升降杆可以伸出机柜顶部十多米，升降杆顶部可悬挂基站天线，机柜主体内部被分割成上下两个区域，分别用于安装5G基站基带设备BBU和5G基站频带设备RRU,机柜内配备了电源转换设备和蓄电池组。该发明可配置BBU设备1台、RRU设备3台、天线3面、支持再扩充1台蓄电池组。完全满足5G基站应急或临时性覆盖的需要。该方案体积小、操作简单，适用于不同5G通信设备供应商基站设备的接入、布置迅速。

Description

一种5G可移动应急基站

技术领域

本发明涉及一种5G可移动应急基站，该方案5G基带BBU和射频 RRU部分可兼容不同设备厂商的设备，设备可支持交/直流接入方式，适合为大型会场、户外活动提供临时通信保障，属于通信工程领域。

背景技术

随着无线通信技术的发展，目前中国即将进入5G时代，5G技术由于频率较高等原因，基站的覆盖范围将大大缩小。在应急保障、极端灾害、容量需求等场景下，靠传统的增减基站功率、增减基站资源配置的方式将无法满足需求。作为5G固定基站的补充，可移动的、易安装的5G应急基站将会成为最经济可行的方案。

发明目的

针对5G技术的特点，分析将会面临的困境：(1)5G频率高，覆盖范围有限，大批量建站不经济；(2)通信设备供电要求高，需要稳定的-48V直流电源供电；(3)基站设备种类较多，搬运不方便。

因此，5G可移动的、配置灵活的应急基站将能克服以上困境得到良好的利用。该发明具有目的明确，功能齐全，效益显著等非常重要的现实意义。

技术方案

为快速提供信号覆盖、应急保障或快速建站，本发明方案包括机框设计、天馈设计、电源设计、信号流程设计，机框为主体，也为天馈、电源、BBU、RRU提供安装的位置，天馈的升降杆底部用螺母与侧面机柜底部相连，杆体上用螺母与侧面机柜内壁再相连，天馈 5G天线用挂钩直接挂在升降杆顶端、超柔跳线两端连接5G天线和 RRU，天馈GPS天线底部有磁铁，摆放在机柜顶部，GPS线缆连接GPS 天线和BBU同步接口，电源的转换模块和蓄电池模块用螺丝螺母固定机柜内的两列13U空间固定条上，电源转换模块输入口接市电，电源转换模块的输出口分别用电源线接至蓄电池、BBU、RRU，具体如下：

机框设计：通信机框1被分割为侧面机框1A、正面上子框1C、正面下子框1B三个部分，侧面机框1A用于安装手动升降杆2，正面上子框1C为通信综合柜结构，框内含13个U的空间，用于固定和安装AC/DC交直流转换模块9、高稳定-48V蓄电池10、基站BBU设备7, 正面下子框1B用于安装基站RRU设备8。

天馈设计：天馈部分包含侧面机框1A内的手动升降杆2、安装与手动升降杆顶部的小型化5G射频天线3、安装于通信机柜1顶部的GPS天线4、以及连接设备的射频超柔跳线5A及GPS线缆5B。手动升降杆2相当于2/3/4G设备的铁塔，当旋转手动摇把2D时，升降杆收线盒2C将软钢丝2F向升降杆收线盒2C内收缩，软钢丝2F的运动带动所有滑轮2E转动，钢丝收紧的同时多级升降杆杆体2B向上运动，手动升降杆2被拉长。这样，小型化5G射频天线3就可以被送到十几米的空中。

电源设计：由于通信设备必须使用直流-48V电源，野外一般很少能满足条件，而本发明配备AC/DC交直流转换模块9,将交流 220V输入6A转换为直流-48V输出6B，然后分成6路，其中一路接至高稳定-48V蓄电池10，一路预留给高稳定-48V蓄电池10扩容，其余4路分别预留给不同厂家的一台基站BBU设备7和三台基站RRU 设备8使用。

信号流程设计：下行数据信号由无线网络控制器RNC,经传输接入光纤5D送给本发明基站BBU设备7,基站BBU设备7为基站信号处理的核心，它负责信号的转换、同步、本地和远程操作维护功能，经基站BBU设备7处理的基带信号将通过BBU与RRU之间的光纤 5C发送给基站RRU设备8,基站RRU设备8的作用是完成基带信号到射频信号的变换以及功放、滤波和发射，基站RRU设备8再通过射频超柔跳线5A将射频信号传输给小型化5G天线3发射出去。上行数据信号则正好与下行信号相反。GPS天线4通过GPS线缆5B直接与基站BBU设备7相连，给基站BBU设备7提供时钟同步。

有益效果

(1)弥补5G信号覆盖半径小的问题，灵活设置基站。(2)适用于不同设备供应商射频基站的接入。(3)操作简单，布置迅速，适用于应急保障。

附图说明

图1为本发明应急基站(侧面)的部件结构示意图。

1-通信机柜；2-手动升降杆；3-小型化5G射频天线；4-GPS天线；5A-射频超柔跳线；5B-GPS线缆。

图2为本发明通信机柜部件结构俯视示意图。

1A-侧面机柜；1B-正面下子框；1C-正面上子框；1D-机柜门；2- 手动升降杆。

图3为本发明应急基站(正面)的部件结构示意图。

1A-侧面机柜；1B-正面下子框；1C-正面上子框；1D-机柜门；1E- 防水出风口；1F-进风口；7-基站BBU设备；8-基站RRU设备；9-AC/DC 交直流转换模块；10-高稳定-48V蓄电池。

图4为本发明进出风口截面图。

1E-防水出风口；1F-进风口；

图5为本发明手动升降杆原理示意图。

2A-升降杆外壳；2B-多级升降杆杆体；2C-升降杆收线盒；2D- 手动摇把(用于收紧钢丝)；2E-滑轮；2F-软钢丝。

图6为本发明电源系统分配示意图。

6A-交流220V输入；6B-直流-48V输出；7-基站BBU设备；8-基站RRU设备；9-AC/DC交直流转换模块；10-高稳定-48V蓄电池。

图7为本发明信号流程示意图。

3-小型化5G射频天线；4-GPS天线；5A-射频超柔跳线；5B-GPS 线缆；5C-BBU与RRU之间的光纤；5D-传输接入光纤；7-基站BBU设备；8-基站RRU设备；9-AC/DC交直流转换模块；10-高稳定-48V蓄电池。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本技术方案。

一种5G可移动应急基站由一体化机柜、手动升降杆、AC/DC交直流转换模块(交流220V转直流-48)、高稳定-48V蓄电池、5G天线等组成。保障其在室内环境220V供电系统下正常工作，以下结合附图具体说明：

为适应5G应急需要，本发明应具备以下条件：(1)容易搬运、安装简单方便；(2)环境适应能力强；(3)可容纳多种设备厂商的 BBU\RRU。

操作步骤：

(1)定制专用机柜1

本发明定制的通信机框1长宽高为300*450*1200，它由侧面机框1A、正面上子框1C、正面下子框1B三个部分组成，如图2所示；

侧面机框1A占用长宽高为300*150*1200，用于安装手动升降杆 2，侧面机框1A底部与正面下子框相通，用于布放射频超柔跳线5A 和GPS线缆5B，顶部与外界相通，利于手动升降杆伸出机柜，如图1 所示；

正面上子框1C占用长宽高为300*300*600，框内采用普通通信综合柜结构，框内含13个U的空间，用于固定和安装AC/DC交直流转换模块9、高稳定-48V蓄电池10、基站BBU设备7等标准设备，如图3所示；

正面下子框1B占用长宽高为300*300*600，主要用于放置基站 RRU设备8，它的侧面与侧面机框1A相通，用于布放射频超柔跳线 5A和GPS线缆5B，如图3所示。

机柜门1D上下部分别为防水出风口1E和进风口1F,详见图4。

(2)安装定制的手动升降杆；

手动升降杆2外部为升降杆外壳2A，内部由多节合金管状升降杆杆体2B组成，每节升降杆上下部都有滑轮，软钢丝2F将所有滑轮串联在一起收紧于升降杆收线盒2C，如图5所示。

(3)配置电源系统

在机柜正面上子框1C内安装AC/DC交直流转换模块9、高稳定 -48V蓄电池10，安装AC/DC交直流转换模块9主要用于交直流转换功能，为多个通信设备提供电源；高稳定-48V蓄电池10用于存储电能，起到稳定电源的作用，停电状态下为基站供电，机柜内最多可配备2块高稳定-48V蓄电池10。

AC/DC交直流转换模块9将交流220V输入6A转换成直流-48V输出6B后分成多路给高稳定-48V蓄电池10、基站BBU设备7、基站RRU 设备8供电，当停电或应急时，高稳定-48V蓄电池10通过AC/DC交直流转换模块9的端子给基站BBU设备7、基站RRU设备8供电，祥见图6。

(4)安装通信设备

在机柜正面上子框1C中安装基站BBU设备7，在机柜正面下子框1B中放置基站RRU设备8，基站BBU设备7的传输接口用传输接入光纤5D接至无线网络控制器RNC,基站BBU设备7业务接口通过 BBU与RRU之间的光纤5C接至基站RRU设备8,如图7所示。

(5)安装天馈系统

小型化5G射频天线3、GPS天线4、射频超柔跳线5A、GPS线缆 5B都采用市场上的标准线缆，无需改造。小型化5G射频天线3可直接挂在手动升降杆2的顶端，基站RRU设备8与小型化5G射频天线 3之间用射频超柔跳线5A相连；GPS天线4无需安装，从柜体中拿出直接摆放在架顶即可，GPS天线4与基站BBU设备7用GPS线缆5B 相连,如图7所示。

Claims

1.一种5G可移动应急基站，其特征在于,包括：机框、天馈、电源,机框为主体，也为天馈、电源、BBU、RRU提供安装的位置，天馈的升降杆底部用螺母与侧面机柜底部相连，杆体上用螺母与侧面机柜内壁再相连，天馈5G射频天线(3)用挂钩直接挂在升降杆顶端、超柔跳线两端连接5G射频天线(3)和RRU，天馈GPS天线(4)底部有磁铁，摆放在机柜顶部，GPS线缆(5B)连接GPS天线(4)和BBU同步接口，电源的转换模块和蓄电池模块用螺丝螺母固定机柜内的两列13U空间固定条上，电源转换模块输入口接市电，电源转换模块的输出口分别用电源线接至蓄电池(10)、BBU、RRU。

2.如权利要求1所述的基站，其特征在于,所述机框包括：通信机框(1)被分割为侧面机框(1A)、正面上子框(1C)、正面下子框(1B)三个部分，侧面机框(1A)用于安装手动升降杆(2)，手动升降杆底部用螺母与侧面机柜底部相连，杆体上用螺母与侧面机柜内壁再相连，保证升降杆稳定牢靠，正面上子框(1C)为通信综合柜结构，框内含13个U的空间，用于固定和安装；AC/DC交直流转换模块(9)、蓄电池(10)、基站BBU设备(7)，正面上子框(1C)所有设备都采用螺丝直接固定在机柜内两列13U空间固定条上,正面下子框(1B)用于摆放基站RRU设备(8)，摆放在下子框内即可。

3.如权利要求1所述的基站，其特征在于,所述天馈包括：由完成数据收发的业务系统和完成GPS同步接收的同步系统组成，两个系统相互独立；

业务系统由用于发射数据信号的5G射频天线(3)、用于为5G射频天线(3)传输信号的射频超柔跳线(5A)、用于为5G射频天线(3)和射频超柔跳线(5A)提供支撑作用的手动升降杆(2)三个部分组成，应急使用时5G射频天线(3)悬挂在手动升降杆(2)顶部，射频超柔跳线(5A)一头接在5G射频天线(3)上、一头接在RRU输出端口上，手动提升升降杆(2)，使5G射频天线(3)升至合适高度；

同步系统由为基站提供时钟同步的GPS天线(4)和传送同步信号的GPS线缆(5B)组成，应急使用时GPS直接摆放至机架顶部即可，GPS线缆(5B)一头接GPS天线(4)，另一头接BBU设备(7)的时钟接口；

手动升降杆(2)相当于2/3/4G设备的铁塔，当旋转手动摇把(2D)时，升降杆收线盒(2C)将软钢丝(2F)向升降杆收线盒(2C)内收缩，钢丝(2F)的运动带动所有滑轮(2E)转动，钢丝(2F)收紧的同时多级升降杆杆体(2B)向上运动，手动升降杆(2)被拉。

4.如权利要求1所述的基站，其特征在于,所述电源包括：配备AC/DC交直流转换模块(9),将交流220V输入6A转换为直流-48V输出(6B)，然后分成6路，其中一路接至高稳定蓄电池(10)，另一路预留给蓄电池(10)扩容，其余4路分别预留给不同厂家的一台基站BBU设备(7)和三台基站RRU设备(8)使用。

5.如权利要求1所述的基站，其特征在于,蓄电池(10)为高稳定-48V蓄电池。

6.如权利要求1所述的基站，其特征在于,5G射频天线(3)为小型化5G天线。