CN112600595A - 一种隧道漏缆通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术领域，公开了一种隧道漏缆通信系统，即在信源部分采用多通道中频调制信号的方式输出的主单元设备，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于漏缆截止频率的目标工作频率上的多通道射频载波信号，覆盖到车厢内部，不但无需重新部署支持较高截止频率的新型漏缆，大大降低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度，并且支持多通道通信；另一方面，采用协同基站对车载中继单元设备进行系统同步、设备管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性。

Description

一种隧道漏缆通信系统

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，涉及移动通信信号在地下空间中的传输覆盖方案，可应用于隧道中对车厢内空间进行移动通信信号覆盖，具体地涉及一种隧道漏缆通信系统。

背景技术

地铁隧道场景是移动通信网络部署中的重要场景之一，由于其复杂多阻挡的地形及车体穿透损耗，使得该场景下覆盖移动通信网络更加困难。目前在地铁隧道场景中普遍采用基于泄漏同轴电缆(简称漏缆)的覆盖方案来解决这一困难。漏缆是一种特殊的同轴电缆,与普通同轴电缆的区别在于:在缆线外导体上开有用作辐射的等间距槽孔，其设计目的是减小横向屏蔽,使得电磁能量可以从电缆内穿透到电缆外；同时电缆外的电磁能量也能穿透到电缆内，从而借助这一特性，可用漏缆将基站信号较为均匀地覆盖在隧道内部，一般来说隧道漏缆会架设在车体车窗高度，漏缆辐射出的信号将会穿透车窗辐射到车厢内部，而在上行方向上漏缆可以将接收到的信号汇聚到基站设备中。

目前，在2G、3G及4G时代中的漏缆方案是一种极为普遍的隧道移动通信信号覆盖方案，其中漏缆一般都采用辐射型13/8漏缆，但是到了5G时代，对于载波频率更高的5G移动通信信号，这一方案将会面临极大的问题：(1)现有辐射型13/8漏缆仅支持2.8GHz以下频段信号的传输，若要进行5G技术中更高频段信号的传输，需重新部署新型漏缆，必将面临极高的建设成本和极大的建设难度；(2)在5G移动通信方案中，采用了多输入多输出技术(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO，是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量、提高通信容量)，但是基于现有隧道移动通信信号覆盖方案，需要部署多根漏缆才能实现MIMO技术；(3)由于载波频率的升高，必然导致漏缆单位长度的传输损耗变大，使得现有信源密度难以实现隧道内信号的连续覆盖，势必需要改变多系统接入平台(POI)的部署位置，缩小POI之间的间距；(4)由于载波频率的升高，还将导致穿透损耗较大，出现无法解决列车车体屏蔽的问题。

发明内容

为了解决现有漏缆方案无法继续适用于针对较高载波频率的移动通信信号(例如5G信号)的隧道车内覆盖应用，本发明目的在于提供一种新型的隧道漏缆通信系统，即在漏缆的信源部分采用多通道中频调制信号的方式输出的主单元设备，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于漏缆截止频率的目标工作频率上的多通道射频载波信号，覆盖到车厢内部，不但无需重新部署支持较高截止频率的新型漏缆，大大降低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度，并且支持多通道通信；另一方面，采用协同基站对车载中继单元设备进行系统同步及设备管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性。

本发明所采用的技术方案为：

一种隧道漏缆通信系统，包括有主单元设备、漏缆、车载中继单元设备、协同基站、移动通信核心网和网管中心，其中，所述主单元设备为多通道信号处理设备；

所述主单元设备，用于对来自于所述移动通信核心网的控制面及用户面数据流进行基带处理，生成多通道的下行I/Q数据，再经过调制，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后对所述多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，最后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多通道中频上行调制信号中的各通道中频上行调制信号分别解调为对应的上行I/Q数据，最后进行基带处理并将包含所有通道的上行控制面及用户面数据流传送至所述移动通信核心网；

所述漏缆，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，向所述车载中继单元设备辐射所述合路中频下行调制信号，以及在无线接收到来自于所述车载中继单元设备的合路中频上行调制信号后，向所述主单元设备传送所述合路中频上行调制信号；

所述车载中继单元设备，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，对所述合路中频下行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后对所述多通道中频下行调制信号中的各通道中频下行调制信号分别进行上变频处理，得到一一对应的且基于通信运营商规定频率载波的下行射频信号，最后将各个下行射频信号重新发射出去，以及在无线接收到基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，对各个上行射频信号分别进行下变频处理，得到一一对应的且基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后对所述多通道中频上行调制信号进行合路处理，得到合路中频上行调制信号，最后将所述合路中频上行调制信号无线传送至所述漏缆；

所述车载中继单元设备，还用于接收所述协同基站的无线信号，并注册于协同基站载波，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，并与所述网管中心建立起数据连接，以及依据所述同步信号和所述网管中心所发送的控制信息，执行对应的协同动作，完成配置，以便维持与所述主单元设备的工作同步；

所述协同基站，用于所述车载中继单元设备的注册，建立所述车载中继单元设备与所述网管中心的数据连接，并利用所述同步信号完成所述车载中继单元设备与整个系统的同步；

所述网管中心，用于对所述主单元设备、所述漏缆、所述车载中继单元设备、所述协同基站和所述移动通信核心网进行运行和管理；

所述移动通信核心网，包含标准定义的各功能模块，负责所述主单元设备、所述协同基站、所述车载中继单元设备和移动终端的控制以及数据的转发，以及建立所述主单元设备、所述协同基站、所述车载中继设备与所述网管中心之间的用户面及控制面数据流的连接。

基于上述发明内容，提供了一种利用现有漏缆，实现隧道中行驶列车车厢内较高载波频率移动通信信号(如5G信号)覆盖的新型隧道漏缆通信系统，即在移动通信信号上下行交互的过程中，针对于工作频率高于漏缆截止频率的射频载波信号无法传送的问题，通过主单元设备将该射频载波信号取代为适合于在现有漏缆上传输的中频调制信号，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于泄漏电缆截止频率的目标工作频率上的射频载波信号，覆盖到车厢内部；本发明还利用了频分复用技术，可以将多通道的基站信号，以频分复用的中频方式在单根漏缆中传送，并在车载中继单元上转换为目标工作频率上的多通道载波信号，并以多根天线的方式覆盖到车厢内部；相较于通过更换新型漏缆来实现隧道内行驶列车上的5G信号覆盖的方案，本发明无需重新部署新型漏缆，仅需在车厢厢体上布置车载中继单元设备，并在现有漏缆系统信源端增加主单元设备作为5G的信源即可实现5G信号在列车车厢内覆盖的目的，大大减低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度；另外由于在现有漏缆上传输的信号为频率较低的中频调制信号，可保证漏缆单位长度的传输损耗不会增加，使得现有信源密度能够满足隧道内信号连续覆盖需求，同时由于漏缆辐射出的中频信号是由车载中继单元设备直接接收的，可以确保穿透损耗较小，规避出现严重的列车车体屏蔽问题；同时无需再特别铺设多根沿线隧道漏缆，即可使多通道的中频上/下行调制信号都合路在同一条漏缆上传输，并通过多个变频处理模块可以分别变频还原为用于MIMO通信的上/下行射频信号，使得提供的所述隧道漏缆通信系统能够在单条漏缆基础上支持5G的MIMO功能，可进一步为5G信号的隧道车内漏缆覆盖方案降低部署成本、建设成本和难度；此外，车载中继单元设备可利用协同基站，建立所述车载中继单元设备与所述网管中心的数据连接，并利用协同基站的同步信息完成车载中继单元设备与整个系统包括主单元设备的同步，利用与网管中心的数据连接实现车载中继单元设备的管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性。

优化的，依赖于所述协同基站和所述网管中心，将所述车载中继单元设备与所述主单元设备维持同步且协同工作，包括如下无线传送方式：

通过所述协同基站的基站天线无线发射载波信号，使所述载波信号直接地无线传送至所述车载中继单元设备，以便所述车载中继单元设备注册于所述协同基站载波上，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，建立与所述网管中心的数据连接，继而执行对应的协同动作，完成配置，维持与所述主单元设备的工作同步；

或者，通过多系统接入平台将所述协同基站的载波信号与其他非基站信号合路注入所述漏缆，使所述载波信号通过所述漏缆间接地无线传送至所述车载中继单元设备，以便所述车载中继单元设备注册于所述协同基站载波上，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，建立与所述网管中心的数据连接，继而执行对应的协同动作，完成配置，维持与所述主单元设备的工作同步。

优化的，所述主单元设备包括有数字处理模块、单通道收发模块、双工器和主单元合路与分路模块，其中，所述单通道收发模块的数量、所述双工器的数量以及所述主单元合路与分路模块的合路数目分别为多个且与所述的多通道一一对应；

所述数字处理模块，分别通信连接各个所述单通道收发模块，用于在收到来自所述移动通信核心网的用户面及控制面数据流后，依据各通道的流量限制，进行相应的基带处理，生成多个通道的下行I/Q数据，并发送至一一对应的所述单通道收发模块，以及在收到来自各个所述单通道收发模块的上行I/Q数据后，对各个通道的上行I/Q数据进行基带处理，得到汇总的上行用户面及控制面数据流，然后传送至所述移动通信核心网；

所述单通道收发模块，通信连接对应同一通道的所述双工器，对于下行，用于在收到来自于所述数字处理模块相对应通道的下行I/Q数据后，经过数模转换处理，调制为对应同一通道的中频载波频率的一路中频下行调制信号，最后将该中频下行调制信号传送至对应同一通道的所述双工器；对于上行，用于在收到来自该双工器的且对应同一通道的中频上行调制信号后，对该中频上行调制信号进行解调处理和模数转换处理，得到对应同一通道的上行I/Q数据，并传送至所述数字处理模块；

所述双工器，通信连接所述主单元合路与分路模块，用于在收到对应同一通道的单通道收发模块发送端口所发送的中频下行调制信号后，将该中频下行调制信号传送至所述主单元合路与分路模块，以及在收到来自所述主单元合路与分路模块的且对应同一通道的中频上行调制信号后，将该中频上行调制信号传送至对应同一通道的所述单通道收发模块的接收端口；

所述主单元合路与分路模块，通信连接所述漏缆，用于对来自各个所述双工器的多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，然后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多路中频上行调制信号的各通道中频上行调制信号分别传送至对应通道的双工器。

优化的，所述主单元设备包括有数字处理模块、多通道收发模块、双工器和主单元合路与分路模块，其中，所述多通道收发模块的通道数目、所述双工器的数量以及所述主单元合路与分路模块的合路数目分别为多个且与所述的多通道一一对应；

所述数字处理模块，通信连接所述多通道收发模块，用于在收到来自所述移动通信核心网的用户面及控制面数据流后，依据各通道的流量限制，进行相应的基带处理，生成多个通道的下行I/Q数据，并一一对应地发送至所述多通道收发模块的多个I/Q端口，以及在收到来自于所述多通道收发模块的各个通道的上行I/Q数据后，对各个通道的上行I/Q数据进行基带处理，得到汇总的上行用户面及控制面数据流，然后传送至所述移动通信核心网；

所述多通道收发模块，通信连接多个通道的所述双工器，对于下行，用于在收到来自于所述数字处理模块的多个通道的下行I/Q数据后，经过各自通道的数模转换处理和调制处理，得到各自对应通道的中频载波频率的多通道中频下行调制信号，最后将所述多通道中频下行调制信号分别传送至对应通道的所述双工器；对于上行，用于在收到来自多个通道的双工器的多通道中频上行调制信号后，对多通道中频上行调制信号分别进行各自通道的解调处理和模数转换处理，得到多通道的上行I/Q数据，并传送至所述数字处理模块所对应的各个端口；

所述双工器，通信连接所述主单元合路与分路模块，用于在收到所述多通道收发模块发送端口所发送的对应通道的中频下行调制信号后，将该中频下行调制信号传送至所述主单元合路与分路模块对应的端口，以及在收到来自所述主单元合路与分路模块的对应通道的中频上行调制信号后，将该中频上行调制信号传送至所述多通道收发模块所对应的通道接收端口；

所述主单元合路与分路模块，通信连接所述漏缆，用于对来自各个所述双工器的多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，然后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多通道中频上行调制信号的各通道中频上行调制信号分别传送至对应通道的双工器。。

优化的，所述主单元设备包括有数字处理模块、多通道收发模块、主单元合路模块、主单元分路模块和双工器，其中，所述多通道收发模块的通道数目、所述主单元合路模块的合路数目以及所述主单元分路模块的分路数目分别为多个且与所述的多通道一一对应，所述双工器为根据时分开关控制信号进行双工收发切换的开关；

所述数字处理模块，通信连接所述多通道收发模块，用于在收到来自所述移动通信核心网的用户面及控制面数据流后，依据各通道的流量限制，进行相应的基带处理，生成多个通道的下行I/Q数据，并一一对应地发送至所述多通道收发模块的多个I/Q端口，以及在收到来自于所述多通道收发模块的各个通道的上行I/Q数据后，对各个通道的上行I/Q数据进行基带处理，得到汇总的上行用户面及控制面数据流，然后传送至所述移动通信核心网；

所述多通道收发模块，其多个通道的下行发送端口通信连接所述主单元合路模块，用于在收到来自于所述数字处理模块的多个通道的下行I/Q数据后，经过各自通道的数模转换处理和调制处理，得到各自对应通道的中频载波频率的多通道中频下行调制信号，最后将所述多通道中频下行调制信号分别传送至所述主单元合路模块对应的端口；

所述多通道收发模块，其多个通道的上行发送端口通信连接所述主单元分路模块，用于在收到来自所述主单元分路模块的多通道中频上行调制信号后，对多通道中频上行调制信号分别进行各自通道的解调处理和模数转换处理，得到多通道的上行I/Q数据，并传送至所述数字处理模块所对应的各个端口；

所述主单元合路模块，通信连接所述双工器，用于对来自所述多通道收发模块的多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，然后将所述合路中频下行调制信号传送至所述双工器；

所述主单元分路模块，通信连接所述双工器，用于在收到来自所述双工器的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多通道中频上行调制信号的各通道中频上行调制信号分别传送至多通道收发模块所对应的上行接收端口；

所述双工器，通信连接所述漏缆，以上、下行时分的方式，用于在收到来自所述主单元合路模块的合路中频下行调制信号后，将该合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，将该合路中频上行调制信号传送至所述主单元分路模块。

进一步优化的，在所述单通道收发模块或所述多通道收发模块的各个下行发送端口与所述双工器之间的下行通信链路中串联有功率放大器，以及在所述双工器与所述单通道收发模块或所述多通道收发模块之间的各个上行接收端口的上行通信链路中串联有低噪声放大器。

优化的，所述车载中继单元设备包括有中继天线、中继单元合路与分路模块、变频处理模块、重发天线、协同天线、协同通信模块和协同响应模块，其中，所述变频处理模块和所述重发天线的数目为多个且与多通道一一对应；

所述中继天线，通信连接所述中继单元合路与分路模块，用于无线接收由所述漏缆辐射的所述合路中频下行调制信号，并将该合路中频下行调制信号传送至所述中继单元合路与分路模块，以及在收到来自所述中继单元合路与分路模块的所述合路中频上行调制信号后，向所述漏缆无线发送该合路中频上行调制信号；

所述中继单元合路与分路模块，分别通信连接各个所述变频处理模块，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，对所述合路中频下行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后将所述多通道中频下行调制信号中的各通道中频下行调制信号分别传送至对应通道的所述变频处理模块，以及对来自各个所述变频处理模块的多通道中频上行调制信号进行合路处理，得到合路中频上行调制信号，然后将所述合路中频上行调制信号传送至所述中继天线；

所述变频处理模块，通信连接对应同一通道的所述重发天线，用于在收到对应同一通道的中频下行调制信号后，对该中频下行调制信号进行上变频处理，得到基于通信运营商规定频率载波的下行射频信号，然后将该下行射频信号传送至对应同一通道的所述重发天线，以及在收到来自该重发天线的且基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，对该上行射频信号进行下变频处理，得到基于对应同一通道的中频载波的一路中频上行调制信号，然后将该中频上行调制信号传送至所述中继单元合路与分路模块；

所述重发天线，用于将对应同一通道的下行射频信号无线发送出去，以及在接收到基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，将该上行射频信号传送至对应同一通道的变频处理模块；

所述协同天线，通信连接所述协同通信模块，用于将无线收到的协同基站信号传送至所述协同通信模块；

所述协同通信模块，通信连接所述协同响应模块，用于注册于协同基站载波，并从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，以及与所述网管中心建立起数据连接，并将所述同步信号和所述网管中心的操作指令传送至所述协同响应模块；

所述协同响应模块，用于依据所述同步信号和所述网管中心所发送的操作指令，维持所述车载中继单元设备与整个系统的工作同步，并根据所述操作指令执行对应的协同动作。

优化的，所述隧道漏缆通信系统包括有分别与多个通信运营商一一对应的多个所述主单元设备及多个所述车载中继单元设备，所述隧道漏缆通信系统还包括有多系统接入平台；

所述主单元设备，通信连接所述多系统接入平台，用于接收并处理对应通信运营商的用户面及控制面的上/下行数据流，以及接收并处理所述合路中频上行调制信号，将对应通信运营商的所述合路中频下行调制信号传送至所述多系统接入平台，以及将对应通信运营商的汇合的多通道上行数据流传送至所述移动通信核心网；

所述车载中继单元设备，用于接收并处理对应通信运营商的所述合路中频下行调制信号和所述上行射频信号，然后将对应通信运营商的所述下行射频信号重新发射出去，以及将对应通信运营商的所述合路中频上行调制信号无线传送至所述漏缆；

所述多系统接入平台，分别通信连接所述漏缆和各个所述主单元设备，用于对来自各个所述主单元设备的多个合路中频下行调制信号进行合路处理，得到一路对应多个通信运营商的混合中频下行调制信号，然后将该混合中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的且对应多个通信运营商的一路混合中频上行调制信号后，对该混合中频上行调制信号进行分路处理，得到与多个通信运营商一一对应的多个合路中频上行调制信号，然后将各个合路中频上行调制信号传送至对应通信运营商的所述主单元设备。

优化的，还包括有信号功率检测设备，其中，所述信号功率检测设备用于布置在隧道洞口；

所述信号功率检测设备，通信连接至所述网管中心，用于检测所述合路中频下行调制信号的第一功率值，并在所述第一功率值超过第一预设阈值时，向所述网管中心发送第一报警信号，以便所述网管中心在获得所述第一报警信号之后，通过所述移动通信核心网将第一控制指令发送给所述主单元设备，最终使所述主单元设备根据所述第一控制指令，降低所述合路中频下行调制信号的发射功率；

和/或，所述信号功率检测设备，通信连接至所述网管中心，用于检测所述合路中频上行调制信号的第二功率值，并在所述第二功率值超过第二预设阈值时，向所述网管中心发送第二报警信号，以便所述网管中心在获得所述第二报警信号之后，通过所述移动通信核心网将第二控制指令发送给所述车载中继单元设备，最终使所述车载中继单元设备根据所述第二控制指令，降低所述合路中频上行调制信号的发射功率。

优化的，所述主单元设备为同时包含基带处理功能与中频调制/解调功能为一体的一体化设备；

或者，所述主单元设备为将基带处理功能与中频调制/解调功能分开为基带单元设备和中频单元设备的分布式设备，其中，所述基带单元设备具有所述基带处理功能，所述中频单元设备具有所述中频调制/解调功能。

本发明的有益效果为：

(1)本发明创造提供了一种利用现有漏缆，实现隧道中行驶列车车厢内较高载波频率移动通信信号(如5G信号)覆盖的新型隧道漏缆通信系统，即在移动通信信号上下行交互的过程中，针对于工作频率高于漏缆截止频率的射频载波信号无法传送的问题，通过主单元设备将该射频载波信号取代为适合于在现有漏缆上传输的中频调制信号，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于漏缆截止频率的目标工作频率上的射频载波信号，覆盖到车厢内部；本发明创造还利用了频分复用技术，可以将多通道的基站信号，以频分复用的中频方式在单根漏缆中传送，并在车载中继单元上转换为目标工作频率上的多通道载波信号，并以多根天线的方式覆盖到车厢内部；相较于通过更换新型漏缆来实现隧道内行驶列车上的5G信号覆盖的方案，本发明创造无需重新部署新型漏缆，仅需在车厢厢体上布置车载中继单元设备，并在现有漏缆系统信源端增加主单元设备作为5G的信源即可实现5G信号在列车车厢内覆盖的目的，大大减低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度；

(2)由于在现有漏缆上传输的信号为频率较低的中频调制信号，可保证漏缆单位长度的传输损耗不会增加，使得现有信源密度能够满足隧道内信号连续覆盖需求，同时由于漏缆辐射出的中频信号是由车载中继单元设备直接接收的，可以确保穿透损耗较小，规避出现严重的列车车体屏蔽问题；

(3)无需再特别铺设多根沿线隧道漏缆，即可使多通道的中频上/下行调制信号都合路在同一条漏缆上传输，并通过多个变频处理模块可以分别变频还原为用于MIMO通信的上/下行射频信号，使得提供的所述隧道漏缆通信系统能够在单条漏缆基础上支持5G的MIMO功能，可进一步为5G信号的隧道车内漏缆覆盖方案降低部署成本、建设成本和难度；

(4)车载中继单元设备可利用协同基站，建立所述车载中继单元设备与所述网管中心的数据连接，并利用协同基站的同步信号完成车载中继单元设备与整个系统包括主单元设备的同步，利用与网管中心的数据连接实现车载中继单元设备的管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性；

(5)可使不同通信运营商的合路中频上/下行调制信号能够在单条漏缆中并线传输，进而可为多通信运营商提供并线传输的漏缆覆盖方案，无需针对每家通信运营商分别铺设漏缆，进一步为隧道内漏缆覆盖方案降低部署成本、建设成本和难度；

(6)可通过信号功率检测设备在隧道洞口检测中频调制信号的功率值，并在功率值超过预设阈值时，发出报警信号来触发控制所述主单元设备和/或所述车载中继单元设备降低对应中频调制信号的发射功率，从而可以保证隧道内辐射出的合路中频上/下行调制信号不会影响公共空间的其他信号传输，符合相关规定。

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是本发明提供的第一种隧道漏缆通信系统的结构示意图。

图2是本发明提供的基于隧道漏缆通信系统进行中继调制信号和漏缆现有应用信号传输的示例图。

图3是本发明提供的在隧道漏缆通信系统中主单元设备的第一种结构示意图。

图4是本发明提供的在隧道漏缆通信系统中中继单元设备的内部功能结构示意图。

图5是本发明提供的在隧道漏缆通信系统中中继单元设备的内部部件结构示意图。

图6是本发明提供的第二种隧道漏缆通信系统的结构示意图。

图7是本发明提供的在隧道漏缆通信系统中主单元设备的第二种结构示意图。

图8是本发明提供的在隧道漏缆通信系统中主单元设备的第三种结构示意图。

图9是本发明提供的在隧道漏缆通信系统中主单元设备的第四种结构示意图。

图10是本发明提供的基于隧道漏缆通信系统实现多运营商通信信号传输的结构示意图。

图11是本发明提供的包含有信号功率检测设备的隧道漏缆通信系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例一

如图1～5所示，本实施例提供的所述隧道漏缆通信系统，包括有主单元设备、漏缆、车载中继单元设备、协同基站、移动通信核心网和网管中心，其中，所述主单元设备为多通道信号处理设备；所述主单元设备，用于对来自于所述移动通信核心网的控制面及用户面数据流进行基带处理，生成多通道的下行I/Q数据，再经过调制，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后对所述多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，最后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多通道中频上行调制信号中的各通道中频上行调制信号分别解调为对应的上行I/Q数据，最后进行基带处理并将包含所有通道的上行控制面及用户面数据流传送至所述移动通信核心网；所述漏缆，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，向所述车载中继单元设备辐射所述合路中频下行调制信号，以及在无线接收到来自于所述车载中继单元设备的合路中频上行调制信号后，向所述主单元设备传送所述合路中频上行调制信号；所述车载中继单元设备，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，对所述合路中频下行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后对所述多通道中频下行调制信号中的各通道中频下行调制信号分别进行上变频处理，得到一一对应的且基于通信运营商规定频率载波的下行射频信号，最后将各个下行射频信号重新发射出去，以及在无线接收到基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，对各个上行射频信号分别进行下变频处理，得到一一对应的且基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后对所述多通道中频上行调制信号进行合路处理，得到合路中频上行调制信号，最后将所述合路中频上行调制信号无线传送至所述漏缆；所述车载中继单元设备，还用于接收所述协同基站的无线信号，并注册于协同基站载波，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，并与所述网管中心建立起数据连接，以及依据所述同步信号和所述网管中心所发送的控制信息，执行对应的协同动作，完成配置，以便维持与所述主单元设备的工作同步；所述协同基站，用于所述车载中继单元设备的注册，建立所述车载中继单元设备与所述网管中心的数据连接，并利用所述同步信号完成所述车载中继单元设备与整个系统的同步；所述网管中心，用于对所述主单元设备、所述漏缆、所述车载中继单元设备、所述协同基站和所述移动通信核心网进行运行和管理；所述移动通信核心网，包含标准定义的各功能模块，负责所述主单元设备、所述协同基站、所述车载中继单元设备和移动终端的控制以及数据的转发，以及建立所述主单元设备、所述协同基站、所述车载中继设备与所述网管中心之间的用户面及控制面数据流的连接。

所述主单元设备用于作为漏缆覆盖方案中的合路中频下行调制信号信源(现代地铁隧道公网覆盖方案多采用信源+漏缆的方式，其中的信源部分多为公网基站设备)，可以但不限于为一个能够输出/输入合路中频下/上行调制信号且功能完备的“全协议栈”基站(Base Station，BS)类型设备，以便直接上联至所述移动通信核心网，或者为一台能够输出/输入合路中频下/上行调制信号的射频拉远单元(Remote Radio Unit,RRU)类型设备，以便通信连接外部的基带处理单元设备(Building Base band Unit，BBU，其可上联至所述移动通信核心网，使RRU间接上联至所述移动通信核心网，同时在BBU与RRU之间需要用光纤连接，一个BBU可以支持多个RRU；采用BBU+RRU多通道方案，可以很好地解决大型场馆的室内覆盖)，等等。具体的，所述主单元设备为同时包含基带处理功能与中频调制/解调功能为一体的一体化设备；或者，所述主单元设备为将基带处理功能与中频调制/解调功能分开为基带单元设备和中频单元设备的分布式设备，其中，所述基带单元设备具有所述基带处理功能，所述中频单元设备具有所述中频调制/解调功能。此外，与常规的BS或RRU所不同的是，其输出/输入不再是射频载波信号，而是改为所述的合路下/上行中频调制信号。

所述漏缆用于布置在沿线隧道中，一方面将所述主单元设备所发出的合路中频下行调制信号均匀地辐射到隧道中，以便被所述车载中继单元设备无线接收到，另一方面将在隧道中无线接收到的合路中频上行调制信号传送至所述主单元设备，以便进行上行解调处理。优化的，出于降低建设成本和建设难度的目的，所述漏缆允许并提倡采用现有在沿线隧道中已经布置的漏缆，以便与原有的隧道漏缆系统中的通信信号并行工作。所述中频调制信号可使用原有漏缆覆盖方案中未被占用的可传输频段，考虑在原有漏缆覆盖方案中原本就需要传送多路应用的通信信号，因此基于所述合路中频下行调制信号和漏缆原有的其他应用的通信信号可在多系统接入平台(Point Of Interface，POI)合路后注入所述漏缆中，如图2所示。此外，为了避免所述合路中频下行调制信号与所述漏缆的原有应用信号之间相互干扰，需要在所述合路中频下行调制信号与所述漏缆的原有应用信号之间预留合适的保护频带。

所述车载中继单元设备可以但不限于用于布置在列车车厢内部且靠车窗的位置，或者车厢厢体之上，将协同天线和中继天线置于车厢厢体外侧，重发天线置于车厢厢体内侧。如图3所示，所述车载中继单元设备一方面无线接收由所述漏缆辐射的合路中频下行调制信号，经分路器分路后分别上变频为与多通道一一对应的下行射频信号，然后无线发射出去，以便车厢内的终端设备(例如5G手机等)接收到，另一方面无线接收来自终端设备的多通道上行射频信号，并分别下变频为不同频率的且与多通道一一对应的中频上行调制信号，经合路后得到合路中频上行调制信号并无线发射出去，以便所述漏缆接收到。所述下行射频信号和所述上行射频信号所使用的频率为通信运营商所规定使用的频点。

此外，如图1和4所示，在所述隧道漏缆通信系统的具体结构中，所述车载中继单元设备需要与主单元设备同步工作，可以但不限于包括时钟的同步、本振的同步和/或当工作制式为时分双工模式时的时分开关控制的同步；除此之外，所述车载中继单元设备还需要与所述隧道漏缆通信系统的网管中心建立数据连接，以便于对所述车载中继单元设备进行配置、调整和管理。所述车载中继单元设备内部设有一个协同通信模块且外接或内置一个协同天线，所述协同通信模块经由所述协同天线可接收到来自于所述隧道漏缆通信系统的协同基站的无线信号，并注册于协同基站的载波之上；所述车载中继单元设备内部还设有一个协同响应模块，在所述协同通信模块持续获得所述协同基站的同步块(SSB，Synchronization Signal Block)消息之后，将车载中继单元设备内部时钟与其同步并通过接口电路，将同步信号送于车载中继单元设备内部各变频处理模块的本振锁相环，维持所述本振与整个系统(包括所述主单元设备)的同步；当所述隧道漏缆通信系统的工作制式为时分双工模式时，所述协同响应模块还将依据时分双工的时序配置，生成时分双工器开关控制的同步信号，送与所述各变频处理模块中的时分双工器开关，使其执行相应的开关动作；进一步地，所述协同通信模块使得所述车载中继单元设备与所述网管中心建立了数据连接，从而使得网管中心可以对所述车载中继单元设备进行配置、调整和管理。

所述协同基站可以但不限于使用现有的或新建的4G/5G基站，其载波频率应使用传输损耗小、穿透力和绕射能力强的2.4GHz以下频段，特别地如图1所示，当其载波频率为sub-1(即1GHz以下)频段时，协同基站可使用定向天线向隧道内照射的方式将协同基站信号覆盖于隧道之中，以便于所述车载中继单元设备接收。

另外，前述术语“中频”是指“中间工作频率”，仅用于所述主单元设备和所述车载中继单元设备之间的信号传送，所述中频可由设计者在所述漏缆所支持的工作频段中进行规划选取，例如当所述漏缆采用辐射型13/8漏缆时，该工作频段低于2.8GHz，且不应与漏缆原有的信号发生冲突；前述术语“上行射频信号”和“下行射频信号”是指通信运营商所规定使用的无线通信频点上的载波信号，该无线通信频点的使用应符合相关国家规定的法规；前述术语“下行”、“上行”、“基带信号”、“调制信号”、“调制”、“解调”和“变频”等均为通信技术领域中的常用术语或常用手段，于此不再逐一赘述。

由此通过前述系统结构的详细描述，提供了一种利用现有漏缆，实现隧道中行驶列车车厢内较高载波频率移动通信信号(如5G信号)覆盖的新型隧道漏缆通信系统，即在移动通信信号上下行交互的过程中，针对于工作频率高于漏缆截止频率的射频载波信号无法传送的问题，通过主单元设备将该射频载波信号取代为适合于在现有漏缆上传输的中频调制信号，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于漏缆截止频率的目标工作频率上的射频载波信号，覆盖到车厢内部；本实施例还利用了频分复用技术，可以将多通道的基站信号，以频分复用的中频方式在单根漏缆中传送，并在车载中继单元上转换为目标工作频率上的多通道载波信号，并以多根天线的方式覆盖到车厢内部；相较于通过更换新型漏缆来实现隧道内行驶列车上的5G信号覆盖的方案，本实施例无需重新部署新型漏缆，仅需在车厢厢体上布置车载中继单元设备，并在现有漏缆系统信源端增加主单元设备作为5G的信源即可实现5G信号在列车车厢内覆盖的目的，大大减低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度；另外由于在现有漏缆上传输的信号为频率较低的中频调制信号，可保证漏缆单位长度的传输损耗不会增加，使得现有信源密度能够满足隧道内信号连续覆盖需求，同时由于漏缆辐射出的中频信号是由车载中继单元设备直接接收的，可以确保穿透损耗较小，规避出现严重的列车车体屏蔽问题；同时无需再特别铺设多根沿线隧道漏缆，即可使多通道的中频上/下行调制信号都合路在同一条漏缆上传输，并通过多个变频处理模块可以分别变频还原为用于MIMO通信的上/下行射频信号，使得提供的所述隧道漏缆通信系统能够在单条漏缆基础上支持5G的MIMO功能，可进一步为5G信号的隧道车内漏缆覆盖方案降低部署成本、建设成本和难度；此外，车载中继单元设备可利用协同基站，建立所述车载中继单元设备与所述网管中心的数据连接，并利用协同基站的同步信息完成车载中继单元设备与整个系统包括主单元设备的同步，利用与网管中心的数据连接实现车载中继单元设备的管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性。

优化的，所述主单元设备包括有数字处理模块、单通道收发模块、双工器和主单元合路与分路模块，其中，所述单通道收发模块的数量、所述双工器的数量以及所述主单元合路与分路模块的合路数目分别为多个且与所述的多通道一一对应；所述数字处理模块，分别通信连接各个所述单通道收发模块，用于在收到来自所述移动通信核心网的用户面及控制面数据流后，依据各通道的流量限制，进行相应的基带处理，生成多个通道的下行I/Q数据，并发送至一一对应的所述单通道收发模块，以及在收到来自各个所述单通道收发模块的上行I/Q数据后，对各个通道的上行I/Q数据进行基带处理，得到汇总的上行用户面及控制面数据流，然后传送至所述移动通信核心网；所述单通道收发模块，通信连接对应同一通道的所述双工器，对于下行，用于在收到来自于所述数字处理模块相对应通道的下行I/Q数据后，经过数模转换处理，调制为对应同一通道的中频载波频率的一路中频下行调制信号，最后将该中频下行调制信号传送至对应同一通道的所述双工器；对于上行，用于在收到来自该双工器的且对应同一通道的中频上行调制信号后，对该中频上行调制信号进行解调处理和模数转换处理，得到对应同一通道的上行I/Q数据，并传送至所述数字处理模块；所述双工器，通信连接所述主单元合路与分路模块，用于在收到对应同一通道的单通道收发模块发送端口所发送的中频下行调制信号后，将该中频下行调制信号传送至所述主单元合路与分路模块，以及在收到来自所述主单元合路与分路模块的且对应同一通道的中频上行调制信号后，将该中频上行调制信号传送至对应同一通道的所述单通道收发模块的接收端口；所述主单元合路与分路模块，通信连接所述漏缆，用于对来自各个所述双工器的多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，然后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多路中频上行调制信号的各通道中频上行调制信号分别传送至对应通道的双工器。

如图3所示，当所述主单元设备为全协议栈基站类型的设备时，在其具体结构中，所述数字处理模块包含全部协议栈处理能力，可以但不限于采用高速处理器和现场可编程门阵列(FPGA,Field-ProgrammableGate Array)或系统级芯片(SoC,System-on-a-Chip)实现。所述单通道收发模块可以但不限于采用零中频(ZIF,ZeroIntermediate Frequency)架构或射频采样架构的现有芯片(如ADRV9009或AFE76XX系列)，加上外围电路实现。所述双工器用于实现中频下行调制信号和中频上行调制信号共用同一介质传输信号的目的，当所述隧道漏缆通信系统的工作制式为频分双工模式(Frequency Division Duplexing，FDD)时，所述双工器可采用滤波器组实现，所述中频下行调制信号与所述中频上行调制信号的中频载波频率不同；而当所述隧道漏缆通信系统的工作制式为时分双工模式(Time DivisionDuplexing，TDD)时，所述双工器可采用切换开关实现，所述中频下行调制信号与所述中频上行调制信号的中频载波频率可以相同。所述主单元合路与分路模块可采用常规的滤波器组合的方式实现。

举例的，如图3所示，针对N通道的MIMO技术，在所述主单元设备的具体结构中，分别配置有与N个通道一一对应的N个单通道收发模块和双工器，每个收发模块都可以独立地为对应通道的下/上行信号进行中频调制或解调处理。由此通过前述主单元设备的具体结构设计，可以实现信源侧的中频调制及解调目的，确保能够正常地与所述漏缆进行信号交互。

优化的，所述车载中继单元设备包括有中继天线、中继单元合路与分路模块、变频处理模块、重发天线、协同天线、协同通信模块和协同响应模块，其中，所述变频处理模块和所述重发天线的数目为多个且与多通道一一对应；所述中继天线，通信连接所述中继单元合路与分路模块，用于无线接收由所述漏缆辐射的所述合路中频下行调制信号，并将该合路中频下行调制信号传送至所述中继单元合路与分路模块，以及在收到来自所述中继单元合路与分路模块的所述合路中频上行调制信号后，向所述漏缆无线发送该合路中频上行调制信号；所述中继单元合路与分路模块，分别通信连接各个所述变频处理模块，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，对所述合路中频下行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后将所述多通道中频下行调制信号中的各通道中频下行调制信号分别传送至对应通道的所述变频处理模块，以及对来自各个所述变频处理模块的多通道中频上行调制信号进行合路处理，得到合路中频上行调制信号，然后将所述合路中频上行调制信号传送至所述中继天线；所述变频处理模块，通信连接对应同一通道的所述重发天线，用于在收到对应同一通道的中频下行调制信号后，对该中频下行调制信号进行上变频处理，得到基于通信运营商规定频率载波的下行射频信号，然后将该下行射频信号传送至对应同一通道的所述重发天线，以及在收到来自该重发天线的且基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，对该上行射频信号进行下变频处理，得到基于对应同一通道的中频载波的一路中频上行调制信号，然后将该中频上行调制信号传送至所述中继单元合路与分路模块；所述重发天线，用于将对应同一通道的下行射频信号无线发送出去，以及在接收到基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，将该上行射频信号传送至对应同一通道的变频处理模块；所述协同天线，通信连接所述协同通信模块，用于将无线收到的协同基站信号传送至所述协同通信模块；所述协同通信模块，通信连接所述协同响应模块，用于注册于协同基站载波，并从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，以及与所述网管中心建立起数据连接，并将所述同步信号和所述网管中心的操作指令传送至所述协同响应模块；所述协同响应模块，用于依据所述同步信号和所述网管中心所发送的操作指令，维持所述车载中继单元设备与整个系统的工作同步，并根据所述操作指令执行对应的协同动作。

如图4和5所示，在所述车载中继单元设备的具体结构中，所述中继天线可以采用现有天线结构实现。所述中继单元合路与分路模块可采用常规的滤波器组合的方式实现。所述变频处理模块进行上变频处理及下变频处理的方式也为常规处理方式，可以但不限于采用由现有双工器、锁相本振、混频器、功率放大器及低噪声放大器等常规组合而成的电路结构或集成电路实现。所述重发天线也可以采用现有天线结构实现。所述协同天线可采用现有的天线结构实现。所述协同通信模块可以但不限于采用现有手机芯片及其外围电路实现，例如采用一个支持700MHz的手机芯片，可以接收基于700MHz协同基站所发出的信号，并注册于700MHz载波之上，从而获得整个系统的同步信息，并使得所述车载中继单元设备可与所述网管中心设备建立数据连接。所述协同响应模块用于根据收到的同步信号和网管指令，执行对应的协同动作，例如协同通信模块在持续获取700MHz载波中的同步块(SSB，Synchronization Signal Block)消息后，基于该同步块消息使所述车载中继单元设备与整个系统的时钟始终保持同步，然后所述协同响应模块通过接口电路，将同步信号送于所述车载中继单元设备内部各变频处理模块的本振锁相环，维持所述本振与整个系统(包括主单元设备)的同步；当所述隧道漏缆通信系统的工作制式为时分双工模式时，所述协同响应模块还将依据时分双工的时序配置，生成时分双工器开关控制的同步信号，送于所述各变频处理模块的时分双工器开关，使其执行相应的开关动作；协同响应模块连同其接口电路可以但不限于采用数字信号处理模块DSP(Digital Signal Processing)或FPGA(Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)以及逻辑电路实现；进一步地，所述协同通信模块使得所述车载中继单元设备与所述网管中心建立了数据连接，从而使得所述网管中心可以对所述车载中继单元设备进行配置、调整和管理。

举例的，如图4和5所示，针对N通道的MIMO技术，在所述车载中继单元设备的具体结构中，分别配置有与N通道一一对应的变频处理模块和重发天线，每个变频处理模块都可以独立地为对应通道的下/上行信号进行上变频处理或下变频处理。由此通过前述车载中继单元设备的具体结构设计，可以实现车载中继单元设备在中继天线与重发天线之间的且与多通道一一对应的变频目的，以便正常地用无线的方式与所述漏缆进行相互间信号传送，实现隧道内行进列车车厢内信号覆盖目的。

综上，采用本实施例所提供的隧道漏缆通信系统，具有如下技术效果：

(1)本实施例提供了一种利用现有漏缆，实现隧道中行驶列车车厢内较高载波频率移动通信信号(如5G信号)覆盖的新型隧道漏缆通信系统，即在移动通信信号上下行交互的过程中，针对于工作频率高于漏缆截止频率的射频载波信号无法传送的问题，通过主单元设备将该射频载波信号取代为适合于在现有漏缆上传输的中频调制信号，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于漏缆截止频率的目标工作频率上的射频载波信号，覆盖到车厢内部；本实施例还利用了频分复用技术，可以将多通道的基站信号，以频分复用的中频方式在单根漏缆中传送，并在车载中继单元上转换为目标工作频率上的多通道载波信号，并以多根天线的方式覆盖到车厢内部；相较于通过更换新型漏缆来实现隧道内行驶列车上的5G信号覆盖的方案，本实施例无需重新部署新型漏缆，仅需在车厢厢体上布置车载中继单元设备，并在现有漏缆系统信源端增加主单元设备作为5G的信源即可实现5G信号在列车车厢内覆盖的目的，大大减低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度；

(2)由于在现有漏缆上传输的信号频率较低的中频调制信号，可保证漏缆单位长度的传输损耗不会增加，使得现有信源密度能够满足隧道内信号连续覆盖需求，同时由于漏缆辐射出的中频信号是由车载中继单元设备直接接收的，可以确保穿透损耗较小，规避出现严重的列车车体屏蔽问题；

(3)无需再特别铺设多根沿线隧道漏缆，即可使多通道的中频上/下行调制信号都合路在同一条漏缆上传输，并通过多个变频处理模块可以分别变频还原为用于MIMO通信的上/下行射频信号，使得提供的所述隧道漏缆通信系统能够在单条漏缆基础上支持5G的MIMO功能，可进一步为5G信号的隧道车内漏缆覆盖方案降低部署成本、建设成本和难度；

(4)车载中继单元设备可利用协同基站，建立所述车载中继单元设备与所述网管中心的数据连接，并利用协同基站的同步信号完成车载中继单元设备与整个系统(包括主单元设备)的同步，利用与网管中心的数据连接实现车载中继单元设备的管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性。

实施例二

如图6所示，本实施例在前述实施例一的隧道中移动通信信号覆盖方案基础上，还公开了另一种具体传送协同基站信号的技术方案，即与前述实施例一的区别在于：通过多系统接入平台(POI)将所述协同基站的信号接入到所述漏缆之中。协同基站的载波信号通过所述漏缆间接地无线传送至所述车载中继单元设备，以便所述车载中继单元设备注册于所述协同基站载波上，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，建立与所述网管中心的数据连接，继而执行对应的协同动作，完成配置，维持与所述主单元设备的工作同步。协同基站的载波频率应位于漏缆的工作频段之内，并与其他非基站信号(例如其他既有信号以及合路中频上/下行调制信号)合路注入所述漏缆中而无冲突。

本实施例在实施例一的技术效果基础上，还具有如下技术效果：(1)无需在隧道侧壁上部署定向天线，利用既有漏缆即可在隧道内均匀辐射协同基站载波信号；(2)可利用漏缆上既有的4G基站作为协同基站，完成所述车载中继单元设备的同步和管理，进一步降低成本。

实施例三

如图7所示，本实施例在前述实施例一或二的隧道中移动通信信号覆盖方案基础上，还公开了一种用于解决传输过程中信号损耗过大问题的技术方案，即与前述实施例一或二的区别在于：在所述单通道收发模块的下行发送端口与所述双工器之间的下行通信链路中串联有功率放大器(PA，PowerAmplifier)，以及在所述双工器与所述单通道收发模块的上行接收端口之间的上行通信链路中串联有低噪声放大器(LNA，Low NoiseAmplifier)。

综上，本实施例在实施例一或二的技术效果基础上，还具有如下技术效果：(1)可通过所述功率放大器对中频下行调制信号进行增益增强，以及通过所述低噪声放大器对中频上行调制信号进行增益增强，避免在传输过程中出现信号损耗过大问题。

实施例四

如图8所示，本实施例在前述实施例一至三中任意一种的隧道中移动通信信号覆盖方案基础上，还公开了另一种上/下行信号处理方案，即与前述实施例一至三中任意一种的区别在于：采用了一个或若干个多通道收发模块以取代多个单通道收发模块。多通道收发模块须采用多本振架构以便于每一通道的中频调制信号的载波各部相同，进而便于能够进行各中频调制信号的合路与分路。

本实施例的技术效果可根据前述实施例一至三中任意一种推导得到，于此不再赘述。

实施例五

如图9所示，本实施例在前述实施例一至四中任意一种隧道中移动通信信号覆盖方案基础上，还公开了另一种主单元设备的具体结构方案，即与前述实施例一至四中任意一种的区别在于：特别地针对于时分双工(Time Division Duplexing，TDD)的移动通信系统，所述主单元设备包括有数字处理模块、单通道收发模块或多通道收发模块、主单元合路模块、主单元分路模块和双工器，所述双工器为时分双工的开关装置，其中，所述数字处理模块，生成或接收多通道的I/Q数据，分别通信连接各个所述单通道收发模块或所述多通道收发模块的各个I/Q端口；所述单通道收发模块或所述多通道收发模块的各个中频下行调制信号端口，分别通信连接至所述主单元合路模块；所述单通道收发模块或所述多通道收发模块的各个中频上行调制信号端口，分别通信连接至主单元分路模块；所述单通道收发模块或所述多通道收发模块的所输出的所有各个通道的中频下行调制信号，传送至所述主单元合路模块，得到合路中频下行调制信号，继而传送给所述双工器的下行信号端口；所述双工器的上行端口，接收到来自于所述漏缆的合路中频上行调制信号，传送给所述主单元分路模块，得到所有各个通道的中频上行调制信号，继而一一对应地传送给所述单通道收发模块或所述多通道收发模块的各个上行接收端口；所述双工器，通信连接所述漏缆，用于在收到来自所述主单元合路模块的合路中频下行调制信号后，将该合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，将该合路中频上行调制信号传送至所述主单元分路模块。

由于在所述隧道漏缆通信系统的工作制式为时分双工模式，各通道的双工收发切换是完全同步的，因此多通道的双工收发切换可通过一个根据时分开关控制信号进行双工切换的双工器进行总体控制，降低主单元设备的硬件成本。此外，由于合路/分路是在收发模块与双工器之间进行的，因此可以对合路中频下行调制信号进行统一地功率放大，以及对于合路中频上行调制信号进行统一的低噪声放大，而不必对每一通道单独进行信号放大。

本实施例的技术效果可根据前述实施例一至四中任意一种推导得到，于此不再赘述。

实施例六

如图10所示，本实施例在前述实施例一至五中任意一种隧道中移动通信信号覆盖方案基础上，还提供了一种为多通信运营商提供并线传输的漏缆覆盖方案，即与前述实施例一至五中任意一种的区别在于：所述隧道漏缆通信系统包括有分别与多个通信运营商一一对应的多个所述主单元设备及多个所述车载中继单元设备，所述隧道漏缆通信系统还包括有多系统接入平台(Point Of Interface，POI)；所述主单元设备，通信连接所述多系统接入平台，用于接收并处理对应通信运营商的用户面及控制面的上/下行数据流，以及接收并处理所述合路中频上行调制信号，将对应通信运营商的所述合路中频下行调制信号传送至所述多系统接入平台，以及将对应通信运营商的汇合的多通道上行数据流传送至所述移动通信核心网；所述车载中继单元设备，用于接收并处理对应通信运营商的所述合路中频下行调制信号和所述上行射频信号，然后将对应通信运营商的所述下行射频信号重新发射出去，以及将对应通信运营商的所述合路中频上行调制信号无线传送至所述漏缆；所述多系统接入平台，分别通信连接所述漏缆和各个所述主单元设备，用于对来自各个所述主单元设备的多个合路中频下行调制信号进行合路处理，得到一路对应多个通信运营商的混合中频下行调制信号，然后将该混合中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的且对应多个通信运营商的一路混合中频上行调制信号后，对该混合中频上行调制信号进行分路处理，得到与多个通信运营商一一对应的多个合路中频上行调制信号，然后将各个合路中频上行调制信号传送至对应通信运营商的所述主单元设备。

如图10所示，举例的，针对三个不同的通信运营商(例如中国的联通、移动和电信等)，在信源侧分别配置有与三个通信运营商一一对应的三个所述主单元设备(即主单元设备A、主单元设备B和主单元设备C，均可以独立地为实施例一至五中的主单元设备)，每个所述主单元设备都可以独立地为对应通信运营商处理其用户面及控制面的上/下行数据流，以及接收并处理所述合路中频上行调制信号，将对应通信运营商的所述合路中频下行调制信号传送至所述多系统接入平台，以及将对应通信运营商的汇合的多通道上行数据流传送至所述移动通信核心网；同时还在隧道行驶列车上分别配置有与三个通信运营商一一对应的三个所述车载中继单元设备(即车载中继单元设备A、车载中继单元设备B和车载中继单元设备C，均可以独立地为实施例一至五中的车载中继单元设备)，每个所述车载中继单元设备都可以独立地为对应通信运营商的合路中频下行调制信号进行上变频和重发下行射频信号，以及为对应通信运营商的上行射频信号进行下变频和中继发送合路中频上行调制信号。所述多系统接入平台可采用滤波器组合实现。

综上，本实施例在前述实施例一至五中任意一种的技术效果基础上，还具有如下技术效果：(1)可使不同通信运营商的多组合路中频上/下行调制信号能够在单条漏缆中并线传输，进而可为多通信运营商提供并线传输的漏缆覆盖方案，无需针对每家通信运营商分别铺设漏缆，进一步为隧道内漏缆覆盖方案降低部署成本、建设成本和难度。

实施例七

如图11所示，本实施例在前述实施例一至六中任意一种的技术方案基础上，还提供了一种确保公共空间内中频调制信号功率适度的改进型隧道漏缆通信系统，即与前述实施例一至六中任意一种的区别在于：还包括有信号功率检测设备，其中，所述信号功率检测设备用于布置在隧道洞口；所述信号功率检测设备，通信连接至所述网管中心，用于检测所述合路中频下行调制信号的第一功率值，并在所述第一功率值超过第一预设阈值时，向所述网管中心发送第一报警信号，以便所述网管中心在获得所述第一报警信号之后，通过所述移动通信核心网将第一控制指令发送给所述主单元设备，最终使所述主单元设备根据所述第一控制指令，降低所述合路中频下行调制信号的发射功率；和/或，所述信号功率检测设备，通信连接至所述网管中心，用于检测所述合路中频上行调制信号的第二功率值，并在所述第二功率值超过第二预设阈值时，向所述网管中心发送第二报警信号，以便所述网管中心在获得所述第二报警信号之后，通过所述移动通信核心网将第二控制指令发送给所述车载中继单元设备，最终使所述车载中继单元设备根据所述第二控制指令，降低所述合路中频上行调制信号的发射功率。

如图11所示，考虑所述合路中频上/下行调制信号经漏缆辐射到隧道空间之后部分会从隧道洞口散发至公共空间，以及进一步考虑在公共空间使用所述合路中频上/下行调制信号的中频载波并未获得管理部门许可，若所述合路中频上/下行调制信号辐射至公共空间的功率过大，可能会对该频段上的其他信号造成干扰，为此可通过所述信号功率检测设备在隧道洞口检测所述合路中频上/下行调制信号的功率值，并在功率值超过预设阈值时，可发出报警信号来分别触发控制所述主单元设备和/或所述车载中继单元设备降低对应中频调制信号的发射功率(考虑所述合路中频上行调制信号的功率贡献占比较低，可优先控制所述主单元设备降低所述合路中频下行调制信号的发射功率)，从而可以保证隧道内辐射出的合路中频上/下行调制信号不会影响公共空间的其他信号传输，符合相关规定。

具体的，如图11所示，所述信号功率检测设备包括有依次通信连接的接收天线、滤波模块、预放模块、检波模块和门限报警触发模块，其中，所述接收天线用于接收在空气环境中传播的无线信号；所述滤波模块用于从无线信号中过滤得到所述合路中频上/下行调制信号；所述预放模块用于对所述合路中频上/下行调制信号进行信号放大作用；所述检波模块用于对信号放大的所述合路中频上/下行调制信号进行检波处理，获取所述合路中频上/下行调制信号在一定时段内的平均功率或峰值功率；所述门限报警触发模块用于在所述平均功率或所述峰值功率超过预设阈值(即所述第一预设阈值或所述第二预设阈值)时，发出报警信号(即所述第一报警信号或所述第二报警信号)。

综上，本实施例在前述实施例一至六中任意一种的技术效果基础上，还具有如下技术效果：(1)可通过信号功率检测设备在隧道洞口检测中频调制信号的功率值，并在功率值超过预设阈值时，发出报警信号来触发控制所述主单元设备和/或所述车载中继单元设备降低对应中频调制信号的发射功率，从而可以保证隧道内辐射出的合路中频上/下行调制信号不会影响公共空间的其他信号传输，符合相关规定。

以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种隧道漏缆通信系统，其特征在于，包括有主单元设备、漏缆、车载中继单元设备、协同基站、移动通信核心网和网管中心，其中，所述主单元设备为多通道信号处理设备；

所述主单元设备，用于对来自于所述移动通信核心网的控制面及用户面数据流进行基带处理，生成多通道的下行I/Q数据，再经过调制，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后对所述多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，最后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多通道中频上行调制信号中的各通道中频上行调制信号分别解调为对应的上行I/Q数据，最后进行基带处理并将包含所有通道的上行控制面及用户面数据流传送至所述移动通信核心网；

所述漏缆，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，向所述车载中继单元设备辐射所述合路中频下行调制信号，以及在无线接收到来自于所述车载中继单元设备的合路中频上行调制信号后，向所述主单元设备传送所述合路中频上行调制信号；

所述车载中继单元设备，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，对所述合路中频下行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后对所述多通道中频下行调制信号中的各通道中频下行调制信号分别进行上变频处理，得到一一对应的且基于通信运营商规定频率载波的下行射频信号，最后将各个下行射频信号重新发射出去，以及在无线接收到基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，对各个上行射频信号分别进行下变频处理，得到一一对应的且基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后对所述多通道中频上行调制信号进行合路处理，得到合路中频上行调制信号，最后将所述合路中频上行调制信号无线传送至所述漏缆；

所述车载中继单元设备，还用于接收所述协同基站的无线信号，并注册于协同基站载波，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，并与所述网管中心建立起数据连接，以及依据所述同步信号和所述网管中心所发送的控制信息，执行对应的协同动作，完成配置，以便维持与所述主单元设备的工作同步；

所述协同基站，用于所述车载中继单元设备的注册，建立所述车载中继单元设备与所述网管中心的数据连接，并利用所述同步信号完成所述车载中继单元设备与整个系统的同步；

所述网管中心，用于对所述主单元设备、所述漏缆、所述车载中继单元设备、所述协同基站和所述移动通信核心网进行运行和管理；

所述移动通信核心网，包含标准定义的各功能模块，负责所述主单元设备、所述协同基站、所述车载中继单元设备和移动终端的控制以及数据的转发，以及建立所述主单元设备、所述协同基站、所述车载中继设备与所述网管中心之间的用户面及控制面数据流的连接。

2.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，依赖于所述协同基站和所述网管中心，将所述车载中继单元设备与所述主单元设备维持同步且协同工作，包括如下无线传送方式：

通过所述协同基站的基站天线无线发射载波信号，使所述载波信号直接地无线传送至所述车载中继单元设备，以便所述车载中继单元设备注册于所述协同基站载波上，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，建立与所述网管中心的数据连接，继而执行对应的协同动作，完成配置，维持与所述主单元设备的工作同步；

或者，通过多系统接入平台将所述协同基站的载波信号与其他非基站信号合路注入所述漏缆，使所述载波信号通过所述漏缆间接地无线传送至所述车载中继单元设备，以便所述车载中继单元设备注册于所述协同基站载波上，从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，建立与所述网管中心的数据连接，继而执行对应的协同动作，完成配置，维持与所述主单元设备的工作同步。

3.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，所述主单元设备包括有数字处理模块、单通道收发模块、双工器和主单元合路与分路模块，其中，所述单通道收发模块的数量、所述双工器的数量以及所述主单元合路与分路模块的合路数目分别为多个且与所述的多通道一一对应；

所述数字处理模块，分别通信连接各个所述单通道收发模块，用于在收到来自所述移动通信核心网的用户面及控制面数据流后，依据各通道的流量限制，进行相应的基带处理，生成多个通道的下行I/Q数据，并发送至一一对应的所述单通道收发模块，以及在收到来自各个所述单通道收发模块的上行I/Q数据后，对各个通道的上行I/Q数据进行基带处理，得到汇总的上行用户面及控制面数据流，然后传送至所述移动通信核心网；

所述单通道收发模块，通信连接对应同一通道的所述双工器，对于下行，用于在收到来自于所述数字处理模块相对应通道的下行I/Q数据后，经过数模转换处理，调制为对应同一通道的中频载波频率的一路中频下行调制信号，最后将该中频下行调制信号传送至对应同一通道的所述双工器；对于上行，用于在收到来自该双工器的且对应同一通道的中频上行调制信号后，对该中频上行调制信号进行解调处理和模数转换处理，得到对应同一通道的上行I/Q数据，并传送至所述数字处理模块；

所述双工器，通信连接所述主单元合路与分路模块，用于在收到对应同一通道的单通道收发模块发送端口所发送的中频下行调制信号后，将该中频下行调制信号传送至所述主单元合路与分路模块，以及在收到来自所述主单元合路与分路模块的且对应同一通道的中频上行调制信号后，将该中频上行调制信号传送至对应同一通道的所述单通道收发模块的接收端口；

所述主单元合路与分路模块，通信连接所述漏缆，用于对来自各个所述双工器的多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，然后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多路中频上行调制信号的各通道中频上行调制信号分别传送至对应通道的双工器。

4.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，所述主单元设备包括有数字处理模块、多通道收发模块、双工器和主单元合路与分路模块，其中，所述多通道收发模块的通道数目、所述双工器的数量以及所述主单元合路与分路模块的合路数目分别为多个且与所述的多通道一一对应；

所述数字处理模块，通信连接所述多通道收发模块，用于在收到来自所述移动通信核心网的用户面及控制面数据流后，依据各通道的流量限制，进行相应的基带处理，生成多个通道的下行I/Q数据，并一一对应地发送至所述多通道收发模块的多个I/Q端口，以及在收到来自于所述多通道收发模块的各个通道的上行I/Q数据后，对各个通道的上行I/Q数据进行基带处理，得到汇总的上行用户面及控制面数据流，然后传送至所述移动通信核心网；

所述多通道收发模块，通信连接多个通道的所述双工器，对于下行，用于在收到来自于所述数字处理模块的多个通道的下行I/Q数据后，经过各自通道的数模转换处理和调制处理，得到各自对应通道的中频载波频率的多通道中频下行调制信号，最后将所述多通道中频下行调制信号分别传送至对应通道的所述双工器；对于上行，用于在收到来自多个通道的双工器的多通道中频上行调制信号后，对多通道中频上行调制信号分别进行各自通道的解调处理和模数转换处理，得到多通道的上行I/Q数据，并传送至所述数字处理模块所对应的各个端口；

所述双工器，通信连接所述主单元合路与分路模块，用于在收到所述多通道收发模块发送端口所发送的对应通道的中频下行调制信号后，将该中频下行调制信号传送至所述主单元合路与分路模块对应的端口，以及在收到来自所述主单元合路与分路模块的对应通道的中频上行调制信号后，将该中频上行调制信号传送至所述多通道收发模块所对应的通道接收端口；

所述主单元合路与分路模块，通信连接所述漏缆，用于对来自各个所述双工器的多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，然后将所述合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多通道中频上行调制信号的各通道中频上行调制信号分别传送至对应通道的双工器。

5.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，所述主单元设备包括有数字处理模块、多通道收发模块、主单元合路模块、主单元分路模块和双工器，其中，所述多通道收发模块的通道数目、所述主单元合路模块的合路数目以及所述主单元分路模块的分路数目分别为多个且与所述的多通道一一对应，所述双工器为根据时分开关控制信号进行双工收发切换的开关；

所述数字处理模块，通信连接所述多通道收发模块，用于在收到来自所述移动通信核心网的用户面及控制面数据流后，依据各通道的流量限制，进行相应的基带处理，生成多个通道的下行I/Q数据，并一一对应地发送至所述多通道收发模块的多个I/Q端口，以及在收到来自于所述多通道收发模块的各个通道的上行I/Q数据后，对各个通道的上行I/Q数据进行基带处理，得到汇总的上行用户面及控制面数据流，然后传送至所述移动通信核心网；

所述多通道收发模块，其多个通道的下行发送端口通信连接所述主单元合路模块，用于在收到来自于所述数字处理模块的多个通道的下行I/Q数据后，经过各自通道的数模转换处理和调制处理，得到各自对应通道的中频载波频率的多通道中频下行调制信号，最后将所述多通道中频下行调制信号分别传送至所述主单元合路模块对应的端口；

所述多通道收发模块，其多个通道的上行发送端口通信连接所述主单元分路模块，用于在收到来自所述主单元分路模块的多通道中频上行调制信号后，对多通道中频上行调制信号分别进行各自通道的解调处理和模数转换处理，得到多通道的上行I/Q数据，并传送至所述数字处理模块所对应的各个端口；

所述主单元合路模块，通信连接所述双工器，用于对来自所述多通道收发模块的多通道中频下行调制信号进行合路处理，得到合路中频下行调制信号，然后将所述合路中频下行调制信号传送至所述双工器；

所述主单元分路模块，通信连接所述双工器，用于在收到来自所述双工器的合路中频上行调制信号后，对所述合路中频上行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频上行调制信号，然后将所述多通道中频上行调制信号的各通道中频上行调制信号分别传送至多通道收发模块所对应的上行接收端口；

所述双工器，通信连接所述漏缆，以上、下行时分的方式，用于在收到来自所述主单元合路模块的合路中频下行调制信号后，将该合路中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的合路中频上行调制信号后，将该合路中频上行调制信号传送至所述主单元分路模块。

6.如权利要求3～5中任意一种所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，在所述单通道收发模块或所述多通道收发模块的各个下行发送端口与所述双工器之间的下行通信链路中串联有功率放大器，以及在所述双工器与所述单通道收发模块或所述多通道收发模块之间的各个上行接收端口的上行通信链路中串联有低噪声放大器。

7.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，所述车载中继单元设备包括有中继天线、中继单元合路与分路模块、变频处理模块、重发天线、协同天线、协同通信模块和协同响应模块，其中，所述变频处理模块和所述重发天线的数目为多个且与多通道一一对应；

所述中继天线，通信连接所述中继单元合路与分路模块，用于无线接收由所述漏缆辐射的所述合路中频下行调制信号，并将该合路中频下行调制信号传送至所述中继单元合路与分路模块，以及在收到来自所述中继单元合路与分路模块的所述合路中频上行调制信号后，向所述漏缆无线发送该合路中频上行调制信号；

所述中继单元合路与分路模块，分别通信连接各个所述变频处理模块，用于在收到所述合路中频下行调制信号后，对所述合路中频下行调制信号进行分路处理，得到基于不同中频载波的多通道中频下行调制信号，然后将所述多通道中频下行调制信号中的各通道中频下行调制信号分别传送至对应通道的所述变频处理模块，以及对来自各个所述变频处理模块的多通道中频上行调制信号进行合路处理，得到合路中频上行调制信号，然后将所述合路中频上行调制信号传送至所述中继天线；

所述变频处理模块，通信连接对应同一通道的所述重发天线，用于在收到对应同一通道的中频下行调制信号后，对该中频下行调制信号进行上变频处理，得到基于通信运营商规定频率载波的下行射频信号，然后将该下行射频信号传送至对应同一通道的所述重发天线，以及在收到来自该重发天线的且基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，对该上行射频信号进行下变频处理，得到基于对应同一通道的中频载波的一路中频上行调制信号，然后将该中频上行调制信号传送至所述中继单元合路与分路模块；

所述重发天线，用于将对应同一通道的下行射频信号无线发送出去，以及在接收到基于通信运营商规定频率载波的上行射频信号后，将该上行射频信号传送至对应同一通道的变频处理模块；

所述协同天线，通信连接所述协同通信模块，用于将无线收到的协同基站信号传送至所述协同通信模块；

所述协同通信模块，通信连接所述协同响应模块，用于注册于协同基站载波，并从所述协同基站载波中获得整个隧道漏缆通信系统的同步信号，以及与所述网管中心建立起数据连接，并将所述同步信号和所述网管中心的操作指令传送至所述协同响应模块；

所述协同响应模块，用于依据所述同步信号和所述网管中心所发送的操作指令，维持所述车载中继单元设备与整个系统的工作同步，并根据所述操作指令执行对应的协同动作。

8.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，所述隧道漏缆通信系统包括有分别与多个通信运营商一一对应的多个所述主单元设备及多个所述车载中继单元设备，所述隧道漏缆通信系统还包括有多系统接入平台；

所述主单元设备，通信连接所述多系统接入平台，用于接收并处理对应通信运营商的用户面及控制面的上/下行数据流，以及接收并处理所述合路中频上行调制信号，将对应通信运营商的所述合路中频下行调制信号传送至所述多系统接入平台，以及将对应通信运营商的汇合的多通道上行数据流传送至所述移动通信核心网；

所述车载中继单元设备，用于接收并处理对应通信运营商的所述合路中频下行调制信号和所述上行射频信号，然后将对应通信运营商的所述下行射频信号重新发射出去，以及将对应通信运营商的所述合路中频上行调制信号无线传送至所述漏缆；

所述多系统接入平台，分别通信连接所述漏缆和各个所述主单元设备，用于对来自各个所述主单元设备的多个合路中频下行调制信号进行合路处理，得到一路对应多个通信运营商的混合中频下行调制信号，然后将该混合中频下行调制信号传送至所述漏缆，以及在收到由所述漏缆传来的且对应多个通信运营商的一路混合中频上行调制信号后，对该混合中频上行调制信号进行分路处理，得到与多个通信运营商一一对应的多个合路中频上行调制信号，然后将各个合路中频上行调制信号传送至对应通信运营商的所述主单元设备。

9.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，还包括有信号功率检测设备，其中，所述信号功率检测设备用于布置在隧道洞口；

所述信号功率检测设备，通信连接至所述网管中心，用于检测所述合路中频下行调制信号的第一功率值，并在所述第一功率值超过第一预设阈值时，向所述网管中心发送第一报警信号，以便所述网管中心在获得所述第一报警信号之后，通过所述移动通信核心网将第一控制指令发送给所述主单元设备，最终使所述主单元设备根据所述第一控制指令，降低所述合路中频下行调制信号的发射功率；

和/或，所述信号功率检测设备，通信连接至所述网管中心，用于检测所述合路中频上行调制信号的第二功率值，并在所述第二功率值超过第二预设阈值时，向所述网管中心发送第二报警信号，以便所述网管中心在获得所述第二报警信号之后，通过所述移动通信核心网将第二控制指令发送给所述车载中继单元设备，最终使所述车载中继单元设备根据所述第二控制指令，降低所述合路中频上行调制信号的发射功率。

10.如权利要求1所述的隧道漏缆通信系统，其特征在于，所述主单元设备为同时包含基带处理功能与中频调制/解调功能为一体的一体化设备；

或者，所述主单元设备为将基带处理功能与中频调制/解调功能分开为基带单元设备和中频单元设备的分布式设备，其中，所述基带单元设备具有所述基带处理功能，所述中频单元设备具有所述中频调制/解调功能。

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