CN201294527Y - 时分双工、频分双工共用光纤直放站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种时分双工、频分双工共用光纤直放站，包括通过光纤连接的近端机和N个远端机(N≥1)，远端机包括将下行的光信号转换为电信号、将上行的电信号转换为光信号的光电转换器，将从光电转换器中输出的下行信号进行放大的功率放大器，用于完成时分双工和频分双工下行信号发射链路选择的第一双工器、第二双工器，用于完成时分双工收发状态切换的收发切换开关模块，用于放大从天线接收下来的上行小信号的低噪声放大器。本新型采用时分上、下行通道切换技术，实现了时分双工、频分双工系统的共用，其结构简单、性能可靠。

Description

时分双工、频分双工共用光纤直放站

技术领域

本实用新型涉及一种通信直放站，尤其是一种时分双工、频分双工共用光纤直放站。

背景技术

直放站是一种在无线通信传输过程中起到信号增强和中继的设备，广泛应用于无线通信盲区和弱区的覆盖。目前，铁路通信系统中区间覆盖的设备使用457MHz～459MHz频段工作方式有两种：频分双工和时分双工，当系统是频分双工时，上行频段为457MHz～459MHz、下行频段为467MHz～469MHz，而时分双工时上下行都使用457MHz～459MHz，而现有的光纤直放站不具备既有同频转发、又有异频转发的宽带信号直放功能，不能满足铁路列车无线调度通信系统在不同制式的区段均能进行语音通信及数据传输的需要。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够满足时分双工、频分双工共用的光纤直放站解决方案。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种时分双工、频分双工共用光纤直放站，包括通过光纤连接的近端机和远端机，近端机包括用于完成上下行信号合路的环形器，将下行的电信号转换为光信号、将上行的光信号转换为电信号的光电转换器，环形器第一端口接基站耦合器，第二端口接光电转换器第二端口输出口，第三端口接光电转换器的第三端口输入口，光电转换器的第一端口接远端机；远端机包括将下行的光信号转换为电信号、将上行的电信号转换为光信号的光电转换器，将从光电转换器中输出的下行信号进行放大的功率放大器，用于完成时分双工和频分双工下行信号发射链路选择的第一双工器、第二双工器，用于完成时分双工时的收发状态切换的收发切换开关模块，用于放大从天线接收下来的上行小信号的低噪声放大器，光电转换器的第一端口通过光纤接近端机，第二端口接功率放大器输入端，第三端口接低噪声放大器输出端，功率放大器输出端接第一双工器第一端口输入端，第一双工器的第二端口输出端接第二双工器第二端口输入端，第一双工器的第三端口输出端接收发切换开关模块的第一端口输入端，低噪声放大器的输入端接收发切换开关模块的第二端口输出端，收发切换开关模块的第三端口接第二双工器的第三端口，第二双工器的第一端口接天线。

所述近端机和远端机中还包括近端监控器、远端监控器，近端监控器和光电转换器连接，远端监控器分别和光电转换器、低噪声放大器、功率放大器、收发切换开关模块连接。

所述功率放大器只在输入信号满足使能条件时功率放大器工作。

所述低噪声放大器只在输入信号满足使能条件时低噪放大器工作。

更进一步的还包括将光信号分路的光功分器，其具有一个输入端，N(N≥1)个输出端，功分器输入端通过光纤与近端机的光电转换器的第一端口连接，光功分器的输出端分别通过光纤与远端机的光电转换器的第一端口连接。

所述近端机的近端监控器、环形器与光电转换器可以是由结构分立的近端监控器、环形器与光电转换器组合而成的，也可以是集成在一起的具有近端监控器、环形器与光电转换器功能的一体结构。

所述近端监控器设有通过计算机查询近端机和远端机状态的通讯接口。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本新型提供时分双工系统和频分双工系统共用的通信通道，采用时分上、下行通道切换技术，同时实现了时分双工和频分双工信号合路传输，其结构简单、性能可靠，具备同频、异频共用工作方式，可适用于有时分双工和频分双工共存时或单独一种系统时的通信系统中盲区和弱区的覆盖。

附图说明

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型通过光功分器连接多个远端机的原理框图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

本实用新型提供的时分双工、频分双工共用的光纤直放站，可进行上、下行458MHz同频转发，以及上行458MHz、下行468MHz异频转发，该直放站包括通过光纤连接的近端机和远端机，其构成以及各模块的连接关系如下面的实施例所示。

实施例1

如图1所示，近端机，用于将从基站耦合的信号转换成光信号发送给远端机，同时将由远端机发送来的光信号转换成电信号，然后通过环行器耦合到基站。其包括用于完成上下行信号合路的环形器，将下行的电信号转换为光信号、将上行的光信号转换为电信号的光电转换器，近端监控器，近端监控器上设置有通讯口，用于收集近端机和远端机各模块的工作状态并汇总后发送给管理层；环形器第一端口接基站耦合器，第二端口接光电转换器第二端口输出口，第三端口接光电转换器的第三端口输入口，光电转换器的第一端口通过光纤接远端机。

远端机，用于将接收的近端机耦合的下行信号按频率选择下行链路进行发射，还要接收上行信号进行放大后，转换成光信号，输送给近端机，其包括将下行的光信号转换为电信号、将上行的电信号转换为光信号的光电转换器，将从光电转换器中输出的下行信号进行放大的功率放大器，用于完成同频双工和频分双工下行信号发射链路选择的第一双工器、第二双工器，用于完成同频双工时的收发状态切换的收发切换开关模块，用于放大从天线接收下来的小信号的低噪声放大器以及远端监控器，光电转换器的第一端口接近端机输出端，第二端口接功率放大器输入端，第三端口接低噪声放大器输出端，功率放大器输出端接第一双工器第一端口输入端，第一双工器的第二端口输出端接第二双工器第二端口输入端，第一双工器的第三端口输出端接收发切换开关模块的第一端口输入端，低噪声放大器的输入端接收发切换开关模块的第二端口输出端，收发切换开关模块的第三端口接第二双工器的第三端口，第二双工器的第一端口接天线，远端监控器分别和光电转换器、低噪声放大器、功率放大器、收发切换开关模块连接。

实施例2

如图2所示，为本实用新型的另一个具体实施方式，与实施例1的不同之处在于，增加了一个将光信号分路的光功分器，其中近端机的输出通过光纤连接到光功分器的输入端，光功分器的输出端通过光纤与N个远端机相连，实现了一个近端机与多个远端机的互联。

工作原理：

本新型同时满足频分双工、时分双工两种制式的使用，下面就两种工作制式分别进行说明：

频分双工模式

在频分双工时，近端机从基站耦合的下行信号(频率为468MHz左右)经过环形器由光电转换器转换为光信号后由光纤传输到远端机，远端机的光电转换器将下发的光信号转换为电信号，由功率放大器(满足使能条件工作，否则工作于静噪模式)放大后经过第一双工器(收-收双工器)进行发射链路选择，选择468MHz链路，再经过第二双工器，经由468MHz链路发射出去；从天线接收的上行信号经过收发切换开关模块，在满足低噪声放大器使能条件(即信号满足使能条件)后由低噪声放大器放大(只有信号满足使能条件，低噪声放大器才被驱动工作，否则，工作在静噪模式)，光电转换器把电信号转换为光信号传输到近端机，然后完成光电转换后耦合到环形器，然后输出给基站耦合器。

时分双工模式

在时分双工时，从基站耦合的下行信号(频率为458MHz左右)经过环形器由光电转换器转换为光信号后由光纤传输到远端机，远端机的光电转换器将下发的光信号转换为电信号，由功率放大器(满足使能条件工作，否则工作于静噪模式)放大后经过第一双工器(收-收双工器)进行发射链路选择，选择458MHz链路，经由458MHz的链路传输到收发切换开关模块，开关模块根据接收到的功率确定是否满足切换条件，满足条件要求后将接收链路断开然后切换到发射链路，将时分双工的下行信号通过第二双工器发射出去，当完成下行信号的发射后断开发射链路，然后导通接收链路，开始等待接收上行信号；从天线接收的上行信号经过收发切换开关模块，在满足低噪声放大器使能条件(即信号满足使能条件)后由低噪声放大器放大(只有信号满足使能条件，低噪声放大器才被驱动工作，否则，工作在静噪模式)，耦合到光电转换器，光电转换器把电信号转换为光信号传输到近端机，然后完成光电转换后耦合到环形器，然后输出给基站耦合器。

不论工作于哪种方式，近端机都会将耦合的基站信号转换为光信号传输到所有远端机，所有远端机都会将基站的下行信号覆盖到所在的区域，并且接收所在区域的上行信号将其传输到近端机后耦合给基站。近端监控器和远端监控器均处于工作状态，将采集到的近端机以及远端机各模块工作状态，通过近端机监控器进行汇总后通过其通讯口发送给管理层。

Claims (7)

1、一种时分双工、频分双工共用光纤直放站，包括通过光纤连接的近端机和远端机，其特征在于：近端机包括用于完成上下行信号合路的环形器，将下行的电信号转换为光信号、将上行的光信号转换为电信号的光电转换器，环形器第一端口接基站耦合器，第二端口接光电转换器第二端口输出口，第三端口接光电转换器的第三端口输入口，光电转换器的第一端口接远端机；远端机包括将下行的光信号转换为电信号、将上行的电信号转换为光信号的光电转换器，将从光电转换器中输出的下行信号进行放大的功率放大器，用于完成时分双工和频分双工下行信号发射链路选择的第一双工器、第二双工器，用于完成时分双工时的收发状态切换的收发切换开关模块，用于放大从天线接收下来的上行小信号的低噪声放大器，光电转换器的第一端口通过光纤接近端机，第二端口接功率放大器输入端，第三端口接低噪声放大器输出端，功率放大器输出端接第一双工器第一端口输入端，第一双工器的第二端口输出端接第二双工器第二端口输入端，第一双工器的第三端口输出端接收发切换开关模块的第一端口输入端，低噪声放大器的输入端接收发切换开关模块的第二端口输出端，收发切换开关模块的第三端口接第二双工器的第三端口，第二双工器的第一端口接天线。

2、根据权利要求1所述的时分双工、频分双工共用光纤直放站，其特征在于所述近端机和远端机中还包括近端监控器、远端监控器，近端监控器和光电转换器连接，远端监控器分别和光电转换器、低噪声放大器、功率放大器、收发切换开关模块连接。

3、根据权利要求1或2所述的时分双工、频分双工共用光纤直放站，其特征在于所述功率放大器只在输入信号满足使能条件时功率放大器工作。

4、根据权利要求1或2所述的时分双工、频分双工共用光纤直放站，其特征在于所述低噪声放大器只在输入信号满足使能条件时低噪放大器工作。

5、根据权利要求1所述的时分双工、频分双工共用光纤直放站，其特征在于还包括将光信号分路的光功分器，其具有一个输入端，N(N≥1)个输出端，功分器输入端通过光纤与近端机的光电转换器的第一端口连接，光功分器的输出端分别通过光纤与远端机的光电转换器的第一端口连接。

6、据权利要求1所述的时分双工、频分双工共用光纤直放站，其特征在于近端机的近端监控器、环形器与光电转换器可以是由结构分立的近端监控器、环形器与光电转换器组合而成的，也可以是集成在一起的具有近端监控器、环形器与光电转换器功能的一体结构。

7、根据权利要求1、2或6所述的时分双工、频分双工共用光纤直放站，其特征在于所述近端监控器设有通过计算机查询近端机和远端机状态的通讯接口。

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