CN206023782U - 一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：包括主单元、扩展单元和远端单元，多种信源连接主单元，主单元通过光纤连接一个或多个扩展单元，各扩展单元通过光纤连接一个扩展单元或一个远端单元或多个远端单元。典型的多种信源包括调频广播FM信源、350MHz集群通信信源、800MHz集群通信信源、450MHz无线对讲系统信源。本实用新型具有集成度高的特点，通过一套设备实现多种通信制式、多种网络集成化；具有小型化的特点，易于安装、布放；具有成本低的特点，总成本只有原来2种单一设备的价格；具有组网方式能力强并且灵活的特点，易于维护。

Description

一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统

技术领域

本实用新型涉及专网通信设备领域，更具体的是一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统。

背景技术

专网通信系统是为政府与公共安全、公用事业和工商业等提供的应急通信、指挥调度、日常工作通信等服务的专用通信系统。

现有的专网通信系统通常是单一制式的系统，例如调频广播FM系统、350MHz集群通信系统、800MHz集群通信系统、450MHz无线对讲系统，各系统分别采用独立的设备实现。如果需要在某一个区域同时实现以上4种系统就需要布置4套独立的设备，集成度不高，占用空间很大；成本较高，不利于规模应用。在国家提倡共建共享、降本增效，以及公网通信领域已开始实施以铁塔为主体的共建共享大背景下，专网通信领域也需要向集约化、小型化的方向发展，实现多种通信制式、多种网络集成化。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对多种专网通信系统分别采用独立的设备实现，集约化程度不高，占用空间很大的技术问题，实用新型了一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统。

本实用新型技术方案提供一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统，包括主单元、扩展单元和远端单元，多种信源连接主单元，主单元通过光纤连接一个或多个扩展单元，各扩展单元通过光纤连接一个扩展单元或一个远端单元或多个远端单元。

而且，主单元与多个扩展单元之间采用一点对多点的星型组网。

而且，多个扩展单元之间采用链型组网。

而且，扩展单元与远端单元之间采用一点对多点的星型组网。

而且，所述远端单元包括数字射频一体化主板和数字射频一体化副板，所述数字射频一体化主板和数字射频一体化副板分上下两层置于远端单元的机箱中。

而且，所述多种信源包括调频广播FM信源、350MHz集群通信信源、800MHz集群通信信源、450MHz无线对讲系统信源。

而且，所述数字射频一体化主板是调频广播FM信源和350MHz集群通信信源的相应处理装置，所述数字射频一体化副板是800MHz集群通信信源和450MHz无线对讲系统信源的相应处理装置。

和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

和现有的单一制式专网通信系统系统需要分别采用独立的设备实现、集成度不高、占用空间大、成本高、组网能力弱的情况相比，本实用新型具有集成度高的特点，通过一套设备实现多种通信制式、多种网络集成化；具有小型化的特点，远端单元体积小于4L，易于安装、布放；具有成本低的特点，总成本只有原来2种单一设备的价格，节省50%的成本；具有组网方式能力强并且灵活的特点，采用三级网络架构，可以实现星型、链型及星、链混合组网，布网非常灵活；具有易维护的特点，支持采用全网监控，可监控到末端，方便故障定位，易于维护。本实用新型具有重要的市场价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统原理框图；

图2为本实用新型实施例的系统组网框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型实施例提供的系统集成了调频广播FM系统、350MHz集群通信系统、800MHz集群通信系统、450MHz无线对讲系统四种系统，通过一套设备实现，即解决了多套系统的集成化的问题，也实现了远端小型化。具体实施时，可以不限于这几种系统的组合，但最大以集成4种系统为宜。并且创新性地采用主单元、扩展单元、远端单元的三级架构，极大地提高了系统的组网能力；远端单元采用微功率分布式的布网方式，实现了多种专网信号的精准覆盖和深度覆盖。

本实用新型实施例提供的一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统的原理框图，包含主单元1，扩展单元2，远端单元3，见图1。

主单元1将调频广播FM信源、350MHz集群通信信源、800MHz集群通信信源、450MHz无线对讲系统信源的下行射频信号耦合进光纤分布系统，转换成数字信号后进行组帧，经光电转换为光信号后通过光纤传至扩展单元2。同时，将扩展单元2上传的光信号转换成数字信号后进行解帧，然后转换成上行射频信号传至各个系统的信源端。

扩展单元2将主单元1下发的数字信号转发至多个远端单元3；同时，将多个远端单元3上传的信号进行合路，然后传至主单元1。

远端单元3将扩展单元2下发的数字中频信号转成射频信号，实现调频广播FM信号、350MHz集群通信信号、800MHz集群通信信号、450MHz无线对讲信号的无线覆盖；同时将接收的上行射频信号转成数字中频信号，传至扩展单元2。

实施例的组网框图，包含主单元1，扩展单元1~扩展单元8，远端单元1~远端单元32，见图2中RU1~RU32。实施例的主单元1和扩展单元2是一对一，具体实施时可以进行扩展。主单元1通过光纤连接一个或多个扩展单元2，各扩展单元2通过光纤连接一个扩展单元2或一个远端单元3或多个远端单元3。

主单元1具有4个光口，主单元与扩展单元之间支持一点对多点的星型组网，一台主单元可以星形连接4路扩展单元，附图2中主单元1分别星型级联扩展单元1、扩展单元5、扩展单元6、扩展单元7，组成4级星型组网；扩展单元之间支持链型组网，一路支持4级级联，附图2中扩展单元1、扩展单元2、扩展单元3、扩展单元4组成4级链型级联组网，扩展单元7、扩展单元8组成2级链型级联组网；扩展单元与远端单元之间支持一点对多点的星型组网，1个扩展单元能连接8个远端单元，附图2中扩展单元4、扩展单元5、扩展单元6、扩展单元8分别星型级联8个远端单元，即扩展单元4连接RU1～RU8，扩展单元5连接RU9～RU16，扩展单元6连接RU17～RU24，扩展单元8连接RU25～RU32。根据组网能力，主单元可星型连接4个扩展单元，扩展单元之间最大支持4级链型连接，1个扩展单元最大支持8个远端单元星型级联，故1个主单元最大支持4×4×8=128个远端单元。

进一步地，扩展单元2可支持对远端单元3的远程供电，扩展单元2和所属远端单元3之间可以采用光纤复合缆连接，支持光信号和电信号的传输。

主单元1包括主单元电源模块、数字中频一体化盘、主单元子框以及主单元电池。主单元电源模块提供多路供电接口给数字中频一体化盘供电，以及给主单元电池充电；数字中频一体化盘实现数字基带化处理、模数转换和数模转换、以及射频、中频变换；主单元子框是主单元1的主体结构，提供防护和安装的功能；主单元电池实现设备外部电源断电情况下给数字中频一体化盘的监控电路提供备用供电的功能。主单元电源模块、主单元电池分别连接数字中频一体化盘，主单元电源模块连接主单元电池，电源模块、电池和数字中频一体化盘均置于主单元子框中。

扩展单元2包括扩展单元电源模块、数字处理盘、扩展单元子框及扩展单元电池。扩展单元电源模块提供多路供电接口给数字处理盘供电，以及给扩展单元电池充电；数字处理盘实现光电转换、下行数字中频信号功分/上行数字中频信号合路的功能；扩展单元子框是扩展单元2的主体结构，提供防护和安装的功能；扩展单元电池实现设备外部电源断电情况下给数字处理盘的提供备用供电的功能。扩展单元电源模块、扩展单元电池分别连接数字处理盘，扩展单元电源模块连接扩展单元电池，扩展单元电源模块、扩展单元电池和数字中频一体化盘均置于扩展单元子框中。

远端单元3包括远端单元电源模块、数字射频一体化主板、数字射频一体化副板和机箱。远端单元电源模块给数字射频一体化主板、数字射频一体化副板进行供电；数字射频一体化主板是调频广播FM信源和350MHz集群通信信源的相应处理装置，实现调频广播FM系统和800MHz集群通信系统的下行信号的上变频处理、射频放大，以及上行信号的下变频和数字中频处理；数字射频一体化副板是800MHz集群通信信源和450MHz无线对讲系统信源的相应处理装置，实现350MHz集群通信系统和450MHz集群通信系统的下行信号的上变频处理、射频放大，以及上行信号的下变频和数字中频处理。远端单元电源模块分别连接数字射频一体化主板和数字射频一体化副板，远端单元电源模块、数字射频一体化主板和数字射频一体化副板均置于机箱中。

分为数字射频一体化主板、数字射频一体化副板，对多个信源分开处理，可以实现远端机箱上下两层对扣，每层分别是两个系统，比用一块板实现四个系统减小40%的体积，从而实现远端单元的小型化，更加方便工程的使用和维护。

因此，进一步地，数字射频一体化主板和数字射频一体化副板分上下两层置于机箱中。

这种集成多种通信制式的专网光纤分布系统支持将信源的射频信号数字化，采用高带宽的数字化处理技术，可接入多频段多制式的专网信号，实现了不同频段信号的同设备覆盖，同时，采用数字处理方案本身可以采用各种数字信号处理算法进行滤波、噪声消除，使得整个覆盖系统的信号更纯净，噪声更低，具体实施时可采用现有技术，本实用新型不予赘述。

在上述方案的基础上，为提供实施参考期间，具体说明各处理盘的结构：

主单元1的数字中频一体化盘包括电源和时钟单元、CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元和射频处理单元：

电源和时钟单元分别连接CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元及射频处理单元，给CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元及射频处理单元提供供电和提供时钟；

CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元、射频处理单元依次连接，FPGA单元实现各种专网通信制式信号的数字信号处理；ADC/DAC单元实现上下行信号接收和发送的模数转换、数模转换；射频处理单元主要完成调频广播FM系统，350MHz集群通信系统、800MHz集群通信系统和450MHz集群通信系统的下行信号接收、上行信号输出，以及上下行链路的中频与射频转换。

此外，CPU单元分别连接电源和时钟单元、ADC/DAC单元、射频处理单元，给电源和时钟单元、ADC/DAC单元、射频处理单元的部分器件提供配置信息。

各单元的实现可采用现有芯片。

扩展单元2中的数字处理盘包括电源和时钟部分、光接口单元、FPGA单元、CPU单元：

电源和时钟单元分别连接CPU单元、FPGA单元，主要是提供各种电压给单板各芯片供电及给电池充电，给CPU单元、FPGA单元提供时钟；

CPU单元、FPGA单元、光接口单元依次连接，光接口单元实现光电转换；FPGA单元实现光口的IQ数据、监控数据及时延调整数据的数字中频传输；CPU单元完成各业务芯片的配置和监控，并可以通过FPGA和IR链路和上级单元交互控制、管理信息。

各单元的实现可采用现有芯片。

远端单元3中的数字射频一体化主板和数字射频一体化副板分别包括电源和时钟单元、CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元和射频处理单元：

电源和时钟单元分别连接CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元及射频处理单元，给CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元及射频处理单元提供供电和提供时钟；

CPU单元、FPGA单元、ADC/DAC单元及射频处理单元依次相连，FPGA单元实现各种专网通信制式信号的数字信号处理；ADC/DAC单元实现上下行信号接收和发送的模数转换、数模转换；射频处理单元主要完成调频广播系统及350MHz集群通信系统（数字射频一体化主板）、或800MHz集群通信系统及450MHz集群通信系统（数字射频一体化副板）的上行信号接收、下行信号发射，以及上下行链路的中频与射频转换。

此外，CPU单元分别连接电源和时钟单元、ADC/DAC单元、射频处理单元，给CPU单元给电源和时钟单元、ADC/DAC单元、射频处理单元的部分器件提供配置信息。

各单元的实现可采用现有芯片。

本实用新型仅提供系统硬件方面的改进设计并要求保护，数值信号处理等可由本领域技术人员采用现有技术实现。

本实用新型中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型进行举例说明。任何熟悉该技术的技术人员在本实用新型做揭露的技术范围内，都可轻易得到其变化或替换，因此本实用新型保护范围都应涵盖在由权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：包括主单元、扩展单元和远端单元，多种信源连接主单元，主单元通过光纤连接一个或多个扩展单元，各扩展单元通过光纤连接一个扩展单元或一个远端单元或多个远端单元。

2.根据权利要求1所述集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：主单元与多个扩展单元之间采用一点对多点的星型组网。

3.根据权利要求1所述集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：多个扩展单元之间采用链型组网。

4.根据权利要求1所述集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：扩展单元与远端单元之间采用一点对多点的星型组网。

5.根据权利要求1或2或3或4所述集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：所述远端单元包括数字射频一体化主板和数字射频一体化副板，所述数字射频一体化主板和数字射频一体化副板分上下两层置于远端单元的机箱中。

6.根据权利要求5所述集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：所述多种信源包括调频广播FM信源、350MHz集群通信信源、800MHz集群通信信源、450MHz无线对讲系统信源。

7.根据权利要求6所述集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：所述数字射频一体化主板是调频广播FM信源和350MHz集群通信信源的相应处理装置，所述数字射频一体化副板是800MHz集群通信信源和450MHz无线对讲系统信源的相应处理装置。

8.根据权利要求1或2或3或4所述集成多种通信制式的专网光纤分布系统，其特征在于：所述多种信源包括调频广播FM信源、350MHz集群通信信源、800MHz集群通信信源、450MHz无线对讲系统信源。