CN206620126U - 高可靠性冗余环型组网的gsm‑r数字光纤直放站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高可靠性冗余环型组网的GSM‑R数字光纤直放站，包括一台GSM‑R数字光纤直放站近端机与若干台GSM‑R数字光纤直放站远端机组成的环型组网结构，其中GSM‑R数字光纤直放站近端机中的两块中频板为主备冗余备份结构，分别为主用板a1和备用板a2。主用板a1故障时，主用板a1中的任意两个光口通道导通，通道导通后实现CPRI协议数据直接传输，备用板a2的一个光口输出光信号数据，经过若干的b型数字处理板串行连接后，到达备用板a2的另一个光口。本实用新型实现数字光纤直放站近端机的中频板实现双模块环型冗余组网方式，实现了双模块环型组网冗余覆盖模块，并实现主用模块故障后，另一模块仍能实现环型组网方式。

Description

高可靠性冗余环型组网的GSM-R数字光纤直放站

技术领域

本实用新型涉及无线移动通信设备领域，具体是一种高可靠性冗余环型组网的GSM-R数字光纤直放站。

背景技术

目前铁路GSM-R模拟直放站设备的光纤连接仅星型连接方式，模拟直放站设备本身仅支持光纤星型连接方式，在实际工程设计时，隧道内铺设光缆时有限，光纤资源非常紧张，给无线覆盖通信设备设计带来较多困难。

数字光纤直放站可支持多种组网方式，如星型、链型、环型和混合型网。铁路应用时主要采用星型与环型组网，星型组网时与模拟直放站存在类似的光纤资源问题，环型组网时整个隧道内只需两个光纤，目前设备环型组网时无法实现近端数字处理板冗余覆盖方式。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种高可靠性冗余环型组网的GSM-R数字光纤直放站，实现双模块环型冗余组网方式，主用模块故障后，另一模块仍能实现环型组网方式。

本实用新型包括一台GSM-R数字光纤直放站近端机与若干台GSM-R数字光纤直放站远端机组成的环型组网结构，其中GSM-R数字光纤直放站近端机中的两块中频板为主备冗余备份结构，分别为主用板a1和备用板a2，正常工作时，备用板a2中的任意两个光口通道导通，通道导通后实现CPRI协议数据直接传输，主用板a1的一个光口输出光信号数据，经过若干的b型数字处理板串行连接后，到达主用板a1的另一个光口；主用板a1故障时，主用板a1中的任意两个光口通道导通，通道导通后实现CPRI协议数据直接传输，备用板a2的一个光口输出光信号数据，经过若干的b型数字处理板串行连接后，到达备用板a2的另一个光口。

进一步改进，所述的主用板a1和备用板a2的时钟接口通过时钟线连接，正常工作时，主用板a1的时钟信号输出，为备用板a2提供外部时钟信号，备用板a2内部时钟信号优先选择外部时钟，若外部时钟没有时，自动切换至内部时钟。

本实用新型有益效果在于：实现数字光纤直放站近端机的中频板实现双模块环型冗余组网方式，即主用中频板的任意光口作为环型组网的环头，备用中频板的任意光口作为环型组网的环尾，两个中频板任意各选择一个光口用光纤连接，实现了双模块环型组网冗余覆盖模块；并实现主用模块故障后，另一模块仍能实现环型组网方式。

附图说明

图1为本实用新型正常工作时示意图。

图2为主用板a1故障时示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

本实用新型如图1所示，包括一台GSM-R数字光纤直放站近端机与若干台GSM-R数字光纤直放站远端机组成的环型组网结构，其中GSM-R数字光纤直放站近端机中的两块中频板为主备冗余备份结构，分别为主用板a1和备用板a2。

如图1所示，正常工作时，备用板a2中的任意两个光口通道导通，通道导通后实现CPRI协议数据直接传输，主用板a1的一个光口输出光信号数据，经过若干的b型数字处理板串行连接后，到达主用板a1的另一个光口。此时，主用板a1的时钟信号输出，为备用板a2提供外部时钟信号。

如图2所示，主用板a1故障时，主用板a1中的任意两个光口通道导通，通道导通后实现CPRI协议数据直接传输，备用板a2的一个光口输出光信号数据，经过若干的b型数字处理板串行连接后，到达备用板a2的另一个光口。此时，若主用板a1时钟信号输出正常，则所有数字处理板都任然参考主用板a1的时钟信号，确保系统的稳定性和可靠性。若主用板a1时钟信号输出异常，比如主用板a1断电，此时备用板a2不仅处于工作模式还要将所有的设备都采用备用板a2的内部时钟为系统时钟信号，系统时钟仍能保持一致。

若备用板a2处于工作模式，尽管主用板a1的恢复正常后，仍不切换至主用板a1工作，除非人工确认手动切换至主用板a1工作，才正常恢复系统正常工作模式。

本实用新型功能要求如下：

①多种冗余组网方式

近端设备与多台远端设备之间支持星形、链形、环型、交织型和混合型等冗余组网方式。

②采用数字光模块技术

a)射频信号不随光信号的衰减而衰减，在长距离和多分路传输过程中保持动态范围不变；

b)支持对数字传输时延的计算和校正；

c)数字光端机应具备高稳定性和高可靠性，减少维护成本。

③具有冗余分集接收功能

考虑覆盖的链路平衡问题，上行具有冗余接收分集功能，接收分集功能可以获得额外的分集增益，从而平衡系统上、下行链路信号，有效提高了上行信号的抗衰落性。

④高速透传通道

具有多路以太网透传通道（以太网传输速率≥10Mbps）透传通道。

⑤远程升级

支持远程下载和远程升级功能

⑥模块冗余备份

电源模块、光模块、监控单元、中频板等关键部件的冗余备份，并具备自动切换功能。

电源模块热备份：单路电源故障时，冗余的电源模块相互间应自动无缝切换，系统工作状态保持正常。

光模块冗余备份：单路光模块故障时，冗余的光模块间相互间自动切换，切换造成的GSM-R业务中断时间应小于800ms。

监控单元冗余备份：主、备监控单元之间通过CAN或RS485通信，主监控单元故障后，自动切换至备监控单元工作，若主监控单元正常后，自动切换至主监控单元工作，切换时主、备监控单元能够直观判断切换状态；切换造成的GSM-R业务中断时间应小于1000ms。

中频板冗余备份：单个中频板出现故障时，应自动切换至另一中频板，切换造成的GSM-R业务中断时间应小于1000ms。

技术指标：

（1）标称线性输出功率：上行 -10±1dBm，下行 43±1dBm（20W）；

（2）最大增益：上、下行 50±1dB；

（3）带内波动：≤2.0dB；

（4）输入/输出电压驻波比：≤1.4；

（5）传输时延：单机≤18us，系统时延：≤25us；

（6）互调：①发射功率＞43dBm，≤-36dBc（2载频，最大输出功率时）；

②发射功率≤43dBm，≤-45dBc（2载频，最大输出功率时）；

③发射功率＜17dBm，≤-60dBc（2载频，最大输出功率时）；

（7）矢量幅度误差（EVM）：EVM(RMS)：≤6%（均方根）；

（8）频率误差：＜±45Hz；

（9）噪声系数：单机NF≤5；

（10）功耗：

近端机功耗≤100W；

远端机功耗≤300W。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种高可靠性冗余环型组网的GSM-R数字光纤直放站，其特征在于：包括一台GSM-R数字光纤直放站近端机与若干台GSM-R数字光纤直放站远端机组成的环型组网结构，其中GSM-R数字光纤直放站近端机中的两块中频板为主备冗余备份结构，分别为主用板a1和备用板a2，正常工作时，备用板a2中的任意两个光口通道导通，通道导通后实现CPRI协议数据直接传输，主用板a1的一个光口输出光信号数据，经过若干的b型数字处理板串行连接后，到达主用板a1的另一个光口；主用板a1故障时，主用板a1中的任意两个光口通道导通，通道导通后实现CPRI协议数据直接传输，备用板a2的一个光口输出光信号数据，经过若干的b型数字处理板串行连接后，到达备用板a2的另一个光口。

2.根据权利要求1所述的高可靠性冗余环型组网的GSM-R数字光纤直放站，其特征在于：所述的主用板a1和备用板a2的时钟接口通过时钟线连接，正常工作时，主用板a1的时钟信号输出，为备用板a2提供外部时钟信号，备用板a2内部时钟信号优先选择外部时钟，若外部时钟没有时，自动切换至内部时钟。