一種gsm-r鐵路專用分布式基站的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及GSM-R無線移動通信系統領域，具體是一種GSM-R鐵路專用分布 式基站。
【背景技術】
[0002] 目前在中國鐵路GSM-R通信系統的BTS還是以宏基站為主。宏基站一般有專用的 機架，可以提供容量，具有以下的優缺點：
[0003] (1)優點：
[0004] ①容量大，需要機房，可靠性較好，維護方便。
[0005] ②覆蓋能力：比較強，使用的場合較多；饋線長度大于70m時，饋線損耗較大，對覆 蓋有一定的影響。
[0006] (2)缺點：設備價格較貴，需要機房，安裝施工較麻煩，不易搬迀，靈活性差；我們 調查發現在宏基站工程設計和實際應用中，鐵路設計院和鐵路維護單位關注宏基站的缺 點，這些缺點也給鐵路運維和建設增加大量的成本，并造成施工困難，工期長等。
[0007] 然而，結合宏基站的缺點，分布式基站能到了大家的關注和應用，現在公網上已經 大量的應用分布式基站，分布式基站的優點具體如下：
[0008] ①體積小，安裝方便，不需要專門的機房，可以將設備放置在比較遠的位置，用光 纖把信號送到發射點。
[0009] ②由于可以補償拉遠帶來的傳輸延遲（基站側芯片集成器用延遲的方法對傳輸 延遲進行補償），與光纖直放站相比沒有了延遲導致的各種問題。
[0010] ③覆蓋能力：饋纜損耗很小，覆蓋能力較強。
[0011] ④容量：占用基站一個扇區的容量。
[0012] 但現有的公網應用的分布式基站設備信號拉遠后容易失真，單網交織組網不能滿 足CTCS3列控通信要求，并且不能滿足鐵路高可靠性的要求。 【實用新型內容】
[0013] 本實用新型為了解決現有技術的問題，提供了一種GSM-R鐵路專用分布式基站， 對基站基帶射頻進行數字化，保證信號無失真拉遠，并且支持多種組網方式，具有高可靠 性。
[0014] 本實用新型包括接口單元RIC0,接口單元RIC0分別連接有無線模塊RM2、基站光 分布單元TDMU和接口控制告警模塊RICAM2,基站光分布單元TDMU與若干遠端光分布式基 站RRU連接。所述的接口單元RIC0連接有射頻模塊DDMH2e，射頻模塊DDMH2e具有兩個天線 接口，分別接施主天線和分集天線；所述的基站光分布單元TDMU連接有雙工器模塊DDMH2， 雙工器模塊DDMH2為耦合有雙向混合合路器的雙工器；所述的接口控制告警模塊RICAM通 過Abis接頭與近端基站控制器BSC通信，接口控制告警模塊RICAM通過I2C總線分別與無 線模塊RM2、基站光分布單元TDMU和雙工器模塊DDMH2進行數據通信。接口控制告警模塊 RICAM連接有制冷單元SICS-S和鐵路基站網管服務器OMC-R RICAM2是冗余接口控制告警 模塊，通過2個Abis接頭與BSC (基站控制器）通信，且處理基站各種信令信息，將接收的 BSC信令信息送至RM2模塊通信或將接收的RM2信令信息傳至BSC。RICAM2模塊還與SICS-S 和DDM，RICO, TDMU采用I2C總線進行數據通信，并綜合管理基站內部所有模塊的告警機制 和狀態，具有將各個模塊的告警與狀態自動上報至〇MC-R(鐵路基站網管服務器）。
[0015] 制冷單元SICS-S保證基站設備一直處于良好的工作環境。一旦基站無法進風，風 壓傳感器將檢測過壓后，制冷單元SICS-S的控制板將自動關閉風扇工作，避免風機燒壞。S 制冷單元SICS-S -旦檢測告警通過I2C總線上報RICAM2模塊，由RICAM2模塊管理后上報 至0MC-R(鐵路基站網管服務器）。
[0016] RM2模塊是完整的GSM/收發信機/接收機，負責與GSM TDMA相關的所有處理，可 以支持3TDMA(或GSM)。邏輯上等效于3TRX。能在1個扇區（每個扇區3個載波、"03模 式"）和3個扇區（每個扇區1個載波、"S111模式"）中運行。本基站設備支持3個RM2同 時工作。
[0017] RM2模塊包括通過數字控制板LRM和電源裝置PSU連接的RFRX板、RFTS板和RFPA 板，其中：
[0018] PSU :電源裝置，提供24/48V主電源、備用電源（27V，3. 3V，5. 7V)和RM2模塊的其 它構件。
[0019] RFRX板（RM RX) :3個雙窄帶接收機鏈路（主要和分集）。
[0020] RFTX板（RM TX) :3個低級傳輸驅動。
[0021] RFPA板（RM PA) :3條功率放大器線路。
[0022] LRM :數字控制板。
[0023] 每個RM2與RICAM2模塊由I2C總線進行數據通信。
[0024] 基站光分布單元（TDMU):
[0025] TDMU是GSM9000a基站中的一個單元，用于對基站射頻信號進行時延處理，同時將 射頻進行數字化后，通過光纖傳輸到分布式拉遠單元RRU進行射頻覆蓋。
[0026] 每個TDMU有4個光接口，同時具有1個100Mbps的透傳通道，將應急通信、視頻圖 像傳至相應的服務器上。TDMU模塊具有4個射頻下行接口和4個上行接口，可以分別接入 DDMH2e模塊，能使基站再擴展更多的信號輸出，提高系統的可靠性要求。
[0027] DDMH2 ：
[0028] 為了提高DDM的傳輸容量，建議將集成雙向混合合路器（H2耦合）作為DDM的一 個選件。這些合路器可以旁通。除了前面板開關以外，還允許向系統通告實際的DDMH2配 置（雙向混合旁通或其它）。
[0029] 該設備提供了上述雙工器的所有功能，通過雙通道混合合路器，組合來自兩個功 率放大器的信號。這種合路器導致的一般總插入損耗約為5dB (包括PA和混合合路器之間， 以及混合合路器與天線接口之間的線纜損耗）。因此，對于每扇區超過2個TRX的配置，它 限制了天線數量。
[0030] 射頻模塊DDMH2e包括ΑΝΤΙ和ANT2兩個天線接口，ΤΧ0和TX1兩個發射通道接口， RX0和RX1兩個主路接收通道輸出接口以及RX2獨立分集接收接口，其中ΑΝΤΙ接口接施主 天線和ΑΝΤ2接口接分集天線；ΤΧ0接口和ΤΧ1接口將數字處理模塊輸出的射頻小信號，送 至功放模塊進行功率放大后進入雙工器模塊，從ANTI接口輸出；ANTI接口接收的信號由主 路低噪放進行低噪放大后通過RXO接口和RX1接口輸出；ANT2接口接收的信號通過濾波器 后，由分集低噪放模塊進行放大，通過RX2接口輸出。
[0031] 本實用新型有益效果在于：
[0032] 1、對基站基帶射頻進行數字化，保證信號無失真拉遠，采用3. 75Gbps數字光模塊 和標準CPRI協議，至少能夠傳輸32路GSM-R載波信號，保證RRU9000性能指標與基站一致。
[0033] 2、設備支持自動時延調整，實時測量各RRU9000與GSM9000a之間的時延，支持手 動或自動的方式進行調節，應將任意兩臺RRU9000之間的時延調成一致，有效防止各遠端 覆蓋的同頻干擾，并且具備大于150us的時延調節范圍，精度±lus。
[0034] 3、本實用新型提供的GSM-R鐵路專用分布式基站與遠端光分布式基站RRU之間支 持星型、鏈型、環型、混合型等組網方式。
[0035] 4、本實用新型提供的GSM-R鐵路專用分布式基站與遠端光分布式基站RRU之間采 用標準的CPRI協議，支持光纖傳輸距離不小于20km，每個光口可以級聯不少于8臺遠端光 分布式基站RRU。
[0036] 5、具有上行接收分集功能，并采用宏基站專門算法，提高接收機的分集增益，在使 用空間分集天線時，大多數情況下都至少能提供3~5dB的分集增益，大大改善基站了基站 接收靈敏度。
[0037] 6、設備在執行靜態功率控制的同時，還能使用15級動態功率控制，控制步長 2dB±ldB。
[0038] 7、具有相鄰小區信號的冗余覆蓋，采用主、從交織覆蓋技術。
[0039] 8、具有天饋檢測功能。
[0040] 9、GSM-R鐵路專用分布式基站與遠端光分布式基站RRU之間可以共用相同小區， 用戶在此范圍內移動，不發生小區間切換。該應用極大的拓寬了單小區的覆蓋范圍，減少了 覆蓋區域的切換次數。同以往的利用直放站擴大小區覆蓋范圍的應用相比，本特性具有降 低干擾，統一網管等優點。
[0041] 10、采用關鍵模塊熱備份方式，如RM、TDMU、DDM等，當其中一個工作模塊出現故 障，自動倒換到另外一個備用模塊工作。RRU9000中電源模塊、光模塊、功放模塊、數字處理 單元（DPB)等關鍵部件的冗余備份，并具備自動切換功能。
【附圖說明】
[0042] 圖1為本實用新型原理框圖。
[0043] 圖2為本實用新型與遠端光分布式基站RRU連接示意圖。
[0044] 圖3為雙工器模塊DDMH2結構示意圖。
[0045] 圖4為射頻模塊DDMH2e結構示意圖。
[0046] 圖5為單光纖星型組網示意圖。
[0047] 圖6為雙光纖星型組網示意圖。
[0048] 圖7為單光纖鏈型組網示意圖。
[0049] 圖8為雙光纖鏈型組網示意圖。
[0050] 圖9為單光纖環網示意圖。
[0051] 圖10為主備光纖雙環組網示意圖
[0052] 圖11為分集接收提高基站靈敏度的示意圖。
[0053] 圖12為相鄰小區信號交織覆蓋示意圖。
[0054] 圖13為異小區業務擴容應用示意圖。
【具體實施方式】
[0055] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0056] 本實用新型原理框圖如圖1所示，包括接口單元RIC0,接口單元RIC0分別連接有 無線模塊RM2、基站光分布單元TDMU和接口控制告警模塊RICAM2,基站光分布單元TDMU與 若干遠端光分布式基站RRU連接（如圖2所示）。所述的接口單元RIC0連接有射頻模塊 DDMH2e，射頻模塊DDMH2e具有兩個天線接口，分別接施主天線和分集天線；所述的基站光 分布單元TDMU連接有雙工器模塊DDMH2,雙工器模塊DDMH2為耦合有雙向混合合路器的雙 工器；所述的接口控制告警模塊RICAM通過Abis接頭與近端基站控制器BSC通信，接口控 制告警模塊RICAM通過I2C總線分別與無線模塊RM2、基站光分布單元TDMU和雙工器模塊 DDMH2進行數據通信。接口控制告警模塊RICAM連接有制冷單元SICS-S和鐵路基站網管服 務器OMC-R RICAM2是冗余接口控制告警模塊，通過2個Abis接頭與BSC (基站控制器）通 信，且處理基站各種信令信息，將接收的BSC信令信息送至RM2模塊通信或將接收的RM2信 令信息傳至BSC。RICAM2模塊還與SICS-S和DDM，RICO, TDMU采用I2C總線進行數據通信， 并綜合管理基站內部所有模塊的告警機制和狀態，具有將各個模塊的告警與狀態自動上報 至0MC-R(鐵路基站網管服務器）。
[0057] 制冷單元SICS-S保證基站設備一直處于良好的工作環境。一旦基站無法進風，風 壓傳感器將檢測過壓后，制冷單元SICS-S的控制板將自動關閉風扇工作，避免風機燒壞。S 制冷單元SICS-S -旦檢測告警通過I2C總線上報RICAM2模塊，由RICA