[实用新型]低功耗型GSM‑R数字光纤直放站

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤数字直放站，特别是涉及利用数字中频技术将模拟信号数字化后进行光传输的设备。

背景技术

GSM-R是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，铁路沿线地形复杂多隧道、沟堑、山体、桥梁和坡地。这些地形都对GSM-R信号形成阻挡产生大量盲区。如果使用基站对这些区域进行信号补强，会造成极大的投资浪费并会使得线路运行设备频繁进行切换影响通信效果。目前区间沿线的GSM-R弱场信号都是采用模拟光纤直放站进行覆盖，存在技术落后、功耗大、建设费用大、供电方式单一、无噪声抑制功能、组网方式单一等缺点。

由于铁路专网运用的特殊性，尤其是山区铁路对远端机的供电问题非常麻烦，建设费用较大，采用铁路沿线既有电缆进行直流远供供电方案将大大降低建设成本和维护成本，但必须将远端机的功耗降到最低，传统直放站采用超外差技术架构，功耗相对较大，不能满足直流远供的条件。

目前铁路沿线的通信设备供电方式较多采用分散式供电，即就近采用交流220V市电供电，这种方式的优点是传输距离短，损耗相对较小，缺点也较多，主要有：

1、交流供电经常受地方停电困扰(用电缺口较大：交流电网要求同步运行，存在不稳定问题，输送的功率受电力网的稳定情况限制，事故停电或地方电力部分检修影响范围较大。

2、电源接入困难，须地方电力部门调配或物业管理部分协商，建设或租用机房，配电力变压器、空调机房等机房设备建设和维护费用大。

综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要低功耗型GSM-R数字光纤直放站，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，影响实际中的使用，本实用新型提出低功耗型GSM-R数字光纤直放站，设计新颖，采用直流远供技术来对铁路沿线设备计进行供电，能充分利用铁路沿线现有的电缆，建设费用低，维护方便，已解决现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

低功耗型GSM-R数字光纤直放站，包括近端机、远端机、远供电源子系统、天馈系统、网管，远端机利用铁路既有电缆进行直流450V供电，基站低功耗的核心处理部件采用零中频数字板，零中频数字板连接数字信号处理器，基站的数字基带由FPGA芯片、XC7A100T、ARM芯片、STM32F207VGT6组成，近端机通过光纤传输到远端机，远端机安装有将数字信号转换成模拟信号并进行上变频处理的变频器，变频器功放放大后通过天馈系统发射进而完成基站信号拉远覆盖。

进一步，铁路沿线的电缆单芯直径为0.9MM。

进一步，所述的远端机将DC450输入电压进行DC/DC转换，远端机输出DC13.8V电压供给零中频数字板及功率放大器供电。

在本实用新型所述的近端机通过光纤传输到远端机的结构采用链形状或星形状或混合型网络拓扑状。

本实用新型的有益效果是：采用零中频技术架构，将射频信号直接下变频到零频后进行AD转换，减少了中频处理的环节，技术架构先进，集成度高，功耗低，从而大大提高了数字光纤直放站的整机效率，降低整机功耗，设计新颖，是一种很好的创新方案。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1为本实用新型的链型结构组网图；

图2为本实用新型的星形结构组网图；

图3为本实用新型的混合结构组网图；

图4为本实用新型的远供技术方案示意图；

图中100-基站，110-近端机，120-光纤，130-远端机。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2、图3、图4，低功耗型GSM-R数字光纤直放站，包括近端机110、远端机130、远供电源子系统、天馈系统、网管，远端机130利用铁路既有电缆进行直流450V供电，基站100低功耗的核心处理部件采用零中频数字板，零中频数字板连接数字信号处理器，基站的数字基带由FPGA芯片、XC7A100T、ARM芯片、STM32F207VGT6组成，近端机110通过光纤120传输到远端机130，远端机130安装有将数字信号转换成模拟信号并进行上变频处理的变频器，变频器功放放大后通过天馈系统发射进而完成基站信号拉远覆盖。