本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種用于高鐵車廂5G信號覆蓋的數(shù)字中繼裝置，包括數(shù)字直放站主機(jī)單元和分布在車廂內(nèi)的若干數(shù)字直放站從機(jī)單元，數(shù)字直放站主機(jī)單元通過車頂2T2R全向天線無線接收5G信號并通過以太網(wǎng)交換機(jī)與每個(gè)數(shù)字直放站從機(jī)單元相連；所述的數(shù)字直放站主機(jī)單元和數(shù)字直放站從機(jī)單元均包括電源模塊以及依次連接的多模雙工合路器、5G同步模塊和數(shù)字變頻大功率一體化模塊，所述的5G同步模塊自動完成TDD制式無線網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)搜索和無線信令處理，得到精確的TDD上下行時(shí)隙timing、上下行時(shí)隙比信息，通過GPIO接口將上下行時(shí)隙指示信號輸出。本實(shí)用新型專利技術(shù)將車廂外5G基站信號引入車廂內(nèi)進(jìn)行覆蓋，有效地避免了車體損耗對通信的影響。響。響。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于高鐵車廂5G信號覆蓋的數(shù)字中繼裝置
[0001]本技術(shù)涉及5G通信
，具體是一種用于高鐵車廂5G信號覆蓋的數(shù)字中繼裝置。
技術(shù)介紹
[0002]公眾移動通信系統(tǒng)鐵路沿線覆蓋方案，通常是通過建設(shè)基站和漏泄電纜，將信號穿透列車車廂從而實(shí)現(xiàn)車內(nèi)覆蓋。但是隨著列車提速和車體材料變化，信號穿透損耗越來越大，為了保持車內(nèi)覆蓋質(zhì)量，需要進(jìn)一步縮小基站間距和提高發(fā)射功率，這就極大地增加了系統(tǒng)建設(shè)成本和建設(shè)難度。同時(shí)，由于5G系統(tǒng)采用了更高的頻率，信號將面臨更加嚴(yán)重的穿透損耗，使得穿透列車后的5G信號更加微弱，難以提供良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。因此，不管是列車本身的升級還是5G的商用，都促使我們有必要研究公眾移動通信系統(tǒng)上車方案，以降低或避開車廂嚴(yán)重的穿透損耗，改善車廂內(nèi)信號質(zhì)量，增強(qiáng)業(yè)務(wù)提供能力，降低建設(shè)難度和成本。
[0003]通過車體屏蔽和無屏蔽覆蓋距離對比分析，可見高鐵車體屏蔽對覆蓋距離影響巨大，直接增加室外基站建設(shè)成本。
[0004]相比于4G裝置，5G裝置通過接受過來的信號進(jìn)行基帶解碼，可以大大的提高接收的SINR，如接收端的SINR為6dB,可以通過基帶解碼后再還原，可以達(dá)到16dB以上，可以大大提供覆蓋質(zhì)量。相比于4G裝置，通常無線放大系統(tǒng)是射頻合路，這樣會提升整個(gè)基站的噪聲。而5G裝置可以通過基帶合路的方式，可以對多個(gè)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過算法將有用數(shù)據(jù)的合路，并去除底噪和無用的雜散，大大減少多個(gè)無線放大設(shè)備對基站上行的干擾。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0005]本技術(shù)為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供了一種用于高鐵車廂5G信號覆蓋的數(shù)字中繼裝置，將車廂外5G基站信號引入車廂內(nèi)進(jìn)行覆蓋，有效地避免了車體損耗對通信的影響。
[0006]本技術(shù)包括數(shù)字直放站主機(jī)單元和分布在車廂內(nèi)的若干數(shù)字直放站從機(jī)單元，數(shù)字直放站主機(jī)單元通過車頂2T2R全向天線無線接收5G信號并通過以太網(wǎng)交換機(jī)與每個(gè)數(shù)字直放站從機(jī)單元相連；所述的數(shù)字直放站主機(jī)單元和數(shù)字直放站從機(jī)單元均包括電源模塊以及依次連接的多模雙工合路器、5G同步模塊和數(shù)字變頻大功率一體化模塊，數(shù)字直放站主機(jī)單元的多模雙工合路器與天線相連，數(shù)字直放站從機(jī)單元的多模雙工合路器連接有發(fā)射單元，數(shù)字直放站主機(jī)單元和數(shù)字直放站從機(jī)單元的數(shù)字變頻大功率一體化模塊之間通過以太網(wǎng)交換機(jī)相連；所述的5G同步模塊自動完成TDD制式無線網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)搜索和無線信令處理，得到精確的TDD上下行時(shí)隙timing、上下行時(shí)隙比信息，通過GPIO接口將上下行時(shí)隙指示信號輸出。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的5G同步模塊包括至少一路TDD3.5G上下行通道、TDD2.6G上下行通道、FDD1.8G上下行通道。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的數(shù)字變頻大功率一體化模塊為集成變頻處理模塊和功率放大模塊的一體化模塊，支持多頻段、多制式、多通道以及數(shù)字變頻處理功能并具備大功率放大功能。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的多模雙工合路器為合路器、濾波器、雙工器集成一體的介質(zhì)模塊。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的數(shù)字直放站主機(jī)單元設(shè)置有輸入功率檢測模塊，輸入功率≥
?
50dBm時(shí)，5G同步模塊動態(tài)調(diào)整直放站下行增益，可降低30dB以上，避免車廂內(nèi)外公網(wǎng)無線信號干擾。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電源模塊具有冗余備份。
[0012]本技術(shù)有益效果在于：
[0013]1、利用中繼轉(zhuǎn)發(fā)，將車廂外5G基站信號引入車廂內(nèi)進(jìn)行覆蓋，有效地避免了車體損耗對通信的影響。
[0014]2、可以對多個(gè)遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過算法將有用數(shù)據(jù)的合路，去除底噪和無用的雜散，大大減少多個(gè)無線放大設(shè)備對基站上行的干擾，并提高SINR。
[0015]3、可動態(tài)調(diào)整直放站下行增益，可降低30dB以上，避免車廂內(nèi)外公網(wǎng)無線信號干擾。
[0016]4、直接安裝于列車上，解決了高鐵車體屏蔽對基站覆蓋距離影響，減少鐵路沿線基站的數(shù)量，極度降低基建和設(shè)備投資成本，大大增強(qiáng)車內(nèi)通信質(zhì)量，改善用戶需求。
附圖說明
[0017]圖1為高鐵車廂5G數(shù)字中繼裝置覆蓋組網(wǎng)構(gòu)成。
[0018]圖2為高鐵車廂5G數(shù)字中繼裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0019]圖3為8節(jié)編組高鐵車廂5G數(shù)字中繼覆蓋組網(wǎng)方式。
[0020]圖4為17節(jié)編組高鐵車廂5G數(shù)字中繼覆蓋組網(wǎng)方式。
具體實(shí)施方式
[0021]下面結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步說明。
[0022]因列車車廂一般采用全封閉式的鋁合金不銹鋼材料組成，5G無線電波穿過車廂將會產(chǎn)生嚴(yán)重的穿透損耗。因此無法給終端用戶提供高速穩(wěn)定的寬帶接入。
[0023]為解決此問題，提出一種無線中繼轉(zhuǎn)發(fā)的公網(wǎng)信號接入方案，利用中繼轉(zhuǎn)發(fā)，將車廂外5G基站信號引入車廂內(nèi)進(jìn)行覆蓋，有效地避免了車體損耗對通信的影響。
[0024]本技術(shù)包括數(shù)字直放站主機(jī)單元和分布在車廂內(nèi)的若干數(shù)字直放站從機(jī)單元，數(shù)字直放站主機(jī)單元通過車頂2T2R全向天線無線接收5G信號并通過以太網(wǎng)交換機(jī)與每個(gè)數(shù)字直放站從機(jī)單元相連；所述的數(shù)字直放站主機(jī)單元和數(shù)字直放站從機(jī)單元均包括電源模塊以及依次連接的多模雙工合路器、5G同步模塊和數(shù)字變頻大功率一體化模塊，數(shù)字直放站主機(jī)單元的多模雙工合路器與天線相連，數(shù)字直放站從機(jī)單元的多模雙工合路器連接有發(fā)射單元，數(shù)字直放站主機(jī)單元和數(shù)字直放站從機(jī)單元的數(shù)字變頻大功率一體化模塊之間通過以太網(wǎng)交換機(jī)相連；所述的5G同步模塊自動完成TDD制式無線網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)搜索和無線信令處理，得到精確的TDD上下行時(shí)隙timing、上下行時(shí)隙比信息，通過GPIO接口將上
下行時(shí)隙指示信號輸出。
[0025]本技術(shù)的具體實(shí)施方式如下：
[0026]高鐵車廂數(shù)字直放站系統(tǒng)集成5G(中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國廣電)等四種制式。數(shù)字中繼系統(tǒng)由主機(jī)接收單元（MU）和從機(jī)發(fā)射單元(pRU)組成。通過車頂2T2R全向天線無線接入5G信號，在接收單元處進(jìn)行多制式雙工合路，經(jīng)過多次數(shù)字處理并通過CPRI傳輸（以太網(wǎng)）給多個(gè)覆蓋的遠(yuǎn)端發(fā)射單元，并通過車廂定向天線實(shí)現(xiàn)全方位覆蓋。如不考慮資源和空間受限,車廂5G數(shù)字直放站系統(tǒng)可采用雙中繼方案，其中一套出現(xiàn)故障，不影響信號覆蓋，具體組成如圖1所示。
[0027]5G數(shù)字中繼裝置
[0028]MU主機(jī)單元將多種信源的下行射頻信號無線耦合進(jìn)數(shù)字分布系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后進(jìn)行組幀，經(jīng)電信號通過網(wǎng)線傳至pRU射頻單元。同時(shí)，將 pRU射頻單元上傳的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后進(jìn)行解幀，然后轉(zhuǎn)換成上行射頻信號傳至信源。pRU遠(yuǎn)端單元將MU單元下發(fā)的數(shù)字信號或模擬中頻信號轉(zhuǎn)成射頻信號，實(shí)現(xiàn)多種信源無線覆蓋；同時(shí)將接收的上行射頻信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號或模擬中頻信號傳至MU單元，具體組成如圖2所示。
[0029]和諧號高鐵車廂5G數(shù)字中繼覆蓋
[0030]布置一套5G 多模MU單元，并布置在第5節(jié)車廂，設(shè)有兩個(gè)射頻輸入端口；并通過多跟10G網(wǎng)口獨(dú)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于高鐵車廂5G信號覆蓋的數(shù)字中繼裝置，其特征在于：包括數(shù)字直放站主機(jī)單元和分布在車廂內(nèi)的若干數(shù)字直放站從機(jī)單元，數(shù)字直放站主機(jī)單元通過車頂2T2R全向天線無線接收5G信號并通過以太網(wǎng)交換機(jī)與每個(gè)數(shù)字直放站從機(jī)單元相連；所述的數(shù)字直放站主機(jī)單元和數(shù)字直放站從機(jī)單元均包括電源模塊以及依次連接的多模雙工合路器、5G同步模塊和數(shù)字變頻大功率一體化模塊，數(shù)字直放站主機(jī)單元的多模雙工合路器與天線相連，數(shù)字直放站從機(jī)單元的多模雙工合路器連接有發(fā)射單元，數(shù)字直放站主機(jī)單元和數(shù)字直放站從機(jī)單元的數(shù)字變頻大功率一體化模塊之間通過以太網(wǎng)交換機(jī)相連；所述的5G同步模塊自動完成TDD制式無線網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)搜索和無線信令處理，得到精確的TDD上下行時(shí)隙timing、上下行時(shí)隙比信息，通過GPIO接口將上下行時(shí)隙指示信號輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高鐵車廂5G信號覆蓋的數(shù)字中繼裝置，其特征在于：所述的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吉榮新，劉瑜，佘小宇，陳建平，王海龍，王超，吳振軍，倪艷，倪小龍，
申請(專利權(quán))人：南京泰通科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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