一种多通道的gsm-r中频处理模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线移动通信设备领域，具体是一种多通道的GSM-R中频处理模块。
【背景技术】
[0002] 中频处理模块是数字通信设备中关键模块之一。能够将射频信号转换成数字信 号，通过光纤传输，同时可以将光纤传输的数字信号转换成射频信号。目前现有中频处理模 块主要结构为1路下行输入端口，1路上行输入端口 4个光口，功能和性能上都不能满足于 铁路的可靠性要求。
[0003] 为了满足高铁高可靠性要求，设计出多输入/输出端口高可靠性的中频处理模块 很有必要，此外，还需同时满足光路和射频两个通道同时输出射频的功能。
【发明内容】
[0004] 本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种多通道的GSM-R中频处理模块，能 够满足高铁高可靠性要求，并且可以同时满足光路和射频两个通道同时输出射频的功能要 求。
[0005] 本发明包括上行链路和下行链路，所述的下行链路包括个射频输入端口 Tx_in0 和Tx_inl，两个射频输出端口 Tx_out0和Tx_outl，每个输入端口支持多个不同频点的 GSM-R载波信号输入，输入信号经过下变频DC、模数转换ADC后进入数字处理电路DSP进行 解调、解码和信令分析处理，处理后的信号经过数模转换DAC、上变频UC后通过下行射频输 出端口输出；所述的上行链路分为主路接收电路main和分集接收电路div，上行链路包括 两个射频输入端口 Rx_in_main和Rx_in_div，两个射频输出端口 Rx_out_main和Tx_out_ div，上行输入端口接收到信号后，经过下变频DC、模数转换ADC后进入数字处理电路DSP进 行解调、解码和信令分析处理，处理后的信号经过数模转换DAC、上变频UC后通过上行射频 输出端口。
[0006] 所述的上行链路和下行链路共用四个光接口，上行信号或下行信号进入数字处理 电路DSP后，通过光接口按照CPRI协议进行光纤输出，光接口支持3. 75Gbps传输速率。
[0007] 所述的数字处理电路DSP连接有若干个I/O接口，分为输入接口和输出接口。
[0008] 所述的数字处理电路DSP连接有若干RS485通信接口和RS232通信接口，可以通 过此接口与其他模块进行数据通信，其中RS232通信接口支持全双工通信接口。
[0009] 所述的数字处理电路DSP连接有IOOMbps网口，通过此接口可以本地对中频处理 模块进行调试与各种软件测试。
[0010] 所述的数字处理电路DSP连接有100/1000Mbps以太网接口，与光接口间，具有透 传功能，不影响正常的CPRI协议数据 本发明有益效果在于： 1、下行通道2个输入端口、2个输出端口：每个输入端口都可以输入多个不同频点的载 波信号，两路可以输入相同的载波信号，数据处理电路会针对性的选择所需频点，两个输入 端口互为冗余备份；每个输出端口可以输出1个频点载波信号或多个频点载波信号，可以 通过上位机软件任意配置，适合各种频率组合使用。
[0011] 2、上行通道有2个输入端口、2个输出端口 ：其中1个输入端口接收的是施主天线 的上行信号，另一个输入端口接收的是分集天线的上行信号，输出端口分为一个主路通道 和一个分集通道。分集通道是独立的，此设计提高了接收通道的可靠性。一旦主路链路故 障后，不会对分集链路产生影响，系统能够正常的接收到分集链路的上行信号，从而提高设 备的可靠性要求。
[0012] 3、支持CPRI协议的光信号输出：本模块不仅支持将接收到的下行信号和上行信 号采用射频电路的输出，还支持将其通过CPRI协议方式与其他设备通信； 4、支持多种若干个数据接口，如RS485接口，RS232接口，I/O接口，以太网接口等等。 满足于各种模块之间的数据通信。
[0013] 5、具有独立的4个光接口，光接口类型有：SC，LC，FC等，并支持3. 75Gbps高速率 传输。
[0014] 6、具有高速透传接口 ：一个100/1000Mbps以太网透传接口，不影响正常的数据通 信，能为视频图像、应急通信等提供高速透传的数据通信通道。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0017] 本发明电路结构示意图如图1所示，包括上行链路和下行链路。
[0018] 下行链路：有两个射频输入端口 Tx_in0和Tx_inl，两个射频输出端口 Tx_out0和 Tx_outl和4个光接口组成。每个输入端口可以支持多个不同频点的GSM-R载波信号输入， 经过下变频DC、模数转换ADC后进入数字处理电路DSP解调、解码和信令分析等处理，此时 可以有两路输入信号进入数字处理电路DSP，经过数字处理电路分析和处理后，数字数据分 两通道输出，其中一个通道数字数据经过DSP编码与调制等处理、数模转换DAC、上变频UC 后射频输出，此通道可以支持两路输出，每路输出可以是相同频点信号，也可以是不同载波 信号，另一个通道数字数据按照CPRI协议有光纤输出。
[0019] 上行链路：也有有两个射频输入端口 Rx_in_main和Rx_in_div，两个射频输出端 口 Rx_out_main和Tx_out_div和4个光接口（与下行链路光口通用，光口具有双工模式)组 成。上行链路分为主路接收电路(main)和分集接收电路（div)。下面以主路为例：上行输 入端口接收到信号后，经过下变频DC、模数转换ADC后进入数字处理电路DSP解调、解码和 信令分析等处理，同时光纤接口能够接收到CPRI协议的上行数字数据，经过数字处理模块 DSP数据处理后，同时将两个不同通道的数字信号编码与调试、数模转换DAC、上变频UC后 输出射频输出。分集接收通道工作原理类似。
[0020] 其中数字处理电路DSP还连接有若干其余结构，包括： 1/0接口 ：提供若干个1/0接口，分为输入接口和输出接口； RS485接口：提供若干RS485通信接口，可以通过此接口与其他模块进行数据通信； RS232接口 ：提供若干个RS232通信接口，此接口支持全双工通信接口。
[0021] 以太网接口 ：100Mbps网口，通过此接口可以本地对中频处理模块进行调试与各 种软件测试； 以太网透传接口 ：l〇〇/l〇〇〇Mbps网口，与光接口间，具有透传功能，不影响正常的CPRI 协议数据。
[0022] 本发明的功能要求如下： 1自动时延调整 本模块支持手动和自动时延调整，最大调整时延不小于150 μ s。
[0023] 2多种组网方式 本模块支持星型、菊花链型、环型、交织型等组网方式，适应铁路各种组网应用。
[0024] 3多路射频并行数字处理 本模块具有多路射频信号同时输入时，内部数字处理电路支持并行处理。
[0025] 4具备4个及以上CPRI光传输接口 a) 传输距离不小于20km，每个光口可以级联不少于8台其他设备； b) 支持对数字传输时延的计算和校正； c) 支持菊花链传输方式和信号多次再生； 5具有上行分集接收传输通道 考虑覆盖的链路平衡问题，上行具有接收分集功能，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。
[0026] 6具有底噪抑制功能 本模块具有底噪抑制技术，具有底噪抑制开关及抑制门限，可以通过手动设置抑制信 号的门限，若小于门限的信号，一律被抑制，抑制度不小于17dB。
[0027] 7支持光口高速率传输 本模块的光口支持高速率传输：3. 75Gbps传输速率，满足了大数据和多模块间通信时 间要求。
[0028] 8具有高速透传接口 支持一路l〇〇/l〇〇〇MbpS以太网透传接口，能为视频图像、应急通信等提供高速透传的 数据通信通道。
[0029] 本发明主要技术指标如下： (1)频段和信道分配： 在下列频段工作：
载波频率以绝对射频信道号（ARFCN)表示。
[0030] 以FI (η)和Fu (η)分别表示ARFCN为η的上行频率和下行频率，则： FI (η) =885. 2+0. 2 X (n-1) (MHz) 1 彡 η 彡 18 ; Fu (n) =Fl (η) +45。
[0031] (2)最大允许输入电平：不小于20dBm，无损坏。
[0032] (3)最大输出功率：不小于10dBm。
[0033] (4)增益调节范围：不小于20dB，步进为ldB。
[0034] (5 )相位误差和平均频率误差 相位误差：优于±5°均方根值（RMS); 优于±20°峰值。
[0035] 平均频率误差优于±0. 05 X 10-6。
[0036] (6)互调：不大于_70dBc (输出功率为OdBm时)。
[0037] (7)时延调节范围：不小于150 μ s。
[0038] (8)功耗：不大于30W。
[0039] 可靠性要求：本模块的MTBF指标不小于150000h。
[0040] 本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于 本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这 些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种多通道的GSM-R中频处理模块，其特征在于：包括上行链路和下行链路，所述的 下行链路包括个射频输入端口 Tx_inO和Tx_inl，两个射频输出端口 Tx_outO和Tx_outl， 每个输入端口支持多个不同频点的GSM-R载波信号输入，输入信号经过下变频DC、模数转 换ADC后进入数字处理电路DSP进行解调、解码和信令分析处理，处理后的信号经过数模转 换DAC、上变频UC后通过下行射频输出端口输出；所述的上行链路分为主路接收电路main 和分集接收电路div，上行链路包括两个射频输入端口 Rx_in_main和Rx_in_div，两个射频 输出端口 Rx_out_main和Tx_out_div，上行输入端口接收到信号后，经过下变频DC、模数转 换ADC后进入数字处理电路DSP进行解调、解码和信令分析处理，处理后的信号经过数模转 换DAC、上变频UC后通过上行射频输出端口。2. 根据权利要求1所述的多通道的GSM-R中频处理模块，其特征在于：所述的上行链 路和下行链路共用四个光接口，上行信号或下行信号进入数字处理电路DSP后，通过光接 口按照CPRI协议进行光纤输出。3. 根据权利要求1所述的多通道的GSM-R中频处理模块，其特征在于：所述的数字处 理电路DSP连接有若干个I/O接口，分为输入接口和输出接口。4. 根据权利要求1所述的多通道的GSM-R中频处理模块，其特征在于：所述的数字处 理电路DSP连接有若干RS485通信接口和RS232通信接口。5. 根据权利要求1所述的多通道的GSM-R中频处理模块，其特征在于：所述的数字处 理电路DSP连接有IOOMbps网口。6. 根据权利要求1所述的多通道的GSM-R中频处理模块，其特征在于：所述的数字处 理电路DSP连接有100/1000Mbps以太网接口。
【专利摘要】本发明提供了一种多通道的GSM-R中频处理模块，包括上行链路和下行链路，所述的下行链路包括个射频输入端口Tx_in0和Tx_in1，两个射频输出端口Tx_out0和Tx_out1；所述的上行链路分为主路接收电路main和分集接收电路div，上行链路包括两个射频输入端口Rx_in_main和Rx_in_div，两个射频输出端口Rx_out_main和Tx_out_div。本发明能够满足高铁高可靠性要求，并且可以同时满足光路和射频两个通道同时输出射频的功能要求。
【IPC分类】H04B1/40
【公开号】CN105119618
【申请号】CN201510539765
【发明人】倪小龙, 吉荣新
【申请人】南京泰通科技股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月28日