時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站的製作方法
2023-06-12 20:58:46
專利名稱：時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通信直放站，尤其是一種時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站。
背景技術：
直放站是一種在無線通信傳輸過程中起到信號增強和中繼的設備，廣泛應用於無線通信盲區和弱區的覆蓋。目前，鐵路通信系統中區間覆蓋的設備使用457MHz 459MHz頻^:工作方式有兩種頻分雙工和時分雙工，當系統是頻分雙工時，上行頻段為457MHz 459MHz、下行頻段為467MHz ~ 469MHz,而時分雙工時上下行都使用457MHz 459MHz,而現有的光纖直》文站不具備既有同頻轉發、又有異頻轉發的寬帶信號直放功能，不能滿足鐵路列車無線調度通信系統在不同制式的區段均能進行語音通信及數據傳輸的需要。
實用新型內容
本實用新型需要解決的技術問題是提供一種能夠滿足時分雙工、頻分雙工
共用的光纖直^:站解決方案。
為解決上述問題，本實用新型所採取的技術方案是 一種時分雙工、頻分
雙工共用光纖直放站，包括通過光纖連接的近端機和遠端機，近端機包括用於完成上下行信號合路的環形器，將下行的電信號轉換為光信號、將上行的光信號轉換為電信號的光電轉換器，環形器第一埠接基站耦合器，第二埠接光電轉換器笫二埠輸出口，第三埠接光電轉換器的第三埠輸入口，光電轉
換器的第一埠接遠端才幾；遠端機包括將下行的光信號轉換為電信號、將上行的電信號轉換為光信號的光電轉換器，將從光電轉換器中輸出的下行信號進行放大的功率放大器，用於完成時分雙工和頻分雙工下行信號發射鏈路選擇的第一雙工器、第二雙工器，用於完成時分雙工時的收發狀態切換的收發切換開關模塊，用於放大從天線接收下來的上行小信號的低噪聲放大器，光電轉換器的 第一埠通過光纖接近端機，第二埠接功率放大器輸入端，第三埠接低噪 聲放大器輸出端，功率放大器輸出端接第一雙工器第一埠輸入端，第一雙工 器的第二埠輸出端接第二雙工器第二埠輸入端，第 一雙工器的第三埠輸 出端接收發切換開關模塊的第 一埠輸入端，低噪聲放大器的輸入端接收發切 換開關模塊的第二埠輸出端，收發切換開關模塊的第三埠接第二雙工器的 第三埠，第二雙工器的第一埠接天線。
所述近端機和遠端機中還包括近端監控器、遠端監控器，近端監控器和光 電轉換器連接，遠端監控器分別和光電轉換器、低噪聲放大器、功率放大器、 收發切換開關模塊連接。
所述功率放大器只在輸入信號滿足使能條件時功率放大器工作。 所述低噪聲放大器只在輸入信號滿足使能條件時低噪放大器工作。
更進一步的還包括將光信號分路的光功分器，其具有一個輸入端，N(N>1) 個輸出端，功分器輸入端通過光纖與近端機的光電轉換器的第一埠連接，光 功分器的輸出端分別通過光纖與遠端機的光電轉換器的第一埠連接。
所述近端機的近端監控器、環形器與光電轉換器可以是由結構分立的近端 監控器、環形器與光電轉換器組合而成的，也可以是集成在一起的具有近端監 控器、環形器與光電轉換器功能的一體結構。
所述近端監控器設有通過計算機查詢近端機和遠端機狀態的通訊接口。
採用上述技術方案所產生的有益效果在於本新型提供時分雙工系統和頻 分雙工系統共用的通信通道，採用時分上、下行通道切換技術，同時實現了時 分雙工和頻分雙工信號合路傳輸，其結構簡單、性能可靠，具備同頻、異頻共 用工作方式，可適用於有時分雙工和頻分雙工共存時或單獨一種系統時的通信 系統中盲區和弱區的覆蓋。
圖l是本實用新型原理框圖；圖2是本實用新型通過光功分器連接多個遠端機的原理框圖；具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述
本實用新型提供的時分雙工、頻分雙工共用的光纖直放站，可進行上、下 行458MHz同頻轉發，以及上行458MHz、下行468MHz異頻轉發，該直放站包括通 過光纖連接的近端機和遠端機，其構成以及各模塊的連接關係如下面的實施例 所示。
實施例1
如圖1所示，近端機，用於將從基站耦合的信號轉換成光信號發送給遠端 機，同時將由遠端機發送來的光信號轉換成電信號，然後通過環行器耦合到基 站。其包括用於完成上下行信號合路的環形器，將下行的電信號轉換為光信號、 將上行的光信號轉換為電信號的光電轉換器，近端監控器，近端監控器上設置 有通訊口 ，用於收集近端機和遠端機各模塊的工作狀態並匯總後發送給管理層； 環形器第一埠接基站耦合器，第二埠接光電轉換器第二埠輸出口，第三 埠接光電轉換器的第三埠輸入口 ，光電轉換器的第 一埠通過光纖接遠端 機。
遠端機，用於將接收的近端機耦合的下行信號按頻率選擇下行鏈路進行發 射，還要接收上行信號進行放大後，轉換成光信號，輸送給近端機，其包括將 下行的光信號轉換為電信號、將上行的電信號轉換為光信號的光電轉換器，將 從光電轉換器中輸出的下行信號進行放大的功率放大器，用於完成同頻雙工和 頻分雙工下行信號發射鏈路選擇的第一雙工器、第二雙工器，用於完成同頻雙
工時的收發狀態切換的收發切換開關模塊，用於放大從天線接收下來的小信號 的低噪聲放大器以及遠端監控器，光電轉換器的第一埠接近端機輸出端，第 二埠接功率放大器輸入端，第三埠接低噪聲放大器輸出端，功率放大器輸 出端接第一雙工器第一埠輸入端，第一雙工器的第二埠輸出端接第二雙工 器第二埠輸入端，第一雙工器的第三埠輸出端接收發切換開關模塊的第一
6埠輸入端，低噪聲放大器的輸入端接收發切換開關模塊的第二埠輸出端， 收發切換開關模塊的第三埠接第二雙工器的第三埠 ，第二雙工器的第 一端 口接天線，遠端監控器分別和光電轉換器、低噪聲放大器、功率放大器、收發 切換開關模塊連接。
實施例2
如圖2所示，為本實用新型的另一個具體實施方式
，與實施例1的不同之 處在於，增加了一個將光信號分路的光功分器，其中近端機的輸出通過光纖連 接到光功分器的輸入端，光功分器的輸出端通過光纖與N個遠端機相連，實現 了 一個近端機與多個遠端才幾的互聯。
工作原理
本新型同時滿足頻分雙工、時分雙工兩種制式的^f吏用，下面就兩種工作制 式分別進行說明 頻分雙工模式
在頻分雙工時，近端枳J人基站耦合的下行信號(頻率為468MHz左右)經過 環形器由光電轉換器轉換為光信號後由光纖傳輸到遠端機，遠端機的光電轉換 器將下發的光信號轉換為電信號，由功率放大器(滿足使能條件工作，否則工 作於靜噪模式)放大後經過第一雙工器(收一收雙工器)進行發射鏈路選擇， 選擇468MHz鏈路，再經過第二雙工器，經由468MHz鏈路發射出去；從天線接 收的上行信號經過收發切換開關模塊，在滿足低噪聲放大器使能條件(即信號 滿足使能條件)後由低噪聲放大器放大(只有信號滿足使能條件，低噪聲放大 器才被驅動工作，否則，工作在靜噪模式)，光電轉換器把電信號轉換為光信號 傳輸到近端機，然後完成光電轉換後耦合到環形器，然後輸出給基站耦合器。
時分雙工模式
在時分雙工時，從基站耦合的下行信號(頻率為45脂Hz左右)經過環形器 由光電轉換器轉換為光信號後由光纖傳輸到遠端機，遠端機的光電轉換器將下 發的光信號轉換為電信號，由功率放大器(滿足使能條件工作，否則工作於靜噪模式)放大後經過第一雙工器(收一收雙工器)進行發射鏈路選擇，選擇458MHz鏈路，經由458MHz的鏈路傳輸到收發切換開關模塊，開關模塊根據接收到的功率確定是否滿足切換條件，滿足條件要求後將接收鏈路斷開然後切換到發射鏈路，將時分雙工的下行信號通過第二雙工器發射出去，當完成下行信號的發射後斷開發射鏈路，然後導通接收鏈路，開始等待接收上行信號；從天線接收的上行信號經過收發切換開關^f莫塊，在滿足低噪聲放大器使能條件(即信號滿足使能條件)後由低噪聲放大器放大(只有信號滿足使能條件，低噪聲放大器才被驅動工作，否則，工作在靜噪模式)，耦合到光電轉換器，光電轉換器把電信號轉換為光信號傳輸到近端機，然後完成光電轉換後耦合到環形器，然後輸出給基站耦合器。
不論工作於哪種方式，近端機都會將耦合的基站信號轉換為光信號傳輸到所有遠端機，所有遠端機都會將基站的下行信號覆蓋到所在的區域，並且接收所在區域的上行信號將其傳輸到近端機後耦合給基站。近端監控器和遠端監控器均處於工作狀態，將採集到的近端機以及遠端機各模塊工作狀態，通過近端機監控器進行匯總後通過其通訊口發送給管理層。
權利要求1、一種時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站，包括通過光纖連接的近端機和遠端機，其特徵在於近端機包括用於完成上下行信號合路的環形器，將下行的電信號轉換為光信號、將上行的光信號轉換為電信號的光電轉換器，環形器第一埠接基站耦合器，第二埠接光電轉換器第二埠輸出口，第三埠接光電轉換器的第三埠輸入口，光電轉換器的第一埠接遠端機；遠端機包括將下行的光信號轉換為電信號、將上行的電信號轉換為光信號的光電轉換器，將從光電轉換器中輸出的下行信號進行放大的功率放大器，用於完成時分雙工和頻分雙工下行信號發射鏈路選擇的第一雙工器、第二雙工器，用於完成時分雙工時的收發狀態切換的收發切換開關模塊，用於放大從天線接收下來的上行小信號的低噪聲放大器，光電轉換器的第一埠通過光纖接近端機，第二埠接功率放大器輸入端，第三埠接低噪聲放大器輸出端，功率放大器輸出端接第一雙工器第一埠輸入端，第一雙工器的第二埠輸出端接第二雙工器第二埠輸入端，第一雙工器的第三埠輸出端接收發切換開關模塊的第一埠輸入端，低噪聲放大器的輸入端接收發切換開關模塊的第二埠輸出端，收發切換開關模塊的第三埠接第二雙工器的第三埠，第二雙工器的第一埠接天線。
2、 根據權利要求l所迷的時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站，其特徵在 於所述近端機和遠端機中還包括近端監控器、遠端監控器，近端監控器和光電 轉換器連接，遠端監控器分別和光電轉換器、低噪聲放大器、功率放大器、收 發切換開關模塊連接。
3、 根據權利要求1或2所述的時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站，其特 徵在於所述功率放大器只在輸入信號滿足使能條件時功率放大器工作。
4、 根據權利要求1或2所述的時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站，其特 徵在於所述低噪聲放大器只在輸入信號滿足使能條件時低p泉故大器工作。
5、 根據權利要求l所述的時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站，其特徵在 於還包括將光信號分路的光功分器，其具有一個輸入端，N(N》1)個輸出端，功 分器輸入端通過光纖與近端機的光電轉換器的第一埠連接，光功分器的輸出 端分別通過光纖與遠端機的光電轉換器的第 一埠連接。
6、 據權利要求l所述的時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站，其特徵在於 近端機的近端監控器、環形器與光電轉換器可以是由結構分立的近端監控器、 環形器與光電轉換器組合而成的，也可以是集成在一起的具有近端監控器、環 形器與光電轉換器功能的一體結構。
7、 根據權利要求l、 2或6所述的時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站， 其特徵在於所述近端監控器設有通過計算機查詢近端機和遠端機狀態的通訊接 口 。
專利摘要本實用新型公開了一種時分雙工、頻分雙工共用光纖直放站，包括通過光纖連接的近端機和N個遠端機(N≥1)，遠端機包括將下行的光信號轉換為電信號、將上行的電信號轉換為光信號的光電轉換器，將從光電轉換器中輸出的下行信號進行放大的功率放大器，用於完成時分雙工和頻分雙工下行信號發射鏈路選擇的第一雙工器、第二雙工器，用於完成時分雙工收發狀態切換的收發切換開關模塊，用於放大從天線接收下來的上行小信號的低噪聲放大器。本新型採用時分上、下行通道切換技術，實現了時分雙工、頻分雙工系統的共用，其結構簡單、性能可靠。
文檔編號H04B10/16GK201294527SQ20082010647
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月10日 優先權日2008年11月10日
發明者徐兆東 申請人:徐兆東