具有GPS北斗信号覆盖的铁路GSM-R光纤直放站系统技术方案

本发明专利技术提供了一种具有GPS北斗信号覆盖的铁路GSM‑R光纤直放站系统，其特征在于：包括通过光纤连接的近端机和远端机；所述近端机连接有合路器，合路器通过耦合器连接到GSM‑R基站，合路器通过第一变频器连接到GPS天线或北斗天线，第一变频器实现Poc供电及下变频，及将1558MHz‑1578MHz变频为900MHz‑920MHz；所述远端机通过第二变频器连接到天线或者漏缆，第二变频器实现GSM‑R下行、上行信号带通及GPS或北斗上变频，即将900MHz‑920MHz变频为1558MHz‑1578MHz。本发明专利技术将两套独立的系统合并成一个整体，有效解决了GPS/北斗弱场区信号覆盖补盲问题，节约资源，减少减少维护工作量及成本。

【技术实现步骤摘要】
具有GPS北斗信号覆盖的铁路GSM-R光纤直放站系统
本专利技术涉及铁路通信系统领域，具体是一种具有GPS北斗信号覆盖在铁路GSM-R光纤直放站系统。
技术介绍
GPS/北斗导航系统对列车的运营起到至关重要的作用，但是在很多的场所，例如车库、站场、隧道内都无法正常接收到GPS/北斗导航信号。因此在无法正常接收到GPS/北斗信号的区域实现信号补盲是具有一定的意义的。目前GPS/北斗信号补盲设备一般有两种：第一种是GPS/北斗无线直放站，一台独立的设备实现，通过输入天线接收GPS/北斗信号，然后再进行放大，通过输出馈线、重复天线发射出去，这种设备一般适用于覆盖区域比较小的场所。第二种是GPS/北斗光纤直放站，一般由有源接收天线、近端机、光纤、远端机、重发天线组成，一台近端机可以连接多台远端机，实现比较远距离的带状信号覆盖，类似GSM-R光纤直放站。目前存在的问题是在铁路应用中GSM-R光纤直放站和GPS/北斗光纤直放站都是分开设置的，这样不仅成本高，而且占用的资源多，维护也麻烦，所以研究一种具有GPS/北斗信号覆盖功能的GSM-R光纤直放站系统还是具有实用意义的。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种具有GPS北斗信号覆盖的铁路GSM-R光纤直放站系统，两套独立的系统合并成一个整体，有效解决了GPS/北斗弱场区信号覆盖补盲问题，节约资源，减少减少维护工作量及成本。本专利技术包括通过光纤连接的近端机和远端机；所述近端机连接有合路器，合路器通过耦合器连接到GSM-R基站，合路器通过第一变频器连接到GPS天线或北斗天线，第一变频器实现Poc供电及下变频，及将1558MHz-1578MHz变频为900MHz-920MHz；所述远端机通过第二变频器连接到天线或者漏缆，第二变频器实现GSM-R下行、上行信号带通及GPS或北斗上变频，即将900MHz-920MHz变频为1558MHz-1578MHz。进一步改进，所述的第一变频器包括依次连接的POC供电模块、低噪放模块、下变频模块，其中POC供电模块与GPS天线或北斗天线连接，下变频模块通过合路器与近端机连接，各模块均连接有电源模块。进一步改进，所述的第二变频器包括双工器和合路器，双工器和合路器之间直连实现GSM-R下行、上行信号带通，双工器和合路器之间通过上变频模块实现GPS或北斗上变频，上变频模块连接有电源模块。本专利技术有益效果在于：1）有效解决了GPS/北斗弱场区信号覆盖补盲问题；2）可以节省投资，原来是两套独立的系统/设备，现在只需要一套系统/设备；3）可以节省资源，原来至少需要2根光纤，现在只需要一根光纤。另外不需要考虑额外的供电、安装等一系列问题；4）减少维护工作量及成本，原来是两套独立的系统，需要分别进行维护，现在集成为一套系统，跟原来的GSM-R光纤直放站系统维护基本没有什么区别；5）原来需要两套独立的监控系统，服务器、传输通道也要分开设置，现在使用一套网管系统即可。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为第一变频器示意图。图3为第二变频器示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。所述的第一变频器如图2所示，包括依次连接的POC供电模块、低噪放模块、下变频模块，其中POC供电模块与GPS天线或北斗天线连接，下变频模块通过合路器与近端机连接，各模块均连接有电源模块。所述的第二变频器如图3所示，工作原理分析：GPS/北斗光纤直放站和GSM-R光纤直放站系统都是由近端机、光纤及远端机组成，都是通过电光-传输-光电转换，原理上是一致的。GPS/北斗光纤直放站只需要下行信号即可，这样就可以实现终端设备的定位功能。GSM-R光纤直放站不仅有下行信号，还有上行信号，不过这个没有关系，GSM-R光纤直放站的功能是包含GPS/北斗光纤直放站功能的。工作频率分析：GSM-R光纤直放站：上行：885MHz-889MHz；下行：930MHz-934MHzGPS/北斗光纤直放站：下行：GPS-L1（美国GPS）：1575,420MHz±1.023MHzBD2-B1（中国北斗）:1561.098MHz±2.046MHz相差500MHz左右，有点大，考虑到现有GSM-R光纤直放站系统射频器件的线性度，可以将GPS/北斗光纤直放站系统的频率做变频处理，经过分析GPS/北斗光纤直放站的带宽为20MHz，即1558MHz-1578MHz，这样就可以把GPS、北斗的频率包含进去。所以建议将1558MHz-1578MHz变频为900MHz-920MHz，这样把只要光纤直放站系统的下行射频模块带宽调整至900MHz-934MHz即可，主要涉及到近端机双工器、光模块，远端机光模块、功放及双工器模块，上行可以不考虑。经过以上分析，可以将GPS北斗+GSM-R系统进行以下设计，如图1所示：包括通过光纤连接的近端机和远端机。所述近端机连接有合路器，合路器通过耦合器连接到GSM-R基站，合路器通过第一变频器连接到GPS天线或北斗天线，第一变频器实现Poc供电及下变频，及将1558MHz-1578MHz变频为900MHz-920MHz；所述远端机通过第二变频器连接到天线或者漏缆，第二变频器实现GSM-R下行、上行信号带通及GPS或北斗上变频，即将900MHz-920MHz变频为1558MHz-1578MHz。变频器A结构如图2所示，包括依次连接的POC供电模块、低噪放模块、下变频模块，其中POC供电模块与GPS天线或北斗天线连接，下变频模块通过合路器与近端机连接，各模块均连接有电源模块。变频器A的功能如下：实现Poc供电及下变频，及将1558MHz-1578MHz变频为900MHz-920MHz。变频器B结构如图3所示，包括双工器和合路器，双工器和合路器之间直连实现GSM-R下行、上行信号带通，双工器和合路器之间通过上变频模块实现GPS或北斗上变频，上变频模块连接有电源模块。变频器B的功能如下：实现GSM-R下行、上行信号带通及GPS/北斗上变频，即将900MHz-920MHz变频为1558MHz-1578MHz。功能要求：(1)满足GSM-R信号传输覆盖，符合《TB/T3364-2015铁路数字移动通信系统GSM-R模拟光纤直放站铁路行业标准》(2)满足集中监控要求，符合《Q/CR11-2014铁路数字移动通信系统（GSM-R）光纤直放站网络管理系统》(3)满足GSM-R信号传输及GPS/北斗信号覆盖(4)实现GPS/北斗+GSM-R光纤直放站网管集中监控。本专利技术具体应用途径很多，以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有GPS北斗信号覆盖的铁路GSM‑R光纤直放站系统，其特征在于：包括通过光纤连接的近端机和远端机；所述近端机连接有合路器，合路器通过耦合器连接到GSM‑R基站，合路器通过第一变频器连接到GPS天线或北斗天线，第一变频器实现Poc供电及下变频，及将1558MHz‑1578MHz变频为900MHz‑920MHz；所述远端机通过第二变频器连接到天线或者漏缆，第二变频器实现GSM‑R下行、上行信号带通及GPS或北斗上变频，即将900MHz‑920MHz变频为1558MHz‑1578MHz。

【技术特征摘要】
1.一种具有GPS北斗信号覆盖的铁路GSM-R光纤直放站系统，其特征在于：包括通过光纤连接的近端机和远端机；所述近端机连接有合路器，合路器通过耦合器连接到GSM-R基站，合路器通过第一变频器连接到GPS天线或北斗天线，第一变频器实现Poc供电及下变频，及将1558MHz-1578MHz变频为900MHz-920MHz；所述远端机通过第二变频器连接到天线或者漏缆，第二变频器实现GSM-R下行、上行信号带通及GPS或北斗上变频，即将900MHz-920MHz变频为1558MHz-1578MHz。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡虎，吉荣新，
申请(专利权)人：南京泰通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32