具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元制造技术

本发明专利技术提供了一种具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元，采用机架式设计构架方式，包括电源单元PWR、载频单元RDU、核心处理单元DPU、风扇单元FAN、接口单元RUB，核心处理单元DPU与载频单元RDU、风扇单元FAN、接口单元RUB通过RS485总线和RS232连接，相互数据通信；各单元均设置有备份单元，备核心处理单元DPU之间采用RS232双工通信方式连接。本发明专利技术采用机架式单元化设计，单元支持热插拔，具备模块单元冗余备份、具有可视化故障显示功能。

Indoor rack type RF remote unit with module hot standby redundancy function

【技术实现步骤摘要】
具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元
本专利技术涉及GSM-R无线移动通信系统领域，具体是一种具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元。
技术介绍
分布式基站系统已经在中国铁路GSM-R通信系统成功应用，铁路主要采用宏基站与分布式基站结合使用来保证铁路GSM-R通信系统通信质量。目前分布式基站RRU主要还是采用铸铝机箱设计，适合室外型安装方式。但既有线改造较多RRU安装于封闭的机房里，机房内无空气流动，RRU属于发热设备，因此RRU在封闭的机房内散热效果不好，特别在夏天时，设备故障率偏高且模块寿命缩短，不利于铁路安全运行。另铸铝机箱RRU在实际应用过程中，发现一旦模块故障不便于维修，模块更换拆卸难度大，整机更换重要太重不便于携带。目前大部分RRU未实现模块冗余备份，采用整机冗余备份，这样切换时间较长，组网复杂，需求光纤资源较多等问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元，采用机架式单元化设计，单元支持热插拔，具备模块单元冗余备份、具有可视化故障显示功能。本专利技术采用机架式设计构架方式，包括电源单元PWR、载频单元RDU、核心处理单元DPU、风扇单元FAN、接口单元RUB，核心处理单元DPU与载频单元RDU、风扇单元FAN、接口单元RUB通过RS485总线和RS232连接，相互数据通信；各单元均设置有备份单元，备核心处理单元DPU之间采用RS232双工通信方式连接。机架式射频拉远单元接收到BBU的基带数据，由经过核心处理板协议解析，输出射频信号，经BTS载频单元放大后发射出去。机架式射频拉远单元从GSM-R终端接收到的上行的信号经接收电路，将射频转换成基带数据，通过光纤传回给BBU。进一步改进，所述的各单元为热插拔结构。进一步改进，所述的风扇单元FAN支持高、中、低三档自动控制模式，根据环境温度和模块温度自动控制风速进一步改进，所述的每个模块单元面板具有运行状态显示指示灯。本专利技术有益效果在于：1、采用机架式单元化设计，单元支持热插拔，适合机房室内安装与维护；2、采用风冷散热方式，适合封闭的机房使用。风扇控制支持高、中、低三档自动控制模式，根据环境温度和模块温度自动控制风速，使设备一直处理最佳温度环境工作，增加设备使用寿命，减少模块故障，提高GSM-R系统可靠性和安全性；3、具备模块单元冗余备份：模块单元采用1+1热备冗余设计，如电源单元，数字处理单元，载频单元等，软件采用泰通独特的“异常处理”机制：①一旦模块故障后，自动切换至备用模块工作；②网管可设定备用模块自查时间，即可以在网管软件上设置备用模块的自查时间，一般设置时间为铁路“天窗点”，确保备用模块一直处理正常状态，避免当主用模块故障后，自动切换至备用模块发现备用模块也处于故障的；③软件具备“主备交替工作模式”即主用模块与备用模块可设定在规定时间内（一般选择铁路“天窗点”）相互切换，也可设定各自工作周期。此功能大大提高了设备本身的可靠性，满足中国铁路高可靠性的应用要求。4、具有可视化故障显示功能：每个模块单元面板具有运行状态显示，通过指示灯能够了解到内部模块运行状态，便于维护和定位故障；5、具有分集接收功能：具有独立的分集接收端口，设备内部提供独立的分集通道，不仅对接收通道具有冗余备份功能，还能提高3-5dB接收灵敏度；6、支持多种组网方式：本设备与BBU通信时，满足各种铁路应用的分布式光纤组网，如星型、环型、菊花链型、交织型等。7、具有光旁路功能：当使用菊花链型、环型组网时，具有设备故障后，光路自动短路功能，即当某台设备停电或数字处理单元故障（如CPU死机、FPGA死机等）时，可以自动将设备的输入光纤和输出光纤自动短路，保证后续设备能正常工作，大大提高了系统组网的可靠性和稳定性。附图说明图1为机架式射频拉远单元原理框图。图2为机架式射频拉远单元系统构成图。图3为柜体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术结构如图1和图2所示，采用机架式设计构架方式，包括电源单元PWR、载频单元RDU、核心处理单元DPU、风扇单元FAN、接口单元RUB，核心处理单元DPU与载频单元RDU、风扇单元FAN、接口单元RUB通过RS485总线和RS232连接，相互数据通信；各单元均设置有备份单元，备核心处理单元DPU之间采用RS232双工通信方式连接。进一步改进，所述的各单元为热插拔结构。进一步改进，所述的风扇单元FAN支持高、中、低三档自动控制模式，根据环境温度和模块温度自动控制风速进一步改进，所述的每个模块单元面板具有运行状态显示指示灯。本专利技术安装在柜体中如图3所示，采用1100*600*600机柜，从上至下共四层：第一层为交流电源输入及分配单元。第二层从左向右依次为主DPU（核心处理单元）、RUB接口单元、备DPU（核心处理单元）。第三层从左向右依次为主RDU载频单元、主PWR（电源）单元、备PWR（电源）单元、备RDU载频单元。第四层为FAN单元，含风扇和过滤网。本专利技术功能要求如下：1、多种组网方式BBU与机架式射频拉远单元之间支持星型、链型、环型、交织型等组网方式。2、冗余备份电源单元、BTS射频单元模块、数字处理单元等关键部件的冗余备份，并具备自动切换功能。(1)电源单元热备份电源单元采用并联方式连接，主备电源采用热备份方式，保证了电源模块间无缝切换。(2)BTS射频单元模块冗余备份采用主、备BTS射频单元方式进行冗余备份。设备默认工作BTS射频单元为主用即主用BTS射频单元射频通道打开，备用BTS射频单元射频通道关闭。当主用BTS射频单元发生故障（能够模拟BTS射频单元故障告警）时，设备自动切换至备用BTS射频单元即先关闭主用BTS射频单元开关，再打开备用BTS射频单元开关。3数据传输接口具有以太网透传通道（以太网传输速率≥10Mbps）透传通道，其中RRU中有2块数字处理板各有1个WLAN口，在RUB接口单元中进行主备通道切换控制。4安装要求1）机架式射频拉远单元安装在机房室内；2）占地空间：机架式射频拉远单元将每个机柜的占地面积限制在0.9平方米，因为安装和维护工作进行，前后机柜门要打开到90度的位置；4）供电电源和接地点：电源和接地点尽可能就近接入，要便于找到设备接地点；5）新建机房，应采用最佳接地方案。若为扩建，应尽可能与现有设备合用现有的接地装置；6）保证综合接地或联合接地电阻小于10Ω。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】
1.一种具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元，其特征在于：采用机架式设计构架方式，包括电源单元PWR、载频单元RDU、核心处理单元DPU、风扇单元FAN、接口单元RUB，核心处理单元DPU与载频单元RDU、风扇单元FAN、接口单元RUB通过RS485总线和RS232连接，相互数据通信；各单元均设置有备份单元，备核心处理单元DPU之间采用RS232双工通信方式连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种具备模块热备冗余功能的室内机架式射频拉远单元，其特征在于：采用机架式设计构架方式，包括电源单元PWR、载频单元RDU、核心处理单元DPU、风扇单元FAN、接口单元RUB，核心处理单元DPU与载频单元RDU、风扇单元FAN、接口单元RUB通过RS485总线和RS232连接，相互数据通信；各单元均设置有备份单元，备核心处理单元DPU之间采用RS232双工通信方式连接。


2.根据权利要求1所述的具备...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪小龙，吉荣新，陈建平，
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