[發明專利]一種基站射頻單元冗余熱備份的方法及系統

在審

• 申請號: 201210553156.3
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103888984A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李旭明;李群生
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 秦力軍

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別涉及GSM-R領域的一種基站射頻單元冗余熱備份的方法及相關系統。

背景技術

目前基站射頻單元備份方法主要采用的是載頻倒換的方法。即正常工作時，工作載頻正常工作，備份載頻不工作。如圖1所示，當主工作基站的工作載頻發生故障時，進行載頻倒換，關斷工作載頻，打開備份基站的備份載頻。具體地說，主工作基站的主射頻單元和備份工作基站的備射頻單元通過合路器合并輸出，正常工作時，主射頻單元發射信號，備射頻單元不發射信號。主射頻單元出現故障時需要切換設備。切換期間兩個射頻單元都不發射信號，系統工作中斷。切換完成后，備射頻單元發射信號，主射頻單元無信號輸出。如果兩個相同的無線信號要在合路器中完成相加合并，必須采用相應的相位調整技術，使兩路射頻信號在合路器中同相位相加，但一旦一路信號出現故障時，這個相加的條件就被破壞了，正常工作的另一路無線信號也只有一半的功率能夠發射出去，不能起到互為備份的作用。

如果兩路相同的射頻信號不通過合路器直接發射到相同的覆蓋區域，這兩個相同的射頻信號在空中會存在干涉問題，即在正常的覆蓋區域中，有些位置上，兩個信號同相相加，信號增大，有些位置，兩個信號反相相加，信號互相抵銷，就收不到信號，所以射頻信號不能同時發射。

現有技術中利用開關信號切換射頻信號，存在需要切換時間、切換不成功等問題。此外，采用切換開關，備份電路必須和主工作電路在一個工作設備中，可能存在設備的公共部分出現故障，無法實現備份的問題。

GSM-R系統在用于高速鐵路的控制和調度時，GSM-R系統的無故障工作對保障高速鐵路的安全運營是至關重要的。基站設備的冗余備份是必需的。但一般的冗余備份都需要設備切換時間、射頻部分處于冷備份狀態等問題。一般的倒換載頻時間需要幾秒甚至幾十秒的時間，在這段時間內，以每小時300千米速度運行的高速列車已經行進了幾千米，卻可能處于失控狀態，所以存在巨大安全隱患。另一方面，備份載頻平時處于關閉狀態，也可能已經存在故障，在切換載頻時，實際上已起不到備份的作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基站射頻單元冗余熱備份的方法及系統，使兩個獨立的主備基站設備的射頻單元不需要倒換時間就能實現主備功能的熱備份。

根據本發明的一個方面，提供了一種基站射頻單元冗余熱備份的方法，包括：

將互為熱備份的主射頻單元和備射頻單元直接連接同一基帶處理單元，并接收來自所述基帶處理單元的同一下行信號；

主射頻單元將所述下行信號進行射頻處理，得到主集信號，并經由主集發射天線發射出去；

備射頻單元將所述下行信號進行延時射頻處理，得到延時射頻信號，并經由分集發射天線發射出去。

優選地，所述射頻處理的步驟包括：

主射頻單元利用其轉換電路，將所述下行信號進行信號轉換，并經由其發信機發送至其功率放大器；

利用功率放大器，將經由所述發信機得到的信號進行功率放大，得到所述主集信號。

優選地，所述延時射頻處理的步驟包括：

備射頻單元依次利用其延時電路和轉換電路，將所述下行鏈路信號進行信號延時和信號轉換，并經由其發信機發送至其功率放大器；

利用功率放大器，將經由發信機得到的信號進行功率放大，得到所述延時分集信號。

優選地，還包括：

主射頻單元經由主集發射天線收到上行信號后，將所述上行信號進行低噪放大，并經由其收信機發送至其轉換電路；

利用所述轉換電路，將經由收信機得到的信號進行信號轉換，并發送至基帶處理單元，以供基帶處理單元進行合并處理。

優選地，還包括：

備射頻單元經由分集發射天線收到上行信號后，將所述上行信號進行低噪放大，并經由其收信機發送至其轉換電路；

利用所述轉換電路，將經由收信機得到的信號進行信號轉換，并發送至基帶處理單元，以供基帶處理單元進行合并處理。

根據本發明的另一方面，提供了一種基站射頻單元冗余熱備份的系統，包括：主射頻單元、備射頻單元、基帶處理單元，兩個互為熱備份的所述主射頻單元和所述備射頻單元直接連接同一基帶處理單元，并接收來自所述基帶處理單元的同一下行信號，其中：

所述主射頻單元，用于將所述下行信號進行射頻處理，得到主集信號，并經由主集發射天線發射出去；

所述備射頻單元，用于將所述下行信號進行延時射頻處理，得到延時射頻信號，并經由分集發射天線發射出去。

優選地，所述主射頻單元包括：