[實用新型]具有光損自動增益補償的GSM?R直放站以太網雙纖光端機

有效

• 申請號: 201621442893.6
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN206620136U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 倪小龍
• 申請（專利權）人: 南京泰通科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/29
• 分類號: H04B10/29;H04B10/40;H04B7/155
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本實用新型涉及鐵路光纖通信領域，具體是一種具有光損自動增益補償的GSM-R直放站以太網雙纖光端機。

背景技術

模擬光端機模塊是GSM-R模擬光纖直放站的關鍵模塊之一，主要將GSM-R射頻信號轉換成光信號，通過光纖進行傳輸。模擬光端機在光纖中傳輸的信號是模擬光信號，其造價便宜，比較常用。進行數據傳輸時，模擬光端機先把基帶信號采用FSK的方式調制成射頻信號，再進行電-光轉換后傳輸，光信號傳到接收端后，同樣進行光-電轉換，然后進行FSK解調，恢復出數據信號。同時通過使用波分復用技術（WDM）。這種模擬光端機存在一些缺點：主要是傳輸速率低，抗干擾性差，不適合軌道交通信息綜合快速傳輸的需要，在一定程度上阻礙了軌道交通的快速發展。在鐵路隧道弱場覆蓋區間，光纖資源非常有限，若采用常規的光端機模塊，GSM-R模擬光纖直放站無法實現圖像和數據信號的雙向傳輸，無法為鐵路通信電源、環境監控系統、應急通信和視頻監控提供數據傳輸通道。采用以太網通信功能的模擬光端機來替代常規光端機模塊是必要的，此方法不僅能減少光纖資源，還能大幅度降低工程造價。

此外，模擬直放站在工程應用中受光纖長度影響，造成直放站系統增益不一致，與直放站近端機最近一臺遠端機與最遠一臺遠端機的增益差可能會達到10～20dB,相當于最遠一臺遠端機比最近一臺遠端機光纖長度多10～20km。因此需要具有光損自動補償功能直放站設備來減小工程設計、應用難度，提高直放站系統穩定性。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術的問題，提供了一種具有光損自動增益補償的GSM-R直放站以太網雙纖光端機, 在現有模擬光端機基礎上進行的功能化改進，使現有模擬光端機具有光損自動增益補償，并且光端機模塊支持主、備纖冗余通信方式。

本實用新型包括一條輸入射頻通道、兩條輸出射頻通道、波分復用設備和以太網通信電路。

輸入射頻通道包括依次連接的濾波電路、ALC控制電路、射頻開關電路、放大電路、衰減（ATT）電路、耦合電路和激光器電路，其中，濾波電路連接到射頻信號輸入接口，輸入頻率800MHz～1000MHz，激光器電路連接到波分復用設備；

兩條輸出射頻通道包括主輸出射頻通道和備用輸出射頻通道,每條輸出射頻通道包括依次連接的收光器、耦合電路、放大電路、ATT自動補償電路和濾波電路，其中濾波電路連接到射頻信號輸出接口，收光器連接到波分復用設備，兩條輸出射頻通道的收光器和耦合電路均連接到切換電路，切換電路默認連通主輸出射頻通道，當主輸出射頻通道存在異常時，自動切換至備用輸出射頻通道；

以太網通信電路分別于輸入射頻通道和輸出射頻通道中的耦合電路相連，以太網通信電路設有以太網接口；

波分復用設備包括主波分復用設備和備用波分復用設備，其中主波分復用設備與主輸出射頻通道連接，通過主用光纖與其余光端機的主波分復用設備相連或通過光分路器連接多個光端機模塊；備用波分復用設備與備用輸出射頻通道連接，通過備用光纖與其余光端機的備用分復用設備相連或通過光分路器連接多個光端機模塊。

所述的輸入射頻通道中，濾波電路為帶通濾波器電路和匹配電路，帶通濾波電路抑制帶外輸入信號，兵抑制模擬光端機本身的FSK頻率（430～440MHz）和以太網傳輸頻率（7.5～65MHz）；ALC控制電路為模擬電平自動控制電路，根據輸入功率大小進行自動控制，輸入信號偏大時輸出信號保持一致；射頻開關電路為控制光端機模塊有信號輸入時無信號輸出；放大電路為射頻放大器電路，采用一級或若干級放大器組成；衰減電路為輸入端口可手動調節光端機增益，衰減范圍為0～31dB；耦合電路將以太網數據信號、數傳數據FSK信號耦合至光端機主射頻鏈路上，由激光器轉換成光信號由光纖傳輸；激光器為模擬電光轉換電路。

所述的輸出射頻通道中，收光器為模擬光電轉換電路；耦合電路接收端光端機模塊的以太網電路和數傳芯片從主射頻鏈路上耦合以太網數據信號和數傳數據FSK信號進行數據處理；放大電路為射頻放大器電路，采用一級或若干級放大器組成； ATT自動補償電路為實現光損自動增益補償功能，若系統設計補償10dB光損，即無光損時，ATT衰減器衰減值為20dB；一旦光路有損耗為D1（計算實際接收光功率值與規定的接收光功率值的差值），ATT衰減值自動變成（20-2×D1）dB；濾波電路為多階帶通濾波電路和匹配電路，保證輸出端口雜散指標和電壓駐波比值滿足使用要求；兩條輸出射頻通道由合路器進行合路后經過濾波電路輸出。

本實用新型有益效果在于：