[发明专利]一种基站射频单元冗余热备份的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及GSM-R领域的一种基站射频单元冗余热备份的方法及相关系统。

背景技术

目前基站射频单元备份方法主要采用的是载频倒换的方法。即正常工作时，工作载频正常工作，备份载频不工作。如图1所示，当主工作基站的工作载频发生故障时，进行载频倒换，关断工作载频，打开备份基站的备份载频。具体地说，主工作基站的主射频单元和备份工作基站的备射频单元通过合路器合并输出，正常工作时，主射频单元发射信号，备射频单元不发射信号。主射频单元出现故障时需要切换设备。切换期间两个射频单元都不发射信号，系统工作中断。切换完成后，备射频单元发射信号，主射频单元无信号输出。如果两个相同的无线信号要在合路器中完成相加合并，必须采用相应的相位调整技术，使两路射频信号在合路器中同相位相加，但一旦一路信号出现故障时，这个相加的条件就被破坏了，正常工作的另一路无线信号也只有一半的功率能够发射出去，不能起到互为备份的作用。

如果两路相同的射频信号不通过合路器直接发射到相同的覆盖区域，这两个相同的射频信号在空中会存在干涉问题，即在正常的覆盖区域中，有些位置上，两个信号同相相加，信号增大，有些位置，两个信号反相相加，信号互相抵销，就收不到信号，所以射频信号不能同时发射。

现有技术中利用开关信号切换射频信号，存在需要切换时间、切换不成功等问题。此外，采用切换开关，备份电路必须和主工作电路在一个工作设备中，可能存在设备的公共部分出现故障，无法实现备份的问题。

GSM-R系统在用于高速铁路的控制和调度时，GSM-R系统的无故障工作对保障高速铁路的安全运营是至关重要的。基站设备的冗余备份是必需的。但一般的冗余备份都需要设备切换时间、射频部分处于冷备份状态等问题。一般的倒换载频时间需要几秒甚至几十秒的时间，在这段时间内，以每小时300千米速度运行的高速列车已经行进了几千米，却可能处于失控状态，所以存在巨大安全隐患。另一方面，备份载频平时处于关闭状态，也可能已经存在故障，在切换载频时，实际上已起不到备份的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基站射频单元冗余热备份的方法及系统，使两个独立的主备基站设备的射频单元不需要倒换时间就能实现主备功能的热备份。

根据本发明的一个方面，提供了一种基站射频单元冗余热备份的方法，包括：

将互为热备份的主射频单元和备射频单元直接连接同一基带处理单元，并接收来自所述基带处理单元的同一下行信号；

主射频单元将所述下行信号进行射频处理，得到主集信号，并经由主集发射天线发射出去；

备射频单元将所述下行信号进行延时射频处理，得到延时射频信号，并经由分集发射天线发射出去。

优选地，所述射频处理的步骤包括：

主射频单元利用其转换电路，将所述下行信号进行信号转换，并经由其发信机发送至其功率放大器；

利用功率放大器，将经由所述发信机得到的信号进行功率放大，得到所述主集信号。

优选地，所述延时射频处理的步骤包括：

备射频单元依次利用其延时电路和转换电路，将所述下行链路信号进行信号延时和信号转换，并经由其发信机发送至其功率放大器；

利用功率放大器，将经由发信机得到的信号进行功率放大，得到所述延时分集信号。

优选地，还包括：

主射频单元经由主集发射天线收到上行信号后，将所述上行信号进行低噪放大，并经由其收信机发送至其转换电路；

利用所述转换电路，将经由收信机得到的信号进行信号转换，并发送至基带处理单元，以供基带处理单元进行合并处理。

优选地，还包括：

备射频单元经由分集发射天线收到上行信号后，将所述上行信号进行低噪放大，并经由其收信机发送至其转换电路；

利用所述转换电路，将经由收信机得到的信号进行信号转换，并发送至基带处理单元，以供基带处理单元进行合并处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种基站射频单元冗余热备份的系统，包括：主射频单元、备射频单元、基带处理单元，两个互为热备份的所述主射频单元和所述备射频单元直接连接同一基带处理单元，并接收来自所述基带处理单元的同一下行信号，其中：

所述主射频单元，用于将所述下行信号进行射频处理，得到主集信号，并经由主集发射天线发射出去；

所述备射频单元，用于将所述下行信号进行延时射频处理，得到延时射频信号，并经由分集发射天线发射出去。

优选地，所述主射频单元包括：