Способ и система избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции Российский патент 2017 года по МПК H04W24/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области радиосвязи и, в частности, к способу и системе горячего резервирования с избыточностью для радиочастотного блока базовой станции (BS) в области систем GSM связи для железной дороги (GSM for Railway, GSM-R).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время способ резервирования радиочастотного блока базовой станции, главным образом, представляет собой способ переключения несущей частоты, при котором во время нормального функционирования работает рабочая несущая частота, а резервная несущая частота не работает. Как показано на фиг. 1, когда рабочая несущая частота активной базовой станции 10 выходит из строя, выполняют переключение несущей частоты, при этом рабочую несущую частоту выключают, а резервную несущую частоту резервной базовой станции 11 включают. А именно, объединитель 12 объединяет выходные сигналы активного радиочастотного блока активной базовой станции и резервного радиочастотного блока резервной базовой станции; во время нормального функционирования активный радиочастотный блок передает сигналы, а резервный радиочастотный блок не передает сигналы. Когда активный радиочастотный блок выходит из строя, требуется выполнить переключение оборудования. Во время переключения ни один из двух радиочастотных блоков не передает сигналы, и работа системы прерывается. После того как переключение закончено, резервный радиочастотный блок передает сигналы, а у активного радиочастотного блока нет выходного сигнала. Если два идентичных радиосигнала в объединителе требуется складывать, то требуется использовать соответствующие методы фазовой подстройки, чтобы объединителем было выполнено синфазное суммирование двух радиочастотных сигналов. Однако, когда один из сигналов пропадает, суммирование не может быть выполнено, и другой радиосигнал, работающий нормально, передается только с половиной его первоначальной мощности, и таким образом два радиочастотных блока не в состоянии служить резервом друг другу.

Если два идентичных радиочастотных сигнала непосредственно передают сигнал в одну и ту же зону охвата, без прохождения через объединитель, два идентичных радиочастотных сигнала могут интерферировать друг с другом. То есть, в обычной зоне охвата в некоторых местах два сигнала складываются синфазно, и таким образом сигнал усиливается; а в других местах два сигнала не совпадают по фазе, и таким образом сигналы подавляются, и сигнал не принимается. Поэтому радиочастотные сигналы не могут передаваться одновременно.

В предшествующем уровне техники переключение радиочастотных сигналов с использованием переключателя приводило к проблемам, связанным с тем, что для переключения необходимо время, и переключение может быть неудачным. Кроме того, когда используется переключатель, резервная схема и активная рабочая схема должны находиться в одном и том же рабочем оборудовании, что может приводить к тому, что резервирование не сможет быть осуществлено, когда общая часть оборудования выйдет из строя.

При использовании для управления и планирования скоростной железной дороги, безотказная работа системы GSM-R крайне важна, чтобы гарантировать безопасную работу скоростной железной дороги. Резервирование оборудования базовой станции с избыточностью необходимо. Однако обыкновенное избыточное резервирование имеет такие проблемы как время, необходимое для переключения, и то, что радиочастотная часть находится в холодном резервном состоянии. Общее время переключения несущей частоты составляет около нескольких секунд или даже десятков секунд, в течение которых скоростной поезд, движущийся со скоростью 300 км/ч, может проехать несколько километров без управления, что несет серьезную угрозу безопасности. С другой стороны, резервная несущая частота в обычное время находится в выключенном состоянии и может выйти из строя без того, чтобы это было замечено; в этом случае, когда выполняется переключение несущей частоты, резервная несущая частота не может служить эффективным резервом.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления изобретения предлагают способ и систему избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции, которые позволяют радиочастотным блокам активного оборудования базовой станции и резервного оборудования базовой станции, независимым друг от друга, осуществить горячее резервирование активных/резервных функций без какого-либо времени переключения.

Согласно аспекту вариантов осуществления изобретения, предложен способ избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции, при этом способ включает:

непосредственное подключение активного радиочастотного блока и резервного радиочастотного блока, каждый из которых служит горячим резервом другому, к одному и тому же обрабатывающему устройству основной полосы частот, и прием этими блоками одного и того же сигнала нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот;

выполнение, активным радиочастотным блоком, радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения основного сигнала и передача полученного основного сигнала через основную передающую антенну; и

выполнение, резервным радиочастотным блоком, задержки и радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения задержанного радиочастотного сигнала и передача полученного задержанного радиочастотного сигнала через другую передающую антенну.

В варианте осуществления шаг выполнения радиочастотной обработки может включать:

преобразование сигнала нисходящей линии связи схемой преобразования активного радиочастотного блока и передачу, передатчиком активного радиочастотного блока, преобразованного сигнала нисходящей линии связи в усилитель мощности; и

усиление сигнала, полученного от передатчика активного радиочастотного блока, усилителем мощности для получения основного сигнала.

В варианте осуществления шаг выполнения задержки и радиочастотной обработки может включать:

задержку сигнала нисходящей линии связи цепью задержки резервного радиочастотного блока и преобразование задержанного сигнала нисходящей линии связи блоком преобразования резервного радиочастотного блока, а также передачу, передатчиком резервного радиочастотного блока, задержанного и преобразованного сигнала нисходящей линии связи в усилитель мощности; и

усиление сигнала, полученного от передатчика резервного радиочастотного блока, усилителем мощности для получения задержанного радиочастотного сигнала.

В варианте осуществления способ может далее включать:

после приема сигнала восходящей линии связи активным радиочастотным блоком через основную передающую антенну, выполнение малошумящего усиления сигнала восходящей линии связи и передачу, приемником активного радиочастотного блока, усиленного сигнала восходящей линии связи в схему преобразования; и

преобразование сигнала, полученного от приемника активного радиочастотного блока, схемой преобразования и передачу преобразованного сигнала обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

В варианте осуществления способ может далее включать:

после приема сигнала восходящей линии связи резервным радиочастотным блоком через упомянутую другую передающую антенну, выполнение малошумящего усиления сигнала восходящей линии связи и передачу, приемником резервного радиочастотного блока, усиленного сигнала восходящей линии связи в схему преобразования; и

преобразование, схемой преобразования, сигнала, полученного от приемника активного радиочастотного блока, и передачу преобразованного сигнала обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

Согласно другому аспекту вариантов осуществления изобретения, предлагается система избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции, включающая активный радиочастотный блок, резервный радиочастотный блок и обрабатывающее устройство основной полосы частот, при этом активный радиочастотный блок и резервный радиочастотный блок, каждый из которых служит горячим резервом другому, непосредственно подключены к одному и тому же обрабатывающему устройству основной полосы частот и получают одинаковый сигнал нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот;

активный радиочастотный блок конфигурирован так, чтобы выполнять радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи для получения основного сигнала и передавать полученный основной сигнал через основную передающую антенну; и

резервный радиочастотный блок конфигурирован так, чтобы выполнять задержку и радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи для получения задержанного радиочастотного сигнала и передавать полученный задержанный радиочастотный сигнал через другую передающую антенну.

В варианте осуществления активный радиочастотный блок может включать:

схему преобразования, конфигурированную так, чтобы преобразовывать сигнал нисходящей линии связи и передавать преобразованный сигнал нисходящей линии связи в усилитель мощности через передатчик активного радиочастотного блока; и

усилитель мощности, конфигурированный так, чтобы усиливать сигнал, полученный от передатчика активного радиочастотного блока, для получения основного сигнала.

В варианте осуществления активный радиочастотный блок может также включать:

малошумящий усилитель, конфигурированный так, чтобы, после получения сигнала восходящей линии связи от основной передающей антенны, выполнять малошумящее усиление сигнала восходящей линии связи и передавать усиленный сигнал восходящей линии связи в схему преобразования через приемник активного радиочастотного блока;

при этом схема преобразования также конфигурирована так, чтобы преобразовывать сигнал, полученный от приемника активного радиочастотного блока, и передавать преобразованный сигнал обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

В варианте осуществления резервный радиочастотный блок может включать:

цепь задержки, конфигурированную так, чтобы задерживать сигнал нисходящей линии связи;

схему преобразования, конфигурированную так, чтобы преобразовывать выходной сигнал, получаемый от цепи задержки, и передавать преобразованный сигнал в усилитель мощности через передатчик резервного радиочастотного блока; и

усилитель мощности, конфигурированный так, чтобы усиливать сигнал, полученный от передатчика резервного радиочастотного блока, для получения задержанного радиочастотного сигнала.

В варианте осуществления резервный радиочастотный блок может также включать:

малошумящий усилитель, конфигурированный так, чтобы, после получения сигнала восходящей линии связи от упомянутой другой передающей антенны, выполнять малошумящее усиление сигнала восходящей линии связи и передавать усиленный сигнал восходящей линии связи в схему преобразования через приемник резервного радиочастотного блока;

при этом схема преобразования также конфигурирована так, чтобы преобразовывать сигнал, полученный от приемника резервного радиочастотного блока, и передавать преобразованный сигнал обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

По сравнению с предшествующим уровнем техники, преимущества вариантов осуществления изобретения следующие:

1. В вариантах осуществления изобретения могут быть обеспечены нормальные функции системы, если один из активного радиочастотного блока и резервного радиочастотного блока, независимых друг от друга, может работать нормально, и никакое время переключения не требуется, что устраняет последствия отказа во время переключения и обеспечивает непрерывную работу системы;

2. В вариантах осуществления изобретения избыточное горячее резервирование выполняют с использованием двух независимых радиочастотных блоков, и периферийные устройства, включая антенны, фидеры и источники питания, независимы, то есть у двух радиочастотных блоков нет никакой общей части технических средств; когда радиочастотный блок выходит из строя, или его соответствующее периферийное устройство выходит из строя, это не вызовет отрицательного воздействия на работу другого радиочастотного блока; таким образом, может быть достигнуто достаточное резервирование аппаратных средств, что устраняет неэффективность резервирования, связанную с отказом общей части; и

3. В вариантах осуществления изобретения резервный радиочастотный блок в обычное время также находится в состоянии нормального функционирования, и, таким образом, его отказ может быть замечен вовремя, и могут быть приняты соответствующие меры по техническому обслуживанию, что решает проблему, состоящую в том, что резервный радиочастотный блок не работает в обычное время, и отказ не может быть замечен вовремя, и обеспечивает эффективное резервирование системы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает способ резервирования согласно предшествующему уровню техники;

Фиг. 2 представляет собой схему соединений в системе согласно варианту осуществления изобретения;

Фиг. 3 является функциональной блок-схемой способа избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции, согласно варианту осуществления изобретения; и

Фиг. 4 является функциональной схемой системы избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции, согласно варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Предпочтительные варианты осуществления изобретения будут подробнее рассмотрены ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, и следует понимать, что предпочтительные варианты, описанные ниже, используются только для того, чтобы описать и объяснить изобретение, а не ограничить его.

Две базовые станции, использованные в варианте осуществления изобретения, каждая из которых служит горячим резервом для другой, работают одновременно; радиочастотные части работают с разнесенной передачей с задержкой, то есть с использованием техники разнесенной передачи, при которой один и тот же модулированный сигнал передают через множество антенн с различными задержками, и когда одна из частей выходит из строя, система все еще может нормально работать, без какого-либо времени переключения. Технические решения согласно вариантам осуществления изобретения преодолевают недостаток предшествующего уровня техники, заключающийся в том, что требуется время для переключения активный/резервный, и также решается проблема предшествующего уровня техники, состоящая в том, что радиочастотные блоки холодного резерва могут оказаться недоступными. Варианты осуществления изобретения будут далее описаны в отношении фиг. 2-4.

Фиг. 2 является схемой соединений в системе согласно варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 2, часть технических средств в одном и том же месте включает активный радиочастотный блок 101 активно работающей базовой станции 10 и резервный радиочастотный блок 111 резервной базовой станции 11, которые являются совершенно одинаковыми и независимыми от друг друга, взаимно независимые антенно-фидерные системы активно работающей базовой станции 10 и резервной базовой станции 11, а также обрабатывающее устройство 13 основной полосы частот. Два радиочастотных блока связаны с соответствующими антенно-фидерными системами и работают одновременно, при этом активный радиочастотный блок передает основной сигнал, а резервный радиочастотный блок передает задержанный радиочастотный сигнал. То есть, в этом месте имеются два независимых радиочастотных блока, каждый служащий горячим резервом другому, и они связаны с соответствующими антеннами, имеющими одну и ту же зону охвата, и с одним и тем же обрабатывающим устройством основной полосы частот, и получают одинаковый сигнал нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот. Активно работающая базовая станция и резервная базовая станция действуют одновременно и передают радиочастотный сигнал. Чтобы избежать интерференции радиочастотных сигналов, используется техника разнесенной передачи с задержкой, как показано на фиг. 2, когда активно работающая базовая станция передает основной сигнал, а резервная базовая станция передает задержанный радиочастотный сигнал, и функция задержки осуществляется в резервной базовой станции с регулируемым временем задержки. Способность подвижной станции к многолучевой обработке позволяет нормально принимать эти два сигнала для комбинационной обработки. Когда базовая станция выходит из строя и, таким образом, не может передавать радиочастотные сигналы, подвижная станция получает радиочастотные сигналы только от другой базовой станции и нормально демодулирует полученные сигналы, таким образом осуществляя нормальную связь. А именно,

активный радиочастотный блок конфигурирован так, чтобы выполнять радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи, чтобы получить основной сигнал и передать полученный основной сигнал через основную передающую антенну; и активный радиочастотный блок включает:

схему преобразования, конфигурированную так, чтобы преобразовывать сигнал нисходящей линии связи и передавать преобразованный сигнал нисходящей линии связи в усилитель мощности через передатчик активного радиочастотного блока;

усилитель мощности, конфигурированный так, чтобы усиливать сигнал, полученный от передатчика активного радиочастотного блока, для получения основного сигнала; и

малошумящий усилитель, конфигурированный так, чтобы, после получения сигнала восходящей линии связи от основной передающей антенны, выполнять малошумящее усиление сигнала восходящей линии связи и передавать усиленный сигнал восходящей линии связи в схему преобразования через приемник активного радиочастотного блока, чтобы схема преобразования преобразовала усиленный сигнал восходящей линии связи и передала преобразованный сигнал восходящей линии связи обрабатывающему устройству основной полосы частот.

Резервный радиочастотный блок конфигурирован так, чтобы выполнять задержку и радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи для получения задержанного радиочастотного сигнала и передавать полученный задержанный радиочастотный сигнал через другую передающую антенну; при этом резервный радиочастотный блок включает:

цепь задержки, конфигурированную так, чтобы задерживать сигнал нисходящей линии связи;

схему преобразования, конфигурированную так, чтобы преобразовывать выходной сигнал, получаемый от цепи задержки, и передавать преобразованный сигнал в усилитель мощности через передатчик резервного радиочастотного блока;

усилитель мощности, конфигурированный так, чтобы усиливать сигнал, полученный от передатчика резервного радиочастотного блока, для получения задержанного радиочастотного сигнала, и

малошумящий усилитель, конфигурированный так, чтобы после получения сигнала восходящей линии связи от упомянутой другой передающей антенны, выполнять малошумящее усиление сигнала восходящей линии связи и передавать усиленный сигнал восходящей линии связи в схему преобразования через приемник резервного радиочастотного блока, чтобы схема преобразования преобразовала усиленный сигнал восходящей линии связи и передала преобразованный сигнал восходящей линии связи обрабатывающему устройству основной полосы частот.

Фиг. 3 является функциональной блок-схемой способа избыточного горячего резервирования для радиочастотного блока базовой станции согласно варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 3, способ включает:

шаг 301, непосредственное подключение активного радиочастотного блока и резервного радиочастотного блока, каждый из которых служит горячим резервом другому, к одному и тому же обрабатывающему устройству основной полосы частот, и прием этими блоками одного и того же сигнала нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот;

шаг 302, выполнение, активным радиочастотным блоком, радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения основного сигнала и передачу полученного основного сигнала через основную передающую антенну;

при этом на шаге 302 схема преобразования активного радиочастотного блока преобразует сигнал нисходящей линии связи, и передатчик активного радиочастотного блока передает преобразованный сигнал нисходящей линии связи к усилителю мощности; усилитель мощности усиливает сигнал передатчика активного радиочастотного блока для получения основного сигнала;

шаг 303, выполнение, резервным радиочастотным блоком, задержки и радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения задержанного радиочастотного сигнала и передачу полученного задержанного радиочастотного сигнала через другую передающую антенну.

На шаге 303 цепь задержки резервного радиочастотного блока задерживает сигнал нисходящей линии связи, и преобразователь резервного радиочастотного блока преобразует задержанный сигнал нисходящей линии связи, и передатчик резервного радиочастотного блока передает задержанный и преобразованный сигнал нисходящей линии связи к усилителю мощности; усилитель мощности усиливает сигнал передатчика резервного радиочастотного блока для получения задержанного радиочастотного сигнала.

Далее, способ также включает: после приема сигнала восходящей линии связи активным радиочастотным блоком через основную передающую антенну, выполнение малошумящего усиления сигнала восходящей линии связи и передачу, приемником активного радиочастотного блока, усиленного сигнала восходящей линии связи в схему преобразования; и преобразование сигнала, полученного от приемника активного радиочастотного блока, схемой преобразования и передачу преобразованного сигнала обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

Далее, способ также включает: после приема сигнала восходящей линии связи резервным радиочастотным блоком через упомянутую другую передающую антенну, выполнение малошумящего усиления сигнала восходящей линии связи и передачу, приемником резервного радиочастотного блока, усиленного сигнала восходящей линии связи в схему преобразования; и преобразование, схемой преобразования, сигнала, полученного от приемника активного радиочастотного блока, и передачу преобразованного сигнала обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

Фиг. 4 является функциональной схемой системы избыточного горячего резервирования для радиочастотного блока базовой станции, согласно варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 4, каждый из двух радиочастотных блоков включает дуплексер, усилитель мощности (УМ), малошумящий усилитель (МШУ) и плату приемопередатчика (TRX), и связан с обрабатывающим устройством основной полосы частот через общий открытый радиоинтерфейс (Common Public Radio Interface, CPRI); при этом плата приемопередатчика включает цепь задержки, которая может регулировать задержку сигнала нисходящей линии связи. Два радиочастотных блока получают одновременно одинаковый сигнал нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот, резервный радиочастотный блок 111 задерживает сигнал нисходящей линии связи в своей цифровой части схемы, причем время задержки может быть настроено так, как требуется. Другие части резервного радиочастотного блока действуют тем же самым способом, как части активного радиочастотного блока 101.

Два в точности одинаковых сигнала нисходящей линии связи передаются от обрабатывающего устройства основной полосы частот и доставляются одновременно платам приемопередатчиков двух радиочастотных блоков через CPRI. В активном радиочастотном блоке 101 сигнал нисходящей линии связи преобразуется схемой преобразования и затем доставляется непосредственно в передатчик, передатчик выводит преобразованный сигнал нисходящей линии связи в усилитель мощности, усиленный сигнал нисходящей линии связи достигает антенны после прохождения через дуплексер, и антенна излучает радиосигнал (основной сигнал) в обслуживаемую соту. В резервном радиочастотном блоке 111 сигнал нисходящей линии связи задерживается цепью задержки, преобразуется схемой преобразования и затем доставляется в передатчик, передатчик выводит задержанный и преобразованный сигнал нисходящей линии связи в усилитель мощности, усиленный сигнал нисходящей линии связи достигает антенны после прохождения через дуплексер, и антенна излучает радиосигнал (задержанный радиочастотный сигнал) в ту же самую обслуживаемую соту, что и активный радиочастотный блок 101.

Сигнал восходящей линии связи от подвижной станции в той же самой соте принимают одновременно антенной активного радиочастотного блока 101 и резервного радиочастотного блока 111, после прохождения через фидерное устройство антенны, дуплексер и малошумящий усилитель, усиленный сигнал восходящей линии связи подается в приемник и затем преобразуется схемой преобразования; выходные сигналы от двух радиочастотных блоков доставляются через CPRI обрабатывающему устройству основной полосы частот, которое выполняет прием с объединением двух разнесенных сигналов.

В состоянии нормального функционирования два радиочастотных блока базовой станции работают одновременно, активный радиочастотный блок передает основной сигнал, резервный радиочастотный блок передает задержанный радиочастотный сигнал; после получения двух сигналов подвижная станция выполняет объединяющий прием двух сигналов, используя свой эквалайзер, и обрабатывает принятые сигналы. Два радиочастотных блока одновременно принимают сигнал восходящей линии связи, и обрабатывающее устройство основной полосы частот осуществляет комбинирование двух разнесенных сигналов восходящей линии связи.

Когда какое-то оборудование выходит из строя, оно прекращает работать и сообщает аварийную информацию. Другое оборудование, работающее нормально, при этом никак не затрагивается и продолжает работать нормально. В отношении нисходящей линии связи, после приема сигнала нисходящей линии связи от любого из двух радиочастотных блоков, подвижная станция может выполнить соответствующую обработку, и таким образом гарантируется, что обслуживание может нормально осуществляться и не будет подвергаться отрицательному воздействию. В отношении восходящей линии связи, сигнал, переданный подвижной станцией, все еще может быть принят радиочастотным блоком, работающим нормально, и доставлен обрабатывающему устройству основной полосы частот, и обрабатывающее устройство основной полосы частот может нормально обрабатывать сигнал восходящей линии связи, и таким образом гарантируется, что обслуживание может осуществляться нормально и не будет подвергаться отрицательному воздействию и прерываться.

CPRI - это интерфейс между средствами управления радиооборудованием (Radio Equipment Control, REC) и радиооборудованием (Radio Equipment, РЕ), его структура данных может использоваться для удаленной передачи данных радиочастотного блока, что обеспечивает систему удаленного управления базовой станцией.

Любая техника разнесенной передачи, осуществленная между двумя базовыми станциями, может позволить достигнуть эффекта горячего резервирования, и изобретение не ограничено техникой разнесенной передачи с задержкой согласно вариантам осуществления изобретения.

Подводя итог, у вариантов осуществления изобретения есть следующие преимущества:

1) избыточное горячее резервирование выполнено с использованием двух независимых радиочастотных блоков базовой станции; достаточное резервирование аппаратных средств может быть достигнуто; не требуется время для переключения базовых станций, таким образом достигается непрерывная работа радиоинтерфейса, избегается возможное неконтролируемое движение поезда и намного улучшается надежность и безопасность управления скоростным поездом; и

2) в вариантах осуществления изобретения резервный радиочастотный блок находится в рабочем состоянии все время; таким образом, отсутствует проблема, связанная с тем, что при холодном резервировании отказ происходит, но не обнаруживается, и, таким образом, предотвращается неэффективное резервирование.

Хотя изобретение описано здесь подробно, оно не ограничено представленным описанием, и специалисты могут сделать различные изменения согласно принципам изобретения. Поэтому должно быть понятно, что изменения, сделанные в соответствии с принципами изобретения, находятся в рамках объема охраны данного изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

В вариантах осуществления изобретения активный радиочастотный блок и резервный радиочастотный блок, каждый служащий горячим резервом другому, непосредственно связаны с одним и тем же обрабатывающим устройством основной полосы частот и получают один и тот же сигнал нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот; активный радиочастотный блок выполняет радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи, чтобы получить основной сигнал, и передает полученный основной сигнал через основную передающую антенну; а резервный радиочастотный блок выполняет задержку и радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи, чтобы получить задержанный радиочастотный сигнал, и передает полученный задержанный радиочастотный сигнал через другую передающую антенну. Варианты осуществления изобретения могут позволить радиочастотным блокам активного оборудования базовой станции и резервного оборудования базовой станции, независимым друг от друга, осуществить горячее резервирование активных/резервных функций без какого-либо времени переключения.

Изобретение относится к области радиосвязи, в частности к области систем GSM связи для железной дороги, и предназначено для осуществления горячего резервирования активных/резервных функций без какого-либо времени переключения активного радиочастотного блока и резервного радиочастотного блока, независимых друг от друга. Раскрыт способ избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции, который включает непосредственное подключение активного радиочастотного блока и резервного радиочастотного блока, каждый из которых служит горячим резервом другому, к одному и тому же обрабатывающему устройству основной полосы частот и прием этими блоками одинакового сигнала нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот; выполнение, активным радиочастотным блоком, радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения основного сигнала и передачу полученного основного сигнала через основную передающую антенну; и выполнение, резервным радиочастотным блоком, задержки и радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения задержанного радиочастотного сигнала и передачу полученного задержанного радиочастотного сигнала через другую передающую антенну. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции (BS), включающий:

непосредственное подключение активного радиочастотного блока и резервного радиочастотного блока, каждый из которых служит горячим резервом другому, к одному и тому же обрабатывающему устройству основной полосы частот и прием этими блоками одного и того же сигнала нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот;

выполнение, активным радиочастотным блоком, радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения основного сигнала и передачу полученного основного сигнала через основную передающую антенну; и

выполнение, резервным радиочастотным блоком, задержки и радиочастотной обработки сигнала нисходящей линии связи для получения задержанного радиочастотного сигнала и передачу полученного задержанного радиочастотного сигнала через другую передающую антенну.

2. Способ по п. 1, в котором шаг выполнения радиочастотной обработки включает:

преобразование сигнала нисходящей линии связи схемой преобразования активного радиочастотного блока и передачу, передатчиком активного радиочастотного блока, преобразованного сигнала нисходящей линии связи в усилитель мощности; и

усиление сигнала, полученного от передатчика активного радиочастотного блока, усилителем мощности для получения основного сигнала.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором шаг выполнения задержки и радиочастотной обработки включает:

задержку сигнала нисходящей линии связи цепью задержки резервного радиочастотного блока и преобразование задержанного сигнала нисходящей линии связи блоком преобразования резервного радиочастотного блока, а

также передачу, передатчиком резервного радиочастотного блока, задержанного и преобразованного сигнала нисходящей линии связи в усилитель мощности; и

усиление сигнала, полученного от передатчика резервного радиочастотного блока, усилителем мощности для получения задержанного радиочастотного сигнала.

4. Способ по п. 1, также включающий:

после приема сигнала восходящей линии связи активным радиочастотным блоком через основную передающую антенну, выполнение малошумящего усиления сигнала восходящей линии связи и передачу, приемником активного радиочастотного блока, усиленного сигнала восходящей линии связи в схему преобразования; и

преобразование сигнала, полученного от приемника активного радиочастотного блока, схемой преобразования и передачу преобразованного сигнала обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

5. Способ по п. 1 или 4, также включающий:

после приема сигнала восходящей линии связи резервным радиочастотным блоком через упомянутую другую передающую антенну, выполнение малошумящего усиления сигнала восходящей линии связи и передачу, приемником резервного радиочастотного блока, усиленного сигнала восходящей линии связи в схему преобразования; и

преобразование, схемой преобразования, сигнала, полученного от приемника активного радиочастотного блока, и передачу преобразованного сигнала обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

6. Система избыточного горячего резервирования радиочастотного блока базовой станции, включающая активный радиочастотный блок, резервный радиочастотный блок и обрабатывающее устройство основной полосы частот, при этом активный радиочастотный блок и резервный радиочастотный блок, каждый из которых служит горячим резервом другому,

непосредственно подключены к одному и тому же обрабатывающему устройству основной полосы частот и получают одинаковый сигнал нисходящей линии связи от обрабатывающего устройства основной полосы частот;

активный радиочастотный блок конфигурирован так, чтобы выполнять радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи для получения основного сигнала и передавать полученный основной сигнал через основную передающую антенну; и

резервный радиочастотный блок конфигурирован так, чтобы выполнять задержку и радиочастотную обработку сигнала нисходящей линии связи для получения задержанного радиочастотного сигнала и передавать полученный задержанный радиочастотный сигнал через другую передающую антенну.

7. Система по п. 6, в которой активный радиочастотный блок включает:

схему преобразования, конфигурированную так, чтобы преобразовывать сигнал нисходящей линии связи и передавать преобразованный сигнал нисходящей линии связи в усилитель мощности через передатчик активного радиочастотного блока; и

усилитель мощности, конфигурированный так, чтобы усиливать сигнал, полученный от передатчика активного радиочастотного блока, для получения основного сигнала.

8. Система по п. 7, в которой активный радиочастотный блок также включает:

малошумящий усилитель, конфигурированный так, чтобы, после получения сигнала восходящей линии связи от основной передающей антенны, выполнять малошумящее усиление сигнала восходящей линии связи и передавать усиленный сигнал восходящей линии связи в схему преобразования через приемник активного радиочастотного блока;

при этом схема преобразования также конфигурирована так, чтобы преобразовывать сигнал, полученный от приемника активного радиочастотного блока, и передавать преобразованный сигнал обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.

9. Система по п. 6, в которой резервный радиочастотный блок включает:

цепь задержки, конфигурированную так, чтобы задерживать сигнал нисходящей линии связи;

схему преобразования, конфигурированную так, чтобы преобразовывать выходной сигнал, получаемый от цепи задержки, и передавать преобразованный сигнал в усилитель мощности через передатчик резервного радиочастотного блока; и

усилитель мощности, конфигурированный так, чтобы усиливать сигнал, полученный от передатчика резервного радиочастотного блока, для получения задержанного радиочастотного сигнала.

10. Система по п. 9, в котором резервный радиочастотный блок также включает:

малошумящий усилитель, конфигурированный так, чтобы, после получения сигнала восходящей линии связи от упомянутой другой передающей антенны, выполнять малошумящее усиление сигнала восходящей линии связи и передавать усиленный сигнал восходящей линии связи в схему преобразования через приемник резервного радиочастотного блока;

при этом схема преобразования также конфигурирована так, чтобы преобразовывать сигнал, полученный от приемника резервного радиочастотного блока, и передавать преобразованный сигнал обрабатывающему устройству основной полосы частот для комбинационной обработки.