專利名稱：一種提高地下終端接入可靠性的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高地下終端接入可靠性的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對于某些危險性較高的覆蓋場景(如煤井內(nèi)等)，對通信系統(tǒng)的接入可靠性要求較高，即在發(fā)生危險事故時，也要能保證終端可接入。但對于某些專網(wǎng)(如煤礦、地鐵等)場景，一般采取專門的地面、地下通信設(shè)備進行分別覆蓋。這就會出現(xiàn)一個區(qū)域一般只有一套通信設(shè)備進行覆蓋的情形，一旦這套設(shè)備發(fā)生故障，或者傳輸出現(xiàn)問題，就會導致該區(qū)域內(nèi)的終端無法實現(xiàn)接入；這種情形下的無法接入有時可能產(chǎn)生致命的危害。為解決在意外情況下地下通信系統(tǒng)接入可靠性較差的問題，現(xiàn)有的技術(shù)有以下三類的方案:一、增加一個區(qū)域的通信設(shè)備數(shù):如采用兩套設(shè)備對同一個區(qū)域進行覆蓋，保證在一套設(shè)備發(fā)生故障后，第二套設(shè)備可以提供必要的接入。二、提高傳輸系統(tǒng)的可靠性:如米用傳輸回環(huán)，在一個方向的傳輸出現(xiàn)故障后，可以啟動另一個方向的傳輸資源實現(xiàn)回傳。三、其他方案:如采用電力線實現(xiàn)回傳等。對于第一類方案(增加一個區(qū)域的通信設(shè)備數(shù))，顯然可以使接入可靠性提高一倍，但也使系統(tǒng)建設(shè)的投資成本增加，投資要求較高是其主要缺點。對于第二類方案(提高傳輸系統(tǒng)的可靠性)，其應(yīng)用較普遍，但僅能解決傳輸問題，對于通信設(shè)備出現(xiàn)故障的情形，即使傳輸正常，也沒法實現(xiàn)接入，因此無法完全解決接入可靠性下降的問題。對于第三類方案，其屬于一些較新的技術(shù)，方案尚未成熟。針對以上三類方案存在的成本高、方案不徹底、技術(shù)方案尚不成熟、改造量大等問題，本發(fā)明提出一種成本低、可靠性高、技術(shù)方案簡單的新方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高地下終端接入可靠性的方法和系統(tǒng)，用于解決地下終端接入可靠性較差、成本高、方案復雜等問題。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種提高地下終端接入可靠性的方法，包括:步驟1，建立地面基站，為地面區(qū)域提供各種通信服務(wù)；步驟2，設(shè)置地下信號點，為地下區(qū)域提供各種通信服務(wù)；步驟3，在地面往地下的入口處，設(shè)置一個信號接收和放大裝置來接收和放大地面基站的下行信號，并將下行信號饋入至位于地下的泄露電纜；步驟4，泄露電纜以信號泄露的方式將地面基站的下行信號傳送至地下；下行信號覆蓋至地下后，可以被地下終端接收到。步驟5，當有地下終端發(fā)出上行信號時，泄露電纜接收并傳送上行信號給信號接收和放大的裝置進行放大，再發(fā)往地面基站。本發(fā)明的有益效果是:主要有三個方面:一、滿足容量需求:如果僅僅采用地面信號對地下進行覆蓋，地面站要同時滿足地面和地下的通信需求，容量可能不足，加上地下站將能提高系統(tǒng)容量；二、提高接入可靠性:一個區(qū)域同時有地面和地下信號進行覆蓋，在某套通信設(shè)備發(fā)生故障時，另一套設(shè)備還能繼續(xù)提供服務(wù)，保證接入；此外，地面基站的傳輸在地面上，即使地下(如礦井內(nèi))發(fā)生事故，也不會影響地面?zhèn)鬏?，從而使該方案不受制于傳輸故障；三、成本較低:相比于同時利用兩套地下通信設(shè)備對同一個區(qū)域進行覆蓋而言，本方案充分借用地面設(shè)備的信號進行地下的補充覆蓋，可補充提供地下設(shè)備/傳輸故障時的接入服務(wù)，但無需新增通信設(shè)備，僅需要拉泄漏電纜，設(shè)備成本和施工成本都非常低。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進和說明。進一步，地下終端優(yōu)先接入地下信號點上，同時需設(shè)置地下信號點的信號強度高于泄漏電纜的輸出信號強度，設(shè)置地下信號點的頻點優(yōu)先級高于地面基站的頻點優(yōu)先級。進一步，地面基站的頻點與地下信號點的頻點不同。采用上述進一步方案的有益效果是:保證了充分使用地下設(shè)備的容量資源。進一步，泄漏電纜的布放路徑與地下信號點的傳輸路徑不同。采用上述進一步方案的有益效果是:避免在事故發(fā)生時，泄漏電纜和地下信號點的傳輸線纜同時受到破壞。進一步，地下信號點與地面基站間配置有鄰區(qū)關(guān)系，用于使地下終端能小區(qū)重選或快速切換至地面基站系統(tǒng)。采用上述進一步方案的有益效果是:使地下信號點的通信系統(tǒng)中有地面基站的鄰區(qū)信息，以便于在地下信號點的信號弱或消失后，終端可以通過小區(qū)重選或快速切換至地面基站系統(tǒng)；這種方案適用于煤礦井下通信，可解決存在的井下通信和地面通信的切換問題。進一步，當?shù)叵陆K端小區(qū)重選至地面基站系統(tǒng)時，若地下信號點的傳輸不通暢，則關(guān)閉該地下信號點的輸出功率。采用上述進一步方案的有益效果是:保證了地下區(qū)域的終端移動時，正常在地下信號點之間發(fā)生切換或小區(qū)重選，并且使地下區(qū)域的終端在空閑態(tài)下，正常駐留在地下信號點設(shè)備上，而避免了發(fā)生異常事故時將地下信號點破壞而無法提供通信服務(wù)的情形。進一步，當?shù)叵陆K端快速切換至地面基站系統(tǒng)時，所述地下信號點的通信系統(tǒng)應(yīng)具備以下條件:條件1，在輸入電源發(fā)生故障時，地下信號點系統(tǒng)具有短暫供電能力；條件2，當?shù)叵滦盘桙c系統(tǒng)檢測到傳輸故障或輸入電源故障時，地下信號點系統(tǒng)立即發(fā)起小區(qū)內(nèi)所有終端的切換過程，切換到地面基站系統(tǒng)；條件3，當?shù)叵滦盘桙c系統(tǒng)將終端切換到地面基站系統(tǒng)時，地面基站系統(tǒng)應(yīng)該盡量讓其接入，當發(fā)生資源沖突時，應(yīng)斷開地面用戶的連接，優(yōu)先將接入資源提供給地下區(qū)域的用戶使用。
采用上述進一步方案的有益效果是:實現(xiàn)了當?shù)叵聟^(qū)域的終端處于連接態(tài)時，正在通過地下信號點系統(tǒng)進行通信；而當發(fā)生異常事故導致地下信號點破壞而無法提供通信服務(wù)時，終端可盡快切換到地面基站系統(tǒng)。對應(yīng)上述方法，本發(fā)明還提出了一種提高地下終端接入可靠性的系統(tǒng)，包括地面基站系統(tǒng)、地下信號點系統(tǒng)、信號接收與放大裝置和泄露電纜:所述地面基站系統(tǒng)，用于為地面區(qū)域提供各種通信服務(wù)；所述地下信號點系統(tǒng)，用于為地下區(qū)域提供各種通信服務(wù)；所述信號接收與放大裝置，其設(shè)置在地面往地下的入口處，用于接收和放大地面基站系統(tǒng)的下行信號，并將下行信號饋入至所述泄露電纜，還用于接收和放大通過所述泄露電纜傳送的地下終端發(fā)出的上行信號，并將上行信號發(fā)往所述地面基站系統(tǒng)；所述泄露電纜，其位于地下，并與所述信號接收與放大裝置連接，用于進行地面基站系統(tǒng)的下行信號的傳送與泄露，還用于接收和傳送地下終端發(fā)出的上行信號。采用上述一種提高地下終端接入可靠性的系統(tǒng)的技術(shù)方案，其有益效果是:將地面覆蓋的信號引入到地下，從而實現(xiàn)地下一個區(qū)域位置上同時有地上和地下通信設(shè)備的同時覆蓋，成本低、接入可靠性高，且系統(tǒng)構(gòu)建簡單。其具體的優(yōu)點與所述一種提高地下終端接入可靠性的方法的技術(shù)方案的優(yōu)點相同。


圖1為本發(fā)明所述提高地下終端接入可靠性的方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明所述提高地下終端接入可靠性的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下:1、地面基站系統(tǒng)，2、地下信號點系統(tǒng)，3、信號接收與放大裝置，4、泄露電纜，5、地下終端。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖1所示，本實施例所述的一種提高地下終端接入可靠性的方法，包括:步驟1，建立地面基站，為地面區(qū)域提供各種通信服務(wù)；步驟2，設(shè)置地下信號點，為地下區(qū)域提供各種通信服務(wù)；步驟3，在地面往地下的入口處，設(shè)置一個信號接收和放大裝置來接收和放大地面基站的下行信號，并將下行信號饋入至位于地下的泄露電纜；步驟4，泄露電纜以信號泄露的方式將地面基站的下行信號傳送至地下；步驟5，當有地下終端發(fā)出上行信號時，泄露電纜接收并傳送上行信號給信號接收和放大的裝置進行放大，再發(fā)往地面基站。如圖2所示，對應(yīng)圖1所述方法可建立一種提高地下終端接入可靠性的系統(tǒng)，包括地面基站系統(tǒng)1、地下信號點系統(tǒng)2、信號接收與放大裝置3和泄露電纜4:所述地面基站系統(tǒng)1，用于為地面區(qū)域提供各種通信服務(wù)；所述地下信號點系統(tǒng)2，用于為地下區(qū)域提供各種通信服務(wù)；
所述信號接收與放大裝置3，其設(shè)置在地面往地下的入口處，用于接收和放大地面基站系統(tǒng)I的下行信號，并將下行信號饋入至所述泄露電纜4，還用于接收和放大通過所述泄露電纜4傳送的地下終端5發(fā)出的上行信號，并將上行信號發(fā)往所述地面基站系統(tǒng)I ;所述泄露電纜4，其位于地下，并與所述信號接收與放大裝置3連接，用于進行地面基站系統(tǒng)的下行信號的傳送與泄露，還用于傳送地下終端5發(fā)出的上行信號。對于本實施例所述的方法和系統(tǒng)中對應(yīng)的各裝置，其具體的要求如下:地面基站:位于地面，負責地面區(qū)域的覆蓋，提供地面區(qū)域的各種通信服務(wù)，一般發(fā)射功率較大；地下信號點:位于地下，負責地下區(qū)域的覆蓋，提供地下區(qū)域的各種通信服務(wù)，一般發(fā)射功率偏低；信號接收和放大裝置:位于地面往地下的入口處，負責接收地面基站的信號，然后放大后饋入到泄漏電纜中，實現(xiàn)將地面信號引入到地下的目的；當有地下終端接入地面基站時，該裝置同時負責將終端的上行信號接收并放大后發(fā)往地面基站；泄漏電纜:位于地下，負責傳送地面信號，并通過將信號泄露的方式實現(xiàn)地面信號
覆蓋地下。結(jié)合上述方案，易知在本實施例中下行信號傳送過程為:地面基站發(fā)出—— >信號接收&放大裝置接收到下行信號，放大后潰入到泄漏電纜中——> 泄漏電纜傳送到地下，然后泄漏發(fā)出。且上行信號的傳送過程為:終端發(fā)出上行信號——> 通過泄漏電纜傳送到信號接收&放大裝置——> 信號接收&放大裝置將上行信號放大后發(fā)往地面基站。本實施例中系統(tǒng)和方法的一般組網(wǎng)配置原則有如下幾點:一、地下信號點的頻點與地面基站的不同。二、終端優(yōu)先接入地下信號點，保證充分使用地下設(shè)備的容量資源:設(shè)置地下信號點的信號強度高于泄漏電纜的輸出信號強度，同時設(shè)置地下信號點的頻點優(yōu)先級高于地面
基站O三、泄漏電纜的布放路徑與地下信號點的傳輸路徑不同:避免在事故發(fā)生時，泄漏電纜和地下信號點的傳輸線纜不同時受到破壞。四、地下信號點需要與地面基站間配置鄰區(qū)關(guān)系:主要是地下信號點的通信系統(tǒng)中要有地面基站的鄰區(qū)信息，以便于在地下信號點的信號弱或消失后，終端可以通過小區(qū)重選或快速切換至地面基站的通信系統(tǒng)。本實施例所述的方法及構(gòu)建的系統(tǒng)，其通信過程如下:一、正常通信過程I)地面基站和地下信號點正常開站，建立小區(qū)，地下信號點的頻點優(yōu)先級高于地
面基站；2)地下區(qū)域的終端正常開機、搜網(wǎng)，正常駐留在地下信號點設(shè)備上；3)地下區(qū)域的終端正常發(fā)起業(yè)務(wù)，地下信號點提供接入及業(yè)務(wù)服務(wù)功能；4)地下區(qū)域的終端移動時，正常在地下信號點之間發(fā)生切換或小區(qū)重選。二、異常通信過程
I)地下區(qū)域的終端處于空閑態(tài)下，正常駐留在地下信號點設(shè)備上。當發(fā)生異常事故將地下信號點破壞而無法提供通信服務(wù)時，終端應(yīng)該能小區(qū)重選到地面基站系統(tǒng)。為保證終端能順利重選到地面基站系統(tǒng)，需要求地下信號點具有以下功能:在地下信號點系統(tǒng)的傳輸不通暢時，應(yīng)該關(guān)閉該地下信號點的輸出功率，否則由于該信號點的功率較高，終端不會發(fā)生小區(qū)重選。2)地下區(qū)域的終端處于連接態(tài)時，正在通過地下信號點系統(tǒng)進行通信；當發(fā)生異常事故導致地下信號點破壞而無法提供通信服務(wù)時，終端應(yīng)該盡快切換到地面基站系統(tǒng)。為保證終端能盡快切換到地面基站系統(tǒng)，需要求地下信號點具有以下能力:a)在輸入電源發(fā)生故障時，地下信號點系統(tǒng)具有短暫供電能力，持續(xù)時間大約I至2秒，用于滿足以下切換過程的時間要求；b)當?shù)叵滦盘桙c系統(tǒng)檢測到傳輸故障或輸入電源故障時，地下信號點系統(tǒng)立即發(fā)起小區(qū)內(nèi)所有終端的切換過程，切換到地面基站系統(tǒng)；c)當?shù)叵滦盘桙c系統(tǒng)將終端切換到地面基站系統(tǒng)時，地面基站系統(tǒng)應(yīng)該盡量讓其接入，當發(fā)生資源沖突時，應(yīng)斷開地面用戶的連接，優(yōu)先將接入資源提供給地下區(qū)域的用戶使用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高地下終端接入可靠性的方法，其特征在于，包括: 步驟1，建立地面基站，為地面區(qū)域提供各種通信服務(wù)； 步驟2，設(shè)置地下信號點，為地下區(qū)域提供各種通信服務(wù)； 步驟3，在地面往地下的入口處，設(shè)置一個信號接收和放大裝置來接收和放大地面基站的下行信號，并將下行信號饋入至位于地下的泄露電纜； 步驟4，泄露電纜以信號泄露的方式將地面基站的下行信號傳送至地下； 步驟5，當有地下終端發(fā)出上行信號時，泄露電纜接收并傳送上行信號給信號接收和放大的裝置進行放大，再發(fā)往地面基站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，地下終端優(yōu)先接入地下信號點上，同時需設(shè)置地下信號點的信號強度高于泄漏電纜的輸出信號強度，設(shè)置地下信號點的頻點優(yōu)先級高于地面基站的頻點優(yōu)先級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，地面基站的頻點與地下信號點的頻點不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，泄漏電纜的布放路徑與地下信號點的傳輸路徑不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，地下信號點與地面基站間配置有鄰區(qū)關(guān)系，用于使地下終端能小區(qū)重選或快速切換至地面基站系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當?shù)叵陆K端小區(qū)重選至地面基站系統(tǒng)時，若地下信號點的傳輸不通暢，則關(guān)閉該地下信號點的輸出功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當?shù)叵陆K端快速切換至地面基站系統(tǒng)時，所述地下信號點的通信系統(tǒng)應(yīng)具備以下條件: 條件1，在輸入電源發(fā)生故障時，地下信號點系統(tǒng)具有短暫供電能力； 條件2，當?shù)叵滦盘桙c系統(tǒng)檢測到傳輸故障或輸入電源故障時，地下信號點系統(tǒng)立即發(fā)起小區(qū)內(nèi)所有終端的切換過程，切換到地面基站系統(tǒng)； 條件3，當?shù)叵滦盘桙c系統(tǒng)將終端切換到地面基站系統(tǒng)時，地面基站系統(tǒng)應(yīng)該盡量讓其接入，當發(fā)生資源沖突時，應(yīng)斷開地面用戶的連接，優(yōu)先將接入資源提供給地下區(qū)域的用戶使用。
8.一種提高地下終端接入可靠性的系統(tǒng)，其特征在于，包括地面基站系統(tǒng)、地下信號點系統(tǒng)、信號接收與放大裝置和泄露電纜: 所述地面基站系統(tǒng)，用于為地面區(qū)域提供各種通信服務(wù)； 所述地下信號點系統(tǒng)，用于為地下區(qū)域提供各種通信服務(wù)； 所述信號接收與放大裝置，其設(shè)置在地面往地下的入口處，用于接收和放大地面基站系統(tǒng)的下行信號，并將下行信號饋入至所述泄露電纜，還用于接收和放大通過所述泄露電纜傳送的地下終端發(fā)出的上行信號，并將上行信號發(fā)往所述地面基站系統(tǒng)； 所述泄露電纜，其位于地下，并與所述信號接收與放大裝置連接，用于進行地面基站系統(tǒng)的下行信號的傳送與泄露，還用于接收和傳送地下終端發(fā)出的上行信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高地下終端接入可靠性的方法，包括步驟1，建立地面基站；步驟2，設(shè)置地下信號點；步驟3，在地面往地下的入口處，設(shè)置一個信號接收和放大裝置來接收和放大地面基站的下行信號，并將下行信號饋入至位于地下的泄露電纜；步驟4，泄露電纜以信號泄露的方式將地面基站的下行信號傳送至地下；步驟5，當有地下終端發(fā)出上行信號時，泄露電纜接收并傳送上行信號給信號接收和放大的裝置進行放大，再發(fā)往地面基站。本發(fā)明還提供了與該方法對應(yīng)的一種提高地下終端接入可靠性的系統(tǒng)。本發(fā)明將地面覆蓋的信號引入到地下，從而實現(xiàn)地下一個區(qū)域位置上同時有地上和地下通信設(shè)備的同時覆蓋，成本低、接入可靠性高，且構(gòu)建簡單。
文檔編號H04W16/26GK103152746SQ201310043390
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者王黎煒 申請人:北京比鄰信通科技有限責任公司