本發(fā)明涉及基站模擬仿真，具體為一種5g基站硬件安裝與維護虛擬實訓平臺。

背景技術：

1、基站，作為公用移動通信系統(tǒng)的核心組成部分，是移動設備接入互聯(lián)網(wǎng)的關鍵接口設備，屬于無線電臺站的一種形式。它主要負責在特定的無線電覆蓋區(qū)域內(nèi)，通過移動通信交換中心，接收并傳遞無線信號，從而確保通信的順暢進行，隨著5g技術的迅猛發(fā)展，對5g人才的需求日益增長，導致5g相關專業(yè)成為各大職業(yè)院校競相開設的熱門學科。

2、然而，值得注意的是，真實的5g基站設備價格昂貴，通常在50至60萬元之間。在實訓教學中，若采用真實的基站設備，將大幅度增加教學成本，進而加大職業(yè)院校的建設負擔，目前，大多數(shù)5g專業(yè)課程不得不采用虛擬仿真平臺進行教學，這雖然在一定程度上降低了成本，但學生在此過程中無法接觸到真實的基站設備，無法真正體驗和學習到基站設備的安裝與維護技巧，從而導致技術技能的培養(yǎng)與實際技術要求脫節(jié)。

3、鑒于此，我們急需提供一個針對5g基站硬件安裝與維護的虛擬實訓平臺，以解決上述問題，這一平臺能夠模擬真實的基站設備環(huán)境，讓學生在虛擬環(huán)境中進行實際操作，從而有效提升學生的實際操作能力，滿足實際技術要求，實現(xiàn)教學與實際應用的無縫對接。

技術實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術問題

2、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種5g基站硬件安裝與維護虛擬實訓平臺，具備基于真實5g基站設備的原型與標準，搭建了一個硬件安裝與維護虛擬實訓平臺，該平臺參照真實基站場景進行精心設計，以確保實訓的完整性和真實性等優(yōu)點，解決了上述問題。

3、(二)技術方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種5g基站硬件安裝與維護虛擬實訓平臺，其特征在于：包括模擬天線模塊、模擬無線傳輸設備模塊、模擬電源設備模塊、模擬控制模塊以及安裝輔助模塊；

5、所述模擬天線模塊通過通信總線與模擬無線傳輸設備模塊連接；

6、所述模擬無線傳輸設備模塊通過通信總線與模擬電源設備模塊連接；

7、所述模擬電源設備模塊通過通信總線與模擬控制模塊連接；

8、所述模擬天線模塊內(nèi)置初始天線；

9、所述模擬天線模塊根據(jù)內(nèi)置初始天線的信號csxh計算內(nèi)置初始天線的工作頻段值gzpd、增益指標值zyzb以及輸入阻抗值srzk，并將上述計算數(shù)值傳輸至無線傳輸設備模塊；

10、所述無線傳輸設備模塊根據(jù)模擬天線模塊傳輸?shù)膬?nèi)置初始天線的工作頻段值gzpd、增益指標值zyzb以及輸入阻抗值srzk，計算內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功率cssb、傳輸距離csjl以及傳輸功耗csgh，并將上述計算數(shù)值傳輸至模擬電源設備模塊；

11、所述模擬電源設備模塊根據(jù)內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功率cssb、傳輸距離csjl以及傳輸功耗csgh計算標準電源電壓值bzdy，并將該數(shù)值傳輸至模擬控制模塊；

12、所述模擬控制模塊包括bbu部件與aau部件；

13、所述模擬控制模塊根據(jù)模擬電源設備傳輸?shù)臉藴孰娫措妷褐礲zdy對電源進行斷電控制；

14、所述安裝輔助模塊為獨立模塊，負責虛擬實訓平臺的搭建。

15、優(yōu)選的，所述模擬天線模塊根據(jù)內(nèi)置初始天線的信號csxh計算內(nèi)置初始天線的工作頻段gzpd，計算公式如下：

16、

17、公式中，gzpdmin表示內(nèi)置初始天線的最低工作頻率，lengthx表示初始天線的最大長度，上述數(shù)值通過內(nèi)置初始天線的外包裝獲得，csxh表示內(nèi)置初始天線的信號，dec表示光速為3*108米每秒；

18、

19、公式中，gzpdmin表示內(nèi)置初始天線的最高工作頻率，lengthm表示初始天線的最短長度，上述數(shù)值通過內(nèi)置初始天線的外包裝獲得，csxh表示內(nèi)置初始天線st的信號，該信號通過軟件無線電直接獲取，dec表示光速為3*108米每秒。

20、優(yōu)選的，所述模擬天線模塊根據(jù)內(nèi)置初始天線的信號csxh計算內(nèi)置初始天線的增益指標zyzb，計算公式如下：

21、

22、公式中，zyzb表示內(nèi)置初始天線的增益指標，stleng表示內(nèi)置初始天線的長度，該數(shù)值通過實際測量得到，bmpl表示內(nèi)置初始天線工作頻率的波長，該數(shù)值通過示波器測量得到，csxh表示內(nèi)置初始天線的信號，該信號通過軟件無線電直接獲取。

23、優(yōu)選的，所述模擬天線模塊根據(jù)內(nèi)置初始天線的信號csxh計算內(nèi)置初始天線的輸入阻抗srzk，計算公式如下：

24、

25、公式中，srzk表示內(nèi)置初始天線的輸入阻抗，bmpl表示內(nèi)置初始天線st工作頻率的波長，該數(shù)值通過示波器測量得到，csxh表示內(nèi)置初始天線st的信號，該信號通過軟件無線電直接獲取，36π2表示天線輻射波的周長的一半。

26、優(yōu)選的，所述所述無線傳輸設備模塊根據(jù)模擬天線模塊傳輸?shù)膬?nèi)置初始天線的工作頻段值gzpd，計算內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功率cssb，計算公式如下：

27、

28、公式中，cssb表示內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功率，pxc表示射頻功率放大器的輸出功率，lot表示傳輸鏈路的傳輸損耗功率，上述數(shù)值通過內(nèi)置初始無線傳輸設備的出廠信息參數(shù)獲得，gzpd表示內(nèi)置初始天線的工作頻段值。

29、優(yōu)選的，所述無線傳輸設備模塊根據(jù)模擬天線模塊傳輸?shù)膬?nèi)置初始天線的增益指標值zyzb，計算內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸距離csjl，計算公式如下：

30、

31、公式中，csjl表示內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸距離，opm表示內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸信號波長，通過示波器直接測量得到，zyzb表示內(nèi)置初始天線的增益指標值。

32、優(yōu)選的，所述無線傳輸設備模塊根據(jù)模擬天線模塊傳輸?shù)膬?nèi)置初始天線的輸入阻抗值srzk，計算內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功耗csgh，計算公式如下：

33、csgh＝(pxc+pxy+mdt+npl)*srzk

34、公式中，csgh表示內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功耗，pxc表示射頻功率放大器的輸出功率，pxy表示中頻放大器的輸出損耗，mdt表示天線功耗，npl表示數(shù)字處理器功耗，上述數(shù)值通過無線通信仿真軟件直接獲得，srzk表示內(nèi)置初始天線的輸入阻抗值。

35、優(yōu)選的，所述模擬電源設備模塊根據(jù)內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功率cssb、傳輸距離csjl以及傳輸功耗csgh計算標準電源電壓值bzdy，計算公式如下：

36、bzdy＝(cssb+csgh)*csjl

37、公式中，bzdy表示標準電源電壓，cssb表示內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功率，csgh表示表示內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功耗，csjl表示內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸距離。

38、優(yōu)選的，所述模擬控制包括bbu部件與aau部件，模擬控制模塊根據(jù)模擬電源設備傳輸?shù)臉藴孰娫措妷褐礲zdy對電源進行斷電控制。

39、bbu部件參照bbu原型機v9600的外形與接口進行制作；

40、aau部件參照a9601的外形與接口進行設計制作。

41、當標準電源電壓值bzdy大于220v時，模擬控制模塊立即對模擬電源斷電控制。

42、優(yōu)選的，所述5g基站硬件安裝與維護虛擬實訓平臺包括安裝輔助模塊，所述安裝輔助模塊包括抱桿、天線支架以及安裝耗材；

43、所述抱桿安裝在地基上用于支撐虛擬實訓平臺；

44、所述天線支架安裝在天線下端用于支撐天線；

45、所述安裝耗材包括螺絲、螺母、墊圈、膠水以及絕緣膠帶，上述安裝耗材用于連接與固定實訓平臺設備；

46、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種5g基站硬件安裝與維護虛擬實訓平臺，具備以下有益效果：

47、本發(fā)明通過模擬天線模塊、模擬無線傳輸設備模塊、模擬電源設備模塊、模擬控制模塊以及安裝輔助設備模塊構建了一種5g基站硬件安裝與維護虛擬實訓平臺，該平臺通過模擬天線模塊計算內(nèi)置初始天線的工作頻段gzpd、增益指標zyzb以及輸入阻抗srzk，并將上述計算數(shù)值傳輸至無線傳輸設備模塊，通過模擬無線傳輸設備模塊計算內(nèi)置初始無線傳輸設備的傳輸功率cssb、傳輸距離csjl以及傳輸功耗csgh，并將上述計算數(shù)值傳輸至模擬電源設備模塊，模擬電源設備模塊根據(jù)上述傳輸數(shù)值計算標準電源電壓值bzdy，模擬控制模塊根據(jù)該數(shù)值對電源設備進行斷電控制，該平臺通過模擬控制模塊的bbu部分參照原型機v9600的外形與接口進行制作，通過aau部分參照a9601的外形與接口進行設計制作，安裝輔助模塊通過抱桿、天線支架以及安裝耗材進行平臺外觀搭建，通過結(jié)合上述模塊搭建的一種5g基站硬件安裝與維護虛擬實訓平臺降低了實訓設備的成本，提高了實訓課程的真實性。