用于分布式天線系統(tǒng)的配電模塊,以及相關(guān)的電力單元、部件、系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于分布式天線系統(tǒng)的配電模塊，以及相關(guān)的電力單元、部件、系統(tǒng)和方法
[0001]優(yōu)先權(quán)申請
[0002]本申請根據(jù)專利法主張2012年9月25日提交的美國申請第13/626，371號的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，所述申請的內(nèi)容是本申請的基礎(chǔ)并且以全文引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開的技術(shù)涉及在分布式天線系統(tǒng)中將電力分配給遠(yuǎn)程單元。
【背景技術(shù)】
[0004]無線通信正在迅速發(fā)展，由此對高速移動數(shù)據(jù)通信的需求不斷增長。舉例來說，所謂的“無線保真”或“WiFi”系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)正部署在許多不同類型的區(qū)域中(例如，咖啡店、機(jī)場、圖書館等)。分布式通信或天線系統(tǒng)與稱為“客戶端”的無線裝置相通信，所述無線裝置必須存在于無線范圍內(nèi)或“小區(qū)覆蓋區(qū)域”內(nèi)，以便與存取點裝置相通信。
[0005]一種用以部署分布式天線系統(tǒng)的方法包括使用射頻(RF)天線覆蓋區(qū)域，也稱為“天線覆蓋區(qū)域”。天線覆蓋區(qū)域可以具有(例如)處于幾米直至二十米范圍中的半徑。將多個存取點裝置進(jìn)行組合會建立天線覆蓋區(qū)域陣列。因為天線覆蓋區(qū)域各自覆蓋較小區(qū)域，所以通常每個天線覆蓋區(qū)域只有幾個用戶(客戶端)。這允許最小化無線系統(tǒng)用戶之間所共享的RF帶寬量。可能需要在建筑或其它設(shè)施中提供天線覆蓋區(qū)域，以便向所述建筑或設(shè)施內(nèi)的客戶端提供分布式天線系統(tǒng)存取。然而，可能需要采用光纖來分配通信信號。光纖的益處包括增加的帶寬。
[0006]一種用以建立天線覆蓋區(qū)域的分布式天線系統(tǒng)，包括在電導(dǎo)體媒體(如同軸電纜或雙芯絞合線)上分配RF通信信號。另一種用以建立天線覆蓋區(qū)域的分布式天線系統(tǒng)(稱為“光載無線通信系統(tǒng)”或“RoF”)，利用光纖上所發(fā)送的RF通信信號。這兩種系統(tǒng)都可以包括耦接至多個遠(yuǎn)程單元(RU)的頭端設(shè)備，所述遠(yuǎn)程單元可以包括天線并且可以稱為RU。這些RU各自提供天線覆蓋區(qū)域。這些RU可以各自包括耦接至天線的RF收發(fā)器，以便無線地傳輸RF通信信號，其中這些RU通過通信媒體而耦接至頭端設(shè)備。遠(yuǎn)程單元中的RF收發(fā)器對于RF通信信號來說是透明的。RU中的天線也從天線覆蓋區(qū)中的客戶端接收RF (也就是，電磁輻射)。然后，RF信號在通信媒體上發(fā)送到頭端設(shè)備。在光纖或RoF分布式天線系統(tǒng)中，RU通過光電(0/E)轉(zhuǎn)換器，而將來自光纖下行鏈路的傳入光學(xué)RF信號轉(zhuǎn)換成電學(xué)RF信號，所述電學(xué)RF信號隨后傳遞給RF收發(fā)器。RU也通過電光(E/0)轉(zhuǎn)換器，而將通過天線從客戶端所接收的電學(xué)RF通信信號轉(zhuǎn)換成光學(xué)RF通信信號。然后，所述光學(xué)RF信號在光纖上行鏈路上發(fā)送給頭端設(shè)備。
[0007]RU包含電力消耗部件(諸如，RF收發(fā)器)，以便傳輸和接收RF通信信號，因而需要電力來運(yùn)行。在基于光纖的分布式天線系統(tǒng)的情況下，RU可以包含0/E和E/0轉(zhuǎn)換器，其也需要電力來運(yùn)行。舉例來說，RU可以包含外殼，所述外殼包括電源，以便在RU上本端向RU提供電力。電源可以被配置成連接到電源(如交流(AC)電源)，并且將AC電力轉(zhuǎn)換成直流(DC)電力信號?；蛘?，電力可以從遠(yuǎn)程電源提供給RU。遠(yuǎn)程電源可以被配置來向多個RU提供電力?？赡苄枰诳奢p易插入外殼中或者輕易從外殼拆下的模塊化單元或裝置中提供這些電源，以便提供電力。提供模塊化配電模塊，會允許更為輕易地按照需要而為分布式天線系統(tǒng)配置電力。舉例來說，可以提供遠(yuǎn)程定位的電力單元，其包含多個端口或槽位，以便允許多個配電模塊插入其中。電力單元可以具有允許在電導(dǎo)體媒體上向RU提供電力的端口。因此，當(dāng)配電模塊在電力單元中插入到對應(yīng)于給定RU的端口或槽位中時，來自配電模塊的電力便供應(yīng)給RU。
[0008]RU也可以提供有線通信端口或提供其它服務(wù)，這些端口或服務(wù)中的每一者都可能需要在RU進(jìn)行電力消耗。美國的法規(guī)要求在電導(dǎo)體媒體上不得提供超過100瓦特的電力。然而，某些RU可能需要超過100瓦特的電力來支持RU內(nèi)的所有服務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]詳細(xì)描述中所公開的實施方案包括分布式天線系統(tǒng)(DAS)中的配電模塊。也公開相關(guān)的電力單元、部件和方法。在本文所公開的實施方案中，所述配電模塊可以安裝在電力單元中并且連接到所述電力單元，用以將電力提供給電力消耗DAS部件，如作為非限制性示例的遠(yuǎn)程單元(RU)。所述RU可以包括天線，并且有時可以稱為遠(yuǎn)程天線單元或RAU。來自所述配電模塊的電力會分配給連接到所述配電模塊的任何電力消耗DAS部件，包括但不限于遠(yuǎn)程單元。所述配電模塊將電力分配給所述電力消耗DAS部件，以便為所述電力消耗DAS部件中的電力消耗部件提供電力。在第一配置中，所述配電模塊使用兩條電力鏈路來向單個RU提供電力。在第二配置中，所述配電模塊使用兩條電力鏈路來向兩個RU提供電力。以這種方式，可以達(dá)到對電力鏈路上的電力限制的法規(guī)要求，而同時仍然在需要的情況下向RU提供超過100W的電力。
[0010]就這一點來說，在一個實施方案中，提供一種在分布式天線系統(tǒng)中使用的遠(yuǎn)程單元。所述遠(yuǎn)程單元包括第一電力輸入以及與所述第一電力輸入電隔離的第二電力輸入，其中，所述第一電力輸入被配置成借助第一電力媒體而從配電模塊接收第一電力信號，并且所述第二電力輸入被配置成借助第二電力媒體而從所述配電模塊接收第二電力信號。所述遠(yuǎn)程單元還包括通信模塊和至少一個有線服務(wù)端口，其中，所述通信模塊被配置成從所述第一電力輸入和所述第二電力輸入中的至少一個輸入接收電力，以便借助界定與所述遠(yuǎn)程單元相關(guān)聯(lián)的天線覆蓋區(qū)域的天線，而與客戶端裝置進(jìn)行射頻(RF)通信，并且，所述至少一個有線服務(wù)端口被配置成耦接至所述第一電力輸入和所述第二電力輸入中的至少一個輸入，以便將電力分配給耦接至所述至少一個有線服務(wù)端口的外部模塊。
[0011]就這一點來說，在另一實施方案中，提供一種分布式通信系統(tǒng)。所述分布式通信系統(tǒng)包括用以分配電力的配電模塊。所述配電模塊包括電源和多個電力控制器，其中，所述電源被配置來提供多個電力輸出，并且所述多個電力控制器各自以并聯(lián)方式連接到所述多個電力輸出中的各自輸出，以便將來自所述電源的分拆電力提供給各自電力控制器輸出。每個電力控制器輸出耦接至各自電力輸出端口，在第一連接配置中至少兩個電力輸出端口被配置成耦接至單個遠(yuǎn)程單元，并且在第二配置中每個電力控制器輸出被配置成耦接至各自遠(yuǎn)程單元。所述分布式通信系統(tǒng)也包括遠(yuǎn)程單元(RU)。所述RU包括第一電力輸入以及與所述第一電力輸入電隔離的第二電力輸入，其中，所述第一電力輸入被配置成借助第一電力媒體而從配電模塊接收第一電力信號，并且所述第二電力輸入被配置成借助第二電力媒體而從所述配電模塊接收第二電力信號。所述RU也包括通信模塊和至少一個有線服務(wù)端口，其中，所述通信模塊被配置成從所述第一電力輸入和所述第二電力輸入中的至少一個輸入接收電力，以便借助界定與所述遠(yuǎn)程單元相關(guān)聯(lián)的天線覆蓋區(qū)域的天線，而與客戶端裝置進(jìn)行射頻(RF)通信，并且，所述至少一個有線服務(wù)端口被配置成耦接至所述第一電力輸入和所述第二電力輸入中的至少一個輸入，以便將電力分配給耦接至所述至少一個有線服務(wù)端口的外部t旲塊。
[0012]就這一點來說，在又一實施方案中，提供一種用以分配通信和電力信號的分布式天線系統(tǒng)。所述分布式天線系統(tǒng)包括一個或多個遠(yuǎn)程單元(RU)。每個RU包括第一電力輸入以及與所述第一電力輸入電隔離的第二電力輸入，其中，所述第一電力輸入被配置成借助第一電力媒體而從配電模塊接收第一電力信號，并且所述第二電力輸入被配置成借助第二電力媒體而從所述配電模塊接收第二電力信號。每個RU也包括通信模塊和至少一個有線服務(wù)端口，其中，所述通信模塊被配置成從所述第一電力輸入和所述第二電力輸入中的至少一個輸入接收電力，以便借助界定與所述遠(yuǎn)程單元相關(guān)聯(lián)的天線覆蓋區(qū)域的天線，而與客戶端裝置進(jìn)行射頻(RF)通信，并且，所述至少一個有線服務(wù)端口被配置成耦接至所述第一電力輸入和所述第二電力輸入中的至少一個輸入，以便將電力分配給耦接至所述至少一個有線服務(wù)端口的外部模塊。
[0013]所述分布式天線系統(tǒng)還包括頭端設(shè)備，所述頭端設(shè)備包括射頻(RF)通信接口，所述RF通信接口被配置來接收用于至少一個RF通信服務(wù)的下行鏈路RF通信信號，并且在通信媒體上將所述下行鏈路RF通信信號分配給所述一個或多個遠(yuǎn)程單元。所述RU被配置成從所述頭端設(shè)備來接收所述下行鏈路RF通信信號而用于所述至少一個RF通信服務(wù)，并且將所述下行鏈路RF通信信號分配給至少一個客戶端裝置。
[0014]所述分布式天線系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述頭端設(shè)備和所述至少一個遠(yuǎn)程單元之間的配電模塊，用以將電力分配給所述至少一個遠(yuǎn)程單元。所述配電模塊包括通信接口和電源，其中，所述通信接口被配置成借助所述通信媒體而從所述至少一個遠(yuǎn)程單元進(jìn)行接收并且向其進(jìn)行傳遞，并且所述電源被配置成提供多個電力輸出。所述配電模塊還包括多個電力控制器，其各自以并聯(lián)方式連接到所述多個電力輸出中的各自輸出，以便將來自所述電源的分拆電力提供給各自電力控制器輸出，并且，每個電力控制器輸出耦接至各自電力輸出端口，其中，在第一連接配置中至少兩個電力輸出端口被配置成耦接至所述一個或多個遠(yuǎn)程單元中的單個遠(yuǎn)程單元，并且在第二配置中每個電力控制器輸出被配置成耦接至所述一個或多個遠(yuǎn)程單元中的各自遠(yuǎn)程單元。
[0015]就這一點來說，提供一種用以提供電力的方法。所述方法包括提供具有多個電力輸出的配電模塊，并且將多個電力控制器以并聯(lián)方式連接到所述多個電力輸出中的各自輸出。所述方法還包括將每個電力控制器耦接至各自電力輸出端口。在第一配置中，所述方法借助多個電力輸出端口而將電力提供給單個遠(yuǎn)程單元，并且在第二配置中，所述方法借助所述多個電力輸出端口而將電力提供給多個遠(yuǎn)程單元。
[0016]附圖示出各種實施方案，并且與說明書一起用于解釋所公開概念的原理和操作。
【附圖說明】
[0017]圖1為例示性分布式天線系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2A為可以采用圖1中分布式天線系統(tǒng)的例示性建筑基礎(chǔ)設(shè)施的部分示意性剖面圖；
[0019]圖2B為圖2A中的分布式天線系統(tǒng)的替代圖；
[0020]圖3為向分布式天線系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程單元(RU)或其它遠(yuǎn)程通信裝置提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)和RF通信服務(wù)的示意圖；
[0021]圖4為由例示性電力單元支持的例示性配電模塊的示意圖；
[0022]圖5A為系統(tǒng)級圖，其展示用以將電力供應(yīng)給單個RU的配電模塊第一配置；
[0023]圖5B為系統(tǒng)級圖，其展示用以將電力供應(yīng)給兩個RU的配電模塊第二配置；
[0024]圖6為例示性RU和遠(yuǎn)程擴(kuò)展單元的的示意圖，其中所述RU配置有用以向數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)裝置提供射頻(RF)通信服務(wù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)、外部電力的電力消耗部件；
[0025]圖7為配電模塊的內(nèi)部部件(包括電力媒體和RU)的示意圖；
[0026]圖8為配電模塊中的電力控制器的示意圖；
[0027]圖9A示出安裝有封蓋的例示性配電模塊的正面、側(cè)面透視圖；
[0028]圖9B示出圖9A中的配電模塊在封蓋拆下情況下的正面、側(cè)面透視圖；
[0029]圖9C示出圖9A中的配電模塊的后面、側(cè)面透視圖；
[0030]圖10為例示性電力單元的示意圖，其中所述例示性電力單元被配置來支持一個或多個配電模塊，以便將電力提供給分布式天線系統(tǒng)中的RU ;以及
[0031]圖11為可以包括在本文所公開的配電