[发明专利]远程无线电头的加强的电力传递的系统和方法及电力线缆

说明书

适合用于蜂窝基站的塔系统包括塔、安装在塔上的天线、安装在塔上的远程无线电头和电源。具有电源导体和回路导体的电力线缆连接在电源和远程无线电头之间。从远程无线电头分离开的分流电容单元电联接在电力线缆的电源导体和回路导体之间。

相关申请的交叉引用

本申请的权利要求在35U.S.C.§119下要求提交于2013年9月17日的美国临时专利申请号61/878,821的优先权，该申请的公开内容全文引用于此作为参考。

技术领域

本发明总体上涉及远程无线电头，并且更具体地涉及传递电力至天线塔顶部处或在远离电源的其他位置处的远程无线电头。

背景技术

蜂窝基站典型地包括无线收发装置、基带单元和一个或多个天线。无线收发装置接收来自于基带单元的数字信息和控制信号并且将该信息调制为射频(“RF”)信号，该射频信号然后通过天线而发出。该无线收发装置还接收来自于天线的RF信号并且解调这些信号并且将其提供至基带单元。基带单元将从无线收发装置接收的解调的信号处理为适合于通过回程通信系统传输的格式。基带单元还处理从回程通信系统接收的信号并且将这些被处理的信号提供至无线收发装置。设置有电源，其产生合适的直流(“DC”)电信号用于为基带单元和无线收发装置供电。该无线收发装置通常由(名义)48伏直流电源供电。

为了提高覆盖率和信号质量，在很多蜂窝基站中的天线位于塔的顶部，例如可能在大约五十至两百英寸的高度。在早期的蜂窝系统中，电源、基带单元和无线收发装置均位于塔的底部的设备盒中，以提供易于对设备进行维护、修理和/或后期升级的接口。(一个或多个)同轴线缆从设备盒布线到塔的顶部，其承载无线收发装置和天线之间的信号传输。然而，近年来，发生了变化并且无线收发装置现在典型地位于天线的顶部并且被称为远程无线电头(“RRH”)。使用远程无线电头可显著地改善由蜂窝基站发出和接收的蜂窝数据信号的质量，因为远程无线电头的使用可降低信号传输损坏和噪声。特别地，由于沿着塔向上行进的同轴线缆可能有100-100英寸或更长，在蜂窝频率(例如1.8GHz、3.0GHz等)下在同轴线缆上传输的信号中发生的信号损耗可能是相当大的。由于信号电力的该损耗，RF信号的信噪比在将无线收发装置定位在塔的底部的系统相比于远程无线电头位于塔的顶部靠近天线的蜂窝基站来说是降级的(请注意在塔的底部处的基带单元和塔的顶部处的远程无线电头之间线缆连接部中的信号损耗是小的多的，因为这些信号以基带频率传输或作为光信号在光纤线缆中传输并且然后在塔的顶部转换为RF信号)。

图1示意性地示出了常规的蜂窝基站10，其中无线收发装置实现为远程无线电头。如图1所示，蜂窝基站10包括设备盒20和塔30。设备盒20典型地位于塔30的基部，并且基带单元22和电源26位于设备盒20中。基带单元22可与回程通信系统28通信。多个远程无线电头24和多个天线32(例如三个分扇区的天线32)位于塔30的顶部。虽然塔式安装的远程无线电头24可改善信号质量，但是其还需要直流电力传递至塔30的顶部以为该远程无线电头24供电。

光纤线缆38将基带单元22连接至远程无线电头24，因为光纤链路可提供更大的带宽和更低的损耗传输。还提供电力线缆36用于将直流电力信号沿塔30向上传递至远程无线电头24。电力线缆36可包括第一隔离的电源导体和第二隔离的回路导体。光纤线缆38和电力线缆36一起设置在在混合电力/光纤“主干”线缆40中。主干线缆40可包括多个独立的电力线缆，每个电力线缆为在天线塔30的顶部处的一个相应的远程天线头24供电。主干线缆40可在其一个端部(在塔30的顶部处的端部)处包括分线盒42。来自于光纤线缆38的单独的光纤和电力线缆36的单独的导体在分线盒42处分离开并且经由分线索44(其可与主干线缆44成一体或不成一体)连接至远程天线头24，该分线索44在远程天线头24和分线盒42之间行进。同轴线缆46用于将每个远程天线头24连接至一个相应的天线32。

从电源26通过电力线缆36供应至远程天线头24的电力信号的直流电压可根据以下公式确定：