CN108476030A - 高度集成的智能集群微波数字无线电架构 - Google Patents

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Abstract

通过引入这种两信道聚合RFU架构，提出了一系列新的集群配置。与现有的跟踪无线电配置相比，这种两信道聚合无线电架构具有以下主要优点：紧凑型4+0、6+0和N+0集群无线电架构；创新的紧凑型2+2 XPIC集群无线电架构；新的2+0备用无线电架构；非常紧凑的N+0和N+N无线电架构；5.多种更高阶N+0和N+N XPIC紧凑配置的可行性；整个集群无线电设备可以直接安装到天线的可行性和可能性，通过移除天线和传统集群无线电设备之间的这个柔性波导而大大提高了整个***增益。具有两信道聚合调制解调器的单个两信道聚合RFU最多可支持4个56MHzRF信道。通过4096 QAM调制，单个RFU可以支持高达2.5Gbits/s的吞吐量。

Description

高度集成的智能集群微波数字无线电架构
技术领域
本申请大体上涉及无线通信，且特别涉及高度集成的智能集群微波数字无线电架构。
背景
常规的集群(trunking)微波无线电消耗大量的功率和空间。但目前高水平的电子集成使得整个集群无线电***有可能立在杆上。此外，两信道聚合无线电单元架构的到来可以帮助开发更紧凑且简洁的集群微波无线电***，使得骨干运营商可因其微波无线电掩蔽所的减少的空间和功率需求而大幅节省运营开支。
概述
本申请的目的是提供一种高度集成的智能集群微波数字无线电架构。通过引入这种两信道聚合射频单元(RFU)架构，提出了一系列新的集群配置。
根据本申请的一些实施例，一种N+0集群无线电设备包括：天线；多个两信道聚合射频单元，每个两信道聚合射频单元包括来自组合成第一公共射频链的一对发射器的两个信道、来自分离自第二公共射频链的一对接收器的两个信道、以及耦合到两对信道的集成环行器；以及具有多个端子的输出耦合单元，其中每个端子耦合到相应两信道聚合射频单元的集成环行器和天线中的一个。
根据本申请的一些实施例，一种2+2XPIC集群无线电设备包括：天线；多个两信道聚合射频单元，每个两信道聚合射频单元包括来自组合成第一公共射频链的一对发射器的两个信道、来自分离自第二公共射频链的一对接收器的两个信道、以及耦合到两对信道的集成环行器；以及具有多个端子的正交模转换器(orthomode transducer)，其中每个端子耦合到相应的两信道聚合射频单元的集成环行器和天线中的一个。
根据本申请的一些实施例，一种2+0备用无线电设备包括：天线；第一两信道聚合射频单元和第二两信道聚合射频单元，每个两信道聚合射频单元包括来自组合成第一公共射频链的一对发射器的两个信道、来自分离自第二公共射频链的一对接收器的两个信道、以及耦合到两对信道的集成环行器；以及具有多个端子的耦合器，其中每个端子耦合到相应的两信道聚合射频单元的集成环行器和天线中的一个。
附图说明
被包括以提供对实施例的进一步理解并被并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出了所描述的实施例，并与说明书一起用于解释基本原理。相同的参考数字指的是相应的部分。
图1是示出根据本申请的一些实施例的具有两信道聚合的射频单元(RFU)的框图。
图2是示出根据本申请的一些实施例的使用两信道聚合的RFU的4+0集群无线电设备的框图。
图3示出了根据本申请的一些实施例的4+0集群无线电设备的分解图。
图4示出了根据本申请的一些实施例的使用两信道聚合RFU的2+2XPIC集群无线电***。
图5是根据本申请的一些实施例的2+0热备用配置的框图。
图6描绘了根据本申请的一些实施例的新的双信道调制解调器配置。
图7示出了根据本申请的一些实施例的：(a)使用双信道调制解调器和聚合双RF信道的2+0配置；以及(b)使用双信道调制解调器和单个RF信道的2+0配置。
图8示出了根据本申请的一些实施例的使用两信道聚合调制解调器的3+0配置。
图9示出了根据本申请的一些实施例的使用两信道聚合调制解调器的4+0配置。
图10示出了根据本申请的一些实施例的使用双信道调制解调器的6+0配置。
图11示出了根据本申请的一些实施例的使用双信道调制解调器的4+4XPIC配置。
图12示出了根据本申请的一些实施例的使用双信道调制解调器的4+0备用配置。
详细描述
现在将详细参考实施例，实施例的示例在附图中示出。在下面的详细描述中，阐述了许多非限制性的具体细节，以便帮助理解本文提出的主题。但是，对于本领域的普通技术人员将明显的是，在不脱离权利要求的范围的情况下可以使用各种替代方案，并且可以在没有这些具体细节的情况下实践该主题。现在参考附图，提供了其中可实现说明性实施例的数据处理环境的示例性框图。应认识到，这些图仅为示例性并不旨在断言或暗示关于其中可实施不同实施例的环境的任何限制。可对所描绘的环境做出许多修改。
图1描绘了根据本申请的一些实施例的两信道聚合射频单元(RFU)300。如图1所示，存在两条电缆310和320，其将RFU 300直接连接到室内单元(IDU)(未在图1中示出)中的两个调制解调器卡。来自发射器330和340的两个信道被组合成公共RF链，然后到天线输出。类似地，对于接收器侧，天线接收来自另一个ODU(未在图1中示出)处一个RF链中组合的两个信道的信号，然后将这些信号分成两个基带Rx信号。请注意，两个信道可以是并排的或者有一定的信道间隔。如图1所示，RFU300包括集成环行器370，其在发射器(Tx)和接收器(Rx)之间提供更好的隔离并且在天线端口处提供更好的回波损耗，且放宽对于Tx和Rx滤波器两者的抑制要求。
图2示出了根据本申请的一些实施例的使用两信道聚合RFU架构的4+0集群无线电***。如图2所示，每个RFU承载两个RF信道，并且4+0集群无线电***只需要两个RFU。在这种4+0集群配置中，输出耦合单元(OCU)是环行器。图3示出了这个提出的4+0集群无线电***的分解图。
利用这种两信道聚合无线电架构，在图4中示出了一种新的紧凑型2+2交叉极化干扰消除(XPIC)集群无线电架构。注意，图2中所示的环行器被图4中的正交模转换器(OMT)代替。但是类似于上面结合图2描述的4+0RFU配置，尺寸和重量的显著减小使得直接将这种新提出的2+2XPIC集群***与天线集成成为可能。
图5描绘了使用两信道聚合无线电架构的2+0备用配置的框图。在该示例中，RFU_1在正常模式下运行并传输单载波或双载波。RFU_2处于静默模式。每当RFU_1中出现故障时，RFU_2就会开启并作为***备用信道工作。RFU_1和RFU_2通过相等或不等的耦合器连接。
类似于两个聚合RF信道配置，图6描绘了新的双信道调制解调器配置。调制解调器可以具有来自每个调制解调器输出的双信道或两聚合信道。图7示出了(a)使用双信道调制解调器和聚合的双RF信道的2+0配置、(b)使用双信道调制解调器和单个RF信道的2+0配置。
图8示出了使用该双调制解调器配置的3+0配置。第一RF输入来自双信道调制解调器，以及第二RF输入来自单信道调制解调器。图9示出了具有该双信道调制解调器的类似的4+0配置。与图2中所示的4+0集群无线电设备相比，这种4+0配置仅使用一个RFU。不需要第二RFU或外部环行器。换句话说，单个RFU最多可以支持4个RF信道。
图10示出了具有该双信道调制解调器的6+0配置。此外，使用这种两信道聚合调制解调器，N+N配置变得非常紧凑，并大大节省了成本和空间。
图11示出了4+4XPIC配置的示例。一个无线电在垂直方向上提供4-信道聚合无线电，以及另一个无线电在水平方向上提供相同的4-信道聚合无线电。
图12示出了4+0备用配置。在正常操作中，一个4信道RFU正在工作，而另一个4信道RFU被静默并作为备用RFU。在工作的RFU中出现任何硬件故障的情况下，第二个RFU将作为硬件更换而启动，同时修复或更换第一个故障的单元。
使用这种双聚合调制解调器概念，单个两信道聚合的RFU最多可支持4个信道。通过使用两信道聚合的调制解调器和两信道聚合的RFU的这种组合，以下限制适用：
●双调制解调器输出的总带宽需要小于112MHz；
●每个RF输出的四个信道的总带宽需要小于ADAD有效带宽；
●每个RF信道的Pout(假设每个RF链有4个信道)将比单个信道的最大Pout小6dB。
对本申请的描述出于说明和描述的目的而被提供，且并不旨在是穷尽性的或将本发明限定到所公开的形式。许多修改和变型对于本领域的普通技术人员来说将是明显的。对实施例的选择和描述，是为了最好地解释本发明的原理、实际应用，并使本领域的普通技术人员能够以适合所设想的特定用途的各种修改来理解本发明的各种实施例。
本文的实施例的描述中所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不意在限制权利要求的范围。除非上下文另有清楚的说明，否则如在实施例和所附的权利要求的描述中所用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述”意在同样包括复数形式。还将理解的是，如在本文中所用的术语“和/或”是指并包括一个或更多个相关联的所列出的项目的任何的和所有的可能的组合。应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指代所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。
还将理解的是，尽管术语第一、第二等在本文可用于描述各个元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语只是用来将一个元件与另一个区分开。例如，在不脱离实施例的范围的情况下，第一端口可以被称为第二端口，而第二端口可以类似地被称为第一端口。第一端口和第二端口都是端口，但它们不是相同的端口。
受益于前述描述和相关联附图中呈现的教导的本领域技术人员将会想到对本文描述的实施例的许多修改和替代的实施例。因此，应当理解的是，权利要求的范围不限于所公开的实施例的特定示例，并且修改和其他实施例旨在被包括在所附权利要求的范围内。虽然在本文中采用了特定的术语，但它们仅在通用的和描述性的意义上使用，而不是为了限制的目的。
实施例之所以被选择和描述是为了最好地解释根本原理及其实际应用，并由此使得本领域的技术人员能够采用适用于预期的特定用途的各种修改来利用根本原理和各个实施例。

Claims (7)

1.一种N+0集群无线电设备，包括：
天线；
多个两信道聚合射频单元，每个两信道聚合射频单元包括来自组合成第一公共射频链的一对发射器的两个信道、来自分离自第二公共射频链的一对接收器的两个信道、以及耦合到两对信道的集成环行器；以及
具有多个端子的输出耦合单元，其中每个端子耦合到所述天线和相应的两信道聚合射频单元的所述集成环行器中的一个。
2.根据权利要求1所述的N+0集群无线电设备，其中，每个两信道聚合射频单元还包括：
电缆接口；
射频处理部分；和
天线耦合部分，其中：
所述电缆接口包括两根电缆，每根电缆被配置成接收来自远程室内微波无线电设备处的调制解调器输出的模拟中频信号；
所述射频处理部分被配置为将两个所述模拟中频信号处理成一个模拟射频信号；以及
所述天线耦合部分包括用于连接到所述输出耦合单元并使用所述天线发射所述模拟射频信号的共面环行器。
3.一种2+2XPIC集群无线电设备，包括：
天线；
多个两信道聚合射频单元，每个两信道聚合射频单元包括来自组合成第一公共射频链的一对发射器的两个信道、来自分离自第二公共射频链的一对接收器的两个信道、以及耦合到两对信道的集成环行器；以及
具有多个端子的正交模转换器，其中每个端子耦合到所述天线和相应的两信道聚合射频单元的所述集成环行器中的一个。
4.根据权利要求3所述的2+2XPIC集群无线电设备，其中，每个两信道聚合射频单元还包括：
电缆接口；
射频处理部分；和
天线耦合部分，其中：
所述电缆接口包括两根电缆，每根电缆被配置为接收来自远程室内微波无线电设备处的调制解调器输出的模拟中频信号；
所述射频处理部分被配置为将两个所述模拟中频信号处理成一个模拟射频信号；以及
所述天线耦合部分包括用于连接到所述输出耦合单元并使用所述天线发射所述模拟射频信号的共面环行器。
5.一种2+0备用无线电设备，包括：
天线；
第一两信道聚合射频单元和第二两信道聚合射频单元，每个两信道聚合射频单元包括来自组合成第一公共射频链的一对发射器的两个信道、来自分离自第二公共射频链的一对接收器的两个信道、以及耦合到两对信道的集成环行器；以及
具有多个端子的耦合器，其中每个端子耦合到所述天线和相应的两信道聚合射频单元的所述集成环行器中的一个。
6.根据权利要求5所述的2+0备用无线电设备，其中，每个两信道聚合射频单元还包括：
电缆接口；
射频处理部分；和
天线耦合部分，其中：
所述电缆接口包括两根电缆，每根电缆被配置成接收来自远程室内微波无线电设备处的调制解调器输出的模拟中频信号；
所述射频处理部分被配置为将两个所述模拟中频信号处理成一个模拟射频信号；以及
所述天线耦合部分包括用于连接到所述输出耦合单元并使用所述天线发射所述模拟射频信号的共面环行器。
7.根据权利要求5所述的2+0备用无线电设备，其中，所述第一两信道聚合射频单元在正常模式下运行，并且所述第二两信道聚合射频单元在静默模式下运行。
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