用于分布式天线系统的配电模块,以及相关的电力单元、部件、系统和方法
【专利说明】用于分布式天线系统的配电模块，以及相关的电力单元、部件、系统和方法
[0001]优先权申请
[0002]本申请根据专利法主张2012年9月25日提交的美国申请第13/626，371号的优先权权益，所述申请的内容是本申请的基础并且以全文引用的方式并入本文。
技术领域
[0003]本公开的技术涉及在分布式天线系统中将电力分配给远程单元。
【背景技术】
[0004]无线通信正在迅速发展，由此对高速移动数据通信的需求不断增长。举例来说，所谓的“无线保真”或“WiFi”系统和无线局域网络(WLAN)正部署在许多不同类型的区域中(例如，咖啡店、机场、图书馆等)。分布式通信或天线系统与称为“客户端”的无线装置相通信，所述无线装置必须存在于无线范围内或“小区覆盖区域”内，以便与存取点装置相通信。
[0005]一种用以部署分布式天线系统的方法包括使用射频(RF)天线覆盖区域，也称为“天线覆盖区域”。天线覆盖区域可以具有(例如)处于几米直至二十米范围中的半径。将多个存取点装置进行组合会建立天线覆盖区域阵列。因为天线覆盖区域各自覆盖较小区域，所以通常每个天线覆盖区域只有几个用户(客户端)。这允许最小化无线系统用户之间所共享的RF带宽量。可能需要在建筑或其它设施中提供天线覆盖区域，以便向所述建筑或设施内的客户端提供分布式天线系统存取。然而，可能需要采用光纤来分配通信信号。光纤的益处包括增加的带宽。
[0006]一种用以建立天线覆盖区域的分布式天线系统，包括在电导体媒体(如同轴电缆或双芯绞合线)上分配RF通信信号。另一种用以建立天线覆盖区域的分布式天线系统(称为“光载无线通信系统”或“RoF”)，利用光纤上所发送的RF通信信号。这两种系统都可以包括耦接至多个远程单元(RU)的头端设备，所述远程单元可以包括天线并且可以称为RU。这些RU各自提供天线覆盖区域。这些RU可以各自包括耦接至天线的RF收发器，以便无线地传输RF通信信号，其中这些RU通过通信媒体而耦接至头端设备。远程单元中的RF收发器对于RF通信信号来说是透明的。RU中的天线也从天线覆盖区中的客户端接收RF (也就是，电磁辐射)。然后，RF信号在通信媒体上发送到头端设备。在光纤或RoF分布式天线系统中，RU通过光电(0/E)转换器，而将来自光纤下行链路的传入光学RF信号转换成电学RF信号，所述电学RF信号随后传递给RF收发器。RU也通过电光(E/0)转换器，而将通过天线从客户端所接收的电学RF通信信号转换成光学RF通信信号。然后，所述光学RF信号在光纤上行链路上发送给头端设备。
[0007]RU包含电力消耗部件(诸如，RF收发器)，以便传输和接收RF通信信号，因而需要电力来运行。在基于光纤的分布式天线系统的情况下，RU可以包含0/E和E/0转换器，其也需要电力来运行。举例来说，RU可以包含外壳，所述外壳包括电源，以便在RU上本端向RU提供电力。电源可以被配置成连接到电源(如交流(AC)电源)，并且将AC电力转换成直流(DC)电力信号。或者，电力可以从远程电源提供给RU。远程电源可以被配置来向多个RU提供电力。可能需要在可轻易插入外壳中或者轻易从外壳拆下的模块化单元或装置中提供这些电源，以便提供电力。提供模块化配电模块，会允许更为轻易地按照需要而为分布式天线系统配置电力。举例来说，可以提供远程定位的电力单元，其包含多个端口或槽位，以便允许多个配电模块插入其中。电力单元可以具有允许在电导体媒体上向RU提供电力的端口。因此，当配电模块在电力单元中插入到对应于给定RU的端口或槽位中时，来自配电模块的电力便供应给RU。
[0008]RU也可以提供有线通信端口或提供其它服务，这些端口或服务中的每一者都可能需要在RU进行电力消耗。美国的法规要求在电导体媒体上不得提供超过100瓦特的电力。然而，某些RU可能需要超过100瓦特的电力来支持RU内的所有服务。
【发明内容】
[0009]详细描述中所公开的实施方案包括分布式天线系统(DAS)中的配电模块。也公开相关的电力单元、部件和方法。在本文所公开的实施方案中，所述配电模块可以安装在电力单元中并且连接到所述电力单元，用以将电力提供给电力消耗DAS部件，如作为非限制性示例的远程单元(RU)。所述RU可以包括天线，并且有时可以称为远程天线单元或RAU。来自所述配电模块的电力会分配给连接到所述配电模块的任何电力消耗DAS部件，包括但不限于远程单元。所述配电模块将电力分配给所述电力消耗DAS部件，以便为所述电力消耗DAS部件中的电力消耗部件提供电力。在第一配置中，所述配电模块使用两条电力链路来向单个RU提供电力。在第二配置中，所述配电模块使用两条电力链路来向两个RU提供电力。以这种方式，可以达到对电力链路上的电力限制的法规要求，而同时仍然在需要的情况下向RU提供超过100W的电力。
[0010]就这一点来说，在一个实施方案中，提供一种在分布式天线系统中使用的远程单元。所述远程单元包括第一电力输入以及与所述第一电力输入电隔离的第二电力输入，其中，所述第一电力输入被配置成借助第一电力媒体而从配电模块接收第一电力信号，并且所述第二电力输入被配置成借助第二电力媒体而从所述配电模块接收第二电力信号。所述远程单元还包括通信模块和至少一个有线服务端口，其中，所述通信模块被配置成从所述第一电力输入和所述第二电力输入中的至少一个输入接收电力，以便借助界定与所述远程单元相关联的天线覆盖区域的天线，而与客户端装置进行射频(RF)通信，并且，所述至少一个有线服务端口被配置成耦接至所述第一电力输入和所述第二电力输入中的至少一个输入，以便将电力分配给耦接至所述至少一个有线服务端口的外部模块。
[0011]就这一点来说，在另一实施方案中，提供一种分布式通信系统。所述分布式通信系统包括用以分配电力的配电模块。所述配电模块包括电源和多个电力控制器，其中，所述电源被配置来提供多个电力输出，并且所述多个电力控制器各自以并联方式连接到所述多个电力输出中的各自输出，以便将来自所述电源的分拆电力提供给各自电力控制器输出。每个电力控制器输出耦接至各自电力输出端口，在第一连接配置中至少两个电力输出端口被配置成耦接至单个远程单元，并且在第二配置中每个电力控制器输出被配置成耦接至各自远程单元。所述分布式通信系统也包括远程单元(RU)。所述RU包括第一电力输入以及与所述第一电力输入电隔离的第二电力输入，其中，所述第一电力输入被配置成借助第一电力媒体而从配电模块接收第一电力信号，并且所述第二电力输入被配置成借助第二电力媒体而从所述配电模块接收第二电力信号。所述RU也包括通信模块和至少一个有线服务端口，其中，所述通信模块被配置成从所述第一电力输入和所述第二电力输入中的至少一个输入接收电力，以便借助界定与所述远程单元相关联的天线覆盖区域的天线，而与客户端装置进行射频(RF)通信，并且，所述至少一个有线服务端口被配置成耦接至所述第一电力输入和所述第二电力输入中的至少一个输入，以便将电力分配给耦接至所述至少一个有线服务端口的外部t旲块。
[0012]就这一点来说，在又一实施方案中，提供一种用以分配通信和电力信号的分布式天线系统。所述分布式天线系统包括一个或多个远程单元(RU)。每个RU包括第一电力输入以及与所述第一电力输入电隔离的第二电力输入，其中，所述第一电力输入被配置成借助第一电力媒体而从配电模块接收第一电力信号，并且所述第二电力输入被配置成借助第二电力媒体而从所述配电模块接收第二电力信号。每个RU也包括通信模块和至少一个有线服务端口，其中，所述通信模块被配置成从所述第一电力输入和所述第二电力输入中的至少一个输入接收电力，以便借助界定与所述远程单元相关联的天线覆盖区域的天线，而与客户端装置进行射频(RF)通信，并且，所述至少一个有线服务端口被配置成耦接至所述第一电力输入和所述第二电力输入中的至少一个输入，以便将电力分配给耦接至所述至少一个有线服务端口的外部模块。
[0013]所述分布式天线系统还包括头端设备，所述头端设备包括射频(RF)通信接口，所述RF通信接口被配置来接收用于至少一个RF通信服务的下行链路RF通信信号，并且在通信媒体上将所述下行链路RF通信信号分配给所述一个或多个远程单元。所述RU被配置成从所述头端设备来接收所述下行链路RF通信信号而用于所述至少一个RF通信服务，并且将所述下行链路RF通信信号分配给至少一个客户端装置。
[0014]所述分布式天线系统还包括设置在所述头端设备和所述至少一个远程单元之间的配电模块，用以将电力分配给所述至少一个远程单元。所述配电模块包括通信接口和电源，其中，所述通信接口被配置成借助所述通信媒体而从所述至少一个远程单元进行接收并且向其进行传递，并且所述电源被配置成提供多个电力输出。所述配电模块还包括多个电力控制器，其各自以并联方式连接到所述多个电力输出中的各自输出，以便将来自所述电源的分拆电力提供给各自电力控制器输出，并且，每个电力控制器输出耦接至各自电力输出端口，其中，在第一连接配置中至少两个电力输出端口被配置成耦接至所述一个或多个远程单元中的单个远程单元，并且在第二配置中每个电力控制器输出被配置成耦接至所述一个或多个远程单元中的各自远程单元。
[0015]就这一点来说，提供一种用以提供电力的方法。所述方法包括提供具有多个电力输出的配电模块，并且将多个电力控制器以并联方式连接到所述多个电力输出中的各自输出。所述方法还包括将每个电力控制器耦接至各自电力输出端口。在第一配置中，所述方法借助多个电力输出端口而将电力提供给单个远程单元，并且在第二配置中，所述方法借助所述多个电力输出端口而将电力提供给多个远程单元。
[0016]附图示出各种实施方案，并且与说明书一起用于解释所公开概念的原理和操作。
【附图说明】
[0017]图1为例示性分布式天线系统的示意图；
[0018]图2A为可以采用图1中分布式天线系统的例示性建筑基础设施的部分示意性剖面图；
[0019]图2B为图2A中的分布式天线系统的替代图；
[0020]图3为向分布式天线系统中的远程单元(RU)或其它远程通信装置提供数字数据服务和RF通信服务的示意图；
[0021]图4为由例示性电力单元支持的例示性配电模块的示意图；
[0022]图5A为系统级图，其展示用以将电力供应给单个RU的配电模块第一配置；
[0023]图5B为系统级图，其展示用以将电力供应给两个RU的配电模块第二配置；
[0024]图6为例示性RU和远程扩展单元的的示意图，其中所述RU配置有用以向数字数据服务装置提供射频(RF)通信服务、数字数据服务、外部电力的电力消耗部件；
[0025]图7为配电模块的内部部件(包括电力媒体和RU)的示意图；
[0026]图8为配电模块中的电力控制器的示意图；
[0027]图9A示出安装有封盖的例示性配电模块的正面、侧面透视图；
[0028]图9B示出图9A中的配电模块在封盖拆下情况下的正面、侧面透视图；
[0029]图9C示出图9A中的配电模块的后面、侧面透视图；
[0030]图10为例示性电力单元的示意图，其中所述例示性电力单元被配置来支持一个或多个配电模块，以便将电力提供给分布式天线系统中的RU ;以及
[0031]图11为可以包括在本文所公开的配电