使用环形器网络的室外耦合器单元制造技术

本文公开了使用环形器网络的室外耦合器单元。描述了一种用于合并或分离来自多个室外单元(ODU)的发射微波信号和接收微波信号的室外耦合器单元(OCU)。通过使用环形器，OCU具有低信号损耗。OCU概念允许系统在需要时能够扩展到超过两个ODU，且可以被放置于非常接近于一个天线或多个天线的室外。

【技术实现步骤摘要】
使用环形器网络的室外耦合器单元相关申请本申请要求2014年7月7日提交的名为“OUTDOORCOUPLERUNITUTILIZINGCIRCULATORNETWORK”的美国专利申请号14/325,222的优先权，其要求2013年9月5日提交的名为“OUTDOORCOUPLERUNITUTILIZINGCIRCULATORNETWORK”的美国临时申请号61/874,275的优先权，这两个专利申请通过被引用，整个地并入本文。
本专利技术涉及用于微波无线通信的设备，且特别地，涉及室外耦合器单元设备(OCU)，该室外耦合器单元允许低损耗合并和分离到天线和数字通信网络的发射信号和来自天线和数字通信网络的接收信号。
技术介绍
微波通信系统通常包括连接到微波天线的室外单元(ODU)。微波天线被指向具有与其相连接的另一个ODU的另一个微波天线。这一对ODU和相关联的天线包含链接。ODU一般含有发射器和接收器，通过天线、客户端网络，发射器用于发射数据到另一个ODU，接收器从另一个ODU接收数据。通常，两个ODU通过混合耦合器被连接到单个天线。该混合耦合器显著增加了ODU的发射信号和接收信号的损耗，并降低了系统增益。该损耗是不期望的，因为系统增益确定了可在链接中的天线之间跨越的距离。损耗越大，则转换成在链接的网络中购买和维护更多的天线所增加的费用。混合耦合器的另一个限制是其只可以连接两个ODU。如果一个ODU在该系统中出现故障，则可能在本质上影响网络业务。此外，通过混合耦合器的ODU之间的有限的隔离可能引起干扰。
技术实现思路
室外耦合器单元(OCU)包括环形器，该环形器将多个ODU的发射信号和接收信号结合。环形器潜在地可能是同轴环形器或波导环形器，且环形器可以使用诸如同轴光缆或波导的介质彼此之间相互耦合。同轴环形器提供比混合耦合器更低损耗的信号功率传送(transfer)，而集成的波导环形器进一步降低了信号损耗。在一些实施例中，一个以上的ODU被连接到天线以便增加链接的数据吞吐量或提供保护以防止硬件故障或气体通路退化。其他的ODU可以使用诸如空间分集或交叉极化干扰消除的技术以更多地利用给定的天线带宽。其他的天线可以被安装在给定的系统中，而不是将多个ODU连接到单个天线，但成本可能过高。OCU可以被设计为支持两个以上的ODU，以增加无线通信系统的稳定性和可靠性。OCU也可以被设计为，通过添加RX和TX扩展端口，并且如果有必要的话将第二OCU串联(intandem)耦合，以用于将来的扩展。OCU可以被设计为使用一个或多个天线。一些示例性的无线通信系统包括一个OCU耦合到两个ODU、一个OCU耦合到四个ODU、和两个OCU耦合到八个ODU。ODU可以以不同的配置被耦合到OCU内的环形器，这取决于系统中有多少天线、每个天线被分配给谁、以及扩展端口是否被使用。设计OCU用于室外的优势包括其可以比室内设备放置得更靠近天线，且在某些情况下，就在天线本身上。OCU与天线之间的紧密相邻使OCU与天线之间允许短的连接以及降低RF损耗。室内系统比OCU占用更多的空间，这导致购买或租赁空间以用于无线通信系统而增加的成本。OCU还可以避免对致冷系统或人工冷却系统的需要，因为它是凭借位于室外进行通风的。而且，因为OCU只包含无源组件且没有特定频率的滤波器，所以使一个ODU下线以用于置换或维护则不需要关闭OCU。其余的一个ODU或多个ODU可以继续运行，从而避免了该链接处的网络业务的彻底关闭。OCU被设计为承受诸如风、雨、雪、潮湿和高温或低温的各种环境压力。附图说明所包含的附图，是为了提供对本专利技术的进一步的理解，且并入本文，并作为说明书的一部分，其说明了本专利技术的实施例，并且连同说明书对本专利技术的原理提供了解释。在所有附图的若干视图中，相似的参考数字指示对应的部分。图1A是利用两个ODU和混合耦合器的现有无线通信系统的示意图。图1B是利用两个ODU和中间壳体的现有无线通信系统的示意图。图2是利用两个ODU和一个OCU的示例性的无线通信系统的示意图。图3是支持两个ODU的示例性的OCU的表示，其包括同轴电缆和同轴环形器。图4是支持两个ODU的示例性的OCU的表示，其包括波导和波导环形器。图5是OCU的示例性的环形器板的发射环形器侧的表示，其包括波导和波导环形器。图6是OCU的示例性的环形器板的接收环形器侧的表示，其包括波导和波导环形器。图7A是利用根据图3中的两个ODU和一个OCU的示例性的无线通信系统的示意图。图7B是利用两个ODU和具有RX扩展端口和TX扩展端口的OCU的示例性的无线通信系统的示意图。图8是支持两个ODU且包括RX扩展端口和TX扩展端口的示例性的OCU中的环形器板的两侧的表示。图9是被设计为支持四个ODU的示例性的OCU的示意图。图10是被设计为支持四个ODU的OCU的示例性的环形器板的接收环形器侧的表示。图11是包括2个天线、四个ODU、OCU的示例性的无线通信系统的示意图，其中OCU被设计为支持四个ODU且包括可用于扩展的扩展端口。图12是包括1个天线、1个外部环形器、四个ODU、OCU的示例性的无线通信系统的示意图，其中OCU被设计为支持四个ODU且包括可用于扩展的扩展端口。图13是包括1个天线、1个外部环形器、八个ODU和两个OCU的示例性的无线通信系统的示意图，其中两个OCU中的每个都被设计为支持四个ODU且包括可用于扩展的扩展端口。图14是被设计为支持四个ODU，但没有扩展端口，且耦合到2个天线的示例性的OCU的示意图。图15是被设计为支持四个ODU，但没有扩展端口，且耦合到1个天线的示例性的OCU的示意图。图16是用于发射来自室外耦合单元的信号的方法的流程图。图17是在室外耦合单元接收信号的方法的流程图。具体实施方式现在将更详细地参照在附图中所说明的实施例、示例。在以下详细的描述中，大量的非限制性的具体细节被阐述，这是为了协助理解本文所展示的主题。然而，对于本领域的普通技术人员将明显的是，各种可选的方式可以被使用而不脱离本专利技术的范围，且主题可以被实践而无需这些具体的细节。例如，对于本领域的普通技术人员而言，将明显的是，本文所展示的主题可以被实施于许多类型的无线通信系统。图1A是现有微波无线通信系统100的示意图，所述系统100包括两个ODU(室外单元)104和108，这两个ODU(室外单元)104和108被附接到混合耦合器106，混合耦合器106利用柔性波导110连接到天线102。混合耦合器106被用于微波无线通信系统以分离所接收的信号且合并发射信号。混合耦合器106或者是平衡的或者是非平衡的。平衡的混合耦合器将信号分成两个近似功率的信号。非平衡的混合耦合器将信号分成两个不同功率的信号。由平衡的混合耦合器引起的每个ODU的TX信号和RX信号的损耗通常是3.5-4dB。由非平衡的混合耦合器引起的对一个ODU的损耗通常是1.5-2dB，而对于另一个ODU的损耗通常是6.5-7.0dB。在一些实施例中，混合耦合器106和其一对ODU104与108被附接到天线102，这缩短了柔性波导110的长度。在现有无线通信系统100的一些实施例中，ODU104或者ODU108可以作为备份系统来运行。这个系统中的每个ODU都包含被连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室外无线通信系统，包括：一个或多个室外耦合器单元；一个或多个室外单元，所述一个或多个室外单元被耦合于所述一个或多个室外耦合器单元，其中每个室外单元包括一个或多个发射器、一个或多个接收器、一个或多个发射滤波器、和一个或多个接收滤波器；以及一个或多个天线，所述一个或多个天线被耦合于所述一个或多个室外耦合器单元。

【技术特征摘要】
2013.09.05 US 61/874,275;2014.07.07 US 14/325,2221.一种室外无线通信系统，包括：一个或多个室外耦合器单元；一个或多个室外单元，所述一个或多个室外单元被耦合于所述一个或多个室外耦合器单元，其中每个室外单元包括一个或多个发射器、一个或多个接收器、一个或多个发射滤波器、和一个或多个接收滤波器；以及一个或多个天线，所述一个或多个天线被耦合于所述一个或多个室外耦合器单元；其中，所述室外耦合器单元包括：第一ODU接口模块，所述第一ODU接口模块包括一个或多个信号通信端口；第二ODU接口模块，所述第二ODU接口模块包括一个或多个信号通信端口；以及环形器壳体，所述环形器壳体包括彼此相互耦合的多个环形器，且所述多个环形器被耦合于所述第一ODU接口模块的所述信号通信端口和所述第二ODU接口模块的所述信号通信端口；其中：所述第一ODU接口模块的所述信号通信端口包括第一发射端口和第一接收端口；所述第二ODU接口模块的所述信号通信端口还包括第二发射端口和第二接收端口；以及所述环形器壳体包括三个环形器，使得第一环形器将来自所述第一发射端口的发射信号和来自所述第二发射端口的发射信号合并，第二环形器将所接收的信号分离且发送到所述第一接收端口和所述第二接收端口，且第三环形器被通信地耦合于所述第一环形器和所述第二环形器以通过天线端口将信号引导到天线以及引导来自天线的信号；或者，所述第一ODU接口模块的所述信号通信端口包括第一发射端口、第一接收端口、第二发射端口和第二接收端口；所述第二ODU接口模块的所述信号通信端口还包括第三发射端口、第三接收端口、第四发射端口和第四接收端口；以及所述环形器壳体包括多个环形器，使得每个发射端口和接收端口被耦合于一个环形器，且至少一个环形器被耦合于至少一个天线。2.根据权利要求1所述的系统，其中，相应的天线通过所述一个或多个室外耦合器单元外部的环形器被耦合于所述一个或多个室外耦合器单元中的一个室外耦合器单元。3.根据权利要求1所述的系统，其中：四个室外单元被耦合于相应的室外耦合器单元，其中每个室外单元被调谐到不同的频率信道；以及一个或多个天线被耦合于所述相应的室外耦合器单元。...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德文·尼利斯，沈颖，
申请(专利权)人：中兴通讯美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US