用于在蜂窝基站中提供备用电力的方法和装备技术

用于蜂窝基站天线的负载累积器包括：被配置为接收多个输入电压的多个输入端子；被配置为耦接到相应的多个塔顶装备并且被配置为向塔顶装备供应输出电压的多个输出端子；耦接到多个输入端子和多个输出端子中的相应输入端子和输出端子的多个开关；耦接到多个输入端子中的至少一个输入端子并且被配置为感测多个输入电压中的在至少一个输入端子处接收到的一个输入电压的电平的电压传感器；被配置为接收补充电压的补充输入端子；以及控制逻辑，该控制逻辑耦接到电压传感器和多个开关，并且被配置为检测供应给至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于阈值电压，并且响应于检测到供应给多个输入端子中的至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于阈值电压，将补充电压供应给多个输出端子中的相应一个输出端子。

Method and equipment for providing standby power in cellular base stations

A load accumulator for a cellular base station antenna includes: a plurality of input terminals configured to receive multiple input voltages; a plurality of output terminals configured to couple to a corresponding plurality of tower top equipment and to supply output voltages to tower top equipment; a plurality of switches coupled to corresponding input terminals and output terminals in a plurality of input terminals and multiple output terminals; and coupling to corresponding input terminals and output terminals in a plurality of output terminals. At least one input terminal of a plurality of input terminals and a voltage sensor configured to sense the level of an input voltage received at least one input terminal of a plurality of input voltages; a supplementary input terminal configured to receive supplementary voltage; and a control logic coupled to a voltage sensor and a plurality of switches, and configured to detect the supply. The supply voltage to at least one input terminal has dropped below the threshold voltage, and in response to the detection that the supply voltage to at least one of the multiple input terminals has dropped below the threshold voltage, the supplementary voltage is supplied to a corresponding output terminal in the multiple output terminals.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在蜂窝基站中提供备用电力的方法和装备对相关申请的交叉引用本申请要求于2016年5月11日提交的美国临时专利申请序列No.62/334,753的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文，如同其整体上被阐述一样。
本专利技术一般而言涉及蜂窝通信系统，并且更具体而言，涉及用于蜂窝基站的电源系统。
技术介绍
蜂窝基站通常包括无线电装置、基带单元和一个或多个天线以及其他。无线电装置接收来自基带单元的数字信息和控制信号，并将这种信息调制成通过天线发射的射频(“RF”)信号。无线电装置还从天线接收RF信号，并对这些信号进行解调并将其供应给基带单元。基带单元将从无线电装置接收到的经解调的信号处理成适合经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到的信号，并将经处理的信号供应给无线电装置。还可以提供电源，其生成用于向基带单元和无线电装置供电的合适的直流(“DC”)电力信号。例如，在当今正在使用的蜂窝系统中，无线电装置通常由(标称)48伏DC电源供电。通常还提供备用电池以在断电期间将服务维持一段有限的时间。为了增加覆盖范围和信号质量，许多蜂窝基站中的天线位于天线塔的顶部，天线塔可以是例如大约五十到二百英尺高。天线也通常安装在其它高架结构上，诸如，例如建筑物、电线杆等。直到最近，电源、基带单元和无线电装置都位于天线塔或其它高架结构底部的装备外壳中，以为装备的维护、修理和/或以后升级提供容易的访问。(一根或多根)同轴线缆从装备外壳布线到天线塔顶部，并且用于在无线电装置和天线之间运载RF信号。图1是图示常规蜂窝基站10的示意图。如图1所示，所描绘的蜂窝基站10包括装备外壳20和天线塔30。装备外壳20通常位于天线塔30的基座处，如图1所示。基带单元22、无线电装置24和电源26位于装备外壳20内。基带单元22可以与回程通信系统44通信。多个天线32(例如，三个扇形天线32-1、32-2、32-3)位于天线塔30的顶部。三根同轴线缆34(其在图1中被捆绑在一起以显示为单根线缆)将无线电装置24连接到天线32。天线32是无源(未供电的)设备，因此塔30顶部的装备都不需要电力。虽然图1的蜂窝基站10(以及后续图中示出的各种其它蜂窝基站)被示为具有单个基带单元22和无线电装置24以简化附图和描述，但是应该认识到的是，蜂窝基站通常具有多个基带单元22和无线电装置24(以及附加的天线32)，其中三个或更多个基带单元22和无线电装置24在现有技术的系统中是常见的。但是，对于可以容纳在外壳20中的设备的数量存在实际限制。近年来，发生了转变，现在，在新的或升级后的蜂窝设施中，无线电装置24更通常地位于塔30的顶部。位于塔30顶部的无线电装置通常被称为远程无线电单元或远程无线电头(“RRH”)24'。使用远程无线电头24'可以显著改善由蜂窝基站发送和接收的蜂窝数据信号的质量，因为远程无线电头24'的使用可以减少可能在无线电装置24和天线32之间的传输线中发生的信号传输损耗和噪声。具体而言，由于将位于天线塔30的基座处的无线电装置24连接到安装在天线塔30的顶部附近的天线32的同轴线缆34可以具有100-200英尺或更长的长度，因此，经这些同轴线缆34以蜂窝频率(例如，1.8GHz、3.0GHz等)发送信号时发生的信号损耗可能是显著的，因为在这些频率处同轴线缆34往往辐射RF信号能量。由于信号功率的这种损耗，因此，与具有位于塔30顶部在天线32旁边的远程无线电头24'的蜂窝基站相比，在将无线电装置24定位在天线塔30的底部的系统中，RF信号的信噪比可能会降级(注意的是，在塔30底部处的基带单元22与塔30顶部处的远程无线电头24'之间的线缆连接中的信号损耗可以小得多，因为这些信号是以基带频率或中频而不是RF频率被发送，并且因为这些信号可以经光纤线缆发送上天线塔30，光纤线缆可以展现出较低的损耗)。图2是图示根据这种较新体系架构的蜂窝基站10'的示意图。如图2所示，基带单元22和电源26仍然可以位于塔30的底部处装备外壳20中。以远程无线电头24'形式的无线电装置24位于塔30的顶部并且紧邻天线32。虽然使用塔式安装的远程无线电头24'可以改善信号质量，但是还需要将DC电力输送到塔30的顶部以向远程无线电头24'供电。如图2所示，通常光纤线缆38将基带单元22连接到远程无线电头24'(因为光纤链路可以提供更大的带宽和更低损耗的传输)，并且提供了单独的或组合的(“复合”)电力线缆36以用于将DC电力信号输送到远程无线电头24'。单独的电力线缆36通常与光纤线缆38捆绑在一起，使得它们可以一起向上布线到塔30上。在其它情况下(未示出)，混合光纤/电力干线线缆40可以沿着塔30上行。这种干线线缆40通常在其任一端上具有接线(junction)外壳，并且使用第一组数据和电力跨接(jumper)线缆将干线线缆40的接地端上的接线外壳连接到(一个或多个)基带单元22和电源26，并且使用第二组数据和电力(或组合数据/电力)跨接线缆将塔30顶部的接线外壳连接到远程无线电头24'。在蜂窝行业中发生的另一个变化是订户数量的快速增加，以及典型订户发送和接收的语音和数据流量的量急剧增加。响应于这种变化，安装在典型天线塔30上的远程无线电头24'和天线32的数量也增加，其中12个远程无线电头24'和12个或更多个天线32是当今的常见配置。而且，由于希望在大的地理区域上提供网络覆盖，因此蜂窝基站通常位于相对远的位置。为了在断电的情况下确保服务的连续性，蜂窝基站可以设置有备用电池43，该备用电池43可以在外部电源(诸如AC线路电压)被中断的情况下供应DC电力。如图2所示，备用电池43可以物理上位于外壳20中并且可以连接到电源26。当电源26检测到AC线路电力的丢失时，电源可以将来自电池43的DC信号经线缆40供应给RRH24'。此外，其它类型的无线电装备(诸如地面微波(TMW)无线电装置25)可以与远程无线电头24'一起共同位于蜂窝天线塔30上。该装备也从电源26接收电力。远程无线电头24'、地面微波收发器25和可位于塔30上的其它被供电的装备在本文中被统称为“塔顶装备”或TTE。
技术实现思路
本专利技术构思的一些实施例涉及一种用于蜂窝基站天线的负载累积器，该负载累积器包括：被配置为接收多个输入电压的多个输入端子；被配置为耦接到相应的多个塔顶装备并且被配置为向塔顶装备供应输出电压的多个输出端子；耦接到多个输入端子和多个输出端子中的相应输入端子和输出端子的多个开关；耦接到多个输入端子中的至少一个输入端子并且被配置为感测多个输入电压中的在该至少一个输入端子处接收到的一个输入电压的电平的电压传感器；被配置为接收补充电压的补充输入端子；以及控制逻辑，该控制逻辑耦接到电压传感器和多个开关，并且被配置为检测供应给至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于阈值电压，并且响应于检测到供应给多个输入端子中的至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于阈值电压，将补充电压供应给多个输出端子中的相应一个输出端子。在其它实施例中，其中控制逻辑被配置为将补充电压加到供应给多个输入端子中的至少一个输入端子的输入电压上，以形成组合输出电压并将组合输出电压供应给多个输出端子中的相应一个输出端子。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于蜂窝基站天线的负载累积器，所述负载累积器包括：多个输入端子，被配置为接收多个输入电压；多个输出端子，被配置为耦接到相应的多个塔顶装备并且被配置为向塔顶装备供应输出电压；多个开关，耦接到所述多个输入端子和所述多个输出端子中的相应输入端子和输出端子；电压传感器，耦接到所述多个输入端子中的至少一个输入端子，并且被配置为感测所述多个输入电压中的在所述至少一个输入端子处接收到的输入电压的电平；补充输入端子，被配置为接收补充电压；以及控制逻辑，耦接到所述电压传感器和所述多个开关，并且被配置为检测供应给所述至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于阈值电压，并且响应于检测到供应给所述多个输入端子中的所述至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于所述阈值电压，将所述补充电压供应给所述多个输出端子中的相应一个输出端子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.11 US 62/334,7531.一种用于蜂窝基站天线的负载累积器，所述负载累积器包括：多个输入端子，被配置为接收多个输入电压；多个输出端子，被配置为耦接到相应的多个塔顶装备并且被配置为向塔顶装备供应输出电压；多个开关，耦接到所述多个输入端子和所述多个输出端子中的相应输入端子和输出端子；电压传感器，耦接到所述多个输入端子中的至少一个输入端子，并且被配置为感测所述多个输入电压中的在所述至少一个输入端子处接收到的输入电压的电平；补充输入端子，被配置为接收补充电压；以及控制逻辑，耦接到所述电压传感器和所述多个开关，并且被配置为检测供应给所述至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于阈值电压，并且响应于检测到供应给所述多个输入端子中的所述至少一个输入端子的电源电压已经下降到低于所述阈值电压，将所述补充电压供应给所述多个输出端子中的相应一个输出端子。2.如权利要求1所述的负载累积器，其中所述控制逻辑被配置为将所述补充电压加到供应给所述多个输入端子中的所述至少一个输入端子的输入电压上以形成组合输出电压，并将所述组合输出电压供应给所述多个输出端子中的所述相应一个输出端子。3.如权利要求2所述的负载累积器，其中所述控制逻辑被配置为随时间增加所述补充电压的电平，使得当供应给所述多个输入端子中的所述至少一个输入端子的输入电压随时间下降时，所述组合电压保持稳定。4.如权利要求1所述的负载累积器，其中所述控制逻辑被配置为仅将所述补充电压供应给所述多个输出端子中的所述相应一个输出端子。5.如权利要求1所述的负载累积器，还包括耦接到所述多个输入端子中的相应输入端子的多个电压传感器。6.如权利要求1所述的负载累积器，还包括DC-DC电压转换器，所述DC-DC电压转换器被配置为接收高压输入电压并输出低压输出电压作为所述补充电压。7.如权利要求1所述的负载累积器，其中所述多个塔顶装备包括远程无线电头和/或地面微波收发器。8.如权利要求1所述的负载累积器，还包括耦接到所述补充输入端子并且被配置为供应所述补充输入电压的辅助电源。9.如权利要求8所述的负载累积器，其中所述辅助电源包括电池和耦接到所述电池的涓流充电器。10.如权利要求1所述的负载累积器，还包括电阻检测器，所述电阻检测器耦接到所述多个输入端子并且被配置为测量耦接到所述多个输入端子的输入线路的电阻。11.如权利要求1所述的负载累积器，其中所述开关包括二极管开关，所述二极管开关包括具有连接到所述至少一个输入端子的阴...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·汉雷，
申请(专利权)人：康普技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US