用于固定无线网络的多功能、软件可配置装置制造方法及图纸

描述涉及无线网络装置的技术，所述无线网络装置具有通过软件配置支持多个装置角色的单个硬件架构。一种无线网络装置包括具有RF连接器的外壳和电路板，所述电路板具有耦合至内部天线的第一无线电和经由所述RF连接器耦合至外部天线的第二无线电。所述外部天线安装在建筑物的外表面上并经由RF电缆耦合至所述RF连接器。所述无线网络装置经由所述第一天线在所述第一无线电与第二装置的无线电之间建立第一无线链路，以及经由所述第二天线在所述第二无线电与第三装置的无线电之间建立第二无线链路。所述第二装置可以是编程为作为网关操作的第二无线网络装置，所述网关安装在所述建筑物外部。所述第三装置位于所述建筑物内，可以是客户驻地设备(CPE)站或无线端点装置。所述无线网络装置、所述第二无线网络装置和所述CPE站中的每一个都包括相同的硬件。CPE站中的每一个都包括相同的硬件。CPE站中的每一个都包括相同的硬件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于固定无线网络的多功能、软件可配置装置

技术介绍

[0001]大量且不断增长的用户正在通过消费例如音乐、电影、图像、电子书等数字媒体项目来享受娱乐。用户使用各种电子装置来消费这些媒体项目。这些电子装置(本文称为端点装置、用户装置、客户端、客户端装置或用户设备)中，有电子书阅读器、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、便携式媒体播放器、平板计算机、上网本、膝上型计算机等。这些电子装置与通信基础设施进行无线通信，以实现数字媒体项目的消费。为了与其他装置无线地通信，这些电子装置包括一个或多个天线。
附图说明
[0002]本专利技术将从以下给出的详细描述和本专利技术的各个实施方案的附图中得到更充分的理解，然而，这些附图不应被理解为将本专利技术限制于特定的实施方案，而是仅用于解释和理解。
[0003]图1是示出根据一个实施方案的用于固定无线网络的多功能、软件可配置网络装置的简化硬件架构的框图。
[0004]图2是示出根据一个实施方案的固定无线网络中的多功能、软件可配置网络装置的各种使用的图表。
[0005]图3是根据一个实施方案的被配置为家庭单元(IHU)的无线网络装置的框图。
[0006]图4示出根据一个实施方案的被配置为客户IHU的无线网络装置。
[0007]图5是根据一个实施方案的被配置为公共区域网关(CA
‑
GW)的无线网络装置的框图。
[0008]图6示出根据一个实施方案的被配置为CA
‑
GW的无线网络装置。
[0009]图7是根据一个实施方案的被配置为室外站(STA)的无线网络装置的框图。
[0010]图8示出根据一个实施方案的被配置为室外STA的无线网络装置，其中外部定向天线设置在客户驻地的窗户上。
[0011]图9是根据一个实施方案的被配置为基站装置、中继装置或网关装置的室外单元(ODU)的无线网络装置的框图。
[0012]图10示出根据一个实施方案的在多扇区基站中继(BS/RL)模式、多扇区GW模式和混合模式中被配置为ODU的三个无线网络装置。
[0013]图11是根据另一实施方案的部署在多住宅单元(MDU)处的网络装置的网络图。
[0014]图12是根据一个实施方案的具有星形拓扑中的三种节点类型的无线网络的网络图。
[0015]图13示出根据一个实施方案的无线网络的示例性节点配置。
[0016]图14是根据一个实施方案的电子装置的框图，所述电子装置可以被配置为作为如本文所述的多个装置功能中的一个操作。
具体实施方式
[0017]描述涉及无线网络装置的技术，所述无线网络装置具有通过软件配置支持多个装置角色的单个硬件架构。2.4GHz和5GHz工业、科学和医疗(ISM)无线电频带允许未经许可的无线通信。由于其未经许可的性质，许多短距离、低功率无线通信系统在这些频带中操作。因此，在包括印度的各种位置中，取消许可的频谱有限(例如，2.4GHz ISM和5GHz U
‑
NII频带)。本文描述各种装置，包括在2.4GHz和5GHz U
‑
NII
‑
1频带中操作的无线局域网(WLAN)无线电并利用各种WLAN协议，例如协议(例如，802.11n、802.11ac等)。无线电可以利用2x2空间复用多输入多输出(MIMO)和从20MHz到40MHz的信道带宽。无线电可以看到所有5.x GHz信道，包括动态频率选择(DFS)信道，并且可以在高达36dBmi的等效全向辐射功率(EIRP)下运行，这具体取决于信道。本文描述的装置可以部署在无线网络中，所述无线网络在互联网服务提供商(ISP)入口到订户之间具有分层拓扑。在各种实施方案中，无线网络在逻辑上被组织为级联星形拓扑，如下面更详细描述。
[0018]本文描述的网络架构能够为客户大规模提供视频点播(VoD)和互联网服务。本文描述的网络架构可以部署在具有有限的传统ISP基础设施的区域(例如，印度)中。这些服务可以通过本文描述的网络架构中的有线入口、无线连接和分层内容缓存的组合来实现。如本文所述，网络架构包括用于使用有线和无线链路向客户分发VoD和互联网服务的技术。网络装置被组织成称为节点的三个逻辑单元：基站节点(BSN)、中继节点(RLN)和客户驻地设备(CPE)节点(也称为家庭接入节点(HAN))。每个节点都支持独特的一组网络功能。CPE节点为家庭客户装置(FireTV、膝上型计算机)提供与室外无线接入网络的连接。RLN聚合来自CPE的无线接入流量，并通过无线分布网络将此数据传回中央BSN。BSN将RLN无线分布和本地无线接入流量聚合到光纤入口点。节点处的装置可以被制造为通用装置类型，并根据以下装置角色中的任一个进行编程：路由器(RT)角色、基站(BS)角色、网关(GW)角色、中继器(RL)角色或客户站(STA)角色。
[0019]在一个实施方案中，具有单个硬件架构的无线网络装置可以包括具有RF连接器的外壳和电路板，所述电路板具有耦合至内部天线的第一无线电和经由RF连接器耦合至外部天线的第二无线电。第二天线安装在住宅单元(即建筑物)的第一外表面上并经由RF电缆耦合至RF连接器。无线网络装置可以安装在建筑物的第二外表面上，例如客户驻地的阳台上。或者，无线网络装置可以安装到建筑物的柱子或其他结构。无线网络装置经由第一天线在第一无线电与第二装置的无线电之间建立第一无线链路，以及经由第二天线在第二无线电与第三装置的无线电之间建立第二无线链路。第二装置可以是编程为作为网关操作的第二无线网络装置，网关安装在住宅单元的外部。网关可以安装到建筑物的第三外表面，例如建筑物的屋顶上。或者，网关可以安装到从建筑物伸出的柱子等。还应注意，在一些情况下，第二无线网络装置可以编程为操作混合模式装置(例如，BS/RL+GW)(也称为混合装置)。位于住宅单元内的第三装置可以是CPE站或无线端点装置。无线网络装置、第二无线网络装置和CPE站中的每一个都包括相同的硬件，如下面关于图1至图12所描述。本文描述的装置可以部署在级联星形拓扑中，如关于图13至图14所示出和描述。
[0020]图1是示出根据一个实施方案的用于固定无线网络的多功能、软件可配置网络装置100的简化硬件架构的框图。无线网络装置100具有简化的硬件架构，可以通过软件根据多种功能对所述硬件架构进行编程。无线网络装置100的硬件可以是与无线网络中其他无
线网络装置的硬件相同的硬件。也就是说，无线网络装置可以被制造为常见类型的装置(例如，单个SKU产品)并根据以下装置角色中的任何一个进行编程：操作为。无线网络装置100可以根据各种装置角色进行配置和重新配置，包括：路由器(RT)角色、基站(BS)角色、中继器(RL)角色、网关(GW)角色、公共区域网关(CA
‑
GW)、客户站(STA)角色(例如，家庭单元(IHU)或室外单元(OHU))，或存储(NAS)角色。通常，网关是经由建筑物的有线网络连接至基站装置或中继装置并且无线地连接至一个或多个客户本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，所述系统包括：第一无线网络装置，所述第一无线网络装置包括第一处理器、2.4GHz局域网(WLAN)无线电、5GHz WLAN无线电、耦合至所述5GHz WLAN无线电的第一内部天线，以及耦合至所述2.4GHz LAN无线电的外部天线端口；外部天线，所述外部天线经由耦合至所述外部天线端口的射频(RF)电缆耦合至所述2.4GHz WLAN无线电，其中所述外部天线安装在建筑物的第一外表面上，并且所述第一无线网络装置安装在所述建筑物的第二外表面上；第二无线网络装置，所述第二无线网络装置包括第二处理器、第三WLAN无线电、耦合至所述第三WLAN无线电的第二内部天线和耦合至网络交换机的有线端口，其中所述第二无线网络装置安装在所述建筑物的第三外表面上；以及第三无线装置，所述第三无线装置包括第四WLAN无线电和耦合至所述第四WLAN无线电的第三天线，其中所述第三无线装置是客户驻地设备(CPE)站或端点装置，其中所述第三无线装置位于所述建筑物内，其中所述第一处理器：在所述2.4GHz WLAN无线电与所述第三WLAN无线电之间建立第一无线链路，其中所述第一无线链路是视距(LOS)链路；并且在所述5GHz WLAN无线电与所述第四WLAN无线电之间建立第二无线链路，其中所述第二无线链路是通过至少所述建筑物的窗户的LOS链路、近视距(nLOS)链路，或通过或围绕所述建筑物的单个墙壁或单个地板的非视距(NLOS)链路。2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一内部天线是设置在所述第一无线网络装置的第一平面上的第一定向天线，其中所述外部天线是设置在所述外表面的第二平面上的第二定向天线，其中所述第二平面与所述第一平面正交，其中所述第一无线网络装置、所述第二无线网络装置和所述CPE站中的每一个包括相同的硬件。3.一种无线网络装置，所述无线网络装置包括：外壳，所述外壳包括射频(RF)连接器；以及电路板，所述电路板设置在所述外壳内，所述电路板包括第一天线、耦合至所述第一天线的第一无线电、耦合至所述RF连接器的第二无线电、处理器和存储器装置，其中所述存储器装置将存储装置设置以将所述无线网络装置配置为作为第一客户驻地设备(CPE)站操作，其中所述处理器被配置为：经由所述第一天线在所述第一无线电与第二装置的无线电之间建立第一无线链路，其中所述第二装置是第二无线网络装置，所述第二无线网络装置编程为作为安装在建筑物的第一外表面上的网关操作；并且经由第二天线在所述第二无线电与第三装置的无线电之间建立第二无线链路，所述第二天线安装在所述建筑物的第二外表面上并经由RF电缆耦合至所述RF连接器，其中所述第三装置位于所述建筑物内部并且是第二CPE站或无线端点装置，其中所述无线网络装置、所述第二无线网络装置和所述第二CPE站中的每一个包括相同的硬件。4.如权利要求3所述的无线网络装置，其中所述存储器装置还将存储额外装置设置，以将所述无线网络装置重新配置为作为以下项中的一个操作：基站、中继器、公共区域网关(CA
‑
GW)，或网关。5.如权利要求3所述的无线网络装置，其中：
所述第一无线电包括耦合至所述处理器的第一中央处理单元(CPU)、耦合至所述第一CPU的第一收发器、耦合至所述第一收发器的第一带通滤波器(BPF)、耦合至所述第一BPF和所述第一天线的第一低通滤波器(LPF)、耦合至所述第一CPU的第二收发器、耦合至所述第二收发器的第二BPF，以及耦合至所述第二BPF和所述第一天线的第二LPF；并且所述第二无线电包括耦合至所述处理器的第二CPU、耦合至所述第二CPU的第三收发器、耦合至所述第三收发器的第三BPF，以及耦合至所述第三BPF和所述RF连接器的第三LPF、耦合至所述第二CPU的第四收发器、耦合至所述第四收发器的第四BPF，以及耦合至所述第四BPF和第二RF连接器的第四LPF，其中：(i)所述第二RF连接器经由第二RF电缆耦合至所述第二天线，(ii)所述第一BPF和所述第二BPF被配置为在第一频率范围内对经由所述第一天线接收到的RF信号进行滤波，(iii)所述第三BPF和所述第四BPF被配置为在不同于所述第一频率范围的第二频率范围内对经由所述第二天线接收到的RF信号进行滤波；(iv)所述第一频率范围是5GHz频段；并且(v)所述第二频率范围是2.4GHz频段。6.如权利要求3所述的无线网络装置，其中所述第一天线是设置在所述电路板的第一平面上的第一定向天线，其中所述第二天线是设置在所述外表面的第二平面上的第二定向天线，其中所述第二平面与所述第一平面正交。7.如权利要求3所述的无线网络装置，其中：所述外壳还包括：电源连接器；串行接口连接器；第一网络接口连接器；第二网络接口连接器；以及第二RF连接器，所述第二RF连接器耦合至所述第二无线电；所述电路板还包括：串行接口收发器，所述串行接口收发器耦合在所述处理器与所述串行接口连接器之间；以及交换机，所述交换机耦合在所述处理器与所述第一网络接口连接器和所述第二网络接口连接器两者之间。8.如权利要求3所述的无线网络装置，其中所述第二无线链路是视距(LOS)无线链路。9.如权利要求3所述的无线网络装置，其中所述第二无线链路是非视距(NLOS)无线链路或近视距(nLOS)无线链路。10.如权利要求3所述的无线网络装置，其中：所述第一无线电是包括第一多输入多输出(MIMO)端口和第二MIMO端口的第一2x2 MIMO无线电，所述第一MIMO端口耦合至所述第一天线的第一元件并且所述第二MIMO端口耦合至所述第一天线的第二元件，其中所述第一2x2 MIMO无线电通过所述第一无线链路与所述第二无线网络装置的所述无线电通信；并且所述第二无线电是包括第三MIMO端口和第四MIMO端口的第二2x2 MIMO无线电，所述第
三MIMO端口经由所述RF电缆耦合至所述第二天线的第一元件，并且所述第四MIMO端口经由第二RF电缆耦合至所述第二天线的第二元件，其中所述第二2x2 MIMO无线电通过所述第二无线链路与所述第三装置的所述无线电通信，其中所述第二2x2 MIMO无线电通过第三无线链路与第四装置的无线电通信，并且其中所述第四装置位于所述建筑物内部。11.如权利要求3所述的无线网络装置，其中：所述第一无线电是包括第一多输入多输出(MIMO)端口和第二MIMO端口的第一2x2 MIMO无线电，所述第一MIMO端口耦合至所述第一天线的第一元件并且所述第二MIMO端口耦合至所述第一天线的第二元件，其中所述第一2x2 MIMO无线电通过点对点(PtP)连接在所述无线网络装置与所述第二无线网络装置之间提供回程功能；并且所述第二无线电是包括第三MIMO端口和第四MIMO端口的第二2x2 MIMO无线电，所述第三MIMO端口经由所述RF电缆耦合至所述第二天线的第一元件，并且所述第四MIMO端口经由第二RF电缆耦合至所述第二天线的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：南森，
申请(专利权)人：亚马逊技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：