用于交叉极化信号传输的无线电单元和无线电链路收发器

文档序号:817417 发布日期:2021-03-26 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 用于交叉极化信号传输的无线电单元和无线电链路收发器 (Radio unit and radio link transceiver for cross-polarized signal transmission ) 是由 J·桑德伯格 于 2018-08-21 设计创作,主要内容包括:本公开涉及适于交叉极化信号传输(230)的无线电单元(420、420A、420B),其包括布置成分别向以及从外部源传输交叉极化信号以用于交叉极化干扰抵消XPIC的光传送接口(430、430A、430B)和光接收接口(440、440A、440B)。光传送接口(430、430A、430B)和光接收接口(440、440A、440B)以距接口的对称线(450)相等的距离(D)来布置,并且处于垂直于对称线(450)的平面(451)中。当将无线电单元(420、420A、420B)围绕对称线(450)旋转180度时,旋转后的光传送接口与旋转前的光接收接口对齐,并且旋转后的光接收接口与旋转前的光传送接口对齐。(The present disclosure relates to a radio unit (420, 420A, 420B) adapted for cross-polarized signal transmission (230), comprising an optical transmitting interface (430, 430A, 430B) and an optical receiving interface (440, 440A, 440B) arranged to transmit cross-polarized signals to and from, respectively, an external source for cross-polarized interference cancellation, XPIC. The light transmitting interface (430, 430A, 430B) and the light receiving interface (440, 440A, 440B) are arranged at equal distances (D) from a line of symmetry (450) of the interfaces and in a plane (451) perpendicular to the line of symmetry (450). When the radio unit (420, 420A, 420B) is rotated 180 degrees around the symmetry line (450), the rotated optical transmit interface is aligned with the optical receive interface before rotation, and the rotated optical receive interface is aligned with the optical transmit interface before rotation.)

用于交叉极化信号传输的无线电单元和无线电链路收发器

技术领域

本公开涉及点到点无线电通信链路,例如微波无线电链路。本文中公开了用于在第一和第二无线电单元之间传输无线电信号的方法和布置。

背景技术

存在传输两个信号流的双极化的无线电链路,每个极化一个信号流,所述两个信号流使用交叉极化(cross-polar)信号以用于交叉极化干扰抵消(XPIC)。当接收到两个流时,存在应当适当地被抑制的残留相互干扰。两个接收的极化(通常是线性水平H和垂直V)被各自路由到对应的收发器,一个用于H极化,并且一个用于V极化。

为了实现XPIC,在一个用于H极化并且一个用于V极化的收发器之间必须存在连接,使得采用之前众所周知的方式,用于H极化的收发器可以补偿V极化的干扰,并且使得用于V极化的收发器可以补偿H极化的干扰。

两个收发器之间的连接通常借助于多信号线缆(例如,具有4对双绞线和相对小的连接器的线缆,大约60cm长)来实现。如果需要改变或安装收发器,特别是如果在柱杆高处执行该工作,则此类线缆难以连接和断开。基于线缆的连接还遭受高频处的损耗;针对XPIC而在收发器之间传输的信号可能具有大于1GHz的带宽。

因此,期望针对在收发器之间传输的信号具有更可靠的连接,所述信号旨在用于XPIC。

发明内容

本公开的目的是要为在收发器之间传输的信号提供更可靠的连接,所述信号旨在用于XPIC。

该目的借助于适于交叉极化信号传输的无线电单元来获得,该无线电单元包括布置成分别向以及从外部源传输交叉极化信号以用于交叉极化干扰抵消(XPIC)的光传送接口。光传送接口和光接收接口以距接口的对称线相等的距离来布置,并且处于垂直于对称线的平面中。以此方式,当将无线电单元围绕对称线旋转180度时,旋转后的光传送接口与旋转前的光接收接口对齐,并且旋转后的光接收接口与旋转前的光传送接口对齐。

这使得无线电单元能够与对应的无线电单元对齐,使得当面向彼此安装无线电单元时,可在无线电单元之间建立光通信。具有适于交叉极化信号的光通信以用于XPIC的无线电单元,省去了外部昂贵的线缆布线(cabling)和由于线缆而产生的相关EMC(电磁兼容性)问题,使安装更容易,并且简化了已安装设备的维修。

根据一些方面,光传送接口包括发光二极管(LED),并且光接收接口包括光电探测器(photo detector)。

备选地,光传送接口包括激光发射器,并且光接收接口包括激光探测器。

以此方式,借助于光接口使用众所周知并且便宜的组件来实现光通信。

根据一些方面,光传送接口是包括第一和第二光传送器的差分传送接口。对应地,光接收接口是包括第一和第二光探测器的差分接收接口。

根据一些方面,光传送接口包括配置成聚焦发射的光信号的透镜布置(lensarrangement)。

根据一些方面,光接收接口包括配置成聚焦接收的光信号的透镜布置。

透镜布置提供了更可靠的光通信。由于接收信号质量的增加,透镜布置还可改善光通信性能。

根据一些方面,交叉极化信号包括模拟信号和/或数字信号。根据一些方面,交叉极化信号包括控制信号。

这允许许多类型的通信。

根据一些方面,光传送接口和光接收接口中的任何一个都包括布置成光密封涉及光接口的连接的光垫片(gasket)。

这提供安全密封。垫片还可屏蔽干扰光源,从而改善接口上的光通信条件。

该目的还借助于无线电链路收发器来获得,该无线电链路收发器包括根据上文的第一无线电单元和根据上文的对应的第二无线电单元以及安装结构。安装结构包括布置成在光传送接口和相应的光接收接口之间引导光的光引导布置。

以此方式,可在无线电单元之间建立可靠的光通信。通过实现交叉极化信号的光通信以用于XPIC,省去了外部昂贵的线缆布线和从线缆产生的相关EMC问题,使安装更容易,实现已安装设备的容易维修。

根据一些方面,光引导布置包括配置成与第一侧上的第一无线电单元的光传送接口对齐并且与第二侧上的第二无线电单元的相应的光接收接口对齐的加工孔(machinedhole)。

加工孔可有助于公开的技术的有成本效益的实现。

根据一些方面,光引导布置包括配置成将光从第一侧上的第一无线电单元的光传送接口引导到第二侧上的第二无线电单元的相应的光接收接口的透明元件。

透明元件可充当引导以将光信号从传送器指引到接收器而没有显著损耗。

根据一些方面,透明元件是布置成胶合到安装结构的加工孔中的杆。

根据一些方面,光引导布置包括具有反射内涂层或光吸收内涂层的管。

以上布置确保经由光引导布置的可靠并且有效的光通信。

根据一些方面,安装结构包括布置成与第一和第二无线电单元的相应的天线接口通过接口连接并且与天线单元通过接口连接的正交模转换器OMT(orthomodetransducer)。

以此方式,两个正交极化可组合/分开。

该目的还借助于包括第一无线电单元和第二无线电单元的无线电链路收发器来获得,其中每个无线电单元包括光传送接口和光接收接口。每个光传送接口和每个光接收接口布置成传输交叉极化信号以用于交叉极化干扰抵消(XPIC)。第一无线电单元上的光传送接口和光接收接口分别根据第二无线电单元上的光接收接口和光传送接口的镜像来布置。这意味着,当第一无线电单元与面向第二无线电单元的光接口的光接口对齐时,第一无线电单元的光传送接口与第二无线电单元的光接收接口对齐,并且第一无线电单元的光接收接口与第二无线电单元的光传送接口对齐。

以此方式,可以以通用的方式在无线电单元之间建立光通信。通过实现交叉极化信号的光通信以用于XPIC,省去了外部昂贵的线缆布线和从线缆产生的相关EMC问题,使安装更容易,并且实现已安装设备的容易维修。

根据一些方面,无线电链路收发器包括安装结构,该安装结构包括布置成在光传送接口和相应的光接收接口之间引导光的光引导布置。

以此方式,可在无线电单元之间建立可靠的光通信。

这里还公开了与根据上文的装置对应的方法,其中这些方法显示了与已经关于对应的上述装置描述的优点对应的优点。

附图说明

现在将参考附图更详细地描述本公开,在附图中:

图1示出点到点无线电通信链路的示意图;

图2示意性地示出XPIC无线电收发器系统;

图3示出根据现有技术的XPIC无线电收发器系统;

图4示出用于交叉极化信号传输的示例无线电单元;

图5-7示意性地示出XPIC无线电收发器系统;

图8A示出示例光垫片;

图8B-8C示意性地示出透镜布置;以及

图9-11是示出方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述本公开的方面。然而,本文中公开的不同装置和方法可以采用许多不同的形式来实现,并且不应被理解为限于本文中阐明的方面。自始至终,图中的相似数字指的是相似元素。

本文中使用的术语仅用于描述本公开的方面,并且不旨在限制本发明。如本文中所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。

参考图1,存在第一点到点无线电链路100,其又包括第一天线110A、第一无线电链路收发器101A、第二天线110B和第二无线电链路收发器101B。无线电链路100适于经由两个线性极化通信;水平极化H-POL和垂直极化V-POL,其中极化H-POL、V-POL相互正交或至少基本上正交。

在下文中,将参考图2描述天线110和对应的无线电链路收发器101。无线电链路收发器101包括旨在用于水平极化H-POL的第一无线电单元220A和旨在用于垂直极化V-POL的第二无线电单元220B。无线电单元220A、220B包括对应的第一收发器接口210A和第二收发器接口210B,它们连接到对应的第一均衡器240A和第二均衡器240B。包括在第一无线电单元220A中的第一收发器接口210A此外连接到包括在第二无线电单元220B中的第二交叉极化干扰抵消(XPIC)单元250B,并且包括在第二无线电单元220B中的第二收发器接口210B此外连接到包括在第一收发器接口210A中的第一XPIC单元250A,这些连接适于在无线电单元220A、220B之间的交叉极化信号传输230。

在第一无线电单元220A中,第一XPIC单元250A和第一均衡器240A的输出连接到第一求和装置260A,第一求和装置260A又连接到第一探测器单元270A。对应地,在第二无线电单元220B中,第二XPIC单元250B和第二均衡器240B的输出连接到第二求和装置260B,第二求和装置260B又连接到第二探测器单元270B。

交叉极化干扰抵消通过适配均衡器和XPIC单元来实现,使得干扰抵消在求和装置260A、260B中发生。针对交叉极化干扰抵消的信号处理是已知的,并且这里将不详细讨论。

如最初描述的,交叉极化信号传输230之前已经由多信号线缆构成,该多信号线缆与多个缺点关联。在图3中,示出了现有技术无线电链路收发器300,其具有天线接口310和通过多信号线缆330连接的两个无线电单元320A、320B。

参考图4,存在适于交叉极化信号传输230的无线电单元420,其包括例如由波导信号接口构成的天线接口410。无线电单元420还包括附加接口,例如布置在无线电单元420的底面460上的电源接口和一个或多个数据业务接口。

根据本公开,无线电单元420包括光传送接口430和光接收接口440,其中光传送接口430和光接收接口440布置成分别向以及从外部源传输230交叉极化信号以用于XPIC。光传送接口430和光接收接口440以距接口的对称线450相等的距离D来布置,并且处于垂直于对称线450的平面451中,使得当将无线电单元420围绕对称线450旋转180度时,旋转后的光传送接口430与旋转前的光接收接口440对齐,并且旋转后的光接收接口与旋转前的光传送接口对齐。这意味着,当两个无线电单元面向彼此安装时,光传送接口430和光接收接口440适于与相对的进一步无线电单元的对应光接口配对,如将在稍后针对无线电链路收发器所描述的那样。

天线接口410可例如布置在对称线450上。

根据一些方面,光传送接口430包括发光二极管(LED),并且光接收接口440包括光电探测器。

根据一些方面,备选地,光传送接口430包括激光发射器,并且光接收接口440包括激光探测器。

根据一些方面,如图4中所示,光传送接口430是包括第一431和第二432光传送器的差分传送接口,其中此外,光接收接口440是包括第一441和第二442光探测器的差分接收接口。

参考图5和图6,本公开还涉及包括与上文描述的无线电单元420相同类型的第一无线电单元420A和同样与上文描述的无线电单元420相同种类的对应的第二无线电单元420B的无线电链路收发器500。这意味着,无线电单元420A、420B包括对应于上文描述的光传送接口430的对应的第一光传送接口430A和第二光传送接口430B以及对应于上文描述的光接收接口440的第一光接收接口440A和第二光接收接口440B。

无线电链路收发器500进一步包括安装结构510,其中安装结构包括布置成在光传送接口430A、430B和相应的光接收接口440A、440B之间引导光的光引导布置540。这意味着,第一光传送接口430A适于与第二光接收接口440B配对,并且第一光接收接口440A适于与第二光传送接口430B配对。在该上下文中,术语配对意味着建立光连接230,并且经由光引导布置540实现光连接230。

根据一些方面,光引导布置540包括配置成与第一侧上的第一无线电单元420A的光传送接口530A对齐并且与第二侧上的第二无线电单元420B的相应的光接收接口530B对齐的加工孔。

根据一些其它方面,光引导布置540包括配置成将光从第一侧上的第一无线电单元420A的光传送接口530A引导到第二侧上的第二无线电单元420B的相应的光接收接口530B的透明元件。

光传送接口530A、530B可例如包括适于接触安装结构510的接触表面和光引导部分。

根据一些方面,透明元件是布置成胶合或以其它方式组装到安装结构510中的加工孔中的透明杆。

根据一些方面,光引导布置540包括具有反射内涂层或光吸收内涂层的管。

根据一些方面,安装结构510包括布置成与第一和第二无线电单元的相应的天线接口410通过接口连接并且与天线单元110通过接口连接的正交模转换器(OMT)。

图7中公开了一种更普遍并且非对称的方法,其中无线电链路收发器700包括第一无线电单元720A和第二无线电单元720B,其中每个无线电单元720A、720B包括光传送接口730A、730B和光接收接口740A、740B。第一无线电单元720A包括第一光传送接口730A和第一光接收接口740A,而第二无线电单元720B包括第二光传送接口730B和第二光接收接口740B。

每个光传送接口730A、730B和每个光接收接口740A、740B布置成传输交叉极化信号以用于交叉极化干扰抵消(XPIC)。第一光传送接口730A和第一光接收接口740A分别根据第二无线电单元720B上的第二光接收接口740B和光传送接口730B的镜像而布置在第一无线电单元720A上。

以此方式,当第一无线电单元720A与面向第二无线电单元720B的第二光接口730B、740B的第一光接口730A、740A对齐时,第一无线电单元720A的第一光传送接口730A与第二无线电单元720B的第二光接收接口740B对齐。对应地,第一无线电单元720A的第一光接收接口740A与第二无线电单元720B的第二光传送接口730B对齐。

根据一些方面,无线电链路收发器700包括安装结构710,该安装结构包括布置成在光传送接口730A、730B和相应的光接收接口740A、740B之间引导光的光引导布置750。

根据一些方面,光接口730A、730B;740A、740B具有与之前描述的光接口430A、430B;440A、440B相同或类似的设计;并且根据一些方面,安装结构710具有与之前描述的安装结构510相同或类似的设计。

根据一些方面,光传送接口430;430A、430B;730A、740A、810和光接收接口440;440A、440B;740A、740B、820中的任何一个包括布置成光密封涉及光接口的连接的光垫片830。图8A中示出此类垫片的一个示例。光垫片830涵盖光传送接口和光接收接口之间的连接,从而密封该连接。密封可提供保护免受可能干扰光通信840的其它光源,并且根据一些方面,还可提供保护免受不想要的潮湿和污垢。垫片可以例如是橡胶垫片,例如o型环垫片。

参考图8B和图8C,根据一些方面,光传送接口810包括配置成聚焦从包括在光传送布置中的光源850发射的光信号851、852的透镜布置860。光接收接口820也可包括配置成聚焦接收的光信号851、852的透镜布置870。要领会,接口中的任何一个都可包括透镜,即,透镜可如图8B中所示仅仅布置在传送侧上,如图8C中所示仅仅布置在接收侧上,或者布置在传送侧和接收侧两者上(未示出)。

参考图9,本公开还涉及在无线电单元420、420A、420B中的方法,其中该方法包括:

以距接口的对称线450相等的距离D来布置S101光传送接口430、430A、430B和光接收接口440、440A、440B,并且处于垂直于对称线450的平面451中,使得当将无线电单元420、420A、420B围绕对称线450旋转180度时,旋转后的光传送接口与旋转前的光接收接口对齐,并且旋转后的光接收接口与旋转前的光传送接口对齐;以及使用S102光传送接口430、430A、430B和光接收接口440、440A、440B是针对分别向以及从外部源传输交叉极化信号以用于交叉极化干扰抵消XPIC。

参考图10,本公开还涉及在无线电链路收发器500中的方法,其中该方法包括:

将第一无线电单元420A与对应的第二无线电单元420B对齐S201,使得根据权利要求20的光接口430A、430B;440A、440B在无线电单元420A、420B之间对齐,使得第一光传送接口430A与第二光接收接口440B对齐,并且第一光接收接口440A与第二光传送接口430B对齐;以及

使用S202中间安装结构510来建立光连接230。

参考图11,本公开还涉及在无线电链路收发器700中的方法,其中该方法包括:

分别根据第二无线电单元720B上的光接收接口740B和光传送接口730B的镜像来将光传送接口730A和光接收接口740A布置S301在第一无线电单元720A上,使得当第一无线电单元720A与面向第二无线电单元720B的光接口730B、740B的光接口730A、740A对齐时,第一无线电单元720A的光传送接口730A与第二无线电单元720B的光接收接口740B对齐,并且第一无线电单元720A的光接收接口740A与第二无线电单元720B的光传送接口730B对齐;以及

使用S302每个光传送接口730A、730B和每个光接收接口740A、740B来在无线电单元720A、720B之间传输交叉极化信号以用于交叉极化干扰抵消XPIC。

根据一些方面,该方法包括使用安装结构710的光引导布置750来在光传送接口730A、730B和相应的光接收接口740A、740B之间引导光。

本公开不限于上文描述的示例,而是可在所附权利要求书的范围内自由地变化。例如,交叉极化信号包括模拟信号和/或数字信号。

根据一些方面,交叉极化信号包括控制信号。

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