CN103221857A - 包括至少一个光纤和装配设备的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括至少一个光纤(FB1，...，FB6)和装配设备(EF)的组件(AS)，至少一个光纤从装配设备(EF)突出，并且装配设备(EF)适于端接用于插入至少一个光纤(FB1，...，FB6)的管(TUB)。本发明还涉及一种用于装配组件(AS)的方法。

Description

包括至少一个光纤和装配设备的组件

技术领域

本发明涉及一种包括至少一个光纤和装配设备的组件以及用于装配该组件的方法。

背景技术

在常规蜂窝移动通信系统、比如GSM(GSM＝全球移动通信系统)中，在基站与在其上天线之间的连接通常是铜接线。基站使用例如约为900MHz的分配频带将下行数据调制成下行高频信号，并且基站的功率放大器放大下行高频信号。通常经由同轴电缆向在其上天线传输放大的下行高频信号，并且在其上天线发射放大的下行高频信号，这些信号形成基站的无线电小区。例如将无线电小区拆分成3个无线电扇区而每个无线电扇区有120度弧形覆盖或者拆分成6个无线电扇区而每个无线电扇区有60度弧形覆盖。每个无线电扇区由单独天线服务。常规地，在上行通信链路和下行通信链路中分离在基站与天线之间的通信链路。这意味着在基站的基站架与基站的天线之间安装通常6或者12个同轴电缆。

在将来的无线电通信系统中，应当减少能量消耗以减少OPEX(OPEX＝运营成本)并且提供限制全球变暖问题的贡献。

在具有30m长度的典型7/8英寸同轴电缆中，传输的信号的功率的近似百分之35由于吸收和/或散射而被损耗并且不能用于服务于基站的无线电小区。与同轴电缆比较，光纤具有少于1dB/km的衰减。因此，新基站和越来越多的现有基站根据FTTA概念(FTTA＝光纤到天线)将光纤而不是同轴电缆用于在基站与天线之间传输数据。基于这一概念，功率放大器位于与天线接近的无线电远程头中。由此，功率放大器无需补偿任何线缆损耗。另外，由于光纤的低损耗，可以以与基站的更大距离安装无线电远程头和天线和/或可以使用具有更小总输出功率的功率放大器。

将通过在基站与移动站之间使用MIMO传输(MIMO＝多输入多输出)来增加在将来的无线电通信系统、比如HSPA(HSPA＝高速分组接入)或者LTE(LTE＝长期演进)中的数据速率。这需要在基站与MIMO天线系统的位置之间安装附加或者新连接。

发明内容

如果将现有基站升级成FTTA，则在基站架与天线之间的同轴电缆可以被卸除并且可以被如下光纤线缆和被用于无线电远程头的电源的电缆取代，该光纤线缆包括将在基站架与无线电远程头之间连接的用于数据下行和数据上行的光纤。

升级现有基站的方式影响安装成本和安装工作。

因此，本发明的目的是减少安装成本和安装工作。

该目的由一种包括一个或者若干光纤和装配设备的组件实现。一个或者若干光纤从装配设备突出，从而可以向管插入一个或者若干光纤。装配设备适于端接管并且优选地密闭地密封管的端面。

该目的还由一种用于装配组件的方法实现，其中该方法包括以下步骤：向管中插入组件的从组件的装配设备突出的一个或者若干光纤；并且用装配设备端接管的端面。

装配设备可以例如是具有用于一个或者若干光纤的保持固定器和用于端接管的夹持固定器的套管、适配器或者连接器或者可以包括用于一个或者若干光纤的单独保持器和用于将保持器装配到管的端面的线缆密封装置。

一个或者若干光纤可以是单模或多模光纤。管可以例如是具有内空心圆柱体的同轴电缆，并且内空心圆柱体可以适于包括一个或者若干光纤。

本发明关于已经安装的基站具有的第一益处在于将安装的同轴电缆中的一个或者若干同轴电缆重用于插入一个或者若干光纤。可以减少安装成本，因为光纤无需是用于室外使用的特殊线缆护套。安装的同轴电缆将充当用于一个或者若干光纤的线缆护套。

本发明具有的第二益处在于提供预备的安装工具包。

安装者到达无线电远程头的位置、切割先前装配到天线的同轴电缆的现有同轴连接器并且使一个或者若干光纤朝着基站的位置穿过同轴电缆。无需在天线杆卸除安装的同轴电缆并且在天线杆安装新光纤线缆系统。由此可以更容易执行安装(无沿着天线杆的安装工作)并且明显减少安装时间。

本发明提供的第三益处在于通过用装配设备端接管来密闭地密封管的端面。由此可以保护一个或者若干光纤免受环境影响、比如潮湿。

本发明提供的第四益处在于提供从管到暴露的光纤的在机械上稳定的转变从而避免针对光纤的任何机械应力。

在本发明的以下具体实施方式中定义和描述本发明的更多有利特征。

附图说明

本发明的实施例将在以下具体实施方式中变得清楚并且将由作为非限制示例给出的附图举例说明。

图1在横截面图中示意地图示根据本发明的一个实施例的组件的框图。

图2示意地图示根据本发明的实施例的用于装配组件的方法的流程图。

图3示意地图示根据本发明的应用的基站的框图。

具体实施方式

图1在横截面图中示意地图示根据本发明的一个示例实施例的组件AS的框图。组件AS包括装配设备EF以及例如从装配设备EF突出的第一光纤FB1、第二光纤FB2、第三光纤FB3、第四光纤FB4、第五光纤FB5和第六光纤FB6。在另外备选中，组件AS包括从装配设备EF突出的少于或者多于六个光纤。光纤FB 1至FB6可以是单模或者多模光纤。

优选地，光纤FB1至FB6以与其中可以插入光纤FB1至FB6的管TUB的长度适配的伸出长度从装配设备的第一前侧突出。更优选地，伸出长度大于管TUB的长度。装配设备EF可以例如是用于将装配设备EF连接到单元、比如无线电远程头的连接器、套管、或者适配器。

作为用于管TUB的端相配的装配设备EF可以优选地包括用于包括光纤FB1至FB6的单独保持器RET和用于将保持器RET装配到管TUB的端面的固定单元FU。固定单元FU可以例如是线缆密封装置。线缆密封装置可以例如包括聚酰胺6螺母CN和氯丁橡胶密封SEAL。螺母CN包括将向保持器RET的外螺纹OST旋拧的内螺纹IST。密封SEAL位于螺母CN并且例如是具有比管TUB的外径略微更小的内径的环。

备选地，固定单元FU可以是将向如下管TUB的端面上移位的锁定环或者可以是可热收缩管道，该管TUB具有比管的外径略微更小的内径并且在内表面上具有引向管TUB的外表面的倒钩。

在又一备选中，装配设备EF可以是具有用于光纤FB1至FB6的保持器功能和用于将装配设备EF固定到管TUB的固定功能的单个工件。

可以优选地将保持器RET拆分成用于固定光纤FB1至FB6的具有第一内径的第一空心圆柱体和用于为线缆密封装置提供对应物的、具有比第一内径更大的第二内径的第二空心圆柱体。第二空心圆柱体的第二内径和外径可以适配固定单元FU的尺度、比如内螺纹IST的直径和密封SEAL的外径。保持器RET的材料可以例如是铝、不锈钢、聚酰胺6、聚乙烯(PE＝聚乙烯)或者聚氯乙烯(PVC＝聚氯乙烯)。光纤FB1至FB6优选地沿着第一空心圆柱体的纵轴居中定位。

在第一备选中，光纤FB1至FB6范围从保持器RET的第一端面到保持器RET的第二端面并且从保持器RET的第一和第二端面突出。

在如图1中所示第二备选中，光纤FB1至FB6在保持器RET以内由在位置POS的拼接端接。

优选地，位置POS位于第一空心圆柱体的长度的中间三分之一内。

光纤FB1至FB6从拼接例如延伸第一室外绞编PIGT1、第二室外绞编PIGT2和第三室外绞编PIGT3。室外绞编PIGT1至PIGT3适于在室外环境条件之下使用。

第一室外绞编PIGT1可以包括拼接到第一光纤FB1的第七光纤FB1_2并且可以包括拼接到第二光纤FB2的第八光纤FB2_2。第二室外绞编PGT2可以包括拼接到第三光纤FB3的第九光纤FB3_2并且可以包括拼接到第四光纤FB4的第十光纤FB4_2。第三室外绞编PIGT3可以包括拼接到第五光纤FB5的第十一光纤FB5_2并且可以包括拼接到第六光纤FB6的第十二光纤FB6_2。

室外绞编PIGT1至PIGT3可以包括在每种情况下包围光纤FB1_2至FB6_2中的两个光纤的保护管。

在更多备选中，室外绞编包括一个光纤或者多于两个光纤。

在又一备选中，如果根据室内应用可以应用组件AS或者如果组件AS位于从包括管TUB的室外位置到包括室内绞编的室内位置的转变处，则可以使用室内绞编而不是室外绞编PIGT1至PIGT3。

光纤FB1至FB6例如由填充物材料FM固定于保持器RET内。优选地，第一空心圆柱体的与从固定单元FU的第一前侧向固定单元FU的第二前侧定向的纵轴垂直的横截面由填充物材料FM填充。由此，填充物材料FM可以包围拼接并且也可以具有用于管TUB的端面的密封功能。

更优选地，填充物材料FM填充第一空心圆柱体的完整空心空间。

填充物材料FM可以例如是两种成分的粘合剂、环氧树脂、硅、硫化橡胶或者聚亚安酯(PU＝聚亚安酯)。第一空心圆柱体的第一内径可以适配于光纤FB1至FB6的数目。另外，第一空心圆柱体的第一内径可以适配于在熔融或者液体状态中的填充物材料的流动性能。

填充物材料FM优选地在第一空心圆柱体的长度内包围光纤FB1至FB6。第一空心圆柱体的长度可以适配于填充物材料FM的一致性或者硬度和/或在操作光纤FB1至FB6期间对光纤FB1至FB6有影响的机械力。填充物材料FM优选地在光纤FB1至FB6的在1cm与10cm之间的范围中的长度内包围光纤FB1至FB6。

优选地，在第一内空心圆柱体内的光纤FB1至FB6的端件之间的距离大于在从装配设备EF突出的光纤FB1至FB6之间的距离。这允许填充物材料FM介于光纤FB1至FB6的端件之间并且单独包围光纤FB1至FB6的每个端件。由此可以提高用于光纤FB1至FB6的固定。

保持器RET的第二空心圆柱体优选地未由填充物材料FM填充而代之以由例如为空气的环境气体EG填充。

组件AS还可以包括管TUB(见图1)。装配设备EF被装配到管TUB的端面，并且光纤FB1至FB6从管TUB的端面向管TUB的相反端面穿透管TUB。

管TUB的端件的外径优选地由固定单元FU的密封SEA包围。

管TUB可以例如是具有由塑料、硅或者橡胶材料制成的柔性护套的空心圆柱体。优选地，管TUB可以是同轴电缆，该同轴电缆具有内空心导体IC、外空心导体OC、在内空心导体IC与外空心导体OC之间的隔离材料ISO以及线缆护套CJ。外空心导体OC可以例如是如图1中所示波纹外导体。

内空心导体IC的内径适配于包括光纤FB1至FB6并且大于光纤FB1至FB6的紧密分组布置的总外径。

在一个备选中，管TUB可以是具有用于包括光纤FB1至FB6的一个空心导体的线缆。

参照图2，示出用于将如图1中所示组件AS装配到如图1中所示管TUB的方法MET的流程图。

用于执行方法MET的步骤的顺序和数目并不关键，并且如本领域技术人员可以理解的那样，步骤的顺序和数目可以变化而未脱离本发明的范围。

关于将本发明应用于升级无线电通信系统的现有基站举例说明方法MET。本领域技术人员可以容易使方法MET适用于本发明的其它应用。

在第一步骤M1中，移动无线电销售商的或者移动无线电运营商的安装者可以将包括光纤FB1至FB6和装配设备EF的组件AS带到天线杆的顶端或者配备有天线系统的大楼的屋顶。

在又一步骤M2中，安装者可以拆卸在同轴电缆TUB与天线系统之间的连接。可以例如通过去除端接同轴电缆TUB的同轴连接器或者通过简单地在同轴电缆连接器附近切割同轴电缆TUB来执行拆卸。

在又一步骤M3中，可以在同轴电缆TUB的端件上插入线缆密封装置的螺母CN。

在下一步骤M4中，安装者向同轴电缆TUB的内空心导体IC中插入从装配设备EF突出的光纤FB1至FB6的端件。在一个备选中，可以由工具通过根据同轴电缆TUB的端面居中对准光纤FB1至FB6并且通过将光纤FB1至FB6移向同轴电缆TUB的端面来自动执行插入。这一自动对准可以防止对光纤FB1至FB6的任何损坏。

在进一步重复的步骤M5中，安装者向同轴电缆TUB的内空心导体IC中逐步滑入光纤FB1至FB6直至装配设备EF接近同轴电缆TUB的端面。在一个备选中，工具逐步拾取光纤FB1至FB6并且朝着同轴电缆TUB的端面逐步移动光纤FB1至FB6。

由此，光纤FB1至FB6逐步滑移经过同轴电缆TUB。

在下一步骤M6中，安装者例如通过向保持器RET旋拧螺母来用装配设备EF端接同轴电缆TUB的端面。由此，同轴电缆TUB的端面可以与第一空心圆柱体的填充物材料FM接触，或者可以在光纤FB1至FB6的纵向方向上存在有在填充物材料FM与同轴电缆TUB的端面之间的空心空间。

在一个备选中，工具可以通过在保持器RET用预定义扭矩装配螺母来自动执行端接。

图3示意地示出根据本发明的应用的基站BS的框图。图3中的与图1的单元对应的单元已经由相同标号表示。

基站BS基本上包括基站架BSR、天线系统ANTSYS、用于从基站架BSR向天线系统ANTSYS提供电功率的馈线线缆FC和用于在基站架BSR与天线系统ANTSYS之间传输用户和信令数据的光纤连接OFC。基站架BSR可以例如位于地平面，并且天线系统ANTSYS可以位于大楼的屋顶上面或者竖立天线杆上面。

基站架BSR包括基带单元BBU和电源PS。基带单元BBU适于优选地提供将向无线电远程头RRH1、RRH2、RRH3传输的数字光学信令数据或者用户数据。无线电远程头RRH1、RRH2、RRH3适于将光学下行数据变换成射频信号并且向天线系统ANTSYS提供射频信号。天线系统ANTSYS向经由无线链路连接到基站BS的移动站传输射频信号。在从移动站经由天线系统ANTSYS和无线电远程头RRH1、RRH2、RRH3到基带单元BBU的上行方向上提供对应处理。这是公知常识、因此未更具体加以说明。

优选地，基站BS还包括在与电源PS的短距离内的熔断器箱FB，该熔断器箱具有用于馈线线缆FC和跳线JC1、JC2、JC3、JC4的导体的过电压和闪电保护目的的熔断器。

电源PS可以用第一跳线线缆JC1连接到熔断器箱FB。馈线线缆FC可以用第一端件连接到熔断器箱FB和用第二端件连接到配电箱DB。配电箱DB提供用于连接跳线线缆JC2至JC4的电并联连接。第二跳线线缆JC2连接到第一无线电远程头RRH1的电源端口。第三跳线线缆JC3连接到第二无线电远程头RRH2的电源端口。第四跳线线缆JC4连接到第三无线电远程头RRCH3的电源端口。

无线电远程头RRH1、RRH2、RRH3包括用于在无线电远程头RRH1、RRH2、RRH3与一个或者若干移动站、比如移动设备、笔记本设备或者PDA(PDA＝个人数字助理)之间的无线电链路的一个或者若干天线ANT1、ANT2、ANT3。

优选地，每个无线电远程头RRH1、RRH2、RRH3为基站BS的无线电小区的单独扇区提供无线电覆盖。

光纤连接OFC可以包括管TUB、装配设备EF、光纤FB1至FB6和室外绞编PIGT1至PIGT3。

光纤FB1、FB2和第一室外绞编PIGT1连接基带单元BBU与第一无线电远程头RRH1。优选地，光纤FB1、FB2中的第一光纤用于从基带单元BBU到第一无线电远程头RRH1的下行连接，并且光纤FB1、FB2中的第二光纤用于从第一无线电远程头RRH1到基带单元BBU的上行连接。类似地，光纤FB3、FB4和第二室外绞编PIGT2可以连接基带单元BBU与第二无线电远程头RRH2，并且光纤FB5、FB6和第三室外绞编PIGT3可以连接基带单元BBU与第三无线电远程头RRH3。

备选地，光纤连接OFC可以针对无线电远程头RRH1至RRH3中的每个无线电远程头包括用于将基带单元BBU连接到无线电远程头RRH1至RRH3之一的单个光纤。在这样的情况下，下行和上行信号可以使用不同光学波长，并且可以在基带单元BBU和无线电远程头RRH1至RRH3使用光学分插复用器用于插入和分出光学波长。

在更多备选中，基站BS可以包括少于或者多于三个无线电远程头，并且组件AS包括少于或者多于六个光纤。

Claims (13)

1.一种包括至少一个光纤(FB1，...，FB6)和装配设备(EF)的组件(AS)，所述至少一个光纤从所述装配设备(EF)突出，并且所述装配设备(EF)适于端接用于插入所述至少一个光纤(FB1，...，FB6)的管(TUB)。

2.根据权利要求1所述的组件(AS)，其中在所述装配设备(EF)以内的空心空间的并且与从所述装配设备(EF)的第一前侧向所述装配设备(EF)的第二前侧定向的纵轴相垂直的横截面由填充物材料(FM)填充。

3.根据权利要求2所述的组件(AS)，其中所述填充物材料(FM)包围用于所述至少一个光纤(FB1，...，FB6)的拼接。

4.根据权利要求3所述的组件(AS)，其中所述至少一个光纤(FB1，...，FB6)从所述拼接延伸室外绞编(PIGT1，...，PIGT3)。

5.根据权利要求2至4中的任一权利要求所述的组件(AS)，其中所述填充物材料(FM)是两种成分的粘合剂、环氧树脂、硅或者硫化橡胶。

6.根据权利要求2至5中的任一权利要求所述的组件(AS)，其中所述填充物材料(FM)在所述至少一个光纤(FB1，...，FB6)的预定义纵向长度上包围所述至少一个光纤(FB1，...，FB6)，并且其中所述预定义长度适配于所述填充物材料(FM)的一致性和/或硬度和/或适配于对所述至少一个光纤(FB1，...，FB6)有影响的机械力。

7.根据权利要求6所述的组件(AS)，其中所述预定义长度在1cm与10cm之间的范围中。

8.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的组件(AS)，其中所述组件(AS)还包括所述管(TUB)，其中所述装配设备(EF)被装配到所述管(TUB)的端面，并且其中所述至少一个光纤从所述端面到所述管(TUB)的相反端面穿透所述管(TUB)。

9.根据权利要求8所述的组件(AS)，其中所述装配设备(EF)包括由所述填充物材料(FM)完全或者部分填充的第一圆柱形部分(RET)以及装配到所述第一圆柱形部分(RET)和所述管(TUB)的所述端面的第二部分(FU)。

10.根据权利要求9所述的组件(AS)，其中所述第二部分(FU)是线缆密封装置。

11.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的组件(AS)，其中所述管(TUB)是具有内空心导体(IC)的同轴电缆，并且其中所述内空心导体(IC)适于包括所述至少一个光纤(FB1，...，FB6)。

12.一种基站(BS)，包括根据权利要求8、9、10或者11所述的组件(AS)。

13.一种用于装配组件(AS)的方法(MET)，所述方法(MET)包括步骤：

-向管(TUB)中插入(M4)所述组件(AS)的从所述组件(AS)的装配设备(EF)突出的至少一个光纤(FB1，...，FB6)；以及

-利用所述装配设备(EF)端接(M6)所述管(TUB)的端面。

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