CN106464371A - 具有无线跳线连接的远程无线电头及相关装备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了操作蜂窝无线电装置的方法，其中第一电源信号至少部分地经电力线缆从电源传送到无线电力单元。第二电源信号从无线电力单元无线地传送到蜂窝无线电装置，以便给蜂窝无线电装置供电。数据至少部分地经数据线缆从与蜂窝无线电装置相关联的基带单元传送到无线收发器。这个数据从无线收发器无线地传送到蜂窝无线电装置。然后数据通过耦合到蜂窝无线电装置的天线被传送。

Description

具有无线跳线连接的远程无线电头及相关装备、系统和方法
对相关申请的交叉引用
本申请援引35U.S.C.§119要求于2014年5月12日提交的美国临时申请序列No.61/991,689的优先权，其全部内容通过引用被结合于此。
技术领域
本发明一般而言涉及蜂窝通信系统并且，并且更具体地涉及包括远程无线电头的蜂窝通信系统。
背景技术
除其它之外，蜂窝基站通常包括一个或多个无线电装置、基带单元和天线。无线电装置从基带单元接收数字信息和控制信号并将这种信息调制成射频(“RF”)信号，然后该信号通过天线被传送。无线电装置还从天线接收RF信号并解调这些信号并将它们供给基带单元。基带单元将从无线电装置接收的解调的信号处理成适于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的信号并将处理后的信号供给无线电装置。还可以提供电源，其生成用于给基带单元和无线电装置供电的合适的直流(“DC”)电力信号。
为了增加覆盖和信号质量，许多蜂窝基站中的天线位于塔的顶部，塔可以是例如大约五十到二百英尺高。常规地，电源、基带单元和无线电装置都位于在塔底部的装备外壳中，以便为对装备的维护、修理和/或随后的升级提供容易的接近。(一根或多根)同轴线缆从装备外壳路由到塔的顶部。这些同轴线缆在无线电装置和天线之间承载信号传输。
图1示意性地示出了常规的蜂窝基站10。如图1中所示，蜂窝基站10包括装备外壳20和塔30。多个基带单元22和无线电装置24以及电源26位于装备外壳20内(虽然在图1中示出了三个基带单元22和无线电装置24，但是应当理解，可以提供更多或更少的基带单元22和无线电装置24)。三个扇形天线32-1、32-2、32-3位于塔30的顶部。(在外壳20外部捆绑在一起以看起来像单根线缆的)三根同轴线缆34将相应的无线电装置24连接到相应的天线32-1、32-2、32-3。应当指出的是，在本文中，当提供元件的多个单元时，每个单独的单元可以通过用于该元件的标号后面加上短划线和用于该单独单元的编号来单独引用(例如，天线32-2)，而元件的多个单元可以通过它们的基本标号共同指代(例如，天线32)。
近年来，发生了变化并且在新的或升级的蜂窝安装中无线电装置24现在更通常地位于塔30的顶部。位于塔30顶部的无线电装置24通常被称为“远程无线电头”24。利用远程无线电头24可以显著改善由蜂窝基站传送和接收的蜂窝数据信号的质量，因为远程无线电头24的使用可以减少信号传输损耗和噪声。特别地，将在塔30底部的无线电装置24连接到在塔30顶部的天线32的同轴线缆34可以是100-200英尺长或更长。当处于由蜂窝系统使用的RF频率(例如，1.8GHz、3.0GHz等)的无线电信号经这种延长长度的同轴线缆34传送时，可能发生的信号损失会非常显著，因为在这些频率处，同轴线缆34表现出明显高于在低频时的趋肤效应和介电损耗。由于信号电力的这种损耗，与其中远程无线电头24位于塔30顶部挨着天线32的蜂窝基站相比，在将无线电装置24定位在塔30底部的蜂窝基站10中，RF信号的信噪比可能会劣化。信号通常经光纤以数字形式在基带单元22和远程无线电头24之间被传送。
图2是示出根据这种较新的体系架构的蜂窝基站10'的示意图。如图2中所示，基带单元22和电源26仍然可以位于塔30的底部，在装备外壳20中。采用远程无线电头24形式的无线电装置24位于塔30的顶部，紧邻天线32。包括多根光纤的一根或多根光纤线缆38将基带单元22连接到远程无线电头24。光纤链路可以在基带单元22和远程无线电头24之间提供，因为光纤线缆可以比同轴线缆更轻，并且可以提供更大的带宽和更低损耗的传输。
虽然塔安装的远程无线电头24和光纤线缆38的使用可以增加带宽并改善信号质量，但是这种体系架构还需要将DC电力输送到塔30的顶部，以向远程无线电头24供电(天线32可以是不需要电力馈送的无源设备，或者可以具有非常低的电力要求，使得它们可以由向天线32运载控制通信的单根小线缆供电)。如图2中所示，这通常是通过沿着塔30向上的向远程无线电头24提供DC电源信号的单独电力线缆36来实现的。单独电力线缆36通常与(一根或多根)光纤线缆38捆绑在一起，使得它们可以一起沿着塔30向上路由。包括电力线缆36和(一根或多根)光纤线缆38的捆绑线缆通常被称为“干线(trunk)”线缆40。干线线缆40位于塔30底部的端部端接到第一接线盒42-1中，并且干线线缆40位于塔30顶部的端部端接到第二接线盒42-2中。在一些情况下，干线线缆40的端部可以在制造时被预先端接到相应的接线盒42-1、42-2中。
在典型的新安装的蜂窝安装中，三个(或更多个)天线32安装在塔30上，并且六个、九个或甚至十二个远程无线电头24可以在塔30的顶部安装在天线32附近。第一组跳线线缆46将基带单元22和电源26连接到第一接线盒42-1，并且第二组跳线线缆48将第二接线盒42-2连接到远程无线电头24。每组跳线线缆46、48可以包括多根数据线缆和多根电力线缆(在一些情况下，其可以被组合成一组复合跳线线缆，其中每根复合跳线线缆包括电力和数据部件两者)。每根跳线线缆46的第一端被端接到第一接线盒42-1中，并且每根跳线线缆48的第一端被端接到第二接线盒42-2中。至少一根跳线线缆48连接在第二接线盒42-2和每个远程无线电头24之间，以向远程无线电头24提供电力并在远程无线电头24和位于塔30底部的其相关联的基带单元22之间运载上行链路和下行链路通信。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了操作蜂窝无线电装置的方法，其中第一电源信号至少部分地经电力线缆从电源传送到无线电力单元。第二电源信号从无线电力单元无线地传送到蜂窝无线电装置，以给蜂窝无线电装置供电。数据至少部分地经数据线缆从与蜂窝无线电装置相关联的基带单元传送到无线收发器。这种数据从无线收发器无线地传送到蜂窝无线电装置。然后，该数据通过耦合到蜂窝无线电装置的天线被传送。
在一些实施例中，无线电力单元可以是包括电力线缆和数据线缆的干线线缆组件的一部分。例如，无线电力单元可以是接纳干线线缆的第一端的第一线缆端接件的部分。在一些实施例中，第一线缆端接件可以包括降低第一电源信号的平均电压的降压转换器(buck converter)。干线线缆组件可以包括接纳干线线缆的第二端的第二线缆端接件，该第二线缆端接件包括增加第一电源信号的平均电压的升压转换器(boost converter)。
在一些实施例中，干线线缆以及第一和第二线缆端接件可以一起构成不能在现场打开的密封干线线缆组件。无线收发器可以包括例如802.11收发器，并且第一线缆端接件可以与在塔顶部附近的远程无线电头相邻定位。第一线缆端接件可以包括柔性延伸件，并且无线电力单元可以在这个柔性延伸件内。
在一些实施例中，无线电力单元可以是电磁感应单元，并且第一线缆端接件可以与在塔顶部附近的蜂窝无线电装置相邻定位。数据线缆可以包括光纤数据线缆，并且第一线缆端接件可以包括将光学数据信号转换为提供给无线收发器的电信号的光电转换器。
在一些实施例中，控制信号也可被无线地传送到与蜂窝无线电装置相邻的天线线路设备。电源信号也可被无线地提供给天线线路设备。蜂窝无线电装置和天线线路设备可以位于塔上，天线线路设备控制器可以位于塔的底部并且可以将控制信号无线地传送到塔的顶部，并且天线线路设备可以至少部分地由来自太阳能电池(solar cell)的电力供电。
根据本发明的实施例，提供了一种用于蜂窝基站的干线线缆组件，其包括导电电力线缆、耦合到导电电力线缆的无线电力单元、光纤数据线缆、定位成接收从光纤数据线缆输出的光信号的光电转换器；以及耦合到光电转换器的输出的无线收发器。
在一些实施例中，无线电力单元、光电转换器和无线收发器可以全都在接纳导电电力线缆的第一端和光纤数据线缆的第一端的第一线缆端接件内。在这种实施例中，公共护套(jacket)可以封住导电电力线缆和光纤数据线缆，以提供混合光纤-电力干线线缆，并且第一线缆端接件可以是工厂密封的线缆端接件，其防止在现场对导电电力线缆和光纤数据线缆的第一端的访问。第一线缆端接件可以包括被配置为降低由导电电力线缆运载的电源信号的平均电压的降压转换器。第一线缆端接件还可以包括柔性延伸件，并且无线电力单元可以在该柔性延伸件内。干线线缆组件还可以包括接纳混合光纤电力干线线缆的第二端的第二线缆端接件，并且该第二线缆端接件可以包括增加电源信号的平均电压的升压转换器。第二线缆端接件还可以包括耦合到导电电力线缆的第二无线电力单元、第二光电转换器和耦合到第二光电转换器的输出的第二无线收发器。
附图说明
图1是常规蜂窝基站体系架构的简化示意图。
图2是另一常规蜂窝基站的简化示意图，其中使用位于塔顶部的远程无线电头。
图3是根据本发明实施例的蜂窝基站的简化示意图。
图4是根据本发明实施例的干线线缆的示意图。
图5A和5B是示出可在本发明实施例中使用的两种不同的无线电力传输技术的示意性框图。
图6A-6C是示出根据本发明各种实施例的蜂窝基站的远程无线电头、天线和干线线缆的配置的示意性框图。
图7是根据本发明进一步实施例的蜂窝基站的简化示意图。
图8A是根据本发明的又一实施例的蜂窝基站的简化示意图，其包括用于到天线线路设备的ASIG通信的无线跳线。
图8B是图8A的蜂窝基站的修改版本的示意图。
图8C是图8A的蜂窝基站的另一修改版本的示意图。
具体实施方式
虽然使用远程无线电头和沿着塔向上延伸的光纤线缆布线的蜂窝基站可以表现出改进的性能，但是关于这种体系架构存在多个潜在的困难。例如，一个常见的问题是递送给蜂窝站点的干线线缆可能变得太长或太短。如果太短，则基站安装会在等待更换线缆时被显著延迟。如果太长，则可能有必要提供具有适当弯曲半径的松弛线缆存储器，这也可使安装复杂化和/或延迟安装。为了减少或防止这些延迟，无线运营商或其分销商可能发现有必要储备多个长度的线缆，以确保正确的线缆总是可用于安装。其它问题包括在连接器损坏的情况下丢弃的线缆、在现场端接跳线线缆的困难、确保所有跳线线缆都保持在其指定的弯曲半径内、在现场仔细清洁光纤连接器的需求、以及完整光纤链路的现场测试。
附加地，在上述体系架构中，有必要在塔的顶部在第二接线盒和远程无线电头之间连接跳线线缆。通常，这是通过如下实现的：一旦第二接线盒安装在塔的顶部就打开第二接线盒并且将跳线线缆连接到第二接线盒中的接纳干线线缆的光纤和电力导体的连接器。这个工作可以在狭窄条件下、地面上数十或数百英尺、在各种不同的环境条件下(例如，风、雨、极热等)执行。照此，跳线线缆连接过程可能容易出错并且潜在地非常危险，因为从蜂窝塔跌落几乎总是致命事件。因而，将跳线线缆端接到塔顶部的第二接线盒中会显著增加蜂窝装备的初始安装的成本和复杂性。
根据本发明的实施例，提供了“无线跳线”，其将位于蜂窝基站塔顶部的干线线缆的线缆端接件无线地连接到同样位于塔顶部的多个远程无线电头。“无线跳线”是指在干线线缆端接件和远程无线电头或其它塔安装装备之间提供的无线数据连接和/或无线电力连接。无线跳线的使用可以大大简化塔顶部装备的安装。
此外，无线跳线的使用可以允许沿干线线缆的电力线缆部分向上发送更高电压的电力信号。远程无线电头可以具有高电压和电流需求，诸如像需要在大约50伏DC下提供20安培的电流。蜂窝基站塔也可以是几百英尺高，并且因此这些功率电平必须经数百英尺的电力线缆供应。不幸的是，当经诸如电力线缆的传输线输送DC电力时，发生电力损耗，该损耗是DC电力信号的电流电平和电力线缆的电阻的函数。由于经数百英尺的线缆电阻会是显著的，因此当将DC电力输送到蜂窝塔的顶部时可以预期高电力损耗。这种电力损耗增加了操作蜂窝基站的成本。
在本发明的一些实施例中，无线跳线的使用允许常规与干线线缆一起使用的接线盒被干线线缆端接件代替，在一些实施例中，干线线缆端接件可以附连到干线线缆的每一端并且在工厂永久密封，因为无线跳线的使用避免了任何将跳线线缆连接到位于常规接线盒内的连接器的需要。通常，由于安全问题和/或规定，沿着电力线缆向上被运载到塔顶部的电力信号的电压被限制为小于100伏(例如，80-90伏)，以降低技术人员在接线盒和远程无线电头之间连接常规跳线线缆时可能触电的风险。如果使用密封的干线线缆端接件和无线跳线来代替常规接线盒和跳线线缆，则高得多的电压的电力信号可以沿电力线缆向上传送。由于电力损耗是电流的函数，电流又与电压成反比，因此可以通过使用更高电压的电力信号来降低电力损耗。因此，根据本发明实施例的无线跳线的使用还可以减少与给位于蜂窝塔顶部的远程无线电头或位于长水平行程(诸如在隧道和/或城域蜂窝(metro-cell)应用中)的末端处的远程无线电头供电相关联的电力损耗。
远程无线电头通常被设计为由DC电源供电。如下所述，通常(但不总是)利用AC电力信号来执行无线电力传输。因而，在本发明的一些实施例中，远程无线电头可被设计为由AC电源信号供电。在其它实施例中，DC电源信号可被传送到无线跳线，被转换为AC电源信号，经无线跳线被传送，然后被转换回DC电源信号，其被用来给远程无线电头供电。在还有其它实施例中，AC电源信号可被传送到并通过无线跳线，然后可被转换为用来给远程无线电头供电的DC电源信号。在还有其它实施例中，可以使用DC无线电力传输技术(例如，由将光照射在光伏电池上的DC电源供电的激光器)，以无线地传送DC电源信号。
根据本发明实施例的无线跳线可以包括在位于塔的顶部或塔的顶部附近的干线线缆端接件与每个远程无线电头之间的双工无线数据连接。通常，基带单元和远程无线电头之间的数据连接必须支持从大约1千兆位/秒(Gigabit/second)到大约9千兆位/秒的数据速率。可以使用任何合适的无线通信技术来实现这种无线数据连接，这些无线通信技术包括例如在60GHz频带中提供宽带宽、高数据速率、低电力通信的IEEE 802.11ad无线局域网。作为替代，可以使用支持用于远程无线电头的数据速率需求的其它毫米波(millimeterwave)无线数据应用。塔安装的干线线缆端接件可以包括一个或多个无线收发器，其与在每个远程无线电头处提供的相应无线收发器通信以实现这些无线数据连接。干线线缆端接件可以同样地包括将上行链路数据置于用于无线传输到远程无线电头的适当形式和将经无线跳线从远程无线电头接收的下行链路数据置于用于经光纤线缆传输到基带单元的条件的光电转换器和电光转换器。在一些实施例中，远程无线电头可被修改为不包括光学收发器而是仅包含无线收发器。这可以消除一个数据转换步骤，由此简化操作并消除一个可能的噪声污染点。
无线电力传输可以以各种方式执行，这些方式包括例如使用电磁耦合、静电耦合、谐振电磁感应、微波电力传输、激光电力传输等。电力信号的无线耦合可以是定向的，以提供改进的效率。在一些实施例中，远程无线电头可以非常接近塔安装的干线线缆端接件定位，以进一步提高无线电力传输的效率。
现在将参照图3-8更详细地讨论本发明的实施例，图3-8中示出了本发明的示例实施例。
图3是示出根据本发明实施例的蜂窝基站100的示意图。如图3中所示，蜂窝基站100包括在装备外壳120内的多个基带单元122。每个基带单元122可以连接到回程通信系统(未示出)。电源126也可以在装备外壳120中提供。装备外壳120通常位于蜂窝塔130的底部。多个远程无线电头124和三个天线132(例如，三个扇形天线132-1、132-2、132-3)安装在塔130上，通常在塔130的顶部附近。干线线缆140从装备外壳120路由到塔130的顶部。第一干线线缆端接件142-1连接到干线线缆140的第一端。第一干线线缆端接件142-1可以位于例如装备外壳120中。第二干线线缆端接件142-2连接到干线线缆140的另一端并且可以安装在塔130的顶部。干线线缆140和干线线缆端接件142-1、142-2一起组成干线线缆组件。
每个远程无线电头124经光纤数据线缆138从相应的一个基带单元122接收数字信息和控制信号，该光纤数据线缆138是从外壳120路由到塔130的顶部的干线线缆140的一部分。每个远程无线电头124将这个信息调制成射频(“RF”)信号，然后该信号通过相应的一个天线132被传送。每个远程无线电头124还从相应的一个天线132接收RF信号并解调这些信号，并经光纤数据线缆138将它们供应给其相应的基带单元122。基带单元122处理从远程无线电头124接收的解调信号并将处理后的信号转发到回程通信系统(未示出)。基带单元122还处理从回程通信系统接收的信号并将它们供应给远程无线电头124。
如图3中的标注所示，干线线缆140可以包括电力线缆136和光纤数据线缆138。电力线缆136可以包括至少两个绝缘导体。在一些实施例中，用于每个远程无线电头124的电力线缆136中包括一对绝缘导体。在其它实施例中，可以仅提供两个绝缘导体，并且电源信号可以在第二线缆端接件142-2处被分成多个电源信号并分发到远程无线电头124。在还有其它实施例中，可以提供单个接地导体并且可以为每个远程无线电头124提供单独的电力导体。其它配置也是可能的。
光纤数据线缆138可以包括多根光纤(在图3中不可见)。通常，为每个远程无线电头124提供一对单模光纤，其中一根单模光纤携带从基带单元122之一传送到远程无线电头124的上行链路数据，用于通过天线132之一进行传输，并且其中第二根单模光纤携带在天线132处被接收的、被远程无线电头124解调并被传送到基带单元122的下行链路数据。但是，应当明白，在其它实施例中可以使用更多或更少的光纤，并且可以使用多于一根的光纤线缆138。
无线跳线在塔130的顶部被用来在第二线缆端接件142-2和远程无线电头124之间传送数据和电源信号。这些无线连接在图3中利用虚线示出。同样，无线跳线在塔130的底部被用来在第一线缆端接件142-1与基带单元122和电源126之间传送数据和电源信号。在一些实施例中，有线的数据和/或电力连接可以在塔130的底部被用来将基带单元122和/或电源126连接到干线线缆140。
图4是根据本发明某些实施例的、可被用作图3的干线线缆组件的干线线缆组件200的示意图。如图4中所示，干线线缆组件200包括混合线缆202、第一线缆端接件230-1和第二线缆端接件230-2。混合线缆202既包括电力线缆210又包括数据线缆220。在所绘出的实施例中，电力线缆210包括多对216铜导体212、214。每个导体212可以包括连接到电源126上的正端口的“正”导体，并且每个导体214可以包括连接到电源126上的接地端口的“负”导体。在一些实施例中，可以为每个远程无线电头124提供一对216导体212、214(在图4的实施例中提供了三对216，但是其中一个导体214在图4的视图中不可见)。导体212、214可以独立地彼此绝缘，并且可以被公共护套218围绕。
数据线缆220可以包括例如光纤线缆220，其包括多根光纤222和其它部件，诸如强度纤(strength fiber)224、缓冲管226和护套228。电力线缆210和数据线缆220可以包含在公共保护套204内。
第二线缆端接件230-2可以包括例如工厂密封的外壳232，其通过外壳232一侧上的孔234接纳混合线缆202。远程无线电头124通常将定位在外壳232的不同侧上。电力线缆210的一对216导体212、214可以在外壳232内被分离，并且每对216可被路由到外壳232的与其中一个远程无线电头124相邻的不同侧，以便向相应的远程无线电头124提供电力连接。
如上面所讨论的，无线电力连接可被用来在每对导体212、214和相应的一个远程无线电头124之间传送电源信号。因而，无线电力传送设备236可以连接到每个导体212。同样，无线电力接收设备238可以耦合到每个导体214。无线电力传送和接收设备236、238可将电源信号耦合到可在每个远程无线电头124(图4中未示出)处提供的对应的无线电力传送和接收设备236、238。无线电力传送和接收设备236、238构成可被用来将电源信号从第二线缆端接件230-2无线地传送到远程无线电头124的无线电力单元236/238。
如上面所指出的，远程无线电头124通常被设计为由DC电源供电。但是，大多数无线电力传输技术耦合AC而不是DC电源信号。因而，在本发明的一些实施例中，远程无线电头124可被设计为由AC电源信号供电，并且电源126可以输出AC电源信号，该AC电源信号被传送到第二线缆端接件230-2，用于无线传输到远程无线电头124。在其它实施例中，DC电源信号可被传送到第二线缆端接件230-2，在那里它通过DC-AC电力转换电路被转换为AC电源信号。DC-AC电力转换电路可以例如是无线电力单元236/238的一部分。第二线缆端接件230-2将这个AC电源信号无线地传送到远程无线电头124，在那里它通过远程无线电头124中对应的AC-DC转换电路被转换回DC电源信号。在还有其它实施例中，AC电源信号可以从电源126被传送到第二线缆端接件230-2，在那里它被无线地传送到远程无线电头124。远程无线电头124可以再次包括AC-DC电力转换电路，其将这个AC电源信号转换为被用来给远程无线电头124供电的DC电源信号。应当理解的是，在包括AC-DC或DC-AC电力转换的实施例中，这种电力转换将在电路的正和负两个支路(leg)进行。在还有其它实施例中，可以使用技术来无线地传送DC电源信号，使得AC-DC或DC-AC电力转换不是必需的。
无线电力连接可以以各种不同方式实现。例如，在一些实施例中，电磁感应可被用来在每对电力导体212、214和每个相应的远程无线电头124中对应的一对电力导体之间传送电源信号。如图5A中所示，在此类实施例中，包括在图4的干线线缆组件200的第二线缆端接件230-2中的无线电力传送设备236和无线电力接收设备238可被实现为初级线圈240-1或电连接到导体212、214的其它电感器。远程无线电头124包括同样充当无线电力传送设备236和无线电力接收设备238的组合的次级线圈240-2。流过初级线圈240-1的电流产生磁场。由初级线圈240-1生成的磁场在次级线圈240-2中感应出电流。这个电流可被用来给远程无线电头124供电。因此，初级线圈240-1和次级线圈240-2一起形成执行无线电力传输的电气互感器(transformer)242。电气互感器当今广泛用于经非常短距离的无线电力传输，诸如例如用于给蜂窝电话和膝上型计算机和平板计算机以及诸如电动牙刷和电动剃须刀之类的其它电器中的电池充电。这种类型的无线电力传输的主要困难在于，随着初级线圈240-1和次级线圈240-2之间的距离增加，其变得非常低效。因而，每对线圈240-1、240-2可以非常接近地定位。
谐振的应用可以增加无线电力传输的传输范围。例如，参照图5A的实施例，利用谐振耦合，初级线圈240-1和次级线圈240-2可以被调谐到相同的固有(natural)频率。谐振磁耦合可以经相对较大的距离传递电力，潜在地具有高效率水平。无线电力传输电路可被设计为使得由初级线圈生成的磁场与塔上的其它物体仅微弱地相互作用，同时与次级线圈强烈地耦合。例如，WiTricity公布了使用谐振磁耦合的无线电力系统，以便以高达几千瓦的电力水平经延长的距离提供高效的能量传递。而且，由电力源(这里是初级线圈240-1)生成的电场可以几乎完全包含在该源内，由此避免可能以其他方式干扰线缆端接件和远程无线电头之间的无线通信和/或通过基站天线的无线传输的射频发射。谐振磁耦合还可被设计为包裹在可能以其它方式阻挡磁场的金属物体周围。通过使用非正弦驱动电流，可以进一步改善性能。在此类实施例中，初级和次级线圈240-1、240-2可以包括例如具有并联电容器的螺线管或扁螺旋，其形成相互调谐的LC电路。在这种方法中，交流(“AC”)电力信号可以从电源126向第二线缆端接件230-2供应，并且因此，如果远程无线电头124被设计为对DC电力信号运行的话，则可能需要在远程无线电头124中执行AC-DC和DC-AC转换。
在其它实施例中，可以经由静电感应(即，电容耦合)来执行无线电力传输。如图5B中所示，在这种方法中，被包括在图4的干线线缆组件200的第二线缆端接件230-2中的无线电力传送设备236可被实现为第一电容器254-1的第一电极250-1，并且被包括在图4的干线线缆组件200的第二线缆端接件230-2中的无线电力接收设备238可被实现为第二电容器254-2的第一电极252-1。第一电容器254-1的第二电极252-2充当在远程无线电头124中提供的第二无线电力接收设备238，并且第二电容器254-2的第二电极250-2，同样在远程无线电头124中提供，充当第二无线电力传送设备236。高电压、高频AC电力电流被用来给第一电容器254-1的第一电极250-1充电。一种或多种介电材料(例如，空气、高k介电常数材料等)在第一电极250-1和第二电极252-2之间提供。AC电源信号的一部分可以从第一电极250-1电容耦合到第二电极252-2，以便向远程无线电头124无线地提供电源信号。用于电源信号的返回路径可以以相同的方式跨第二电容器254-2被无线地传送。
在还有其它实施例中，可以使用微波电力传输。利用这种方法，无线传送设备236可以包括无线电装置和天线，其被用来将电源信号转换为被传送到无线接收设备238的微波信号。然后无线接收设备238将接收到的微波信号转换回电源信号。与其它形式的无线电力传输相比，微波电力传输可以表现出非常高的效率。
在还有另一种方法中，可以通过将电能转换成指向光伏电池的激光束或其它光源来无线地传送电力，其中光伏电池被用来将来自激光束的接收到的光转换成电力信号。磁束(magnetic beam)形成是可以使用的另一种方法。利用这种方法，磁束或波可以在源处生成并且(无线地)指向位于目标处的磁性金属。磁束可以在磁性金属中感应出振动，并且这种机械能量可被转换为电力。
除了无线电力连接之外，无线数据连接也可以在每个远程无线电头124和第二线缆端接件230-2之间提供。如图4中所示，这可以例如通过将光纤数据线缆220的光纤222端接到无线收发器260-1中来实现。无线收发器260-1可以包括光电转换器，该光电转换器将经上行链路光纤222携带的光学数据转换为可以由无线收发器260-1传送到在每个远程无线电头124处提供的对应无线收发器260-2的RF信号。无线收发器260-1还可以包括电光转换器，该电光转换器将从远程无线电头124接收的下行链路数据转换为可经另一光纤222被传送到基带单元122的光信号。在一些实施例中，无线收发器260-1、260-2可以是例如在毫米波频率范围内(例如，在30GHz到85GHz频率范围内)以低电力传送数据的收发器。在60GHz频带中操作的IEEE 802.11ad收发器表示一种合适类型的收发器。
在一些实施例中，可以在塔130的顶部提供多个配对的收发器260对，其中每一对的一个收发器260-1位于第二线缆端接件230-2中，而每一对的另一个收发器260-2与相应的一个远程无线电头124相关联。在此类实施例中，一对的每个收发器260可被指派特定的频率子带，使得该对的收发器260仅在指派的频率子带中传送和接收信号。每对可以被指派不同的、非重叠的频率子带，使得第二线缆端接器230-2和远程无线电头124之间的无线传输不会彼此干扰。
在其它实施例中，可以在第二线缆端接件230-2中提供单个无线收发器260-1，并且所有上行链路和下行链路光纤222都可以连接到这单个无线收发器260-1。诸如频分多址(“FDMA”)技术、时分多址(“TDMA”)技术和/或FDMA/TDMA技术之类的适当的多址技术，可被用来确保由每根上行链路光纤222携带的上行链路数据在正确的远程无线电头124处被接收，并且同样确保接收到的下行链路数据被传递到适当的基带单元122。在还有其它实施例中，可以使用扩频多址技术。收发器260-1、260-2可以支持足以携带远程无线电头124和第二线缆端接器230-2之间的完全上行链路和下行链路传输的数据速率。应当明理解，可以使用任何适当的无线传输技术来形成用于数据传输的无线跳线。
在还有其它实施例中，在第二线缆端接件230-2中和远程无线电头124中的收发器260可以具有高度定向的波束成形能力，使得收发器对可以在相同的频带中进行传送，但避免经由空间分集(spatial diversity)的干扰。在一个示例实施例中，在第二线缆端接器230-2中和远程无线电头124中的每个收发器260可以包括相控阵列天线。第二线缆端接件230-2中的收发器260-1的相控阵列天线可以大体上指向三个方向中的一个，使得第二线缆端接件230-2中的每个相控阵列天线大体上指向对应远程无线电头124的方向。同样，远程无线电头中的无线收发器260-2可以全部具有大体上指向第二线缆端接件230-2的相控阵列天线。
在一些实施例中，校准过程可被用来确定关于相控阵列的每个辐射元件使用的权值。例如，收发器对的第一收发器260-1上的相控阵列天线可以通过发送由该对的第二收发器260-2接收的宽射束信号来开始。然后第一收发器260-1利用覆盖例如第一波束的右半部分的较窄波束发出第二信号，然后发出覆盖第一波束的左半部分的第三信号。该对的第二收发器260-2确定第二信号和第三信号中哪个更强，并且通知该对的第一收发器260-1哪个接收到的信号更强。然后第一收发器260-1通过发出两个附加信号来重复这个过程，针对与较强的接收到的信号相关联的波束的每一半有一个附加信号。通过这个过程，该对的第一收发器260-1的相控阵列天线的波束可以逐渐变窄，使得形成直接指向该对的第二收发器260-2的窄波束。这个校准处理可以对每个相控阵列天线执行，以便实现空间分集，使得所有收发器都可以在相同的频带中传送和接收信号。用于实现波束控制的各种方法在例如由Abbas Abbaspour-Tamijani和Kamal Sarabandi所写的、在http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download？doi＝10.1.1.132.8520&re p＝rep1&type＝pdf中可获得的文章以及在http://www.ece.ucsb.edu/wcsl/Publications/eric_itwc2011.pdf中可获得的文章中讨论，其中每个文章都通过引用被结合于此。
再次参考图4，可以看出，第一线缆端接件230-1可以与第二线缆端接件230-2完全相同。因而，这里将省略对其的进一步描述。
图6A-6C是示出根据本发明各种实施例的蜂窝基站的远程无线电头、天线和干线线缆的配置的示意性框图。这些配置可以在例如图3的蜂窝基站100中使用。
如图6A中所示，在第一配置中，三个天线132-1、132-2、132-3可被定位成形成等边三角形。三个远程无线电头124-1、124-2、124-3可被定位成紧邻相应的天线132。第二线缆端接件142-2可以大体上位于塔130的中心，并且可以与每个远程无线电头124隔开例如5-15英尺。每个远程无线电头124可被定位成非常接近其对应的天线132，以减少每个远程无线电头124和其对应的天线132之间的同轴线缆连接中的RF信号损耗。
如图6B中所示，在第二配置中，三个天线132-1、132-2、132-3可以再次被定位成形成等边三角形。三个远程无线电头124-1、124-2、124-3可被定位成紧邻第二线缆端接件142-2的相应侧。这可以提供在第二线缆端接件142-2和相应的远程无线电头124之间更高效的无线电力传输。在这种配置中，在每个远程无线电头124与其对应的天线132之间可能需要更长的同轴线缆连接146。这些更长的连接会导致增加的RF信号损耗。
如图6C中所示，在第三配置中，三个天线132-1、132-2、132-3可以再次被定位成形成等边三角形。三个远程无线电头124-1、124-2、124-3可被定位成紧邻相应的天线132，如在图6A的第一配置中那样。第二线缆端接件142-2大体位于塔130的中心，并且可以与每个远程无线电头124隔开例如5-15英尺。在这种实施例中，第二线缆端接件142-2包括多个柔性延伸件150。每个柔性延伸件150可以包括在其一端具有小外壳154的线缆段152。线缆段152可以包括例如上行链路光纤222-1、下行链路光纤222-2、正电力导体212和负电力导体214，它们都可以被封在保护性护套或导管中。外壳154可以包括无线电力传送设备236、无线电力接收设备238和无线收发器260。这些部件中的每一个可以以与图4的对应部件相同的方式操作，因此将省略对其的进一步描述。外壳154可被设计为经由例如卡扣夹、磁性连接、插入到远程无线电头124上的插座内等等被容易地附连到相应的一个远程无线电头124。远程无线电头124上用于外壳154的附连点可以与远程无线电头124的无线电力传送设备236、无线电力接收设备238和无线收发器260紧邻。在这种设计中，天线132可以非常接近它们对应的远程无线电头124被定位，以便提供低RF信号损耗水平，并且第二线缆端接器142-2和远程无线电头124的无线电力传送和接收设备可以同样彼此紧邻定位，以确保高效的无线电力传输。
根据本发明的进一步的实施例，无线跳线可被用来减少与向远程无线电头124传递电力信号相关联的电力损耗。
经电力线缆从电源供应到远程无线电头的电力信号的DC电压可以如下确定：
VRRH＝VPS-VDrop (1)
其中VRRH是传递到远程无线电头的电力信号的DC电压，VPS是由电源输出的电力信号的DC电压，并且VDrop是当DC电力信号从电源到远程无线电头穿过线缆时发生的DC电压的减小。VDrop可以根据欧姆定律如下确定：
VDrop＝IRRH*RCable (2)
其中RCable是将电源连接到远程无线电头的电力线缆的电阻(单位为欧姆)并且IRRH是流经电力线缆到远程无线电头的平均电流(以安培为单位)。
电力线缆的电阻RCable与电力线缆的导体的直径成反比。因此，导体的直径越大(即，导体的规格越低)，电力线缆的电阻越低。通常，由于铜的低电阻，电力线缆利用铜导体。铜电阻按单位长度指定，对于指定的横截面积通常为毫欧(mΩ)/ft；照此，电力线缆的累积电阻随着线缆的长度而增加。因此，电力线缆越长，电压降VDrop越高。
通常，将为远程无线电头指定最小所需的供给电压、标称或推荐的供给电压和最大供给电压。因此，电源必须输出电压VPS，使得VRRH将在远程无线电头的最小和最大供给电压之间。由于VDrop是供给远程无线电头的电流IRRH的函数(参见上面的等式2)，因此，如果VPS(电源输出的电压)是恒定的，则被传递到远程无线电头的电压VRRH将随着远程无线电头吸取的电流的变化而变化。常规地，由电源输出的电压(VPS)被设置为确保当远程无线电头吸取最大预期量的电流时将标称供给电压供给到远程无线电头(或至少高于最小供给电压的值)。
在经电力线缆将电源信号传递到远程无线电头的过程中损耗的电力(PLoss)可以如下计算：
PLoss＝VDrop*IRRH＝(IRRH*RCable)*IRRH＝IRRH 2*RCable (3)
因此，通过电力线缆流到远程无线电头的电流越高，电力损耗越高。
如上面所指出的，当如上面讨论的图2的常规蜂窝基站10'中那样使用常规干线线缆时，技术人员必须将跳线线缆从位于塔30顶部的接线盒42-2连接到每个远程无线电头24，以便向每个远程无线电头24提供电力和数据连接。这又要求技术人员在塔30的顶部打开接线盒42-2、将每根跳线线缆46连接在接线盒42-2和远程无线电头24之间，然后关闭接线盒42-2。这种做法可能对安装人员造成许多问题，包括时间、安全性、连接错误(诸如松动的电力连接和/或差的光纤清洁)，并有更多的连接器损坏的机会。而且，由于安全性考虑，电压VRRH(即，被传递到远程无线电头的电力信号的DC电压)可以基于例如安全规范而被限制到最大值。因而，较高电压的使用可能不可用作减小电流IRRH的机制，作为降低电力损耗的手段(因为电力损耗随电流IRRH的平方的增加而增加)。
如上面所指出的，根据本发明的实施例，具有工厂密封的线缆端接件142-1、142-2的干线线缆组件可以代替在常规方法中使用的干线线缆40和接线盒42-1、42-2的组合来使用，因为不需要在接线盒内连接电力或数据跳线线缆。当使用这种密封的线缆端接件142-1、142-2时，每个线缆端接件142-1、142-2还可以包括降压电力转换器或升压电力转换器。特别地，线缆端接件142-1可以包括升压电力转换器，其可将从电源126无线地提供到线缆端接件142-1的DC电压增加到更高的DC电压(例如，可由电源提供的50伏DC电源信号可被增加到例如300伏)。然后这个300伏的DC电源信号可以通过干线线缆140的电力线缆210沿着塔130被向上运载。线缆端接件142-2可以包括降压转换器，其将DC电压从例如295伏(在这里我们假设5伏的电压降)降低至50伏或适于提供给远程无线电头124的某个其它电压。由于由电力线缆210运载的电源信号的电压VRRH远高于通常，因此电力线缆210上的电流IRRH线性减小，并且电力损耗PLoss指数地减小。这可以降低给远程无线电头124供电的成本并由此降低蜂窝基站100的运营成本。由于典型的远程无线电头124可能需要大约一千瓦的电力并且一周运行七天、每天运行二十四小时，因此运营成本的节省会是显著的。
图7是根据本发明的进一步实施例的蜂窝基站300的简化示意图。如图7中所示，蜂窝基站300类似于上面参照图3描述的蜂窝基站100。但是，在图7的实施例中，蜂窝基站300是所谓的“城域蜂窝”基站，其是指通常在市区中小于常规蜂窝天线塔的电话线杆或其它结构顶上实现的较低电力类型的蜂窝基站。在所绘出的实施例中，天线132和远程无线电头124安装在电话线杆330上，其可以是例如大约20-30英尺高。在图7的实施例中，无线电力和数据传输被用来将电力和数据信号从外壳120运载到电话线杆330的顶部。照此，图3的干线线缆140被线缆端接件342代替。线缆端接件342经有线连接从基带单元122接收数据，并且还从电源126接收DC电源信号。每个远程无线电头124包括无线电力传送设备、无线电力接收设备和无线收发器，如上文参照图5所讨论的。无线电力和数据跳线从线缆端接件342延伸到远程无线电头124。因此，在图7的实施例中，不需要干线线缆。这提供了附加的优点，包括电话线杆330上减小的重量和风载荷，以及干线线缆被盗窃的风险的消除，这些由于铜的高价格都太常见了。这种方法也可以用在常规的蜂窝基站中。
在一些蜂窝安装中，数据可被传送到天线，数据被用来控制天线或从天线收集传感器数据。天线接口标准组织(“AISG”)是非营利性联盟，它已经开发出了用于无线行业中使用的天线和相关装备的数字远程控制和监视的标准。根据AISG标准，提供了可以携带控制信号的RS-485多设备有线通信总线，控制信号被用来控制例如塔安装的电力放大器和低噪声放大器、天线倾斜控制设备、其它天线控制单元等。接收AISG信号的设备在本文被称为“天线线路设备”。通信总线可以例如以菊花链配置或星形配置来配置，以便例如将塔上的多个天线线路设备连接到基于地面的控制器。通信总线直接连接到每个天线线路设备。
AISG控制信号可以包括例如由包括在天线线路设备中的全球定位卫星收发器提供的位置信息(其可以允许无线运营商确认天线线路设备安装在正确的位置)、报警信号(例如，如果天线的倾斜角超过预定义的阈值)、用于天线移动或波束控制的控制信号等。天线线路设备控制器可以启动与天线线路设备的所有通信。
根据本发明的进一步的实施例，RS-485通信总线AISG信号可被转换为适当的无线信号，被传送到天线线路设备，并且然后被转换回RS-485信号。在一些实施例中，RS-485线缆可以结合到上面提到的干线线缆组件中。然后一个或多个附加的无线收发器可以被包括在一个或两个干线线缆端接件中，其将RS-485总线信号转换为无线信号，并将无线信号传送到一个或多个天线线路设备。天线线路设备可以将接收到的无线信号转换回被用来控制天线线路设备的RS-485总线信号。无线电力跳线也可以包括在每个天线线路设备中，其提供给AISG总线和天线线路设备中的有源电路系统(例如，处理器、倾斜马达等)供电所需的电力。先前所述的任何无线电力技术都可被使用，并且因此在这里将省略被用来给天线线路设备供电的无线电力跳线的进一步描述。
AISG信号是相对低数据速率通信。因而，多种不同的低数据速率无线解决方案可被用来实现从干线线缆端接件到天线线路设备的无线数据跳线，诸如像蓝牙或Zigbee通信。蓝牙和Zigbee都是可被结合到天线线路设备和干线线缆端接件中的低功耗、低成本无线联网协议。而且，由于一些低成本、低数据速率协议，诸如像Zigbee，具有相当扩展的范围(例如，高达75米)，因此，在一些实施例中，无线AISG通信可从塔的底部被传送到天线线路设备，由此避免将RS-485线缆结合到干线线缆(或沿着塔向上运行单独的RS-485线缆)的任何需要。
图8A是根据本发明还有进一步实施例的蜂窝基站400的简化示意图，其包括用于到天线线路设备的AISG通信的无线跳线。如图8A中所示，蜂窝基站400类似于上面参照图3描述的蜂窝基站100。但是，蜂窝基站400还包括可位于例如外壳120中的天线线路设备控制器428，并且每个天线包括作为被供电设备的天线线路设备432。提供了包括干线线缆440和第一和第二干线线缆端接件442-1、442-2的干线线缆组件。除了其还包括RS-485线缆439之外，干线线缆440类似于上面参照图3描述的干线线缆140。第一和第二干线线缆端接件442-1、442-2类似于上面描述的第一和第二干线线缆端接件142-1、142-2，不同之处在于，每个干线线缆端接件442-1、442-2还包括一个或多个低功率收发器，诸如Zigbee收发器。如上所述，第二干线线缆端接件442-2中的低功率收发器可以将经RS-485线缆439接收的AISG控制信号转换成适当的无线信号，然后将该无线信号传送到在天线线路设备432中提供的对应的低功率收发器。低功率无线收发器还可以接收由天线线路设备432中的低功率无线收发器传送的无线通信并将这些接收的信号转换成RS-485信号，然后这些RS-485信号经RS-485线缆439被传送到天线线路设备控制器428。第二线缆端接件442-2还可以包括将电源信号无线地传送到每个天线线路设备432的多个无线电力跳线。
图8B是作为图8A的蜂窝基站400的修改版本的蜂窝基站400'的示意图。如显而易见的，蜂窝基站400与400'之间的主要区别在于，在蜂窝基站400'中省略了RS-485线缆439，并且AISG信号从位于塔130的底部的天线线路设备控制器428无线地被传送到塔130顶部的天线线路设备432。可以使用诸如Zigbee之类的适当的无线数据传输协议，其具有足够的范围以便以足够的服务质量将AISG控制信号从塔130的底部无线地传送到塔130的顶部。用于天线线路设备432的电源信号可被无线地从第二线缆端接件442-2传送到每个天线线路设备432。
图8C是作为图8A的蜂窝基站400的另一修改版本的蜂窝基站400”的示意图。如显而易见的，蜂窝基站400与400”之间的主要区别在于，在蜂窝基站400”中，不向天线线路设备432提供无线电力连接，而是经由太阳能电池460和可再充电电池或氢燃料电池462向这些设备432供电。这种布置是可能的，因为天线线路设备432可以是可以利用电池电力运行的非常低功率的设备。提供太阳能电池460来给电池/燃料电池462进行再充电，以避免需要爬塔来更换耗尽的电池。应当理解，图8B的实施例可以同样被修改为经由太阳能电池460和电池/氢燃料电池462为天线线路设备432供电。
如从上面的描述可以明白的，本发明的实施例包括用于蜂窝基站的干线线缆组件，其包括：导电电力线缆；耦合到导电电力线缆的无线电力单元；光纤数据线缆；被定位成接收从光纤数据线缆输出的光信号的光电转换器；以及耦合到光电转换器的输出的无线收发器。在这些干线线缆组件的一些实施例中，无线电力单元、光电转换器和无线收发器都在接纳导电电力线缆的第一端和光纤数据线缆的第一端的第一线缆端接件内。在此类实施例中，公共护套可以封住导电电力线缆和光纤数据线缆，以提供混合光纤-电力干线线缆，并且第一线缆端接件可以是工厂密封的线缆端接件，其防止对导电电力线缆和光纤数据线缆的第一端的现场接近。第一线缆端接件可以包括被配置为降低由导电电力线缆携带的电源信号的平均电压的降压转换器。在一些实施例中，第一线缆端接件可以包括柔性延伸件，并且无线电力单元可以在该柔性延伸件内。干线线缆组件还可以包括接纳混合光纤电力干线线缆的第二端的第二线缆端接件，第二线缆端接件包括升高电源信号的平均电压的升压转换器。在此类实施例中，第二线缆端接件可以包括耦合到导电电力线缆的第二无线电力单元、第二光电转换器和耦合到第二光电转换器的输出的第二无线收发器。
虽然上面已经参照常规的远程无线电头主要描述了本发明的实施例，但是应当理解，正在开发新一代远程无线电头，其将远程无线电头和基站天线组合成接收数字数据并输出辐射的RF信号的单个单元。具有这种新配置的远程无线电头有时被称为“有源天线(active antenna)”。有源天线可以将收发器放得非常靠近天线结构的辐射元件并且消除了对远程无线电头和天线之间传统布线连接的需要，这可以减少信号损耗(由于由远程无线电头传送的信号是在蜂窝RF频率，并且当经同轴线缆传送这种信号时信号损耗高)。在有源天线布置中，高功率放大器可被结合到辐射元件中，因此低功率RF信号可以在例如印刷电路板上的短路径上在收发器和放大器/辐射元件之间通过。由于布线连接器的消除、RF信号路径的长度的减小和较低功率RF信号的传输，信号损耗可以显著降低。因此，应当理解，本文公开的所有实施例都可以利用一个或两个常规远程无线电头和/或有源天线作为蜂窝无线电装置来实现。
同样，上面已经关于具有安装在天线塔上的天线的常规蜂窝基站主要描述了本发明的实施例。但是，应当理解，所有上述实施例都可以在蜂窝基站中实现，其中蜂窝无线电装置(即，常规的远程无线电头和/或有源天线)安装在其它塔结构上，诸如在建筑物的侧面或顶部、水塔、电线杆等，或者在诸如体育场、商场、隧道等结构内部。
根据本发明实施例的技术可以提供多个优点。例如，无线数据连接可以减少或消除对清洁光纤连接器、储存、订购和分销特定长度的跳线、测试光纤链路等的需要。装备在塔顶部的安装可以显著简化，并且可以更安全和更便宜地进行。工厂密封的干线线缆组件的使用可以允许使用更高电压的电源信号，这会减少电力损耗。此外，通过使用无线电力传输技术，可能将开发出由AC电源信号供电的远程无线电头。由于AC电源信号一般可以比DC电源信号更高效地传送，因此这可以进一步减少电力损耗。
此外，如上面所讨论的，在一些实施例中，无线电力和/或数据传输可以从位于塔底部的装备外壳执行。在此类实施例中，可以完全消除对干线线缆的需要。干线线缆购买昂贵、安装昂贵，并且在塔上产生需要更坚固塔结构的显著负载。照此，干线线缆的使用会显著增加蜂窝基站的费用。此外，由于干线线缆包括大量的铜线缆(用于电力导体)，因此它们容易被盗窃。干线线缆的盗窃不仅需要更换干线线缆，而且还需要切断蜂窝基站的操作并且会导致对现场装备的相关损坏。
已经参照附图描述了本发明，其中示出了本发明的某些实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式体现并且不应当被解释为限于在本文绘出和描述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使得本公开内容将是彻底和完全的，并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。贯穿说明书和附图，相同的标号表示相同的元件。还应当理解，上面公开的实施例可以以任何方式和/或组合来组合，以提供许多附加的实施例。
应当理解，虽然本文使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应当受这些术语的限制。这些术语仅仅被用来区分一个元件与另一个元件。例如，在不背离本发明范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，并且类似地，第二元件可被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出的项的任何和所有组合。
除非另有定义，否则在本公开内容中使用的所有技术和科学术语都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在上面的描述中使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例而不意在作为本发明的限制。如在本公开内容中使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”和“该”也意在包括复数形式。还将理解，当元件(例如，设备、电路等)被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到另一元件或者中间元件可能存在。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。
还将进一步理解，当在本文中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型实施例并且，虽然采用了特定术语，但是它们仅在一般和描述性意义上使用而不是为了限制，本发明的范围在以下权利要求中阐述。

Claims (20)

1.一种操作远程无线电头的方法，所述方法包括：
至少部分地经电力线缆从电源向无线电力单元传送第一电源信号；
从所述无线电力单元向所述远程无线电头无线地传送第二电源信号，以便给所述远程无线电头供电；
至少部分地经数据线缆从与所述远程无线电头相关联的基带单元向无线收发器传送数据；
将所述数据从所述无线收发器无线地传送到所述远程无线电头；以及
通过耦合到所述远程无线电头的天线传送所述数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述无线电力单元是包括所述电力线缆和所述数据线缆的干线线缆的一部分。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述无线电力单元是接纳所述干线线缆的第一端的第一线缆端接件的一部分。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一线缆端接件包括降低所述第一电源信号的平均电压的降压转换器。
5.如权利要求4所述的方法，还包括接纳所述干线线缆的第二端的第二线缆端接件，该第二线缆端接件包括增加所述第一电源信号的平均电压的升压转换器。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述干线线缆以及所述第一和第二线缆端接件一起构成不能在现场打开的密封干线线缆组件。
7.如权利要求3-6中任何一项所述的方法，其中所述无线收发器包括802.11收发器，并且其中所述第一线缆端接件与在塔顶部附近的所述远程无线电头相邻定位。
8.如权利要求3-7中任何一项所述的方法，其中所述第一线缆端接件包括柔性延伸件，并且其中所述无线电力单元在该柔性延伸件内。
9.如权利要求3-7中任何一项所述的方法，其中所述无线电力单元包括电磁感应单元，并且其中所述第一线缆端接件与在塔顶部附近的所述远程无线电头相邻定位。
10.如权利要求3-9中任何一项所述的方法，其中所述数据线缆包括光纤数据线缆，并且其中所述第一线缆端接件包括光电转换器，所述光电转换器将光学数据信号转换为被提供给所述无线收发器的电信号。
11.如前面任何一项权利要求所述的方法，还包括将控制信号无线地传送到与所述远程无线电头相邻的天线线路设备。
12.如权利要求11所述的方法，还包括将电源信号无线地提供给所述天线线路设备。
13.如权利要求11-12中任何一项所述的方法，其中所述远程无线电头和所述天线线路设备位于塔上，其中天线线路设备控制器位于塔的底部并且将所述控制信号无线地传送到塔的顶部，并且其中所述天线线路设备至少部分地由来自太阳能电池的电力供电。
14.如权利要求1或2中任何一项所述的方法，其中所述无线电力单元位于塔结构上，该方法还包括在电源外部增加所述第一电源信号的电压电平，以及在所述无线电力单元处降低所述第一电源信号的电压电平。
15.如权利要求1或2中任何一项所述的方法，其中所述电力线缆包括与电源相邻的第一线缆端接件和与所述无线电力单元相邻的第二线缆端接件，其中所述第一电源信号在所述电源的输出处具有第一电压电平、在所述第一线缆端接件处具有大于所述第一电压电平的第二电压电平、以及在所述第二线缆端接件处具有小于所述第二电压电平的第三电压电平。
16.如前面任何一项权利要求所述的方法，其中所述第一电源信号是交流信号。
17.如权利要求3-7中任何一项所述的方法，其中所述无线电力单元包括静电感应单元，并且其中所述第一线缆端接件与在塔顶部附近的所述远程无线电头相邻定位。
18.如权利要求1所述的方法，其中所述无线电力单元是接纳所述电力线缆的一端的第一线缆端接件的一部分，并且其中所述第一线缆端接件包括柔性扩展件，并且其中所述无线电力单元在所述柔性扩展件内。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述柔性扩展件包括安装在所述远程无线电头上的壳体。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述无线收发器在所述柔性扩展件内。
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