RU2757647C1

RU2757647C1 - Smart module

Info

Publication number: RU2757647C1
Application number: RU2020143386A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Кузнецов
Original assignee: Николай Александрович Кузнецов
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2021-10-19

Abstract

FIELD: communication technology.SUBSTANCE: invention relates to the field of communication technology. The antenna block is made in the form of a vertical rack with a central channel, on the ends of which flanges are fixed. The radio module block is made in the form of at least one frame in the form of at least three vertical racks installed between the end flanges, at least one side panel is attached to the outer walls of the frame by means of a detachable connection, at least one vertical element is fixed inside the frame, to which at least one radio module is pivotally attached, the radio module block and the antenna block are connected to each other by means of end flanges.EFFECT: expansion of the arsenal of means for organizing cellular communications in large settlements.3 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области технологии связи и ее разделу размещение и функционирование высокочастотного оборудования сотовой связи, совместно с оборудованием, необходимым для реализации функций «Умного города».The present invention relates to the field of communication technology and its section the placement and operation of high-frequency cellular equipment, together with the equipment necessary to implement the functions of the "Smart City".

Операторы мобильных сетей и мировые производители телекоммуникационного оборудования все чаще используют технологию выносных радиоблоков. Технология выносных радиоблоков используется не только для коммерческих применений мобильной радиосвязи, но и для цифровых радиосистем служб безопасности, таких как полиция, МЧС, скорая медицинская помощь, с тем условием, чтобы эти системы обладали высокой надежностью и бесперебойной работой.Mobile network operators and global telecommunications equipment manufacturers are increasingly using remote radio technology. The technology of remote radio units is used not only for commercial applications of mobile radio communications, but also for digital radio systems of security services such as the police, the Ministry of Emergency Situations, ambulance services, so that these systems have high reliability and uninterrupted operation.

Выносные радиоблоки (RRH/RRU) включают в себя высокочастотную технологию, которая раньше была интегрирована в центральную базовую станцию. Высокочастотный сигнал генерируется прямо в антенну и передается в эфир. Поэтому RRH/RRU устанавливаются непосредственно рядом с антеннами, чтобы уменьшить потери и рассеивание передаваемой в антенну мощности, увеличить скорость передачи.Remote radio units (RRH / RRU) incorporate RF technology that was previously integrated into the central base station. The high frequency signal is generated directly into the antenna and transmitted over the air. Therefore, RRH / RRU are installed directly next to the antennas in order to reduce losses and dissipation of the power transmitted to the antenna, and to increase the transmission rate.

В настоящее время известно решение по размещению высокочастотного оборудования сотовой связи (https://nag.m/articles/article/29957/bazovyie-stantsii-sotovoy-svyazi-i-ih-antennaya-chast.html), принятое за прототип. В данном устройстве радиомодуль и антенна сотовой связи установлены на противоположных сторонах вертикальной стойки.At present, a decision is known for the placement of high-frequency cellular communication equipment (https: //nag.m/articles/article/29957/bazovyie-stantsii-sotovoy-svyazi-i-ih-antennaya-chast.html), taken as a prototype. In this product, the radio and cellular antenna are installed on opposite sides of a vertical stand.

Это традиционное решение, когда оператор сотовой связи, на заранее смонтированной опоре сотовой связи, силами подрядной организации, используя автовышки с вылетом стрелы до 45 м, монтирует высокочастотное оборудование на открытом воздухе и после осуществления монтажа производит настройку, как антенн сотовой связи, так и радиорелейной связи, по азимуту и по вертикали до достижения оптимальных параметров.This is a traditional solution, when a mobile operator, on a pre-assembled cellular support, by a contractor, using aerial platforms with a boom reach of up to 45 m, mounts high-frequency equipment in the open air and, after installation, adjusts both cellular antennas and radio relay communication, in azimuth and vertical to achieve optimal parameters.

Данное решение обеспечивает размещение радиомодуля и антенны сотовой связи в непосредственной близости друг от друга. К существенным недостаткам данного решения следует отнести большую площадь лобового сопротивления антенно-фидерного сооружения, что приводит к вибрациям и раскачиванию опоры, снижающим качество работы антенны сотовой связи и повышающее материалоемкость опоры.This solution allows the radio module and the cellular antenna to be placed in close proximity to each other. The significant disadvantages of this solution include the large area of the frontal resistance of the antenna-feeder structure, which leads to vibrations and swinging of the support, which reduces the quality of the cellular communication antenna and increases the material consumption of the support.

Задача (технический результат) предлагаемого изобретения заключается в расширении арсенала средств для организации сотовой связи в крупных населенных пунктах.The task (technical result) of the proposed invention is to expand the arsenal of tools for organizing cellular communications in large settlements.

Поставленная задача решается тем, что базовая станция мобильной связи включает блок радиомодулей и антенный блок. Согласно предлагаемому изобретению в конструкции опоры сотовой связи появляется самостоятельный элемент - базовая станция, объединяющая блок радиомодулей и антенный блок. Антенный блок выполнен в виде вертикальной стойки с центральным каналом, на торцах которой закреплены фланцы. Блок радиомодулей выполнен в виде, по меньшей мере, одного каркаса в форме, по меньшей мере, трех вертикальных стоек, установленных между торцевыми фланцами, к наружным стенкам каркаса посредством разъемного соединения прикреплена, по меньшей мере, одна боковая панель, внутри каркаса закреплен, по меньшей мере, один вертикальный элемент, к которому шарнирно прикреплен, по меньшей мере, один радиомодуль, Блок радиомодулей и антенный блок соединены друг с другом посредством торцевых фланцев.The problem is solved by the fact that the base station of the mobile communication includes a unit of radio modules and an antenna unit. According to the proposed invention, an independent element appears in the design of a cellular communication support - a base station that combines a radio module unit and an antenna unit. The antenna unit is made in the form of a vertical rack with a central channel, at the ends of which flanges are fixed. The block of radio modules is made in the form of at least one frame in the form of at least three vertical posts installed between the end flanges, at least one side panel is attached to the outer walls of the frame by means of a detachable connection, inside the frame is fixed, along at least one vertical element, to which at least one radio module is hingedly attached, the radio module unit and the antenna unit are connected to each other by means of end flanges.

Вертикальная стойка антенного блока может быть выполнена в виде полой трубы.The vertical support of the antenna unit can be made in the form of a hollow tube.

Вертикальная стойка антенного блока может быть выполнена в виде, по меньшей мере, трех вертикальных продольных элементов, установленных по периметру торцевых фланцев с образованием между ними центрального канала.The vertical stand of the antenna unit can be made in the form of at least three vertical longitudinal elements installed along the perimeter of the end flanges with the formation of a central channel between them.

Дополнительно базовая станция может быть снабжена переходным блоком с сечением, повторяющим сечение, опоры, на которой будет установлен смарт модуль, на одном торце переходного модуля установлен фланец, а на противоположном торце - элемент крепления к опоре, переходный блок соединен с антенным блоком или с блоком радиомодулей посредством торцевых фланцев.Additionally, the base station can be equipped with an adapter block with a cross-section that repeats the cross-section of the support on which the smart module will be installed, a flange is installed on one end of the adapter module, and an attachment element to the support is installed on the opposite end, the adapter block is connected to the antenna unit or to the block radio modules by means of end flanges.

Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет повысить качество сотовой связи за счет максимально близкого расположения радиомодулей и антенны сотовой связи при существенном снижении вибраций и раскачивания опоры, на которой установлен смарт модуль.The proposed set of essential features allows to improve the quality of cellular communication due to the closest possible arrangement of radio modules and an antenna of cellular communication with a significant reduction in vibrations and swinging of the support on which the smart module is installed.

Выполнение антенного блока в виде вертикальной стойки с центральным каналом, на торцах которой закреплены фланцы, обеспечивает компактность расположения антенны и возможность формирования обтекаемой формы антенного блока. Тем самым уменьшается количество выступающих элементов, что повысит устойчивость конструкции и снизит вибрации под действием ветровой нагрузки.The implementation of the antenna unit in the form of a vertical stand with a central channel, at the ends of which flanges are fixed, provides a compact arrangement of the antenna and the possibility of forming a streamlined shape of the antenna unit. This reduces the number of protruding elements, which will increase the stability of the structure and reduce vibrations under the influence of wind load.

Выполнение блока радиомодулей в виде каркаса с панелью также позволит сформировать обтекаемую форму блока и уменьшить влияние ветровой нагрузки на качество сотовой связи. Одновременно разъемное соединение панели с каркасом и шарнирная установка радиомодулей внутри каркаса упрощают техническое обслуживание смарт модуля в процессе эксплуатации.Implementation of the block of radio modules in the form of a frame with a panel will also allow to form a streamlined shape of the block and reduce the effect of wind load on the quality of cellular communication. At the same time, the detachable connection of the panel to the frame and the hinged installation of radio modules inside the frame simplify maintenance of the smart module during operation.

Снабжение всех элементов предлагаемой конструкции торцевыми фланцами позволяет легко и просто произвести монтаж оборудования в цехе, а затем надежно установить смарт модуль на опоре для исключения вибраций под действием ветровой нагрузки. Это значительно повышает производительность труда и уровень контроля всех технологических процессов.The supply of all elements of the proposed design with end flanges makes it easy and simple to install equipment in the workshop, and then reliably install the smart module on a support to eliminate vibrations under the influence of wind load. This significantly increases labor productivity and the level of control of all technological processes.

Предлагаемое изобретение поясняется фигурами, где на фиг. 1 и 2 представлен общий вид заявляемого смарт модуля по п. 2 и 3 соответственно, на фиг. 3 - смарт модуль с последовательно закрепленными по высоте тремя блоками радиомодулей (тремя ярусами).The invention is illustrated by the figures, where in FIG. 1 and 2 show a general view of the inventive smart module according to claims 2 and 3, respectively, in FIG. 3 - smart module with three blocks of radio modules sequentially fixed in height (three tiers).

Базовая станция мобильной связи включает антенный блок и блок радиомодулей. Антенный блок выполнен в виде вертикальной стойки 1 с центральным каналом 2, на торцах которой закреплены фланцы 3 и 4. Блок радиомодулей выполнен в форме каркаса из вертикальных стоек 5, по меньшей мере, с одной боковой панелью 6, прикрепленной к стойкам 5 посредством разъемного соединения, внутри каркаса 5 закреплен, по меньшей мере, один вертикальный элемент 7, к которому шарнирно прикреплен радиомодуль 8, на торцах каркаса 5 закреплены фланцы 9 и 10. Блок радиомодулей и антенный блок соединены друг с другом посредством торцевых фланцев.The base station for mobile communication includes an antenna unit and a radio module unit. The antenna unit is made in the form of a vertical rack 1 with a central channel 2, at the ends of which flanges 3 and 4 are fixed. , inside the frame 5, at least one vertical element 7 is fixed, to which the radio module 8 is hinged, flanges 9 and 10 are fixed at the ends of the frame 5. The radio module unit and the antenna unit are connected to each other by means of end flanges.

Базовая станция мобильной связи может быть снабжена переходным блоком (на фиг. не показано) с сечением, повторяющим сечение, опоры, на которой она будет установлена, на одном торце переходного модуля установлен фланец, а на противоположном торце установлен элемент крепления к опоре.The base station of mobile communication can be equipped with an adapter block (not shown in the figure) with a section that repeats the section of the support on which it will be installed, a flange is installed on one end of the adapter module, and a fastening element to the support is installed on the opposite end.

К обычной стальной опоре радиомодуль крепится так же, как и антенный блок к блоку радиомодулей, посредством торцевых фланцев.The radio module is attached to a conventional steel support in the same way as the antenna unit to the radio module unit, by means of end flanges.

В зависимости от конкретных требований на вертикальном элементе 7 могут быть шарнирно прикреплены друг над другом несколько ярусов радиомодулей 8 (фиг. 3). Внутри каркаса 5 можно установить до трех вертикальных элементов 7, на каждом из которых установлены один или несколько радиомодулей 8 в один или несколько ярусов. При этом шарнирное крепление позволяет повернуть радиомодули 8 так, чтобы они размещались внутри каркаса 5 в рабочем положении. А для проведения технических работ, наоборот, после снятия панели 6 радиомодули 8 поворачивают для их размещения снаружи каркаса 5. Шарнирное крепление может быть выполнено на любой части радиомодуля 8, но наиболее целесообразно крепить радиомодуль 8 к вертикальному элементу 7 боковым торцом радиомодуля 8. Это обеспечит наиболее полное выдвижение радиомодуля 8 за пределы каркаса 5 при проведении технических работ. А в рабочем состоянии - наиболее компактное размещение радиомодуля 8 внутри каркаса 5 с сохранением пространства центрального канала.Depending on the specific requirements on the vertical element 7, several tiers of radio modules 8 can be hinged above each other (Fig. 3). Inside the frame 5, you can install up to three vertical elements 7, on each of which one or more radio modules 8 are installed in one or more tiers. In this case, the hinge mount allows you to rotate the radio modules 8 so that they are located inside the frame 5 in the working position. And for technical work, on the contrary, after removing the panel 6, the radio modules 8 are turned to be placed outside the frame 5. The hinged mount can be performed on any part of the radio module 8, but it is most expedient to attach the radio module 8 to the vertical element 7 with the side end of the radio module 8. This will provide the most complete extension of the radio module 8 outside the frame 5 during technical work. And in working order - the most compact placement of the radio module 8 inside the frame 5 while maintaining the space of the central channel.

Монтаж предлагаемой базовой станции мобильной связи осуществляют следующим образом.Installation of the proposed base station for mobile communication is as follows.

Монтаж высокочастотного оборудования базовой станции (смарт модуля) производят в цехе, что значительно повышает производительность труда и уровень контроля всех технологических процессов. Для этого на вертикальной стойке 1 устанавливают антенны так, чтобы они образовали компактную, например, приближенную к цилиндрической, поверхность без выступов. К вертикальному элементу 7 шарнирно крепят один или несколько радиомодулей 8. Затем устанавливают боковую панель 6, закрывая тем самым внутреннее пространство блока радиомодулей для создания обтекаемой формы данного блока. Крепят боковую панель 6 посредством разъемного соединения, например, винтового, к каркасу 5. Боковая панель 6 может состоять из одного сплошного элемента, охватывающего каркас 5, или из нескольких панелей, примыкающих друг к другу, чтобы также охватывать каркас 5.The installation of high-frequency equipment of the base station (smart module) is carried out in the workshop, which significantly increases labor productivity and the level of control of all technological processes. To do this, the antennas are installed on the vertical rack 1 so that they form a compact, for example, close to a cylindrical, surface without protrusions. One or more radio modules 8 are pivotally attached to the vertical element 7. Then the side panel 6 is installed, thereby closing the inner space of the radio module unit to create a streamlined shape of this unit. The side panel 6 is fastened by means of a detachable connection, for example, a screw connection, to the frame 5. The side panel 6 can consist of one solid element enclosing the frame 5, or of several panels adjacent to each other to also enclose the frame 5.

Базовую станцию с уже смонтированным оборудованием доставляют к месту установки опоры сотовой связи, где в специальном кондукторе на земле укладывают все секции опоры сотовой связи и производят их соединение с помощью высокопрочных болтов через фланцы.The base station with already mounted equipment is delivered to the installation site of the cellular communication support, where all sections of the cellular communication support are laid in a special conductor on the ground and they are connected using high-strength bolts through the flanges.

К готовой опоре сотовой связи через фланцы высокопрочными болтами крепят базовую станцию с высокочастотным оборудованием. В центральный канал опоры и смарт модуля прокладывают все необходимые транзитные коммуникации и соединяют их с соответствующим оборудованием.A base station with high-frequency equipment is attached to the finished cellular support through flanges with high-strength bolts. All necessary transit communications are laid into the central channel of the support and smart module and connected to the appropriate equipment.

Краном с вылетом стрелы не более 25 метров производят установку опоры сотовой связи с полным комплектом оборудования на фланец фундамента (например, винтовой сваи) и посредством высокопрочных болтов крепят к фундаменту.With a crane with a boom of no more than 25 meters, a cellular support with a full set of equipment is installed on the foundation flange (for example, a screw pile) and is fastened to the foundation using high-strength bolts.

Использование предлагаемой базовой станции позволит существенно снизить трудозатраты по монтажу и обслуживанию опоры сотовой связи. Кроме того, в блоке радиомодулей можно разместить оборудование «Умного города». Таким образом, все высокочастотное оборудование, включая радиомодули, антенны, релейные головки, кабели, и т.д., размещаются в едином самостоятельном модуле, снижающем влияние ветровых нагрузок, и тем самым улучшается качество сотовой связи. Антенные блоки и блоки радиомодулей можно компоновать в любом порядке и в любом количестве. Внешний вид предлагаемого смарт модуля позволяет вписаться в эстетику городской среды.The use of the proposed base station will significantly reduce the labor costs for the installation and maintenance of the cellular communication support. In addition, Smart City equipment can be placed in the radio module block. Thus, all high-frequency equipment, including radio modules, antennas, relay heads, cables, etc., are placed in a single independent module, which reduces the effect of wind loads, and thereby improves the quality of cellular communication. Antenna units and radio units can be arranged in any order and in any quantity. The appearance of the proposed smart module allows you to fit into the aesthetics of the urban environment.

Claims

1. A base station for mobile communication, including a radio module and an antenna unit, characterized in that the antenna unit and the radio module are combined with each other, for which the antenna unit is made in the form of a vertical rack with a central channel, at the ends of which flanges are fixed, the radio module is made in the form of at least one frame in the form of at least three vertical posts installed between the end flanges, at least one side panel is attached to the outer walls of the frame by means of a detachable connection, at least one side panel is fixed inside the frame one vertical element, to which at least one radio module is hingedly attached, flanges are fixed at the ends of the frame, the radio module unit and the antenna unit are connected to each other by means of end flanges.

2. The base station of mobile communication according to claim 1, characterized in that the vertical support of the antenna unit is made in the form of a hollow tube.

3. The base station for mobile communication according to claim 1, characterized in that the vertical stand of the antenna unit is made in the form of at least three longitudinal elements installed along the perimeter of the end flanges with the formation of a central channel between them.