蜂窝塔电缆组件和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于蜂窝塔通信的电缆组件，所述电缆组件包括设置在一体式电缆组件护套内的多个光纤电缆单元，所述一体式电缆组件护套围绕所述光纤电缆单元。所述电缆组件护套具有设置在相邻光纤电缆单元之间的多个缺口，所述缺口允许安装人员将所述电缆组件在适当的蜂窝塔位置处分叉成较小电缆组。
【专利说明】蜂窝塔电缆组件和系统
[0001]本发明涉及一种用于将光纤直接从蜂窝塔基被引导至位于各自天线位置的远端射频单元(RRU)的电缆组件和系统。
【背景技术】
[0002]无线通信和与之伴随的无线技术的持续发展将需要比当前所部署多得多的“蜂窝站点”。已估计此发展在当前蜂窝站点的数量上有两倍到十倍的增加，尤其是在4G/LTE的部署中。蜂窝站点数量的急剧增加在很大程度上是由于对无线网络应用的高带宽的需求，并且蜂窝站点的带宽必须分享到站点范围内的可用UE (用户设备)。
[0003]需要更好的无线通信覆盖百分比以便为数量日益增加的客户提供所需带宽。因此，对常规的大型“宏”蜂窝站点(通常包括大型蜂窝塔)的新部署一直在持续。由于蜂窝塔部署的增加，需要用于分配电缆和在蜂窝塔上布线的另外的附件和部件。
【发明内容】
[0004]根据本发明的第一方面，用于蜂窝塔通信的电缆组件包括设置在一体式电缆组件护套内的多个光纤电缆单元，该一体式电缆组件护套围绕光纤电缆单元，电缆组件护套具有设置在相邻光纤电缆单元之间的多个缺口，这些缺口允许安装人员将电缆组件在适当的蜂窝塔位置处分叉成较小电缆组。
[0005]在一个方面，每个光纤电缆单元包括双工光纤。在另一个方面，每个光纤电缆单元包括强度构件。在另一个方面，每个光纤电缆单元被构造成FRP电缆。
[0006]在另一个方面，电缆组件护套由UV稳定聚乙烯材料形成。
[0007]在另一个方面，电缆组件包括至少六个光纤电缆单元。在另一个方面，电缆组件包括至少八个光纤电缆单元。
[0008]根据本发明的另一方面，蜂窝塔布线系统包括具有设置在一体式电缆组件护套内的多个光纤电缆单元的电缆组件，该一体式电缆组件护套围绕光纤电缆单元，电缆组件护套具有设置在相邻光纤电缆单元之间的多个缺口，每个光纤电缆单元被构造用于携带去往或来自蜂窝塔基站的通信信号。蜂窝塔布线系统还包括靠近蜂窝塔天线的分叉位置，其中电缆组件分叉成多个电缆单元的子组件，这些子组件被引导至靠近天线位置设置的远端射频单元。
[0009]在另一个方面，蜂窝塔布线系统还包括多个蜂窝塔电缆导管，这些蜂窝塔电缆导管设置在蜂窝塔框架上以在电缆组件沿蜂窝塔向上被引导时对其进行定位。
[0010]在另一个方面，每个子组件包括两组双工光纤。在另一个方面，每个子组件可进一步划分以发送和接收位于相应远端射频单元处的单元，其中每个电缆单元包括有源光纤和备用光纤。
[0011]本发明的上述
【发明内容】
并非意图描述本发明的每个所说明的实施例或每种实施方式。附图以及随后的【具体实施方式】更具体地举例说明了这些实施例。【专利附图】
【附图说明】
[0012]将参照附图进一步描述本发明，其中:
[0013]图1A为根据本发明的一个方面的示例性电缆组件的前视图。
[0014]图1B为各个电缆单元的前视图。
[0015]图2为常规蜂窝塔的示意图。
[0016]图3为根据本发明的用于蜂窝塔的电缆组件系统的示意图。
[0017]虽然本发明接受各种修改形式和替代形式，但其具体方式已在附图中以举例的方式示出，并且将对其进行详细描述。然而，应当理解其目的并非在于将本发明局限于所描述的具体实施例。相反，其目的在于涵盖在由所附权利要求书界定的本发明范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
【具体实施方式】
[0018]在以下【具体实施方式】中，将参考构成本文一部分的附图，这些附图以举例说明本发明可能实施的具体实施例的方式示出。就此而言，诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“前部”、“朝前”和“后部”等定向术语应参考所述图的取向使用。因为本发明的实施例的组件可以定位为多个不同取向，所以定向术语用于说明的目的，而不具有任何限制性。应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构性或逻辑性的修改。因此，并不局限于采用以下【具体实施方式】，且本发明的涵盖范围由随附权利要求书界定。
[0019]对增加支持“智能电话”的数据能力的不断发展的要求促进具有安装于塔上的功率放大器和无线电设备的分布式无线电系统的实施。在本发明的一个方面，对苛刻蜂窝塔环境提供具有能够在单电缆组件中携带数字通信协议的多根光纤的坚固光纤电缆组件。此结构消除了将各个纤维从塔基单元被引导至密封接线箱的需求，其中光纤将端接至接线板，等等。相反，通过本发明的塔电缆，光纤可直接从塔基被引导至位于每个天线位置的远端射频单元(RRU)。此外，塔电缆可以直接的方式在蜂窝塔的顶部分叉。因此，可提供从远端射频单元(RRU)到天线的更多RF连接。此结构可使先进的天线(如多输入多输出(MIMO)天线)能够用来获得支持极高带宽LTE/4G移动服务所需的必要信噪比。
[0020]图1A示出根据本发明的示例性方面的用于蜂窝塔安装中的坚固光纤电缆组件100的前视图。电缆组件100包括在护套120内形成为单个组件的多个单独电缆单元IlOa -1lOf。在此示例性方面，六个单独电缆单元经由护套120以并列方式联接成组件。在替代方面，根据蜂窝塔天线构造和信号供应商要求，更多数量(例如八个)或更少数量(例如四个)的单独电缆单元可经由护套120联接成组件。
[0021]电缆组件护套120被构造成覆盖每个单独电缆单元110，从而提供一体式构造。此夕卜，电缆组件护套120包括允许安装人员将电缆组件在适当的蜂窝塔位置(例如靠近天线)分叉成较小电缆组的多个缺口 122。
[0022]在一个方面，电缆组件护套120由诸如聚乙烯的聚合物材料形成。在另一个方面，电缆组件护套120由UV稳定聚乙烯材料形成。其他合适的组件护套材料包括聚氯乙烯(PVC)、氯丁橡胶和聚氨酯。围绕每个单独电缆单元110的电缆组件护套材料的厚度可从约Imm至约3_。位于缺口位置122处的电缆组件护套材料的厚度可从约0.5mm至约1.5_。通过此构造，电缆组件虽然一般地具有平坦的外形(如图1A中所示)，但其可具有某种程度的柔韧性。例如，电缆组件100可在一个或多个缺口位置处向上或向下弯曲，从而导致形成横截面为弯曲的形状。
[0023]单独电缆单元IlOa-1lOf可各自包括加强的光纤电缆。例如，图1B示出具有两个位于中央的光纤112a和112b的示例性单独电缆单元110a。光纤可为具有常规光纤直径为250 μ m或900 μ m的常规光纤。在替代方面，电缆可实现为具有电源线和光纤通信线的混合电缆。
[0024]也可将强度构件114a和114b包括于电缆单元IlOa中以沿着电缆的长度提供轴向强度。强度构件114a、114b可由诸如纤维增强塑料、金属棒或线和/或芳纶纤维的常规强度构件材料形成。
[0025]在本发明的一个方面，每个单独电缆单元110包括常规双纤、FRP型电缆，例如可得自古川的Aksh技术公司(Aksh Technologies, Furakawa)以及其他商业供应商的那些。在可供选择的方面，根据蜂窝塔天线构造和信号供应商要求，每个单独电缆单元可包括单根光纤或多根光纤。
[0026]电缆组件100可通过外层护套挤出(overjacketing extrusion)来形成,其中将现有的线材或电缆牵拉通过挤出模头并且在其上方挤出新护套。
[0027]通过此一体式构造，整个电缆组件可与常规光纤连接器进行现场端接，如下文更详细地解释。
[0028]本发明的电缆组件可在蜂窝塔应用中得到有效利用。通过【背景技术】(如图2所示)，通常在蜂窝塔安装中，用于携带电信信号的各个光纤电缆和电源电缆(图2中标记为电缆20)通过导管50从基站或地面上的站点支持机柜30沿蜂窝塔10向上被引导，管道50沿蜂窝塔的侧面向上爬升至靠近可位于蜂窝塔的空中一百英尺以上的远端射频单元60和对应天线70的位点。光纤和电线可提供至媒体专用电缆的塔的顶部或可提供于包含光纤和电力线两者的混合电缆中。
[0029]图2示出的常规蜂窝塔10包括一层的三根天线70。蜂窝塔可包括另外的天线层和/或每个层的另外的天线，如特定网络构型所需。每一层上的设备和天线可属于单独的电信运营商。在给定层中的三根天线各自提供对蜂窝塔周围的120°扇形区提供蜂窝信号接收。
[0030]在许多常规塔安装中，管道50的顶部是开放的以使得与雨，雪，冰和碎屑可进入管道的开口端。在寒冷气候中，管道内壁和管道内电缆上的水滴可结冰。这些冻结的水滴将吸引另外的水分或水滴，这些水分或水滴同样又会结冰。最终，管道内的整个内部空间可充满冰。因为水在结冰时会膨胀，所以管道内的冰可对管道内的电缆施加压缩力，从而导致信号衰减。
[0031]另外，通常通过使用附接到蜂窝塔10上的Kellems紧线器(可得自哈贝尔股份有限公司(Hubbell Incorporated, Shelton CT))使电缆重量通常支承在位于分支点正上方的锚上。当冰在管道中形成时，除了电缆本身的重量之外，紧线器还必须承载已形成于电缆上的冰的重量，电缆可能需要单独支承电缆所需的较大电缆夹。
[0032]根据本发明的另一个方面，塔布线系统，例如图3中所示的系统200，可利用上述塔电缆组件100来向蜂窝塔天线提供通信信号，同时避免与现有蜂窝塔架构(如图2中所示)相关的问题。在图3的实例中，位于地面或靠近蜂窝塔基的塔基站230联接至电缆组件100。在此实例中，电缆组件100以与图1A中相同的方式被构造，其中电缆组件包括六个单独电缆单元，每个具有两根光纤。电缆组件护套120将单独电缆单元保持在一起，从而消除了使用管道来管理光纤和将光纤沿蜂窝塔向上被引导至天线位置的需求。相反，电缆组件100可以一体结构的形式沿蜂窝塔向上被引导。在沿蜂窝塔框架向上的若干个位置处，电缆导管，例如电缆导管215a-215c，可用于确保通用电缆沿蜂窝塔向上定位(例如，以防止左右摇摆的卷绕或移动电缆组件100的其他力)。
[0033]在蜂窝塔的顶部附近，电缆组件100可在分叉位置分叉成多个较小光缆组。电缆组件可通过一个或多个Kellems紧线器或类似装置支承在分叉位置处或附近。例如，如图3中所示，电缆组件100在分叉位置240分叉成三组:电缆子组件100a、电缆子组件IOOb和电缆子组件100c，其中每个电缆子组件具有两组双工光纤。可通过沿着电缆组件的轴向长度在电缆组件缺口位置施加简单的切削工具或带刃工具来实现分叉。
[0034]在此实例中，蜂窝塔层被构造有三根蜂窝塔天线。然后，每个电缆子组件被弓I导至靠近天线的远端射频单元RRU位置(在此实例中，电缆子组件IOOa被引导至RRU260a，电缆子组件IOOb被引导至RRU260b，和电缆子组件IOOc被引导至RRU260c)。在示例性方面，双工光纤组可以多种方式实施。在一种实施中，双工光纤组可实施为双工光纤工作组和双工光纤备用组。在另一种实施中，在每个RRU处，每对光线可进一步划分以发送和接收单元，每个单元具有有源光纤和备用光纤。
[0035]每根光纤可现场端接光纤连接器，以使得光纤可连接至相应RRU。例如，可利用可现场安装的LC型或SC型连接器(例如8800系列LC和SC连接器，可得自3M公司(3MCompany))，例如LC型NPC连接器或可现场安装的TLC连接器(也可得自3M公司)。索环或模制橡胶件可用于贴合在位于RRU维护窗口端口处的电缆。现场端接操作可在基座位置或在RRU位置完成。由于单独电缆单元在整个被引导过程中保持具有护套，因此在分叉(或其他)位置处不需要密封的终端或闭合件。
[0036]在可供选择的方面，待连接的蜂窝塔层具有四根天线和相关的RRU。在此可供选择的实例中，电缆组件可包括八个单独的光纤电缆单元。
[0037]因此，本发明的多方面的电缆组件和系统提供了一种允许光纤电缆完全现场制备的一体式构造。分叉电缆到RRU的长度和未分叉电缆组件的长度可现场确定。在分叉位置处不需要附加的凝胶、收缩材料或终端盒或闭合件。
[0038]尽管本文示出和描述了特定实施例，但是本领域普通技术人员应该明白，在不脱离本发明的范围的情况下，大量的替代形式和/或等同实施方式可替换所示和所述的特定实施例。本申请旨在覆盖本文讨论的特定实施例的任何改动和变化。因此，本发明应仅由权利要求及其等同物进行限定。
【权利要求】
1.一种用于蜂窝塔通信的电缆组件，包括: 设置在一体式电缆组件护套内的多个光纤电缆单元，所述一体式电缆组件护套围绕所述光纤电缆单元，所述电缆组件护套具有设置在相邻光纤电缆单元之间的多个缺口，所述缺口允许安装人员将所述电缆组件在适当的蜂窝塔位置处分叉成较小电缆组。
2.根据权利要求1所述的电缆组件，其中每个光纤电缆单元包括双工光纤。
3.根据权利要求1所述的电缆组件，其中每个光纤电缆单元包括强度构件。
4.根据权利要求1所述的电缆组件，其中每个光纤电缆单元被构造成FRP电缆。
5.根据权利要求1所述的电缆组件，其中所述电缆组件护套由UV稳定聚乙烯材料形成。
6.根据权利要求1所述的电缆组件，包括至少六个光纤电缆单元。
7.根据权利要求1所述的电缆组件，包括至少八个光纤电缆单元。
8.—种蜂窝塔布线系统,包括: 具有设置在一体式电缆组件护套内的多个光纤电缆单元的电缆组件，所述一体式电缆组件护套围绕所述光纤电缆单元，所述电缆组件护套具有设置在相邻光纤电缆单元之间的多个缺口，每个光纤电缆单元被构造用于携带去往或来自蜂窝塔基站的通信信号；和 靠近蜂窝塔天线的分叉位置，其中所述电缆组件分叉成多个电缆单元的子组件，所述子组件被引导至靠近天线位置设置的远端射频单元。
9.根据权利要求8所述的蜂窝塔布线系统，还包括: 多个蜂窝塔电缆导管，所述蜂窝塔电缆导管设置在蜂窝塔框架上，以在所述电缆组件沿所述蜂窝塔向上被引导时对其进行定位。
10.根据权利要求8所述的蜂窝塔布线系统，其中每个子组件包括两组双工光纤。
11.根据权利要求10所述的蜂窝塔布线系统，其中每个子组件能够进一步划分以发送和接收位于相应远端射频单元处的单元，其中每个电缆单元包括有源光纤和备用光纤。
【文档编号】G02B6/44GK103842874SQ201280047852
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】柯蒂斯·L·休梅克, 罗伯特·M·安德顿, 理查德·L·西蒙斯, 斯蒂芬·C·金, 唐纳德·K·拉森 申请人:3M创新有限公司