СМАРТ МОДУЛЬ Российский патент 2021 года по МПК H01Q21/00 

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».

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.

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.

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.

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.

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.

Задача (технический результат) предлагаемого изобретения заключается в расширении арсенала средств для организации сотовой связи в крупных населенных пунктах.

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.

Вертикальная стойка антенного блока может быть выполнена в виде полой трубы.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

К обычной стальной опоре радиомодуль крепится так же, как и антенный блок к блоку радиомодулей, посредством торцевых фланцев.

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.

Монтаж предлагаемой базовой станции мобильной связи осуществляют следующим образом.

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.

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.

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.

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.

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.

Использование: изобретение относится к области технологии связи. Сущность: 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. Технический результат заключается в расширении арсенала средств для организации сотовой связи в крупных населенных пунктах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Базовая станция мобильной связи, включающая блок радиомодулей и антенный блок, отличающаяся тем, что антенный блок и блок радиомодулей объединены друг с другом, для чего 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, на торцах каркаса закреплены фланцы, блок радиомодулей и антенный блок соединены друг с другом посредством торцевых фланцев.

2. Базовая станция мобильной связи по п. 1, отличающаяся тем, что вертикальная стойка антенного блока выполнена в виде полой трубы.

3. Базовая станция мобильной связи по п. 1, отличающаяся тем, что вертикальная стойка антенного блока выполнена в виде, по меньшей мере, трех продольных элементов, установленных по периметру торцевых фланцев с образованием между ними центрального канала.