(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リモート無線ユニットであって、
電力変換回路と、低周波制御回路と、エネルギー蓄積回路と、絶縁変換回路と、電力増幅器トランジスタとを備え、
前記電力変換回路は、前記リモート無線ユニットの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで、電圧を出力するように構成され、
前記絶縁変換回路は、前記電力変換回路によって出力される前記電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで、前記電圧を前記電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、
前記エネルギー蓄積回路は、前記絶縁変換回路に並列に接続され、
前記電力変換回路に接続されている前記低周波制御回路は、前記電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成され、
前記電力変換回路は、ダイオードと、第1のインダクタと、スイッチングトランジスタとを備え、
前記ダイオードの正極は、前記第1のインダクタを使用することによって、前記リモート無線ユニットの正の入力端に接続され、
前記ダイオードの前記正極は、前記スイッチングトランジスタのドレイン電極にさらに接続され、
前記スイッチングトランジスタのソース電極は、前記リモート無線ユニットの負の入力端に接続され、
前記スイッチングトランジスタのゲート電極は、前記低周波制御回路の出力端に接続され、
前記低周波制御回路は、第2のインダクタと、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを備え、
前記第2のインダクタは、前記リモート無線ユニットの前記電力供給源の負の出力端から電流を誘導するように構成され、
前記第2のインダクタの2つの端は、前記第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、
前記第1の増幅器の出力端は、前記第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、
前記第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、
前記第2の増幅器の負の入力端は、前記ダイオードの負極に接続され、
前記第2の増幅器の出力端は、前記乗算器の第1の入力端に接続され、
前記乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、
前記乗算器の出力端は、前記第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、
前記第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される、リモート無線ユニット。
【請求項２】
リモート無線ユニットであって、
電力変換回路と、低周波制御回路と、エネルギー蓄積回路と、絶縁変換回路と、電力増幅器トランジスタとを備え、
前記電力変換回路は、前記リモート無線ユニットの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで、電圧を出力するように構成され、
前記絶縁変換回路は、前記電力変換回路によって出力される前記電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで、前記電圧を前記電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、
前記エネルギー蓄積回路は、前記絶縁変換回路に並列に接続され、
前記電力変換回路に接続されている前記低周波制御回路は、前記電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成され、
前記電力変換回路は、ダイオードと、第1のインダクタと、スイッチングトランジスタとを備え、
前記ダイオードの正極は、前記第1のインダクタを使用することによって、前記リモート無線ユニットの正の入力端に接続され、
前記ダイオードの前記正極は、前記スイッチングトランジスタのドレイン電極にさらに接続され、
前記スイッチングトランジスタのソース電極は、前記リモート無線ユニットの負の入力端に接続され、
前記スイッチングトランジスタのゲート電極は、前記低周波制御回路の出力端に接続され、
前記低周波制御回路は、第3の抵抗器と、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを備え、
前記リモート無線ユニットの前記負の入力端は、前記第3の抵抗器を使用することによって、前記スイッチングトランジスタの前記ソース電極に接続され、
前記第3の抵抗器の2つの端は、前記第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、
前記第1の増幅器の出力端は、前記第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、
前記第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、
前記第2の増幅器の負の入力端は、前記ダイオードの負極に接続され、
前記第2の増幅器の出力端は、前記乗算器の第1の入力端に接続され、
前記乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、
前記乗算器の出力端は、前記第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、
前記第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される、リモート無線ユニット。
【請求項３】
前記エネルギー蓄積回路が、コンデンサを備え、
前記コンデンサは、前記ダイオードの負極と前記スイッチングトランジスタの前記ソース電極との間に接続される、請求項1または2に記載のリモート無線ユニット。
【請求項４】
前記低周波制御回路が、ブリーダ回路をさらに備え、
前記第2の増幅器の前記負の入力端は、前記ブリーダ回路を使用することによって、前記ダイオードの前記負極に接続される、請求項1から3のいずれか一項に記載のリモート無線ユニット。
【請求項５】
前記ブリーダ回路が、第4の抵抗器と、第5の抵抗器とを備え、
前記第2の増幅器の前記負の入力端は、前記第4の抵抗器を使用することによって、前記ダイオードの前記負極に接続され、
前記第2の増幅器の前記負の入力端は、前記第5の抵抗器を使用することによって、さらに接地される、請求項4に記載のリモート無線ユニット。
【請求項６】
ベースバンドユニットと、リモート無線ユニットとを備え、
前記リモート無線ユニットは、請求項1から5のいずれか一項に記載のリモート無線ユニットである、基地局。
【請求項７】
リモート無線ユニットと、前記リモート無線ユニットに電力を供給するために使用される電力供給源とを備え、
前記リモート無線ユニットは、請求項1から5のいずれか一項に記載のリモート無線ユニットである、無線送受信機デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術の分野に関し、詳細には、リモート無線ユニットおよび関連デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信製品において、時分割二重(Time Division Duplexing，TDD)送信規格では、無線通信製品が直流電源によって給電される場合、電源の負荷電流は、数百ヘルツの周波数または低周波の、方形波と類似した電流波形を呈する場合がある。数百ヘルツの周波数または低周波の方形波負荷波形は、デバイスの電源入力ポートにおいて完全に提示され、方形波電流として現れる。デバイスの入力ポートに接続されているリモート電源ケーブルのインピーダンスが比較的大きいので、対応する周波数の方形波電圧は、モジュールの入力ポート内で反射される。
【０００３】
たとえば、リモート無線ユニット(Remote Radio Unit，RRU)の内部電源電圧は特定の入力範囲を有し、これは一般に36Vから60Vである。内部電源電圧が36Vを下回ると、RRUは適正に動作することができない。したがって、実際の設置のプロセス中に、電源の出力電圧が低下した後、RRUのポートにおける電圧が36Vを下回らないことだけが必要とされる。ケーブルの電圧低下は、ケーブルを通過する電流、およびケーブルのインピーダンスに比例する。ケーブルのインピーダンスは、ケーブルの直径および長さに直接の因果関係を有する。通常の場合、長さが長くなり、直径が小さくなると、より大きいインピーダンスを示す。
【０００４】
従来技術において、ケーブルの設計中に、電源ケーブルの最長リモート距離は、電流の最大値に従って設計される。平均電流(低周波フィルタリング後の最大電流値と最小電流値の平均)に従って設計されたケーブルと比較すると、従来技術におけるケーブルの直径の方がはるかに大きく、ケーブルの対応するコストは大幅に増大する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態はリモート無線ユニットおよび関連デバイスを提供して、RRUのリモート電源ケーブルの材質選択のコストを低減し、電源ケーブルのリモート距離への制限を軽減できるようにする。
【０００６】
本発明の第1の態様は、リモート無線ユニットを提供し、リモート無線ユニットは、
電力変換回路と、低周波制御回路と、エネルギー蓄積回路と、絶縁変換回路と、電力増幅器トランジスタとを含むことができ、
電力変換回路は、リモート無線ユニットの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成され、
絶縁変換回路は、電力変換回路により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、
エネルギー蓄積回路は、絶縁変換回路に並列に接続され、
電力変換回路に接続されている低周波制御回路は、電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成される。
【０００７】
第1の態様を参照する、第1の可能な実施方法において、
電力変換回路は、ダイオードと、第1のインダクタと、スイッチングトランジスタとを含み、
ダイオードの正極は、第1のインダクタを使用することによって、リモート無線ユニットの正の入力端に接続され、ダイオードの正極は、スイッチングトランジスタのドレイン電極にさらに接続され、スイッチングトランジスタのソース電極は、リモート無線ユニットの負の入力端に接続され、スイッチングトランジスタのゲート電極は、低周波制御回路の出力端に接続される。
【０００８】
第1の態様の第1の可能な実施方法を参照する、第2の可能な実施方法において、
エネルギー蓄積回路は、コンデンサを含み、コンデンサは、ダイオードの負極とスイッチングトランジスタのソース電極との間に接続される。
【０００９】
第1の態様の第1の可能な実施方法または第1の態様の第2の可能な実施方法を参照する、第3の可能な実施方法において、
低周波制御回路は、第2のインダクタと、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを含み、
第2のインダクタは、リモート無線ユニットの電力供給源の負の出力端から電流を誘導するように構成され、第2のインダクタの2つの端は、第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器の出力端は、第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の出力端は、乗算器の第1の入力端に接続され、乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、乗算器の出力端は、第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される。
【００１０】
第1の態様の第1の可能な実施方法または第1の態様の第2の可能な実施方法を参照する、第4の可能な実施方法において、
低周波制御回路は、第3の抵抗器と、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを含み、
リモート無線ユニットの負の入力端は、第3の抵抗器を使用することによって、スイッチングトランジスタのソース電極に接続され、第3の抵抗器の2つの端は、第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器の出力端は、第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の出力端は、乗算器の第1の入力端に接続され、乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、乗算器の出力端は、第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される。
【００１１】
第1の態様の第3の可能な実施方法または第1の態様の第4の可能な実施方法を参照する、第5の可能な実施方法において、低周波制御回路は、ブリーダ回路をさらに含み、第2の増幅器の負の入力端は、ブリーダ回路を使用することによって、ダイオードの負極に接続される。
【００１２】
第1の態様の第4の可能な実施方法または第1の態様の第5の可能な実施方法を参照する、第6の可能な実施方法において、
ブリーダ回路は、第4の抵抗器と、第5の抵抗器とを含み、第2の増幅器の負の入力端は、第4の抵抗器を使用することによって、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、第5の抵抗器を使用することによって、さらに接地される。
【００１３】
本発明の第2の態様は、基地局を提供し、基地局は、
ベースバンドユニットと、リモート無線ユニットとを含むことができ、
リモート無線ユニットは、
電力変換回路と、低周波制御回路と、エネルギー蓄積回路と、絶縁変換回路と、電力増幅器トランジスタとを含むことができ、
電力変換回路は、リモート無線ユニットの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成され、
絶縁変換回路は、電力変換回路により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、
エネルギー蓄積回路は、絶縁変換回路に並列に接続され、
電力変換回路に接続されている低周波制御回路は、電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成される。
【００１４】
第2の態様を参照する、第1の可能な実施方法において、
電力変換回路は、ダイオードと、第1のインダクタと、スイッチングトランジスタとを含み、
ダイオードの正極は、第1のインダクタを使用することによって、リモート無線ユニットの正の入力端に接続され、ダイオードの正極は、スイッチングトランジスタのドレイン電極にさらに接続され、スイッチングトランジスタのソース電極は、リモート無線ユニットの負の入力端に接続され、スイッチングトランジスタのゲート電極は、低周波制御回路の出力端に接続される。
【００１５】
第2の態様の第1の可能な実施方法を参照する、第2の可能な実施方法において、
エネルギー蓄積回路は、コンデンサを含み、コンデンサは、ダイオードの負極とスイッチングトランジスタのソース電極との間に接続される。
【００１６】
第2の態様の第1の可能な実施方法または第2の態様の第2の可能な実施方法を参照する、第3の可能な実施方法において、
低周波制御回路は、第2のインダクタと、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを含み、
第2のインダクタは、リモート無線ユニットの電力供給源の負の出力端から電流を誘導するように構成され、第2のインダクタの2つの端は、第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器の出力端は、第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の出力端は、乗算器の第1の入力端に接続され、乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、乗算器の出力端は、第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される。
【００１７】
第2の態様の第1の可能な実施方法または第2の態様の第2の可能な実施方法を参照する、第4の可能な実施方法において、
低周波制御回路は、第3の抵抗器と、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを含み、
リモート無線ユニットの負の入力端は、第3の抵抗器を使用することによって、スイッチングトランジスタのソース電極に接続され、第3の抵抗器の2つの端は、第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器の出力端は、第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の出力端は、乗算器の第1の入力端に接続され、乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、乗算器の出力端は、第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される。
【００１８】
第2の態様の第3の可能な実施方法または第2の態様の第4の可能な実施方法を参照する、第5の可能な実施方法において、低周波制御回路は、ブリーダ回路をさらに含み、第2の増幅器の負の入力端は、ブリーダ回路を使用することによって、ダイオードの負極に接続される。
【００１９】
第2の態様の第4の可能な実施方法または第2の態様の第5の可能な実施方法を参照する、第6の可能な実施方法において、
ブリーダ回路は、第4の抵抗器と、第5の抵抗器とを含み、第2の増幅器の負の入力端は、第4の抵抗器を使用することによって、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、第5の抵抗器を使用することによって、さらに接地される。
【００２０】
本発明の第3の態様は、無線送受信機デバイスを提供し、無線送受信機デバイスは、リモート無線ユニットと、リモート無線ユニットに電力を供給するために使用される電力供給源とを含むことができ、リモート無線ユニットは、
電力変換回路と、低周波制御回路と、エネルギー蓄積回路と、絶縁変換回路と、電力増幅器トランジスタとを含むことができ、
電力変換回路は、リモート無線ユニットの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成され、
絶縁変換回路は、電力変換回路により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、
エネルギー蓄積回路の出力端は、絶縁変換回路の入力端に並列に接続され、
電力変換回路に接続されている低周波制御回路は、電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成される。
【００２１】
第3の態様を参照する、第1の可能な実施方法において、
電力変換回路は、ダイオードと、第1のインダクタと、スイッチングトランジスタとを含み、
ダイオードの正極は、第1のインダクタを使用することによって、リモート無線ユニットの正の入力端に接続され、ダイオードの正極は、スイッチングトランジスタのドレイン電極にさらに接続され、スイッチングトランジスタのソース電極は、リモート無線ユニットの負の入力端に接続され、スイッチングトランジスタのゲート電極は、低周波制御回路の出力端に接続される。
【００２２】
第3の態様の第1の可能な実施方法を参照する、第2の可能な実施方法において、
エネルギー蓄積回路は、コンデンサを含み、コンデンサは、ダイオードの負極とスイッチングトランジスタのソース電極との間に接続される。
【００２３】
第3の態様の第1の可能な実施方法または第3の態様の第2の可能な実施方法を参照する、第3の可能な実施方法において、
低周波制御回路は、第2のインダクタと、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを含み、
第2のインダクタは、リモート無線ユニットの電力供給源の負の出力端から電流を誘導するように構成され、第2のインダクタの2つの端は、第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器の出力端は、第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の出力端は、乗算器の第1の入力端に接続され、乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、乗算器の出力端は、第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される。
【００２４】
第3の態様の第1の可能な実施方法または第3の態様の第2の可能な実施方法を参照する、第4の可能な実施方法において、
低周波制御回路は、第3の抵抗器と、第1の増幅器と、第2の増幅器と、第1の比較器と、乗算器とを含み、
リモート無線ユニットの負の入力端は、第3の抵抗器を使用することによって、スイッチングトランジスタのソース電極に接続され、第3の抵抗器の2つの端は、第1の増幅器の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器の出力端は、第1の比較器の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の出力端は、乗算器の第1の入力端に接続され、乗算器の第2の入力端は、定直流電圧の出力端に接続され、乗算器の出力端は、第1の比較器の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端に接続される。
【００２５】
第3の態様の第3の可能な実施方法または第3の態様の第4の可能な実施方法を参照する、第5の可能な実施方法において、低周波制御回路は、ブリーダ回路をさらに含み、第2の増幅器の負の入力端は、ブリーダ回路を使用することによって、ダイオードの負極に接続される。
【００２６】
第3の態様の第4の可能な実施方法または第3の態様の第5の可能な実施方法を参照する、第6の可能な実施方法において、
ブリーダ回路は、第4の抵抗器と、第5の抵抗器とを含み、第2の増幅器の負の入力端は、第4の抵抗器を使用することによって、ダイオードの負極に接続され、第2の増幅器の負の入力端は、第5の抵抗器を使用することによって、さらに接地される。
【００２７】
上記の説明から、本発明の実施形態においてRRUは、電力変換回路と、低周波制御回路と、絶縁変換回路と、エネルギー蓄積回路と、電力増幅器トランジスタとを含み、電力変換回路は、RRUの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成され、絶縁変換回路は、電力変換回路により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、エネルギー蓄積回路は、絶縁変換回路の入力端に並列に接続され、低周波制御回路は、電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成されることが理解され得る。RRUに前述の低周波制御回路、エネルギー蓄積回路などを導入することで、RRUの入力電流の平滑化に役立つ。RRUと電力供給源とを接続する2つの給電ケーブルが十分に長い、つまり電力供給源がRRUのリモート電力供給源を提供するシナリオにおいて、RRUの入力電流を平滑化する(つまり、RRUの入力電流の変動範囲が比較的小さい)ことは、RRUのリモート電源を提供するための電源ケーブルに対して、より小さいケーブル直径が使用されるよう選択され、リモート距離もまたより長くなり得、ケーブル直径およびリモート距離がRRUの入力電圧および負荷電力(つまり、電力トランジスタ)の変化には基本的に影響され得ないことを実現する上で役立つ。加えて、RRUの負荷電流または負荷電力が大幅に変動するシナリオにおいて、RRUの入力電流を平滑化することはまた、デバイス間の相互の影響を低減する上で役立つ。
【００２８】
本発明の実施形態における技術的解決策をさらに明確に説明するため、後段では、実施形態および従来技術を説明するために必要な添付の図面を簡単に紹介する。当然ながら、以下の説明における添付の図面は、本発明の一部の実施形態のみを示すものであり、当業者であれば、創造的な取り組みを伴うことなく、これらの添付の図面からその他の図面をさらに導き出すことができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態によるリモート無線ユニットを示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態によるリモート無線ユニットを示す別の概略図である。
【図３】本発明の実施形態によるリモート無線ユニットを示す別の概略図である。
【図４】本発明の実施形態によるリモート無線ユニットを示す別の概略図である。
【図５】本発明の実施形態によるリモート無線ユニットを示す別の概略図である。
【図６】本発明の実施形態によるリモート無線ユニットの入力電流と入力電圧の関係を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態によるリモート無線ユニットにおける電力増幅器トランジスタの入力電流の波形を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態による基地局を示す概略図である。
【図９】本発明の実施形態による基地局を示す別の概略図である。
【図１０】本発明の実施形態による無線送受信機デバイスを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の実施形態はリモート無線ユニットおよび関連デバイスを提供して、RRUのリモート電源ケーブルの材質選択のコストを低減し、電源ケーブルのリモート距離への制限を軽減できるようにする。
【００３１】
本発明の発明目的、特徴、および利点をより明確でさらに理解可能なものにするため、後段では、本発明の実施形態の添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決策を明確および十分に説明する。当然ながら、後段において説明される実施形態は、本発明の実施形態の一部分に過ぎず、実施形態の全体を示すものではない。当業者により、創造的な取り組みを伴うことなく、本発明の実施形態に基づいて得られるすべてのその他の実施形態は、本発明の保護適用範囲に含まれるものとする。
【００３２】
本発明の明細書、特許請求の範囲、および添付の図面において、「第1の」、「第2の」、「第3の」、「第4の」など(ある場合)は、類似する対象物を区別することが意図されており、必ずしも特定の配列または順序を指示するものではない。そのような方法で称されるデータは、本明細書において説明される本発明の実施形態が、本明細書において例示または説明される順序以外の順序で実施され得るように、適正な状況において置換え可能であることを理解されたい。さらに、「含む(include)」、「含有する(contain)」および他の任意の変形は、非排他的な包含を網羅することを意味し、たとえば、ステップまたはユニットのリストを含むプロセス、方法、システム、製品、またはデバイスは、必ずしもそれらのユニットに限定されることはなく、明示的にリストされていないか、またはそのようなプロセス、方法、システム、製品、デバイスに固有のその他のユニットを含むことができる。
【００３３】
後段では、それぞれの説明を詳細に行うために、具体的な実施形態を使用する。
【００３４】
図1を参照すると、本発明の実施形態は、リモート無線ユニット100を提供し、リモート無線ユニット100はTDDモードで動作する。リモート無線ユニット100は、電力変換回路110と、低周波制御回路130と、エネルギー蓄積回路120と、絶縁変換回路140と、電力増幅器トランジスタ150とを含むことができる。
【００３５】
電力変換回路110は、リモート無線ユニット100の電力供給源200によって電力変換回路110に入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成される。電力供給源200がリモート無線ユニット100に関してリモート端に位置するのであれば、この場合、電力供給源200も、電力供給源と称されてもよい。図1における第1の抵抗器R1および第2の抵抗器R2は、リモート無線ユニット100と電力供給源200とを接続する2つの給電ケーブルの等価インピーダンスである。リモート無線ユニット100と電力供給源200とを接続する2つの給電ケーブルが十分に長い場合、2つの給電ケーブルの等価インピーダンスもまた十分に大きいことが理解されよう。この場合、等価インピーダンスは一般に、処理のために無視されない。
【００３６】
絶縁変換回路140は、電力変換回路110により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタ150に出力するように構成される。
【００３７】
エネルギー蓄積回路120は、絶縁変換回路140に並列に接続される。
【００３８】
電力変換回路110に接続されている低周波制御回路130は、電力変換回路110の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成される。
【００３９】
図2から図5を参照すると、本発明の一部の実施形態において、電力変換回路110は、
ダイオードD1と、第1のインダクタL1と、スイッチングトランジスタQ1とを含むことができる。
【００４０】
ダイオードD1の正極は、第1のインダクタL1を使用することによって、リモート無線ユニット100の正の入力端に接続され(リモート無線ユニット100の正の入力端は、電力供給源200の正の出力端に接続され、したがって、ダイオードD1の正極が第1のインダクタL1を使用することによって電力供給源200の正の出力端に接続されることと等価である)、ダイオードD1の正極は、スイッチングトランジスタQ1のドレイン電極Dにさらに接続され、スイッチングトランジスタQ1のソース電極Sは、リモート無線ユニット100の負の入力端に接続され(リモート無線ユニット100の負の入力端は、電力供給源200の負の出力端に接続され、したがって、スイッチングトランジスタQ1のソース電極Sが電力供給源200の負の出力端に接続されることと等価である)、スイッチングトランジスタQ1のゲート電極Gは、前述の低周波制御回路の出力端に接続される。
【００４１】
図2から図5を参照すると、本発明の一部の実施形態において、エネルギー蓄積回路120は、コンデンサC1を含み、コンデンサC1は、ダイオードD1の負極とスイッチングトランジスタQ1のソース電極Sとの間に接続される。
【００４２】
図2を参照すると、本発明の一部の実施形態において、低周波制御回路130は、
第2のインダクタL2と、第1の増幅器134と、第2の増幅器132と、第1の比較器133と、乗算器131とを含むことができる。
【００４３】
第2のインダクタL2は、リモート無線ユニット100の電力供給源200の負の出力端から電流を誘導するように構成され、第2のインダクタL2の2つの端は、第1の増幅器134の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器134の出力端は、第1の比較器133の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器132の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端Vrefに接続され(第1の基準電圧の出力端は第1の基準電圧を出力し)、第2の増幅器132の負の入力端は、電力変換回路110内のダイオードD1の負極に接続され、第2の増幅器132の出力端は、乗算器131の第1の入力端に接続され、乗算器131の第2の入力端は、定直流電圧の出力端135に接続され(定直流電圧の出力端135は定直流電圧を出力し)、乗算器131の出力端は、第1の比較器133の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器133の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端136に接続される。
【００４４】
図3を参照すると、本発明の一部の実施形態において、低周波制御回路130は、
第3の抵抗器R3と、第1の増幅器134と、第2の増幅器132と、第1の比較器133と、乗算器131とを含むことができる。
【００４５】
リモート無線ユニット100の負の入力端は、第3の抵抗器R3を使用することによって、スイッチングトランジスタQ1のソース電極Sに接続され、第3の抵抗器R3の2つの端は、第1の増幅器134の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器134の出力端は、第1の比較器133の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器132の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端Vrefに接続され(第1の基準電圧の出力端Vrefによって出力される電圧は第1の基準電圧であり、第1の基準電圧は定電圧であってもよく、第2の増幅器132の負の入力端と比較されるために使用される)、第2の増幅器132の負の入力端は、ダイオードD1の負極に接続され、第2の増幅器132の出力端は、乗算器131の第1の入力端に接続され、乗算器131の第2の入力端は、定直流電圧の出力端135に接続され(定直流電圧の出力端135は定直流電圧を出力し)、乗算器131の出力端は、第1の比較器133の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器133の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端136に接続される(第2の基準電圧の出力端136によって出力される電圧は第2の基準電圧であり、第2の基準電圧は定電圧であってもよく、第1の比較器133の第1の反転入力端の電圧および第1の比較器133の第2の反転入力端の電圧と別個に比較されるために使用される)。
【００４６】
図4を参照すると、本発明の一部の実施形態において、低周波制御回路130は、
ブリーダ回路137をさらに含むことができ、第2の増幅器132の負の入力端は、ブリーダ回路137を使用することによって、ダイオードD1の負極に接続される。ブリーダ回路137の導入は、電力変換回路110の出力電圧VOが過度に高いために回路の動作の安全が影響を受けるおそれがある、という問題を回避することができる。
【００４７】
図5を参照すると、本発明の一部の実施形態において、図4に示されるブリーダ回路137は、
第4の抵抗器R4と、第5の抵抗器R5とを特に含むことができ、第2の増幅器132の負の入力端は、第4の抵抗器R4を使用することによって、ダイオードD1の負極に接続され、第2の増幅器132の負の入力端は、第5の抵抗器R5を使用することによって、さらに接地される。図5に示されるブリーダ回路の構造は単純であり、ブリーダ回路のコストは低く、動作状況はかなり安定していることが理解され得る。
【００４８】
図4および図5に示される本発明の一部の実施形態が、図3に示される低周波制御回路130の構造を使用することによって説明されることが理解され得る。本発明の一部の実施形態において、ブリーダ回路137は、図2に示される低周波制御回路130の構造に追加されてもよく、その接続方法は類似している。詳細については、本明細書において再度説明されることはない。
【００４９】
図2から図5に示されるスイッチングトランジスタQ1は、機能がスイッチングトランジスタQ1の機能と類似する三極管トランジスタに置換えられてもよいことが理解され得る。代替の三極管トランジスタのポートとその他のデバイスのポートとの間の接続方法は、スイッチングトランジスタQ1のポートとその他のデバイスのポートとの間の接続方法と類似しているので、詳細については本明細書において再度説明されることはない。
【００５０】
入力電源ケーブルがリモートであるシナリオにおいて、RRUの電力供給源とRRUとの間の電源ケーブルは比較的長く(数十メートル、または数百メートルもの長さにも及び得る)、したがって、リモート電源ケーブルのインピーダンスは考慮される必要のある問題である。R1およびR2がリモート電源ケーブルの等価インピーダンスであると仮定され、VsはRRUの電力供給源の出力電圧を表し(Vsは定数である)、VinはRRUの入力電圧を表し、IinはRRUの入力電流を表すと仮定されると、VsとVinの関係は、次の数式によって表され得る。
Vin=Vs-Iin×(R1+R2)
【００５１】
したがって、Vinは、Iinの増加に伴って減少し、VinとIinとの間の変動の関係は図6に示され得る。
【００５２】
図6に示されるように、RRUの入力電流Iinが定期的に変化する場合、RRUの入力電圧Vinもまた定期的に変化する。したがって、RRUの入力電流Iinが制御不能に定期的かつ大幅に変化する場合、その結果として、RRUの入力電圧Vinの変動範囲が極めて大きくなり(もちろん、最低電圧がRRUの必須最低入力電圧を下回らないことが保証される必要がある)、電源ケーブルのコストが比較的高くなる、およびRRUの内部デバイスのタイプの選択に困難が増す、といった問題を必ずや引き起こすことになる。したがって、本発明の実施形態の技術的解決策において、エネルギー蓄積回路120および低周波制御回路130は、入力電流の変動範囲が事前設定範囲内になるよう制御するためにRRUに導入され、入力電流を定電圧に従うように制御して、安定性および恒常性を保持する。
【００５３】
図1から図5に示され、本発明の実施形態により提供される回路は、TDD規格においてRRUに電力を供給するための電源ケーブルの遠隔性の問題を適切に解決することができる。RRUにリモート電力を供給するための電源ケーブルについて、より小さいケーブル直径が使用されるよう選択されてもよく、リモート距離もまたより長くてもよく、ケーブル直径およびリモート距離がRRUの入力電圧および負荷電力(つまり、電力トランジスタ)の変化には基本的に影響され得ない。RRUの負荷電流または負荷電力が大幅に変動するシナリオにおいて、RRUの入力電流(たとえば、電力変換回路110の入力電流)を平滑化することは、デバイス間の相互の影響を低減する上で役立つ。加えて、低コストの安定した信頼性の高いパフォーマンス、および安全な動作を備える回路の複数の構造は、図2から図5に例として提供されており、RRU製品のより良好な実施および促進に役立つ。
【００５４】
後段では、回路の動作原理を簡単に説明する。
【００５５】
低周波制御回路130は、電力変換回路110の入力電流Iinを検出する。図3から図5に示される低周波制御回路130は、第3の抵抗器R3を使用することによって、電力変換回路110の入力電流Iinを検出する。第3の抵抗器R3を通過する電流Iinは、第3の抵抗器R3の2つの端の電圧を第3の抵抗器R3の抵抗値で除算したものと等しい。したがって、入力電流Iinと比例関係を有する電圧は、第3の抵抗器R3を使用することによって取得され得る。図3から図5の電力変換回路110の入力電流Iinは、第3の抵抗器R3を通過し、したがって、第3の抵抗器R3の2つの端の電圧は、つまり、VR3=Iin*R3、およびIin=VR3/R3である。図2の低周波制御回路130は、第2のインダクタL2を使用することによって、電力変換回路110の入力電流Iinとの比例関係を有する電圧を取得することができ、図2の第2のインダクタL2は、相互インダクタンスの方法で電力変換回路110の入力電流Iinを誘導し、第2のインダクタL2の2つの端の電圧VL2もまた、電力変換回路110の入力電流Iinとの比例関係を有する。
【００５６】
低周波制御回路130において、乗算器131は、Aによって定直流電圧Vh(図2から図5の定直流電圧の出力端135が定直流電圧Vhを出力する)を乗算して結果B2を取得する(つまり、乗算器131の出力電圧はB2である)ために使用され、ここでAは第2の増幅器132の出力である。図2および図3に示される低周波制御回路130は、ブリーダ回路を有していない、したがって、A=Vref-VOである。図4および図5に示される低周波制御回路130は、ブリーダ回路をさらに含む、したがって、A=Vref-VO*1/Hであり、ここで、VOは電力変換回路110の出力電圧であり、1/Hはブリーダ回路137の分圧率である。Hが1と等しい場合、これは、ブリーダ回路137が導入されないことを指示する(ブリーダ回路137が導入されないシナリオは図2および図3に示され得る)。
【００５７】
第1の増幅器134の出力電圧はB1であり、乗算器131の出力電圧はB2であると仮定される。電圧B1が電圧B2よりも大きい場合、第1の比較器133は低電気レベルを出力し、この場合、スイッチングトランジスタQ1は切断され、スイッチングトランジスタQ1が切断される場合、電力変換回路110の出力電流Ioは小さくなり、電圧B1が電圧B2よりも小さい場合、第1の比較器133は高電気レベルを出力し、この場合、スイッチングトランジスタQ1は接続され、スイッチングトランジスタQ1が接続される場合、電力変換回路110の出力電流Ioは大きくなり、これにより最終的に、電力変換回路110の入力電流Iinの変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御することができるようになる。
【００５８】
RRU内の電力増幅器トランジスタ150の電源電流I_loadは、方形波電流である必要があり(I_loadは、たとえば、周期が約10msである方形波電流であってもよい)、これはTDD規格によって定められている。本発明の実施形態における技術的解決策の目的の1つは、電力変換回路110において反射される入力電流Iinが基本的に平滑な直流Iinであるように、電力変換回路110の出力電流Ioを平滑化することであり、さらに、電源ケーブルのケーブル直径が、低製品コストを実現できるように、電源ケーブルの設計中に基本的に平滑な直流Iinに従って設計され得ることである。
【００５９】
電力増幅器トランジスタ150の電源電流I_loadの波形は、図7に示されるものであることが仮定される。
【００６０】
時間T1内に、エネルギー蓄積コンデンサC1は、エネルギー蓄積のための充電を開始し(この時点におけるエネルギー蓄積コンデンサC1の充電電流はI_chであると仮定される)、この場合、Io=I_ch+I_loadである。時間T2内に、エネルギー蓄積コンデンサC1は、放電を開始し(この時点におけるエネルギー蓄積コンデンサC1の放電電流はI_chであると仮定される)、この場合、Io=I_load-I_chである。電力増幅器トランジスタ150は、動的ロードの特徴を反映する。I_loadが大電流の期間にある場合、エネルギー蓄積コンデンサC1および電力変換回路110は、電力増幅器トランジスタ150にエネルギーを集合的に提供する。I_loadが電流の期間にある場合、電力変換回路110は、電力増幅器トランジスタ150にエネルギーを提供することに加えて、エネルギー蓄積コンデンサC1をさらに充電する(この場合、エネルギー蓄積コンデンサC1はエネルギー蓄積の機能を実現する)。エネルギー蓄積コンデンサC1は周期的な充電および放電プロセスを有するので、電力変換回路110の出力電流は比較的平滑となり得るが、これは低周波平滑化フィルタリングの効果をさらに実現する。低周波制御回路130は、スイッチングトランジスタQ1が接続または切断されるよう制御するが、これは電力変換回路110の入力電流Iinが、時間T1および時間T2内に基本的一貫性を維持することを実現する上で役立つ。
【００６１】
上記のことから、本実施形態により提供されるRRUが、電力変換回路と、低周波制御回路と、絶縁変換回路と、エネルギー蓄積回路と、電力増幅器トランジスタとを含み、電力変換回路は、RRUの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成され、絶縁変換回路は、電力変換回路により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、エネルギー蓄積回路は、絶縁変換回路に並列に接続され、低周波制御回路は、電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成されることが理解され得る。RRUに低周波制御回路およびエネルギー蓄積回路を導入することで、RRUの入力電流の平滑化に役立ち、RRUの入力電流の平滑化は、RRUにリモート電力を供給するための電源ケーブルについて、より小さいケーブル直径が使用されるよう選択され、リモート距離もまたより長くてもよく、ケーブル直径およびリモート距離がRRUの入力電圧および負荷電力(つまり、電力トランジスタ)の変化には基本的に影響され得ないことを実現する上で役立つ。加えて、RRUの負荷電流または負荷電力が大幅に変動するシナリオにおいて、RRUの入力電流を平滑化することはまた、デバイス間の相互の影響を低減する上で役立つ。
【００６２】
図8を参照すると、本発明の実施形態は、
相互接続して相互に作用する、ベースバンドユニット810と、リモート無線ユニット820とを含む基地局800を提供する。
【００６３】
リモート無線ユニット820は、前述の実施形態において説明されるリモート無線ユニット100であってもよい。
【００６４】
図1に示されるように、リモート無線ユニット100はTDDモードで動作し、リモート無線ユニット100は、電力変換回路110と、低周波制御回路130と、エネルギー蓄積回路120と、絶縁変換回路140と、電力増幅器トランジスタ150とを含むことができる。
【００６５】
電力変換回路110は、リモート無線ユニット100の電力供給源200によって電力変換回路110に入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成される。電力供給源200がリモート無線ユニット100に関してリモート端に位置するのであれば、この場合、電力供給源200も、電力供給源と称されてもよい。図1における第1の抵抗器R1および第2の抵抗器R2は、リモート無線ユニット100と電力供給源200とを接続する2つの給電ケーブルの等価インピーダンスである。リモート無線ユニット100と電力供給源200とを接続する2つの給電ケーブルが十分に長い場合、2つの給電ケーブルの等価インピーダンスもまた十分に大きいことが理解されよう。この場合、等価インピーダンスは一般に、処理のために無視されない。
【００６６】
絶縁変換回路140は、電力変換回路110により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタ150に出力するように構成される。
【００６７】
エネルギー蓄積回路120の出力端は、絶縁変換回路140の入力端に並列に接続される。
【００６８】
電力変換回路110に接続されている低周波制御回路130は、電力変換回路110の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成される。
【００６９】
図2から図5を参照すると、本発明の一部の実施形態において、電力変換回路110は、
ダイオードD1と、第1のインダクタL1と、スイッチングトランジスタQ1とを含むことができる。
【００７０】
ダイオードD1の正極は、第1のインダクタL1を使用することによって、リモート無線ユニット100の正の入力端に接続され(リモート無線ユニット100の正の入力端は、電力供給源200の正の出力端に接続され、したがって、ダイオードD1の正極が第1のインダクタL1を使用することによって電力供給源200の正の出力端に接続されることと等価である)、ダイオードD1の正極は、スイッチングトランジスタQ1のドレイン電極Dにさらに接続され、スイッチングトランジスタQ1のソース電極Sは、リモート無線ユニット100の負の入力端に接続され(リモート無線ユニット100の負の入力端は、電力供給源200の負の出力端に接続され、したがって、スイッチングトランジスタQ1のソース電極Sが電力供給源200の負の出力端に接続されることと等価である)、スイッチングトランジスタQ1のゲート電極Gは、前述の低周波制御回路の出力端に接続される。
【００７１】
図2から図5を参照すると、本発明の一部の実施形態において、エネルギー蓄積回路120は、コンデンサC1を含み、コンデンサC1は、ダイオードD1の負極とスイッチングトランジスタQ1のソース電極Sとの間に接続される。
【００７２】
図2を参照すると、本発明の一部の実施形態において、低周波制御回路130は、
第2のインダクタL2と、第1の増幅器134と、第2の増幅器132と、第1の比較器133と、乗算器131とを含むことができる。
【００７３】
第2のインダクタL2は、リモート無線ユニット100の電力供給源200の負の出力端から電流を誘導するように構成され、第2のインダクタL2の2つの端は、第1の増幅器134の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器134の出力端は、第1の比較器133の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器132の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端(第1の基準電圧の出力端は第1の基準電圧を出力する)Vrefに接続され、第2の増幅器132の負の入力端は、電力変換回路110内のダイオードD1の負極に接続され、第2の増幅器132の出力端は、乗算器131の第1の入力端に接続され、乗算器131の第2の入力端は、定直流電圧の出力端135(定直流電圧の出力端135は定直流電圧を出力する)に接続され、乗算器131の出力端は、第1の比較器133の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器133の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端136に接続される。
【００７４】
図3を参照すると、本発明の一部の実施形態において、低周波制御回路130は、
第3の抵抗器R3と、第1の増幅器134と、第2の増幅器132と、第1の比較器133と、乗算器131とを含むことができる。
【００７５】
リモート無線ユニット100の負の入力端は、第3の抵抗器R3を使用することによって、スイッチングトランジスタQ1のソース電極Sに接続され、第3の抵抗器R3の2つの端は、第1の増幅器134の2つの入力端にそれぞれ接続され、第1の増幅器134の出力端は、第1の比較器133の第1の反転入力端に接続され、第2の増幅器132の正の入力端は、第1の基準電圧の出力端Vref(第1の基準電圧の出力端Vrefによって出力される電圧は第1の基準電圧である)に接続され、第2の増幅器132の負の入力端は、ダイオードD1の負極に接続され、第2の増幅器132の出力端は、乗算器131の第1の入力端に接続され、乗算器131の第2の入力端は、定直流電圧の出力端135に接続され、乗算器131の出力端は、第1の比較器133の第2の反転入力端に接続され、第1の比較器133の非反転入力端は、第2の基準電圧の出力端136に接続される。
【００７６】
図4を参照すると、本発明の一部の実施形態において、図3に示される低周波制御回路130は、
ブリーダ回路137をさらに含むことができ、第2の増幅器132の負の入力端は、ブリーダ回路137を使用することによって、ダイオードD1の負極に接続される。ブリーダ回路137の導入は、電力変換回路110の出力電圧VOが過度に高いために回路の動作の安全が影響を受けるおそれがある、という問題を回避することができる。
【００７７】
図5を参照すると、本発明の一部の実施形態において、図4に示されるブリーダ回路137は、第4の抵抗器R4と、第5の抵抗器R5とを特に含むことができ、第2の増幅器132の負の入力端は、第4の抵抗器R4を使用することによって、ダイオードD1の負極に接続され、第2の増幅器132の負の入力端は、第5の抵抗器R5を使用することによって、さらに接地される。図5に示されるブリーダ回路の構造は単純であり、ブリーダ回路のコストは低く、動作状況はかなり安定していることが理解され得る。
【００７８】
図2から図5に示されるスイッチングトランジスタQ1は、機能がスイッチングトランジスタQ1の機能と類似する三極管トランジスタに置換えられてもよいことが理解され得る。代替の三極管トランジスタのポートとその他のデバイスのポートとの間の接続方法は、スイッチングトランジスタQ1のポートとその他のデバイスのポートとの間の接続方法と類似しているので、詳細については本明細書において再度説明されることはない。
【００７９】
入力電源ケーブルがリモートであるシナリオにおいて、RRUの電力供給源とRRUとの間の電源ケーブルは比較的長く数十メートル、または数百メートルもの長さにも及び得る)、したがって、リモート電源ケーブルのインピーダンスは考慮される必要のある問題である。R1およびR2がリモート電源ケーブルの等価インピーダンスであると仮定され、VsはRRUの電力供給源の出力電圧を表し(Vsは定数である)、VinはRRUの入力電圧を表し、IinはRRUの入力電流を表すと仮定されると、VsとVinの関係は、次の数式によって表され得る。
Vin=Vs-Iin×(R1+R2)
【００８０】
したがって、Vinは、Iinの増加に伴って減少し、VinとIinとの間の変動の関係は図6に示され得る。
【００８１】
図6に示されるように、RRUの入力電流Iinが定期的に変化する場合、RRUの入力電圧Vinもまた定期的に変化する。したがって、RRUの入力電流Iinが制御不能に定期的かつ大幅に変化する場合、その結果として、RRUの入力電圧Vinの変動範囲が極めて大きくなり(もちろん、最低電圧がRRUの必須最低入力電圧を下回らないことが保証される必要がある)、電源ケーブルのコストが比較的高くなる、およびRRUの内部デバイスのタイプの選択に困難が増す、といった問題を必ずや引き起こすことになる。したがって、本発明の実施形態の技術的解決策において、エネルギー蓄積回路120および低周波制御回路130は、入力電流の変動範囲が事前設定範囲内になるよう制御するためにRRUに導入され、入力電流を定電圧に従うように制御して、安定性および恒常性を保持する。
【００８２】
図1から図5に示され、本発明の実施形態により提供される回路は、TDD規格においてRRUに電力を供給するための電源ケーブルの遠隔性の問題を適切に解決することができる。RRUにリモート電力を供給するための電源ケーブルについて、より小さいケーブル直径が使用されるよう選択されてもよく、リモート距離もまたより長くてもよく、ケーブル直径およびリモート距離がRRUの入力電圧および負荷電力(つまり、電力トランジスタ)の変化には基本的に影響され得ない。RRUの負荷電流または負荷電力が大幅に変動するシナリオにおいて、RRUの入力電流(たとえば、電力変換回路110の入力電流)を平滑化することは、デバイス間の相互の影響を低減する上で役立つ。加えて、低コストの安定した信頼性の高いパフォーマンス、および安全な動作を備える回路の複数の構造は、図2から図5に例として提供されており、RRU製品のより良好な実施および促進に役立つ。
【００８３】
後段では、回路の動作原理を簡単に説明する。
【００８４】
低周波制御回路130は、電力変換回路110の入力電流Iinを検出する。図3から図5に示される低周波制御回路130は、第3の抵抗器R3を使用することによって、電力変換回路110の入力電流Iinを検出する。第3の抵抗器R3を通過する電流Iinは、第3の抵抗器R3の2つの端の電圧を第3の抵抗器R3の抵抗器値で除算したものと等しい。したがって、入力電流Iinと比例関係を有する電圧は、第3の抵抗器R3を使用することによって取得され得る。図3から図5の電力変換回路110の入力電流Iinは、第3の抵抗器R3を通過し、したがって、第3の抵抗器R3の2つの端の電圧は、つまり、VR3=Iin*R3、およびIin=VR3/R3である。図2の低周波制御回路130は、第2のインダクタL2を使用することによって、電力変換回路110の入力電流Iinとの比例関係を有する電圧を取得することができ、図2の第2のインダクタL2は、相互インダクタンスの方法で電力変換回路110の入力電流Iinを誘導し、第2のインダクタL2の2つの端の電圧VL2もまた、電力変換回路110の入力電流Iinとの比例関係を有する。
【００８５】
低周波制御回路130において、乗算器131は、Aによって定直流電圧Vh(図2から図5の定直流電圧の出力端135が定直流電圧Vhを出力する)を乗算して結果B2を取得する(つまり、乗算器131の出力電圧はB2である)ために使用され、ここでAは第2の増幅器132の出力である。図2および図3に示される低周波制御回路130は、ブリーダ回路を有していない、したがって、A=Vref-VOである。図4および図5に示される低周波制御回路130は、ブリーダ回路をさらに含む、したがって、A=Vref-VO*1/Hであり、ここで、VOは電力変換回路110の出力電圧であり、1/Hはブリーダ回路137の分圧率である。Hが1と等しい場合、これは、ブリーダ回路137が導入されないことを指示する(ブリーダ回路137が導入されないシナリオは図2および図3に示され得る)。
【００８６】
第1の増幅器134の出力電圧はB1であり、乗算器131の出力電圧はB2であると仮定される。電圧B1が電圧B2よりも大きい場合、第1の比較器133は低電気レベルを出力し、この場合、スイッチングトランジスタQ1は切断され、スイッチングトランジスタQ1が切断される場合、電力変換回路110の出力電流Ioは小さくなり、電圧B1が電圧B2よりも小さい場合、第1の比較器133は高電気レベルを出力し、この場合、スイッチングトランジスタQ1は接続され、スイッチングトランジスタQ1が接続される場合、電力変換回路110の出力電流Ioは大きくなり、これにより最終的に、電力変換回路110の入力電流Iinの変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御することができるようになる。
【００８７】
RRU内の電力増幅器トランジスタ150の電源電流I_loadは、方形波電流である必要があり(I_loadは、たとえば、周期が約10msである方形波電流であってもよい)、これはTDD規格によって定められている。本発明の実施形態における技術的解決策の目的の1つは、電力変換回路110において反射される入力電流Iinが基本的に平滑な直流Iinであるように、電力変換回路110の出力電流Ioを平滑化することであり、さらに、電源ケーブルのケーブル直径が、低製品コストを実現できるように、電源ケーブルの設計中に基本的に平滑な直流Iinに従って設計され得ることである。
【００８８】
電力増幅器トランジスタ150の電源電流I_loadの波形は、図7に示されるものであることが仮定される。
【００８９】
時間T1内に、エネルギー蓄積コンデンサC1は、エネルギー蓄積のための充電を開始し(この時点におけるエネルギー蓄積コンデンサC1の充電電流はI_chであると仮定される)、この場合、Io=I_ch+I_loadである。時間T2内に、エネルギー蓄積コンデンサC1は、放電を開始し(この時点におけるエネルギー蓄積コンデンサC1の放電電流はI_chであると仮定される)、この場合、Io=I_load-I_chである。電力増幅器トランジスタ150は、動的ロードの特徴を反映する。I_loadが大電流の期間にある場合、エネルギー蓄積コンデンサC1および電力変換回路110は、電力トランジスタ150にエネルギーを集合的に提供する。I_loadが電流の期間にある場合、電力変換回路110は、電力トランジスタ150にエネルギーを提供することに加えて、エネルギー蓄積コンデンサC1をさらに充電する(この場合、エネルギー蓄積コンデンサC1はエネルギー蓄積の機能を実現する)。エネルギー蓄積コンデンサC1は周期的な充電および放電プロセスを有するので、電力変換回路110の出力電流は比較的平滑となり得るが、これは低周波平滑化フィルタリングの効果をさらに実現する。低周波制御回路130は、スイッチングトランジスタQ1が接続または切断されるよう制御するが、これは電力変換回路110の入力電流Iinが、時間T1および時間T2内に基本的一貫性を維持することを実現する上で役立つ。
【００９０】
図9を参照すると、基地局800は、リモート無線ユニット820にリモート電源を提供するための電力供給源830をさらに含むことができる。
【００９１】
上記の説明から、本実施形態において提供される基地局800は、主として、相互接続および相互作用のためのベースバンドユニット810と、リモート無線ユニット820とを含み、リモート無線ユニット820は、電力変換回路と、低周波制御回路と、絶縁変換回路と、エネルギー蓄積回路と、電力増幅器トランジスタとを含み、電力変換回路は、RRUの電力供給源によって入力される電圧を高め、次いで電圧を出力するように構成され、絶縁変換回路は、電力変換回路により出力される電圧に1次および2次安全規制絶縁を実行し、次いで電圧を電力増幅器トランジスタに出力するように構成され、エネルギー蓄積回路は、絶縁変換回路の入力端に並列に接続され、低周波制御回路は、電力変換回路の入力電流の変動範囲を事前設定の範囲となるよう制御するように構成されることが理解され得る。RRUに低周波制御回路およびエネルギー蓄積回路を導入することで、RRUの入力電流の平滑化に役立ち、RRUの入力電流の平滑化は、RRUにリモート電力を供給するための電源ケーブルについて、より小さいケーブル直径が使用されるよう選択され、リモート距離もまたより長くてもよく、ケーブル直径およびリモート距離がRRUの入力電圧および負荷電力(つまり、電力トランジスタ)の変化には基本的に影響され得ないことを実現する上で役立つ。加えて、RRUの負荷電流または負荷電力が大幅に変動するシナリオにおいて、RRUの入力電流を平滑化することはまた、デバイス間の相互の影響を低減する上で役立つ。
【００９２】
図10を参照すると、本発明の実施形態は、無線送受信機デバイス1000をさらに提供し、無線送受信機デバイス1000は、リモート無線ユニット1010と、リモート無線ユニット1010に電力を供給するために使用される電力供給源1020とを含むことができる。リモート無線ユニット1010は、前述の実施形態において説明されるリモート無線ユニット100であってもよい。
【００９３】
前述の実施形態において、各実施形態の説明は、それぞれの焦点を有する。実施形態において詳細には説明されていない部分については、その他の実施形態における関連する説明を参照されたい。
【００９４】
本発明の実施形態において提供されるリモート無線ユニットは、上記において詳細に説明されている。本発明の原理および実施態様は、具体的な例を通じて本明細書において説明される。本発明の実施形態についての説明は、本発明の方法および中核概念の理解を助けるために提供されているに過ぎない。加えて、当業者は、本発明の概念に従って、特定の実施態様および適用範囲に関して本発明に変形および変更を行うことができる。したがって、明細書の内容は、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００９５】
100  リモート無線ユニット
110  電力変換回路
120  エネルギー蓄積回路
130  低周波制御回路
131  乗算器
132  増幅器
133  比較器
134  増幅器
135  出力端
136  出力端
137  ブリーダ回路
140  絶縁変換回路
150  電力増幅器トランジスタ
200  電力供給源
800  基地局
810  ベースバンドユニット
820  リモート無線ユニット
830  電力供給源
1000  無線送受信機デバイス
1010  リモート無線ユニット
1020  電力供給源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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