毫米波表面波通信制造技术

毫米波表面波通信系统，以便为回程网络和分布式天线系统提供网络连通性。不是建立新结构并且安装附加的光纤和缆线，本文所描述的实施例公开了使用经现有电力线基础设施传播的高带宽、毫米波通信。传输的波长的尺寸与电力线的周长具有可比性或者小于电力线的周长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对相关申请的交叉引用本主题申请要求于2013年11月6日提交且标题为“MILLIMETER-WAVE SURFACE-WAVE COMMUNICATIONS”的美国专利申请序列号14/073,267的优先权，该申请的全部内容通过引用被结合于此。
本主题公开内容涉及无线通信，并且更具体而言涉及利用毫米波长表面波通信提供到基站和分布式天线的连通性。
技术介绍
随着智能电话和其它便携式设备日益变得普及，以及数据使用猛涨、宏小区基站和现有的无线基础设施正在被压垮。为了提供附加的移动带宽，推出了利用微小区和微微小区为比传统宏小区小得多的区域提供覆盖的小小区部署，但费用高。附图说明图1是示出根据本文所述各方面的表面波通信系统的示例非限制实施例的框图。图2是示出根据本文所述各方面的表面波通信系统的示例非限制实施例的框图。图3是示出根据本文所述各方面的表面波通信系统的示例非限制实施例的框图。图4是示出根据本文所述各方面的表面波通信系统的示例非限制实施例的框图。图5是示出根据本文所述各方面的分布式天线系统的示例非限制实施例的框图。图6是示出根据本文所述各方面的回程系统的示例非限制实施例的框图。图7是示出根据本文所述各方面的表面波无线电和天线装置的示例非限制实施例的框图。图8是示出根据本文所述各方面的表面波直放站系统的示例非限制实施例的框图。图9示出了用于提供如本文所述的表面波通信的方法的示例非限制实施例的流程图。图10是根据本文所述各方面的计算环境的示例非限制实施例的框图。图11是根据本文所述各方面的移动网络平台的示例非限制实施例的框图。具体实施方式现在参考附图描述一个或多个实施例，其中相同的标号贯穿全文被用来指相同的元件。在以下描述中，为了解释，阐述各种细节，以便提供对各种实施例的透彻理解。但是，很显然，各种实施例没有这些具体细节也可以实践(并且无需应用于任何特定的联网环境或标准)。为了提供到附加基站的网络连通性，将微小区和宏小区连接到核心网络的回程网络对应地扩展。类似地，为了提供到分布式天线系统的网络连通性，连接基站和它们的分布式天线的通信系统对应地扩展。由于在共同使用的频率中可用的带宽有限，所以提供无线回程和联网连接是困难的。光纤和缆线具有带宽，但是，由于小小区部署的分布性质，安装连接会是成本高昂的。出于这些考虑以及其它考虑，在一个或多个实施例中，系统包括存储可执行指令的存储器以及耦合到存储器的处理器，以促进可执行
指令的执行，以执行包括促进信号的接收和利用该信号调制载波信号的操作，其中载波信号是毫米波信号。操作还包括基于载波信号和该信号生成传输。操作还包括经由耦合设备将该传输作为导线的表面上的导波来发射。在另一个实施例中，方法包括由包括处理器的设备接收信号和利用该信号调制载波。该方法还可以包括基于载波信号和所述信号生成传输，其中该传输是毫米波传输。该方法还可以包括将该传输作为导线上被引导的表面波来发射。在另一个实施例中，装置可以包括被配置为组合信号和载波的混频器。该装置还可以包括被配置为基于所述信号和载波生成传输的发送器，其中该传输具有对应于毫米波段的波长。该装置还可以包括被配置为将该传输作为导线表面上的导波来发射的耦合设备。本文所述的各种实施例涉及提供用于小小区部署的表面波通信系统和/或用于小小区部署的回程连接的系统。不是建立新的结构和安装附加的光纤和缆线，本文所述的实施例公开了使用高带宽、毫米波(30GHz-300GHz)通信和现有的电力线基础设施。以上经由电力线的地面网络连接可以提供到分布式基站的连通性。在另一个实施例中，基站节点和/或天线可以安装在电线杆上，并且网络连接可以由经由节点之间的电力线发送毫米波表面波传输的发送器提供。具有一个或多个基站的单个站点还可以经电力线经由表面波传输连接到分布式天线系统，其中蜂窝天线位于节点处。现在转向图1，示出了根据本文描述的各方面的表面波通信系统100的示例非限制性实施例。表面波通信系统100包括无线电设备102，无线电设备102可通信耦合到发射沿导线106行进的导波110的耦合设备104。无线电设备102可以接收信号并基于该信号和载波生成传输。载波信号由该信号调制，并且结果得到的传输可以被波导108带到耦合设备104。在实施例中，无线电设备102接收来自基站设备的信号，该信号被定向到分布式天线。在另一实施例中，无线电设备102可以
经由到现有网络基础设施的网络连接接收信号，其中所述网络连接是经由物理或无线连接的网络连接。网络连接可以经由光纤和/或缆线，或者通过高带宽微波连接。然后，由无线电设备102生成的传输可以被朝通信耦合到导线106的基站设备定向。波导108可以促进从无线电设备102到耦合设备104的传输的运输。在实施例中，波导108可以是中空的导电金属管，它可以将毫米波段传输从无线电设备102运输到耦合设备104。在其它实施例中，当耦合设备104包括用于组合信号和载波信号的混频器时，波导108可以是诸如缆线的传输线，并可以将信号从接收网络连接的调制解调器或其它设备运输到耦合设备104。在实施例中，耦合设备104是附连到导线106的平面天线并且被配置为沿导线106的表面发射导波110。在实施例中，耦合设备104可以通过感应式地耦合在导线106中流动的电力来被供电。电力也可以被传递到无线电设备102上。在其它实施例中，耦合设备104和无线电设备102可以通过电池或通过太阳能或其它电源供电。导波110可以是沿导线106传播的毫米波段的波。导线106充当这样一种类型的波导，它通过将电磁波的传播速度减缓至低于自由空间速度来起作用，从而使波前朝导线106稍微向内弯曲，这使波被拖拽(entrain)。大半径的弯曲被容忍，但导线106中太尖锐的弯曲将使线路把能量辐射到空间并损失掉。被引导的表面波能够沿绝缘和裸金属缆线两者传播。相应地，导线106可以在一些实施例中绝缘，并且在其它实施例中非绝缘。在实施例中，传输的波长的尺寸与导线106的周长具有可比性，或者比导线106的周长更小。在例子中，如果导线106的直径为0.5cm，并且对应的周长为大约1.5cm，则传输的波长为大约1.5cm或更小，对应于20GHz或更高的频率。在另一实施例中，传输和载波信号的理想频率是大约38GHz。在实验结果中，当导线106的周长的尺寸与传输的波长具有可比性或者比传输的波长更大时，导波110呈现出多个表面波模式。因此，导波110可以包括多于一种类型
的电和磁场配置。当导波110沿导线106传播时，这多种电和磁场配置将从导线106的端到端保持不变。在其中既没有电场也没有磁场在传播的方向延伸并且所述场径向向外延伸的基本横电磁模式(TEM00)中，模式图案关于导线106的纵轴是对称的。如果模式图案是对称的，则耦合设备104和接收器(未示出)相对于彼此在导线106周围以什么朝向放置都没有关系。但是，根据实验结果，当导线106的周长的尺寸与传输的波长具有可比性或者比传输的波长更大时，呈现出多模行为并且至少一种存在的模式是非对称的，因为当相对于耦合设备104绕导线106旋转接收器时，经历周期性的零。在实施例中，多种非对称模式存在，并且因此，与被配置为接收第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：存储器，存储可执行指令；及处理器，耦合到存储器，以促进执行可执行指令来执行包括以下各项的操作：促进信号的接收；利用该信号调制载波信号，从而得到已调信号，其中载波信号是毫米波信号；生成已调信号的传输；及感应出作为由导线的外表面引导的电磁波的传输，其中电磁波经由不与导线同轴地对齐的耦合设备至少部分地绕导线的外表面并且沿导线的外表面纵向地传播。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.06 US 14/073,2671.一种系统，包括：存储器，存储可执行指令；及处理器，耦合到存储器，以促进执行可执行指令来执行包括以下各项的操作：促进信号的接收；利用该信号调制载波信号，从而得到已调信号，其中载波信号是毫米波信号；生成已调信号的传输；及感应出作为由导线的外表面引导的电磁波的传输，其中电磁波经由不与导线同轴地对齐的耦合设备至少部分地绕导线的外表面并且沿导线的外表面纵向地传播。2.如权利要求1所述的系统，其中所述电磁波包括一组表面波模式，其中所述表面波模式是横电磁模式。3.如权利要求2所述的系统，其中所述信号与所述一组表面波模式的一种表面波模式关联。4.如权利要求3所述的系统，其中所述表面波模式是非对称的。5.如权利要求1所述的系统，其中载波信号的波长小于导线的周长。6.如权利要求1所述的系统，其中耦合设备是平面天线。7.如权利要求1所述的系统，其中耦合设备是准光学耦合器。8.如权利要求1所述的系统，其中所述操作还包括从导线感应式地接收电力。9.一种方法，包括：由包括处理器的设备接收信号；由所述设备利用所述信号调制载波信号，以生成已调信号；由所述设备基于已调信号生成传输，其中所述传输是毫米波传输；及由所述设备感应出作为由导线的外表面引导的电磁表面波的传输，其中电磁表面波沿导线的外表面纵向地并且至少部分地绕导线的外表面传播，其中导线的轴不与该设备的轴对齐。10.如权利要求9所述的方法，其中所述感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·贝奈特，D·J·巴尼克尔，F·巴泽加尔，I·吉尔斯伯格，P·S·亨利，T·M·威利斯三世，
申请(专利权)人：ATT知识产权一部有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US