覆蔽網元的概念及設備的製作方法

2023-06-26 08:42:31

專利名稱：覆蔽網元的概念及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用諸如燈柱之類的公共設施來容納電信基礎設施的有源和/或無源元件的概念，以及一種用於容納電信基礎的設施有源和/或無源元件的設備。
背景技術：
存在日益增長的對新電信業務的需求，尤其是提供高速數據傳輸(例如，視頻)、無繩接入(例如，用戶住宅網絡)以及移動漫遊的業務。為了提供這些業務，需要安裝有源和無源電信設備，該電信設備是網絡的一部分，而網絡可包括核心網和接入網。如果在居中設置的電信中心(例如電話交換局)的外面要安裝有源和/或無源的電信設備，則可能引發問題，原因在於缺少容納此設備需要的空間。例如，對於寬帶業務，可以要求在公共域(例如住宅區)安裝設備。
於是，集中點應當可用於在其內安裝電信設備。例如，在玻璃纖維網絡的情況下，玻璃纖維線纜安裝在管道(管子)中。由於這些管道的高容量，為每個最終用戶提供連接核心網接入點(例如電話局大樓)的獨立管道是不切實際的。因此，寬帶接入網將包括集中點。這些集中點可以包括無源(例如，「Y型連接」)和/或有源(例如，光學硬體)設備。
然而，僅有可用於安裝集中點的空間是不夠的。還必須討論從政府機構獲得在公共場所上或公共場所中安裝集中點的許可。而且，這即貴又費時，並且有時可能無法安裝集中點。例如，如果當前的情況複雜(例如，原因在於現存的線纜以及其它的基礎設施)，安裝集中點可能非常昂貴。另一缺陷在於，應當在將要安裝在集中點中的電信設備自身上安裝電源。現有技術的又一缺陷在於，如果集中點布置在該場所內，則安裝在集中點中的電信設備難以接入。

發明內容
本發明的目的在於消除現有技術的缺陷，並提供覆蔽(housing)通信網絡的有源和無源網元的有效概念。
根據本發明，公開了用於覆蔽通信網絡的有源和無源網元的概念和設備。為此，根據本發明的概念包括公共設施用於容納通信網絡的網元的用途。
在本發明的第一方面，公開了一種概念，其中，諸如燈柱(lamppost)之類的公共設施可以用來容納通信網絡的有源和/或無源網元。如果公共設施是燈柱，則可以覆蔽電信設備，因為燈柱是中空的，並且因為可以在燈柱中和/或其供電網中獲得電力。使用燈柱的這些特徵，當在公共場所中和公共場所上安裝電信基礎設施時，減少了開掘工作量。本發明不局限於燈柱。也可以按照本文所述方式，使用其它類型的公共設施和裝置，例如交通燈。正如人們所可以理解的，本發明不排除私人設施，如果它們具有與本文所述公共設施相同的特徵的話。
在本申請的上下文中，設施可以看作是公共事業基礎設施的部分，例如電力供應、照明基礎設施、電信基礎設施或供氣的基礎設施。如果在這種設施中存在可用空間(例如，燈柱、路標、橋梁建築、或交通燈)，則該設施可以用來覆蔽電信基礎設施的有源和無源元件。對於本發明而言，與誰擁有該設施無關，它可以是公共的或私人的財產。有時，認為是公共的設施實際上是私人的設施。還可能是以下情況，即設施最初是公共財產，後來變成了私人財產。然而，所有這些爭論都與本發明無關。
通常，如果設施靠近用戶住宅，例如房子或公共或私人的辦公室，則在設施內覆蔽電信基礎設施的有源和無源元件，可以尤為有利。在這種情況下，可以使有源和/或無源的元件位於離用戶住宅的最終用戶設施相對較短的距離。如果在設施內已經存在可用的電源，則也是有利的。那麼，此電源可以用於由設施覆蔽的元件。然而，可以理解，設施內現存的電源不是強制的。例如，在因去除路緣石材料而已經在路緣石內獲得空間後，還可以使用路緣石來覆蔽有源元件。
可以由公共設施容納的網元，可以是將用戶域與通信網絡相連的接入基礎設施的一部分。可以由公共設施容納的網元，也可以不屬於接入基礎設施。在此情況下，網元屬於通信網絡的另一部分。
通信網絡可以是寬帶網絡，例如VDSL或光纖到戶(FTTH)網絡。例如，在荷蘭，光纖到戶(FTTH)的概念是「Tri-Net」。Tri-Net使用機箱(cabinet)作為「每個近郊區」級別的接入網節點。相當寬的管道(40-50mm)從這些機箱引向成排的房屋。在每個房屋的前面，「Y型連接」用於將微管道分入用戶的住宅。微管道可容納銅和/或玻璃纖維線纜。在節點處，管道佔用相當大量的土地，並且集中點的線纜長度相當長，導致高昂的構造成本。節點機箱相當大，並且它們的分布有時很麻煩，因為它們需要市議會的同意。
本發明不限於寬帶網絡中的應用。本發明還可以適用於其它類型的通信網絡。通信網絡還可以是行動網路，或者是包括移動和固定元件及技術的網絡。不存在對通信網絡所用技術的限制。通信網絡還可以包括光學技術。並且，通信網絡的拓撲結構不會限制應用本發明。例如，通信網絡可以具有網狀或星型拓撲結構。通信網絡還可以是ad-hoc網絡，即動態配置的網絡。而且，通信網絡還可以是區域網，例如無線LAN或可以由用戶在(相對)靠近區域網的地方使用的其它類型的區域網。
本發明的另一方面還涉及公共設施和設備的使用可以關於通信網絡例如安全用途的概念。在這種情況下，公共設施用於容納攝像機。因此，例如出於安全的目的，攝像機的用途在於監視公共設施周圍的人員活動。
在本發明的再一方面中，公開了一種系統，其可以用作公共設施或設備，並且可以容納通信網絡的有源和無源網元。這些網元可以是或不是將用戶域與通信網絡相連的接入基礎設施的一部分。
根據本發明，還公開了一種公共設施，例如燈柱，其可以容納通信網絡的網元。在燈柱的情況下，該燈柱包括利於出於此目的使用燈柱的多個特徵，例如電源設施、接入面板以及緊固設施。
此外，公開了如何給安裝在諸如燈柱之類的公共設施中的設備供電。在燈柱中，電力已經是可用的，儘管未必所有時間都可用。克服此缺點的解決方案是1.從電站通過未切換的外部電力線提供持續的供應(這在綠地的情形中不是問題)。
2.使用電池、太陽能電池，或結合電池使用太陽能電池。
3.從電站通過電力線將例如直流電的偏置饋給(biased feed)接地(幻象(phantom)饋給)。
4.低於等離子體燈點燃電壓的低電壓的偏置饋給。
5.在關閉由電子電源(electronic power supply)提供給燈的電力時低電壓(例如，用於白熾燈)的偏置饋給。


結合附圖參照下列詳細描述，本發明的前述方面和許多附加特徵，將變得更容易理解，其中圖1是例示使用公共設施(1)來容納通信網絡(3)的有源和無源網元的概念的框圖。
圖2示出了標準的燈柱(30)。
圖3中描述了燈柱(30)，以這種方式對其改裝，即適於容納電信設備(11)。
圖4和5中關於燈柱中所含電信(11)的接入描述燈柱的細節。
圖6示出了當電信設備(11)可以被封裝在密封的繭狀物中時所描述的燈柱(30)的有利實施例。
圖7、8、9和10中描述了電源的概念。
具體實施例方式
出於教導本發明的目的，後面描述了本發明的方法及設備的優選實施例。顯然對於本領域技術人員來說，在不脫離本發明確切精神、範圍的前提下，本發明的其它替換及等效實施例可以被構思出，並被簡化以便實踐，本發明的確切精神、範圍僅由所附權利要求來限定，作為最終的授權範圍。
本發明包括-集成網絡節點的概念，例如在燈柱內。
-具體(物理、機械、電、光電和無線電)設計的燈柱，用作組合式網絡節點。本發明的此部分包括對現存燈柱和其它公共設施的修改以及新專用產品的設計。
本發明創造了一種使低成本集中點靠近終端點的可能性，因此除了其它的之外，尤其克服了土地佔用量的問題。
圖1示出了本發明的概念圖。通信網絡(3)可以是電信或數據通信網絡，可以包括核心網基礎設施和接入基礎設施，這兩者在圖1中都未示出。通信網絡(3)由網元(圖1中未示出)組成，例如網絡設備和網絡連接。這些網元中使用的技術，可以基於有線和/或無線網絡技術。除了其它之外，通信網絡可以是寬帶網絡(例如，VDSL、FTHH)。
網元是通信網絡(3)的一部分，可以包括硬體、固件以及軟體的元件。可能的網元的變化是完全不同的。在通信網絡(3)中，可以存在有源、無源、光學以及非光學的網元。網元還包括網絡連接，例如銅纜、(光)纖以及相關的無源和有源設備，例如多路復用器、分線器等。
此外，通信網絡(3)可以是固定網絡、行動網路或這兩種類型網絡都包括的網絡。通信網絡(3)可以是公共或私人的網絡，或者公共網絡與私人網絡的組合。通信網絡(3)可以由一個網絡操作員操作。通信網絡(3)還可以由不同的網絡操作員和/或業務操作員操作。在後者的情況中，每個網絡操作員操作其自有的網絡域，其中，域可以用地理、功能或邏輯參數來確定。
用戶域(2)可以連接通信網絡(3)。用戶域(2)包括電信設備和使用經由通信網絡(3)提供的業務的用戶的數據通信設備，例如電話、行動電話、計算機和傳真。用戶域(2)還可以包括區域網，儘管消費者也有區域網，但對企業用戶可以是這種情況。區域網還可以是可以由其它用戶用作公共網絡的網絡。在用戶域(2)與通信網絡(3)之間的連接通常稱為本地迴路。
根據本發明，在公共設施(1)中，通信網絡(3)的有源、無源、光學以及非光學的網元，可以置於公共設施(1)內部。另外或任選地，公共設施(1)最初可用的設施，例如電源，可以由這些網元使用或與這些網元共享。公共設施(1)中的網元與通信網絡(3)之間的連接，可以基於有線和/或無線的技術。例如，可以在本地交換和公共設施(1)之間具有一束光纖，在這種情況下，公共設施(1)用作其中存在有源部件的機箱，用來支撐光學連接。因為公共設施(1)物理上可以靠近用戶域(2)，所以每個房間或辦公室各自的纖維可以具有最短的長度，而不是從最後的本地交換局向該房間或辦公室經過全部的路線。這在圖1用選項(a)表示。公共設施(1)與用戶域(2)之間的連接可以基於有線和無線技術。本發明還包括如下情況，即在公共設施(1)下面而不是在公共設施(1)中放置網元。
在本發明的另一實施例中，公共設施(1)可以連接通信網絡(3)，而用戶域(2)不連接公共設施(1)。在此實施例中，如圖1中用選項(b)表示的，公共設施(1)可以看作一種容納屬於通信網絡(3)的網元的網絡節點。如果公共設施(1)不連接用戶域(2)，則公共設施(1)自身還可以用作通信網絡(3)的網元，例如公共設施(2)被用作天線情況。
根據本發明，公共設施(1)還可以不連接通信網絡(3)，但是與通信網絡(3)相關地使用。這在圖1用選項(c)表示。例如，如果在與(部分)通信網絡(3)的安全有關的公共設施(1)中或其上安裝攝像機，則是這種情況。
因為通信網絡(3)的網元中所用技術可以基於有線和/或無線技術，所以在燈柱中的網元與用戶域(2)之間的網絡連接可以是有線或無線的。在無線的情況下，其可以是例如無線區域網(WLAN)，由燈柱中的網元來支撐。在有線的情況下，它可以是例如所支撐的VDSL環境。
本發明不局限於公共設施。其它類型的公共設施和設備，例如交通燈，也可以按照文中所述方式來使用。
圖2中示出了燈柱(30)，用於其主要功能，即通常在街道上某一水平以上支撐燈。燈柱(30)可以包括不同的結構部件，例如柱地下部分(31)、柱基座部分(32)、柱上部(33)以及柱伸出部分(4)。包含燈(圖中未示出)的燈座(5)可以與伸出部分(4)相連。用於提供電源目的的線纜通過線纜入口(7)進入燈柱(30)。可以經由熔絲箱開口(6)接入燈柱(30)內部，例如出於諸如更換熔絲之類的維修目的。在某些情況下，可以有廣告箱(8)，其附著在燈柱(30)上。
圖3中示出了利於容納電信設備(11)的燈柱(30)。燈柱(30)可以是現存的燈柱，其中，該現存的燈柱除了標準的應用外，還適於容納電信設備(11)。燈柱(3)還可以被設計用來容納電信設備(11)。根據圖3的燈柱(30)，是集成的業務和網絡節點。
電信設備(11)可以是通信網絡(3)的任何(一個或多個)網元(的組合)。電信設備(11)可以位於燈柱(30)內或附著在其上的不同位置。例如，電信設備可以位於燈柱(30)內，靠近改動過的熔絲箱窗口(6』)，即為了在燈柱(30)內安裝、保持或去除電信設備(11)而被改動的熔絲箱窗口(6)。為了電信設備的正常工作，線纜入口(7)可以用於連線。還可以使電信設備(11)附著到燈柱(30)的外面。例如，電信設備可以被容納在廣告箱(8)中，或者可以將攝像機(10)附著到燈柱(30)上。
根據本發明的實施例，燈柱可以被設計成組合式用途，在某一水平支撐燈或照相機，不過也提供設備空間。為此，燈柱(30)的較低部分可以具有特殊的形狀(例如，寬一些)，並可以具有接入設備的特殊設施。這些接入設施可以是寬的窗口，其提供徑向接入，不過也提供軸向接入，例如通過使燈柱的上部可拆卸(例如，通過鉸鏈)。考慮到組合燈柱(30)功能所需條件以及美觀要求，可以為特殊用途發明特殊的實現方案。可以發現創造性的解決方案，例如通過使用燈柱(30)的較低部分作為一種長凳。根據本發明，考慮到即將技術突破的集成光學器件以及IOC(室內光學電路)將導致更小的無源和有源光學部件和電路，可以有利地使用燈柱(30)內部的空間。使本發明有利的另一發展在於，地方當局不願意進行街道開挖，並且這也不再是必需的。而且，電源在每個燈柱(30)中是可用的，並且可以組織容易但安全地接入電信設備(11)。還可以組織冗餘，因為通常在相對小的街區存在不止一個燈柱(30)。
使用根據本發明的燈柱(30)，可以能夠在燈柱(30)中或在燈柱(30)下操作纖維。根據本發明的另一應用，可以是使用提供各自家庭連接性的機械纖維拼接和IOC。還可以這樣設計燈柱(30)，即它可以用作天線，例如諸如藍牙之類的的無線和移動ICT應用的WIFI微微(pico)蜂窩的天線。對於寬帶電視，天線(9)可以安裝在燈柱(30)上或燈柱(30)中，該天線可以用於信號從燈柱(30)到最終用戶位置的設備的無線傳輸。例如針對寬帶電視的用途，天線還可以安裝在燈柱(30)上或燈柱(30)中，該天線接收經由燈柱(30)與最終用戶位置之間的基礎設施從天線向最終用戶設備發送的信號。燈柱(30)與最終用戶位置之間的傳輸可以經由諸如纖維或銅之類的有線基礎設施，或者可以是無線的。
還可以在燈柱(30)內安裝緩存伺服器和IAD(集成存取裝置)，為眾多家庭提供有關各種應用的簡明信息。
針對各種用途的照相機(10)，可以由燈柱(30)容納。燈柱(30)還可以容納路標，該路標是全息圖。而且，燈柱(30)還可以容納可以捲起的屏幕。照相機、全息圖路標、屏幕燈等可以安裝在燈柱(30)上或燈柱(30)中。任何去往或來自照相機、路標、屏幕燈的電信號，可以經由燈柱(30)提供或接收。
對電信設備(11)的接入，可以通過如圖4所示的改動過的熔絲箱(6』)。改動過的熔絲箱開口(6』)的實施例包括擴大的原始熔絲箱開口(6)。另一實施例包括獨立的熔絲箱開口(6b)。接入電信設備(11)的另一概念如圖5所示。在此實施例中，燈柱(30)裝備有鉸鏈(13)，使柱上部(33)能夠這樣，即，使電信設備(11)可以接入。圖6示出了當電信設備(11)可以被包在密封的繭狀物中時所描述的燈柱(30)的有利實施例。繭狀物(14)可以向下或向上移動。一旦需要更多的設備空間，多個繭狀物(14)可以串聯(例如電源和傳輸模塊)。電信線纜(15)可以連接一個或多個繭狀物(14)。
圖7示出了現存情況。用源於電力分配街道機箱的長凳式線纜給燈柱(30)供電。此機箱容納分配熔絲和繼電器。繼電器響應於電力網上音調頻率(tone-frequent)的信號，將開啟燈柱(30)。在某些情況下，另外使用了曙暮光檢測。
使用諸如燈柱之類的公共設施來覆蔽電信設備(11)，在大多數情況下將提供具有已經可用的電源的優點。因為此電力可能不是始終連續可用的，所以克服此缺陷的可能解決方案是，從電站經由未切換的外部電線提供連續的供給(例如，在綠地的情形下)。還可以使用電池、太陽能電池，或結合電池使用太陽能電池，或者使用可再充電的電池。還可以使用從電站通過電力線接地的例如直流電的偏置饋給(幻象饋給)。
低於等離子體燈點燃電壓的低電壓的偏置饋給也可以是一種選項，這表示在圖8中。圖8例示了給燈柱中電子設備提供連續電力的可能性，通過在電力機箱中具有在全電壓(例如，230伏交流電)和偏壓(例如，42伏交流電)之間交替的繼電器。通常，燈柱中的燈是「等離子體」類型。這種燈中的氣體通常不會在100伏以下點燃。因此，42伏的偏壓將不會促使燈點燃，並且將不會從偏壓供給中拉出電流。電信設備的電子電源可以容易地設計成能夠從230伏以及從42伏開始工作，因此提供連續的電源。
低電壓的偏置饋給(例如，用於白熾燈)具有關閉由電子電源提供到燈的電力也是一選項，這表示在圖9和圖10中。圖9例示了偏置饋給的變型，尤其是燈絲類型的燈，這仍將從低偏壓中拉出電流。在此情況下，燈柱中的電子電源可以裝備額外功能(例如，電壓傳感器和繼電器)，將在電壓偏置饋給期間關閉燈。圖10示出了涉及圖9所示解決方案的例子實現細節。
權利要求
1.公共設施(1)的用途，用於容納通信網絡(3)的網元。
2.根據權利要求1的用途，其中，公共設施(1)是燈柱(30)。
3.根據權利要求1或2的用途，其中，所述網元是有源或無源的網元。
4.根據權利要求1、2或3的用途，其中，所述網元是通信網絡(3)的接入基礎設施的一部分。
5.根據權利要求1、2、3或4的用途，其中，所述網元是用於接收信號的天線，所述信號進一步被分配給最終用戶的設備。
6.燈柱(30)的用途，用於容納照相機、屏幕或路標，所述照相機、屏幕或路標安裝在燈柱(30)上或燈柱(30)內。
7.一種公共設施(1)，適於容納通信網絡(3)的網元。
8.根據權利要求7的公共設施(1)，其中，公共設施(1)是燈柱(30)。
9.根據權利要求8的燈柱(30)，其中，所述網元是有源或無源的網元。
10.根據權利要求8或9的燈柱(30)，其中，所述網元是通信網絡(3)的接入基礎設施的一部分。
11.根據權利要求8、9或10的燈柱(30)，其中，所述網元是用於接收信號的天線，所述信號進一步被分配給最終用戶的設備。
12.一種適於容納照相機、屏幕或路標的燈柱(30)，其中，所述照相機、屏幕或路標被安裝在燈柱(30)上或燈柱(30)內。
13.根據權利要求8、9、10或11的燈柱(30)，所述燈柱(30)包括-用於所述網元的電源設施-接入面板-用於緊固所述網元的設施。
14.根據權利要求13的燈柱(30)，其中，所述電源由電壓供給，所述電壓低於燈柱(30)中的燈的點燃電平。
15.根據權利要求13的燈柱(30)，其中，所述電源設施是可再充電的電池。
16.根據權利要求13的燈柱(30)，其中，所述燈柱(30)包括防止將所述電壓供應到燈柱(30)內的燈的設施。
17.改裝燈柱(30)的方法，以使燈柱(30)適於容納通信網絡(3)的網元。
全文摘要
公開了一種公共設施(1)，例如燈柱(30)，可以用於容納通信網絡(3)的有源和無源的網元。這些網元可以是通信網絡(3)接入基礎設施的一部分，或者可以是核心網的一部分。公開了一種可以容納有源和無源網元的燈柱(30)。還公開了如何給被燈柱(30)所容納的網元供電。
文檔編號H01Q1/24GK1816944SQ200480018998
公開日2006年8月9日 申請日期2004年6月22日 優先權日2003年7月1日
發明者N·H·G·巴肯 申請人:皇家Kpn公司