CN102984831A - 射频拉远单元和标准连接组件 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种射频拉远单元RRU和标准连接组件，涉及无线通信领域，用于解决产品的复用问题，提高对RRU的维护和升级效率，节约资源。本发明提供的RRU包括散热模块和主机模块，散热模块与主机模块通过标准连接组件相连，主机模块产生的热量通过标准连接组件传至散热模块进行散热。采用本发明，可以根据RRU的主机模块的散热要求灵活配置散热模块，解决不同性能产品的复用问题，并提高对RRU的维护和升级效率，节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种射频拉远单元和标准连接组件。
背景技术
射频拉远单元（Remote Radio Unit，RRU）是一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。
RRU的技术特点是：将基站分成近端机即基带处理单元（BBU）和远端机即RRU两部分，二者之间通过光纤连接，其接口是基于开放式CPRI或IR接口（Interface between the RRU and the BBU，RRU与BBU的接口），可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。RS可以安装在合适的机房位置，RRU安装在天线端，这样，将以前的基站模块的一部分分离出来，通过将RS与RRU分离，可以将烦琐的维护工作简化到RS端，一个RS可以连接几个RRU，既节省空间，又降低设置成本，提高组网效率。同时，连接二者之间的接口采用光纤，损耗少。
近年来，随着市场对RRU设备的集成度要求的增加和新一代无线网络通信技术的发展，RRU功耗越来越大，新产品更替速度越来越快。目前RRU大多通过带有散热翅片的外壳进行自然散热。
现有的RRU包括主机部分和具有散热结构的外壳，根据实际需要外面可以增加遮阳罩；具有散热结构的外壳与主机的发热部位相连，主机的发热部位具体可以是RRU的功放模块、双工器模块、收发模块等；外壳上具有翅片散热结构，用于与空气进行热交换实现散热。遮阳罩为塑胶材质，通过螺钉与外壳连接并将RRU包裹，能起到美观和防止太阳辐射的作用。
具有散热结构的外壳如图1a和图1b所示。包括主机部分和具有散热结构的外壳的RRU的结构如图2所示。一种遮阳罩的结构如图3a所示，组装有遮阳罩的RRU的外观如图3b所示。
目前RRU大多通过带有散热翅片的外壳进行自然散热。这种传统结构和散热方式，造成每代产品都需要重新研发适应性能和散热要求的外壳，并且需要通过增加RRU的体积来提升RRU的散热能力。这不仅影响RRU产品更新与无线网络通信技术的同步速度，而且与小体积高功耗的市场需求相违背。
综合上述说明，现有技术存在如下几点缺点：
第一，产品复用性差。由于需要通过增加RRU的体积来提升RRU的散热能力，因此每代新品都需要重新进行结构和散热设计，不符合产品的快速更替和行业的迅速发展的要求。
第二，整机散热效率低。传统RRU通过翅片与空气进行热交换实现散热，这种自然散热的效率不高，随着RRU集成度的提高和功耗的增加，将遇到散热瓶颈。
第三，整机庞大笨重，维护安装不便。由于传统RRU利用外壳散热，因此都采用导热性较好的金属，并且通过增加体积来提升散热能力。因此造成产品庞大笨重，尤其是在高处或空间有限的场所进行安装时，十分不便。
第四，缺乏环保理念。目前RRU通过传统的电源线供电，未引进新的洁净能源的利用。
第五，应急能力不佳，欠缺备用供电考虑。现有RRU一般通过有线交流或直流供电，一旦出现情况异常，如自然灾害、人为破坏、供电异常、电源损坏等断电情况，将停止工作并造成网络瘫痪。
发明内容
本发明实施例提供一种射频拉远单元，用于解决产品的复用问题，提高对RRU的维护和升级效率，节约资源。
一种射频拉远单元RRU，该RRU包括：
散热模块A和主机模块B，散热模块A与主机模块B通过标准连接组件C相连；
主机模块B产生的热量通过标准连接组件C传至散热模块A进行散热。
一种标准连接组件，该标准连接组件包括：标准连接组件第一局部C01和标准连接组件第二局部C02；
标准连接组件第一局部C01上具有凸起C01-2，标准连接组件第二局部C02上具有与凸起C01-2匹配的插孔C02-2；在标准连接组件第一局部C01与标准连接组件第二局部C02相连时，凸起C01-2与插孔C02-2相插接；
部分或全部凸起C01-2的内部为空腔，空腔内有流动的热传导介质。
本发明实施例提供的RRU包括散热模块和主机模块，散热模块与主机模块通过标准连接组件相连，主机模块产生的热量通过标准连接组件传至散热模块进行散热。可见，RRU的主机与散热结构分为两个独立模块，打破了传统的RRU将外壳作为直接散热结构的模式，将散热外壳剥离主机形成独立的散热模块，可以通过标准接口，根据RRU的主机模块的散热要求灵活配置散热模块，解决不同性能产品的复用问题，在RRU的散热功能（或主机）出现问题时，只需对散热模块（或主机模块）进行局部维修或更换，而不需要对RRU进行整体维修更换。在散热模块可以满足的散热要求时，也以只对主机模块进行升级和更换，而不需要进行整机的再设计。当升级主机后，散热模块不能达到散热要求时，可以通过更换更高性能的散热模块，或对散热模块的部分构件（如散热器、风机）进行更换升级，来满足要求，而不需要重新研发适应散热要求的外壳，进而提高了对RRU的维护和升级效率，节约了资源。
本发明实施例提供的标准连接组件，能够同时具备热传递和电传导功能，该标准连接组件可以应用于RRU上，以实现RRU的主机模块与散热模块之间的热传递和电传导。
附图说明
图1a为现有技术中RRU的散热结构示意图；
图1b为现有技术中另一RRU的散热结构示意图；
图2为现有技术中的RRU结构示意图；
图3a为现有技术中的遮阳罩示意图；
图3b为现有技术中的遮阳罩安装效果示意图；
图4为本发明实施例一提供的RRU整机透视图；
图5为本发明实施例二提供的RRU整机剖视图；
图6为本发明实施例三提供的散热模块的透视图；
图7为本发明实施例四提供的主机模块的透视图；
图8为本发明实施例五提供的标准连接组件的剖面图；
图9为本发明实施例六提供的RRU的剖视图；
图10为本发明实施例七提供的散热模块的透视图；
图11为本发明实施例八提供的主机模块的透视图。
具体实施方式
为了解决产品的复用问题，提高对RRU的维护和升级效率，节约资源，本发明实施例提供一种RRU。
实施例一：
如图4所示，为本发明实施例提供的RRU的整机透视图，该RRU包括散热模块A和主机模块B，散热模块A与主机模块B通过标准连接组件C相连；
主机模块B产生的热量通过标准连接组件C传至散热模块A进行散热。
实施例二：
如图5所示，为本发明实施例提供的RRU的整机剖视图，其中，散热模块A具体包括散热器A02、以及带有进风口A03-1和出风口A03-2的散热模块外壳A03；
主机模块B具体包括功能结构B01、导热介质B02和主机外壳B03；功能结构B01和导热介质B02被主机外壳B03包裹；
标准连接组件C包括标准连接组件第一局部C01和标准连接组件第二局部C02；
标准连接组件第一局部C01固定在散热模块外壳A03上，标准连接组件第一局部C01与散热器A02相接触或采用一体式结构，标准连接组件第一局部C01与标准连接组件第二局部C02相连，标准连接组件第二局部C02固定在主机外壳B03上，标准连接组件第二局部C02与导热介质B02相接触或采用一体式结构、导热介质B02与功能结构B01上的发热构件相接触；
这里，标准连接组件第一局部C01与散热器A02的接触方式可以是焊接、铆接、粘接、插接等；标准连接组件第二局部C02与导热介质B02的接触方式可以是焊接、铆接、粘接、插接等；标准连接组件第二局部C02与标准连接组件第一局部C01可以相接触，标准连接组件第二局部C02与标准连接组件第一局部C01之间也可以具有标准接口，两者可以实现灵活组装和拆卸标准连接组件，并实现主机模块B与散热模块A的热传导，标准连接组件具体可以是固定结构，或其它能够使C01和C02紧密接触的连接结构，具体描述可以参见实施例五；功能结构B01上的发热构件，具体可以是RRU的功放模块、滤波器模块、收发模块、电源模块等。
功能结构B01上的发热构件产生的热量通过导热介质B02、标准连接组件第二局部C02和标准连接组件第一局部C01被传至散热器A02，散热器A02进行散热。
较佳的，散热模块A还包括通过强迫风冷原理辅助散热器A02进行散热的风机A01。风机A01通过强迫风冷原理帮助散热器A02散热，散热模块外壳A03上的进风口A03-1和出风口A03-2为强迫风冷散热风道。强迫风冷的散热效率远比传统RRU的自然散热高的多，可以满足更高热耗RRU的散热要求。在没有风机A01时，冬季或气温较低情况下，散热器A02通过进风口A03-1和出风口A03-2形成的通道进行自然散热，以节约能源。
散热器A02和风机A01被散热模块外壳A03包裹。
较佳的，主机外壳B03上设置有能够吸收太阳能的材料体B04，材料体B04将太阳辐射能量运输到主机外壳B03内侧的光伏发电装置B05中，光伏发电装置B05产生的电能能够为散热模块A上的风机A01供电，也可为主机模块B内的功能结构B01供电。
太阳能供电渠道为：光伏发电装置B05→功能结构B01→标准连接组件C→风机A01，光伏发电装置B05产生的电能首先被传至功能结构B01；然后，功能结构B01通过智能分配，为功能结构B01自身供电；或者，功能结构B01通过智能分配，为功能结构B01自身供电，并通过标准连接组件第二局部C02和标准连接组件第一局部C01将电能传至风机A01，为风机A01供电；或者，功能结构B01通过智能分配，通过标准连接组件第二局部C02和标准连接组件第一局部C01将电能传至风机A01，为风机A01供电。供电连接方式为导线、插接件或其它导电连接方式。
这里，材料体B04具体可以是新型复合涂料、单晶硅电池板、太阳能玻璃等。
进一步的，散热模块外壳A03上设置有第一锁死结构A04，主机外壳B03上设置有与第一锁死结构A04相匹配的第二锁死结构B06，以实现散热模块A与主机模块B的组装和拆卸。这里，第一锁死结构A04和第二锁死结构B06可以采用卡扣、螺钉、粘接面等结构。较佳的，第一锁死结构A04可以与标准连接组件第一局部C01固定连接，第二锁死结构B06可以与标准连接组件第二局部C02固定连接。
具体的，本发明中的风机A01可以为离心风机、或轴流风机、或混合风机。风机A01的位置可以根据散热模块外壳A03上的进风口A03-1和出风口A03-2的位置选择，使得风机A01位于散热模块外壳A03的进风口A03-1附近，这样风机A01产生的气流可以将散热器A02上的热量带走。
散热器A02采用的材料可以为导热材料，具体可以是石墨烯等超导材料、铜、铝等金属或合金材料。形态可以为一组或多组散热片结构，或其它有利于散热的形态结构，并位于散热模块外壳A03的出风口A03-2附近。
导热介质B02可以为导热材质、或采用热管内嵌混合结构、或采用蒸汽腔结构。
主机外壳B03可以采用新型导电塑料，既满足屏蔽要求又减轻重量，提高了产品的便携性。
实施例三：
如图6所示，为散热模块A的透视图。
实施例四：
如图7所示，为主机模块B的透视图。
实施例五：
为了提供一种具备热传递功能的连接器，本发明实施例提供一种标准连接组件。
如图8所示，为本发明实施例提供的标准连接组件C的剖面图。标准连接组件C包括：标准连接组件第一局部C01和标准连接组件第二局部C02；
标准连接组件第一局部C01上具有凸起C01-2（例如圆锥凸起），标准连接组件第二局部C02上具有与凸起C01-2匹配的插孔C02-2（例如圆锥孔）；在标准连接组件第一局部C01与标准连接组件第二局部C02相连时，凸起C01-2与插孔C02-2相插接；
部分或全部凸起C01-2的内部为空腔（例如圆锥腔），空腔内有流动的热传导介质，用于实现散热模块A和主机模块B的热传递功能。
较佳的，标准连接组件第一局部C01上还可以设置有第一固定结构C01-1，标准连接组件第二局部C02上还可以设置有第二固定结构C02-1；标准连接组件第一局部C01与标准连接组件第二局部C02，可以通过第一固定结构C01-1和第二固定结构C02-1相连。这里，第一固定结构C01-1和第二固定结构C02-1可以为插接固定结构，但不仅限于插接固定结构，其他任何可以使标准连接组件的2个局部组装和拆卸的固定结构均在本发明保护范围内。
标准连接组件上无固定结构时，可以采用散热模块A和主机模块B上的固定结构完成固定；标准连接组件上有固定结构时，该组件在其它产品上使用时，可以采用标准连接组件上的固定结构进行连接固定。
较佳的，标准连接组件第一局部C01上、与标准连接组件第二局部C02的连接面上具有电传导结构C01-3。电传导结构C01-3具体可以是点连接、面连接、插接等方式的电传导结构，用于实现散热模块A和主机模块B的电传导功能。
例如，在部分凸起C01-2的内部为空腔时，电传导结构C01-3可以是另一部分凸起C01-2，另一部分凸起C01-2为导电材料制成的实体。
或者，在散热模块外壳A03和主机外壳B03上具有电连接组件，该电连接组件可以是任何具有导电功能的组件。
较佳的，插孔C02-2内涂有界面导热材料，如受热软化的相变材料、导热硅脂等。界面导热材料受热软化，使C01和C02插接后的接触更充分。
实施例六：
在标准连接组件C的结构如图8所示时，RRU的整机剖视图如图9所示。图9中，风机A01与标准连接组件第一局部C01之间通过供电连接线D1相连。D2为光伏发电装置B05的电能输出线，用于与功能结构B01进行电沟通。
实施例七：
在标准连接组件C的结构如图8所示时，RRU的散热模块A的透视图如图10所示。
实施例八：
在标准连接组件C的结构如图8所示时，RRU的主机模块B的透视图如图11所示。
综上，本发明的有益效果包括：
本发明实施例提供的RRU包括散热模块和主机模块，散热模块与主机模块通过标准连接组件相连，主机模块产生的热量通过标准连接组件传至散热模块进行散热。可见，RRU的主机与散热结构分为两个独立模块，打破了传统的RRU将外壳作为直接散热结构的模式，将散热外壳剥离主机形成独立的散热模块，可以通过标准接口，根据RRU的主机模块的散热要求灵活配置散热模块，解决不同性能产品的复用问题，在RRU的散热功能（或主机）出现问题时，只需对散热模块（或主机模块）进行局部维修或更换，而不需要对RRU进行整体维修更换。在散热模块可以满足的散热要求时，也以只对主机模块进行升级和更换，而不需要进行整机的再设计。当升级主机后，散热模块不能达到散热要求时，可以通过更换更高性能的散热模块，或对散热模块的部分构件（如散热器、风机）进行更换升级，来满足要求，而不需要重新研发适应散热要求的外壳，进而提高了对RRU的维护和升级效率，节约了资源。
进一步的，主机模块产生的热量通过导热结构导出，再通过标准接口传至散热模块，散热模块采用超导散热材料制成的散热片和风机结合的结构形式，通过强迫风冷或自然散热的原理，实现散热。与传统的RRU相同体积情况下，具有更好的散热能力。
进一步的，独立的散热模块区别于传统RRU外壳上的翅片结构，具有不同的散热性能的散热模块形成系列化，根据RRU的主机模块的散热要求进行灵活配置，不需要通过增加RRU的体积来提升RRU的散热能力，实现了RRU产品的轻量化设计。
进一步的，主机模块或散热模块的外壳正面覆有可以吸收太阳能的材料，可以通过外壳上的光伏发电装置产生电能，为散热模块或主机模块提供电能。通过新能源的利用，实现了产品的绿色节能设计。
进一步的，太阳能的应用，实现了产品在特殊条件，如自然灾害、人为破坏、供电异常、电源损坏等情况下的应急供电，延长产品的无故障使用时间。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (18)
1.一种射频拉远单元RRU，其特征在于，该RRU包括：
散热模块（A）和主机模块（B），散热模块（A）与主机模块（B）通过标准连接组件（C）相连；
主机模块（B）产生的热量通过标准连接组件（C）传至散热模块（A）进行散热。
2.如权利要求1所述的RRU，其特征在于，散热模块（A）包括散热器（A02）、以及带有进风口（A03-1）和出风口（A03-2）的散热模块外壳（A03）；主机模块（B）包括功能结构（B01）、导热介质（B02）和主机外壳（B03）；标准连接组件（C）包括标准连接组件第一局部（C01）和标准连接组件第二局部（C02）；
标准连接组件第一局部（C01）固定在散热模块外壳（A03）上，标准连接组件第一局部（C01）与散热器（A02）相接触或采用一体式结构，标准连接组件第一局部（C01）与标准连接组件第二局部（C02）相连，标准连接组件第二局部（C02）固定在主机外壳（B03）上，标准连接组件第二局部（C02）与导热介质（B02）相接触或采用一体式结构、导热介质（B02）与功能结构（B01）上的发热构件相接触；
功能结构（B01）上的发热构件产生的热量通过导热介质（B02）、标准连接组件第二局部（C02）和标准连接组件第一局部（C01）被传至散热器（A02），散热器（A02）进行散热。
3.如权利要求2所述的RRU，其特征在于，散热模块（A）还包括通过强迫风冷原理辅助散热器（A02）进行散热的风机（A01）。
4.如权利要求3所述的RRU，其特征在于，主机外壳（B03）上设置有能够吸收太阳能的材料体（B04），材料体（B04）将太阳辐射能量运输到主机外壳（B03）内侧的光伏发电装置（B05）中，光伏发电装置（B05）产生电能，电能被传至功能结构（B01），为功能结构供电，和/或，功能结构（B01）通过标准连接组件第二局部（C02）和标准连接组件第一局部（C01）将电能传至风机（A01），为风机（A01）供电。
5.如权利要求2所述的RRU，其特征在于，散热模块外壳（A03）上设置有第一锁死结构（A04），主机外壳（B03）上设置有与第一锁死结构（A04）相匹配的第二锁死结构（B06），以实现散热模块（A）与主机模块（B）的组装和拆卸。
6.如权利要求3所述的RRU，其特征在于，风机（A01）为离心风机、或轴流风机、或混合风机。
7.如权利要求2所述的RRU，其特征在于，散热器（A02）采用的材料为导热材料。
8.如权利要求2所述的RRU，其特征在于，导热介质（B02）为导热材质、或采用热管内嵌混合结构、或采用蒸汽腔结构。
9.如权利要求2-8中任一所述的RRU，其特征在于，
标准连接组件第一局部（C01）上具有凸起（C01-2），标准连接组件第二局部（C02）上具有与凸起（C01-2）匹配的插孔（C02-2）；在标准连接组件第一局部（C01）与标准连接组件第二局部（C02）相连时，凸起（C01-2）与插孔（C02-2）相插接；
部分或全部凸起（C01-2）的内部为空腔，空腔内有流动的热传导介质。
10.如权利要求9所述的RRU，其特征在于，标准连接组件第一局部（C01）上还设置有第一固定结构（C01-1），标准连接组件第二局部（C02）上还设置有第二固定结构（C02-1）；标准连接组件第一局部（C01）与标准连接组件第二局部（C02），通过第一固定结构（C01-1）和第二固定结构（C02-1）相连。
11.如权利要求9所述的RRU，其特征在于，标准连接组件第一局部（C01）上、与标准连接组件第二局部（C02）的连接面上具有电传导结构（C01-3）；或者，
在散热模块外壳（A03）和主机外壳（B03）上具有电连接组件。
12.如权利要求11所述的RRU，其特征在于，在部分凸起（C01-2）的内部为空腔时，电传导结构（C01-3）是另一部分凸起（C01-2），另一部分凸起（C01-2）为导电材料制成的实体。
13.如权利要求9所述的RRU，其特征在于，插孔（C02-2）内涂有界面导热材料。
14.一种标准连接组件，其特征在于，该标准连接组件包括：标准连接组件第一局部（C01）和标准连接组件第二局部（C02）；
标准连接组件第一局部（C01）上具有凸起（C01-2），标准连接组件第二局部（C02）上具有与凸起（C01-2）匹配的插孔（C02-2）；在标准连接组件第一局部（C01）与标准连接组件第二局部（C02）相连时，凸起（C01-2）与插孔（C02-2）相插接；
部分或全部凸起（C01-2）的内部为空腔，空腔内有流动的热传导介质。
15.如权利要求14所述的标准连接组件，其特征在于，标准连接组件第一局部（C01）上还设置有第一固定结构（C01-1），标准连接组件第二局部（C02）上还设置有第二固定结构（C02-1）；标准连接组件第一局部（C01）与标准连接组件第二局部（C02），通过第一固定结构（C01-1）和第二固定结构（C02-1）相连。
16.如权利要求14或15所述的标准连接组件，其特征在于，标准连接组件第一局部（C01）上、与标准连接组件第二局部（C02）的连接面上具有电传导结构（C01-3）。
17.如权利要求16所述的标准连接组件，其特征在于，在部分凸起（C01-2）的内部为空腔时，电传导结构（C01-3）是另一部分凸起（C01-2），另一部分凸起C01-2为导电材料制成的实体。
18.如权利要求14所述的标准连接组件，其特征在于，插孔（C02-2）内涂有界面导热材料。
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