一種應用於家庭的lte無線網關設備的製作方法
2023-05-15 14:59:31 1
一種應用於家庭的lte無線網關設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型為一種應用於家庭的LTE無線網關設備。它包括3GTD-SCDMA單元、4GLTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉換電路；所述USB切換電路分別與3GTD-SCDMA單元、4GLTE單元、路由WiFi單元相連；所述電源轉換電路分別與3GTD-SCDMA單元、4GLTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路相連；所述USB切換電路包括信號輸入開關控制模塊、信號切換晶片；所述信號輸入開關控制模塊分別與4GLTE單元、路由WiFi單元相連，所述信號切換晶片分別與路由WiFi單元、3GTD-SCDMA單元、4GLTE單元相連。本實用新型優點：減少基礎建設投入、簡化網絡管理、降低維護成本。
【專利說明】一種應用於家庭的LTE無線網關設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無線網關設備，特別是公開一種應用於家庭的LTE無線網關設備。
【背景技術】
[0002]目前無線通訊系統發展設備中，多數以智能機、數據卡、MIFI為主，主要提供語音服務及低速率且少量的數據服務，大多數的數據服務還是通過傳統的ADSL/光纖網絡提供；而ADSL/光纖網絡必須要鋪設到每個家庭，經由調製解調設備後為用戶提供網絡服務，尤其是在基礎建設薄弱及偏遠地區，ADSL/光纖網絡管線鋪設難度大，成本高，維護費困難，導致有線網絡覆蓋率低。
[0003]運營商無線基站的建設遍布全國大街小巷以及偏遠的地區，在提供基本語音通話服務的同時，隨著4G LTE無線技術的發展，還能滿足大眾瀏覽網頁，可視通話，高畫質電視，在線遊戲的需求，使重大賽事、展會等通過LTE網絡在線直播成為可能。
[0004]在現有技術中，最常用的是家用無線固定電話機和家用路由器；家用無線固定電話機通過運營商無線基站提供語音通話服務，但不能提供高速數據業務以及光纖路由的功能。而家用路由器只能提供ADSL/光纖網絡服務，不能實現語音通話業務。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的缺陷，提供一種利用有限的現有資源，打通無線與有線的隔閡，將無線設備與有線設備融為一體，極大地減少基礎建設投入，並簡化網絡管理，降低維護成本，為終端用戶提供更好的服務和增值服務的應用於家庭的LTE無線網關設備。
[0006]本實用新型是這樣實現的:一種應用於家庭的LTE無線網關設備，其特徵在於:包括3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉換電路；所述USB切換電路分別與所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元相連；所述電源轉換電路分別與所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路相連；
[0007]所述路由WiFi單元包括路由處理單元、WiFi射頻收發單元、RJ45網絡接口 ；所述路由處理單元分別與所述WiFi射頻收發單元、RJ45網絡接口、USB切換電路相連；
[0008]所述USB切換電路主要由信號輸入開關控制模塊、信號切換晶片組成；所述信號輸入開關控制模塊分別與所述4G LTE單元、路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述信號切換晶片分別與所述路由WiFi單元的路由處理單元、所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元相連。
[0009]所述信號輸入開關控制模塊由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、三極體Ql組成；所述第一電阻Rl的一端作為所述信號輸入開關控制模塊的輸入端與所述4G LTE單元相連，所述第一電阻Rl的另一端分別與所述第二電阻R2的一端、三極體Ql的基極相連；所述第二電阻R2的另一端、所述三極體Ql的發射極分別接地；所述三極體Ql的集電極分別與所述第三電阻R3的一端、路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述第三電阻R3的另一端接電源；
[0010]所述信號切換晶片包括SEL控制引腳、第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第一負輸入/輸出引腳HSD1-、第二負輸入/輸出引腳HSD2-;所述SEL控制引腳與所述路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第一負輸入/輸出引腳HSDl-分別與所述3G TD-SCDMA單元相連，所述第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第二負輸入/輸出引腳HSD2-分別與所述4G LTE單元相連。
[0011]所述4G LTE單元包括4G基帶處理單元、與所述4G基帶處理單元相連的4G射頻收發電路；所述4G基帶處理單元與所述USB切換電路相連；所述4G射頻收發電路由數據機、主路收發電路、輔路接收電路組成，其中所述主路收發電路由依次相連的第一濾波器、功率放大器、主路雙工器、第二濾波器、第一低噪聲放大器、第三濾波器組成，所述主路雙工器上連有主路天線，所述第一濾波器、第三濾波器分別與所述數據機相連；所述輔路接收電路由依次相連的輔路天線、第四濾波器、第二低噪聲放大器、第五濾波器組成，所述第五濾波器與所述數據機相連。
[0012]所述3G TD-SCDMA單元包括3G基帶處理單元、3G射頻處理單元、音頻電路、顯示控制電路、按鍵控制電路，所述3G基帶處理單元分別與3G射頻處理單元、音頻電路、顯示控制電路、按鍵控制電路、USB切換電路的信號切換晶片相連。
[0013]還包括分別與所述3G TD-SCDMA單元、電源轉換電路相連的充電控制電路。
[0014]本實用新型不僅兼具了家用無線固定電話機和家用路由器這兩種產品的功能，而且還彌補了這兩種產品的缺陷，即本實用新型在實現高速數據業務的同時，還能提供無線語音通話功能，且只需要這一種設備，便能實現無線與有線的融合。
[0015]本實用新型的有益效果是:充分利用現有運營商搭建的無線基站，提供語音和高速數據傳輸服務，打通了無線與有線的隔閡，將無線設備與有線設備融為一體，極大地減少基礎建設投入，並簡化網絡管理，降低維護成本，為終端用戶提供更好的服務和增值的服務，並保證了使用的穩定和可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型方框原理圖。
[0017]圖2是本實用新型USB切換電路與路由處理單元的電路連接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]根據圖1、圖2，本實用新型包括3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉換電路、充電控制電路。所述USB切換電路分別與所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、電源轉換電路相連；所述電源轉換電路分別與所述3GTD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、充電控制電路相連；所述充電控制電路還與所述3G TD-SCDMA單元相連。所述充電控制電路包括電池和充電器並通過電源轉換電路給各單元供電。
[0019]所述路由WiFi單元包括路由處理單元、WiFi射頻收發單元、RJ45網絡接口 ；所述路由處理單元分別與所述WiFi射頻收發單元、RJ45網絡接口、USB切換電路相連。[0020]所述USB切換電路主要由信號輸入開關控制模塊、信號切換晶片組成；所述信號輸入開關控制模塊分別與所述4G LTE單元、路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述信號切換晶片分別與所述路由WiFi單元的路由處理單元、所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元相連。
[0021]所述4G LTE單元包括4G基帶處理單元、與所述4G基帶處理單元相連的4G射頻收發電路。所述4G基帶處理單元與所述USB切換電路的信號輸入開關控制模塊、信號切換晶片分別相連。所述4G射頻收發電路由數據機、主路收發電路、輔路接收電路組成，其中所述主路收發電路由依次相連的第一濾波器、功率放大器、主路雙工器、第二濾波器、第一低噪聲放大器、第三濾波器組成，所述主路雙工器上連有主路天線，所述第一濾波器、第三濾波器分別與所述數據機相連。所述輔路接收電路由依次相連的輔路天線、第四濾波器、第二低噪聲放大器、第五濾波器組成，所述第五濾波器與所述數據機相連，所述數據機與所述4G基帶處理單元相連。
[0022]所述3G TD-SCDMA單元包括3G基帶處理單元、3G射頻處理單元、音頻電路、顯示控制電路、按鍵控制電路，所述3G基帶處理單元分別與所述3G射頻處理單元、音頻電路、顯示控制電路、按鍵控制電路、USB切換電路的信號切換晶片相連。
[0023]根據圖2結合圖1，所述USB切換電路的信號輸入開關控制模塊由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、三極體Ql組成；所述第一電阻Rl的一端作為所述信號輸入開關控制模塊的輸入端與所述4G LTE單元相連，所述第一電阻Rl的另一端分別與所述第二電阻R2的一端、三極體Ql的基極相連；所述第二電阻R2的另一端、所述三極體Ql的發射極分別接地；所述三極體Ql的集電極分別與所述第三電阻R3的一端、路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述第三電阻R3的另一端接電源。
[0024]所述USB切換電路的信號切換晶片包括SEL控制引腳、第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第一負輸入/輸出引腳HSD1-、第二負輸入/輸出引腳HSD2-、電源輸入引腳VCC。所述SEL控制引腳與所述路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述SEL控制引腳與所述路由單元之間連有第二電容C2，所述第二電容C2的一端接地。所述第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第一負輸入/輸出引腳HSDl-分別通過USB接口與所述3G TD-SCDMA單元相連，所述第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第二負輸入/輸出引腳HSD2-分別通過USB接口與所述4G LTE單元相連。所述電源輸入引腳VCC與第五電阻R5的一端相連，所述第五電阻R5的另一端分別連接電源輸入端、第一電容Cl的一端,所述第一電容Cl的另一端接地。
[0025]所述3G TD-SCDMA單元的3G基帶處理單元採用展訊通信有限公司生產的型號為SC8800系列晶片，支持GSM/GPRS以及3GTD-SCDMA制式，採用該SC8800系列晶片支持無線電話語音服務、TD-SCDMA數據服務、IXD顯示、音頻處理、按鍵及電源管理。所述4G LTE單元的4G基帶處理單元採用Altair Semiconductor公司生產的型號為ALT3100H-B2晶片，所述數據機米用Altair Semiconductor公司生產的型號為ALT6202H-Q1的數據機晶片，該晶片組產品集成度高、性能穩定、支持FDD-LTE及TDD-LTE制式高速網絡連接，方便拆卸及更換、易於維護和管理。所述路由WiFi單元的路由處理單元採用雷凌(RalinkTechnology)公司生產的信號為RT3352晶片，支持高速乙太網接口及802.ll/b/g/η協議，具有出色的吞吐量、WiFi覆蓋範圍、低功耗及可靠性。[0026]本實用新型將3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元通過USB切換電路整合在一起，採用充電控制電路實現電池或充電器供電。本實用新型可放置於家庭中的客廳或者臥室，以及小型辦公場所；既能提供電話語音服務，還能提供高速上網數據服務，將無線與有線集成統一在一臺終端設備中，提高家居環境空間使用率，極大地減少基礎建設投入，降低維護成本，為終端用戶提供更好的服務和增值的服務，並保證了使用的穩定和可靠性。
[0027]本實用新型工作過程如下:在沒有來自4G LTD單元的信號時，所述USB切換電路的信號切換晶片與3G TD-SCDMA單元聯通，即所述信號切換晶片的第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第一負輸入/輸出引腳HSDl-工作並與3G TD-SCDMA單元進行數據交互。
[0028]當所述4G LTE單元通過無線的方式與無線電信基站進行數據交互時，無線電信基站的模擬信號通過4G射頻收發電路的主路收發電路、輔路接收電路進入數據機，經數據機將模擬信號轉換成數位訊號後傳送至4G基帶處理單元，4G基帶處理單元再將數位訊號轉換成高低電頻信號通過USB接口傳送至USB切換電路的信號輸入開關控制模塊。
[0029]當信號輸入開關控制模塊接收到來自4GLTE單元的高低電頻信號後，三極體Ql被打開，所述路由WiFi單元的路由處理單元接收到三極體Ql的打開信號後，控制USB切換電路的信號切換晶片切換到與4G LTE單元聯通的狀態，即所述第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第二負輸入/輸出引腳HSD2-進入工作狀態，並與所述4G LTE單元進行數據交互。
[0030]當USB切換電路失去4G LTE單元的信號時，所述信號輸入開關控制模塊失去高低電頻信號、所述三極體Ql被關閉，路由處理單元接收到三極體Ql的關閉信號後，控制信號切換晶片切換到與3G TD-SCDMA單元聯通的狀態，即所述信號切換晶片的第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第一負輸入/輸出引腳HSDl-工作並與3G TD-SCDMA單元進行數據交互。
[0031]所述路由WiFi單元通過路由處理單元接收來自4G LTE單元的4G信號或來自3GTD-SCDMA單元的3G信號，並將4G信號或3G信號分別發送至WiFi射頻收發單元、RJ45網絡接口，來為需要上網的無線上網設備或有線上網設備提供網絡數據服務。
【權利要求】
1.一種應用於家庭的LTE無線網關設備，其特徵在於:包括3G TD-SCDMA單元、4GLTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉換電路；所述USB切換電路分別與所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元相連；所述電源轉換電路分別與所述3GTD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路相連； 所述路由WiFi單元包括路由處理單元、WiFi射頻收發單元、RJ45網絡接口 ；所述路由處理單元分別與所述WiFi射頻收發單元、RJ45網絡接口、USB切換電路相連； 所述USB切換電路包括信號輸入開關控制模塊、信號切換晶片；所述信號輸入開關控制模塊分別與所述4G LTE單元、路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述信號切換晶片分別與所述路由WiFi單元的路由處理單元、所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元相連。
2.根據權利要求1所述的一種應用於家庭的LTE無線網關設備，其特徵在於:所述信號輸入開關控制模塊由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、三極體Ql組成；所述第一電阻Rl的一端作為所述信號輸入開關控制模塊的輸入端與所述4G LTE單兀相連,所述第一電阻Rl的另一端分別與所述第二電阻R2的一端、三極體Ql的基極相連；所述第二電阻R2的另一端、所述三極體Ql的發射極分別接地；所述三極體Ql的集電極分別與所述第三電阻R3的一端、路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述第三電阻R3的另一端接電源； 所述信號切換晶片包括SEL控制引腳、第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第一負輸入/輸出引腳HSD1-、第二負輸入/輸出引腳HSD2-;所述SEL控制引腳與所述路由WiFi單元的路由處理單元相連，所述第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第一負輸入/輸出引腳HSDl-分別與所述3G TD-SCDMA單元相連，所述第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第二負輸入/輸出引腳HSD2-分別與所述4G LTE單元相連。
3.根據權利要求1所述的一種應用於家庭的LTE無線網關設備，其特徵在於:所述4GLTE單元包括4G基帶處理單元、與所述4G基帶處理單元相連的4G射頻收發電路；所述4G基帶處理單元與所述USB切換電路相連；所述4G射頻收發電路由數據機、主路收發電路、輔路接收電路組成，其中所述主路收發電路由依次相連的第一濾波器、功率放大器、主路雙工器、第二濾波器、第一低噪聲放大器、第三濾波器組成，所述主路雙工器上連有主路天線，所述第一濾波器、第三濾波器分別與所述數據機相連；所述輔路接收電路由依次相連的輔路天線、第四濾波器、第二低噪聲放大器、第五濾波器組成，所述第五濾波器與所述數據機相連。
4.根據權利要求1所述的一種應用於家庭的LTE無線網關設備，其特徵在於:所述3GTD-SCDMA單元包括3G基帶處理單元、3G射頻處理單元、音頻電路、顯示控制電路、按鍵控制電路，所述3G基帶處理單元分別與3G射頻處理單元、音頻電路、顯示控制電路、按鍵控制電路、USB切換電路的信號切換晶片相連。
5.根據權利要求1所述的一種應用於家庭的LTE無線網關設備，其特徵在於:還包括分別與所述3G TD-SCDMA單元、電源轉換電路相連的充電控制電路。
【文檔編號】H04L12/66GK203406899SQ201320548445
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月5日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】付文彬, 馮衛國 申請人:德明通訊（上海）股份有限公司