一種應(yīng)用于家庭的lte無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明為一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。它包括3GTD-SCDMA單元、4GLTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊、信號(hào)切換芯片；所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊分別與4GLTE單元、路由WiFi單元相連，所述信號(hào)切換芯片分別與路由WiFi單元、3GTD-SCDMA單元、4GLTE單元相連。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：減少基礎(chǔ)建設(shè)投入、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理、降低維護(hù)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，特別是公開(kāi)一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)發(fā)展設(shè)備中，多數(shù)以智能機(jī)、數(shù)據(jù)卡、MIFI為主，主要提供語(yǔ)音服務(wù)及低速率且少量的數(shù)據(jù)服務(wù)，大多數(shù)的數(shù)據(jù)服務(wù)還是通過(guò)傳統(tǒng)的ADSL/光纖網(wǎng)絡(luò)提供；而ADSL/光纖網(wǎng)絡(luò)必須要鋪設(shè)到每個(gè)家庭，經(jīng)由調(diào)制解調(diào)設(shè)備后為用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，尤其是在基礎(chǔ)建設(shè)薄弱及偏遠(yuǎn)地區(qū)，ADSL/光纖網(wǎng)絡(luò)管線(xiàn)鋪設(shè)難度大，成本高，維護(hù)費(fèi)困難，導(dǎo)致有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率低。
[0003]運(yùn)營(yíng)商無(wú)線(xiàn)基站的建設(shè)遍布全國(guó)大街小巷以及偏遠(yuǎn)的地區(qū)，在提供基本語(yǔ)音通話(huà)服務(wù)的同時(shí)，隨著4G LTE無(wú)線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，還能滿(mǎn)足大眾瀏覽網(wǎng)頁(yè)，可視通話(huà)，高清電視，在線(xiàn)游戲的需求，使重大賽事、展會(huì)等通過(guò)LTE網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)直播成為可能。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，最常用的是家用無(wú)線(xiàn)固定電話(huà)機(jī)和家用路由器；家用無(wú)線(xiàn)固定電話(huà)機(jī)通過(guò)運(yùn)營(yíng)商無(wú)線(xiàn)基站提供語(yǔ)音通話(huà)服務(wù)，但不能提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及光纖路由的功能。而家用路由器只能提供ADSL/光纖網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，不能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話(huà)業(yè)務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種利用有限的現(xiàn)有資源，打通無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)的隔閡，將無(wú)線(xiàn)設(shè)備與有線(xiàn)設(shè)備融為一體，極大地減少基礎(chǔ)建設(shè)投入，并簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，降低維護(hù)成本，為終端用戶(hù)提供更好的服務(wù)和增值服務(wù)的應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于:包括3GTD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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；
所述路由WiFi單元包括路由處理單元、WiFi射頻收發(fā)單元、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 ；所述路由處理單元分別與所述WiFi射頻收發(fā)單元、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、USB切換電路相連；
所述USB切換電路主要由信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊、信號(hào)切換芯片組成；所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)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(hào)切換芯片分別與所述路由WiFi單元的路由處理單元、所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元相連。
[0007]所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、三極管Ql組成；所述第一電阻Rl的一端作為所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)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、三極管Ql的基極相連；所述第二電阻R2的另一端、所述三極管Ql的發(fā)射極分別接地；所述三極管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(hào)切換芯片包括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(fù)輸入/輸出引腳HSD1-、第二負(fù)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(fù)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(fù)輸入/輸出引腳HSD2-分別與所述4G LTE單元相連。
[0008]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(fā)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(fā)電路由調(diào)制解調(diào)器、主路收發(fā)電路、輔路接收電路組成，其中所述主路收發(fā)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(xiàn)，所述第一濾波器、第三濾波器分別與所述調(diào)制解調(diào)器相連；所述輔路接收電路由依次相連的輔路天線(xiàn)、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調(diào)制解調(diào)器相連。
[0009]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(hào)切換芯片相連。
[0010]還包括分別與所述3G TD-SCDMA單元、電源轉(zhuǎn)換電路相連的充電控制電路。
[0011]本發(fā)明不僅兼具了家用無(wú)線(xiàn)固定電話(huà)機(jī)和家用路由器這兩種產(chǎn)品的功能，而且還彌補(bǔ)了這兩種產(chǎn)品的缺陷，即本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的同時(shí)，還能提供無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音通話(huà)功能，且只需要這一種設(shè)備，便能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)的融合。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:充分利用現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)商搭建的無(wú)線(xiàn)基站，提供語(yǔ)音和高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，打通了無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)的隔閡，將無(wú)線(xiàn)設(shè)備與有線(xiàn)設(shè)備融為一體，極大地減少基礎(chǔ)建設(shè)投入，并簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，降低維護(hù)成本，為終端用戶(hù)提供更好的服務(wù)和增值的服務(wù)，并保證了使用的穩(wěn)定和可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明方框原理圖。
[0014]圖2是本發(fā)明USB切換電路與路由處理單元的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]根據(jù)圖1、圖2，本發(fā)明包括3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉(zhuǎn)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、4GLTE單元、路由WiFi單元、電源轉(zhuǎn)換電路相連；所述電源轉(zhuǎn)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、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并通過(guò)電源轉(zhuǎn)換電路給各單元供電。
[0016]所述路由WiFi單元包括路由處理單元、WiFi射頻收發(fā)單元、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 ；所述路由處理單元分別與所述WiFi射頻收發(fā)單元、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、USB切換電路相連。
[0017]所述USB切換電路主要由信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊、信號(hào)切換芯片組成；所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)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(hào)切換芯片分別與所述路由WiFi單元的路由處理單元、所述3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元相連。
[0018]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(fā)電路。所述4G基帶處理單元與所述USB切換電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊、信號(hào)切換芯片分別相連。所述4G射頻收發(fā)電路由調(diào)制解調(diào)器、主路收發(fā)電路、輔路接收電路組成，其中所述主路收發(fā)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(xiàn)，所述第一濾波器、第三濾波器分別與所述調(diào)制解調(diào)器相連。所述輔路接收電路由依次相連的輔路天線(xiàn)、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調(diào)制解調(diào)器相連，所述調(diào)制解調(diào)器與所述4G基帶處理單元相連。
[0019]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(hào)切換芯片相連。
[0020]根據(jù)圖2結(jié)合圖1，所述USB切換電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、三極管Ql組成；所述第一電阻Rl的一端作為所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)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、三極管Ql的基極相連；所述第二電阻R2的另一端、所述三極管Ql的發(fā)射極分別接地；所述三極管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。
[0021]所述USB切換電路的信號(hào)切換芯片包括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(fù)輸入/輸出引腳HSD1-、第二負(fù)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(fù)輸入/輸出引腳HSDl-分別通過(guò)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(fù)輸入/輸出引腳HSD2-分別通過(guò)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。
[0022]所述3G TD-SCDMA單元的3G基帶處理單元采用展訊通信有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SC8800系列芯片，支持GSM/GPRS以及3GTD-SCDMA制式，采用該SC8800系列芯片支持無(wú)線(xiàn)電話(huà)語(yǔ)音服務(wù)、TD-SCDMA數(shù)據(jù)服務(wù)、IXD顯示、音頻處理、按鍵及電源管理。所述4G LTE單元的4G基帶處理單元采用Altair Semiconductor公司生產(chǎn)的型號(hào)為ALT3100H-B2芯片，所述調(diào)制解調(diào)器米用Altair Semiconductor公司生產(chǎn)的型號(hào)為ALT6202H-Q1的調(diào)制解調(diào)器芯片，該芯片組產(chǎn)品集成度高、性能穩(wěn)定、支持FDD-LTE及TDD-LTE制式高速網(wǎng)絡(luò)連接，方便拆卸及更換、易于維護(hù)和管理。所述路由WiFi單元的路由處理單元采用雷凌(RalinkTechnology)公司生產(chǎn)的信號(hào)為RT3352芯片，支持高速以太網(wǎng)接口及802.ll/b/g/η協(xié)議，具有出色的吞吐量、WiFi覆蓋范圍、低功耗及可靠性。
[0023]本發(fā)明將3G TD-SCDMA單元、4G LTE單元、路由WiFi單元通過(guò)USB切換電路整合在一起，采用充電控制電路實(shí)現(xiàn)電池或充電器供電。本發(fā)明可放置于家庭中的客廳或者臥室，以及小型辦公場(chǎng)所；既能提供電話(huà)語(yǔ)音服務(wù)，還能提供高速上網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)，將無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)集成統(tǒng)一在一臺(tái)終端設(shè)備中，提高家居環(huán)境空間使用率，極大地減少基礎(chǔ)建設(shè)投入，降低維護(hù)成本，為終端用戶(hù)提供更好的服務(wù)和增值的服務(wù)，并保證了使用的穩(wěn)定和可靠性。
[0024]本發(fā)明工作過(guò)程如下:在沒(méi)有來(lái)自4G LTD單元的信號(hào)時(shí)，所述USB切換電路的信號(hào)切換芯片與3G TD-SCDMA單元聯(lián)通，即所述信號(hào)切換芯片的第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第一負(fù)輸入/輸出引腳HSDl-工作并與3G TD-SCDMA單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0025]當(dāng)所述4G LTE單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式與無(wú)線(xiàn)電信基站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，無(wú)線(xiàn)電信基站的模擬信號(hào)通過(guò)4G射頻收發(fā)電路的主路收發(fā)電路、輔路接收電路進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器，經(jīng)調(diào)制解調(diào)器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳送至4G基帶處理單元，4G基帶處理單元再將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成高低電頻信號(hào)通過(guò)USB接口傳送至USB切換電路的信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊。
[0026]當(dāng)信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊接收到來(lái)自4GLTE單元的高低電頻信號(hào)后，三極管Ql被打開(kāi)，所述路由WiFi單元的路由處理單元接收到三極管Ql的打開(kāi)信號(hào)后，控制USB切換電路的信號(hào)切換芯片切換到與4G LTE單元聯(lián)通的狀態(tài)，即所述第二正輸入/輸出引腳HSD2+、第二負(fù)輸入/輸出引腳HSD2-進(jìn)入工作狀態(tài)，并與所述4G LTE單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0027]當(dāng)USB切換電路失去4G LTE單元的信號(hào)時(shí)，所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊失去高低電頻信號(hào)、所述三極管Ql被關(guān)閉，路由處理單元接收到三極管Ql的關(guān)閉信號(hào)后，控制信號(hào)切換芯片切換到與3G TD-SCDMA單元聯(lián)通的狀態(tài)，即所述信號(hào)切換芯片的第一正輸入/輸出引腳HSD1+、第一負(fù)輸入/輸出引腳HSDl-工作并與3G TD-SCDMA單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0028]所述路由WiFi單元通過(guò)路由處理單元接收來(lái)自4G LTE單元的4G信號(hào)或來(lái)自3GTD-SCDMA單元的3G信號(hào)，并將4G信號(hào)或3G信號(hào)分別發(fā)送至WiFi射頻收發(fā)單元、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，來(lái)為需要上網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)設(shè)備或有線(xiàn)上網(wǎng)設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于:包括3G TD-SCDMA單元、4GLTE單元、路由WiFi單元、USB切換電路、電源轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fā)單元、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 ；所述路由處理單元分別與所述WiFi射頻收發(fā)單元、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、USB切換電路相連； 所述USB切換電路包括信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊、信號(hào)切換芯片；所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)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(hào)切換芯片分別與所述路由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(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于:所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)控制模塊由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、三極管Ql組成；所述第一電阻Rl的一端作為所述信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)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、三極管Ql的基極相連；所述第二電阻R2的另一端、所述三極管Ql的發(fā)射極分別接地；所述三極管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(hào)切換芯片包括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(fù)輸入/輸出引腳HSD1-、第二負(fù)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(fù)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(fù)輸入/輸出引腳HSD2-分別與所述4G LTE單元相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于: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(fā)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(fā)電路由調(diào)制解調(diào)器、主路收發(fā)電路、輔路接收電路組成，其中所述主路收發(fā)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(xiàn)，所述第一濾波器、第三濾波器分別與所述調(diào)制解調(diào)器相連；所述輔路接收電路由依次相連的輔路天線(xiàn)、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調(diào)制解調(diào)器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于: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(hào)切換芯片相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于家庭的LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征在于:還包括分別與所述3G TD-SCDMA單元、電源轉(zhuǎn)換電路相連的充電控制電路。
【文檔編號(hào)】H04W88/16GK103428079SQ201310398217
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】付文彬, 馮衛(wèi)國(guó) 申請(qǐng)人:德明通訊（上海）股份有限公司