CN105306377A - 多功能无线路由器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多功能无线路由器，包括无线路由器主体及与无线路由器主体连接的充电单元，所述无线路由器主体包括中央处理单元及分别与中央处理单元连接的USIM卡模块、2G/3G模块、WiFi模块、云存储器模块及LTE模块，所述中央处理单元接收2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块的数据并存储到云存储器模块，读取云存储器模块的数据传输至2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块。多功能无线路由器无外接电源时为无线路由器提供工作电压，同时还可为外接设备充电，使该多功能无线路由器具有充电功能，并可实现智能终端的数据云存储以及与多智能终端间的数据共享，使用方便。

Description

多功能无线路由器

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及多功能无线路由器。

背景技术

随着无线上网技术的不断发展，路由器(Router)的使用越来越频繁。路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径发送信号。

现有的路由器包括有线路由器和无线路由器。其中，无线路由器是带有无线覆盖功能的路由器，它主要应用于用户上网和无线覆盖。市场上流行的无线路由器一般都支持专线xdsl、cable、动态xdsl、pptp四种接入方式，它还具有其它一些网络管理的功能，如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过滤等等功能。

无线路由器的供电电压为5V的直流电压，现有技术中，通过变压器将220V的市电进行变压，转换成5V的直流电压后为无线路由器供电。因此现有的无线路由器工作时需要外界随时供电，不适于外出携带，尤其不适用于野外等难以找到外接供电电源的环境，现有的无线路由器的应用存在很大的限制。

此外，人们的出行越来越离不开移动终端、导航终端等电子设备，且人们出行时经常置身于难以找到供电电源的环境。因此，人们出行时对移动电源的需求越加迫切。但是人们的出行往往需要携带的东西较多，因此移动电源等体积较小的设备容易在出行时被落下，使人们出行时经常出现无法及时给移动终端设备充电，使用不方便。

随着智能终端的普及越来越广泛，终端用户通常将照片、短信、通讯录、文件等资料存储到智能终端，而智能终端中存储的资料不方便随时备份，且智能终端中存储的资料无法方便、快捷地与其他智能终端进行数据共享。

随着智能手机和移动互联网设备的普及，WIFI技术也被应用于越来越多的领域中。但WIFI的通信距离较短，常规的WIFI通信的最长距离是100米以内，因此，大大限制了WIFI通信的应用领域。此外，随着WIFI工作频率和带宽的增加，以及应用场景复杂度提高，多种无线频率的干扰等因素，导致WIFI信号衰减较快，覆盖范围减小，数据传输不稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种多功能无线路由器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

多功能无线路由器，其特征在于：包括无线路由器主体及与无线路由器主体连接的充电单元，所述无线路由器主体包括中央处理单元及分别与中央处理单元连接的USIM卡模块、2G/3G模块、WiFi模块、云存储器模块及LTE模块，所述中央处理单元接收2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块的数据并存储到云存储器模块，读取云存储器模块的数据传输至2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块。

具体地，所述充电单元包括锂电池及其保护电路、充电电路、充电管理模块及放电电路，所述充电管理模块分别与充电电路、放电电路、锂电池及其保护电路及中央处理单元连接，所述充电管理模块通过检测充电电路、放电电路的电压，控制锂电池的充电或放电，所述锂电池还通过充电管理模块为无线路由器主体供电。在无外接供电电源时无线路由器依然能正常使用，且能作为供电电源为其他外接电子设备充电。

具体地，所述USIM卡模块通过充电管理模块与中央处理单元连接，减少中央处理单元的接口，且减少中央处理单元的负荷，使无线路由器对外体现出更快的数据处理速度，提高无线路由器的整体性能。

具体地，所述云存储器模块为TF卡模块，为智能终端提供大容量的数据存储空间。

具体地，所述充电单元还包括与充电管理模块连接的电源指示灯。

具体地，所述WiFi模块包括分别与中央处理单元连接的第一WiFi单元和第二WiFi单元，所述多功能无线路由器还包括与中央处理单元连接的、用于侦测第一WiFi单元和第二WiFi单元分别与用户移动终端设备的连接状态的侦测单元，所述侦测单元接收侦测数据并传输至中央处理单元,所述中央处理单元连接有信号调整单元，所述信号调整单元分别与第一WiFi单元、第二WiFi单元连接。

具体地，所述信号调整单元包括用于放大来自WiFi模块的下行链路信号的第一放大电路以及用于放大来自用户移动终端设备的上行链路信号的第二放大电路，所述第一放大电路、第二放大电路分别与侦测单元连接。

具体地，所述信号调整单元还包括与侦测单元连接的信号纠错电路。

具体地，所述第一WiFi单元、第二WiFi单元分别通过miniPCI接口与中央处理单元连接。

具体地，所述第一WiFi单元支持2.4GHzWLAN无线信号传输，所述第二WiFi单元支持5GHzWLAN无线信号传输。通过利用不同的频带，将其彼此错开，可以大大的提高数据的吞吐量(throughput)。

本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果：

(1)本发明通过设置充电单元在多功能无线路由器无外接电源时为无线路由器提供工作电压，同时还可为外接设备充电，使该无线路由器具有充电功能，使用方便。

(2)本发明通过设置云存储器模块，包含3G、WiFi热点的智能终端可将数据存储到无线路由器的云存储模块，或读取无线路由器中云存储模块的数据，实现智能终端的数据云存储以及与多智能终端间的数据共享。

(3)本发明通过侦测单元实时侦测第一WiFi单元或第二WiFi单元与用户移动终端设备的连接状态，在同一个WiFi单元上可以支持多路通信信道，当有通信信道冲突干扰的时候，可以将其自动调整，保持数据传输稳定；或在侦测到第一WiFi单元或第二WiFi单元与用户移动终端设备的连接的信号较弱时，可以对衰减的数据信号进行放大还原，对于远距离数据传输信号增强，使数据传输稳定。

(4)所述锂电池及其保护电路中的锂电池采用18650电池组，大大延长无线路由器的续航时间，使无线路由器的续航时间提高5-8倍。

(5)所述USIM卡模块与充电单元的充电管理模块连接，减少无线路由器主体的中央处理单元的负荷，使无线路由器对外体现出更快的数据处理速度，提高无线路由器的整体性能。

附图说明

图1为实施例中多功能无线路由器的原理框图；

图2为实施例中锂电池及其保护电路的电路原理图；

图3为实施例中充电电路的电路原理图；

图4为实施例中放电电路的电路原理图；

图5为实施例中电源指示灯的电路原理图；

图6为实施例中无线路由器主体的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种多功能无线路由器，包括无线路由器主体及与无线路由器主体连接的充电单元。所述无线路由器主体包括中央处理单元及分别与中央处理单元连接的2G/3G模块、WiFi模块、云存储器模块、LTE模块、存储器模块、复位电路模块、按键、侦测单元、信号调整单元及以太网接口。所述中央处理单元接收2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块的数据并存储到云存储器模块，读取云存储器模块的数据传输至2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块。所述中央处理单元通过NFI总线与存储器模块的串行程序存储器连接，通过EMI总线与存储器模块中的并行动态存储器连接。所述中央处理单元的复位端口与复位电路模块连接。所述LTE模块采用MT6290芯片和MT6169芯片。

所述云存储器模块为TF卡模块，为智能终端提供大容量的数据存储空间。具体地，所述中央处理单元通过CONNCTRL和IQ总线与WiFi模块连接，通过RFIQ和BSICTRL总线与2G/3G模块连接，通过SDIO总线与云存储模块连接。

所述充电单元包括锂电池及其保护电路、充电电路、充电管理模块、放电电路及电源指示灯，所述充电管理模块分别与充电电路、放电电路、锂电池及其保护电路、电源指示灯及中央处理单元连接，所述充电管理模块通过检测充电电路、放电电路的电压，控制锂电池的充电或放电，所述锂电池还通过充电管理模块为无线路由器主体供电。所述充电管理模块采用电源管理芯片MT6323。具体地，所述充电管理模块通过SPI接口与中央处理单元连接，通过USB总线与充电电路连接，通过USB总线与放电电路连接，通过LED总线与电源指示灯连接。所述多功能无线路由器通过充电管理模块通过检测锂电池是否存在，以及检测锂电池电压是否高于3V。当锂电池电压高于3V时对锂电池进行大电流充电；当锂电池电压低于3V时对锂电池采用20mA小电流充电到3V。充电管理模块对锂电池还具有过充、过放、断路保护作用。

所述多功能无线路由器还包括USIM卡模块。所述USIM卡模块与充电管理模块连接。通过电源管理芯片MT6323作为从处理器对USIM卡模块进行数据处理，减少中央处理单元的接口，且减少中央处理单元的负荷，使无线路由器对外体现出更快的数据处理速度，提高无线路由器的整体性能。所述多功能无线路由器通过USIM卡模块的USIM卡在移动通信网络进行身份识别。无线路由器的身份识别完成后，多功能无线路由器通过WiFi模块接入外网或内网；通过2G/3G模块、LTE模块接入internet。

具体使用时，包含3G、LTE、WiFi热点的智能终端可将数据存储到无线路由器的云存储模块，或读取无线路由器中云存储模块的数据，实现智能终端的数据云存储以及与多智能终端间的数据共享。以手机为例，用户需要将包含3G、LTE、WiFi热点的手机存储的照片、短信、通讯录、文件等数据进行备份存储时，手机通过WiFi网络将其存储的照片、短信、通讯录、文件等数据传输至无线路由器的WiFi模块，无线路由器的WiFi模块将数据转发至中央处理单元，中央处理单元将所接收的数据存储到TF模块中，实现手机数据的云存储。其他手机等智能终端可通过WiFi网络向无线路由器发送相应的读取指令，无线路由器的WiFi模块接收到读取指令后转发至中央处理单元，中央处理单元根据读取指令读取TF模块中相应的数据，并返回到相应的手机，实现手机数据的共享。所述中央处理单元自动根据包含3G、LTE、WiFi热点的手机数据量的大小选择2G/3G或LTE传输。

如图2所示，所述锂电池及其保护电路包括18650电池组、锂电池保护芯片MM3280及抗静电保护芯片SSF2418E，18650电池组的电源输出端串联第一电阻R1后分别接锂电池保护芯片MM3280的VDD引脚及第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端分别接抗静电保护芯片SSF2418E的S1引脚及锂电池保护芯片MM3280的VSS引脚连接；抗静电保护芯片SSF2418E的G1引脚与锂电池保护芯片MM3280的DOUT引脚连接，G2引脚与锂电池保护芯片MM3280的COUT引脚连接，S2引脚串联第二电阻R2后与锂电池保护芯片MM3280的V-引脚连接，S2引脚还串联第二电容C2后与18650电池组的电源输出端连接，S2引脚还串联第四电阻R4后作为锂电池充电电压的检测点与充电管理模块连接。

如图3所示，所述充电电路包括用于调整充电电流的复合开关三极管SBT5853芯片，复合开关三极管SBT5853芯片的第四引脚E接USB充电输入接口，同时还串联第三电容C329后接地；复合开关三极管SBT5853芯片的第四引脚E还依次串联第九电阻R320、第十电阻311后接地，同时串联第五电阻R5后接第一三极管SBT5833的基极；第九电阻R320与第十电阻311之间的节点与电源管理芯片MT6323的VCDT引脚连接；第一三极管SBT5833的基极还与电源管理芯片MT6323的CHR_LDO引脚连接，集电极与复合开关三极管SBT5853芯片的第三引脚B连接，发射极与电源管理芯片MT6323的VDRV引脚连接；复合开关三极管SBT5853芯片的第三引脚B分别与电源管理芯片MT6323的ISENSE引脚及第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与电源管理芯片MT6323的VBAT引脚连接，同时还分别串联第四电容C317及第五电容C318后接地；第九电阻R320与第十电阻R311的节点还串联第八电阻后接地，同时串联第七电阻R7后接电源管理芯片MT6323的AUXADC_REF引脚；复合开关三极管SBT5853芯片的第一引脚C、第二引脚C、第5引脚C及第六引脚C相互短接。

如图4所示，所述放电电路包括第六电容C6、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电感L1、第一二极管D1、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第七电容C7、第八电容C8、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、升压芯片MT3608及USB-A接口，所述USB-A接口的5V引脚串联第十六电阻R16后接D-引脚，D-引脚与D+引脚连接，D+引脚串联第十七电阻R17后接地；USB-A接口的5V还串联第十五电阻R15后分别接第七电容C7和第八电容C8构成并联电路的一端、第十四电阻R14的一端及第一二极管D1的负极；第七电容C7和第八电容C8构成并联电路的另一端接地；第十四电阻R14的另一端接升压芯片MT3608的FB引脚，同时串联第十三电阻R13后接地；第一二极管D1的正极接升压芯片MT3608的SW引脚，同时串联第一电感L1后接升压芯片MT3608的VIN引脚；升压芯片MT3608的VIN引脚串联第十一电阻R11后接升压芯片MT3608的EN引脚，升压芯片MT3608的EN引脚串联第十二电阻R12后接地；升压芯片MT3608的VIN引脚与充电管理模块连接，同时串联第六电容C6后接地。锂电池通过DC-DC升压芯片MT3608升压到5V后从USB-A接口输出。

所述按键通过中央处理单元实现开机和电量查询功能。当充电管理模块工作时，按键单击触发，中央处理单元根据状态将锂电池当前电量信息输出至充电管理模块。充电管理模块根据锂电池当前电量信息控制电源指示灯。如图5所示，所述电源指示灯包括四路LED指示灯，其中每一路LED指示灯包括两个并联连接的发光二极管。

如图6所示，所述WiFi模块包括分别与中央处理单元连接的第一WiFi单元和第二WiFi单元，所述第一WiFi单元、第二WiFi单元分别通过miniPCI接口与中央处理单元连接。所述第一WiFi单元支持2.4GHzWLAN无线信号传输，所述第二WiFi单元支持5GHzWLAN无线信号传输。通过利用不同的频带，将其彼此错开，可以大大的提高数据的吞吐量(throughput)。

所述多功能无线路由器还包括与中央处理单元连接的、用于侦测第一WiFi单元和第二WiFi单元分别与用户移动终端设备的连接状态的侦测单元，所述侦测单元接收侦测数据并传输至中央处理单元，所述中央处理单元连接有信号调整单元，所述信号调整单元分别与第一WiFi单元、第二WiFi单元连接。通过侦测单元实时侦测第一WiFi单元或第二WiFi单元与用户移动终端设备的连接状态，在同一个WiFi单元上可以支持多路通信信道，当有通信信道冲突干扰的时候，可以将其自动调整，保持数据传输稳定。

具体地，所述信号调整单元包括用于放大来自WiFi模块的下行链路信号的第一放大电路以及用于放大来自用户移动终端设备的上行链路信号的第二放大电路，所述第一放大电路、第二放大电路分别与侦测单元连接。所述信号调整单元还包括与侦测单元连接的信号纠错电路。信号调整单元把信息通过第一放大电路、第二放大电路进行信号放大后，传递给侦测单元检测，以根据侦测到的用户移动终端设备的信号连接状态，进行智能信号调整，在第一放大电路、第二放大电路功率允许范围内，有效加强信号的强度与穿透力，并达到智能化优化节能。

本领域技术人员将认识到，前述用于通信覆盖增强和覆盖扩展的场景的第一WiFi单元及第二WiFi单元是用于双向双链路通信，因此，所述信号调整单元还包括信号纠错电路，所述信号纠错电路与侦测单元连接。当有通信信道冲突干扰的时候，信号纠错电路会及时根据检测到各干扰信号的存在和幅值，纠正第一WiFi单元、第二WiFi单元的通信链路设计或局部传播状态中的不平衡。

在同时启用2个WIFI单元后，第一WiFi单元及第二WiFi单元分别负责2.4GHz与5GHz的信号传输，并通过侦测单元实时侦测第一WiFi单元或第二WiFi单元与用户移动终端设备的连接状态，中央处理单元在接收侦测数据后通过信号调整单元控制第一WiFi单元或第二WiFi单元的工作模式，以避免无线频率的干扰，利于多用户的接入，保持数据传输稳定，同时，在第一放大电路、第二放大电路的作用下，可以把通信距离扩大到350～1000米，大大增加WIFI通信的最长距离。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多功能无线路由器，其特征在于：包括无线路由器主体及与无线路由器主体连接的充电单元，所述无线路由器主体包括中央处理单元及分别与中央处理单元连接的USIM卡模块、2G/3G模块、WiFi模块、云存储器模块及LTE模块，所述中央处理单元接收2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块的数据并存储到云存储器模块，读取云存储器模块的数据传输至2G/3G模块、LTE模块或WiFi模块。

2.根据权利要求1所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述充电单元包括锂电池及其保护电路、充电电路、充电管理模块及放电电路，所述充电管理模块分别与充电电路、放电电路、锂电池及其保护电路及中央处理单元连接，所述充电管理模块通过检测充电电路、放电电路的电压，控制锂电池的充电或放电，所述锂电池还通过充电管理模块为无线路由器主体供电。

3.根据权利要求2所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述USIM卡模块通过充电管理模块与中央处理单元连接。

4.根据权利要求2所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述云存储器模块为TF卡模块。

5.根据权利要求2所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述充电单元还包括与充电管理模块连接的电源指示灯。

6.根据权利要求1至5任一项所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述WiFi模块包括分别与中央处理单元连接的第一WiFi单元和第二WiFi单元，所述多功能无线路由器还包括与中央处理单元连接的、用于侦测第一WiFi单元和第二WiFi单元分别与用户移动终端设备的连接状态的侦测单元，所述侦测单元接收侦测数据并传输至中央处理单元,所述中央处理单元连接有信号调整单元，所述信号调整单元分别与第一WiFi单元、第二WiFi单元连接。

7.根据权利要求6所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述信号调整单元包括用于放大来自WiFi模块的下行链路信号的第一放大电路以及用于放大来自用户移动终端设备的上行链路信号的第二放大电路，所述第一放大电路、第二放大电路分别与侦测单元连接。

8.根据权利要求7所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述信号调整单元还包括与侦测单元连接的信号纠错电路。

9.根据权利要求8所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述第一WiFi单元、第二WiFi单元分别通过miniPCI接口与中央处理单元连接。

10.根据权利要求8所述的多功能无线路由器，其特征在于：所述第一WiFi单元支持2.4GHzWLAN无线信号传输，所述第二WiFi单元支持5GHzWLAN无线信号传输。