CN203590476U - 一种低成本单网口lte路由设备 - Google Patents

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刘风雷
冯卫国
冯小圣
丁俊明
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Abstract

本实用新型为一种低成本单网口LTE路由设备。该设备包括ODU数字微波室外单元、IDU数字微波室内单元,ODU数字微波室外单元由LTE模块、第一天线单元、POE电源模块、第一DC-DC芯片、PHY网卡芯片、单口变压器、第一RJ45网络接口组成;IDU数字微波室内单元由WIFI模块、第二天线单元、PSE供电模块、第二DC-DC芯片、DC插头、网口变压器、第二RJ45网络接口组成;ODU数字微波室外单元使用普通网线与IDU数字微波室内单元连接,即可将室外良好的4GLTE信号引入室内配合IDU数字微波室内单元组建WIFI热点。避免重新布线,保证使用稳定性与可靠性。

Description

一种低成本单网口LTE路由设备
技术领域
本实用新型涉及一种路由设备,特别是公开一种低成本单网口LTE路由设备。
背景技术
当前人口密集的地区,由于移动终端的种类及数量不断增长,移动数据业务量也呈现出爆炸式的增长。3G的通讯流量接近极限,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,4G网络如果同WIFI 结合就可以实现,满足不同数据量需求的用户。
同时这些的用户在对于互联网的需求面临相同困境,室内的4GLTE信号容易受到地形或者建筑物的屏蔽与遮挡,使得4G LTE的大数据量无法到达最终的用户,也就使得用户无法获得稳定可靠的服务。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种利用室外优质的4G LTE信号,将大吞吐量的数据接收过来,之后以可靠的网线传导连接方式输送至室内设备,同时避免在建筑内的重新布线的低成本单网口LTE路由设备。
本实用新型是这样实现的:一种低成本单网口LTE路由设备,包括ODU数字微波室外单元、IDU数字微波室内单元,其特征在于:所述ODU数字微波室外单元由LTE模块、第一天线单元、POE电源模块、第一DC-DC芯片、PHY网卡芯片、单口变压器、第一RJ45网络接口组成;所述IDU数字微波室内单元由WIFI模块、第二天线单元、PSE供电模块、第二DC-DC芯片、DC插头、网口变压器、第二RJ45网络接口组成;
所述LTE模块通过第一天线单元以无线的方式与电信通信基站相互通讯,所述POE电源模块通过所述第一DC-DC芯片分别与所述LTE模块、PHY网卡芯片、单口变压器相连,所述LTE模块、PHY网卡芯片、单口变压器、第一RJ45网络接口依次相连,所述第一RJ45网络接口还与所述POE电源模块相连;所述第一RJ45网络接口通过网线与所述第二RJ45网络接口相连;
所述DC插头分别与所述PSE供电模块、第二DC-DC芯片相连,所述PSE供电模块通过所述第二DC-DC芯片分别与所述WIFI模块、网口变压器相连,所述第二天线单元、WIFI模块、网口变压器、第二RJ45网络接口依次相连,所述第二RJ45网络接口还与所述PSE供电模块相连。
所述LTE模块由总线接口单元、基带信号收发处理器、MCP封装芯片、PMIC电源管理单元、第一信号转换单元、用于连接所述第一天线单元的第一天线扣组成,所述总线接口单元分别与所述基带信号收发处理器、PMIC电源管理单元相连,所述基带信号收发处理器分别与所述PMIC电源管理单元、MCP封装芯片、第一信号转换单元相连,所述PMIC电源管理单元还与所述MCP封装芯片相连,所述第一信号转换单元与所述第一天线扣相连。
所述第一信号转换单元包括第一开关芯片、第一SAW滤波器、LNA放大器、第一转换芯片、第二SAW滤波器、PA放大器,所述第一转换芯片分别与所述基带信号收发处理器、第二SAW滤波器、LNA放大器相连;所述第二SAW滤波器、PA放大器、第一开关芯片、第一SAW滤波器、LNA放大器依次相连,所述第一开关芯片还与所述第一天线扣相连。
所述WIFI模块由QFN封装、存储单元、PMU电源转换单元、第二信号转换单元、用于连接所述第二天线单元的第二天线扣组成;所述QFN封装分别与所述第二信号转换单元、PMU电源转换单元相连,所述第二信号转换单元分别与所述第二天线扣、存储单元相连,所述存储单元还与所述PMU电源转换单元相连。
所述第二信号转换单元包括依次相连的第二转换芯片、第一带通滤波器、第二开关芯片、第二带通滤波器;所述第二转换芯片分别与所述QFN封装、存储单元相连,所述第二开关芯片还与所述第二天线扣相连。
本实用新型的有益效果是:避免重新布线,利用已有的RJ45网络接口的网线,及室外优良的4G LTE 信号,使用可靠的传导连接传输方式,组建WIFI无线网络;以最简化的连接方式整合了两套系统,大大简化了施工难度,方便了4G网络与WIFI 热点的无缝对接,同时保证了使用的稳定性与可靠性。
附图说明
图1是本实用新型结构方框原理图。
图2是本实用新型LTE模块的结构方框原理图。
图3是本实用新型WIFI模块的结构方框原理图。
具体实施方式
根据图1~图3,本实用新型包括ODU数字微波室外单元、IDU数字微波室内单元。所述ODU数字微波室外单元由LTE模块、第一天线单元、POE电源模块、第一DC-DC芯片、PHY网卡芯片、单口变压器、第一RJ45网络接口组成。所述IDU数字微波室内单元由WIFI模块、第二天线单元、PSE供电模块、第二DC-DC芯片、DC插头、网口变压器、第二RJ45网络接口组成。
所述LTE模块通过第一天线单元以无线的方式与电信通信基站相互通讯,所述POE电源模块通过所述第一DC-DC芯片分别与所述LTE模块、PHY网卡芯片、单口变压器相连,所述第一DC-DC芯片由第一DC-BUCK、第二DC-BUCK组成,所述第一DC-BUCK分别与所述POE电源模块、LTE模块相连;所述第二DC-BUCK分别与所述POE电源模块、PHY网卡芯片相连。所述LTE模块、PHY网卡芯片、单口变压器、第一RJ45网络接口依次相连,所述第一RJ45网络接口还与所述POE电源模块相连;所述第一RJ45网络接口通过网线与所述第二RJ45网络接口相连。所述DC插头分别与所述PSE供电模块、第二DC-DC芯片相连,所述PSE供电模块通过所述第二DC-DC芯片分别与所述WIFI模块、网口变压器相连,所述第二DC-DC芯片由第三DC-BUCK、第四DC-BUCK、第五DC-BUCK组成,所述第三DC-BUCK分别与所述DC插头、第四DC-BUCK、第五DC-BUCK相连,所述第四DC-BUCK还与所述WIFI模块相连,所述第五DC-BUCK还与所述网口变压器相连,所述第二天线单元、WIFI模块、网口变压器、第二RJ45网络接口依次相连,所述第二RJ45网络接口还与所述PSE供电模块相连。
所述LTE模块由总线接口单元、基带信号收发处理器、MCP封装芯片、PMIC电源管理单元、第一信号转换单元、用于连接所述第一天线单元的第一天线扣组成,所述总线接口单元分别与所述基带信号收发处理器、PMIC电源管理单元相连,所述基带信号收发处理器分别与所述PMIC电源管理单元、MCP封装芯片、第一信号转换单元相连,所述PMIC电源管理单元还与所述MCP封装芯片相连,所述第一信号转换单元与所述第一天线扣相连。所述第一信号转换单元包括第一开关芯片、第一SAW滤波器、LNA放大器、第一转换芯片、第二SAW滤波器、PA放大器,所述第一转换芯片分别与所述基带信号收发处理器、第二SAW滤波器、LNA放大器相连;所述第二SAW滤波器、PA放大器、第一开关芯片、第一SAW滤波器、LNA放大器依次相连,所述第一开关芯片还与所述第一天线扣相连。所述第一SAW滤波器、LNA放大器、第一转换芯片、第二SAW滤波器、PA放大器与第一天线扣相连形成一路信号收发链路,实际运用中优选设置2路相同的所述信号收发链路分别与所述第一转换芯片相连。
所述WIFI模块由QFN封装、存储单元、PMU电源转换单元、第二信号转换单元、用于连接所述第二天线单元的第二天线扣组成;所述QFN封装分别与所述第二信号转换单元、PMU电源转换单元相连,所述第二信号转换单元分别与所述第二天线扣、存储单元相连,所述存储单元还与所述PMU电源转换单元相连。所述第二信号转换单元包括依次相连的第二转换芯片、第一带通滤波器、第二开关芯片、第二带通滤波器;所述第二转换芯片分别与所述QFN封装、存储单元相连,所述第二开关芯片还与所述第二天线扣相连。所述第一带通滤波器、第二开关芯片、第二天线扣和第二带通滤波器相连形成一组网络发射和接收链路,实际运用中优选设置2组所述网络发射和接收链路。
所述第二转换芯片采用雷凌(Ralink)公司生产的,型号为RT3352F的芯片,所述第一转换芯片采用Altair公司生产的,型号为ALT-6200的芯片;所述基带信号收发处理器采用Altair公司生产的,型号为ALT-3100的芯片。
本实用新型工作过程如下:1)供电:所述IDU数字微波室内单元的DC插头接室内电源,并将12V的电源电压分别传送至第二DC-DC芯片、PSE供电模块,所述第二DC-DC芯片的第三DC-BUCK将电源电压转换为5V后分别给第四DC-BUCK、第五DC-BUCK供电,所述第四DC-BUCK将5V电源电压转换为3.3V后给所述WIFI模块供电,所述第五第四DC-BUCK将5V电源电压转换为3.3V后给所述网口变压器供电。所述PSE供电模块将12V的电源电压转换为48V的电源电压后通过所述第二RJ45网络接口传送至所述ODU数字微波室外单元的第一RJ45网络接口,所述第一RJ45网络接口将48V的电源电压传送至POE电源模块,所述POE电源模块将48V电源电压转换到5V电源电压并给所述第一DC-DC芯片供电,所述第一DC-DC芯片的第一DC-BUCK将电源电压转换为3.3V后给所述LTE模块供电,所述第一DC-DC芯片的第二DC-BUCK将电源电压转换为3.3V后分别给所述PHY网卡芯片、单口变压器供电;在所述供电过程中:LTE模块内部的供电过程为:所述PMIC电源管理单元通过所述总线接口单元接受来自所述第一DC-DC芯片的3.3V电源电压,并将所述3.3V电源电压转换成1.2V或1.8V电源电压为所述MCP封装芯片、基带信号收发处理器供电。所述WIFI模块内部的供电过程为:所述PMU电源转换单元通过所述QFN封装接收来自第二DC-DC芯片的第四DC-BUCK的3.3V电源电压,并通过PMU电源转换单元将电源电压转换为1.2V或1.8V电源电压分别给所述第二转换芯片、存储单元供电。
2)信号的传递和处理:所述IDU数字微波室内单元与ODU数字微波室外单元的信号传输为双向过程:所述ODU数字微波室外单元的LTE模块通过所述第一天线单元用无线的方式与电信基站用4G LTE信号相互通讯,所述第一LTE模块将接收到的4G LTE信号转换为RMII信号,并将该RMII信号传送至PHY网卡芯片,所述PHY网卡芯片将所述RMII信号转换为RJ45信号后传送至单口变压器,然后再通过第一RJ45网络接口将转换后的RJ45信号通过线缆传送至IDU数字微波室内单元的第二RJ45网络接口,所述第二RJ45网络接口将RJ45信号传送给所述网口变压器使RJ45信号放大,然后再将放大后的RJ45信号发送至WIFI模块,所述WIFI模块组建WIFI网络热点,并将网络信号通过第二天线单元发送。
在所述信号的传递和处理过程中,所述LTE模块内部的信号接收过程为:所述第一开关芯片接收来自所述第一天线单元的4GLTE信号,然后依次经过第一SAW滤波器、LNA放大器进入所述第一转换芯片,所述第一转换芯片将接收到的信号转换成I/Q信号后,发送至基带信号收发处理器,所述基带信号收发处理器将接收到的I/Q信号转换成RMII信号后通过所述总线接口单元发送给所述PHY网卡芯片;当信号向电信基站发送时,所述基带信号收发处理器通过总线接口单元接收到RMII信号,并将RMII信号转换成I/Q信号发送至第一转换芯片,然后第一转换芯片将I/Q信号通过第二SAW滤波器、PA放大器送入第一开关芯片,第一开关芯片将滤波、放大后的I/Q信号转换成4GLTE信号后通过第一天线发送给电信基站。所述WIFI模块内部的信号处理过程为:所述QFN封装用于焊接PCBA的封装PDA,所述第二转换芯片用于实现将基带信号变换为高频信号及逆变换。所述第二转换芯片通过所述QFN封装接收来自所述网口变压器的RJ45信号,并将该RJ45信号转换为WIFI信号然后经过第二带通滤波器滤波后,发送至第二开关芯片,所述第二开关芯片通过所述第二天线扣连接的第二天线发送WIFI信号,以共室内设备使用。

Claims (5)

1.一种低成本单网口LTE路由设备,包括ODU数字微波室外单元、IDU数字微波室内单元,其特征在于:所述ODU数字微波室外单元由LTE模块、第一天线单元、POE电源模块、第一DC-DC芯片、PHY网卡芯片、单口变压器、第一RJ45网络接口组成;所述IDU数字微波室内单元由WIFI模块、第二天线单元、PSE供电模块、第二DC-DC芯片、DC插头、网口变压器、第二RJ45网络接口组成;
所述LTE模块通过第一天线单元以无线的方式与电信通信基站相互通讯,所述POE电源模块通过所述第一DC-DC芯片分别与所述LTE模块、PHY网卡芯片、单口变压器相连,所述LTE模块、PHY网卡芯片、单口变压器、第一RJ45网络接口依次相连,所述第一RJ45网络接口还与所述POE电源模块相连;所述第一RJ45网络接口通过网线与所述第二RJ45网络接口相连;
所述DC插头分别与所述PSE供电模块、第二DC-DC芯片相连,所述PSE供电模块通过所述第二DC-DC芯片分别与所述WIFI模块、网口变压器相连,所述第二天线单元、WIFI模块、网口变压器、第二RJ45网络接口依次相连,所述第二RJ45网络接口还与所述PSE供电模块相连。
2.根据权利要求 1 所述的低成本单网口LTE路由设备,其特征在于:所述LTE模块由总线接口单元、基带信号收发处理器、MCP封装芯片、PMIC电源管理单元、第一信号转换单元、用于连接所述第一天线单元的第一天线扣组成,所述总线接口单元分别与所述基带信号收发处理器、PMIC电源管理单元相连,所述基带信号收发处理器分别与所述PMIC电源管理单元、MCP封装芯片、第一信号转换单元相连,所述PMIC电源管理单元还与所述MCP封装芯片相连,所述第一信号转换单元与所述第一天线扣相连。
3.根据权利要求2所述的低成本单网口LTE路由设备,其特征在于:所述第一信号转换单元包括第一开关芯片、第一SAW滤波器、LNA放大器、第一转换芯片、第二SAW滤波器、PA放大器,所述第一转换芯片分别与所述基带信号收发处理器、第二SAW滤波器、LNA放大器相连;所述第二SAW滤波器、PA放大器、第一开关芯片、第一SAW滤波器、LNA放大器依次相连,所述第一开关芯片还与所述第一天线扣相连。
4.根据权利要求 1 所述的低成本单网口LTE路由设备,其特征在于:所述WIFI模块由QFN封装、存储单元、PMU电源转换单元、第二信号转换单元、用于连接所述第二天线单元的第二天线扣组成;所述QFN封装分别与所述第二信号转换单元、PMU电源转换单元相连,所述第二信号转换单元分别与所述第二天线扣、存储单元相连,所述存储单元还与所述PMU电源转换单元相连。
5.根据权利要求4所述的低成本单网口LTE路由设备,其特征在于:所述第二信号转换单元包括依次相连的第二转换芯片、第一带通滤波器、第二开关芯片、第二带通滤波器;所述第二转换芯片分别与所述QFN封装、存储单元相连,所述第二开关芯片还与所述第二天线扣相连。
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