CN208849791U - 多功能一体化路由器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能一体化路由器，解决了现有路由器设备性能和功能无法满足传输性能要求、难以实现企业的一体化部署的问题，尤其难以满足高密度网络通信传输的部署需求。所述多功能一体化路由器包括CPU管理模块、广域网以太处理模块、高密度交换模块、4G处理模块、WIFI处理模块五个部分，CPU管理模块分别通过千兆以太网接口和广域网以太处理模块、高密度以太交换模块、WIFI处理模块连接，通过USB接口与4G处理模块连接。通过该多功能一体化路由器可同时实现路由器功能、广域数据传输和局域数据传输，可同时满足企业高密度网络通信传输的部署需求，易于部署、配置简单，集成多种业务于单一平台上，实现了无线和有线的融合，降低了网络的复杂性和成本。

Description

多功能一体化路由器

技术领域

本实用新型设计属于通信传输技术领域，具体涉及一种集多种功能于一体的路由器。

背景技术

随着企业对通信设备接入方式和带宽的需求不断提高，通过有线上网已经无法满足客户需求，4G的普及和带宽增加使得企业通过4G上网成为可能。同时，企业使用WIFI终端办公需求也越来越多。这样使得支持以太和4G实现广域网传输，同时支持高密度以太和WIFI实现局域网传输的一体化设备需求越来越迫切。路由器由于其易于部署，配置简单，集成多种业务于单一平台上 ，降低了网络的复杂性、IT人员的学习成本及设备采购和维护成本。现有的路由器，一般集成以太和4G实现广域网传输功能，同时也集成高密度以太实现局域网传输功能，但没有同时集成WIFI局域网接入功能。还有一些终端设备，虽然也支持4G和以太广域网传输功能，同时也支持以太网和WIFI局域网接入，但其局域网以太密度一般都只有几个，无法实现企业的一体化部署，而且这种末端设备性能低，无法满足传输性能要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能一体化路由器，旨在解决现有路由器无法实现4G、高密度以太、WIFI功能集成到一台通信设备内部，无法实现高强度传输要求的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能一体化路由器，包括：CPU管理模块、广域网以太处理模块、高密度交换模块、4G处理模块、WIFI处理模块。所述CPU管理模块分别通过千兆以太网接口和广域网以太处理模块、高密度以太交换模块、WIFI处理模块连接，通过USB接口与4G处理模块连接。

进一步的，所述CPU管理模块是整个系统的核心处理单元，分别和广域网以太处理模块、4G处理模块、高密度以太交换模块连接，这些模块的数据处理必须通过CPU管理模块。同时WIFI处理模块的数据经过高密度以太交换模块后，也必须通过CPU管理模块进行处理。

进一步地，CPU管理模块由高性能多核处理器、程序存储器、数据存储器、温度监控模块、内部信号控制模块、调试接口等部分组成。

所述高性能多核处理器是整个CPU管理模块的核心，输出各种接口和程序存储器、数据存储器、温度监控模块、内部信号控制模块、调试接口等部分连接。

所述程序存储器用于保存CPU运行的应用程序代码，同时还可以用于保存程序执行时用到的数据，断电时其存储内容不会丢失。

所述数据存储器用于保存CPU运行中程序的临时数据，存储内容可按需随意取出或存，断电时将丢失其存储内容。

所述温度监控模块，主要用于监控整个一体机运行环境温度变化，通过温度传感器获取关键位置的温度信息传输给CPU，如出现温度异常，CPU输出告警信息或执行整机重启操作，保护一体机硬件不被损坏。

所述内部信号控制模块，主要用于协调CPU和各模块的控制处理，比如接口相互转换、时序调整、点灯控制等。

所述调试接口，主要用于系统开发阶段的调试信息输出、业务配置、设备故障后定位。

进一步地，高密度以太网交换模块由高密度千兆MAC芯片、高密度千兆PHY芯片、隔离变压器模块、RJ45接口模块组成，高密度以太交互模块直接输出不少于20个的以太网口，直接和有线终端连接。

所述高密度千兆MAC芯片实现以太网媒体接入控制器(MAC)作用，同时集成部分物理接口收发器(PHY)功能，实现高密度以太交换功能。

所述高密度千兆PHY芯片主要作用是和MAC芯片配合，扩展出更多以太端口。

所述隔离变压器模块主要作用是实现设备间千兆电接口的隔离和保护，防止设备的以太电接口损坏。

所述RJ45电接口主要实现以太电接口的连接，输出RJ45电接口，外部通过以太网线和其它设备的RJ45电接口连接。

进一步地，4G处理模块由信号隔离控制模块、4G业务处理模块、SIM卡接口、4G天线接口组成。

所述信号隔离控制模块主要实现CPU和4G业务处理模块的颗粒控制。4G业务处理模块采用外购4G模块，通过USB接口和CPU连接。4G模块为独立系统，上电过程中需要CPU进行信息的交换和控制。

所述4G业务处理模块实现无线接收、发射、基带信号处理等功能。

所述SIM接口主要用于插入运营商发行的SIM卡，和4G模块一起实现用户信息的识别和交互。

所述4G天线接口主要作用是把4G射频信号通过天线传输到外部。

进一步地，WIFI处理模块由WIFI处理器模块、2.4射频处理模块、5.8G信号处理模块、5.8G射频处理模块、WIFI天线接口组成。

所述WIFI处理器模块集成了高性能的MAC、基带、射频等功能，支持2.4G和5.8G两种频段的信号处理，实现WIFI高速传输。作为无线接入点（Wireless Access Point），可以接入不少于20个的WIFI无线终端。

所述 2.4G射频处理模块，主要实现2.4G射频信号的滤波，接收发送信号切换功能。

所述 5.8G信号处理模块主要实现5.8G频段媒体接入控制器(MAC)作用。

所述5.8G射频处理模块，主要实现5.8G射频信号的滤波，接收发送信号切换功能。

所述WIFI天线接口主要作用是把WIFI射频信号通过天线传输到外部。

进一步地，广域网以太处理模块由多端口千兆PHY芯片、隔离变压器模块、SFP光接口、RJ45电接口组成。

所述多端口千兆PHY芯片主要作用是和MAC芯片配合，扩展出更多以太端口。

所述隔离变压器模块主要作用是实现设备间千兆电接口的隔离和保护，防止设备的以太电接口损坏。

所述 RJ45电接口主要实现以太电接口的连接，输出RJ45接口，外部通过以太网线和其它设备的RJ45电接口连接。

所述SFP光接口主要实现以太光接口的连接，通过插入光模块，外部通过光纤线和其它设备的光接口连接。

相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：

1.实现无线和有限的融合；

2.扩展出更多的有线及无线的终端连接端口；

3.易于部署、配置简单；

4.一体化集成，可满足高强度网络部署需求。

附图说明

图1. 本实用新型实施方式1整体连接图

图2. CPU管理模块内部连接图

图3. 高密度以太交换模块内部连接图

图4.4G处理模块内部连接图

图5.WIFI处理模块内部连接图

图6.广域网以太处理模块内部连接图

图7. 本实用新型实施方式2整体连接图

图8. 本实用新型实施方式3整体连接图

具体实施方法

如图1所示，一种多功能一体化路由器，包括CPU管理模块、广域网以太处理模块、高密度以太交换模块、4G处理模块、WIFI处理模块五个部分。其中广域网以太处理模块、高密度交换模块、4G处理模块与CPU管理模块直接连接，WIFI处理模块与高密度以太交换模块直接连接。

所述CPU管理模块由高性能多核处理器和与处理器直接连接的程序存储器、数据存储器、温度监控模块、内部信号控制模块、调试接口如图2所示方式连接构成。

所述高密度以太交换模块由高密度千兆MAC芯片、高密度千兆PHY芯片、隔离变压器模块、RJ45接口模块以图3所示的方式连接组成。

所述4G处理模块由信号隔离控制模块、4G业务处理模块、SIM卡接口、4G天线接口以图4所示的方式连接组成。

所述广域网以太处理模块由多端口千兆PHY芯片、隔离变压器模块、SFP光接口、RJ45电接口以图6所示的方式连接组成。

所示WIFI处理模块由WIFI处理器模块、2.4射频处理模块、5.8G信号处理模块、5.8G射频处理模块、WIFI天线接口以图5所示的方式连接组成。

在运行过程中，高性能多核处理器接受数据并进行数据处理，程序存储器用于保存CPU运行的应用程序代码，同时还可以用于保存程序执行时用到的数据，断电时其存储内容不会丢失。数据存储器用于保存CPU运行中程序的临时数据，存储内容可按需随意取出或存入，断电时将丢失其存储内容。温度监控模块，主要用于监控整个一体机运行环境温度变化，通过温度传感器获取关键位置的温度信息传输给CPU，如出现温度异常，向CPU输出告警信息或执行整机重启操作，保护路由器硬件不被损坏。内部信号控制模块，主要用于协调CPU和各模块的控制处理，比如接口相互转换、时序调整、点灯控制等。调试接口，主要用于系统开发阶段的调试信息输出、业务配置、设备故障后定位。

高密度以太交换模块通过RJ45电接口与其他设备连接，接受或输出数据。高密度千兆MAC芯片与RJ45电接口连接，中间设置LED控制，实现以太网媒体接入控制器(MAC)作用，同时集成部分物理接口收发器(PHY)功能，实现高密度以太交换功能和扩展更多的以太端口。隔离变压器模块主要作用是实现设备间千兆电接口的隔离和保护，防止设备的以太电接口损坏。

4G处理模块通过USB接口与CPU连接并将上电过程中信息通过CPU处理，通过信号隔离控制模块实现CPU和4G业务处理模块的颗粒控制，通过SIM接口可以插入运营商发型的SIM 卡，实现信息识别和交互。4G业务处理模块实现无线接收、发射、基带信号处理等功能，通过4G天线接口把4G射频信号传输到外部。

广域网以太处理模块通过RJ45电接口或与SFP光接口其他设备连接，多端口千兆PHY芯片主要作用是和MAC芯片配合，可扩展出更多以太端口，使用隔离变压器模块对整个模块进行隔离和保护。高密度以太交互模块直接输出20个左右的以太网口，直接和有线终端连接。

WIFI处理器模块集成了高性能的MAC、基带、射频等功能，支持2.4G和5.8G两种频段的信号处理，实现WIFI高速传输。通过天线接口连接天线将射频信号传输到外部。WIFI处理模块做为无线接入点（Wireless Access Point），可以接入20个左右的WIFI无线终端。

实施例2：如图7所示，一种多功能一体化路由器，包括CPU管理模块、广域网以太处理模块、高密度以太交换模块、4G处理模块、WIFI处理模块五个部分。其中广域网以太处理模块、高密度交换模块、4G处理模块、WIFI处理模块与CPU管理模块直接连接。其他组成和功能实现与实施例1相同。

实施例3：如图8所示，一种多功能一体化路由器，包括CPU管理模块、广域网以太处理模块、高密度以太交换模块、4G处理模块、WIFI处理模块五个部分。其中广域网以太处理模块、高密度交换模块与CPU管理模块直接连接。4G处理模块、WIFI处理模块与高密度以太交换模块连接。其他组成和功能实现与实施例1相同。

以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处及附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他变化或替换，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种多功能一体化路由器，其特征在于，包括：CPU管理模块、广域网以太处理模块、高密度交换模块、4G处理模块、WIFI处理模块；所述CPU管理模块是整个系统的核心处理单元，分别和广域网以太处理模块、4G处理模块、高密度以太交换模块、WIFI处理模块直接或间接连接，这些模块的数据处理必须通过CPU管理模块；所述CPU管理模块分别通过千兆以太网接口和广域网以太处理模块、高密度以太交换模块、WIFI处理模块连接，通过USB接口与4G处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的多功能一体化路由器，其特征在于，所述CPU管理模块由高性能多核处理器、程序存储器、数据存储器、温度监控模块、内部信号控制模块、调试接口组成，所述程序存储器、数据存储器、温度监控模块、内部信号控制模块、调试接口分别直接连接于搞性能多核处理器。

3.根据权利要求2所述的多功能一体化路由器，其特征在于，所述高密度以太网交换模块由高密度千兆MAC芯片、高密度千兆PHY芯片、隔离变压器模块、RJ45接口模块组成，所述隔离变压器模块分别与高密度千兆MAC芯片、高密度千兆PHY芯片和RJ45接口模块连接，同时高密度千兆MAC芯片分别和高密度千兆PHY芯片和RJ45接口模块连接，高密度千兆MAC与RJ45接口之间设置LED控制。

4.根据权利要求3所述的多功能一体化路由器，其特征在于所述高密度以太交互模块直接输出不少于20个的以太网口，可直接和有线终端连接。

5.根据权利要求4所述的多功能一体化路由器，其特征在于，所述4G处理模块由信号隔离控制模块、4G业务处理模块、SIM卡接口、4G天线接口组成，所述4G业务处理模块分别与信号隔离控制模块、SIM卡接口和4G天线接口连接。

6.根据权利要求5所述的多功能一体化路由器，其特征在于，所述广域网以太处理模块由多端口千兆PHY芯片、隔离变压器模块、SFP光接口、RJ45电接口组成，所述多端口千兆PHY芯片直接与SFP光接口和隔离变压器模块连接，RG45电接口与隔离变压器模块连接。

7.根据权利要求6所述的多功能一体化路由器，其特征在于，所述WIFI处理模块由WIFI处理器模块、2.4G射频处理模块、5.8G信号处理模块、5.8G射频处理模块、WIFI天线接口组成，所述2.4G射频处理模块连接WIFI处理器模块与WIFI天线接口，5.8G信号处理模块连接5.8G射频处理模块然后连接WIFI处理器模块与WIFI天线接口是与2.4G射频处理模块并列的线路。

8.根据权利要求7所述的多功能一体化路由器，其特征在于，WIFI处理模块做为无线接入点（Wireless Access Point），可以接入不少于20个的WIFI无线终端。