CN211089640U - 基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其包括通信处理器、射频放大器、双工器、射频开关、天线接口、存储器、识别卡模块以及电源管理模组，通信处理器集成有用于调制解调LTE信号和GSM信号的射频收发器，射频放大器用于放大来自通信处理器的LTE信号和GSM信号，射频开关根据识别卡模块向通信处理器传输的信号来控制天线接口输出LTE信号或GSM信号。该模块可使用GSM或LTE网络进行数据传输，同时，可根据识别卡模块输入的信号以及射频开关来实现LTE信号或GSM信号的输出，因此具有非常好的实用性和可扩展性。

Description

基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块

技术领域

本实用新型属于通讯技术领域，特别是一种基于GSM/LTE Cat1的可扩展的智能通讯模块，适用于POS、穿戴设备、物联网设备等，可用于解决设备在现有网络下通讯的实时性和可扩展问题以及功耗，成本等要求。

背景技术

随着通讯技术发展，各运营商对有限的频谱资源进行整合，2G时代GSM网络顺应时代潮流，将逐步淡出市场，作为传统物联网设备，很多基于GSM网络通讯的，即将面临无网可用和网络差等问题。同时，智能化时代的发展，智能设备对通讯要求，以及传统2G物联网设备更新迭代都有着迫切的需求。传统物联网通讯设备因其对功耗、成本，以及通讯的实时性、兼容性、可移动性、可扩展性等特点都有一定要求，当前主流的通讯模块，只能满足其中部分要求，实用性和通用性不好。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型实施例的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，包括通信处理器、射频放大器、双工器、射频开关、天线接口、存储器、识别卡模块以及电源管理模组，射频放大器的输入端接于通信处理器的输出端，射频放大器的输出端接于双工器的输入端，双工器的输出端接于通信处理器的输入端，双工器的输入输出端接于射频开关的输入输出端，射频开关的输入输出端还与天线接口的输入输出端电性连接，电源管理模组的输出端与通信处理器的输入端和射频放大器的输入端相连；存储器、识别卡模块均与通信处理器双向连接；所述通信处理器集成有用于调制解调LTE信号和GSM信号的射频收发器，射频放大器用于放大来自通信处理器的LTE信号和GSM信号，射频开关根据识别卡模块向通信处理器传输的信号来控制天线接口输出LTE信号或GSM信号。通过上述方案，该模块可使用GSM或LTE网络进行数据传输，同时，可根据识别卡模块输入的信号以及射频开关来实现LTE信号或GSM信号的输出，优选的，在LTE模式下，采用CAT1传输模式上行5Mbps，下行10Mps。

优选的，所述通信处理器采用型号为ASR3601的处理芯片实现，当然，其还可以由能实现上述功能的其他型号芯片实现，或者由自行设计的模组实现。

优选的，所述电源管理模组采用型号为PM813的电源管理芯片实现。

进一步的，该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的SPI接口，用于连接SPI主从设备。

进一步的，该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的SDIO接口或者USB接口或者UART接口或者I2C接口，用于连接串行数据接口设备或者USB设备。

进一步的，该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的显示屏，用于信息显示。

进一步的，该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的摄像头，用于监控周围环境信息。

进一步的，该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的SD卡，用于信息存储。

进一步的，该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的喇叭，用于进一步放大输出信号。

本实用新型与现有技术相比，可使用于GSM或LTE网络下,支持GSM和LTE Cat1制式；采用集成有用于调制解调LTE信号和GSM信号的射频收发器的处理芯片，不仅可迅速连接网络而且具有成本和功耗低的优势；同时，该智能通讯模块具有多个接口以用来连接外置设备，可扩展性强，具有很好的实用性。

附图说明

本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中：

图1为本实用新型的可扩展智能通讯模块的电路原理框图；

图2为本实用新型的可扩展智能通讯模块的射频开关的电路原理图；

图3为本实用新型的可扩展智能通讯模块的外设示意图。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本实施例的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，包括通信处理器1、存储芯片2、识别卡模块3、射频放大器4、双工器5、射频开关6、天线接口7、识别卡模块3以及电源管理模组8，通信处理器1、射频放大器4、双工器5、射频开关6和天线接口7依次连接，具体的：射频放大器4的输入端接于通信处理器1的输出端，射频放大器4的输出端接于双工器5的输入端，双工器5的输出端接于通信处理器1的输入端，双工器5的输入输出端接于射频开关6的输入输出端，射频开关6的输入输出端还与天线接口7的输入输出端电性连接，电源管理模组8的输出端与通信处理器1的输入端和射频放大器4的输入端相连；存储芯片2、识别卡模块3均与通信处理器1双向连接。

其中，通信处理器1集成有用于调制解调LTE信号和GSM信号的射频收发器，射频放大器4用于放大来自通信处理器1的LTE信号和GSM信号，射频开关6根据识别卡模块3向通信处理器1传输的信号来控制天线接口7输出LTE信号或GSM信号。通过上述方案，该模块可使用GSM或LTE网络进行数据传输，同时，可根据识别卡模块3输入的信号以及射频开关6来实现LTE信号或GSM信号的输出，特别的，在LTE模式下，采用CAT1传输模式(上行5Mbps，下行10Mps)，该方案具有低功耗、低成本的优势。

本实施例中，通信处理器1采用型号为ASR3601的处理芯片实现，实现射频信号(LTE信号和GSM信号)的调制解调以及信号处理。

存储芯片2，用于存储操作系统和设备驱动程序。识别卡模块3预先存储有GSM/LTE网络客户的加密信息，可实现GSM/LTE网络客户的身份鉴别，并与通信处理器1通信连接，通信处理器1根据识别卡模块3以及基站的信号来控制射频开关6的切换。射频放大器4用于放大来自通信处理器1的LTE和GSM制式的射频信号。双工器5，用于使射频接收和发射信号同时正常工作。

其中，射频开关6的电路原理图参见图2所示，其由芯片FSA2567及其跟随电路实现。射频开关6根据当前网络通讯质量以及通信处理器1的控制信号，来切换GSM信号或LTE信号，可将其切换到最理想的工作频段。

天线接口7用于连接天线，天线接收来自基站的GSM或LTE信号，通过射频开关6进入对应射频通道和双工器5，经过解调，将相应的数据和控制信号，传输给连接到该可扩展智能通讯模块的设备；同时，连接到可扩展智能通讯模块的设备将采集到的数据和控制信号经通信处理器1调制后，由射频放大器4将其放大，经双工器5和射频开关6由天线传输出去。

电源管理模组8采用型号为PM813的电源管理芯片实现，将电池的电压，经过相应的电压转换，供给到通信处理器1以及射频放大器4等模块，同时提供音频编解码。

在一个具体的使用案例中，参见图3，该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的SPI接口、其他支持串行数据接口设备的外设接口(SDIO接口和/或UART接口和/或I2C接口)或者支持USB设备的USB接口、显示屏、摄像头、SD卡以及喇叭。SPI接口用于连接SPI主从设备，外设接口用于连接串行数据接口设备或者USB设备，显示屏用于信息显示，摄像头用于监控周围环境信息，SD卡用于信息存储，喇叭用于进一步放大输出信号。当然，该可扩展智能通讯模块可根据具体的使用环境来扩展或者挑选上述模块的任意组合。

本申请的工作原理如下，

1、可扩展智能通讯模块接上电源或电池后开机，电源管理芯片工作，将相应的电源传送给通信处理器和射频放大器等；

2、可扩展智能通讯模块工作时，读取ESIM信息，搜索附件基站，选择最优的射频通道，接入相应的GSM或LTE网络；

3、天线接收来自基站的GSM或LTE信号，通过射频开关，进人对应射频通道和双工器，经过解调，将相应的数据和控制信号，传输给连接到可扩展智能通讯模块的设备(如摄像头，显示器或串行设备等)；

4、将连接到可扩展智能通讯模块的设备(如串行设备或摄像头等)设备采集到的数据和控制信号，经通信处理器调制后，射频放大器将其放大，经双工器和射频开关，由天线传输出去，通信处理器控制和处理连接上的设备。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

尽管上面已经通过对本实用新型的具体实施例的描述对本实用新型进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本实用新型的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：包括通信处理器、射频放大器、双工器、射频开关、天线接口、存储器、识别卡模块以及电源管理模组，射频放大器的输入端接于通信处理器的输出端，射频放大器的输出端接于双工器的输入端，双工器的输出端接于通信处理器的输入端，双工器的输入输出端接于射频开关的输入输出端，射频开关的输入输出端还与天线接口的输入输出端电性连接，电源管理模组的输出端与通信处理器的输入端和射频放大器的输入端相连；存储器、识别卡模块均与通信处理器双向连接；

所述通信处理器集成有用于调制解调LTE信号和GSM信号的射频收发器，射频放大器用于放大来自通信处理器的LTE信号和GSM信号，射频开关根据识别卡模块向通信处理器传输的信号来控制天线接口输出LTE信号或GSM信号。

2.根据权利要求1所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：所述通信处理器采用型号为ASR3601的处理芯片实现。

3.根据权利要求1所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：所述电源管理模组采用型号为PM813的电源管理芯片实现。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的SPI接口。

5.根据权利要求1-3任一所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的SDIO接口或者USB接口或者UART接口或者I2C接口，用于连接串行数据接口设备或者USB 设备。

6.根据权利要求1-3任一所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的显示屏。

7.根据权利要求1-3任一所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的摄像头。

8.根据权利要求1-3任一所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的SD卡，用于信息存储。

9.根据权利要求1-3任一所述的基于GSM/LTE Cat1的可扩展智能通讯模块，其特征在于：该可扩展智能通讯模块还包括与通信处理器电性连接的喇叭。

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