CN211352221U - 智能网关系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能网关系统。该系统包括至少一个主网关设备和多个副网关设备，主网关设备包括蜂窝移动通讯接口；主网关设备通过蜂窝移动通讯接口与运营商网络通信连接，多个副网关设备通过电力线与主网关设备通信连接；主网关设备，用于获取运营商网络中的网络业务数据，并向多个副网关设备发送网络业务数据；副网关设备，用于接收网络业务数据，并向用户设备发送网络业务数据，能够扩大网关设备网络的覆盖范围。

Description

智能网关系统

技术领域

本实用新型属于无线技术领域，尤其涉及一种智能网关系统。

背景技术

智能网关设备在家庭组网中采用光纤的方式接入广域网，并家庭内部提供有线上网业务，无线上网业务，语音业务和视频业务等。智能网关设备是家庭网络和运营商网络的核心互联设备。

目前，由于智能网关设备在住宅中的安装位置固定，且一个住宅的网络建立完成后，智能网关设备无法移动位置，导致智能网关设备无法满足网络全覆盖的需求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种智能网关系统，能够扩大网关设备的网络覆盖范围。

第一方面，提供了一种智能网关系统，系统包括至少一个主网关设备和多个副网关设备，主网关设备包括蜂窝移动通讯接口；

主网关设备通过蜂窝移动通讯接口与运营商网络通信连接，多个副网关设备通过电力线与主网关设备通信连接；

主网关设备，用于获取运营商网络中的网络业务数据，并向多个副网关设备发送网络业务数据；

副网关设备，用于接收网络业务数据，并向用户设备发送网络业务数据。

在一种可能的实现方式中，主网关设备还包括第一网关控制器和第一数据处理器；

第一网关控制器，第一网关控制器与蜂窝移动通讯接连接；第一数据处理器与第一网关控制器连接；

第一网关控制器，用于确定网络业务数据对应的目标设备；

数据处理器，用于向目标设备发送网络业务数据；

其中，目标设备包括副网关设备和用户设备。

在一种可能的实现方式中，主网关设备还包括第一电力线通信模块；

第一电力线通信模块与第一网关控制器连接；

第一电力线通信模块，用于将网络业务数据转换为电力线载波信号；

第一数据处理器，用于向副网关设备发送电力线载波信号。

在一种可能的实现方式中，主网关设备还包括语音接口和语音处理器；

语音接口与第一网关控制器连接；语音处理器分别与语音接口、第一网关控制器连接；

语音接口，用于接收或发送语音业务数据；

语音处理器，用于将语音业务数据转换为网络业务数据；

语音接口包括多个外部交换站FXS接口。

在一种可能的实现方式中，主网关设备还包括以太网接口，用于主网关设备通过以太网接口与用户设备之间的通信；

以太网接口包括多个局域网LAN接口。

在一种可能的实现方式中，主网关设备还包括无线保真WIFI模块，用于主网关设备通过WIFI模块与用户设备之间的通信。

在一种可能的实现方式中，副网关设备包括第二网关控制器和第二数据处理器；

第二数据处理器与第二网关控制器连接；

第二网关控制器，用于控制副网关设备中各个部件接收或发送网络业务数据；

第二数据处理器，用于对网络业务数据进行数据处理。

在一种可能的实现方式中，副网关设备还包括第二电力线通信模块；

第二电力线通信模块与第二网关控制器连接；

第二电力线通信模块，用于将网络业务数据转换为电力线载波信号；

第二数据处理器，用于向主网关设备发送电力线载波信号。

在一种可能的实现方式中，副网关设备还包括扩展模块；

扩展模块分别与第二网关控制器和第二数据处理器连接，用于副网关设备通过扩展模块进行业务扩展。

在一种可能的实现方式中，副网关设备还包括入网按键；

入网按键与第二网关控制器连接，用于开启或关闭副网关设备。

在一种可能的实现方式中，主网关设备和副网关设备均包括电源模块；

电源模块，用于向主网关设备和副网关设备供电。

基于提供的智能网关系统，包括至少一个主网关设备和多个副网关设备，主网关设备包括蜂窝移动通讯接口；主网关设备能够通过蜂窝移动接口接入运营商网络，从而能够获取网络业务数据，并将网络业务数据通过电力线发送给多个副网关设备，为用户设备提供网络服务。多个副网关设备均通过电力线与主网关通信，使得副网关设备的安装位置灵活多变，从而扩大了网络的覆盖范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种智能网关系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种智能网关系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种智能网关系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的再一种智能网关系统的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种主网关设备的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种主网关设备的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种副网关设备的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种副网关设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，在本文中，“多个”的意思为两个以上，“以上”、“以下”为包括本数。

目前，现有的智能网关设备是1个独立的设备，在家庭组网中采用光纤方式接入广域网，并向家庭内部提供有线上网业务、无线上网业务、语音业务和视频业务。智能网关设备是家庭网络和运营商网络的核心互联设备，是家庭内部网络的接入中心、互联中心、数据中心和管理中心。

智能网关设备在家庭住宅中多被安装在多媒体信息箱(采用嵌壁式安装在住宅内的门厅和客厅的墙体上，并连接入户暗管，主要用于安装FTTH网络终端和家庭网络设备，并提供各类弱电线缆的汇聚，包括入户光纤、户内电话线、网线、有线电视等)中，也有部分住宅采用光纤进行明线或暗线组网，将智能网关放置于住宅内其他位置。

在互联网迅猛发展的当下，随着人们生活水平的提高，越来越不满足于家庭用网仅仅只是上网、语音和视频应用，希望能有更为丰富的应用满足家居智能化、体验多样化的需求。而现有的智能网关设备没有太多家庭应用上的考虑。

但是，智能网关设备在家庭组网中主要放置于住宅中的固定位置，而这些位置并非户型中理想的信号发射区域。例如目前非常普遍的多媒体信息箱,通常是采用嵌壁式安装在住宅内的门厅和客厅的墙体上且常年关闭，极易出现WIFI穿过多媒体信息箱后信号强度急剧下降的问题。而随着户型的不同、住宅房间及转角的增多，即便WIFI能穿过多媒体信息箱，也面临WIFI信号大幅减弱、覆盖面小、存在覆盖死角、稳定性和网速大大降低等问题，严重影响用户的上网体验。如此，目前的智能网关设备无法有效解决各种家庭场景的WIFI覆盖，所带WIFI功能被浪费掉。

而且，目前的智能网关设备通过明线或暗线方式将光纤接入家庭住宅内，并在住宅内走线，不可避免需要凿壁穿孔、加装管线，不仅影响住宅布局美观，增加成本，而且将脆弱的线路暴露在外也容易造成线路损坏，这种组网方式也存在种种不方便、不安全的情况。

一旦整个家庭网络建好，智能网关设备就不能随便移动位置，不够灵活，不能满足网络全覆盖的需求。

智能家庭网关是智能家居的集中控制中心，现有的各种智能应用设备仍是通过以太网、电话线或WIFI提供有线上网业务、无线上网业务、语音业务接入智能网关，无论从连接性能还是设备接入种类上均存在扩展性缺点。当前智能网关与智能应用设备的连接管理方式不能很好的满足越来越多智能家庭互联及物联业务应用的需求。

此外，在光纤无法部署到的区域，可以采用第五代移动通信技术(5th GenerationMobile Networks，5G)客户终端设备(Customer Premise Equipment，CPE)提供高速互联网业务。特别是针对某些新兴市场，如农村地区、固定基础设施有限或中小企业宽带接入需求，通过无线网络部署成本低、运营成本低。

5G CPE设备相当于一台5G路由器，它一边将5G网络信号转换为WIFI信号发射，另一边无线保证无线保真(Wireless-Fidelity，WIFI)网络接收的数据变成5G网络信号上传。这样就可以向智能手机、笔记本电脑等不支持5G网络的设备提供上网业务、语音业务和视频业务。

但是，由于5G信号频率比较高，穿透性相对比较差，在室内的覆盖不是很好。5GCPE需要覆盖家庭网络，一般需要放在家里的中心位置网络覆盖才比较好，但是家里的中心位置5G信号不一定好，因此，会存在5G CPE的放置位置与家庭网络覆盖的矛盾问题。

而随着户型的不同、住宅房间及转角的增多，即便WIFI能穿过墙体，面临WIFI信号大幅减弱、覆盖面小、存在覆盖死角、稳定性和网速大大降低等问题，严重影响用户的上网体验。

同时，5G CPE仅支持WIFI设备的接入，扩展性不好，不能很好的满足越来越多智能家庭互联及物联业务应用的需求。

因此，本实用新型实施例提供了一种智能网关系统，能够扩大网关设备的网络覆盖范围。

为了方便理解本实用新型实施例，下面对本实用新型实施例提供的智能网关系统进行详细阐述。

图1至图4分别是本实用新型实施例提供的一种智能网关系统的结构示意图。如图1至图4所示，本实用新型一个实施例提供的一种智能网关系统包括至少主网关设备100和多个副网关设备200，主网关设备100包括蜂窝移动通讯接口110；

主网关设备100通过蜂窝移动通讯接口110与运营商网络400通信连接，多个副网关设备200通过电力线与主网关设备100通信连接；

主网关设备100，用于获取运营商网络400中的网络业务数据，并向多个副网关设备200发送网络业务数据；

副网关设备200，用于接收网络业务数据，并向用户设备300发送网络业务数据。

其中，主网关设备100可以是蜂窝移动通讯网关设备。主网关设备中能够通过蜂窝移动通讯接口110与运营商网络400通信连接，以实现智能网关系统与运营商网络400之间的信息交互。主网关设备100采用蜂窝移动通信接口110与运营商网络400进行通信，使得主网关设备100不需要固定位置，可以将主网关设备100放置在运营商网络400信号比较强的位置，从而避免了光纤入户而增加的线路布置，不需要对现有网络布局进行改动，也无需做任何明线或暗线改造，从而避免了凿壁穿孔、加装管线的操作，因此不会影响住宅布局美观，也避免了增加改造成本，免去或减少繁杂的网络布线工作。

多个副网关设备200能够分别与主网关设备100及一个或多个用户设备300通信连接，以实现副网关设备200与主网关设备100及一个以上的用户设备300之间的信息交互。

用户设备300例如是手机、电脑、摄像机、电视机、电话机、洗衣机、空调、冰箱、门禁装置、探头、传感器、探测器、电灯、电动窗帘、电动窗户、消防喷淋装置、报警装置、扫地机器人、智能语音音箱等智能产品。

本实用新型实施例提供的智能网关系统中，主网关设备100是系统的接入中心、互联中心、数据中心。主网关设备100能够与运营商网络400通信连接，例如，通过蜂窝移动通讯接口110上行连接至运营商，下行能够连接副网关设备200，为副网关设备200提供上行通路，进行网络业务数据收发；同时主网关设备的下行还可以为用户设备300中的上网类设备、视频类设备、电话类设备直接提供上网、视频、电话业务及相应网络管理功能。

此外，主网关设备100还可以是系统的管理中心和分布式控制中心，通过应用协议管理和控制副网关设备200，包括分布式组网、设备管理、数据汇聚与交换、状态监测等。主网关设备100通过应用协议管理和控制副网关设备200。

可以理解的是，主网关设备100可以直接与用户设备300进行通信，为用户提高上网业务。例如，主网关设备100通过以太网线缆连接电视机的机顶盒，可以直接为电视机提供视频业务数据；主网关设备100通过以太网线缆与电脑连接，直接为电脑提供网络业务数据；主网关设备100通过电话线连接至电话机，以直接为电话机提供语音业务数据。主网关设备100还可以通过无线与用户设备连接，为用户设备提供上网业务。

在这里，主网关设备100的数量可以是至少一个。

首先，当主网关设备100有多个的时候，多个主网关设备可能接入不同的运营商网络400，也可以接入相同的运营商网络400。多个主网关设备之间可以进行数据相互备份，在一个主网关设备出现故障问题的情况下，可以通过未出现故障问题的主网关设备接入运营商网络，不影响用户的上网体验。

其次，多个主网关设备可以根据用户设备或者业务对应的不同的路由情况，选择最优运营商网络接入路径，提高网络业务数据的传输效率，进而提高用户的上网体验。

最后，多个主网关设备还可以提高运营商网络的接入带宽。例如，针对网络业务数据的下载业务场景下，用户设备可能通过多个主网关设备并发下载，如下载业务的数据包大小为800兆，主网关设备有4个，那么就可以通过4个主网关设备同时下载该数据包，每一个主网关设备下载200兆数据，那么时间就会大大缩短，提高了用户下载数据的效率。

副网关设备200上行接受主网关设备100的管理和控制，下行为用户设备300提供网络服务，还可以通过应用协议智能化管理和控制用户设备300。副网关设备200能够接收来自主网关设备100的网络业务数据，并转发至用户设备300，以及接收来自用户设备300的网络业务数据，并经主网关设备100发送出去。副网关设备200能够起到增大通信距离、扩展覆盖范围的作用，从而满足各种应用场景中网络覆盖面和网络数据传输的稳定性及速率的需求。

主网关设备100与副网关设备之间可以通过电力线连接。使用电力线进行通信，充分利用房屋中的电力线布线。只要是具备电源插座的位置，副网关设备200通电即可与主网关设备100通过电力线进行通信和数据传输，而副网关设备200之间也可相互通信，可以根据需要灵活变更副网关设备200的位置，无需固定位置部署，进一步提高了网关设备位置放置的灵活性。

在这里，为了增加主网关设备和副网关设备之间进行数据传输的安全性，可以将网络业务数据进行加密。将加密后的网络业务数据传输出去。加密方式可以采用对称加密，非对称加密等等加密方式。

无论是主网关设备100还是副网关设备200，与其通信的用户设备300种类有很多。而在在家庭使用网络、企业使用网络等场景下，用户设备300的数量及种类也有很多，在一些实施例中，为了更好地为这些用户设备300提供网络服务以及管理和控制这些用户设备300，副网关设备200的数量为多个，每个副网关设备200能够与一个以上的用户设备300通信连接。

作为另一些示例，为了较好地管理和控制这些用户设备300，每个副网关设备200用于与归属于同一区域的用户设备300通信连接。例如，根据住宅的实际情况及用户的实际需求，可以将住宅划分为不同的区域，例如按不同的房间划分为不同的区域，每个区域对应一个副网关设备200，用于与该区域中的用户设备300进行通信连接，以为该区域中的用户设备300提供网络服务以及管理该区域中的用户设备300。

可以理解的是，多个副网关设备200的数量可以根据实际情况进行选择，例如可以为两个、三个、四个、五个、以及更多个。

副网关设备200的数量为多个时，两个以上的副网关设备200之间也能够通信连接，以实现两个以上的副网关设备200之间的信息交互。可以提高副网关设备200之间及相应的用户设备300之间的通信效率。

采用本实用新型实施例提供的智能网关系统，无需增加线路布置，不需要对现有网络布局进行改动，也无需做任何明线或暗线改造，从而避免了凿壁穿孔、加装管线的操作，因此不会影响住宅布局美观，也避免了增加改造成本。本实用新型的系统采用有线通信方式时，能够避免复杂的布线，从而免去或减少繁杂的网络布线工作；采用无线通信方式时，也能够增大通信距离、扩展覆盖范围，而无需担心因户型不同、房间及转角较多而造成的无线信号覆盖弱的问题，部署及管理更加灵活、方便。

为了进一步方便理解本实用新型实施例中主网关设备100和副网关设备200，下面分别对本实用新型中的主网关设备100和副网关设备200进行详细介绍。

图5和图6是本实用新型实施例提供的主网关设备100的结构示意图。如图5和图6所示，在本实用新型实施例中，主网关设备100可以包括第一网关控制器120。第一网关控制器120是主网关设备100中的主控制器，能够对主网关控制器中包括的模块、接口等部件进行控制和管理。例如，第一网关控制器120可以打开蜂窝移动通讯接口110，使蜂窝移动通讯接口110接收运营商网络的网络业务数据。

主网关设备100还包括第一数据处理器130。第一数据处理器130与第一网关控制器120连接。主网关设备100能够分别用户设备300和副网关设备200进行通信。当第一数据处理器130接收到网络业务数据，第一网关控制器120需要预先判断第一数据处理器130接收到的网络业务数据需要发送的目标设备。第一数据处理器130根据第一网关控制器120确定的目标设备，将网络业务数据发送给目标设备。其中，目标设备可以是用户设备300，还可以是副网关设备200。

另外，当由来自副网关设备200或用户设备300的网络业务数据需要发送给运营商网络，也需要通过第一网关控制器120打开蜂窝移动通讯接口110，第一数据处理器130通过蜂窝移动通讯接口110将网络业务数据发送给运营商网络。

在本实用新型的一些实施例中，主网关设备100还可以包括第一电力线通信模块140。

具体的，第一电力线通信模块140与第一网关控制器120连接；

第一电力线通信模块140，用于将网络业务数据转换为电力线载波信号；

第一数据处理器130，用于向副网关设备200发送电力线载波信号。

其中，第一电力线通信模块140是主网关设备100与副网关设备200进行通信的媒介模块，能够实现网络业务数据与电力载波信号的协议、介质的相互转换。第一电力线通信模块140上连接有电力线，使得主网关设备100通过电力线与副网关设备200进行数据传输。

主网关设备100向副网关设备200传输网络业务数据之前，第一电力线通信模块140需要将网络业务数据转换为电力线载波信号。然后通过第一数据处理器将电力线载波信号通过电力线发送给副网关设备200。

第一电力线通信模块140还能够接收由副网关设备200发送的电力线载波信号。并将电力线载波信号转换为网络业务数据，通过第一数据处理器130将网络业务数据发送出去。

在本实用新型实施例中，设备与设备之间、设备与网络之间传输的数据可以是语音业务数据，也可以是非语音业务数据。针对不同的网络业务数据，需要不同的部件以及接口来接收或发送这些网络业务数据。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，主网关设备100还可以包括语音接口150和语音处理器160；

语音接口150与第一网关控制器120连接；语音处理器160分别与语音接口150、第一网关控制器120连接；

语音接口150，用于接收或发送语音业务数据；

语音处理器160，用于将语音业务数据转换为网络业务数据；

语音接口150包括多个外部交换站FXS接口。

其中，语音接口150与第一网关控制器120连接。在这里，语音接口150可以包括多个外部交换站(Foreign Exchange Station，FXS)接口。第一网关控制器120能够控制语音接口150的打卡或关闭。当语音接口150打开的时候，语音接口150接收语音业务数据。另外，语音接口150还与语音处理器160连接。语音接口150会将接收到的语音业务数据发送给语音处理器160。语音处理器160接收到语音业务数据后，将语音业务数据转换为网络业务数据。

在本实用新型实施例中，主网关设备100在与用户设备300之间通信的时候，可以采用有线通信方式，也可以采用无线通信方式。

主网关设备100与用户设备300的通信方式为有线通信的时候，可以采用以太网接口连接以太网线缆与用户设备300连接。

具体的，主网关设备100还包括以太网接口170，用于主网关设备100通过以太网接口170与用户设备300之间的通信；

以太网接口170包括多个局域网LAN接口。

其中，以太网接口170可以包括多个局域网(Local Area Network，LAN)接口构成，进而可以同时与多个用户设备进行通信。

主网关设备100与用户设备300的通信方式为无线通信的时候，可以采用WIFI模块180与用户设备300无线通信。

具体的，主网关设备100还包括WIFI模块180，用于主网关设备100通过WIFI模块180与用户设备300之间的通信。

例如，主网关设备100中包括WIFI模块180、以太网接口170和第一电力线通信模块140，第一数据处理器130能够接收蜂窝移动通信接口110输入的网络业务数据。对非语音业务数据，从WIFI模块180、以太网接口160或第一电力线通信模块140转发出去，对于语音业务数据，则输出到语音处理器160；还能够接收以太网接口160输入的网络业务数据，进行处理后，从WIFI模块180、以太网接口160、第一电力线通信模块140或蜂窝移动通讯接口110转发出去；还能够接收第一电力线通信模块140输入的网络业务数据，进行处理后，从WIFI模块180、以太网接口160或蜂窝移动通讯接口110转发出去；还能够接收WIFI模块180输入的网络业务数据，进行处理后，从WIFI模块180、以太网接口160、第一电力线通信模块140或蜂窝移动通讯接口110转发出去。第一数据处理器130还能够接收语音处理器140输入的网络业务数据，进行处理后，从蜂窝移动通讯接口110转发出去。

主网关设备100还包括电源模块190，以为主网关设备100中的各部件进行供电。如图5所示，电源模块190可以通过电源适配器连接至电源。如图6所示，电源模块190还可以通过电源插头连接至电源，更好地满足长时间通电需求。

另外，电源模块190还可以包括移动电源，例如电池，自身即可进行供电，满足灵活移动的需求。

介绍上述实施例中主网关设备100的结构后，下面对副网关设备200的结构进行详细介绍。

图7和图8是本实用新型实施例提供的副网关设备的结构示意图。如图7和图8所示，副网关设备200包括第二网关控制器210和第二数据处理器220；

第二数据处理器220与第二网关控制器210连接；

第二网关控制器210，用于控制副网关设备200中各个部件接收或发送网络业务数据；

第二数据处理器220，用于对网络业务数据进行数据处理。

其中，副网关设备200包括第二网关控制器210和第二数据处理器220，第二网关控制器210用于对副网关设备200中的各部件进行总体控制；第二数据处理器220连接于第二网关控制器210，用于对副网关设备200中收发的数据进行处理。

在本实用新型的一些实施例中，副网关设备200还可以包括第二电力线通信模块230。

具体的，第二电力线通信模块230与第二网关控制器210连接；

第二电力线通信模块230，用于将网络业务数据转换为电力线载波信号；

第二数据处理器220，用于向主网关设备200发送电力线载波信号。

其中，第二电力线通信模块230是副网关设备200与副网关设备200进行通信的媒介模块，能够实现网络业务数据与电力载波信号的协议、介质的相互转换。第二电力线通信模块230上连接有电力线，使得副网关设备200通过电力线与主网关设备100进行数据传输。

副网关设备200向主网关设备100传输网络业务数据之前，第二电力线通信模块230需要将网络业务数据转换为电力线载波信号。然后通过第二数据处理器220将电力线载波信号通过电力线发送给主网关设备100。

第二电力线通信模块230还能够接收由主网关设备100发送的电力线载波信号。并将电力线载波信号转换为网络业务数据，通过第二数据处理器220将网络业务数据发送给用户设备300。

主网关设备100和副网关设备200的分布式设备组合通过电力线传输，在不改动原有网络布局的前提下极大的扩展了有线和无线网络的覆盖范围，还提供了多样化的应用方式，满足丰富互联及物联应用的需求。

在本实用新型一些实施例中，副网关设备200还包括扩展模块240；

扩展模块240分别与第二网关控制器210和第二数据处理器220连接，用于副网关设备200通过扩展模块240进行业务扩展。

副网关设备200还包括一个或多个上述的扩展模块240，扩展模块240连接于第二网关控制器210及第二数据处理器220，用于对用户设备300的管理和服务。

副网关设备200下行可以灵活集成一个或多个扩展模块240，以通过该一个或多个扩展模块240与对应的用户设备300之间进行通信连接。

扩展模块240的数量为多个时，多个扩展模块240可以是同种类型，也可以是不同种类型，以满足不同的应用需求。作为示例，副网关设备200中扩展模块240的类型可以包括：

覆盖类，例如无线覆盖类、有线覆盖类、语音覆盖类等。无线覆盖类的扩展模块240可以是WIFI模块，提供下行WIFI通路，支持802.11n(2.4GHz)和802.11ac(5GHz)协议的WIFI无线应用，能够与自身配置有WIFI模块的用户设备300(如手机等)进行通信连接。有线覆盖类的扩展模块240可以是以太网模块，能够与自身配置有以太网模块的用户设备300(如电脑等)进行通信连接。语音覆盖类的扩展模块240可以是语音模块，能够与自身配置有语音模块的用户设备300(如电话机等)进行通信连接。

业务类，例如视频业务类、音频业务类、娱乐业务类等。视频业务类的扩展模块240可以是视频模块，能够与自身配置有视频模块的用户设备300，如电视机等进行通信连接。音频业务类的扩展模块240可以是音频模块，能够与自身配置有音频模块的用户设备300，如音响等进行通信连接。娱乐业务类的扩展模块240可以是蓝牙模块，能够与自身配置有蓝牙模块的用户设备300，如蓝牙耳机等进行通信连接。

数据收集类，例如红外模块、Zigbee模块、ZWave模块等。红外模块可以与红外线探头通信连接，以采集室内入侵者的数据。Zigbee模块可以与煤气探测传感器、温度湿度传感器及其他传感器中的一个或几个通信连接，以采集室内煤气浓度数据、温度和湿度数据等。ZWave模块可以与火警烟雾探测器及其他探测器中的一个或几个通信连接，以采集室内着火和烟雾状态数据等。

无线接入类，例如3G/4G/5G无线接入模块、NB-IOT模块等。3G/4G/5G无线接入模块能够用于接入运营商的3G/4G/5G网络。NB-IOT模块能够用于接入运营商的NB-IOT网络。采用无线接入类的扩展模块240，可以实现无线数据收发，提供多样化的网络服务。

存储类，例如USB模块、SDIO模块等。USB模块能够与移动存储设备(如USB等)连接。SDIO模块能够连接SD卡。采用存储类的扩展模块240，可以进行数据的记录与存储。

在本实用新型一些实施例中，副网关设备还包括入网按键250。

入网按键与240第二网关控制器连接，用于开启或关闭副网关设备200。

入网按键250连接于第二网关控制器210，用于开启或关闭副网关设备200。在通电后，按下入网按键250开启副网关设备200，以接受主网关设备100的管理和控制，并对智能家居设备300进行管理和服务。

副网关设备200可以通过入网按键250控制副网关设备的离线和上线。副网关设备200可以随时离线和上线。主网关设备100能够感知副网关设备200的上线和离线。主网关设备100和副网关设备200可以各自具备身份识别标识，用于在管理、控制和数据传输中互相识别，增强安全性。

副网关设备200还包括电源模块260，以为副网关设备200中的各部件进行供电。如图7所示，电源模块260可以通过电源适配器连接至电源。如图8所示，电源模块260还可以通过电源插头连接至电源，更好地满足长时间通电需求。

另外，电源模块260还可以包括移动电源，例如电池，自身即可进行供电，满足灵活移动的需求。

在本实用新型的一些实施例中，副网关设备200在与用户设备300之间通信的时候，可以采用有线通信方式，也可以采用无线通信方式。

副网关设备200与用户设备300的通信方式为有线通信的时候，可以采用以太网接口270连接以太网线缆与用户设备300连接。

副网关设备200与用户设备300的通信方式为无线通信的时候，可以采用WIFI模块280与用户设备300无线通信。

本实用新型实施例提供的智能网关系统，采用一个或多个主网关设备加N种副网关设备的分布式设备组合，不仅可以很好的解决高速网络业务入户、网络覆盖不足或蜂窝移动通讯信号不好等问题，还可以提供多样化的应用方式，可以很好的丰富互联及物联应用的需求。

智能网关系统充分了利用电力线在住宅或者办公室等室内空间的每个角落必达的天然灵活优势，采用了电力线通信技术，主网关设备为蜂窝移动通讯接口上行加电力线、以太网、电话线路下行，副网关设备为电力线上行加多种应用扩展。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种智能网关系统，其特征在于，所述系统包括至少一个主网关设备和多个副网关设备，所述主网关设备包括蜂窝移动通讯接口；

所述主网关设备通过所述蜂窝移动通讯接口与运营商网络通信连接，所述多个副网关设备通过电力线与所述主网关设备通信连接；

所述主网关设备，用于获取运营商网络中的网络业务数据，并向所述多个副网关设备发送所述网络业务数据；

所述副网关设备，用于接收所述网络业务数据，并向用户设备发送所述网络业务数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主网关设备还包括第一网关控制器和第一数据处理器；

所述第一网关控制器，所述第一网关控制器与所述蜂窝移动通讯接连接；所述第一数据处理器与所述第一网关控制器连接；

所述第一网关控制器，用于确定所述网络业务数据对应的目标设备；

所述数据处理器，用于向所述目标设备发送所述网络业务数据；

其中，所述目标设备包括所述副网关设备和用户设备。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主网关设备还包括第一电力线通信模块；

所述第一电力线通信模块与所述第一网关控制器连接；

所述第一电力线通信模块，用于将所述网络业务数据转换为电力线载波信号；

所述第一数据处理器，用于向所述副网关设备发送所述电力线载波信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述主网关设备还包括语音接口和语音处理器；

所述语音接口与所述第一网关控制器连接；所述语音处理器分别与所述语音接口、所述第一网关控制器连接；

所述语音接口，用于接收或发送语音业务数据；

所述语音处理器，用于将所述语音业务数据转换为网络业务数据；

所述语音接口包括多个外部交换站FXS接口。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主网关设备还包括以太网接口，用于所述主网关设备通过所述以太网接口与用户设备之间的通信；

所述以太网接口包括多个局域网LAN接口。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述主网关设备还包括无线保真WIFI模块，用于所述主网关设备通过所述WIFI模块与用户设备之间的通信。

7.根据权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，所述副网关设备包括第二网关控制器和第二数据处理器；

所述第二数据处理器与所述第二网关控制器连接；

所述第二网关控制器，用于控制所述副网关设备中各个部件接收或发送网络业务数据；

所述第二数据处理器，用于对所述网络业务数据进行数据处理。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述副网关设备还包括扩展模块；

所述扩展模块分别与所述第二网关控制器和所述第二数据处理器连接，用于所述副网关设备通过所述扩展模块进行业务扩展。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述副网关设备还包括第二电力线通信模块；

所述第二电力线通信模块与所述第二网关控制器连接；

所述第二电力线通信模块，用于将所述网络业务数据转换为电力线载波信号；

所述第二数据处理器，用于向所述主网关设备发送所述电力线载波信号。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述副网关设备还包括入网按键；

所述入网按键与所述第二网关控制器连接，用于开启或关闭所述副网关设备。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主网关设备和所述副网关设备均包括电源模块；

所述电源模块，用于向所述主网关设备和所述副网关设备供电。

Images