CN214154540U - 5g智能网关设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种5G智能网关设备，包括：主控模组，5G模组，所述5G模组与所述主控模组相连；网口模组，所述网口模组与所述主控模组相连；用于供电的电源模组，所述电源模组内配置有PoE模块，所述PoE模块与所述网口模组相连以用于提供PoE供电。无需有线接入即可满足高速网络接入需求，此外功能丰富，还可以接入有线网络实现有线和5G网络的智能切换，避免断网的烦恼，并提供PoE功能，适用于各种使用场景，满足不同的用户需求。

Description

5G智能网关设备

技术领域

本实用新型涉及网关设备领域，具体的涉及一种5G智能网关设备。

背景技术

网关设备是多个网络间提供数据转换服务的计算机系统或设备。现有的网关设备都是通过有线网络来实现数据交互，但是目前部分独栋企业或者户外应急场所，光纤入户困难，布线成本太高，常规的有线网关设备无法满足需求。

目前，我国的移动通信技术的发展得到了前所未有的提升，特别是现阶段我国4G通信已经基本实现了完全化覆盖，而如今5G通信网络也已经在很多城市地区建立完成，我国正处于5G通信技术高速覆盖的时期。目前部分网关设备配置有4G模块，可以无需连接光纤直接通过4G连接基站进行网络接入，但是4G网络的速率较慢，无法满足高速网络接入的需求。此外这些4G网关设备都不具备PoE供电功能，在接入无线AP等设备时还需要配置额外的供电设备给无线AP供电，不能同时满足POE供电及AP管理的功能需求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种5G智能网关设备，能够满足无光纤场所的高速网络接入需求，并且还具备PoE供电功能。

根据本实用新型实施例的一种5G智能网关设备，包括：主控模组，5G模组，所述5G模组与所述主控模组相连；网口模组，所述网口模组与所述主控模组相连；用于供电的电源模组，所述电源模组内配置有PoE模块，所述PoE模块与所述网口模组相连以用于提供PoE供电。

根据本实用新型实施例的5G智能网关设备，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式通过5G模组连接5G基站，5G网络的速度比4G大幅度提高，在光纤入户困难或布线成本太高的场所可以满足高速网络接入需求。并且通过网口模组也可以接入有线网络，实现5G网络和有线网络的双重切换，既能满足高速的上网需求又省去因线路问题的断网烦恼。此外通过电源模组内的PoE模块给网口模组提供了PoE供电功能，无线AP直接接入网口模组即可进行正常工作，无需额外配置供电设备，能够同时满足POE供电及AP管理的功能需求。

根据本实用新型的一些实施例，所述5G模组包括5G通信模块、天线和SIM卡槽，所述SIM卡槽和天线分别与所述5G通信模块相连，所述5G通信模块与所述主控模组相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述5G通信模块的型号为MH5000-31。

根据本实用新型的一些实施例，所述电源模组还包括电源接口、隔离DC-DC模块和降压稳压器，所述电源接口分别连接隔离DC-DC模块和PoE模块的输入端，所述隔离DC-DC模块的输出端连接所述降压稳压器的输入端，所述降压稳压器用于提供低压工作电源。

根据本实用新型的一些实施例，所述网口模组包括PHY模块、网络变压器和多个RJ45网口，所述主控模组与所述PHY模块相连，所述PHY模块通过网络变压器与多个所述RJ45网口相连，所述PoE模块通过网络变压器与多个所述RJ45网口相连以用于提供PoE供电。

根据本实用新型的一些实施例，所述PHY模块包括第一PHY芯片和第二PHY芯片，多个所述RJ45网口分为两组，所述第一PHY芯片和第二PHY芯片分别与所述主控模组相连，所述第一PHY芯片通过网络变压器连接一组RJ45网口，所述第二PHY芯片通过网络变压器连接另一组RJ45网口，所述第一PHY芯片和第二PHY芯片通过任意一个RJ45网口进行级联。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一PHY芯片的型号为RTL8367S，所述第二PHY芯片的型号为RTL8370N-VB。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控模组包括CPU、flash和DDR内存，所述flash和DDR内存分别连接所述CPU，所述CPU分别与5G模组和网口模组相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述CPU的型号为MT7622B。

根据本实用新型的一些实施例，所述主控模组还包括与所述CPU连接的USB接口。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中5G智能网关设备的硬件框图。

附图标号

主控模组100、CPU110、flash120和DDR内存130、USB接口140、5G模组200、5G通信模块210、天线220、SIM卡槽230、网口模组300、第一PHY芯片310、第二PHY芯片320、网络变压器330、RJ45网口340、电源模组400、PoE模块410、电源接口420、隔离DC-DC模块430、降压稳压器440。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参考图1，一种5G智能网关设备，包括：主控模组100、5G模组200、网口模组300和电源模组400，5G模组200与主控模组100相连以连接5G基站从而接入移动网络，网口模组300与主控模组100相连，通过网口模组300接入网线提供数据交互，电源模组400给各个元器件供电。

其中，主控模组100包括CPU110、flash120和DDR内存130，还包括用于调试的USB接口140，USB接口140、flash120和4Gbit的DDR3内存130分别连接CPU110，flash120内存储网关设备的运行程序。优选的，本实施例中CPU110的型号为MT7622B，内嵌Dual-core ARM，最高工作频率可达1.35GHZ，搭配4Gbit的DDR3内存空间，拥有强大的处理及运算能力。运行时，主控程序烧录在串行闪存flash120中，上电后由CPU110调取后在DDR内存130中运行，本实施例中的主控程序采用常规的网关程序，本申请不涉及对网关设备主控程序的改进。

5G模组200包括5G通信模块210、天线220和SIM卡槽230，SIM卡槽230和天线220分别与5G通信模块210相连，5G通信模块210通过USB3.0接口与CPU110相连。SIM卡槽230插入5G SIM卡后，5G通信模块210即可通过天线220与5G基站通信，然后通过USB3.0接口与CPU110通信。优选的，本实施例中5G通信模块210采用海思的MH5000-31，支持NSA和SA双模组网，并向下兼容2G/3G/4G网络，支持全网通；最高下行可达2Gbps，上行速度可达230Mbps，满足高速网络接入的需求。

其中，电源模组400包括PoE模块410、电源接口420、隔离DC-DC模块430和降压稳压器440，电源接口420连接电源适配器接入53.5V直流输入电源，电源接口420分别连接隔离DC-DC模块430和PoE模块410的输入端，给隔离DC-DC模块430和PoE模块410供电，DC-DC模块430将电压从53.5V转换成12V后，再经直流开关电源组成的降压稳压器440转换成对应的电压给主控模组100、网口模组300中的PHY模块和5G模组200供电，隔离DC-DC模块430的输出端连接降压稳压器440的输入端。

网口模组300提供有线网络通信功能，其包括PHY模块、网络变压器330和多个RJ45网口340，其中PHY模块包括第一PHY芯片310和第二PHY芯片320，RJ45网口340分为两组共13个，第一PHY芯片310通过RGMII和SGMII接口与CPU110相连，第一PHY芯片310向下扩展5个RJ45网口340，第二PHY芯片320向下扩展8个千兆网口，第一PHY芯片310和第二PHY芯片320通过其中一个RJ45网口340进行级联，实现相互通信，优选的，本实施例中第一PHY芯片310的型号为RTL8367S，第二PHY芯片320的型号为RTL8370N-VB。

外部网络的非屏蔽双绞线接入RJ45网口340，其中一个RJ45网口340可以作为WAN口接入有线网络实现有线接入互联网，此时CPU110可以关闭5G模组200，节约流量。PoE模块410通过网络变压器330与8个RJ45网口340相连，使8个RJ45网口具备PoE供电功能，可以给内网设备供电。优选的，本实施例中PoE模块410的型号为IP808AR。

本实施例中的CPU工作模式可分为5G模式和非5G模式。

在非5G模式下，软件在13个RJ45网口340中指定一个WAN口，一般为非PoE口，其余网口则为LAN口。该网关设备通过WAN口与外网通信，通过10个LAN口连接内网设备，其中8个LAN口提供PoE功能，可以给内网设备供电。

当WAN口没有插入网线或由于其他原因，WAN口网络不通时，CPU110能检测到此状态并切换到5G模式。在此模式下，CPU110通过USB3.0与5G模块通信，5G模块则通过天线与基站通信，如此代替WAN口与外网通信。这两种模式也可以通过页面设置。

综上所述，本实用新型实施例在无需有线接入即可满足高速网络接入需求，此外功能丰富，还可以接入有线网络实现有线和5G网络的智能切换，避免断网的烦恼，还提供PoE和AC功能，适用于各种使用场景，满足不同的用户需求。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种5G智能网关设备，其特征在于，包括：

主控模组(100)，

5G模组(200)，所述5G模组(200)与所述主控模组(100)相连；

网口模组(300)，所述网口模组(300)与所述主控模组(100)相连；

用于供电的电源模组(400)，所述电源模组(400)内配置有PoE模块(410)，所述PoE模块(410)与所述网口模组(300)相连以用于提供PoE供电。

2.根据权利要求1所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述5G模组(200)包括5G通信模块(210)、天线(220)和SIM卡槽(230)，所述SIM卡槽(230)和天线(220)分别与所述5G通信模块(210)相连，所述5G通信模块(210)与所述主控模组(100)相连。

3.根据权利要求2所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述5G通信模块(210)的型号为MH5000-31。

4.根据权利要求1所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述电源模组(400)还包括电源接口(420)、隔离DC-DC模块(430)和降压稳压器(440)，所述电源接口(420)分别连接隔离DC-DC模块(430)和PoE模块(410)的输入端，所述隔离DC-DC模块(430)的输出端连接所述降压稳压器(440)的输入端，所述降压稳压器(440)用于提供低压工作电源。

5.根据权利要求1所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述网口模组(300)包括PHY模块、网络变压器(330)和多个RJ45网口(340)，所述主控模组(100)与所述PHY模块相连，所述PHY模块通过网络变压器(330)与多个所述RJ45网口(340)相连，所述PoE模块(410)通过网络变压器(330)与多个所述RJ45网口(340)相连以用于提供PoE供电。

6.根据权利要求5所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述PHY模块包括第一PHY芯片(310)和第二PHY芯片(320)，多个所述RJ45网口(340)分为两组，所述第一PHY芯片(310)和第二PHY芯片(320)分别与所述主控模组(100)相连，所述第一PHY芯片(310)通过网络变压器(330)连接一组RJ45网口(340)，所述第二PHY芯片(320)通过网络变压器(330)连接另一组RJ45网口(340)，所述第一PHY芯片(310)和第二PHY芯片(320)通过任意一个RJ45网口(340)进行级联。

7.根据权利要求6所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述第一PHY芯片(310)的型号为RTL8367S，所述第二PHY芯片(320)的型号为RTL8370N-VB。

8.根据权利要求1所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述主控模组(100)包括CPU(110)、flash(120)和DDR内存(130)，所述flash(120)和DDR内存(130)分别连接所述CPU(110)，所述CPU(110)分别与5G模组(200)和网口模组(300)相连。

9.根据权利要求8所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述CPU(110)的型号为MT7622B。

10.根据权利要求8所述的5G智能网关设备，其特征在于：所述主控模组(100)还包括与所述CPU(110)连接的USB接口(140)。

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