CN218387928U - 多功能通信电路和多功能通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能通信电路和多功能通信设备，所述电路包括：无源光纤通信模块、第一WIFI通信模块、第二WIFI通信模块、4G通信模块和5G通信模块，所述无源光纤通信模块包括第一控制单元，第一WIFI通信模块包括第二控制单元，所述第二WIFI通信模块包括第三控制单元，4G通信模块包括第四控制单元，5G通信模块包括第五控制单元；所述第一控制单元的第一PCIE接口连接所述第二控制单元，所述第一控制单元的第二PCIE接口连接所述第三控制单元，所述第一控制单元的第一以太网接口连接所述第四控制单元，所述第一控制单元的第二以太网接口连接所述第五控制单元。本申请有效减少器件使用量，降低网络部署成本。

Description

多功能通信电路和多功能通信设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种多功能通信电路和多功能通信设备。

背景技术

PON是一种典型的无源光纤网络，其采用光纤作为通信传输介质接入网络，已经逐渐取代了传统网线入户的入网形式。降低了网线铜金属的成本。PON+WIFI可以实现WIFI通信，PON+4G可以实现4G通信， PON+5G可以实现5G通信。

但是，当前的通信设备，通常wifi通信设备、4G信设备、5G信设备都是独立的通信设备。因此，在为应用环境部署wifi、4G和5G通信时，需要部署三种独立的设备，该部署方式不仅存在部署成本高的问题，而且存在占用面积大、功耗大、部署复杂等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种多功能通信电路和多功能通信设备。

本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一个实施例提供一种多功能通信电路，所述电路包括：无源光纤通信模块、第一WIFI通信模块、第二WIFI通信模块、4G通信模块和5G通信模块，所述无源光纤通信模块包括第一控制单元，第一WIFI 通信模块包括第二控制单元，所述第二WIFI通信模块包括第三控制单元， 4G通信模块包括第四控制单元，5G通信模块包括第五控制单元；

所述第一控制单元的第一PCIE接口连接所述第二控制单元，所述第一控制单元的第二PCIE接口连接所述第三控制单元，所述第一控制单元的第一以太网接口连接所述第四控制单元，所述第一控制单元的第二以太网接口连接所述第五控制单元。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，所述第一WIFI通信模块还包括第一射频收发单元和第一天线单元，第一射频收发单元位于所述第二控制单元和所述第一天线单元之间；所述第一天线单元还连接所述第三控制单元。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，所述第一射频收发单元包括至少两个型号为SKY85717的芯片。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，所述4G通信模块还包括第二射频收发单元和第二天线单元；

所述第二射频收发单元包括第一功率放大器、第一低噪声放大器、第一耦合器和第一射频开关，所述第一功率放大器的信号接收端连接所述第四控制单元，所述第一功率放大器的信号输出端连接所述第一耦合器的信号接收端，所述第一耦合器的第一信号输出端连接所述第一射频开关的射频发送端，所述第一射频开关的收发端连接所述第二天线单元，所述第一射频开关的射频接收端连接所述第一低噪声放大器的信号接收端，所述第一低噪声放大器的信号输出端连接所述第四控制单元；

所述第二射频收发单元还包括第二功率放大器、第二低噪声放大器、第二耦合器和第二射频开关，所述第二功率放大器的信号接收端连接所述第四控制单元，所述第二功率放大器的信号输出端连接所述第二耦合器的信号接收端，所述第二耦合器的信号输出端连接所述第二射频开关的射频发送端，所述第二射频开关的收发端连接所述第二天线单元，所述第二射频开关的射频接收端连接所述第二低噪声放大器的信号接收端，所述第二低噪声放大器的信号输出端连接所述第四控制单元；

所述第一耦合器的第二信号输出端和所述第二耦合器的第二信号输出端均连接所述第四控制单元。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，所述5G通信模块还包括基带处理单元、第三射频收发单元和第三天线单元；所述基带处理单元包括基带处理器和射频前端处理器，所述基带处理器位于所述第五控制单元和所述射频前端处理器之间；

第三射频收发单元位于所述射频前端处理器和所述第三天线单元之间。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，所述基带处理器包括型号为FSM10056的芯片，所述射频前端处理器包括型号为SDR9000的芯片，所述第三射频收发单元包括型号为SKY66318的芯片。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，还包括电压转换模块，所述电压转换模块的输入端用于连接供电端，所述电压转换模块的控制端连接所述第一控制单元；

所述无源光纤通信模块的第一用电端、所述第一WIFI通信模块的第一用电端、所述第二WIFI通信模块的第一用电端、所述4G通信模块的第一用电端和所述5G通信模块的第一用电端均连接所述电压转换模块的第一输出端；

所述无源光纤通信模块的第二用电端、所述第一WIFI通信模块的第二用电端、所述第二WIFI通信模块的第二用电端、所述4G通信模块的第二用电端和所述5G通信模块的第二用电端均连接所述电压转换模块的第二输出端；

所述5G通信模块的第三用电端和所述4G通信模块的第三用电端均连接所述电压转换模块的第三输出端；

所述5G通信模块的第四用电端和所述4G通信模块的第四用电端均连接所述电压转换模块的第四输出端。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，还包括：PON接口和LAN 接口，所述PON接口和所述LAN接口设置在无源光纤通信模块上。

本实用新型实施例所述的多功能通信电路，所述第一控制单元包括型号为EN7526G的芯片，所述第二控制单元包括型号为MT7612E的芯片，所述第三控制单元包括型号为MT7592的芯片，所述第四控制单元包括型号为FSM9016的芯片和型号为FRT8930的芯片，所述第五控制单元包括型号为LS1043的芯片。

本实用新型的另一个实施例提供一种多功能通信设备，所述设备包括上述实施例所述的多功能通信电路。

本实用新型的实施例具有如下优点：

本实施例公开的多功能通信电路高度集成，充分利用了第一控制单元自带的网口，可以减少了一个交换机单元，否则外部还需要使用一个交换机实现无源光纤通信模块1、4G通信模块4和5G通信模块5的互联。本实施例有效减少器件使用量，降低网络部署成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本申请实施例提供一种多功能通信电路的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供另一种多功能通信电路的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供一种多功能通信电路的4G通信模块结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供另一种多功能通信电路的5G通信模块结构示意图。

主要元件符号说明：

1-无源光纤通信模块；2-第一WIFI通信模块；3-第二WIFI通信模块；4-4G 通信模块；5-5G通信模块；6-电压转换模块；7-供电端；11-第一控制单元； 21-第二控制单元；22-第一射频收发单元；23-第一天线单元；31-第三控制单元；41-第四控制单元；42-第二射频收发单元；43-第二天线单元；51-第五控制单元；52-基带处理单元；53-第三射频收发单元；54-第三天线单元； 421-第一功率放大器；422-第一耦合器；423-第一射频开关；424-第一低噪声放大器；425-第二功率放大器；426-第二耦合器；427-第二射频开关；428- 第二低噪声放大器；521-基带处理器；522-射频前端处理器。

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。

请参见图1，本申请的一个实施例，提供一种多功能通信电路，该电路包括：无源光纤通信模块1、第一WIFI通信模块2、第二WIFI通信模块3、4G通信模块4和5G通信模块5，无源光纤通信模块1包括第一控制单元11，第一WIFI通信模块2包括第二控制单元21，第二WIFI通信模块 3包括第三控制单元31，4G通信模块4包括第四控制单元41，5G通信模块5包括第五控制单元51。

其中，第一控制单元11的第一PCIE接口连接第二控制单元21，第一控制单元11的第二PCIE接口连接第三控制单元31，第一控制单元11的第一以太网接口连接第四控制单元41，第一控制单元11的第二以太网接口连接第五控制单元51。

示例性的，第一控制单元11包括型号为EN7526G的芯片，该型号为 EN7526G的芯片可提供无源光纤网络(PON，Passive Optical Network)，包括两个PCIE接口和四个太网接口。其中，以太网接口(Ethernet)可以实现与4G通信模块4和5G通信模块5的互联。EN7526G还采用EN7570提供一个serdes接口，实现PON通信。

示例性的，第一WIFI通信模块2支持5G WIFI通信，第二控制单元 21包括型号为MT7612E的芯片，第二WIFI通信模块3支持2G WIFI通信，第三控制单元31包括型号为MT7592的芯片，第一WIFI通信模块2和第二WIFI通信模块3可以实现同时支持802.11n2*2的无线WIFI和 802.11ac2*2的无线WIFI。

值的说明的是，型号为MT7592的芯片具有更高集成度，集成了TX方向的信号功率放大器(PA，Power Amplifier)、RX方向的低噪声放大器 (LNA，Low Noise Amplifier)和T/R switch。其中，TX表示发送数据，RX表示接收数据。可以有效降低整个多功能通信电路复杂度。

示例性的，4G通信模块4支持4G LTE(Long Term Evolution，长期演进)通信，第四控制单元41包括型号为FSM9016的芯片和型号为FRT8930 的射频收发芯片，型号为FSM9016的芯片和型号为FRT8930的芯片集成第四控制单元41，使得第四控制单元41具有集成度较高，功耗低，成本较低的优势，并且实现单载波2*2MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)的4G LTE。包括型号为FSM9016的芯片和型号为FRT8930的射频收发芯片的第四控制单元41实现4G LTE基带处理。配置4G emmc flash和1GB DDR3实现FSM9016处理器基本处理功能。FRT8930提供DPD 功能，极大提高功率放大器的工作效率，降低功率放大器的部分功耗。 FSM9016可以外接AR8033(PHY)实现以太网通信，AR8033输出的MDIO信号与第一控制单元11的以太网接口互联。

示例性的，5G通信模块5支持5G LTE(Long Term Evolution，长期演进)通信，第五控制单元51包括型号为LS1043的芯片。LS1043可以外接 AR8033(phy)实现以太网通信。AR8033输出的MDIO信号与PON处理器 (EN7526G)的Ethernet接口互联。

进一步的，请参见图2，第一WIFI通信模块2还包括第一射频收发单元22和第一天线单元23，第一射频收发单元22位于第二控制单元21和第一天线单元23之间；第一天线单元23还连接第三控制单元31。第一 WIFI通信模块2和第二WIFI通信模块3共用第一天线单元23。

其中，第一射频收发单元22包括至少两个型号为SKY85717的芯片。型号为SKY85717的芯片可以实现信号放大。SKY85717是一款集成TX 方向的信号功率放大器(PA，Power Amplifier)、RX方向的低噪声放大器 (LNA，Low Noise Amplifier)和T/R switch功能的器件。其中，TX表示发送数据，RX表示接收数据。

进一步的，请参见图3，4G通信模块4还包括第二射频收发单元42 和第二天线单元43。

其中，第二射频收发单元42包括第一功率放大器421、第一低噪声放大器424、第一耦合器422和第一射频开关423，第一功率放大器421的信号接收端连接第四控制单元41，第一功率放大器421的信号输出端连接第一耦合器422的信号接收端，第一耦合器422的第一信号输出端连接第一射频开关423的射频发送端，第一射频开关423的收发端连接第二天线单元43，第一射频开关423的射频接收端连接第一低噪声放大器424的信号接收端，第一低噪声放大器424的信号输出端连接第四控制单元41。

其中，第二射频收发单元42还包括第二功率放大器425、第二低噪声放大器428、第二耦合器426和第二射频开关427，第二功率放大器425的信号接收端连接第四控制单元41，第二功率放大器425的信号输出端连接第二耦合器426的信号接收端，第二耦合器426的信号输出端连接第二射频开关427的射频发送端，第二射频开关427的收发端连接第二天线单元 43，第二射频开关427的射频接收端连接第二低噪声放大器428的信号接收端，第二低噪声放大器428的信号输出端连接第四控制单元41。

第一功率放大器421、第一低噪声放大器424、第二功率放大器425和第二低噪声放大器428可以实现信号的放大，可以根据不同频段选用不同的放大器件。

第一耦合器422的第二信号输出端和第二耦合器426的第二信号输出端均连接第四控制单元41。

4G通信模块4还包括型号为WGR7640的芯片，可以实现与GPS卫星同步，获取同步信号和同步时间信息。

进一步的，请参见图2和图4，5G通信模块5还包括基带处理单元 52、第三射频收发单元53和第三天线单元54；基带处理单元52包括基带处理器521和射频前端处理器522，基带处理器521位于第五控制单元51 和射频前端处理器522之间，第三射频收发单元53位于射频前端处理器522 和第三天线单元54之间。

示例性的，基带处理器521包括型号为FSM10056的芯片，射频前端处理器522包括型号为SDR9000的芯片，第三射频收发单元53包括型号为SKY66318的芯片。FSM10056与LS1043通过PCIE互联，实现对5G基带的控制。FSM10056与SDR9000之间采用QLINK互联，实现对射频收发的控制。SDR9000作为射频前端处理器522，是一个支持多BAND射频收发器，支持3GPP Rel15 5G NR sub-6GHz；支持上行256QAM和下行 256QAM；支持2X2 MIMO。SKY66318系列高效率功放芯片，可以实现 24dbm天线端口输出功率，保证收发距离。

进一步的，请参见图2，多功能通信电路还包括电压转换模块6，电压转换模块6的输入端用于连接供电端7，电压转换模块6的控制端连接第一控制单元11。

其中，无源光纤通信模块1的第一用电端、第一WIFI通信模块2的第一用电端、第二WIFI通信模块3的第一用电端、4G通信模块4的第一用电端和5G通信模块5的第一用电端均连接电压转换模块6的第一输出端；无源光纤通信模块1的第二用电端、第一WIFI通信模块2的第二用电端、第二WIFI通信模块3的第二用电端、4G通信模块4的第二用电端和5G通信模块5的第二用电端均连接电压转换模块6的第二输出端；5G通信模块 5的第三用电端和4G通信模块4的第三用电端均连接电压转换模块6的第三输出端；5G通信模块5的第四用电端和4G通信模块4的第四用电端均连接电压转换模块6的第四输出端。

电压转换模块6的第一输出端可以提供5v电压，电压转换模块6的第二输出端可以提供3.3v电压，电压转换模块6的第三输出端可以提供1.8v 电压，电压转换模块6的第四输出端可以提供3.7v电压，电压转换模块6 的输入端用于连接供电端7可以为电压转换模块6提供12v电压。

电压转换模块6采用一颗供电芯片为无源光纤通信模块1、第一WIFI通信模块2、第二WIFI通信模块3、4G通信模块4和5G通信模块5供电，有效减少电源芯片数量，降低多功能通信电路的研发成本。

本实施例公开的多功能通信电路高度集成，充分利用了第一控制单元 11自带的网口，可以减少了一个交换机单元，否则外部还需要使用一个交换机实现无源光纤通信模块1、4G通信模块4和5G通信模块5的互联。本实施例有效减少器件使用量，降低网络部署成本，还通过高度集成降低功耗，通过优化供电方案，共用供电芯片，提高供电效率，降低功耗5W。

需要说明的是，上述芯片型号并不是唯一的，上述各个型号的芯片可以使用同功能芯片进行替换。

本申请的另一个实施例，还提出一种多功能通信设备，该多功能通信设备包括本申请上述实施例所述的多功能通信电路。

该多功能通信设备的无源光纤通信模块1一直工作并作为与核心网通信的接口单元，因此，无源光纤通信模块1的第一控制单元11作为主控制器，可以通过其GPIO控制电压转换模块6，以实现对4G通信模块4和5G通信模块5工作状态的控制。

示例性的，多功能通信设备上电时，无源光纤通信模块1的第一控制单元11(EN7526G)首先启动工作，其次启动第一WIFI通信模块2和第二 WIFI通信模块3，再次启动4G通信模块4，最后启动5G通信模块5。如此延迟启动，降低系统对电源的冲击。

示例性的，无源光纤通信模块1的第一控制单元11(EN7526G)作为核心控制器，首先完成FLASH初始化，保证程序可以正常加载。其次完成 GPIO初始化，保证对4G通信模块4和5G通信模块5的供电电源处于关闭状态。再次完成serdes初始化，保证PON接口联通核心网，实现与核心网的数据通信。完成PCIE接口的初始化，开启第一WIFI通信模块2和第二WIFI通信模块3。

本申请公开的多功能通信设备可以应用在场景多为商场、饭店等人员密集场所。而商场通常在22:00至次日8时停止营业，饭店在23:00以后处于人员稀少时间段。此时通常不再需要4G通信模块4和5G通信模块5提供服务。因此可以在此时间段关闭4G通信模块4和5G通信模块5。

本实施例可以根据实际接入基站用户数以及当前时间信息，判断环境用户数，可以在人流量大的情况下开启4G通信模块4和5G通信模块5，以分担周围4G基站和5G基站的用户数，保证用户的上网体验，并且通过动态控制多功能通信设备的4G通信模块4和5G通信模块5的运行状态，可以降低多功能通信设备的功耗。

Claims (10)

1.一种多功能通信电路，其特征在于，所述电路包括：无源光纤通信模块、第一WIFI通信模块、第二WIFI通信模块、4G通信模块和5G通信模块，所述无源光纤通信模块包括第一控制单元，所述第一WIFI通信模块包括第二控制单元，所述第二WIFI通信模块包括第三控制单元，所述4G通信模块包括第四控制单元，所述5G通信模块包括第五控制单元；

所述第一控制单元的第一PCIE接口连接所述第二控制单元，所述第一控制单元的第二PCIE接口连接所述第三控制单元，所述第一控制单元的第一以太网接口连接所述第四控制单元，所述第一控制单元的第二以太网接口连接所述第五控制单元。

2.根据权利要求1所述的多功能通信电路，其特征在于，所述第一WIFI通信模块还包括第一射频收发单元和第一天线单元，第一射频收发单元位于所述第二控制单元和所述第一天线单元之间；所述第一天线单元还连接所述第三控制单元。

3.根据权利要求2所述的多功能通信电路，其特征在于，所述第一射频收发单元包括至少两个型号为SKY85717的芯片。

4.根据权利要求1所述的多功能通信电路，其特征在于，所述4G通信模块还包括第二射频收发单元和第二天线单元；

所述第二射频收发单元包括第一功率放大器、第一低噪声放大器、第一耦合器和第一射频开关，所述第一功率放大器的信号接收端连接所述第四控制单元，所述第一功率放大器的信号输出端连接所述第一耦合器的信号接收端，所述第一耦合器的第一信号输出端连接所述第一射频开关的射频发送端，所述第一射频开关的收发端连接所述第二天线单元，所述第一射频开关的射频接收端连接所述第一低噪声放大器的信号接收端，所述第一低噪声放大器的信号输出端连接所述第四控制单元；

所述第二射频收发单元还包括第二功率放大器、第二低噪声放大器、第二耦合器和第二射频开关，所述第二功率放大器的信号接收端连接所述第四控制单元，所述第二功率放大器的信号输出端连接所述第二耦合器的信号接收端，所述第二耦合器的信号输出端连接所述第二射频开关的射频发送端，所述第二射频开关的收发端连接所述第二天线单元，所述第二射频开关的射频接收端连接所述第二低噪声放大器的信号接收端，所述第二低噪声放大器的信号输出端连接所述第四控制单元；

所述第一耦合器的第二信号输出端和所述第二耦合器的第二信号输出端均连接所述第四控制单元。

5.根据权利要求1所述的多功能通信电路，其特征在于，所述5G通信模块还包括基带处理单元、第三射频收发单元和第三天线单元；所述基带处理单元包括基带处理器和射频前端处理器，所述基带处理器位于所述第五控制单元和所述射频前端处理器之间；

第三射频收发单元位于所述射频前端处理器和所述第三天线单元之间。

6.根据权利要求5所述的多功能通信电路，其特征在于，所述基带处理器包括型号为FSM10056的芯片，所述射频前端处理器包括型号为SDR9000的芯片，所述第三射频收发单元包括型号为SKY66318的芯片。

7.根据权利要求1所述的多功能通信电路，其特征在于，还包括电压转换模块，所述电压转换模块的输入端用于连接供电端，所述电压转换模块的控制端连接所述第一控制单元；

所述无源光纤通信模块的第一用电端、所述第一WIFI通信模块的第一用电端、所述第二WIFI通信模块的第一用电端、所述4G通信模块的第一用电端和所述5G通信模块的第一用电端均连接所述电压转换模块的第一输出端；

所述无源光纤通信模块的第二用电端、所述第一WIFI通信模块的第二用电端、所述第二WIFI通信模块的第二用电端、所述4G通信模块的第二用电端和所述5G通信模块的第二用电端均连接所述电压转换模块的第二输出端；

所述5G通信模块的第三用电端和所述4G通信模块的第三用电端均连接所述电压转换模块的第三输出端；

所述5G通信模块的第四用电端和所述4G通信模块的第四用电端均连接所述电压转换模块的第四输出端。

8.根据权利要求1所述的多功能通信电路，其特征在于，还包括：PON接口和LAN接口，所述PON接口和LAN接口设置在无源光纤通信模块上。

9.根据权利要求1至8任一项所述的多功能通信电路，其特征在于，所述第一控制单元包括型号为EN7526G的芯片，所述第二控制单元包括型号为MT7612E的芯片，所述第三控制单元包括型号为MT7592的芯片，所述第四控制单元包括型号为FSM9016的芯片和型号为FRT8930的芯片，所述第五控制单元包括型号为LS1043的芯片。

10.一种多功能通信设备，其特征在于，所述设备包括权利要求1至9任一项所述的多功能通信电路。

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