一种多模式网络接入设备的制作方法

本实用新型涉及无线通信技术领域，特别涉及一种多模式网络接入设备。

背景技术：

互联网是一个能够相互交流沟通，相互参与的互动平台，用户能够通过网络接入设备建立互联网连接，进行网上冲浪。连接互联网的方式多种多样，对于普通家庭用户来说，可以通过不止一种方式连接到互联网，但现有的网络接入设备通常只局限于一种网络接入方式，因此在用户不便于采用某种方式上网或由于某些外部因素导致该种方式无法施行时，会导致用户在需要时无法上网，或用户需要通过其他网络接入设备重新建立网络连接，不利于用户的上网体验。

技术实现要素：

(一)实用新型目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本实用新型提供了以下技术方案。

(二)技术方案

本实用新型公开了一种多模式网络接入设备，包括：处理器芯片以及与所述处理器芯片电连接的DSL模块、LTE模块和WAN模块；

所述DSL模块、所述LTE模块和所述WAN模块中的至少一个通过自身接口受控地与外网通信连接；

所述处理器芯片包括接入选择单元，以及网速检测单元和/或网络质量检测单元，所述接入选择单元根据所述网速检测单元和/或所述网络质量检测单元检测的数据从所述LTE模块、所述DSL模块和所述WAN模块中选择一个并接入用户网络。

一种可能的实施方式中，所述DSL模块包括：ADSL单元和/或VDSL单元。

一种可能的实施方式中，该多模式网络接入设备还包括PCIe插槽，所述LTE模块安装于所述PCIe插槽，通过PCIe总线与所述处理器芯片电连接。

一种可能的实施方式中，所述PCIe插槽还装有与所述LTE模块电连接的SIM卡插槽。

一种可能的实施方式中，所述PCIe插槽通过USB总线与所述处理器芯片电连接。

一种可能的实施方式中，该设备还包括WiFi模块，所述WiFi模块包括：

至少一个2.4G无线单元，和/或

至少一个5G无线单元，和/或

至少一个2.4G/5G双频并发无线单元。

一种可能的实施方式中，所述WiFi模块通过PCIe总线与所述处理器芯片电连接。

一种可能的实施方式中，所述WiFi模块还包括：射频前端模块、信号汇集单元以及多个天线，所述射频前端模块与所述WiFi模块中相应的无线单元电连接，所述信号汇集单元与所述射频前端模块以及所述多个天线电连接。

一种可能的实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：至少一个以太网模块，每个所述以太网模块包括与所述处理器芯片连接的网络变压器，每个所述网络变压器与相应的信息插座连接。

一种可能的实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：LAN模块，所述LAN模块与所述处理器芯片电连接。

一种可能的实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：SLIC模块，所述SLIC模块包括SLIC电路，所述SLIC电路分别与所述处理器芯片以及VoIP网络连接。

一种可能的实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：flash存储器，所述flash存储器与所述处理器芯片电连接。

一种可能的实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：DDR3内存，所述DDR3内存与所述处理器芯片电连接。

(三)有益效果

本实用新型提供的多模式网络接入设备，具有如下有益效果：

1、能够通过DSL、LTE或WAN的方式连接外部网。

2、能够选择出最优的接入方式或预先设定网络接入优先级，以保证用户的网络连接条件持续处于最佳水平。

3、能够连接局域网，以及拨打网络电话。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本实用新型，而不能理解为对本实用新型的保护范围的限制。

图1是本实用新型提供的多模式网络接入设备第一实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

需要说明的是：在附图中，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。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本文中的模块、单元或组件的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，在实际实现时可以有其他的划分方式，例如多个模块和/或单元可以结合或集成于另一个系统中。作为分离部件说明的模块、单元、组件在物理上可以是分开的，也可以是不分开的。作为单元显示的部件可以是物理单元，也可以不是物理单元，即可以位于一个具体地方，也可以分布到网格单元中。因此可以根据实际需要选择其中的部分或全部的单元来实现实施例的方案。

下面参考图1详细描述本实用新型提供的多模式网络接入设备的第一实施例。本实施例主要应用于用户接入外网，能够选择出最优的接入方式或预先设定网络接入优先级，以保证用户的网络连接条件持续处于最佳水平。

如图1所示，本实施例提供的多模式网络接入设备主要包括有：处理器芯片，以及与处理器芯片电连接的DSL模块、LTE模块和WAN模块。

DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线路)是以电话线为传输介质的传输技术组合。DSL接入方案无需对电话线路进行改造，可以充分利用可以已经被大量铺设的电话用户环路，大大降低额外的开销，利用铜缆电话线提供更高速率的因特网接入。该多模式网络接入设备通过DSL模块与户内电话线路连接，并通过电话线路接入外网。具体的，DSL使用两个独立的频带，称为上行和下行频带。上行频带用于从用户终端到电话中心局的通信，下行频带用于从电话中心局到用户终端的通信。用户终端发出的信号经DSL Modem编码后，通过电话线传到电信局，之后还会通过一个信号识别/分离器，如果是语音信号就传到电话交换机上，如果是数字信号就接入互联网，以实现拨打电话以及网上冲浪。

LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)和MIMO(Multi-Input&Multi-Output，多输入多输出)等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率，支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，容量和覆盖也显著提升。该多模式网络接入设备还能通过LTE模块接入外网。具体的，LTE模块按功能分为射频单元、数字基带单元和电源单元，还可以包括时钟电路、复位电路等功能性电路，为各单元提供时钟信号和复位信号等。LTE模块采用PCIe Mini Card物理接口与主板连接，射频连接采用U.FL-R-SMT-1(80)50ohm与天线连接，可以使得用户终端具有无线通信功能，能够连接到全球任何一个LTE运营商网络。通过FDD-LTE、TDD-LTE、TD-SCDMA、HSPA、UMTS、WCDMA、EVDO、EDGE、GPRS、GSM实现高速数据连接以及定位服务，广泛适用于移动宽带接入场景。

WAN(Wide Area Network，广域网)也称远程网，通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。WAN网的通信子网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。该多模式网络接入设备还能通过WAN模块接入外网。

DSL模块、LTE模块和WAN模块中的至少一个通过自身接口受控地与外网通信连接。DSL模块、LTE模块和WAN模块可以均通过自身配备的接口与外网连接，也可以只有DSL模块通过自身配备的接口与外网连接，或者只有LTE模块和WAN模块通过自身配备的接口与外网连接。因此，在用户终端与外网建立通信连接时，需要有上述三种模块中的至少一种模块能够随时与外网连接，以使用户终端能够随时上网，并且，在通常情况下，上述三种模块都能够通过各自的链路随时与外网连接，以使用户终端能够根据情况从中主动或被动选择一种联网方式进行上网。

处理器芯片包括接入选择单元，还包括网速检测单元和/或网络质量检测单元，接入选择单元根据网速检测单元和/或网络质量检测单元检测的数据从LTE模块、DSL模块和WAN模块中选择一个并接入用户网络。

若在用户终端建立外网通信连接之前，只有DSL模块能够联网，LTE模块和WAN模块均不具备联网条件，则处理器芯片直接选择DSL模块建立网络连接。

若在用户终端建立外网通信连接之前，上述三种模块均能够实现联网，则此时需要对三种模块的联网方式进行选择，选择其中一种模块并以该模块相应的方式进行联网。选择的情况有以下几种：

1、处理器芯片只包括网速检测单元，则在用户终端建立外网通信连接之前，处理器芯片通过网速检测单元检测上述多种模块的网络数据传输速度，根据瞬时网络数据传输速度或短时间内的网络数据传输速度，选择其中网络速度最快的一个模块，并通过该模块建立网络连接，以保证用户上网时能够快速交互网络数据。

2、处理器芯片只包括网络质量检测单元，则在用户终端建立外网通信连接之前，处理器芯片通过网络质量检测单元检测上述多种模块的网络连接质量，根据瞬时网络连接稳定情况或短时间内的网络连接稳定情况，选择其中网络连接最稳定的一个模块，并通过该模块建立网络连接，以保证用户上网时保证网络连接的稳定，减少网络中断的情况发生。

3、处理器芯片包括网速检测单元和网络质量检测单元，则在用户终端建立外网通信连接之前，处理器芯片通过网络质量检测单元检测上述多种模块的网络连接质量，同时也通过网络质量检测单元检测上述多种模块的网络连接质量，并同时根据瞬时网络数据传输速度或短时间内的网络数据传输速度，以及瞬时网络连接稳定情况或短时间内的网络连接稳定情况，综合考虑并排出各模块的网络优先级，根据网络优先级的高低选择出一种连接方式最优的模块，并通过该模块建立网络连接，以满足用户上网时对网络的要求。上述综合考虑的方式可以是：若网速最快的模块和网络质量最好的模块是同一模块，则该模块网络优先级最高，若网速最快的模块和网络质量最好的模块不是同一模块，则可以根据预先设定的需求来排定网络优先级，或者根据各模块之间网速快慢的差距和网络质量好坏的差距来排定网络优先级。

需要说明的是，在上述三种情况中，用户均可以预先对该多模式网络接入设备进行设置，自行排定各模块的网络优先级，在之后用户需要联网时，多模式网络接入设备会按照上述预先设定的网络优先级来依次尝试建立网络连接，直到联网成功。

上述处理器芯片可以采用VSPM340型号的SOC芯片(系统级芯片)。具体的，处理器芯片VSPM340提供6个千兆以太网数据接口，其中包括5个内部集成的千兆以太网端口物理层以及1个RGMII(精简千兆介质独立接口)，支持基于广域网的IPv4和IPv6单播、组播和广播业务流统计，通过软件可配置任意一个千兆以太网端口物理层作为WAN模块的接入端口。

可以理解的是，该多模式网络接入设备还包括电源模块，用于为设备及其包括的各模块供电。

在一种实施方式中，DSL模块包括：ADSL单元和/或VDSL单元。ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)，即非对称数字用户线路，属于DSL技术的一种，ADSL提供的上行和下行带宽不对称，并采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。ADSL主要面对家庭，VDSL主要面对企业。VDSL(Very High Speed Digital Subscriber Line)，即超高速数字用户线路，是一种非对称DSL技术。VDSL技术采用频分复用原理，数据信号和电话音频信号使用不同的频段，互不干扰，上网的同时可以拨打或接听电话。

DSL模块可以同时包括ADSL单元和VDSL单元，以在用户终端通过DSL模块上网时，可以根据自身对数据传输速率、选线比、传输方式和工作频带等的需求来选择ADSL方式或VDSL方式。

在一种实施方式中，该设备配备有PCIe插槽。PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)是一种高速串行计算机扩展总线标准，PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽。上述LTE模块安装于该多模式网络接入设备的PCIe插槽，通过PCIe总线与处理器芯片电连接。

在一种实施方式中，PCIe插槽还装有与LTE模块电连接的SIM卡插槽。SIM卡插槽内插有SIM卡时，LTE模块配合SIM卡进行网络连接。

在一种实施方式中，PCIe插槽通过USB总线与处理器芯片电连接。特别的，VSPM340型号的处理器芯片支持USB3.0和USB2.0，本实施例中的PCIe插槽通过USB2.0与处理器芯片电连接。

在一种实施方式中，该多模式网络接入设备还包括WiFi模块，用户终端可以通过WiFi模块与多模式网络接入设备通信连接，进而接入外部网络。WiFi模块可以只包括一个或多个2.4G无线单元，以使用户通过2.4G频段上网。WiFi模块也可以只包括一个或多个5G无线单元，以使用户通过5G频段上网。WiFi模块还可以包括一个或多个2.4G/5G双频并发无线单元，以使用户可以自由选择通过2.4G频段或5G频段上网。其中，2.4G无线单元可以采用AR9381型号的芯片，2.4G/5G双频并发无线单元可以采用QCA9880型号的芯片。

在一种实施方式中，WiFi模块通过PCIe总线与处理器芯片电连接。其中，WiFi模块包括的各无线单元可以通过不同的PCIe总线与处理器芯片连接。例如，WiFi模块包括一个2.4G无线单元和一个2.4G/5G双频并发无线单元，则2.4G无线单元通过PCIe0线路与处理器芯片连接，2.4G/5G双频并发无线单元通过PCIe1线路与处理器芯片连接。

在一种实施方式中，如图1所示，WiFi模块还包括：射频前端模块、信号汇集单元以及多个天线。射频前端模块(Front End Module，FEM)与WiFi模块中相应的无线单元电连接，信号汇集单元(Combiner)与射频前端模块以及多个天线(Ant1、Ant2……)电连接。图1中的FEM为射频前端模块，Combiner为信号汇集单元，Ant为天线。

WiFi模块中的各无线单元与相应的射频前端模块连接，独立的射频前端模块可以覆盖更多的频带，提高WiFi的线性度，即2.4G无线单元与专属于2.4G无线单元的射频前端模块连接，5G无线单元与专属于5G无线单元的射频前端模块连接。各射频前端模块均与信号汇集单元连接，并通过多个天线将无线网络信号发出，用户终端接收天线发出的信号以接收网络数据，天线还接收用户终端发来的信号，进而实现无线网络交互。若WiFi模块同时包括2.4G频段以及5G频段的无线单元，则天线在用户选择2.4G频段时收发2.4G信号，在用户选择5G时收发5G信号。

在一种实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：一个或多个以太网模块，以太网模块用于有线网络数据传输。每个以太网模块包括与处理器芯片连接的网络变压器，每个网络变压器与相应的信息插座连接。网络变压器主要有信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离等作用。信息插座通常安装于墙面上，以便于计算机等设备的移动。特别的，本实施例中的信息插座采用RJ45连接器，并且网络变压器通过MDI接口与处理器芯片电连接。

在一种实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：LAN模块，LAN模块与处理器芯片电连接。LAN(Local Area Network，局域网)是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。特别的，本实施例中的LAN模块采用无线LAN模块。通过配置LAN模块，可以使用户终端通过该多模式网络接入设备的LAN模块实现局域网内的文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。

在一种实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：SLIC模块，SLIC模块包括SLIC电路，SLIC电路分别与处理器芯片以及VoIP网络连接。SLIC(Subscriber Line Interface Circuit)，即用户线接口电路，其作用是实现各种用户线与交换机之间的连接。SLIC电路将一个经过平衡的二线传输通路(即通向用户电话机的通路和来自用户电话机的通路)与一个未经平衡的四线传输通路(即电话局之间的通路)相连接。SLIC电路具有多种功能，包括编解码(Codec)、电池馈电、过电压保护、产生振铃、发出信号、混合、定时等。

VoIP(Voiceover Internet Protocol)简而言之就是将模拟信号数字化，以数据封包的形式在IP网络上做实时传递。VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务，如统一消息业务、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电话视频会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。该多模式网络接入设备通过SLIC模块实现语音信号的数模转换并将信号送到处理器芯片实现语音信号的IP化，从而实现IP电话功能。

如图1所示，本实施例中的SLIC电路采用Le9642芯片，并且SLIC电路通过RJ11接口与VoIP网络连接。电话线接口为RJ11形式，并且SLIC电路的接口设置为两线电话线接口，其中一路用于VoIP网络电话，如图1所示，SLIC模块连接有两路电话线接口，一路为RJ11A，另一路为RJ11B，其中，RJ11B与VoIP网络连接。

可以理解的是，SLIC模块还包括编解码单元和混合单元。编解码单元利用编码器和解码器(CODEC)以及滤波器，完成话音信号的模数与数模交换，以与数字交换机的数字交换网络接口。混合单元(即Hybrid单元)用于进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。具体的，SLIC电路能够提供普通电话机的接口，支持普通电话机的通话及信令功能。用户A的模拟话音被传送至SLIC电路的编解码单元，编解码单元将模拟话音数字化并传送至处理器芯片进行压缩，再通过IP网络传到用户B的处理器芯片进行解压缩，解压缩后的数字话音再通过编解码单元转换为模拟话音，最终送到用户B的话机。

在一种实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：flash存储器，flash存储器与处理器芯片电连接。flash存储器又称闪存，用于该多模式网络接入设备的配置信息、操作系统等数据的长期存储。特别的，本实施例中的flash存储器采用Nand-flash存储器。Nand-flash存储器是flash存储器的一种，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。

在一种实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：DDR3内存，DDR3内存与处理器芯片电连接。其中，DDR3是一种计算机内存规格。DDR3内存用于该多模式网络接入设备的配置信息、操作系统等数据的临时存储。

在一种实施方式中，该多模式网络接入设备还包括：RC滤波电路。RC滤波电路与处理器芯片电连接，允许全双工数据传输。通过RC滤波电路反馈传送受到阻塞的信号，同时也接收被允许的信号。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。