移动随身WiFi设备和无线通信系统的制作方法

移动随身wifi设备和无线通信系统
技术领域
1.本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种移动随身wifi设备和无线通信系统。


背景技术：

2.在相关技术中，现在有传统的随身wifi设备一般都要依赖运营商的蜂窝网络信号，将蜂窝网络信号转换为wifi信号，然后用户通过终端设备与随身wifi 设备建立wifi连接，实现终端设备在没有wifi热点的地方上网，也就是说随身wifi设备需要插入sim卡才能给用户提供wifi网络，使用成本高，用户需要额外给移动运营商支付流量费用。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了的wifi设备，可以解决相关技术中移动随身wifi设备使用运营商网络上网带来的资费高的问题。所述技术方案如下：
4.第一方面，本技术实施例提供了一种移动随身wifi设备，包括：
5.第一天线、第二天线、802.11ah模组、电源管理单元、wifi模组和电池；
6.其中，所述802.11ah模组和所述wifi模组相连，所述电源管理单元的第一电源输出端与所述802.11ah模组的电源输入端相连，所述电源管理单元的第二电源输出端与所述wifi模组的电源输入端相连，所述电源管理单元的电源输入端与所述电池的电源输出端相连；所述第一天线与所述802.11ah模组的天线端口相连，所述第二天线与所述wifi模组的天线端口相连；
7.所述电池通过所述电源管理单元分别为所述wifi模组和所述802.11ah模组提供工作电压；所述802.11ah模组通过所述第一天线接收来自无线ap的下行 802.11ah协议信号，将所述下行802.11ah信号解调为下行基带信号，将所述下行基带信号发送给所述wifi模组，所述wifi模组将所述下行基带信号调制为下行wifi信号，以及通过所述第二天线将所述下行wifi信号发送给终端设备；
8.所述wifi模组通过所述第二天线接收来自所述终端设备的上行wifi信号，将所述上行wifi信号解调为上行基带信号，将所述上行基带信号发送给所述 802.11ah模组，所述802.11ah模组将所述上行基带信号调制成上行802.11ah信号，通过所述第一天线向所述无线ap发送所述上行802.11ah信号。
9.第二方面，本技术提供了一种无线通信系统，包括：包括上述至少一个移动随身wifi设备、无线ap和终端设备；
10.其中，所述无线ap接收来自所述移动随身wifi设备的上行802.11ah信号，将所述上行802.11ah信号转换为上行以太网信号，通过以太网接口向互联网发送所述上行以太网信号；接收来自所述互联网的下行以太网信号，将所述下行以太网信号转换为下行802.11ah信号，以及向所述移动随身wifi设备发送所述下行802.11ah信号。
11.本技术一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
12.无线ap和移动随身wifi设备基于802.11ah协议建立无线连接，移动随身 wifi设备作为无线ap的中继设备，二者均工作在subg频段，具有有传输距离远、穿墙能力强的优点，可以连接较远距离的移动随身wifi设备，移动随身 wifi设备通过现有的2.4g频段或5g频段为终端设备提供上网功能，无需插入 sim卡，降低用户上网的资费。在各终端设备进行保密区域的自组网时，各个终端设备可以不接入公网，因此能保障用户数据的安全性和私密性。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
14.图1是本实用新型实施例提供的无线通信系统的结构框图；
15.图2是本实用新型提供的移动随身wifi设备和无线ap的结构示意图；
16.图中：1、应用服务器；2、无线ap；3、移动随身wifi设备；41～4n：终端设备；21、以太网模组；22、802.11ah模组；23、电源管理单元；24、射频天线； 31、802.11ah模块；32、wifi模组；33、电源管理单元；34、电池；35第一天线；36、第二天线。
具体实施方式
17.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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
18.请参阅图1，本实用新型提供实施例的一种无线通信系统的结构示意图，无线通信系统包括：应用服务器1、无线ap2、移动随身wifi设备3和终端设备 41～4n，n为大于或等于1的整数，应用服务器1部署在互联网中。
19.其中，无线ap2内置有以太网模组和802.11ah模组，移动随身wifi设备内置有802.11ah模组和wifi模组，无线ap和移动随身wifi设备通过802.11ah 协议进行通信。各个终端设备通过现有的2.4g或5g wifi协议与移动随身wifi 设备通信。无线ap2和部署在互联网中的应用服务器1基于以太网协议进行通信。终端设备41～4n可以为移动终端，例如：手机、平板、智能可穿戴设备等，也可以为固定终端，例如：个人计算机、工作站或笔记版电脑等。
20.移动随身wifi设备通过2.4g或5g的wifi协议与移动随身wifi设备建立 wifi连接，为各个终端设备提供上网功能。移动随身wifi设备还设置有信号强度指示灯和电量指示灯，信号强度指示灯用于显示与无线ap2之间的信号强度，例如：采用点亮的指示灯的数量来表示信号强度或指示灯不同的颜色来表示电信号强度；移动随身wifi设备通过内置的锂电池供电，电量指示灯用于指示移动随身wifi设备的电量情况，例如：采用点亮的指示灯的数量来表示剩余电量或指示灯不同的颜色来表示剩余电量。
21.参见图2所示，移动随身wifi设备3包括：802.11ah模块31、wifi模组 32、电源管理单元33、电池34、第一天线35和第二天线36。
22.其中，上述部件的连接关系为：802.11ah模组31和wifi模组相连32，例如：
802.11ah模组31和wifi模组32之间通过usb(universal serial bus，通用串行总线)接口或sdio(secure digital input and output，安全数字输入输出) 接口进行有线连接。电源管理单元33的第一电源输出端与802.11ah模组31的电源输入端相连，电源管理单元33的第二电源输出端与wifi模组32的电源输入端相连，电源管理单元33的电源输入端与电池33的电源输出端相连；第一天线35与802.11ah模组31的天线端口相连，第二天线36与wifi模组32的天线端口相连。
23.上述部件的工作流程包括：电池34通过电源管理单元33分别为wifi模组和802.11ah模组提供工作电压，例如：电池34提供5v的输出电压，电源管理单元33将5v的输出电压转换为两路3.3v的输出电压分别提供给802.11ah模组 31和wifi模组32；802.11ah模组31通过第一天线35接收来自无线ap2的下行802.11ah协议信号，将下行802.11ah信号解调为下行基带信号，将下行基带信号发送给wifi模组32，wifi模组32将下行基带信号调制为下行wifi信号，以及通过第二天线将下行wifi信号发送给终端设备；下行wifi信号可以为2.4g 频段的wifi信号或5g频段的wifi信号。
24.wifi模组32通过第二天线36接收来自终端设备的上行wifi信号，将上行wifi信号解调为上行基带信号，将上行基带信号发送给802.11ah模组31， 802.11ah模组31将上行基带信号调制成上行802.11ah信号，通过第一天线35 向无线ap2发送上行802.11ah信号。
25.在一个或多个可能的实施例中，电池34为锂电池组，例如：电池11为多个18650电池，具有可充电功能。电池34通过电源管理单元33分别为wifi模组32和802.11ah模组31提供工作电压，工作电压的电压值可以为3.3v。在电源管理单元33检测到移动随身wifi设备处于休眠状态时，可以停止为上述两个模组供电，休眠状态是指未传输数据的时长超过预设时长时切换的状态。
26.在一个或多个可能的实施例中，wifi模组32包括2.4g wifi模组和/或 5gwifi模组，即支持传输2.4g频段的wifi信号和/或5g频段的wifi信号，以便支持不同wifi协议的终端设备的上网。
27.参见图2所示，无线ap2包括：以太网模组21、802.11ah模组22、电源管理单元23和射频天线24。其中，上述部件的连接关系为：以太网模组21设置有以太网接口，例如：以太网接口为rj45接口，以太网模组21通过以太网接口与互联网中的应用服务器1相连。电源管理单元23分别与802.11ah模组22 和以太网模组21相连，802.11ah模组22与以太网模组21相连。无线ap22通过外接电源供电，电源管理单元23将外接电源的输入电压转换为各个部件的工作电压，例如：将外接电源输入的5v的电压转换为供以太网模组21和802.11ah 模组22工作的3.3v的电压。无线ap2在上电后进行初始化，初始化包括射频参数的校正等过程，然后通过以太网模组21与应用服务器1建立通信连接，然后通过802.11ah模组22与移动随身wifi设备3中的802.11ah模组31建立基于 802.11ah的无线连接。
28.在一个或多个可能的实施例中，以太网模组21和802.11ah模组22之间通过rmii(reduced media independent interface，简化媒体独立)接口相连。另外，移动随身wifi设备还可以内置现有的sim卡模组，在一定的条件(例如：距离无线ap距离超过预设值或用户执行切换指令)下通过运营商的网络给终端设备提供上网功能。
29.其中，无线ap2和移动随身wifi设备基于802.11ah协议建立无线连接，二者均工作在subg频段，具有有传输距离远、穿墙能力强的优点，可以连接较远距离的移动随身wifi设
备，移动随身wifi设备通过现有的2.4g频段或5g 频段为终端设备提供上网功能，无需插入sim卡，降低用户上网的资费。
30.实施本技术的实施例，无线ap和移动随身wifi设备基于802.11ah协议建立无线连接，移动随身wifi设备作为无线ap的中继设备，二者均工作在subg 频段，具有有传输距离远、穿墙能力强的优点，可以连接较远距离的移动随身 wifi设备，移动随身wifi设备通过现有的2.4g频段或5g频段为终端设备提供上网功能，无需插入sim卡，降低用户上网的资费。在各终端设备进行保密区域的自组网时，各个终端设备可以不接入公网，因此能保障用户数据的安全性和私密性。
31.本技术实施例提供的无线ap2和无线除包括上述的部件之外，还可以包括：用于容纳各个部件的壳体、显示屏和输入装置(例如：键盘、鼠标或触摸屏) 等。