專利名稱：支持多種接入方式的寬帶無線接入設備的制作方法
技術領域：
該實用新型用于解決多種短距離無線網絡接入廣域網絡的問題，即可使多種短 距離無線通信網絡中的數據及語音終端通過本寬帶無線接入設備，接入到公眾移動 通信網，PSTN電話網，以及Internet,實現不同網絡的數據共享，隸屬于無線接入 設備的技術領域。
背景技術：
圍繞可移動設備如何接入異構網絡以及部分固定設備如何實現海量無線數據通 信這些基本問題，人們提出了多種無線接入技術標準。目前國際上已提出的短距離 無線接入標準主要有以IEEE 802. 11系列為代表的無線局域網技術；以IEEE 802. 15 和藍牙(Bluetooth)為代表的無線個域網技術及以IEEE 802. 16和WiMax為代表的 無線城域網(WMAN， Wireless Metropolitan Area Network) <>
無線網絡在很多實際應用場合代替了有線網絡成為互聯網接入的最后一跳。這 些無線網絡和因特網連接起來成為異構網絡，它為用戶提供盡可能高的數據接入和 盡可能健壯的網絡接入。
公眾移動通信網絡的優(yōu)點是覆蓋范圍廣，但是它的數據傳輸速率低，而且通信 費用較高；作為一種有廣闊前景的技術，無線局域網(WLAN， Wireless Local Area Network)正越來越受人關注。目前市場上取得成功的WLAN有IEEE的802. llx和 ETSI的HiperLAN。這兩種標準的WLAN是面向數據的無線局域網，數據業(yè)務能力強， 工作于免許可證的頻段，建網成本低，布網簡單，但是，WLAN的覆蓋范圍小，只能 提供短距離(100米左右)的覆蓋。無線傳感器網絡比較成熟的標準是Zigbee協議， 可以在國防，農業(yè)等場景下實現低成本靈活的網絡覆蓋和環(huán)境監(jiān)測。將它們之間實 現互通與融合就可以實現優(yōu)勢互補,將可以可以實現多重疊多交叉的無線網絡覆蓋， 為用戶提供較為理想的通信環(huán)境，應用前景廣闊。
發(fā)明內容
發(fā)明目的本實用新型的目的是提供一種支持多種接入方式的無線接入方案，
可以實現常見短距離無線網絡，如IEEE 802. llb/g、藍牙以及ZigBee等到多種廣 域網絡的數據及語音接入，實現不同網絡的數據共享和多種Internet的接入方式。
技術方案本實用新型是一種支持多種接入方式的寬帶無線接入設備，由信號 接收部分，信號處理部分和信號輸出部分所組成，
該設備包括嵌入式核心模塊、通信設備接口以及通信模塊；嵌入式核心模塊包 括微處理器、易失存儲器、閃存、復位管理、CF卡插槽、數據緩沖模塊、以太網收 發(fā)模塊、耦合器及插座、USB接口、調試串口、四線串口；而通信模塊包含PSTN 模塊、藍牙模塊以及可選的802.11b/g無線網卡、Zigbee模塊；其中PSTN模塊和藍 牙模塊分別通過串口與微處理器相連，微處理器分別通過地址線和數據線與易失存 儲器、閃存、復位管理、數據緩沖模塊、以太網收發(fā)模塊、802.11b/g無線網卡相連， 而數據緩沖模塊則通過數據線與CF卡插槽相連，以太網收發(fā)模塊通過數據線與耦 合器及插座相連并最終連接到局域網內。
PSTN模塊和藍牙模塊的"TXD、 RXD"端對應接微處理器的"RXDO、 TXDO" 和"RXD1、 TXD1"端。易失存儲器的"A0 A8"號引腳分別與微處理器的"135 143" 號引腳相連。閃存的"DQ0 DQ15"端分別與微處理器的"179~182、 185 187、 190~198"號引腳相連。
有益效果該實用新型具有如下優(yōu)點
1、 在展廳、會場，醫(yī)用、學校等一些室內外應用場合只需一個接入設備，就可
使裝備IEEE 802. llb/g網卡或藍牙數據傳輸模塊的移動終端訪問局域網，進而訪問
國際互聯網；
2、 可以實現無線傳感器網絡監(jiān)控數據的實時傳輸，及時將獲取的數據反饋給控 制中心；
3、 可以支持藍牙語音終端與PSTN的互連互通，實現基于藍牙技術的無繩電話 解決方案；
4、 可作為基于ZigBee的無線傳感器網絡接入外網(包括蜂窩網與Internet 網)的網關；
5、 提供了多種接入國際互聯網的模式，有強大的外延性數據通信；
6、 采用微波頻段的無線通信，可穿透電介質，不受非金屬障礙物影響；
7、 低成本、低功耗。


圖l是本實用新型的總體結構框圖。其中有微處理器l，易失存儲器2，閃存 3，復位管理4， CF卡插槽5，數據緩沖模塊6，以太網收發(fā)模塊7，耦合器及插座8， USB接口9，調試串口IO， 4線串口11， PSTN模塊12,藍牙模塊13。
圖2是本實用新型的應用場景的示意圖。
圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
接入設備電路框圖
該設備由可選通信模塊、嵌入式平臺組成，可選通信模塊用于調制解調；嵌入 式平臺采用嵌入式Liruix操作系統，以微處理器為核心，數據寄存器和閃存作為外 圍電路，通信模塊各自對應的協議棧和以太網協議棧運行在該平臺之上。
接入設備應用場景
寬帶無線接入設備可以通過網線或無線網卡與本地局域網相連，由此可與國際 互聯網相連；用戶的各種終端設備，如手機、PDA、筆記本電腦、打印機及傳真機等， 都可以通過該寬帶無線接入設備實現數據的交互、共享，進而通過與國際互聯網的 連接實現本地多個網絡的外延通信。
該設備包括嵌入式核心模塊、通信設備接口以及通信模塊；嵌入式核心模塊包 括微處理器l、易失存儲器2、閃存3、復位管理4、 CF卡插槽5、數據緩沖模塊6、 以太網收發(fā)模塊7、耦合器及插座8、 USB接口9、調試串口 10、四線串口 11;而 通信模塊包含PSTN模塊12、藍牙模塊13以及可選的802.11b/g無線網卡、Zigbee 模塊；其中PSTN模塊12和藍牙模塊13分別通過串口與微處理器1相連，微處理 器1分別通過地址線和數據線與易失存儲器2、閃存3、復位管理4、數據緩沖模塊 6、以太網收發(fā)模塊7、 802.11b/g無線網卡相連，而數據緩沖模塊6則通過數據線與
CF卡插槽5相連，以太網收發(fā)模塊7通過數據線與耦合器及插座8相連并最終連接 到局域網內。
電路原理圖
圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10是該實用新型的電路原理圖， 其中主要包括微處理器l，易失存儲器2，閃存3，復位管理4， CF卡插槽5，數 據緩沖模塊6，以太網收發(fā)模塊7，耦合器及插座8， USB接口9，調試串口IO， 4 線串口ll， PSTN模塊12，藍牙模塊13。
本實用新型(寬帶無線接入設備)有機地結合了嵌入式技術和多網融合技術， 并且整合了多個無線通信網絡，在為多個無線移動互聯設備提供接入功能的同時， 也提供了多種接入方式，主要內容在于具體實現的電路，其電路構成框圖如圖l所 示。
其中藍牙模塊13包括基帶(后端)和射頻(2.4G前端)兩個部分，主要實現 了無線傳輸功能，建立起客戶終端與接入設備的無線連接。
嵌入式平臺的核心是微處理器l，其外圍電路包括易失存儲器2和閃存3，其中 易失存儲器用于暫時存儲一些臨時數據；閃存3相當于電腦中的硬盤，里面安裝了 Linux操作系統(包括TCP/IP協議棧、PPP協議、路由協議等)和藍牙核心協議棧 (包括邏輯鏈路控制和適配協議、電纜替代協議、服務發(fā)現協議等)、以及串口仿 真驅動。
復位管理4用于手動復位，也可用于監(jiān)視電壓，電壓過低復位；以太網收發(fā)模 塊7用于傳輸微處理器1和局域網之間的數據；USB接口用于實現USB終端設備(如 無線網卡)的連接；PSTN模塊可以接入公眾電話網。
圖1中的藍牙模塊通過串口與嵌入式平臺相連，為用戶提供了數據通信的空中 接口，實現了無線移動互聯功能，使得終端用戶通過該空中接口接入嵌入式網關平 臺后，可以進一步接入國際互聯網。其具體的工作原理是接入設備在藍牙協議桟 中電纜替代協議提供的模擬串口上疊加點到點協議和TCP/IP等網絡層協議，自己則 作為點到點協議服務器，而把配備藍牙模塊的客戶終端設備作為點到點協議的客戶 端，為其提供無線接入局域網的服務。
具體工作過程為當客戶終端想要訪問國際互聯網或相互訪問時，首先由終端
設備發(fā)出與接入設備的建鏈請求，接入設備接受該請求后，終端與接入設備之間建 立起無線的傳輸信道，接入設備有完整的網絡配置，分別屬于多個通信子網的不同 的接入終端，在接入國際互聯網后是國際互聯網的終端。該寬帶多網融合網關設備， 即該發(fā)明的核心接入設備，可以完成連接在其上的多個通信終端的數據交換，而多 個通信終端分屬多個不同的通信子網，實現了多個通信子網的有機融合。
其應用場景如圖2所示，分屬多個通信子網的通信終端都可以通過寬帶無線接 入設備接入外網，外網包括通過局域網或網線接入的國際互聯網，通過GPRS模塊接 入的國際互聯網，通過PSTN通信模塊接入的公眾電話網絡。
實施例1
1、 西門子GPRS通信模塊+Atmel公司出品的微處理器AT91RM9200的實施例 微處理器1采用Atmel公司出品的AT91RM9200實現，易失存儲器2采用Hynix
公司生產的HY57V561620，復位管理5用美信公司的MAX708實現，以以太網收發(fā)模 塊7用英特爾公司的LXT971實現。 實施例2
2、 CSR藍牙+微控制器模塊的實施例
藍牙模塊13，微處理器l，數據緩沖模塊6和閃存3均用CSR公司生產的單片 藍牙模塊BC02實現；其余電路與1中相同。
權利要求1、一種支持多種接入方式的寬帶無線接入設備，其特征在于該設備包括嵌入式核心模塊、通信設備接口以及通信模塊；嵌入式核心模塊包括微處理器(1)、易失存儲器(2)、閃存(3)、復位管理(4)、CF卡插槽(5)、數據緩沖模塊(6)、以太網收發(fā)模塊(7)、耦合器及插座(8)、USB接口(9)、調試串口(10)、四線串口(11)；而通信模塊包含PSTN模塊(12)、藍牙模塊(13)以及可選的802.11b/g無線網卡、Zigbee模塊；其中PSTN模塊(12)和藍牙模塊(13)分別通過串口與微處理器(1)相連，微處理器(1)分別通過地址線和數據線與易失存儲器(2)、閃存(3)、復位管理(4)、數據緩沖模塊(6)、以太網收發(fā)模塊(7)、802.11b/g無線網卡相連，而數據緩沖模塊(6)則通過數據線與CF卡插槽(5)相連，以太網收發(fā)模塊(7)通過數據線與耦合器及插座(8)相連并最終連接到局域網內。
2、 根據權利要求1所述的支持多種接入方式的寬帶無線接入設備，其特征 在于PSTN模塊(12)和藍牙模塊(13)的"TXD、 RXD"端對應接微處理器(1)的"RXDO、 TXDO"禾口 "RXD1、 TXD1"端。
3、 根據權利要求1所述的支持多種接入方式的寬帶無線接入設備，其特征 在于易失存儲器(2)的"A0 A8"號引腳分別與微處理器(1)的"135 143" 號引腳相連。
4、 根據權利要求1所述的支持多種接入方式的寬帶無線接入設備，其特征 在于閃存(3)的"DQ0 DQ15"端分別與微處理器(1)的"179~182、 185-187、 190-198"號引腳相連。
專利摘要支持多種接入方式的寬帶無線接入設備是一種可以使單個或多個數據及語音終端，實現Internet/PSTN/GPRS三種廣域網絡的接入。該設備由可選通信模塊、嵌入式平臺組成，通信模塊主要包含PSTN模塊、藍牙模塊以及可選的IEEE802.11b/g網卡、Zigbee模塊；嵌入式平臺包括微處理器、易失存儲器、閃存、電源、核心板插口、CF卡插槽、數據緩沖模塊、以太網收發(fā)模塊、耦合器及插座、USB接口、調試串口、四線串口、八線串口；其中PSTN模塊和藍牙模塊分別通過串口與微處理器相連，微處理器分別與易失存儲器、閃存、電源、復位管理、數據緩沖模塊、以太網收發(fā)模塊、IEEE 802.11b/g無線網卡相連，而數據緩沖模塊則與CF卡插槽相連。
文檔編號H04B5/02GK201207653SQ20082003191
公開日2009年3月11日 申請日期2008年3月4日 優(yōu)先權日2008年3月4日
發(fā)明者夏瑋瑋, 宋鐵成, 崔亞楠, 朱立鋒, 沈連豐, 牟中平, 靜 胡 申請人:熊貓電子集團有限公司;東南大學