用于无线互联网的双WiFi设备和使用双WiFi设备的无线互联网系统 |
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| 申请号 | CN201210232327.2 | 申请日 | 2012-07-05 | 公开(公告)号 | CN102869031B | 公开(公告)日 | 2015-12-02 |
| 申请人 | LG优普乐株式会社; | 发明人 | 洪准杓; 吴承炫; 郑尤然; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种用于无线互联网的双无线保真设备以及使用双无线保真设备的无线互联网系统。无线互联网系统包括：双WiFi设备，其包括 信号 输入单元、信号转换单元、信号耦合单元和信号输出单元，该信号输入单元包括用于分别输入从移动通信中继装置的分离器输出的多个移动通信信号的多个输入端口和用于输入以太网信号的输入端口，信号转换单元用于将输入的以太网信号至少转换为多个WiFi信号，信号耦合单元用于将多个输入的移动通信信号分别耦合到由信号转换单元转换的多个WiFi信号，并且信号输出单元用于通过多个输出端口分别输出由信号耦合单元耦合的多个耦合信号；同轴线缆；以及天线。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于无线互联网的双无线保真WiFi设备，所述双WiFi设备包括： |
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| 说明书全文 | 用于无线互联网的双WiFi设备和使用双WiFi设备的无线互联网系统 技术领域[0001] 本发明涉及一种无线互联网系统，并且更具体地，涉及一种用于无线互联网的双无线保真（WiFi）设备，其可以通过使用移动通信中继系统来更高效地执行安装、维护、管理等等。本发明还涉及使用用于无线互联网的WiFi设备的无线互联网系统。 背景技术[0002] 通常，无线互联网服务包括无线局域网（LAN）、作为便携式互联网的无线宽带（Wibro）、演进数据优化CDMA2000（EV-DO）等等。 [0003] 这些服务中的无线LAN被称为无线保真（WiFi）或无线LAN，其符合电子电气工程师协会（IEEE）802.11x1999标准。在无线LAN中，接入点（AP）连接到有线LAN并且移动终端、笔记本电脑等等无线地连接到该AP并且连接到互联网。IEEE802标准是指由推动计算机通信网络的标准化的IEEE 802委员会开发的一系列LAN连接以及在IEEE 802标准中定义的协议。在IEEE 802标准中定义的协议的参考模型是基于开放系统互连（OSI）参考模型的层级概念，并且OSI参考模型的7层中的两个下层通常是标准化的。 [0004] 无线LAN服务使用符合IEEE 802.11b/g国际标准的2.400至2.483GHz的工业、科学和医疗设备（ISM）频带（未允许频带）；因此，无线LAN服务与其它通信服务存在频率干扰并且由于低输出而具有窄的覆盖。 [0005] 虽然具有2.4GHz频带的无线LAN服务被局限在室内和热点处并且具有窄的覆盖，但是这样的无线LAN系统可以容易地与互联网互锁并且利用符合国际标准的系统规格来产生和提供。因此，无线LAN系统的使用已经由于廉价、高速数据传输等等的优点而得到扩展，并且目前，已经为了更高速数据传输而提出了IEEE 802.11g标准和IEEE 802.11n标准。 [0006] 另外，存在IEEE 802.11a标准，其使用2.3-2.5GHz频带并且具有54Mbps的传输 速度。即，在使用2.4GHz频带的无线LAN连接中，能够使用工业、科学和医疗（ISM）频带来执行高速数据传输。然而，例如，由于半径为数十米的窄覆盖和频率干扰，使得服务区域被限于室内和热点。另外，具有2.3GHz的无线LAN连接使用允许频带用于便携式互联网服务；因此，能够在保持较宽覆盖而没有频率干扰和输出限制的同时执行高速数据传输。 [0007] 这样的无线LAN服务主要在大型书店、快餐店、咖啡店、机场、大学等等地方提供。 [0008] 随着智能电话用户的增多和作为无线LAN的WiFi的安装的增多，需要安装大量WiFiAP，并且要求WiFi安装和维护的方便性方面的效率、建立成本的减少等等。即，在现有技术中，已经提供了多个WiFi安装以获得想要的区域的覆盖。 [0009] 另外，WiFi使用公共频率并且因此具有输出限制，并且智能手机用户的数目增大，并且提供更多WiFi安装，这引起了维护、管理和安装方面的困难。 [0010] 相关申请的交叉引用 发明内容[0012] 本发明提供了一种用于无线互联网的双无线保真（WiFi）设备，其可以通过使用移动通信中继系统更高效地执行WiFi接入点（AP）的安装、维护、管理等等。本发明还提供了一种使用用于无线互联网的双WiFi设备的无线互联网系统。 [0013] 根据本发明的方面，提供了一种用于无线互联网的双无线保真（WiFi）设备，该双WiFi设备包括：信号输入单元，其包括用于分别输入多个移动通信信号的多个输入端口和用于输入以太网信号的输入端口；信号转换单元，其用于将输入的以太网信号转换为多个WiFi信号；信号耦合单元，其用于将多个输入的移动通信信号分别耦合到通过信号转换单元转换的多个WiFi信号；以及信号输出单元，其用于分别通过多个输出端口输出通过信号耦合单元耦合的多个耦合信号。 [0014] 在一个实施方式中，信号转换单元可以包括至少两个根据IEEE 802.11g标准的具有单入单出（SISO）的WiFi模块。在另一实施方式中，信号转换单元可以包括至少一个根据IEEE 802.11n标准的具有多入多出（MIMO）的WiFi模块。多个移动通 信信号中的每一个可以包括从由第二代（2G）移动通信信号、第三代（3G）移动通信信号和第四代（4G）移动通信信号组成的组中选择的至少一种信号。 [0015] 根据本发明的另一方面，提供了一种使用用于无线互联网的双无线保真（WiFi）设备的无线互联网系统，该无线互联网系统包括：双WiFi设备，其包括信号输入单元、信号转换单元、信号耦合单元和信号输出单元，该信号输入单元包括用于分别输入从移动通信中继装置的分离器输出的多个移动通信信号的多个输入端口和用于输入以太网信号的输入端口，信号转换单元用于将输入的以太网信号至少转换为多个WiFi信号，信号耦合单元用于将多个输入的移动通信信号分别耦合到由信号转换单元转换的多个WiFi信号，并且信号输出单元用于通过多个输出端口分别输出由信号耦合单元耦合的多个耦合信号；同轴线缆，其具有预定长度并且用于传输从多个输出端口中的每一个输出端口输出的耦合信号；以及天线，其安装在同轴线缆的末端并且用于辐射耦合信号。 [0016] 在一个实施方式中，双WiFi设备的信号转换单元可以包括至少两个根据IEEE802.11g标准的具有单入单出（SISO）的WiFi模块。在另一实施方式中，双WiFi设备的信号转换单元可以包括至少一个根据IEEE 802.11n标准的具有多入多出（MIMO）的WiFi模块。多个移动通信信号中的每一个可以包括从由第二代（2G）移动通信信号、第三代（3G）移动通信信号和第四代（4G）移动通信信号组成的组中选择的至少一种信号。 附图说明 [0017] 通过参考附图详细描述本发明的示例性实施方式，本发明的以上和其它特征和优点将变得更加明显，在附图中： [0018] 图1是根据本发明的实施方式的用于无线互联网的双无线保真（WiFi）设备的结构的框图； [0019] 图2中的（a）至（c）是图1中所示的用于无线互联网的双WiFi设备的外部结构的透视图； [0020] 图3是根据本发明的实施方式的使用用于无线互联网的双WiFi设备的无线互联网系统的结构的框图； [0021] 图4是根据本发明的另一实施方式的用于无线互联网的双WiFi设备的结构的框 图；以及 [0022] 图5是根据本发明的另一实施方式的用于无线互联网的双WiFi设备的结构的框图。 具体实施方式[0023] 现在将参考其中示出本发明的示例性实施方式的附图更完全地描述本发明。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在本发明的描述中，如果确定与本发明相关的通常使用的技术或结构可能不必要地使本发明的主题模糊，则将会省略该详细描述。 [0024] 图1是根据本发明的实施方式的用于无线互联网的双无线保真（WiFi）设备的结构的框图。参考图1，根据本实施方式的用于无线互联网的双WiFi设备可以包括信号输入单元110、信号转换单元130、信号耦合单元150和信号输出单元170。 [0025] 根据本实施方式的信号输入单元110可以包括用于输入第一移动通信信号的第一输入端口111、用于输入第二移动通信信号的第二输入端口112和用于输入以太网信号的第三输入端口113。在本实施方式中，信号输入单元110包括用于输入移动通信信号的两个输入端口111和112。然而，本发明的方面不限于此，并且信号输入单元110可以包括用于分别输入多个移动通信信号的多个输入端口。 [0026] 在本实施方式中，例如，第一移动通信信号和第二移动通信信号是同时共存的不同代信号。例如，第一移动通信信号可以是第二代（2G）信号，并且第二移动通信信号可以是第三代（3G）信号或者第四代（4G）信号。作为另一示例，作为通过移动通信中继装置310的分离器330分离的相同信号的第一移动通信信号和第二移动通信信号可以是同一代的单一信号（例如，2G信号、3G信号和4G信号中的一种）或不同代之间的耦合信号（例如，2G+3G信号、2G+4G信号等等）。在本实施方式中，为了解释的方便起见，作为相同信号的第一移动通信信号和第二移动通信信号是2G+4G信号。 [0027] 根据本实施方式的信号转换单元130将通过信号输入单元110的第三输入端口113输入的以太网信号转换为至少两个WiFi信号，例如，将以太网信号转换为WiFi信号以输出至少两个WiFi信号。在一个实施方式中，信号转换单元130可以包括两个或更多耦合的根据IEEE 802.11g标准的具有单入单出（SISO）的WiFi模块（或AP模块）。或者，在另一实施方式中，信号转换单元130可以包括根据IEEE 802.11n 标准的具有多入多出（MIMO）的至少一个WiFi模块或一个或多个耦合的WiFi模块。在本实施方式中，信号转换单元130可以包括两个根据IEEE 802.11g标准的WiFi模块或一个根据IEEE 802.11n标准的WiFi模块。 [0028] 根据本实施方式的信号耦合单元150将由信号输入单元110输入的多个移动通信信号分别耦合到由信号转换单元130转换的多个WiFi信号，以便于生成和输出多个耦合信号。例如，信号耦合单元150将通过信号输入单元110的第一输入端口111和第二输入端口112输入的第一和第二移动通信信号耦合到由信号转换单元130转换的两个WiFi信号以便于生成两个2G+4G+WiFi耦合信号。 [0029] 根据本实施方式的信号输出单元170通过多个输出端口分别输出由信号耦合单元150耦合的多个耦合信号。例如，信号输出单元170可以通过两个（即第一和第二）输出端口171和172分别输出由信号耦合单元150耦合的两个2G+4G+WiFi耦合信号。 [0030] 图2（a）至图2（c）是图1中所示的用于无线互联网的双WiFi设备100的外部结构的透视图。图2（a）是图1中所示的双WiFi设备100的一侧视图，并且图2（b）是图1中所示的双WiFi设备100的平面图，并且图2（c）是图1中所示的双WiFi设备100的另一侧视图。 [0031] 参考图2（a），在双WiFi设备100的一侧上，布置信号输入单元110的第一输入端口111、第二输入端口112和用于输入以太网信号的三输入端口113。在本实施方式中，第三输入端口113可以包括用于输入功率+以太网信号的输入端口113a和用于输入以太网信号的输入端口113b。 [0032] 参考图2（c），在双WiFi设备100的另一侧上，布置信号输出单元170的第一输出端口171和第二输出端口172。 [0033] 虽然已经对于按照信号输入单元110→信号转换单元130→信号耦合单元150→信号输出单元170的顺序的正向信号处理描述了参考图1和图2（a）至图2（c）描述的双WiFi设备100的元件110、130、150和170，但是也可以执行与正向方向相反的方向上的反向信号处理。例如，当执行反向信号处理时，信号输出单元170可以输入WiFi信号和移动通信信号中的至少一个，并且当输入信号是WiFi+移动通信耦合信号时，信号耦合单元150可以将输入信号分离为WiFi信号和移动通信信号，并且信号转换单元130可以将分离的WiFi信号转换为以太网信号，并且信号输入单元110可以通过第一至第三输入端口111、112和113输出转换后的以太网信号和分离的 移动通信信号。 [0034] 接下来，将描述根据本发明的当前实施方式的双WiFi设备100的操作的示例。 [0035] 首先，当第一和第二2G+4G移动通信信号被输入到信号输入单元110的第一和第二输入端口111和112并且以太网信号被输入到第三输入端口113时，信号转换单元130将输入的以太网信号转换为WiFi信号并且输出至少两个（即，第一和第二）WiFi信号。 [0036] 接下来，信号耦合单元150将从信号转换单元130输出的第一和第二WiFi信号耦合到通过信号输入单元110输入的第一和第二2G+4G移动通信信号以便于生成第一和第二2G+4G+WiFi耦合信号，并且信号输出单元170将第一和第二2G+4G+WiFi耦合信号分别输出到第一和第二输出端口171和172。 [0037] 图3是根据本发明的实施方式的使用用于无线互联网的双WiFi设备的无线互联网系统的结构的框图。根据本实施方式的无线互联网系统可以包括移动通信中继装置310、分离器330、双WiFi设备100、分离器351、同轴线缆370和天线390。 [0038] 根据本实施方式的移动通信中继装置310是用于增加终端装置（例如，移动通信网络的基站）的覆盖的装置，并且与现有的移动通信中继装置相同，因此将省略其详细描述。 [0039] 根据本实施方式的分离器330将从移动通信中继装置310输出的移动通信信号分离为多个移动通信信号。在本实施方式中，分离器330将从移动通信中继装置310输出的移动通信信号分离为第一和第二移动通信信号。 [0040] 根据本实施方式的双WiFi设备100是图1中所示的双WiFi设备100。例如，双WiFi设备100可以包括：信号输入单元110，其包括用于分别输入从移动通信中继装置310的分离器330输出的第一和第二移动通信信号的第一和第二输入端口111和112以及用于经由LAN的非屏蔽双绞线（UTP）线缆输入以太网信号的第三输入端口113；信号转换单元130，用于将通过第三输入端口113输入的以太网信号转换为至少两个WiFi信号；信号耦合单元150，用于将通过第一和第二输入端口111和112输入的第一和第二移动通信信号耦合到通过信号转换单元130转换的两个WiFi信号；以及信号输出单元170，用于将由信号耦合单元150耦合的两个耦合信号输出到两个（即第一和第二）输出端口171和172。其详细的描述可以参考上述图1和图2（a）至图2（c）。 [0041] 根据本实施方式的分离器350可以包括用于分别输入从双WiFi设备100的信号输出单元170的第一和第二输出端口171和172输出的两个移动通信+WiFi耦合信号的两个分离器351和352，并且分离器351和352中的每一个将每个输入的移动通信+WiFi耦合信号分离为多个信号并且输出这些信号。 [0042] 根据本实施方式的同轴线缆370包括将从分离器351和352输出的多个移动通信+WiFi耦合信号扩展预定长度并且发送多个通信+WiFi耦合信号的多条线缆。 [0043] 根据本实施方式的天线390安装在每个同轴线缆370的末端并且将经由多个同轴线缆370发送的多个移动通信+WiFi耦合信号辐射到外部。 [0044] 在另一实施方式中，分离器350可以与无线互联网系统分离，并且从双WiFi设备200输出的两个移动通信+WiFi耦合信号可以经由具有预定长度的每个同轴线缆370发送并且可以经由每个天线390辐射到外部。 [0045] 虽然已经对于按照移动通信中继装置310→分离器330→双WiFi设备100→分离器350→同轴线缆370→天线390的顺序的正向（即从通信系统朝向终端的方向）信号处理描述了图3中所示的无线互联网系统的元件310、330、100、350、370和390，但是也可以执行与正向相反的反向（即从终端朝向通信系统的方向）信号处理。 [0046] 接下来，将描述根据本发明的当前实施方式的使用用于无线互联网的双WiFi设备的无线互联网系统的操作的示例。 [0047] 首先，例如从移动通信中继装置310输出的2G+4G移动通信信号被分离器330分离为多个移动通信信号，例如，第一2G+4G移动通信信号和第二2G+4G移动通信信号。 [0048] 接下来，当从分离器330输出的第一和第二2G+4G移动通信信号被输入到双WiFi设备100并且以太网信号被经由LAN的UTP线缆输入到双WiFi设备200时，双WiFi设备100将输入的以太网信号转换为多个WiFi信号（例如，第一和第二WiFi信号），并且将转换后的第一和第二WiFi信号分别耦合到输入的第一和第二2G+4G移动通信信号，以生成和输出第一和第二2G+4G+WiFi耦合信号。 [0049] 接下来，分离器351和351中的每一个将从双WiFi设备100输出的第一和第二2G+4G+WiFi耦合信号分离为多个2G+4G+WiFi耦合信号，并且2G+4G+WiFi耦合信号中的每一个被经由每个同轴线缆370发送到覆盖区域并且然后从每个天线390进行辐射。 [0050] 图4是根据本发明的另一实施方式的用于无线互联网的双WiFi设备400的结构的框图。 [0051] 参考图4，用于无线互联网的双WiFi设备400可以包括信号输入单元410、信号转换单元430、信号耦合单元451和452以及信号输出单元470。 [0052] 信号输入单元410可以包括用于输入第一和第二2G/3G/4G移动通信信号的第一和第二输入端口411和412、用于输入以太网信号以太网1的第三输入端口413、用于通过到光缆的连接输入光学以太网信号的第四输入端口414以及用于输出以太网信号以太网2的输出端口415。与图1的信号输入单元110不同的是，信号输入单元410还包括第四输入端口414和输出端口415。作为以太网信号输出单元的输出端口415将通过第三输入端口413输入的以太网信号以太网1或通过第四输入端口414输入的光学以太网信号传输到另一地方以用于级联。在本实施方式中，2G/3G/4G表示通过耦合一个或多个2G、3G和4G信号获得的移动通信信号。 [0053] 信号转换单元430包括一个根据IEEE802.11n标准的具有MIMO的WiFi模块（WiFi2×2802.11n）并且具有与图1的信号转换单元130的功能类似或相同的功能。 [0054] 信号耦合单元451和452中的每一个将通过第一和第二输入端口411和412输入的第一和第二2G/3G/4G移动通信信号耦合到从信号转换单元430输出的两个2.4GHzWiFi信号以生成两个2G/3G/4G+WiFi耦合信号并且可以包括例如带通滤波器（BPF）和同向双工器。 [0055] 根据本实施方式的信号输出单元470包括用于分别输出由信号耦合单元451和452耦合的两个2G/3G/4G+WiFi耦合信号的第一和第二输出端口471和472。 [0056] 图4的双WiFi设备400可以替换为图3的使用图1的双WiFi设备100的无线互联网系统中的双WiFi设备。 [0057] 图5是根据本发明的另一实施方式的用于无线互联网的双WiFi设备500的结构的框图。 [0058] 参考图5，用于无线互联网的双WiFi设备500可以包括信号输入单元510、信号转换单元530、信号耦合单元551和552以及信号输出单元570。 [0059] 信号输入单元510可以包括用于分别输入第一和第二2G/3G/4G移动通信信号的第一和第二输入端口511和512、用于输入以太网信号以太网1的第三输入端口513、用于通过到光缆的连接输入光学以太网信号的第四输入端口514以及用于输出以太 网信号以太网2的输出端口515。信号输入单元510与图4的信号输入单元410相同。 [0060] 信号转换单元530包括根据IEEE802.11n标准的其中每个WiFi模块（WiFi1×1802.11n）具有SISO的两个WiFi模块。因此，信号转换单元530具有与图4的信号转换单元430的功能类似或相同的功能。 [0061] 信号耦合单元551和552将通过第一和第二输入端口511和512输入的第一和第二2G/3G/4G移动通信信号耦合到从信号转换单元530输出的两个2.4GHz WiFi信号以生成两个2G/3G/4G+WiFi耦合信号并且可以包括例如带通滤波器（BPF）和同向双工器。信号耦合单元551和552与图4的信号耦合单元451和452相同。 [0062] 根据本实施方式的信号输出单元570包括用于分别输出由信号耦合单元551和552耦合的两个2G/3G/4G+WiFi耦合信号的第一和第二输出端口571和572。信号输出单元570与图4的信号输出单元470相同。 [0063] 图5的双WiFi设备500可以替换为图3的使用图1的双WiFi设备100的无线互联网系统中的双WiFi设备。 [0064] 如图2（a）至图2（c）、图4和图5中所示，信号输入单元110、410、510的输入端口和信号输出单元170、470、570的输出端口分别布置在根据本发明的实施方式的双WiFi设备100、400或500的两个对侧上。 [0065] 因此，如图3中所示，通过在安装在建筑物中的分离器330（现有的一般分离器通常将耦合信号分离为两个信号）之后安装双WiFi设备100、400或500，可以容易地使用现有的移动通信网络发送WiFi信号。 [0066] 如上所述，根据本发明，由于用户在移动通信中继装置中使用分配的频率，因此在移动通信中继装置的输出方面没有限制。然而，由于当如在WiFi中那样使用公共频率时存在输出限制，因此在移动通信中继装置的输出的分离器之后安装具有两个允许的最大输出的双WiFi设备从而可以最小化WiFi的安装点。另外，通过利用现有移动通信中继系统的同轴线缆将WiFi信号与移动通信信号一起发送从而可以最小化UTP线缆的安装并且可以更高效地执行WiFi AP（或WiFi模块）的安装、维护和管理等等。 |
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