专利名称：一种3g路由器双工作模式切换的实现方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种3G路由器双工作模式切换的实现方法。
背景技术：
随着3G (联通WCDMA、移动TD-SCDMA、电信EVD0)网络在国内的全面部署及相关资费的下调，3G时代已经来临，我国三大运营商都在大力推进3G网络发展，推出多种无线上网业务，3G路由器作为一种网络的共享设备，也频繁出现在人们的工作和生活之中。支持802. 11. b/g/n无线接入和有线接入的3G路由器已经成为家用路由器的主流产品，越来越多的家庭都购买了 3G路由器。然而现在绝大多数的3G路由器，都只有一种工作模式，不管单人使用，还是多人使用，路由器总是处于全功耗的状态。这样不仅白白浪费了电能，而且在空间也造成了大量的电磁污染。国家所倡导的节能降耗、创建绿色环保家园的理念，也在要求我们从自己做起，从自己的生活习惯做起，降低能耗优先使用高效能的产品。因此高性能低功耗的3G路由器将会成为3G时代，路由器市场的宠儿。
发明内容
针对于以上的问题，本发明提出了一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，通过本方法设计的3G路由器，当单人使用时，3G路由器工作在MODEM模式，无线路由器模块电源被关闭，整个路由器的功耗相当于一个3G数据卡。当多用户使用时，3G路由器工作在 ROUTER模式，无线路由器模块开始工作，以满足多人通过WI-FI和以太网接入3G网络的需要。这种根据不同应用场合，切换工作模式，以达到降低电磁辐射和电能消耗的产品， 是绿色环保社会所倡导的推广产品，多模式的功能，也为它创造了更广阔的市场空间。本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，包括3G模块、无线路由器模块、USB 转换开关、限流、3G模块电源变换器、路由器电源变换器，USB端口、电源棍插端口等。所述的3G模块，可以是WCDMA、TD-SCDMA或EVDO制式的，完成3G网络的接入，实现网页浏览及数据的下载上传功能。在本实现方法中，3G模块用户侧接口为USB端口。所述的无线路由器模块，具有无线热点覆盖(WI-FI)以太网高速接入、路由交换功能，支持有线无线组成同一子网，子网内的各种设备可方便的交换和共享数据。在本实现方法中，无线路由器模块需具有USB端口接入功能。所述的限流，连接于USB端口和3G模块之间，用于限定从USB端口吸收的最大电流。所述的3G模块电源变换器，将USB端口或电源棍插端口输入的电压转换为3G模块的工作电压。所述的路由器电源变换器，将电源棍插端口输入的电压转换为无线路由器模块的工作电压。
所述的USB端口，3G路由器的USB数据输出接口，通过USB数据线连接到PC机的 USB端口，在MODEM模式下也为3G模块提供电源输入。
所述的电源棍插端口，3G路由器的电源输入端口，用来连接电源适配器。当使用电源适配器通过电源棍插端口给3G路由器供电时，3G路由器工作在ROUTER模式，3G模块通过USB转换开关连接到无线路由器模块，实现多用户WI-FI和以太网接入，共享3G宽带的功能。当使用USB数据线通过USB端口给3G路由器供电时，3G路由器工作在MODEM模式， 3G模块通过USB转换开关连接到USB端口，实现单用户通过USB数据线接入3G宽带的功能，此时无线路由器模块电源被关闭。
3G路由器运行在某一种工作模式下时，模式状态自锁，以维持当前工作的稳定。需要切换工作模式时，只需更换不同的电源连接方式(电源适配器供电或USB 口供电)即可。
本发明的有益效果如下本发明所述的模式切换方法，是以简单硬件电路实现电源监测启动、运行状态自锁功能的。并不是依赖于专用处理芯片本身的模式切换功能。控制原理简单，实现成本较低，符合用户的使用习惯，因此适合在其他路由器平台中推广使用。
本方法实现的路由器工作模式切换功能，可降低3G路由器在使用过程中不必要的电能损耗和空间电磁污染，符合节能降耗之绿色环保理念。
图1是本发明一种3G路由器双工作模式切换的实现方法的系统组成示意图2是本发明实施例中限流模块的实现电路示意图3是本发明实施例中路由器电源转换器的实现电路示意图4是本发明实施例中3G模块电源转换器的实现电路示意图5是本发明实施例中USB转换开关的实现电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细描述本发明是如何实现的
图1示出一种3G路由器双工作模式切换的实现方法的系统组成示意图，其组成包括3G模块13、无线路由器模块17、USB转换开关14、限流11、3G模块电源变换器12、路由器电源变换器16，USB端口 10、电源棍插端口 15等。
ROUTER模式，当使用电源适配器通过电源棍插端口 15给3G路由器供电时，由于 USB端口 10未连接到PC，161信号为低电平，路由器电源变换器16使能，为无线路由器模块17转换输出工作电压。电源适配器输入的电压121经过3G模块电源变换器12，为3G模块13提供工作电压。当无线路由器模块17启动后，其输出控制信号171变为高电平，此时 163、112、144都为高电平。在路由器电源变换器16中163使电源变换器一直处于使能状态，在USB转换开关14中144使USB切换开关连接3G模块13和无线路由器模块17，实现 3G模块13的3G数据接入无线路由器模块17的通路设计。
当3G路由器处于ROUTER模式，又有PC通过USB数据线连接到USB端口 10时，路由器电源变换器16的161为高电平，但由于163也为高电平，路由器电源变换器16维持开启状态，在限流11中由于112为高电平，限流11不能导通。因此整个3G路由器维持ROUTER模式，实现模式自锁。MODEM模式，当PC通过USB数据线连接到USB端口 10给3G路由器供电时，由于此时无线路由器模块17没有工作，112信号为低电平，限流11导通，USB端口 10输入的电压经过3G模块电源变换器12为3G模块13转换输出工作电压，3G模块13开始启动工作。 由于171为低电平，此时163、112、144都为低电平。在USB转换开关14中144使USB切换开关连接3G模块13和USB端口 10，实现3G模块13的3G数据通过USB切换开关到USB端口 10的通路设计。当3G路由器处于MODEM模式，又有电源适配器连接到电源棍插端口 15时，路由器电源变换器16的161为高电平，但由于163为低电平，路由器电源变换器16维持关闭状态， 无线路由器模块17得不到工作电压无法启动，而171、163、112、144就都维持低电平。因此整个3G路由器维持MODEM模式，实现模式自锁。当需要改变3G路由器的工作模式时，只需更换不同的电源连接方式(电源适配器供电或USB 口供电)即可。图2是本发明实施例中限流模块的实现电路示意图，图中限流芯片连接于USB端口 10和3G模块13之间，用来限定3G模块13工作中的最大电流，保护PC机USB电源的输出。3G模块13最大电流出现在初次上电时大量电容的充电和3G模块网络注册时的突发电流。拟8用于电平隔离。Q6用于控制信号的极性变换。图3是本发明实施例中路由器电源转换器的实现电路示意图，图中电阻似6远大于似4。当3G路由器处于MODEM模式时，163为低电平，161为高电平使Q5导通，由于似6 远大于R24因此EN信号被下拉到低电平，DC-DC维持关闭状态。当3G路由器处于ROUTER 模式时，163为1/0引脚输出的高电平，驱动电流大。161为高电平使Q5导通，但由于163 的驱动能力强，仍然维持EN为高电平，DC-DC维持开启状态。图4是本发明实施例中3G模块电源转换器的实现电路示意图，图中使用两个肖特基二极管实现两路电源的热备份输入及电源间的隔离保护。图5是本发明实施例中USB转换开关的实现电路示意图，图中R17为USB切换开关芯片提供初始状态。D27用于电平隔离，Q701用于控制信号的极性变换。USB切换开关芯片的电源连接于131，131可在3G路由器处于MODEM模式或ROUTER模式下保持稳定。上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求
1.一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，包括3G模块、无线路由器模块、USB转换开关、限流、3G模块电源变换器、路由器电源变换器，USB端口、电源棍插端口等，其特征在于所述的双工作模式的切换，是通过简单硬件电路设计，实现电源监测启动、运行状态自锁的控制方法，来切换3G路由器中数据通路和工作电源。
2.根据权利要求书1所述的一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，其特征在于 所述的当使用电源适配器通过电源棍插端口给3G路由器供电时，3G路由器工作在ROUTER 模式，3G模块通过USB转换开关连接到无线路由器模块，实现多用户WI-FI或以太网接入共享3G宽带的功能。
3.根据权利要求书1所述的一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，其特征在于 当使用USB数据线通过USB端口给3G路由器供电时，3G路由器工作在MODEM模式，3G模块通过USB转换开关连接到USB端口，实现单用户通过USB数据线接入3G宽带的功能，无线路由器模块电源被关闭。
4.根据权利要求书1所述的一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，其特征在于 所述的3G路由器运行在某一种工作模式下时，模式状态自锁，以维持当前工作的稳定。
5.根据权利要求书1所述的一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，其特征在于 所述的需要切换工作模式时，只需更换不同的电源连接。
全文摘要
本发明公开了一种3G路由器双工作模式切换的实现方法，所述的3G路由器双工作模式的切换的关键是对数据通路和工作电源的切换。当先插入适配器工作在ROUTER模式时，用户再连接USB端口，不会影响ROUTER的工作状态。当先插入USB数据线工作在MODEM模式时，用户再连接电源适配器，不中断MODEM的数据连接。通过本方法设计的3G路由器，模式控制简单，使用方便，在个人使用时3G路由器工作在MODEM模式，通过用户电脑的USB口供电，内部的无线路由器关闭。在多人使用时3G路由器才工作在ROUTER模式，通过电源适配器供电。
文档编号H04W52/28GK102547932SQ201010619080
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者刘亚良, 张晓光, 张金 申请人:西安龙飞软件有限公司