本路由器的設(shè)計是基于三個模塊來實現(xiàn)的，分別為3G模塊、WiFi模塊和Linux硬件平臺，如圖1所示。3G 模塊的功能是利用運營商的無線數(shù)據(jù)卡進行PPP撥號，使得路由器能通過運營商網(wǎng)絡(luò)連接至互聯(lián)網(wǎng)。WiFi模塊的功能是使得無線網(wǎng)卡工作在AP(AccessPoint)模式，并配置動態(tài)主機配置協(xié)議的腳本文件，來建立一個2．4GHz 的WiFi無線局域網(wǎng)。Linux硬件平臺模塊的功能主要有兩個方面，一方面要支持無線網(wǎng)卡和無線數(shù)據(jù)卡的驅(qū)動，另一方面要通過嵌入式Linux系統(tǒng)中的iptables數(shù)據(jù)包過濾系統(tǒng)將無線局域網(wǎng)和3G／4G網(wǎng)絡(luò)連通。智能終端等設(shè)備通過WiFi信道接人到該路由器所提供的無線局域網(wǎng)中，分配到一個IP地址之后，則通過該無線局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)包的接收和發(fā)送，而該網(wǎng)關(guān)則通過3G／4G模塊上的網(wǎng)絡(luò)撥號接口來接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包至3G／4G 網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)了該路由器的設(shè)計方案。

4G 路由器硬件結(jié)構(gòu)根據(jù)3G／4G路由器設(shè)計方案，其硬件結(jié)構(gòu)的三大模塊分別采用深圳天謨公司生產(chǎn)的Devkit8500D評估板、華為公司的E392型無線上網(wǎng)卡和TP—Link公司的TL—W N821N 型無線網(wǎng)卡。Devkit8500D評估板的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。該硬件平臺采用的是TI公司的DM3730微處理器。

E392型無線上網(wǎng)卡采用高通公司的MDM9x00多模芯片組，同時支持TD—SCDMA／WCDMA 的3G 網(wǎng)絡(luò)標準和LTE—TDD／FDD 的4G 網(wǎng)絡(luò)標準。目前，利用3G 網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)部署升級的HSPA+技術(shù)，下行峰值速率可以達到21Mbps，上行峰值速率可以達到5．76Mbps；部分地區(qū)采用64QAM 調(diào)制技術(shù)和MIMO技術(shù)對HsPA+進行再次升級，下行峰值速率可以達到42Mbps左右；而即將部署的4G 網(wǎng)絡(luò)，下行峰值速率可以達到i00Mbps，上行峰值速率可以達到50Mbps。

TL—WN821N 型無線網(wǎng)卡是基于Realtek公司的RTL8192cu芯片設(shè)計的，采用MIMO技術(shù)和空頻道檢測技術(shù)，支持802．11n／b／g，性能穩(wěn)定且能夠提供最大300Mbps 的無線傳輸速率，完全滿足智能終端等設(shè)備的帶寬需求。

4G 路由器關(guān)鍵技術(shù)

4G路由器是指利用WiFi的2．4GHz頻段，組建一個無線局域網(wǎng)，并配置無線局域網(wǎng)的基本信息，通過Linux系統(tǒng)的iptables將無線局域網(wǎng)接人到3G／4G 網(wǎng)絡(luò)中。其關(guān)鍵技術(shù)具體分為3G／4G 網(wǎng)絡(luò)的接入、無線局域網(wǎng)的組建以及iptables的連通三個部分。

4G 網(wǎng)絡(luò)的接入

該無線路由器利用E392型多模無線上網(wǎng)卡在嵌入式Linux系統(tǒng)中進行PPP撥號，分別接入到TD-SCD-MA、WCDMA以及TD-LTE實驗網(wǎng)中。其具備實現(xiàn)流程圖。

關(guān)鍵詞：4G工業(yè)路由器