本路由器的设计是基于三个模块来实现的，分别为3G模块、WiFi模块和Linux硬件平台，如图1所示。3G 模块的功能是利用运营商的无线数据卡进行PPP拨号，使得路由器能通过运营商网络连接至互联网。WiFi模块的功能是使得无线网卡工作在AP(AccessPoint)模式，并配置动态主机配置协议的脚本文件，来建立一个2．4GHz 的WiFi无线局域网。Linux硬件平台模块的功能主要有两个方面，一方面要支持无线网卡和无线数据卡的驱动，另一方面要通过嵌入式Linux系统中的iptables数据包过滤系统将无线局域网和3G／4G网络连通。智能终端等设备通过WiFi信道接人到该路由器所提供的无线局域网中，分配到一个IP地址之后，则通过该无线局域网的网关进行数据包的接收和发送，而该网关则通过3G／4G模块上的网络拨号接口来接收和发送数据包至3G／4G 网络，从而实现了该路由器的设计方案。

4G 路由器硬件结构根据3G／4G路由器设计方案，其硬件结构的三大模块分别采用深圳天谟公司生产的Devkit8500D评估板、华为公司的E392型无线上网卡和TP—Link公司的TL—W N821N 型无线网卡。Devkit8500D评估板的基本结构如图2所示。该硬件平台采用的是TI公司的DM3730微处理器。

E392型无线上网卡采用高通公司的MDM9x00多模芯片组，同时支持TD—SCDMA／WCDMA 的3G 网络标准和LTE—TDD／FDD 的4G 网络标准。目前，利用3G 网络中已经部署升级的HSPA+技术，下行峰值速率可以达到21Mbps，上行峰值速率可以达到5．76Mbps；部分地区采用64QAM 调制技术和MIMO技术对HsPA+进行再次升级，下行峰值速率可以达到42Mbps左右；而即将部署的4G 网络，下行峰值速率可以达到i00Mbps，上行峰值速率可以达到50Mbps。

TL—WN821N 型无线网卡是基于Realtek公司的RTL8192cu芯片设计的，采用MIMO技术和空频道检测技术，支持802．11n／b／g，性能稳定且能够提供最大300Mbps 的无线传输速率，完全满足智能终端等设备的带宽需求。

4G 路由器关键技术

4G路由器是指利用WiFi的2．4GHz频段，组建一个无线局域网，并配置无线局域网的基本信息，通过Linux系统的iptables将无线局域网接人到3G／4G 网络中。其关键技术具体分为3G／4G 网络的接入、无线局域网的组建以及iptables的连通三个部分。

4G 网络的接入

该无线路由器利用E392型多模无线上网卡在嵌入式Linux系统中进行PPP拨号，分别接入到TD-SCD-MA、WCDMA以及TD-LTE实验网中。其具备实现流程图。

关键词：4G工业路由器