CN102026423B - 一种基于单核处理的3g+wifi移动路由器 - Google Patents

一种基于单核处理的3g+wifi移动路由器 Download PDF

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Abstract

本发明是一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器，其由包括3G功能单元，WIFI功能单元，单片机控制单元及LED指示灯组成，特征在于：所述的3G功能单元提供了通用的SDIO接口，作为和WIFI模块的数据通信接口，和WIFI功能单元连接并完成数据转发；所述的WIFI功能单元提供了数据接口与标准的SDIO接口连接，完成与3G功能单元的数据交换；3G功能单元负责完成与CDMA网络的链接，WIFI功能单元负责完成无线客户端的接入和管理。本发明通过SDIO的接口连接3G功能单元和WIFI功能单元，实现单核处理数据转发处理，设计简单，同时有效的降低了生产成本。

Description

一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器
技术领域
本发明涉及一种移动路由器，尤其涉及一种基于CDMA3G无线网络和WIFI技术的融合应用，特别的在数据转发处理上利用了SDIO接口协议实现了单核处理。 
背景技术
随着移动通讯技术的飞速发展，随时随地的能够接入Internet网络获取资讯成为了一种日益增长的普遍需求。3G无线通信网络技术的发展在带宽和数据速率上较之前有了显著的提升，其大面积的网络覆盖，使得每个人在任何地方都可以轻松的接入3G网络，但同时3G无线网络的接入依赖3G无线终端等接入设备，其只能提供单用户接入的方式的缺点也成为了网络共享和提高网络利用率的瓶颈。 
WIFI技术的成熟发展和普遍应用，使得多点接入变得更为简单方便，但目前基于WIFI广播的热点接入覆盖还十分的有限，并不能满足人们随时随地的需求；于是一种既能够随时随地的实现无线网络接入，有能够多点共享提高网络利用率的设备的诞生成为了迫切需求。基于3G+WIFI的路由器便是在这一背景下应运而生的。但是人们设计的3G+WIFI的路由器都是基于传统结构的，也就是说这些传统结构的的3G+WIFI的路由器，其接入盒产品大多采用多核架构设计，实现也较为复杂，成本较高；另外在电源上，有些路由器因为没有独立的电源设计，有线电源在物理上对移动工作性产生了制约；另外网络制式的支持方面对CDMA网络应用的支持一直存在空隙和不足。 
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器，该路由器采用SDIO接口实现单核数据转发处理，硬件结构简单，降低了生产和设计成本。 
本发明的另一个目的在于提供一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器，该路由器通过独立的电源供3G模块和WIFI模块移动工作时的电压；并且3G通信模块可以工作在CDMA2000-1x、EVDO-Rev0/A无线网络环境800M/1.9G频段下，基本支持了所有的CDMA的主流标准制式，弥补了同类发明中对CDMA网络支持的不足缺点。 
为了达到上述目的，本发明是这样实现的： 
一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器，其由包括3G功能单元， WIFI功能单元，单片机控制单元及LED指示灯组成，特征在于：所述的3G功能单元提供了通用的SDIO接口，作为和WIFI模块的数据通信接口，和WIFI功能单元连接并完成数据转发；所述的WIFI功能单元提供了数据接口与标准的SDIO接口连接，完成与3G功能单元的数据交换；3G功能单元负责完成与CDMA网络的链接，以及将既不是MIP的数据也不是OMA数据转发WIFI功能单元处理，WIFI功能单元负责完成无线客户端的接入和管理，单片机控制单元负责LED指示灯的控制。 
所述的3G功能单元采用Qualcomm6085平台芯片支持，其包含ARM9架构中央处理器单元、射频控制单元、电源管理模块、存储控制单元以及GPIO等通用扩展功能接口子单元，支持CDMA2000-1x、EVDO-Rev0/A空口网络协议标准；支持800MHz/1.9GHz的网路工作频段；支持分级天线接收；负责完成Modem拨号连接到Internet网络及空口通信功能。 
所述的3G功能单元包括有SDIO处理模块，SDIO处理模块将数据包处理后通过SDIO接口传输给WIFI功能单元；WIFI功能单元具有SDIO数据缓存区，3G功能单元传输来的下行数据经SDIO数据缓存区缓存处理，上行数据则通过SDIO数据缓存区缓存，再发送到3G功能单元，通过SDIO数据缓存区及SDIO接口，使数据传输速率远远大于EVDO-RevA的理论峰值速率，因此不会在中间层造成速率瓶颈。 
所述的WIFI功能单元采用MARVEL8688芯片，支持802.11b/g Wi-Fi接入热点和全球蜂窝移动网络接口；支持高达54Mbps的数据速率；提供用户接入和路由管理功能。 
所述的3G功能单元和WIFI模块的数据处理过程为：数据下行传输时，3G功能单元从空口获取数据后，在IP层将数据包截获并转交到SDIO处理层，再由SDIO接口将数据转交给WIFI功能单元数据缓存；数据上行传输由WIFI模块接收用户发送的数据，通过其数据接口转交到3G功能单元的SDIO数据缓存区缓存，再经由3G功能单元的通信单元通过空中接口发送。整个处理的过程中除了3G功能单元和WIFI功能单元自身的处理器外不需要再借助其他的中间模块或处理单元完成数据转发的处理。实现了单核应用。 
所述路由器还包括独立的电源模块，电源模块提供独立的电源，支持工作移动性解决方案。所述的独立电源模块，通过一个900mAh的电池向WIFI功能单元提供工作3.3v的电压、I/O口1.8v电压以及2.8v的核电压；向3G功能单元提供额定3.3v的电压，再通过内部的电源管理子功能单元分压输出模块内需要的各级电压。因此所述的路由器具有支持移动操作性。 
所述的单片机控制单元通过通用的GPIO接口与3G功能单元连接，获取所需的信号强度及电池电量等信息，通过单片机控制单元完成LED指示灯的控制显示。 
与现有的技术比较，本发明具有以下的有益效果： 
1）通过SDIO的接口连接3G功能单元和WIFI功能单元，实现单核处理数据转发处理，设计简单，同时有效的降低了生产成本。 
2）无线3G功能单元采用单芯片方案，支持CDMA2000-1x、EVDO-Rev0/A无线环境800M/1.9G频段下的无线拨号和通信。支持最大下行3.1Mbps、上行1.8Mbps的理论峰值速率。 
3）WIFI功能单元遵从采用802.11b/g协议标准支持，传输速率最高54Mbps，同时支持11/5.5/2/1M自适应。 
4）采用独立的电源提供3G功能单元和WIFI功能单元的供电要求，满足移动性工作要求。 
5）单片机模块控制LED显示，完成信号强度、电池电量等信息的指示。 
附图说明
图1为本发明的模块结构框架图。 
图2为本发明的电路结构连接图。 
图3为3G模块到WIFI模块的协议数据转发处理流程。 
具体实施方式                       
本发明作为一种移动路由器，涉及到3G无线网络技术与WIFI无线局域网技术的融合。功能模块框架如图1所示：包含3G通信模块1；WIFI功能模块2；电池模块3；单片机控制模块4；LED显示单元5；
其中3G模块1中，包含有一个基于ARM9的中央处理器单元；射频控制单元；存储控制单元；电源管理单元6；并提供标准的SDIO接口及GPIO功能扩展接口。
如图2所示：3G通信模块1通过SDIO接口与WIFI模块2相连，SDIO标准接口提供一个时钟CLK接口、一个命令CMD接口、4个数据位DATA0-3接口；电池模块6向WIFI模块2提供3.3v的额定工作电压，1.8v的IO输入电压，2.85v的核内电压；电池模块6向3G模块1提供3.3v的额定工作电压，并通过3G模块1内部的电源管理模块6实现内部的功能单元分压；单片机模块4与3G模块1通过GPIO27/28/30连接，分别提供单片机控制所需的CLK、DATA、RET信号；单片机模块4通过RC信号控制LED显示的控制，信号的显示控制及定义如下表所示： 
Figure 792625DEST_PATH_GDA00003074200200031
Figure 615087DEST_PATH_GDA00003074200200041
如图3所示：3G通信模块从空口获取数据后，首先进行预处理判断，在MIP（Multi Information Platform信息管理系统）成功的条件下才可能是需要交由WIFI模块处理的数据，于是首先判断MIP是否成功。当MIP的状态为成功的前提下再判断是否为MIP的协议数据，如果是MIP的协议数据，必须交由3G模块的协议栈处理，WIFI模块没有处理MIP协议数据的能力。如果不是来自MIP的协议数据再判定是否OMA应用的状态交互过程的数据，此过程是基于3G模块的协议栈实现的，因此也必须交由3G模块处理，WIFI不具备处理的能力。最后如果既不是MIP的数据也不是OMA数据即判定为需要交由WIFI处理的用户数据，于是交由WIFI模块协议栈处理。 
以上所述仅为举例，用于说明本发明，而非用于限制发明。在不背离本发明精神及实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求保护范围。 

Claims (6)

1.一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器，其由包括3G功能单元，WIFI功能单元，单片机控制单元及LED指示灯组成，特征在于：所述的3G功能单元提供了通用的SDIO接口，作为和WIFI模块的数据通信接口，和WIFI功能单元连接并完成数据转发；所述的WIFI功能单元提供了数据接口与标准的SDIO接口连接，完成与3G功能单元的数据交换；3G功能单元负责完成与CDMA网络的链接，以及将既不是MIP的数据也不是OMA数据转发WIFI功能单元处理，WIFI功能单元负责完成无线客户端的接入和管理，电源模块提供独立的电源，支持工作移动性解决方案，单片机控制单元负责LED指示灯的控制。
2.如权利要求1所述的一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器其特征在于所述的3G功能单元采用Qualcomm6085平台芯片支持，其包含ARM9架构中央处理器单元、射频控制单元、电源管理模块、存储控制单元以及GPIO等通用扩展功能接口子单元，支持CDMA2000-1x、EVDO-Rev0/A空口网络协议标准；支持800MHz/1.9GHz的网路工作频段；支持分级天线接收；负责完成Modem拨号连接到Internet网络及空口通信功能。
3.如权利要求1所述的一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器其特征在于所述的3G功能单元包括有SDIO处理模块，SDIO处理模块将数据包处理后通过SDIO接口传输给WIFI功能单元；WIFI功能单元具有SDIO数据缓存区，3G功能单元传输来的下行数据经SDIO数据缓存区缓存处理，上行数据则通过SDIO数据缓存区缓存，再发送到3G功能单元，通过SDIO数据缓存区及SDIO接口。
4.如权利要求1所述的一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器其特征在于所述的WIFI功能单元采用MARVEL8688芯片，支持802.11b/g Wi-Fi接入热点和全球蜂窝移动网络接口；支持高达54Mbps的数据速率；提供用户接入和路由管理功能。
5.如权利要求1所述的一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器其特征在于所述路由器还包括独立电源模块，电源模块提供独立的电源；所述的独立电源模块，通过一个900mAh的电池向WIFI功能单元提供工作3.3v的电压、I/O口1.8v电压以及2.8v的核电压；所述独立电源模块向3G功能单元提供额定3.3v的电压。
6.如权利要求1所述的一种基于单核处理的3G+WIFI移动路由器其特征在于所述的单片机控制单元通过通用的GPIO接口与3G功能单元连接，获取所需的信号强度及电池电量等信息，并完成LED指示灯的控制显示。
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