CN202160285U

CN202160285U - Lte无线网卡终端装置

Info

Publication number: CN202160285U
Application number: CN2011203081411U
Authority: CN
Inventors: 冯小圣; 丁俊明; 雷力
Original assignee: ASIATECLCO TECHNOLOGIES (SHANGHAI) Co
Current assignee: Deming communications (Shanghai) Limited by Share Ltd
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2021-08-23

Abstract

本实用新型为一种LTE无线网卡终端装置，包括主处理模块、外部接口模块、存储器模块、电源管理模块、无线接入模块、天线，所述主处理模块包括控制器、分别与控制器相连的LTE协议处理器、应用处理器、扩展应用处理器；所述控制器还分别与无线接入模块、存储器模块、电源管理模块、外部接口模块相连。本实用新型的优点是：能同时支持TD-LTE及FDD-LTE两种制式，存储器不仅可以实现传统的存储代码、数据、运行软件等功能，亦可映射为光盘，实现自动安装功能；采用双天线设计，支持MIMO传输方式，下载和上传速率高，能承载在线高清视频会议等宽带数据业务，本实用新型采用集成与分离器件相结合的方式，体积小，功耗低。

Description

LTE无线网卡终端装置

技术领域

本实用新型涉及一种无线通讯装置，特别是公开一种LTE无线网卡终端装置。

背景技术

随着无线通讯的普及，越来越多人对无线通讯的带宽及运用也越来越多，目前3G的网络速率及容量已不能满足大部分人员的需求，如CDMA 2000 1x EVDO Rev A理论最大上下行速率分别为3.1Mbps和1.8Mbps；WCDMA理论最大上下行速率分别为14.4Mbps和5.8Mbps，TD-SCDMA(HSUPA)理论最大上下行速率分别为 2.8Mbps和1.6Mbps。而实际使用过程中，根据网络环境及小区用户数量的增加，实际速率往往只有几十或上百Kbps。

在通讯领域，绝大多数的设备，如PC、路由器、工控机、上网本、高清摄像装置等等，均具备USB接口；USB接口的无线上网卡、以其体积小、重量轻、方便携带、即插即用、使用主机USB接口供电、无需额外电源等特点，深受广大消费者喜爱。

目前，USB接口的无线网卡均为2G或3G制式，LTE制式，同时支持TD-LTE和FDD-LTE的可商用小型化的无线网卡基本是一片空白。随着LTE的逐步普及和推广，目前，美国FDD-LTE已开始小规模商用，中国移动也在大力推广具有我国自主制式产权的TD-LTE，并在北京，上海，杭州，南京，广州，深圳，厦门七个城市建立TD-LTE网络，预计2011年年底可小规模试用。

LTE制式，可同时支持TD-LTE和FDD-LTE的无线网卡终端装置，由于集成度较低，一般采用两套射频芯片，参阅图1，一套支持TD-LTE，另一套支持FDD-LTE，将两套射频芯片通过开关相连，并需要在数字基带（即主处理模块）和射频芯片间使用数模转换 (ADC)及模数转换（DAC）芯片，在数字基带（即主处理模块）和外围接口中间使用USB桥接（USB PHY）及SD卡扩展芯片。这种由分离器件实现的方案，尺寸很大、成本很高、功耗较大、稳定性很差、产品离散性很大、一致性很不好。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种体积小、功耗低，支持TD-LTE与FDD-LTE制式的LTE无线网卡终端装置。

本实用新型是这样实现的：一种LTE无线网卡终端装置，包括主处理模块、外部接口模块、存储器模块、电源管理模块、无线接入模块、天线，其特征在于：所述主处理模块包括控制器、分别与控制器相连的LTE协议处理器、应用处理器、扩展应用处理器；所述控制器还分别与无线接入模块、存储器模块、电源管理模块、外部接口模块相连；所述控制器控制无线接入模块进行发射、接收、待机或关闭；所述LTE协议处理器对LTE协议进行处理，并根据网络选择调制解调方式；所述应用处理器处理数据，所述扩展应用处理器控制光盘自动安装和扩展应用处理。

所述无线接入模块与2根天线相连，所述无线接入模块包括一个主通道和一个辅助通道，所述主通道为发射和接收通道，所述辅助通道为接收通道，所述无线接入模块传送数据的方式为MIMO传输方式。

所述电源管理模块通过USB连接器与外部设备相连进行供电，所述电源管理模块由过压过流保护、电源管理单元、升降压电源、线性稳压电源构成；所述过压过流保护分别与USB连接器、电源管理单元、升降压电源、线性稳压电源相连；所述电源管理单元还与升降压电源相连。

所述外部接口模块包括分别与主处理模块相连的USIM卡接口、SD卡接口、高速USB2.0接口。

所述存储器模块由静态存储器和双倍速动态随机存储器构成，所述静态存储器用于存放操作软件、用户数据、网络参数、射频校准参数、光盘镜像文件，所述双倍速动态随机存储器用于运行操作软件及运行应用程序。

所述控制器通过串口或并口或GPIO接口与无线接入模块相连。

所述控制器通过I2C或SPI或GPIO接口与电源管理模块相连。

本实用新型的有益效果是：能同时支持TD-LTE及FDD-LTE两种制式，存储器不仅可以实现传统的存储代码、数据、运行软件等功能，亦可映射为光盘，实现自动安装（AutoRun）功能；采用双天线设计，支持MIMO传输方式，最高下载速率可达100Mbps，上传可达50Mbps，支持各种高速上传下载服务，能承载在线高清视频会议等宽带数据业务，本实用新型采用集成与分离器件相结合的方式，体积小，功耗低。

附图说明

图1是现有技术LTE制式无线网卡终端装置的结构框图。

图2是本实用新型的方框原理图。

图3是本实用新型电源管理模块的结构框图。

图4是本实用新型插入PC后的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述。

根据图2、图3，本实用新型包括主处理模块、外部接口模块、存储器模块、电源管理模块、无线接入模块、天线。所述主处理模块包括控制器、分别与控制器相连的LTE协议处理器、应用处理器、扩展应用处理器；所述控制器还分别与无线接入模块、存储器模块、电源管理模块、外部接口模块相连。所述控制器控制无线接入模块进行发射、接收、待机或关闭；所述LTE协议处理器对LTE协议进行处理，并根据网络选择调制解调方式；所述应用处理器处理数据，所述扩展应用处理器控制光盘自动安装和扩展应用处理。

所述无线接入模块与2根天线相连，所述无线接入模块包括一个主通道和一个辅助通道，所述主通道为发射和接收通道，所述辅助通道为接收通道，所述无线接入模块传送数据的方式为MIMO传输方式。MIMO传输方式，发射端使用多个天线，将发送数据分为诺干个子数据流，并通过多个天线发射出去；接收端使用两个接收天线，将发射端发出来的多个数据流接收、整合、恢复。MIMO传输方式可以有效的抗击多径衰减，提高无线传输速率，保障高速移动时的无线传输性能。

所述电源管理模块通过USB连接器与外部设备相连进行供电，所述电源管理模块由过压过流保护、电源管理单元、升降压电源、线性稳压电源构成；所述过压过流保护分别与USB连接器、电源管理单元、升降压电源、线性稳压电源相连；所述电源管理单元还与升降压电源相连。所述USB连接器为USB2.0，其供电能力为5伏500毫安，也即功率2.5瓦。过压过流保护，可以有效的保护与无线网卡连接的外部设备；电源管理单元具有多路输入与多路输出，效率高，占主板空间小；升降压电源将USB接口输入的5V电源转换为中、低电压，低电压直接为系统模块供电，效率高，发热少，中电压作为电源管理单元和线性稳压电源的部分输入，提升了电源转换的效率，减少系统发热，确保系统在最大功耗时仍能满足USB2.0标准的2.5W要求。当系统异常，功耗大于2.5W时，为防止与本实用新型相连的外围设备如电脑、上网本、路由器等出现蓝屏或过流损坏，过压过流保护会开启保护功能，暂时切断系统供电，待系统恢复后，再自动打开系统供电。

所述外部接口模块包括分别与主处理模块相连的USIM卡接口、SD卡接口、高速USB2.0接口。USIM卡接口支持多种电平的USIM卡，系统可自动检测当前插入的USIM卡类型，电源管理模块会根据USIM卡类型为其提供匹配的供电；SD卡接口支持1bit和4bit的标准SD卡，可以用来扩展存储空间或当U盘使用；高速USB2.0接口为数据通信接口，速率可达480Mbps，可与任何具备USB2.0 OTG的设备相连，接口简单，即插即用。

所述存储器模块由静态存储器和双倍速动态随机存储器构成，所述静态存储器用于存放操作软件、用户数据、网络参数、射频校准参数、光盘镜像文件（ISO文件），所述双倍速动态随机存储器用于运行操作软件及运行应用程序。光盘镜像文件（ISO文件）的安装与驱动加载流程如图4，以本实用新型网卡在PC机上应用为例，初次插入本实用新型网卡时，系统提示自动安装驱动及客户端应用软件，通过读取本实用新型存储器模块中的信息后自动安装，安装完成后，PC自动加载已安装在PC上本实用新型LTE无线网卡终端装置的驱动，将本实用新型的USB端口映射为COM口和网口，COM口用于AT指令通信与调试及跟踪信息（log）打印，网口用于LTE网络数据传输，此后，再次在该安装过驱动的PC上使用本实用新型无线网卡时，本实用新型由主处理模块控制自动检测到PC已经安装过驱动，无需再次安装，系统自动加载驱动并运行启动客户端应用软件，用户可以通过PC端客户应用软件进行拨号上网，短信收发及其他网络应用服务。

所述控制器通过串口或并口或GPIO接口与无线接入模块相连，控制器控制无线接入模块进行发射、接收、待机或关闭，通过专用控制接口或GPIO接口控制射频主辅通路选择、发射与接收状态切换、功放开关及功率增益等级切换；所述控制器通过I2C（两线式串行总线）或SPI（3线或4线串行式总线）或GPIO接口与电源管理模块相连，控制器控制电源管理模块输出；控制器通过I2C或SPI接口与存储器模块的静态存储器相连，通过双片选或不同地址读取静态存储器中的软件数据或光盘文件；控制器通过存储器接口与双倍速动态随机存储器（DDRAM）相连，控制及监控软件、算法、应用程序的执行；控制器使用USB2.0高速接口与外部设备连接，可以实现软件更新、数据上传下载、调试及跟踪信息（log）打印等功能；控制器通过标准SDIO接口与外部SD卡相连，支持1bit、4bit标准SD卡，可实现存储及U盘功能；控制器通过USIM接口与外部USIM卡连接，可自适应检测外部USIM卡类型，实现鉴权，对USIM卡进行电话号码，短信等的读写操作。LTE协议处理器负责LTE协议处理，根据网络情况选择正交相移键控（QPSK），16阶正交幅度调制（16QAM），64阶正交振幅调制（64QAM）等调制解调方式；应用处理器负责数据业务及其他应用处理；扩展应用处理器负责光盘自动安装（AutoRun）及其他扩展应用处理。

Claims

1.一种LTE无线网卡终端装置，包括主处理模块、外部接口模块、存储器模块、电源管理模块、无线接入模块、天线，其特征在于：所述主处理模块包括控制器、分别与控制器相连的LTE协议处理器、应用处理器、扩展应用处理器；所述控制器还分别与无线接入模块、存储器模块、电源管理模块、外部接口模块相连。

2.根据权利要求 1 所述的LTE无线网卡终端装置，其特征在于：所述无线接入模块与2根天线相连，所述无线接入模块包括一个主通道和一个辅助通道，所述主通道为发射和接收通道，所述辅助通道为接收通道，所述无线接入模块传送数据的方式为MIMO传输方式。

3.根据权利要求 1 所述的LTE无线网卡终端装置，其特征在于：所述电源管理模块通过USB连接器与外部设备相连进行供电，所述电源管理模块由过压过流保护、电源管理单元、升降压电源、线性稳压电源构成；所述过压过流保护分别与USB连接器、电源管理单元、升降压电源、线性稳压电源相连；所述电源管理单元还与升降压电源相连。

4.根据权利要求 1 所述的LTE无线网卡终端装置，其特征在于：所述外部接口模块包括分别与主处理模块相连的USIM卡接口、SD卡接口、高速USB2.0接口。

5.根据权利要求 1 所述的LTE无线网卡终端装置，其特征在于：所述存储器模块由静态存储器和双倍速动态随机存储器构成。

6.根据权利要求 1 所述的LTE无线网卡终端装置，其特征在于：所述控制器通过串口或并口或GPIO接口与无线接入模块相连。

7.根据权利要求 1 所述的LTE无线网卡终端装置，其特征在于：所述控制器通过I2C或SPI或GPIO接口与电源管理模块相连。