450M EVDO-WIFI路由器的设计

　　近一段时间，通信业界的学者们纷纷将研究重点转向了一个名词：FMC，即 Convergence，指的是固网与移动网的融合。FMC的目的是使用户通过不同接入网络，享受相同的服务，获得相同的业务。 长时间以来，用户接入Internet的业务大部分被固网所垄断(比如ADSL)，移动网所能提供的Internet接入业务虽然使用灵活，但却因为网络速度受限而无法普及使用。3G时代的到来，为移动网的Internet无线高速接入的提供了最好的解决方案。3G的速率完全能满足普通用户接入Internet的需要，所以，3G-WI-FI路由器是在3G时代SOHO无线路由器发展的必然趋势，也是移动运营商的必然选择。 国际电信联盟(ITU)接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA，CDMA2000与TD-SCDMA。CDMA2000 1xEVDO是CDMA2000 1X的增强技术。 本文论述的正是一款微型450M EVDO-WI-FI[4]无线路由器(也可以称作MIFI)的设计与实现。在EVDO的网络环境下，它可以以无线的方式接入Internet，同时可以组建无线局域网，从而使无线局域网内的PC机可以通过它访问Internet。

　　1.详细设计

　　本方案是基于WI-FI(802.11a/b/g)技术，结合了3G CDMA2000 1x EV-DO[2]高速移动通讯技术。利用高集成化的SOHO MOBILE ROUTER使2.5G/3G网络的全国覆盖性和有线/无线局域网的经济性完美的结合于一体,使SOHO移动办公进入到移动宽带时代. 此方案可以使一个区域内的所有PC机,笔记本,手机或者以太网设备都可以通过有线或者WI-FI的方式接入ROUTER,从而共享一个SOHO ROUTER来接入互联网。由于这一方案本身集成了电池，这令其使用起来更加灵活自如，不受电源的限制，所以利用这一方案，SOHO用户可以随时随地搭建他们的办公室,移动运营商或系统集成商也可以为火车或汽车上的乘客提供移动热点服务。

　　在本文讨论的方案中 EVDO部分使用VIA的CBP7.0和GRF6402芯片套片配上其他的辅助部分组成，WI-FI部分使用Ralink平台的RT3352芯片作为主芯片，他们之间通过USB端口相连，通过软件的AT命令进行协调工作。详细的设计框图如下：

　　在EVDO模块部分，整射频收发前端有双工器，低噪声发生器和2个SAW filter(收发各一个)构成，射频收发器有GCT公司的两个GRF6402芯片构成，这两个收发芯片一个用在主通道，另外一个用在辅助通道，这就使EVDO部分具有了diversity的功能，以增强终端在实际网络的接收能力，使在实际测试中吞吐量更高。基准时钟使用的是一个带有温度补偿功能的19.2MHz时钟，以为整个EVDO部分提供一个完整且准确的时钟参考信号，可以使整个系统正常稳定的工作。存储单元使用的Flash，以使整个系统的成本尽可能的降低，提高整个系统的性价比。CPU使用VIA公司的CBP7.1芯片。威盛公司的单芯片CDMA基带处理器7.0/7.1(CBP7.0/7.1)提供了一个混合的解决方案，支持3G CDMA2000(r)1XRTT(版本0)和HRPD(High Rate Packet Data,修订版A)。它的目的是达到或超过移动的规格全球3G CDMA系统指定IS- 20001XRTT(版本0)，IS- 856- A标准，并向后兼容IS- 95。它还包括一个外置的GPS基带调制解调器的支持。CBP7.0/7.1集成了混合信号，模拟和数字功能与多个射频解决方案的无缝接口。这种灵活性使更快的设计周期和降低了整体的移动终端成本。此外，CBP7.0/7.1制造使用多代工行业标准的低功耗CMOS工艺[1]。

　　WI-FI模块部分，WI-FI处理芯片是Ralink平台的RT3352[3]芯片。Ralink是全球无线局域网络及xDSL芯片解决方案领导品牌。其多元化的产品线向来以高传输速率、良好的覆盖率、低消费电力以及稳定的质量著称，适用于各项无线局域网络设备、行动通讯及嵌入式装置产品中。其中基于802.11X的WI-FI无线局域网络解决方案世界级的。RT3352是Ralink推出的WI-FI router单芯片解决方案，这颗芯片可以支持802.11b/g/n三种WI-FI制式。这颗芯片集成了一个802.11n MAC(media access controller)和基带处理器，一个2.4GHz 射频处理器和射频前端(包括功软件开发论文发表率放大器和低噪声放大器)，一个400M MIPS 24K CPU核心，一个支持5端口的10M/100M自适应开关以及一个RGMII。和以往的处理器相比，使用这个芯片只需要少量的外围器件就可以构成一个AP。集成的高性能的CPU可以支持VOIP等高端应用。RT3352还具有丰富的支持一系列功能扩展的外部接口，可以满足很多其他的需要。其典型应用架构如下。WI-FI射频前端，主要有SAW Filter和开关构成。

　　2.实际测试结果

　　实际设计的整个系统在实验室的屏蔽环境下进行了反复的测试，整个系统表现稳定。

　　EVDO部分在校准完以后，配合安捷伦(Agilent)公司8960综合测试仪[6]器进行了下行吞吐量测试。测试结果如下图所示：

　　WI-FI部分也专门的进行了吞吐量测试[5]，测试的详细的结果如下：

　　3.结论

　　从上面的测试结果可以看出，整个系统的设计的基本都达到了理论上的吞吐量标准。可以满足用户随时接入和共享Internet网络的要求。

　　参考文献：

　　[1] CBP7.0/7.1 Data Sheet 0710-0050-0.1D

　　[2] 张智江, CDMA2000 1x EV-DO网络技术, 机械工业出版社, 2005年07月

　　[3] RT3352 datasheet, 2005年07月

　　[4] 熊辉. WIFI技术及其应用简述[A]. 四川省通信学会2008年学术年会论文集[C]. 2008

　　[5] 盛蕾，WiFi网络研究及基于Linux的测试平台的实现，《同济大学》 2007年

　　[6] Agilent Technologies, Cdma2000移动台测试仪应用程序E1962B 修订版B.02 , 2001年9月

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