一種無線接入網關的製作方法
2023-10-06 09:37:44 4
專利名稱：一種無線接入網關的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術，尤其涉及一種無線接入網關。
背景技術：
目前，隨著3G (3rd Generation,第三代數字通信)無線網絡逐漸普及、 網絡傳輸速率增大，由於無線接入網關具有移動性好，不用有線接入等特點， 在越來越多的場合將會替代有線接入網關。
圖1所示為傳統的無線接入網關的硬體系統結構框圖，整個系統由兩大 部分組成，分別為主控模塊與無線接入模塊；主控模塊與無線接入模塊通過 標準的硬體接口連接，其中包括USB接口 ，無線接入模塊作為USB設備與 作為USB主機的主控模塊進行連接。其中無線接入模塊由基帶處理器與射 頻電路組成，完成無線接入，如TD-SCDMA (時分同步的碼分多址接入) 系統或WCDMA(寬帶碼分多工接入)系統等信號的室內接入；其中主控模 塊由主控處理器與接口電路組成，主控處理器完成網關相關協議的處理，如 ARP和DHCP等協議的處理，接口電路完成RJ45等硬體接口與主控處理器 的連接。
圖2所示為雙CPU的無線接入網關的系統框圖，整個系統由兩大部分 組成，分別為主控系統與無線接入系統，分別運行在主控模塊的主控處理器 與無線接入模塊的基帶處理器上。其中主控系統由USB HOST驅動、網關 協議處理模塊和接口驅動組成，其中USBHOST驅動完成USB主機側的協 議處理與主機側的USB驅動，接口驅動完成RJ45接口的驅動，網關協議處 理模塊完成網關協議的處理，如DHCP和ARP的處理以及數據的轉發。無 線接入系統由無線協議處理模塊與USB設備驅動，其中USB設備驅動完成 USB設備的枚舉、數據收發等功能。無線協議處理模塊完成無線接入設備 相關協議處理，包括與網絡側的協議處理以及與主控CPU的通訊協議的處理。無線接入模塊在上電初始化後就處於命令處理狀態，接收來自主控模塊
的通過USB發送的命令，如註冊網絡，激活數據通道等，當從無線網絡側 接收到數據後就通過USB設備發送到主控模塊，當接收到主控模塊的數據 後也會轉發到無線網絡。
綜上所述可以看出，傳統的無線接入網關由兩個CPU組成，雖然在架 構方面兩部分之間的接口非常清晰，可復用性比較好，如無線接入模塊也可 以放入筆記本中作為筆記本的內置模塊使用。但是兩個CPU必然會帶來成 本增加、體積增大等問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種無線接入網關，解決了當前雙 CPU無線接入網關帶來成本增加且體積增大的問題。
為了解決上述問題，本發明提供了一種無線接入網關，所述無線接入網
關是單CPU的無線接入網關，包括無線接入模塊和接口模塊，其中，
所述無線接入模塊包括基帶處理器，用於實現無線接入網絡；
所述接口模塊，用於完成USB接口到RJ45接口的轉換， 一端連接上網 設備，另一端與所述無線接入模塊連接；
其中，所述無線接入模塊工作在USB的HOST模式下，所述基帶處理 器包括一 CPU。
進一步地，上述無線接入網關包括，所述無線接入模塊還包括射頻電路， 該射頻電路一端連接所述基帶處理器，另 一端通過收發無線數據連接網絡。
進一步地，上述無線接入網關包括，所述接口模塊由接口電路組成，所 述接口電路包括一USB轉RJ45晶片和外圍電路，其中，
所述外圍電路，用於對USB轉RJ45晶片進行供電，還通過標準接口給 所述無線接入網關進行供電；
所述USB轉RJ45晶片，用於在初始化時會通過USB的端點0進行設 備的枚舉，在接收到所述PC的配置後進入工作態；當收到RJ45接口的數 據後，通過其他非O輸入端點發送到所述基帶處理器；當收到其他非0的輸出端點的數據後就轉發到RJ45接口 。
進一步地，上述無線接入網關包括，所述基帶處理器中CPU,包括 網關協議處理單元、無線協議處理單元、USB HOST驅動單元和接口驅動單 元，其中，
所述USB HOST驅動單元，用於完成USB轉RJ45晶片的枚舉以及端 點的i方問；
所述接口驅動單元，連接所述USB HOST驅動單元，用於通過USB驅 動的端點訪問接口完成乙太網幀的收發；
所述網關協議處理單元，連接所述接口驅動單元，用於通過所述接口驅 動單元完成從RJ45 口上乙太網幀的收發；
所述無線協議處理單元，連接所述網關協議處理單元，用於完成無線接 入網關相關協議處理。
進一步地，上述無線接入網關包括，所述無線協議處理單元完成無線接 入網關相關協議處理，是指所述無線協議處理單元完成與網絡側的協議處理 以及與所述網關協議處理單元的通訊協議的處理。
進一步地，上述無線接入網關包括，所述無線接入模塊實現無線接入的 網絡，包括GSM系統、碼分多址接入系統、時分同步的碼分多址接入系統 或寬帶碼分多工接入系統。
進一步地，上述無線接入網關包括，所述上網設備是個人計算機。
與現有技術相比，應用本發明的單CPU的無線接入網關，降低了硬體 成本，同時減小了設備的體積。
圖1是傳統的雙CPU的無線接入網關硬體結構框圖2是傳統的雙CPU的無線接入網關軟體結構框圖3是本發明中的無線接入網關硬體結構框圖4是本發明中的無線接入網關的基帶處理器中CPU的架構圖；圖5是本發明中的無線接入網關上行數據流程圖； 圖6是本發明中的無線接入網關下行數據流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
如圖3所示，本發明的主要構思無線接入網關包括無線接入模塊與接 口模塊；其中，無線接入模塊從硬體結構看，與雙CPU的接入網關中的無 線接入模塊一致，由基帶處理器與射頻電路組成，用於實現無線接入網絡， 該射頻電路一端連接所述基帶處理器，另一端通過收發無線數據連接網絡； 但是無線接入模塊工作在USB的HOST模式中；接口模塊由接口電路組成， 一端連接上網設備，另一端與所述無線接入模塊連接；由於接口模塊沒有主 控CPU,所以整個無線接入網關只有一個CPU (即基帶處理器中CPU), 接口電路主要完成USB接口到RJ45接口的轉換，作為USB設備與無線接 入模塊通過USB信號線連接。
所述上網設備可以是PC (個人計算機)等。
所述無線接入^f莫塊實現無線接入的網絡，包括GSM系統、碼分多址接 入系統、時分同步的碼分多址接入系統或寬帶碼分多工接入系統。
在實施過程中，接口電路可以由一個核心的USB轉RJ45的ASIC晶片 以及外圍電路組成，其中外圍電路除了完成給USB轉RJ45的ASIC晶片供 電夕卜，還通過標準接口給無線接入網關的模塊板供電。無線接入模塊工作在 USB的HOST模式，通過標準的USB信號與接口電路連接。這樣在硬體邏 輯上就實現了接口模塊到無線接入模塊中基帶處理器的連接。
其中，USB轉RJ45的ASIC晶片在初始化時會通過USB的端點0進行 設備的枚舉，在接收到主機的配置後就進入工作態。當收到RJ45接口上的 數據時就通過其他非0輸入端點發送到基帶處理器中，同樣當收到其他非0 的輸出端點的數據後就轉發到RJ45接口上。
如圖4所示，本發明的基帶處理器中CPU的架構圖，與圖2所示當前 雙CPU的無線接入網關軟體結構框圖相比，將兩個CPU運行的主控系統與無線接入系統合併後運行在無線接入模塊的基帶處理器的CPU中。
本發明的基帶處理器的CPU,包括網關協議處理單元、無線協議處 理單元、USB HOST驅動單元和接口驅動單元，其中，
USB HOST驅動單元，用於完成USB轉RJ45晶片的枚舉以及端點的訪
問；
接口驅動單元，連接USB HOST驅動單元，用於通過USB驅動的端點 訪問接口完成乙太網幀的收發；
網關協議處理單元，連接接口驅動單元，用於通過接口驅動單元完成從 RJ45 口上乙太網幀的收發；
無線協議處理單元，連接網關協議處理單元，用於完成無線接入網關相 關協議處理，包括與網絡側的協議處理以及與網關協議處理單元的通訊協議 的處理。
本發明中由於無線接入模塊的基帶處理器的USB接口工作在HOST模 式中，所以本發明中相比圖2去掉了 USB設備驅動模塊。其中網關協議處 理單元與無線協議處理單元由於運行在同一個CPU中，所以這兩個單元可 以直接通訊，相比與圖2中去掉了通過USB設備與USB主機驅動之間的通 訊。
如圖5所示是本發明的單CPU無線接入網關上行數據流程圖，PC機通 過網線發送乙太網幀，無線接入網關中USB轉RJ45的ASIC晶片收到以太 網幀後分成USB包，按照設備模式進行發送。基帶處理器中USB HOST驅 動單元以HOST模式接收到USB數據，然後組裝成乙太網幀，在網關協議 處理單元中如果發現此數據需要向網絡側轉發則發送到無線協議處理單元， 無線協議處理單元經過數據處理後通過空口將處理後的數據發送到網絡側。
如圖6所示是本發明的單CPU無線接入網關下行數據流程圖，無線協 議處理單元從空口接收到網絡側的數據，發送到網關協議處理單元，網關協 議處理單元將數據封裝成乙太網幀。HOST驅動單元將乙太網幀分成USB 包，並且按照HOST模式發送。USB轉RJ45的ASIC晶片接收到USB數據 後組裝成乙太網幀後發送到網口 ， PC積4妄收到乙太網幀。當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的
形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1、一種無線接入網關，其特徵在於，所述無線接入網關是單CPU的無線接入網關，包括無線接入模塊和接口模塊，其中，所述無線接入模塊包括基帶處理器，用於實現無線接入網絡；所述接口模塊，用於完成USB接口到RJ45接口的轉換，一端連接上網設備，另一端與所述無線接入模塊連接；其中，所述無線接入模塊工作在USB的HOST模式下，所述基帶處理器包括一CPU。
2、 如權利要求1所述的無線接入網關，其特徵在於，所述無線接入模塊還包括射頻電路，該射頻電路一端連接所述基帶處理 器，另一端通過收發無線數據連接網絡。
3、 如權利要求1所述的無線接入網關，其特徵在於，所述接口模塊由接口電^各組成，所述接口電路包括一 USB轉RJ45芯 片和外圍電路，其中，所述外圍電路，用於對USB轉RJ45晶片進行供電，還通過標準接口給 所述無線接入網關進行供電；所述USB轉RJ45晶片，用於在初始化時會通過USB的端點0進行設 備的枚舉，在接收到所述PC的配置後進入工作態；當收到RJ45接口的數 據後，通過其他非O輸入端點發送到所述基帶處理器；當收到其他非0的輸 出端點的數據後就轉發到RJ45接口 。
4、 如權利要求3所述的無線接入網關，其特徵在於，所述基帶處理器中CPU,包括網關協議處理單元、無線協議處理單 元、USB HOST驅動單元和接口驅動單元，其中，所述USB HOST驅動單元，用於完成USB轉RJ45晶片的枚舉以及端 點的訪問；所述接口驅動單元，連接所述USB HOST驅動單元，用於通過USB驅 動的端點訪問^接口完成乙太網幀的收發；所述網關協議處理單元，連接所述接口驅動單元，用於通過所述接口驅 動單元完成從RJ45 口上乙太網幀的收發；所述無線協議處理單元，連接所述網關協議處理單元，用於完成無線接 入網關相關協議處理。
5、 如權利要求4所述的無線接入網關，其特徵在於， 所述無線協議處理單元完成無線接入網關相關協議處理，是指所述無線訊協*漢的處理。
6、 如權利要求1所述的無線接入網關，其特徵在於，所述無線接入模塊實現無線接入的網絡，包括GSM系統、碼分多址接 入系統、時分同步的碼分多址接入系統或寬帶碼分多工接入系統。
7、 如權利要求1所述的無線接入網關，其特徵在於， 所述上網設備是個人計算機。
全文摘要
本發明公開了一種無線接入網關，無線接入網關是單CPU的無線接入網關，包括無線接入模塊和接口模塊，其中，無線接入模塊包括基帶處理器，用於實現無線接入網絡；接口模塊，用於完成USB接口到RJ45接口的轉換，一端連接上網設備，另一端與所述無線接入模塊連接；無線接入模塊工作在USB的HOST模式下，基帶處理器包括一CPU。應用本發明，降低了硬體成本，同時減小了設備的體積。
文檔編號H04W88/08GK101657043SQ20091017811
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月23日 優先權日2009年9月23日
發明者郭素光, 魏靜波 申請人:中興通訊股份有限公司