3G的接人技術(shù)已經(jīng)從WCDMA/TD- SCDMA/CD-MA2000發(fā)展到HSDPA、HSUPA 以及HSPA+ ，并開(kāi)始由3G 網(wǎng)絡(luò)向4G網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡。目前HSDPA的接入帶寬可以達(dá)到7.2 Mbps，HSPA+ 的接人帶寬可以達(dá)到21 Mbps，而即將部署的LTE的網(wǎng)絡(luò)帶寬甚至達(dá)到了100 Mbps 。同時(shí)，由于接人移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 的智能終端的數(shù)量快速增長(zhǎng)，人們對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求也日益增長(zhǎng)。當(dāng)人們面對(duì)幾十兆帶寬甚至是上百兆帶寬時(shí)，必定存在帶寬的過(guò)剩問(wèn)題，即人們不需要在任何時(shí)刻都需要這么大的帶寬，因而可以將過(guò)剩的用戶(hù)帶寬分配給更多的用戶(hù)。

　　目前，WiFi技術(shù)能夠支持IEEE的802.11b、802.11g和802.1ln標(biāo)準(zhǔn)，分別支持10 Mbps、54 Mbps和300 Mbps的無(wú)線傳輸速率。而在傳輸距離上，WiFi能夠在幾米到100m范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全覆蓋。

　　本文正是基于3G/4G 不斷增長(zhǎng)的接入帶寬以及WiFi技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，提出了一種共享3G/4G 網(wǎng)絡(luò)帶寬的無(wú)線路由器設(shè)計(jì)方案。該方案首先利用嵌入式Linux系統(tǒng)，構(gòu)建一個(gè)基于WiFi技術(shù)的無(wú)線局域網(wǎng)，智能終端等用戶(hù)可以利用自帶的WiFi功能接入該無(wú)線局域網(wǎng)，然后再將該無(wú)線局域網(wǎng)橋接至3G/4G網(wǎng)絡(luò)中，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)智能終端設(shè)備對(duì)3G/4G網(wǎng)絡(luò)帶寬的共享。

　　1. 3G/4G路由器設(shè)計(jì)方案

　　本路由器的設(shè)計(jì)是基于三個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分別為3G模塊、WiFi模塊和Linux硬件平臺(tái)，如圖1所示。3G模塊的功能是利用運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線數(shù)據(jù)卡進(jìn)行PPP撥號(hào)，使得路由器能通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)連接至互聯(lián)網(wǎng)。WiFi模塊的功能是使得無(wú)線網(wǎng)卡工作在AP（Access Point）模式，并配置動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議的腳本文件，來(lái)建立一個(gè)2.4 GHz的WiFi無(wú)線局域網(wǎng)。Linux硬件平臺(tái)模塊的功能主要有兩個(gè)方面，一方面要支持無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線數(shù)據(jù)卡的驅(qū)動(dòng)，另一方面要通過(guò)嵌入式Linux系統(tǒng)中的iptables數(shù)據(jù)包過(guò)濾系統(tǒng)將無(wú)線局域網(wǎng)和3G/4G網(wǎng)絡(luò)連通。智能終端等設(shè)備通過(guò)WiFi信道接人到該路由器所提供的無(wú)線局域網(wǎng)中，分配到一個(gè)IP地址之后，則通過(guò)該無(wú)線局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收和發(fā)送，而該網(wǎng)關(guān)則通過(guò)3G/4G模塊上的網(wǎng)絡(luò)撥號(hào)接口來(lái)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包至3G/4G 網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)了該路由器的設(shè)計(jì)方案。

　　圖1 3G/4G路由器設(shè)計(jì)方案圖

　　2. 3G/4G路由器硬件結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)3G/4G路由器設(shè)計(jì)方案，其硬件結(jié)構(gòu)的三大模塊分別采用深圳天謨公司生產(chǎn)的Devkit8500D評(píng)估板、華為公司的E392型無(wú)線上網(wǎng)卡和TP-Link公司的TL-WN821N型無(wú)線網(wǎng)卡。

　　Devkit8500D評(píng)估板的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。該硬件平臺(tái)采用的是TI公司的DM3730微處理器。

　　圖2 終端硬件結(jié)構(gòu)圖

　　E392型無(wú)線上網(wǎng)卡采用高通公司的MDM9x00多模芯片組，同時(shí)支持TD-SCDMA/WCDMA 的3G 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和LTE-TDD/FDD 的4G 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。目前，利用3G網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)部署升級(jí)的HSPA+技術(shù)，下行峰值速率可以達(dá)到21 Mbps，上行峰值速率可以達(dá)到5.76 Mbps;部分地區(qū)采用64QAM 調(diào)制技術(shù)和MIMO技術(shù)對(duì)HsPA+進(jìn)行再次升級(jí)，下行峰值速率可以達(dá)到42 Mbps左右;而即將部署的4G網(wǎng)絡(luò)，下行峰值速率可以達(dá)到i00 Mbps，上行峰值速率可以達(dá)到50 Mbps。

　　TL-WN821N 型無(wú)線網(wǎng)卡是基于Realtek公司的RTL8192cu芯片設(shè)計(jì)的，采用MIMO技術(shù)和空頻道檢測(cè)技術(shù)，支持802.11n/b/g，性能穩(wěn)定且能夠提供最大300 Mbps的無(wú)線傳輸速率，完全滿(mǎn)足智能終端等設(shè)備的帶寬需求。