CN104955176A - 一种具有语音和短信路由功能的3g/4g便携式无线路由器 - Google Patents

一种具有语音和短信路由功能的3g/4g便携式无线路由器 Download PDF

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陆定斌
张�成
桂林卿
钱玉文
董琳滨
蒋雪
吴碧霞
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Nanjing University of Science and Technology
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/10—Access point devices adapted for operation in multiple networks, e.g. multi-mode access points
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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Abstract

本发明公开了一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器。该设备具有3G/4G芯片组，可以使用3G/4G网络；该设备还有wifi功能，可以当做AP热点使用。把SIM卡放入该便携式通信设备，用户智能终端连接上该便携式通信设备分享的AP热点后可以共享3G/4G网络，不仅可以访问互联网，还可使用语音和短信业务。该设备可应用于固有通信制式和现有SIM卡不匹配的手机、第二代移动通信制式的手机、只具有wifi功能的智能终端(含平板电脑)，使其具有能使用3G/4G网络访问互联网、语音通话和收发短信的功能。

Description

一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器
技术领域
本发明涉及嵌入式技术领域，设计过程中涉及到嵌入式***软硬件的设计。
背景技术
移动网络自21世纪以来进入了高速发展时期，从最初的2G到2.5G，再到后来的3G，现在移动网络已经进入4G时代。移动网络的快速发展，使得手机等智能设备已经成为人们生活中必不可少的通信设备。微电子产业的快速发展，使得手机等设备的娱乐性越来越高，已经不仅仅因为其具有通信价值而存在了。现在的手机，平板等由于兼具通信，娱乐等功能，所以更新换代要比个人PC快的多，在电子消费领域占据着相当大的比例，然而当下频繁更换手机的代价是比较昂贵的。根据一定的市场调查，促使人们频繁更换手机的原因主要有2个，一个是原有手机的娱乐性能不能满足用户的需求，还有一个是手机固有通信模块的网络制式与现有SIM卡不匹配或者手机原有通信模组是2G的，使用现有SIM卡和手机无法享有很好的网络体验。为了解决这方面的问题，降低手机硬件的成本，谷歌等公司已经开始研发模块化手机，这种手机可以方便的更换手机的通信硬件来实现通信制式的升级。但是作为这样一个高度集成化的便携式设备，要受到其体积的限制，所以模块化手机的推出必定困难重重。除了手机，当下很多平板电脑不带有通信模组(也可以是其他一些不具有通信模组但具有wifi功能的终端)，无法使用直接使用3G/4G网络上网，或者即使有通信模组，支持的通信制式也比较单一，换成另一种通信制式的SIM卡就无法移动上网了。
发明内容
本发明的目的在于实现了具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器这样一种设备。该设备可应用于固有通信制式和现有SIM卡不匹配的手机、第二代移动通信制式的手机、只具有wifi功能的智能终端(含平板电脑)，使其具有能使用3G/4G网络访问互联网、语音通话和收发短信的功能。
实现本发明目的的技术解决方案为：该设备的微处理器核心模块通过USB扩展模块与3G/4G通信芯片组和wifi无线网卡模块相连，用户终端连接上该设备的wifi网络就可以使用3G/4G网络访问互联网，并且能使用语音业务和短信业务。微处理器完成对网络数据以及用户数据的转发，构成用户与网络之间的桥梁。
本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)可应用于固有通信制式和现有SIM卡不匹配的手机、第二代移动通信制式的手机、只具有wifi功能的智能终端(含平板电脑)，使其具有能使用3G/4G网络访问互联网、语音通话和收发短信的功能(2)体积小，方便携带(3)设计成本低廉，3G/4G通信芯片组可快速更换，可以支持多种通信制式。
附图说明
图1为本发明的硬件框图
图2为本发明的通信芯片组的接口设计
图3为本发明的wifi电路设计框图
图4为本发明的微处理器的linux***的结构
图5为本发明的微处理器的通信芯片组的控制流程
图6为本发明的用户智能终端控制流程
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1，一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器，包括3G/4G通信芯片组2，USB扩展电路4，wifi无线网卡电路5，电源电路1，外接存储器电路8和9，USB接口电路7以及微处理器核心电路6。
电源电路1包括5V稳压电路，3.3V稳压电路和1.2V稳压电路，给整个便携式通信设备进行供电；USB扩展电路4主要用来扩展微处理器的USB端口，以支持更多的USB外设；片外ROM电路9用于存储linux***及相应软件；程序在片外RAM中运行；USB接口电路7主要用于便携式通信设备的软件更新；wifi无线网卡电路5主要用于提供wifi网络，并且通过USB口和微处理器核心电路6相连，进行数据交换；3G/4G通信芯片组2通过USB口和微处理器核心电路6相连，微处理器通过USB口控制3G/4G通信芯片组实现上网，语音通话和短信。
结合图2，为配合3G/4G芯片组14的不同硬件封装，设计了统一的对外接口。3G/4G芯片组14虽然硬件封装不同，但对外提供的硬件接口基本是相同的，所以把要用的SIM接口11，USB接口12，电源接口13连接到mini PCI接口10上，统一封装起来。
结合图3，wifi电路主要包括晶振电路15，USB接口电路16，天线电路18和网卡核心电路17，网卡芯片工作在USB模式下。
结合图4，微处理器运行需要操作***的支持，微处理器刚启动时需要运行bootloader19，对硬件进行初始化，为操作***的运行提供合适的软件环境；linux内核20是***最核心的部分，进行各种程序的管理调度，资源的分配；设备驱动21是各种外设能正常工作的关键；文件***22使操作***能够方便的管理和组织文件；PPP拨号模块23使便携式通信设备能够连接到互联网上；Iptables/Netfilter24能够使便携式通信设备具有网络数据包转发的功能，成为一个路由器；通信芯片组控制模块25用以控制便携式通信设备进行语音拨号，短信的收发，以及和用户智能终端进行数据的互传。
结合图5，3G/4G通信芯片组26在微处理器上安装好驱动后会把USB口虚拟成多个串口，通信芯片组控制模块35使用ttyUSB端口1(27)和ttyUSB端口2(28)对3G/4G通信芯片组26进行控制命令，短信数据和语音数据的传输；通信芯片组控制模块35使用3个socket端口和用户智能终端进行通信，一个socket端口进行控制命令和短消息数据的收发，另外两个socket端口分别用于语音数据的接收和发送；用户智能终端39同样使用3个socket端口，一个socket端口进行控制命令和短消息数据的收发，另外两个socket端口分别用于语音数据的接收和发送。
结合图6，用户智能终端平台控制流程：用户智能终端平台也开放3个socket端口，MainActivity42模块用于接收控制命令和通信录的调用；ChatActivity43模块用于短信的收发；PhoneCallActivity41模块用于语音数据的收发，语音数据的采集和播放。

Claims (6)

1.一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器，其特征在于：该设备的微处理器核心模块通过USB扩展模块与3G/4G通信芯片组和wifi无线网卡模块相连，用户终端连接上该设备的wifi网络就可以使用3G/4G网络访问互联网，并且能使用语音业务和短信业务，整个设备通过电源模块提供稳定的电压和足够的电流，设备的控制程序在外接存储器模块中存储和运行，其中USB接口模块能提供软件更新的功能。
2.根据权利要求1所述的一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器，其特征在于：该设备对于无线通信模组的可扩展性好，3G/4G通信芯片组硬件接口经过特殊的封装，对外使用统一的mini-PCI接口，该接口支持热插拔，能够快速的更换3G/4G通信芯片组。
3.根据权利要求1所述的一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器，其特征在于：该设备具有wifi功能，能够当做AP路由使用，该路由不仅能转发互联网数据包，还能转发语音和短信数据包。SIM卡和通信制式不匹配的手机(带有无线通信模组的平板)，或者原来是2G的手机，或者只具有wifi功能的平板电脑，又或者是其他一些只要具有wifi功能的智能终端连接上该设备即能通过3G/4G网络访问互联网，并且能使用语音业务和短信业务。
4.根据权利要求1所述的一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器，其特征在于：3G/4G通信芯片组2的USB口在微处理器上至少虚拟成3个ttyusb串口，一个ttyusb串口当做modem口用，收发互联网数据，一个ttyusb串口用来收发AT控制指令和短信数据，一个ttyusb串口用来收发语音数据。
5.根据权利要求1所述的一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器，其特征在于：微处理器使用3个socket端口来和用户终端进行通信，其中一个socket端口用来收发控制指令和短信消息，另外两个socket端口分别用于语音数据的收和发。
6.根据权利要求1所述的一种具有语音和短信路由功能的3G/4G便携式无线路由器，其特征在于：用户终端使用3个socket端口来和微处理器进行通信，其中一个socket端口用来收发控制指令和短信消息，另外两个socket端口分别用于语音数据的收和发。
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