專利名稱：無(wú)線路由器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及信息技術(shù)領(lǐng)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，特別是終端設(shè)備接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有各行業(yè)的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)大都租用電信運(yùn)營(yíng)商提供的DDN專線與數(shù)據(jù)中心通信，這種方式目前有以下缺點(diǎn)申請(qǐng)DDN專線手續(xù)復(fù)雜，申請(qǐng)周期較長(zhǎng)；營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)使用DDN專線還需自備調(diào)制解調(diào)器和有線路由器等設(shè)備；DDN專線的通信費(fèi)用較高；如果營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)是臨時(shí)性的，或者需要遷移地址，DDN專線遷移較麻煩。
近年來(lái)蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)在中國(guó)的發(fā)展非常迅速，中國(guó)移動(dòng)的GSM網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)聯(lián)通的GSM和CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋了城市和鄉(xiāng)村。蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)不僅給用戶帶來(lái)了方便快捷的語(yǔ)音通信服務(wù)，而且還能提供靈活的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。中國(guó)移動(dòng)在2002年開(kāi)通了GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，中國(guó)聯(lián)通于2003年也開(kāi)通了CDMA1X數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前用戶使用這種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的設(shè)備主要是手機(jī)和上網(wǎng)卡，手機(jī)本身的設(shè)計(jì)并不適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而使用上網(wǎng)卡必須要有筆記本電腦。
在銀行、電力等行業(yè)中，原有的有線通信系統(tǒng)越來(lái)越不能滿足各種新型業(yè)務(wù)的需要。銀行部門在開(kāi)展上門收費(fèi)和移動(dòng)銀行等業(yè)務(wù)時(shí)，電力部門在開(kāi)展上門抄表等業(yè)務(wù)時(shí)，都迫切需要一種新型的機(jī)動(dòng)靈活的數(shù)據(jù)通信服務(wù)，蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)正好能提供這樣的數(shù)據(jù)服務(wù)。缺乏一種新型通用的設(shè)備，使得原先使用有線通信系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)終端設(shè)備能夠非常方便地接入到GSM或者CDMA等無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中，利用無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。缺乏合適的設(shè)備使得數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶局限于小部分個(gè)人用戶，沒(méi)有充分發(fā)揮移動(dòng)通信系統(tǒng)靈活機(jī)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于為了克服現(xiàn)有DDN專線成本高遷移不便的缺點(diǎn)，提供一種無(wú)線路由器，從而實(shí)現(xiàn)用GSM或者CDMA等無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，方便且成本低。
本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)線路由器，包括以下裝置電源模塊，用于給無(wú)線路由器提供電源；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口，用于從數(shù)據(jù)終端輸入數(shù)據(jù)信號(hào)或傳送數(shù)據(jù)信號(hào)；數(shù)據(jù)處理器模塊，用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)打包和協(xié)議轉(zhuǎn)化，并進(jìn)行網(wǎng)路選擇使路由通向虛擬專用網(wǎng)VPN服務(wù)器；無(wú)線通信模塊，用于經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理的數(shù)據(jù)信號(hào)與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的通訊；天線，用于發(fā)射和接收數(shù)據(jù)信號(hào)；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理的數(shù)據(jù)信號(hào)；數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口輸入數(shù)據(jù)處理器模塊，在數(shù)據(jù)處理器上執(zhí)行操作系統(tǒng)程序、撥號(hào)程序、數(shù)據(jù)安全程序和通信路由程序，經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后的數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線通信模塊并通過(guò)天線發(fā)送到無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中；反之亦然。無(wú)線路由器可以包括穩(wěn)壓電路，用于為數(shù)據(jù)處理器模塊和無(wú)線通信模塊提供預(yù)設(shè)的電壓。無(wú)線路由器還可以包括復(fù)位和看門狗電路。無(wú)線路由器最好還包括數(shù)據(jù)安全模塊，用于對(duì)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行加密或解密。無(wú)線路由器的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口可以是以太網(wǎng)插座、光纖插座、串行數(shù)據(jù)接口、并行數(shù)據(jù)接口或是USB接口。無(wú)線路由器的數(shù)據(jù)處理器模塊可以是嵌入式處理器、DSP或單片機(jī)。無(wú)線路由器的存儲(chǔ)器可以是閃存也可以是動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果數(shù)據(jù)終端不需申請(qǐng)專線，只需使用無(wú)線路由器就可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面的花費(fèi)用比租用DDN要少。無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通信費(fèi)用是很低的，而且還能按數(shù)據(jù)流量來(lái)收費(fèi)。無(wú)線路由器的架設(shè)地點(diǎn)非常靈活，只要是在GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)內(nèi)，設(shè)備可以架設(shè)在任何地點(diǎn)，甚至還可以安裝在車輛上。無(wú)線路由器遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的IPSec安全協(xié)議，對(duì)通信數(shù)據(jù)提供加密、完整性驗(yàn)證以及身份認(rèn)證的功能，最大限度地對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用提供安全保護(hù)。


圖1是本實(shí)用新型無(wú)線路由器的工作原理圖；圖2是本實(shí)用新型無(wú)線路由器的實(shí)施例；圖3是；本實(shí)用新型無(wú)線路由器的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
如圖2所示，無(wú)線路由器的嵌入式處理器采用ARM系列或者ColdFire系列處理器，主頻50~100MHz，提供2個(gè)UART串行口和1個(gè)以太網(wǎng)控制器。存儲(chǔ)器芯片采用兩片1M×16位數(shù)據(jù)寬度的FlashROM，總?cè)萘繛?M字節(jié)；兩片4M×16位數(shù)據(jù)寬度的DRAM，總?cè)萘繛?6M字節(jié)。無(wú)線通信模塊可采用Wavecom、Simcom、Samsung等公司生產(chǎn)的GSM/GPRS模塊或CDMA模塊，模塊通過(guò)接口電路與處理器的1個(gè)UART串行口相連，模塊通過(guò)外接天線與蜂窩小區(qū)基站通信，收發(fā)無(wú)線數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)安全模塊采用通過(guò)國(guó)家安全認(rèn)證的加/解密芯片，通過(guò)數(shù)據(jù)總線與處理器相連。電路板對(duì)外有2個(gè)接口，1個(gè)10M/100M自適應(yīng)快速以太口(RJ45)連接需要通信的各種終端設(shè)備，1個(gè)RS232串行口(DB9)用作Console口，用來(lái)配置參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控。電源采用5V(2A)直流電源。無(wú)線路由器電路板通過(guò)無(wú)線通信模塊連接GPRS或CDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)以太口連接內(nèi)部終端設(shè)備或者內(nèi)部局域網(wǎng)。無(wú)線路由器具備網(wǎng)絡(luò)路由功能，能夠在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。各種終端設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)通過(guò)以太口被處理器接收，處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理后(例如加/解密)再通過(guò)串行口發(fā)送給無(wú)線通信模塊，由它轉(zhuǎn)發(fā)到GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)中。同理，反向的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)相反的路徑最終送回終端設(shè)備。圖中的粗箭頭表示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。
操作系統(tǒng)軟件采用uClinux，它是基于Linux內(nèi)核公開(kāi)源代碼的一種嵌入式操作系統(tǒng)，它的源代碼也是公開(kāi)的。由于無(wú)線路由器的硬件電路板是特殊設(shè)計(jì)的，所以u(píng)Clinux并不能直接使用，針對(duì)無(wú)線路由器硬件電路板的特殊設(shè)計(jì)，重新修改uClinux操作系統(tǒng)軟件中與硬件電路相關(guān)的部分源代碼，使得uClinux操作系統(tǒng)能夠在無(wú)線路由器電路板上正常運(yùn)行。主要包括處理器和存儲(chǔ)器芯片初始化程序；內(nèi)核引導(dǎo)程序；外圍接口電路的驅(qū)動(dòng)程序；針對(duì)ARM系列或者ColdFire系列處理器，選擇合適的編譯工具和參數(shù)選項(xiàng)，重新編譯整個(gè)操作系統(tǒng)。
無(wú)線路由器的網(wǎng)絡(luò)接口包括以太口和天線，無(wú)線路由器的作用就是在這兩個(gè)接口之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，所以只提供靜態(tài)路由功能。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)代碼已經(jīng)內(nèi)嵌在uClinux操作系統(tǒng)中，在內(nèi)核中設(shè)置“IP轉(zhuǎn)發(fā)”就能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)路由功能。
通信軟件的設(shè)計(jì)主要集中在2個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序PPP應(yīng)用程序和IPSec應(yīng)用程序。PPP應(yīng)用程序用來(lái)通過(guò)無(wú)線通信模塊撥號(hào)登錄移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，登錄過(guò)程遵循PPP(Point-to-Point Protocol)通信協(xié)議。uClinux操作系統(tǒng)代碼中包含有一種實(shí)現(xiàn)PPP協(xié)議的程序pppd，只需要根據(jù)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的特征，修改pppd源代碼中的部分配置參數(shù)，就能夠得到需要的PPP應(yīng)用程序。IPSec應(yīng)用程序用來(lái)在路由器上支持虛擬專用網(wǎng)VPN(Virtual Private Network)。IPSec(IPSecurity)協(xié)議是一個(gè)應(yīng)用廣泛、開(kāi)放的VPN安全協(xié)議，它包含了一整套用于保護(hù)私有性和完整性的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。它提供在網(wǎng)絡(luò)層上的數(shù)據(jù)保護(hù)，支持一系列加密算法如DES、3DES和IDEA。它檢查傳輸數(shù)據(jù)包的完整性，以確保數(shù)據(jù)沒(méi)有被修改，具有數(shù)據(jù)源認(rèn)證功能。IPSec應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)就是將IPSec協(xié)議用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。FreeS/WAN是實(shí)現(xiàn)IPSec協(xié)議的一種公開(kāi)源代碼軟件，通過(guò)修改相關(guān)部分的源代碼，就可以在無(wú)線路由器上運(yùn)行。主要的修改包括針對(duì)ARM系列或者ColdFire系列處理器，選擇合適的編譯工具和參數(shù)選項(xiàng)，重新編譯整套程序；提供軟件加密和硬件加密兩種加密方法，軟件加密使用FreeS/WAN代碼，硬件加密使用專用加/解密芯片。針對(duì)uClinux操作系統(tǒng)中的Shell環(huán)境，修改FreeS/WAN運(yùn)行所用的腳本程序；針對(duì)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的特征，修改FreeS/WAN運(yùn)行所用的配置參數(shù)。
無(wú)線路由器對(duì)終端設(shè)備提供兩個(gè)接口，分別是以太口和RS232串行口。無(wú)線路由器中的路由軟件將來(lái)自設(shè)備的數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)，或者接收來(lái)自GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給設(shè)備。修改各營(yíng)業(yè)終端的網(wǎng)絡(luò)配置，使其缺省路由指向無(wú)線路由器；修改數(shù)據(jù)中心有線路由器或業(yè)務(wù)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置，使其通往各營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的路由指向VPN服務(wù)器。
如圖3所示，使用通信專線將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心相連；在數(shù)據(jù)中心放置VPN服務(wù)器，與各網(wǎng)點(diǎn)的無(wú)線路由器進(jìn)行VPN連接；修改現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)配置，就可實(shí)現(xiàn)利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線路由器，至少包括以下裝置電源模塊，用于給無(wú)線路由器提供電源；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口，用于從數(shù)據(jù)終端輸入數(shù)據(jù)信號(hào)或傳送數(shù)據(jù)信號(hào)；數(shù)據(jù)處理器模塊，用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)打包和協(xié)議轉(zhuǎn)化，并進(jìn)行網(wǎng)路選擇使路由通向虛擬專用網(wǎng)VPN服務(wù)器；無(wú)線通信模塊，用于經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理的數(shù)據(jù)信號(hào)與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的通訊；天線，用于發(fā)射和接收數(shù)據(jù)信號(hào)；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理的數(shù)據(jù)信號(hào)；數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口輸入數(shù)據(jù)處理器模塊，在數(shù)據(jù)處理器上執(zhí)行操作系統(tǒng)程序、撥號(hào)程序、數(shù)據(jù)安全程序和通信路由程序，經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理后的數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線通信模塊并通過(guò)天線發(fā)送到無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中；反之亦然。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述無(wú)線路由器還包括穩(wěn)壓電路，用于為數(shù)據(jù)處理器模塊和無(wú)線通信模塊提供預(yù)設(shè)的電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述無(wú)線路由器還包括復(fù)位和看門狗電路。
4.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述無(wú)線路由器還包括數(shù)據(jù)安全模塊，用于對(duì)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器模塊處理的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行加密或解密。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口是以太網(wǎng)插座。
6.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口是光纖插座。
7.權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口是串行數(shù)據(jù)接口或并行數(shù)據(jù)接口。
8.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口是USB接口。
9.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理器模塊是嵌入式處理器。
10.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線路由器，其特征在于所述存儲(chǔ)器是閃存。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)線路由器，本實(shí)用新型旨在克服了現(xiàn)有技術(shù)DDN專線成本高遷移不便的缺點(diǎn)，提供一種無(wú)線路由器用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本實(shí)用新型包括電源模塊、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通訊接口、數(shù)據(jù)處理器模塊、無(wú)線通信模塊、天線和存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)信號(hào)在數(shù)據(jù)處理器上執(zhí)行操作系統(tǒng)程序、撥號(hào)程序、數(shù)據(jù)安全程序和通信路由程序，經(jīng)無(wú)線通信模塊并通過(guò)天線發(fā)送到無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中；反之亦然。本實(shí)用新型用于信息技術(shù)領(lǐng)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。
文檔編號(hào)H04Q3/00GK2634762SQ0320965
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月11日
發(fā)明者楊銳俊 申請(qǐng)人:楊銳俊