专利名称：通用型可扩展低成本无线虚拟专用网路由器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信无线虚拟专用网(VPN)路由器，尤其是嵌入式软件设计通用型可扩展低成本无线VPN路由器。
背景技术：
随着移动运营商的网络日趋完善，在移动网络上开展数据业务成为新的亮点，如中国移动的GPRS业务，中国联通的CDMA1X数据业务等都在大力推广之中。即将上马的3G技术能够提供更高速率的数据通信。
伴随公众数据网络的完善诞生了一种新型的数据设备——无线路由器。无线路由器广泛应用在远程数据传输，如银行ATM/商场POS的数据传输、数据采集等各种应用场合。这种无线路由器的广域网接口或者是GPRS，或者是CDMA1X，或者是PHS数据业务卡，或者是3G等各种其他可能的模式。
目前市场上已有的无线路由器产品基本状况如下(1)PC机系统采用PC机(或工控机)插入相应的无线数据卡构成一个主机系统。这种系统可靠性、稳定性不能保证，容易死机，不能适应复杂恶劣的环境。通常体积也比较大。而且价格昂贵，普及使用会存在一些问题。
(2)简单的嵌入式系统这样的系统采用单片机，成本比较低，但数据处理能力比较弱，基本上属于数据采集系统或者是类似无线MODEM的功能，不具备完整意义上的路由器功能，如不能实现加密型VPN功能，这样就不适合在一些安全等级要求高的场合使用。
(3)具备路由功能的嵌入式系统市场上的该类产品，过于封闭，极其缺乏灵活性。一般无线模块都焊接在嵌入式底板上，假如想更换无线传输方式，整个设备就需要更换。
综上所述，目前市场上已有的无线路由器产品都是单一广域网接口的，缺乏通用性；其次性价比差，价格低的功能较弱，功能较强的价格昂贵；另外可扩展性较差。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种通用型可扩展低成本无线VPN路由器，解决目前无线VPN路由器存在的以上缺点，针对目前市场上的设备现状和应用要求，将嵌入式系统的低成本、高可靠与通常在PC机系统中存在的PCMCIA、USB的通用性相结合，推出了经济、实用、可靠、灵活、功能完善的可扩展无线VPN路由器。
扩展无线VPN路由器的构成是设有微处理器、PCMCIA接口，由微处理器或通过FPGA或CPLD作为微处理器的扩展端口，WANPHY局域网或/与和LAN PHY无线局域网接口，其特征是从所述扩展端口连接无线数据卡的PCMCIA接口，RJ45接口，SDRA和FLASH，USB接口，串口通讯控制接口构成，另还包括直流电源插座。微处理器输出端还可以连接硬件随机函数发生器，串口通讯控制接口是console串口等通讯电路。
(1)通用型通用型是本实用新型的关键，本实用新型在嵌入式平台中提供PCMCIA和USB两种通用接口。
通用的无线模块，目前的无线上网卡绝大多数采用PCMCIA或者USB两种接口方式，未来的3G卡等也会采用这两种方式，因为这是标准的接口方式，在PC机系统中也属于标准配置。
本发明同时支持PCMCIA和USB接口。在这2种接口的无线数据卡上，假如插入CDMA1X的无线卡，就成为CDMA1X无线路由器；假如插入GPRS无线卡，就成为GPRS无线路由器；假如插入802.11无线卡，就成为WLAN无线路由器；假如插入3G卡，那就是3G的无线路由器。
因此，设备将来的升级会非常方便，无需更换设备，只需更换相应的无线卡即可。
通用的USB扩展功能通过USB接口可转换RS232，RS485能多种工业控制用接口，便于与传感器等特殊设备对接。USB接口保证了对未来未可预知因素的安全性。
(2)低成本、高可靠采用嵌入式系统方案，远较PC系统经济。而且可靠性，稳定性达到电信级要求，能适应复杂恶劣的环境。
(3)支持加密型VPN系统对无线传输通道采取了特殊的加密方式，实际上没有破解的可能性，使设备可用于金融，证券，军事等高保密性场合。同时具有路由、NAT等路由器必备功能。外观设计紧凑，可靠，前面板有一个PCMCIA接口，可以接多种无线数据卡，两个RJ45网口，一个USB接口，一个串口，一个直流电源插座。
(4)可扩展可扩展又是本实用新型的另一关键。目前市场上的无线VPN路由器只支持一个卡，速率也受到限制。本实用新型的系统中可以实现多块数据卡的捆绑，带宽可以根据用户定制，大大扩展了应用场合。
可以实现PCMCIA接口的无线卡与USB接口的无线卡的捆绑，参见附图1中的模式1。
当需要捆绑的卡超过2个时，可通过USB HUB扩展，参见附图1中的模式2。
(二)多卡捆绑示意软件方案基于硬件平台的嵌入式操作系统，外加软件加密模块，路由模块，NAT模块，底层驱动模块构成。
本实用新型解决了目前无线VPN路由器存在的缺点，将嵌入式系统的低成本、高可靠与通常在PC机系统中存在的PCMCIA、USB的通用性相结合，是一种经济、实用、可靠、灵活、功能完善的可扩展无线VPN路由器。
图1是本实用新型组合PCMCIA与USB电路示意图图2是本实用新型硬件电路框图图3是本实用新型软件结构框图图4是本实用新型硬件电路图，包括PCMCIA与USB等接口的电路图具体实施方式
图4的电路图包括CPU与PCMCIA与USB电路图，主板CPU主要包括微处理器及由微处理器连接FPGA或CPLD作为其扩展口，FPGA或CPLD再连接PCMCIA接口，主板采用功能强大的ARM芯片、输出端口连接PCMCIA接口，SDRA和FLASH存储器、BOOTROM存储器构成。通过通用异步接收器/发送器(UART)(能够编程以控制计算机到附加串行设备的接口的微芯片)输出console端口的串口控制电路。Console端口一般由路由器主板的串口芯片控制(一般是飞利浦的串行控制芯片)，主要有四个引脚(按Cosole线顺序)TxD(发送)，RxD(接收)，DSR(发送准备完毕)，DCD(载波检测)，在路由器主板控制这四个引脚和芯片，另还设有RJ45芯片。另还接有WANphy芯片或/和LANphy芯片(局域网和无线局域网芯片)，是符合IEEE802.3ae标准的10GE接口，分别称为WANPHY和LAN PHY。
接口包括两个RJ45网口，一个USB接口，一个串口，一个直流电源插座构成。
权利要求1.扩展无线虚拟专用网路由器，设有微处理器、PCMCIA接口，由微处理器或通过FPGA或CPLD作为微处理器的扩展端口，WANPHY局域网或/与和LAN PHY无线局域网接口，SDRA和FLASH，RJ45接口构成，其特征是另设有PCMCIA接口，从所述扩展端口连接无线数据卡的PCMCIA接口、RJ45接口、USB接口和串口通讯控制接口。
2.由权利要求1所述的扩展无线虚拟专用网路由器，其特征是实现PCMCIA接口的无线卡与USB接口的无线卡捆绑。
3.由权利要求1所述的扩展无线虚拟专用网路由器，其特征是USB接口是USB HUB。
专利摘要扩展无线虚拟专用网路由器，设有微处理器、PCMCIA接口，由微处理器或通过FPGA或CPLD作为微处理器的扩展端口，WANPHY局域网或/与和LAN PHY无线局域网接口，SDRA和FLASH，RJ45接口构成，另设有PCMCIA接口，从所述扩展端口连接无线数据卡的PCMCIA接口、RJ45接口、USB接口和串口通讯控制接口。本实用新型解决了目前无线VPN路由器存在的缺点，将嵌入式系统的低成本、高可靠与通常在PC机系统中存在的PCMCIA、USB的通用性相结合，是一种经济、实用、可靠、灵活、功能完善的可扩展无线VPN路由器。
文档编号H04L12/46GK2899305SQ200620069399
公开日2007年5月9日 申请日期2006年2月20日 优先权日2006年2月20日
发明者郝学元, 刘树名, 顾恺, 张宇斌, 顾杰, 胡友进, 莫蕴岚, 刘宏骏 申请人:南京联创通信科技有限公司