基于4G(TD-LTE)移动网络构建安全办公环境之二（硬件设计）

现代移动通信技术具有通信速度快、通信灵活、安全性更强等特点，基于这些特点，笔者认为基于移动网络构建安全办公环境，特别是4G、5G来临之后，具备非常好的应用前景。于是笔者按照办公需求针对性的进行了研究和开发。由于5G网络环境和硬件板卡限制，可供开发使用的硬件板卡还没有上市，该实验主要是基于4G(TD-LTE)技术，具体分为5部分，分享给大家。

基于4G(TD-LTE)移动网络构建安全办公环境之一——环境测试
基于4G(TD-LTE)移动网络构建安全办公环境之二——硬件设计
基于4G(TD-LTE)移动网络构建安全办公环境之三——软件设计
基于4G(TD-LTE)移动网络构建安全办公环境之四——整体配置
基于4G(TD-LTE)移动网络构建安全办公环境之五——写在最后

在第一篇文章中,我们可以看出4G网络能够基本满足办公需要，然而它也存在着无公网IP，无法作为服务端为客户端提供服务；信号质量与基站有关，位置不同网速变化较大；可控性一般等问题。为更有效的实现应用，我对市面商用通信模块进行了二次开发，形成优化的4G移动平台，主要特点如下：一是摒弃WIFI热点拨号上网的做法，采用USB接口做为信号总线，避免无线网络信号干扰。二是实时查看信号强度，含2G、3G、4G等多种制式，并加装GPRS天线，减少模块的信号衰减，增强抗干扰性，更好地适应各种网络环境。三是提供限制可访问的目标IP和锁定小区等安全功能，进一步增强移动办公安全性。四是研究通过VPN拨号获得独立IP，进而实施可靠服务的方法。

本文重点介绍硬件设计方面的内容。

一、总体介绍

通过组装PCIe通信上网模块、MINI-PIE-E转USB模块、天线以及移动TD-LTE上网卡，开发专用上网模块。

二、配件简要说明

• PCIe通信模块采用标准MiniPCIe封装；支持下行150Mbps，上行50Mbps的传输速率；内置TCP/IP协议栈和扩展AT指令集等。
• MINI-PIE-E转USB模块接口定义有USB信号及3.3V电压，将USB接口5V电压通过LDO芯片转换为3.3V，供给模块及USIM/SIM工作，信号总线为USB信号。
• 天线具有增强信号收发的功能。

三、组装模块

模块的具体组装图示会放在第四部分，硬件和软件的配置作统一介绍，这里只简要说明步骤。

1. 将中国移动TD-LTE卡插入卡槽。
2. 将卡槽装入MINI-PIE-E转USB模块。
3. 在MINI-PIE-E转USB模块中装入PCIe通信模块。
4. PCIe通信模块对应位置加装天线。
5. 将模块插入USB口。

四、硬件成果

以上配件组装后形成的模块见下图：