Новые высокоскоростные LTE-модули компании SIMCom Wireless Solutions с поддержкой ГЛОНАСС/GPS

№ 2’2015
PDF версия
Увеличение объемов информации, передаваемой по сетям мобильной связи, вызывает необходимость повышения скорости передачи данных. Компания SIMCom Wireless Solutions расширяет линейку M2M-модулей для работы в сетях широкополосной передачи данных. В статье рассматриваются модули, работающие в сетях LTE: SIM7100E, выполненный в корпусе с торцевыми контактами, а также SIM7230E и SIM7250E в форм-факторе mini PCIe.

Высокоскоростные LTE-сети

Сети мобильной связи третьего поколения, использующие технологию WCDMA, подошли к своему пределу по скорости передачи данных. И развитие сетей нового поколения 4G (LTE) идет достаточно быстрыми темпами.

Стандарт UMTS Long Term Evolution (LTE, «долговременное развитие») — стандарт усовершенствованной технологии мобильной передачи данных CDMA, UMTS. В нем повышена скорость и эффективность передачи данных, а также возможна интеграция с уже существующими протоколами. За счет повышенной эффективности использования спектра и производительности максимальное значение скорости передачи данных может составлять 150 Мбит/с на загрузку из сети (downlink) и около 50 Мбит/с при загрузке в сеть (uplink). Главное отличие сетей 4G от 3G — использование новых методов модуляции с коммутацией пакетов FDMA (Frequency-Division Multiple Access).

В стандартах LTE используются методы доступа FDD (Frequency Division Duplex) и TDD (Time Division Duplex). В режиме TDD прием и передача сигнала происходят на одной частоте, но с разделением по времени. При этом разделение каналов по времени подразумевает передачу каждого бинарного потока строго в своем временнóм окне. В режиме FDD входящий и исходящий каналы реализованы на разных частотах. Метод FDD предусматривает передачу данных в парных участках спектра частот (paired spectrum), расположенных в «нижнем» и «верхнем» частотных диапазонах. Различие методов FDD и TDD иллюстрирует рис. 1.

Схематическое изображение структуры формирования пакетов в методах FDD и TDD

Рис. 1. Схематическое изображение структуры формирования пакетов в методах FDD и TDD

TDD — технология построения сетей беспроводной связи на базе IP-технологий, отличающаяся высокими скоростями передачи данных. FDD обеспечивает большую эффективность и представляет более высокий потенциал использования устройств и инфраструктуры, тогда как TDD может выполнять роль хорошего дополнения, например для заполнения пробелов в сети.

 

Модули с поддержкой LTE производства SIMCom Wireless Solutions

Модули SIM7230E и SIM7250E изготовлены на базе чипсета Qualcomm MDM9225 и предназначены для работы в сетях 4G, 3G, 2G. При отсутствии покрытия сети 4G модемы автоматически переходят на работу в сети 3G (HSPA+) или 2G (EDGE, GPRS). Оба модуля выполнены в широко распространенном форм-факторе mini PCI Express, который позволяет легко интегрировать их в уже существующие устройства — различные одноплатные компьютеры и ноутбуки и т. д. Оба модуля поддерживают работу со спутниковыми навигационными системами ГЛОНАСС и GPS.

Модуль SIM7250Е поддерживает технологию CA (Carrier Aggregation), которая позволяет использовать одновременно более одной несущей для увеличения пропускной способности. Это позволяет модулю SIM7250E работать в сетях LTE-Advanced (LTE-A). Одним из основных требований, предъявляемых к LTE-A, является пропускная способность канала связи между базовой станцией и мобильным устройством — до 1 Гбит/с. В LTE-A предусмотрена поддержка пяти частотных каналов шириной 20 МГц (общая ширина канала 100 МГц).

Чтобы обеспечить обратную совместимость с LTE Rel.8, предусмотрена возможность настройки каждого канала по отдельности — как будто это обычный канал LTE Rel.8. Однако не обязательно, чтобы все выделяемые каналы занимали соседние частоты. Эти каналы могут находиться в различных частотных областях, что позволяет обеспечить дополнительную гибкость при использовании имеющихся у оператора частотных диапазонов.

Модуль SIM7230Е не поддерживает технологию CA. В остальном технические характеристики обоих модулей совпадают (табл. 1). Внешний вид модулей SIM7230E и SIM7250E показан на рис. 2.

Внешний вид модулей SIM7230E и SIM7250E

Рис. 2. Внешний вид модулей SIM7230E и SIM7250E

Модули SIM7230E и SIM7250E имеют три высокочастотных разъема U.FL для подключения антенн: основная антенна (Main) GSM/WCDMA/LTE (Tx/Rx), разнесенная антенна (Diversity) WCDMA/LTE (Rx), GPS/GLONASS-антенна (Rx).

Вход Diversity есть у 3G- и LTE-модулей. Эта антенна нужна для предупреждения эффекта пространственного замирания сигнала, что позволяет добиваться наибольших скоростей передачи данных (при плохом уровне сигнала модуль переходит на работу в сетях более «низкой» технологии передачи данных). Радиосигнал сотовой связи во время распространения от источника к получателю может отражаться от различных препятствий. Вследствие многочисленных переотражений к получателю может прийти не одна, а сразу несколько копий исходного сигнала. При этом может получиться так, что сигнал и его копии придут в противофазе и тем самым погасят друг друга. Кроме того, во время передачи существуют различного рода помехи и искажения, а также сигнал претерпевает затухание. В итоге на приемной стороне энергия радиосигнала может оказаться ниже порога чувствительности приемника, что приведет к пропуску сигнала или ошибочному его приему. Этот эффект может проявляться в бетонных зданиях, где есть возможность переотражения прямого сигнала и его наложения на отраженную волну. Один из способов борьбы с обозначенными выше проблемами — использование нескольких копий сигнала на приемной стороне с применением его пространственного разнесения. С практической точки зрения, проще найти антенну на диапазоны (GSM/WCDMA/LTE) и применять ее и как Main, и как Diversity.

Модуль SIM7100E, изготовленный на базе чипсета Qualcomm MDM9215, предназначен для работы в тех же частотных диапазонах LTE/HSPA/UMTS/EDGE/GSM, что и модули SIM72x0 (табл. 1), и имеет встроенный ГНСС-приемник (GPS, ГЛОНАСС).

Таблица 1. Технические характеристики модулей SIM7230E и SIM7250E

Диапазоны частот LTE, МГц

800 (B20), 900 (B8), 1800 (B3), 2100 (B1), 2600 (B7)

Диапазоны частот UMTS/HSDPA/HSPA, МГц

900, 1800, 2100

Диапазоны частот GSM/GPRS/EDGE, МГц

900/1800

GPRS

Сlass 12

Выходная мощность радиотракта, Вт

UMTS 900/2100 — 0,25; GSM 900 — 2; GSM1800 — 1

Напряжение питания, В

3,2–3,6

Диапазон рабочих температур, ºС

–40…+85

ГНСС

GPS, ГЛОНАСС

Интерфейсы

USB, I2C, GPIO, PCM

Скорости передачи данных

LTE: DL до 150 Мбит/с, UL до 50 Мбит/с

HSPA+: DL до 42 Мбит/с, UL до 11 Мбит/с

UMTS: DL до 384 кбит/с, UL до 384 кбит/с

EDGE: DL до 236 кбит/с, UL до 236 кбит/с

GPRS: DL до 85 кбит/с, UL до 85,6 кбит/с

Модуль SIM7100E поддерживает обе технологии LTE и работает в частотных диапазонах TDD-LTE B38/B40, FDD-LTE B1/B3/B7/B8/B20. Совместное использование методов доступа FDD и TDD позволяет изменять пропускную способность и варианты организации связи. Достигается это за счет того, что парные полосы частот могут быть выделены для систем с частотным дуплексным разносом FDD, а непарные — для систем с временным дуплексным разносом TDD. Такие системы дают возможность оптимальным образом использовать отдельные преимущества каждой из систем: FDD позволяет увеличить скорость передачи данных «вверх», а TDD расширяет пропускную способность «вниз».

Внешний вид модуля SIM7100E

Рис. 3. Внешний вид модуля SIM7100E

Модуль выполнен в LCC-корпусе с контактными площадками, расположенными по периметру корпуса. Размеры модуля 30×30×2,9 мм. Внешний вид модуля SIM7100E показан на рис. 3.

Модуль SIM7100 аппаратно совместим с модулем SIM5360E, предназначенным для работы в сетях 3G. Однако при замене одного модуля на другой следует учитывать и некоторое несовпадение отдельных выводов. На рис. 4 показана разница в расположении контактов SIM5360 и SIM7100E. В таблице2 приведены различия в назначении контактов у этих модулей. Основные отличия заключаются в том, что в SIM7100E добавлено несколько контактов, не использованных ранее в модели SIM5360. Кроме того, выводы Main и Diversity поменялись местами.

Расположение выводов модулей SIM7100E и SIM5360E

Рис. 4. Расположение выводов модулей SIM7100E и SIM5360E

Таблица 2. Различия в функциональном назначении контактов

Номер контакта

SIM7100E

SIM5360E

I/O

Описание

7

SPI_MISO

UART2_RX/ SPI_MISO

In

В модуле SIM5360Е эти выводы можно использовать и как UART2, и как SPI. В SIM7100E только для SPI.

8

SPI_MOSI

UART2_TX/ SPI_MOSI

Out

16

USB_ID

Reserved

In

Идентификатор USB. Если модуль используется как периферийное устройство, то оставить открытым. Если как USB HOST, то присоединить к цепи «земли».

38, 39, 62, 63

VBAT

VBAT

In

Питание цепи ВЧ-элементов.

42

NC

VRTC

In

Питание часов реального времени.

59

AUX_ANT

MAIN_ANT

 

Основная и разнесенная антенны.

82

MAIN_ANT

AUX_ANT

 

83

RF_CFG1

I/O

Возможно подключение Wi-Fi-чипа, например AR6003 от Qualcomm.

84

RF_CFG2

I/O

86

RF_CFG3

I/O

85

BOO_CFG0

In

Рекомендовано оставить два тестовых контакта под debug. При подключении контактов 85 и 87 к цепи 1,8 В во время включения модуль SIM7100E переходит в режим загрузки.

87

BOO_CFG1

In

Аппаратная совместимость модулей SIM7100 и SIM5360E позволяет разработчикам с минимальными затратами и за минимальное время осуществить переход от продукции с поддержкой 3G к высокоскоростным изделиям, предназначенным для работы в сетях LTE.

Несмотря на различное количество контактов у модулей SIM5360 и SIM7100, можно не переделывать плату. Дополнительные контакты у модуля SIM7100 предназначены для реализации дополнительных возможностей — например, подключения Wi-Fi-чипа. Но при этом возможна интерференция на частотах LTE и Wi-Fi. Контакты 82, 83, 86 предназначены для реализации специальной технологии подавления взаимной интерференции на этих частотах (специальное решение компании Qualcomm).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

سكس عربي مصري مجاني sexauskunft.net سكسحر unblurred hentai nicehentai.com omega hentai chinki sex renklipornoo.net village naked dance hot x porn video hindipornsite.com heather jayne nude huge dick comics streamhentai.net hentai msngs
قصص وصور سكس wiwiuku.com مشاهدة أفلام سكس ラブホテル完全盗撮 浮気ドキュメント 禁断の関係 javshare.info とらぶるだいありー brawling go 132 hentaika.org all the way through futa www.indiansexmms pornhindivideo.com ftv hot live 福岡 風俗 図鑑 javwhores.mobi 日本で一番黒いgカップグラドルの絶倫性欲でハメ撮りsexしまくった日常を記録
x videos american fucktube24.com sex odia video 完全拘束イラマチオ 3 あべみかこ javpussy.net 300maan-316 xnxx miya khalifa indianpornsearch.com www.tamil sex videos どエロイ女のムチムチ肉感!ふにゃふにゃ星人 羽生ありさ freejavstreaming.net 生意気j○妹プリ尻挑発 telugu outdoor sex hindipornmovies.org mehreen kaur pirzada