智慧交通無線網關5GCPE

無線5G網絡峰值理論傳輸速度比4G網絡傳輸速率快百倍。5G支持大帶寬接入的特性使5G終端在成本與性能之間的 加劇，為了解決該問題，研究了提升寬域5G CPE終端性能的方法，提出TCP/IP下的Linux數(shù)據(jù)包加速方法，試驗證明該方法能夠極大地提升寬域5G CPE性能，降低CPE設備成本。如今移動互聯(lián)網承載來自不同行業(yè)越來越多的數(shù)據(jù)，各種不同類型的終端接入到無線網絡中。隨著5G的持續(xù)演進，網絡的傳輸速率越來越高，網絡側設備可以靠提升CPU處理能力，增加CPU核等手段滿足網絡演進需求，但是個人手持終端、家庭工業(yè)互聯(lián)網行業(yè)終端要求低成本、低功耗，傳統(tǒng)方式下CPU無法滿足1Gbps、10Gbps級別的數(shù)據(jù)處理需求。寬域WCP3100擁有5G：4個標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。智慧交通無線網關5GCPE

CPE的全稱叫做CustomerPremiseEquipment，業(yè)內喜歡稱之為“客戶終端設備”。其實，Premise有“前提、假設”的意思，更準確的翻譯應該是“客戶前置設備”。所謂“前置”，是指它總是站在用戶設備的“前面”。寬域 CPE的作用，是將運營商網絡的移動通信網絡信號（4G、5G等）或有線網絡信號，轉換成本地局域網（LAN/WLAN）信號，供用戶設備使用。寬域5G CPE就是將運營商的5G移動通信網絡信號轉換成本地局域網信號，給用戶使用。公司總部位于上海，在上海建立了現(xiàn)代化的生產工廠，同時在成都設立了研發(fā)中心，并在北京、南京、廣州、西安、沈陽等地均有銷售和服務網絡。全網通5GCPE價格優(yōu)惠寬域WCP3100有4個向下接入千兆電口，可提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，滿足日益發(fā)展的設備通信需求。

無人車可以感知周邊環(huán)境，進行路況分析，主動避讓障礙物，通過調度自動完成物流運輸和物資調撥，這其中提供的無人物流車互聯(lián)互通方案起到了“連接”的關鍵作用，通過寬域5G CPE/工業(yè)網關，提供穩(wěn)定、高質量、低時延的5G網絡連接服務，終端實時采集無人車的GPS定位、車輛狀態(tài)、零部件狀況、運行情況等數(shù)據(jù)，通過5G網絡傳輸回云端后對車況及車輛周邊環(huán)境進行綜合診斷。 無人車在工作中常常產生大量的視頻業(yè)務，需要有高帶寬傳輸作為基礎，寬域5G CPE/工業(yè)網關可接入小車監(jiān)控攝像頭，通過5G來上傳現(xiàn)場情況的分析與高清視頻，可以做到實時的遠程可視化監(jiān)控。同時5G的高帶寬、低時延可以帶來人臉識別、圖像識別的實時性，對于異常情況等能夠提供秒級的分析與預警。

寬域5G CPE由5G Modem和5G Router 2部分組成，如圖2所示，5G Modem負責5G UE協(xié)議棧、基帶、射頻處理，將5G信號轉化為網口信號。5G Router負責路由功能，將5G Modem的網口數(shù)據(jù)轉化為局域網內Wi-Fi或者網口數(shù)據(jù)。本文主要針對寬域5G CPE Router中的Linux TCP/IP以及網卡驅動進行優(yōu)化研究，實現(xiàn)寬域5G CPE傳輸性能的提升。 當前基于寬域5G CPE產品進行性能優(yōu)化時發(fā)現(xiàn)網卡接收數(shù)據(jù)時CPU占用率高，其中主要為softirq進程占用。使用perf性能工具分析，CPU占用高的函數(shù)主要為linux網絡協(xié)議棧函數(shù)流程，該路徑消耗CPU過高。因此如何降低軟中斷的CPU占用率成為性能提升的關鍵。寬域WCP3100擁有WiFi：4個標準SMA陰頭天線接口，特性阻抗50歐。

上述兩種產品各自適用于不同的場景，但存在的問題也很多，除此之外在煤礦井下應用還要考慮設備是否符合安標要求、是否可以達到本安要求、上行帶寬如何保障、各種工業(yè)協(xié)議的支持以及設備運行統(tǒng)一監(jiān)測與報警聯(lián)動等問題，因此簡單的拿來主義不適合煤礦井下應用。 在5G模組上不僅實現(xiàn)了5G通信功能和常用工業(yè)協(xié)議，還實現(xiàn)了常用的路由功能。相比傳統(tǒng)的5G工業(yè)CPE，節(jié)省了一個路由芯片，進一步降低成本。在國家大力發(fā)展新基建、5G通信的浪潮下，寬域5G CPE工業(yè)路由模組為廣大希望接入5G的主機設備廠商帶來了福音。寬域5G CPE支持EoIP功能支持在三層網絡上建立二層隧道，保持現(xiàn)網中的二層網絡協(xié)議可以繼續(xù)運行。國內高性能低功耗5GCPE批量按需定制

寬域總部在上海建立了現(xiàn)代化的生產工廠，同時在成都設立了研發(fā)中心，并在全國各地均有銷售和服務網絡。智慧交通無線網關5GCPE

基于5G的能源管理，主要通過5G數(shù)采網關，搭建5G數(shù)據(jù)傳輸保密通道，在保護用戶數(shù)據(jù)私密性前提下進行車間設備5G運行數(shù)據(jù)采集，車間設備5G能耗管理（電+蒸汽），實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)上云，解決統(tǒng)一能源調配和精細化管理。 利用寬域5G CPE結合工業(yè)智能數(shù)采網關實時采集高耗能設備的用電數(shù)據(jù)，將智能電表數(shù)據(jù)通過RS485接口傳至工業(yè)數(shù)采網關，再通過5G網絡傳輸?shù)揭煌犀F(xiàn)場服務器對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一存儲和處理，還可以結合業(yè)務個性化需求進行定制開發(fā)。 后期業(yè)務用戶可以通過自己的電腦進行設備能耗管理，對能耗的使用進行分析，同時生成數(shù)據(jù)看板、對整體運行情況進行監(jiān)控。為企業(yè)改進車間用電管理模式，實現(xiàn)節(jié)能增效提供決策依據(jù)。智慧交通無線網關5GCPE

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