Использование LTE-модулей формата Mini PCIe в качестве USB-модемов
26 Апрель, 2021
При необходимости интеграции модема сотовой связи в промышленное и другое оборудование часто используются LTE-модули с разъемом Mini PCIe.
Такое решение позволяет интеграторам сократить время разработки и минимизировать риски.
Компания Neoway, профессиональный разработчик встраиваемых модулей сотовой связи, производит несколько LTE-модулей формата Mini PCIe, представленных в таблице 1.
Таблица 1. LTE-модули Neoway формата Mini PCIe
| LTE-модуль | N58 PCIE | N75 PCIE | N720 PCIE |
| Внешний вид |  |
 |
 |
| Категория LTE | Cat.1 | Cat.4 | Cat.4 |
| Максимальные скорости приема/передачи, Мбит/с | 10/5 | 150/50 | 150/50 |
| Поддержка двух SIM-карт | да | нет | нет |
| Наличие SIM-держателя на плате модуля | да | нет | нет |
| Режимы USB-модема | RNDIS, ECM | RNDIS, ECM | RNDIS, ECM |
| Размеры, мм | 30 x 51 x 5,3 | 30 x 51 x 5,3 | 30 x 51 x 5,3 |
Как видно из таблицы 1, модуль N58 PCIE, в отличие от модулей N720 PCIE и N75 PCIE, обеспечивает более низкие скорости приема/передачи, но поддерживает подключение двух SIM-карт. При этом один из SIM-держателей установлен на плате модуля N58 PCIE (с обратной стороны платы).
Как правило, при использовании USB-модема реализуется один из стандартных протоколов Ethernet-over-USB.
Наиболее распространенные варианты такого протокола - RNDIS и ECM.
Протокол RNDIS был разработан корпорацией Microsoft и поддерживается как в ОС Windows, так и в различных вариантах ОС Linux.
Протокол ECM был разработан организацией USB Implementers Forum и поддерживается в ОС Linux.
LTE-модули Neoway реализуют оба эти протокола, а управление и переключение между ними осуществляется при помощи АТ-команд через последовательный порт.
АТ-команды LTE-модулей Neoway N58 PCIE, N75 PCIE, N720 PCIE для управления режимами Ethernet-over-USB
Для автоматического включения LTE-модулей Neoway в режим RNDIS (после подачи питания) нужно использовать команды:
AT+NETSHAREMODE=0 // переключиться в режим RNDIS
AT+NETSHAREACT=2,1,1 // включить Ethernet-over-USB, запускать автоматически после включения модема
Для автоматического включения модулей в режим ECM используются команды:
AT+NETSHAREMODE=1 // переключиться в режим ECM
AT+NETSHAREACT=2,1,1 // включить Ethernet-over-USB, запускать автоматически после включения модема
Однократное включение режима Ethernet-over-USB осуществляется командой:
AT+NETSHAREACT=2,1,0 // включить Ethernet-over-USB до выключения командой или отключения питания (режим USB-модема не будет включаться автоматически после включения модема)
Выключить режим Ethernet-over-USB:
AT+NETSHAREACT=2,0,0
Получить текущие настройки Ethernet-over-USB:
AT+NETSHAREMODE?
AT+NETSHAREACT?
Настройки, изменяемые с помощью приведенных здесь команд, автоматически сохраняются в энергонезависимой памяти модуля. Поэтому, если произвести настройку один раз, в дальнейшем управление модулем по последовательному интерфейсу может не потребоваться (зависит от конкретного сценария использования).
Максимальные и реальные скорости приема/передачи в сетях LTE
Максимальные теоретические скорости передачи данных LTE-модема определяются поддерживаемой этим модемом категорией LTE: чем больше номер категории, тем выше скорости.
Реальные скорости приема/передачи в сетях сотовой связи зависят от многих факторов, в том числе случайных (наличие препятствий, помех, нагрузка на сеть оператора в определенный момент времени), и могут существенно отличаться от максимальных значений.
Измеренные типичные скорости приема и передачи данных в реальных сетях LTE разных операторов при использовании LTE-модулей Neoway представлены в таблице 2.
Таблица 2. Максимальные и измеренные скорости приема/передачи в сетях LTE
| LTE-модуль | N58 PCIE | N75 PCIE | N720 PCIE |
| Категория LTE | Cat.1 | Cat.4 | Cat.4 |
| Максимальная скорость приема, Мбит/с | 10 | 150 | 150 |
| Измеренная скорость приема, Мбит/с | 5...9 | 5...20 | 5...20 |
| Максимальная скорость передачи, Мбит/с | 5 | 50 | 50 |
| Измеренная скорость передачи, Мбит/с | 1...4 | 1...15 | 1...15 |
Как видно из таблицы 2, реальные скорости для LTE-модулей категорий Cat.1 и Cat.4 отличаются между собой не настолько сильно, как максимальные теоретические. При определенных условиях скорости, обеспечиваемые модулями категорий Cat.1 и Cat.4 в реальной сети, могут практически не отличаться друг от друга.
Ваши вопросы вы можете задать автору статьи Андрею Анисимову, email avan@efo.ru