对方答复 融通

来源:互联网 发布:unity源码 泄露 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 06:10

随着无线局域网技术(802.11)CDMA 1X网络的发展与普及,人们已越来越多地享受着无线网络带来的便利。然而,这两种技术目前都存在不足。例如无线局域网中,无线接入点AP(Access Point)的架设受制于有线网络,尤其在移动环境(如火车、长途汽车)中无法施展所长。CDMA 1X网络虽然覆盖范围广,不受移动环境的制约,但需要用户配备专门的CDMA无线上网模块,且费用较高。因此,如何将这两种技术结合,发挥各自优势,让人们更加经济便捷地使用无线网络,已经成为迫切需要解决的问题。本文针对这个问题,结合802.11CDMA技术,设计了一种嵌入式平台,为用户提供移动环境下的上网和多媒体服务,包括各类影视、歌曲等的在线播放。

  1 系统结构

  系统为C/S(客户端/服务器端)架构,由嵌入式无线多媒体平台(客户端,本文简称平台)、远程控制服务器(服务器端,简称服务器)、用户终端和通信网络组成。系统结构如图1所示。

平台包括CDMA模块、802.11b/g模块、外接存储模块和主控模块。该平台具备两种功能。首先,用户终端可以用它上网,其作用类似一个纯无线AP,用户终端通过802.11b/g无线网卡连接平台,运用平台的CDMA连接Internet实现上网功能;其次,它作为一个多媒体服务器,为用户提供多媒体内容在线浏览服务。多媒体内容由服务器远程管理,以平台的CDMA连接作为载体远程传输,存储在平台的外接存储模块内,通过802.11b/g无线局域网提供在线浏览服务。整个系统充分利用现有的无线网络资源,丰富了运营商的服务内容,方便了人们的日常生活。

2 平台硬件设计

  平台主控模块选用Intel的网络处理器IXP425,它包含数据存储器、以太网口、PCI SlotUSB HostUART RS232串口等接口。平台的CDMA模块选择GIGA Telecom公司的CM800,通过串口与主控模块相连。外接存储模块选择一款笔记本硬盘,通过USB Host接口与主控模块连接。802.11模块采用Atheros公司AR5212的无线网卡,连接主控模块的PCI插槽。

  2.1 CDMA模块

  CM800是一款工作在800MHzCDMA模块。CM800支持IS-95ABC CDMA协议,提供电源开关控制,采用标准的RS232接口,可通过外部AT指令进行控制,数据传输速率上限为153.6kbps,支持GPS功能。这里用到了它的RS232接口、电源接口和UIM接口。该模块连接UIM卡后,主控模块通过串口进行AT指令操作,控制其收发短消息和拨号上网。

  2.2 802.11模块

  802.11模块采用Atheros公司的AR5212芯片,支持802.11b/g无线局域网协议,数据传输速率可达54Mbps。该模块包括Master模式、Manage模式、Monitor模式。这里采用Master模式,即作为AP802.11模块采用的模式。

  2.3 硬件框架

  平台硬件主要包括嵌入式处理器、SDRAM、电源、复位电路、外部晶振电路、JTAG调试口、UART连接的RS232接口(监视口)及通过PCI总线连接的无线网卡,通过外部扩展总线连接FlashISP1161ST16C554。平台硬件框架图如图2所示。

  ISP1161作为USB接口的控制芯片直接连接到CPUExpansion Bus,它是一个单芯片的通用串行总线(USB)的主控制器(HC)和驱动控制器(DC)ISP1161的主控制器和驱动控制器均符合USB2.0标准,支持数据传输率上限为12Mbps。这里采用ISP1161USB Host模式,连接外接存储设备,用来保存大容量的多媒体文件。

ST16C554是一款串口扩展芯片,它连接到CPUExpansion BusST16C554是一个通用异步接收/发送器,是增强的UART,具有16字节的FIFO,电平触发,数据传输速率达1.5Mbps,最多可扩展4个串口。CPU通过该芯片提供的标准RS232接口控制CM800的读写。

  由于CM800具有内嵌的TCP/IP栈,CPU可以直接通过AT指令控制CM800连接Internet。平台通过该连接接收远程服务器传来的多媒体文件,并将其保存到平台的外接硬盘。

  3 平台软件设计

  平台软件主要包括两部分:(1)通过CDMA拨号上网建立与服务器的连接,接收多媒体文件并保存到外接硬盘上;(2)读取硬盘上的多媒体文件,使无线局域网内的用户可以在线点播。

  3.1 接收多媒体文件

  平台上的多媒体文件由服务器统一管理,进行添加、删除和修改。系统选择文件传输协议(FTP)实现这些功能,即在服务器架设FTP Client,在平台上架设FTP Server,服务器向平台上传文件。

  3.1.1 通信流程设计

  为实现FTP传输,首先需要建立服务器与平台之间的通信连接。假设FTP Server的地址是平台的CDMA模块拨号获得的地址,则在FTP传输之前,要先将这个地址告知服务器。由于该系统中服务器和平台都是拨号上网(服务器采用ADSL拨号),每次获得的IP地址不固定,如果仅用数据链路一种媒介无法进行交互。考虑到平台的CDMA模块既可以拨号上网也可以收发短消息,本文设计了基于短消息和数据链路两种通信媒介的通信协议。在服务器安装一个SIM(或UIM)号码固定的短信模块,平台预先知道这个号码(类似所有手机都知道短消息业务中心的号码一样),有了这个条件,双方就可以进行通信。

  由于CDMA模块的短消息和数据链路都是基于对一个串口的读写,若同时进行则会引起冲突,所以数据链路建立后就不再收发短消息。平台先通过短消息获得服务器IP地址,再建立数据链路,将获得的临时IP通过数据链路发送给服务器。通信流程如图3所示。

  3.1.2 短消息设计

  短消息包括PDU模式和Text模式,PDU模式可传送中英文短消息,Text模式只传送英文短消息。该平台使用AT命令控制CDMA模块,短信采用Text模式。使用的AT命令如表1所示。

  短消息是一种相对不稳定的通信形式,会发生短消息延时甚至丢失的情况。将其用于通信连接,存在一定风险。该应用中平台和服务器处在同一城市,且都采用中国联通的CDMA模块。这些都减少了短消息的延时。测试发现从平台确认短消息发送成功到收到回复短消息,中间平均间隔2030s,平台设置45s为接收短消息的超时临界点。

  3.1.3 通信消息设计

  为了方便平台与服务器的通信,系统提供了完善的数据通信协议,整个通信协议包括以下消息:Request_Server_IP消息、Answer_Server_IP消息和Send_Client_IP消息。消息协议的基本格式定义为:ProtocolIDFrameIDMachineIDContextEnd,各字段的含义如表2所示。

  测试中发现,当外网访问CDMA 1X网时,可能会受到限制,造成服务器无法访问平台上的FTP Server。为了解决这个问题,服务器和平台之间建立了虚拟专用网(VPN),服务器做VPN Server,平台做VPN Client。系统利用VPN的第二层隧道协议PPTP在平台和服务器之间构建一个虚拟专用连接,平台将获得的远程虚拟内网地址作为FTP Server地址。这样远程服务器可以成功登录到平台的FTP Server,实现对平台上多媒体文件的管理。

3.2 播放多媒体文件

  本地无线用户通过无线网卡连接到平台,在平台的网页上点击多媒体内容进行在线观看。平台的802.11模块设为Manage模式,提供802.11b/g两种协议的无线接入,数据传输速率最高达54Mbps,可以满足多个用户无线接入和在线浏览多媒体内容的要求。

  由于嵌入式平台的资源有限,该平台选择了对配置要求不高的流媒体服务器。该流媒体服务器符合IETF关于Internet多媒体实时流文件的标准RTSP(Real-Time Streaming Protocol)RTP/RTCP(Real-Time Transport Protocol/RTP Control Protocol),音频采用MP3编码标准,视频采用MPEG1/2MPEG4编码标准。

  平台拥有自己的登录网页,多媒体播放器被嵌在登录网页中,用户终端通过用户名密码的认证,可浏览外网和观看平台上的多媒体内容。

  本文设计开发了一种提供多媒体内容服务的嵌入式平台,从硬件上实现了CDMA802.11两种无线技术的结合,解决了大容量多媒体文件在嵌入式平台上的存储问题;从软件上实现了多媒%