专利名称：：无线自组织网络与因特网嵌入式互联终端及应用方法
技术领域：
：本发明是一种实现AdHoc(无线自组织网络)网络与因特网(因特网)互联的设备，其作用是通过该互连终端将AdHoc网络接入因特网。属于无线网络融合领域。
背景技术：
：近年来，移动通信技术得到了飞速的发展和普及。移动通信和因特网技术的结合给人们的生活方式和生活质量带来了前所未有的巨大变化，越来越多的用户希望在移动的过程中高速的接入因特网。但现有的诸如无线局域网(WLAN)从网络层面上看是一个单跳网，覆盖较小，移动性能差。如果仅仅通过安装足够多的接入点AP以满足节点的无缝接入，则必然大大提高整个网络的成本。用移动AdHoc网络来代替现有的无线接入网，在移动终端与接入点之间可以建立多跳无线链路来进行通信，那么在移动AdHoc网中只要有一个或者是多个移动节点处于接入点AP覆盖范围之内，其它范围之外的的移动节点就可以借助于这些中间节点来进行分组转发与外地代理进行多跳通信。这样实现的网络互联可以大大扩展现有无线网络的覆盖范围，且不以增加接入点AP为代价。组成的网络更加灵活，快捷，还可以解决无线局域网单跳连接所造成的盲区问题。
发明内容技术问题本发明的目的是构造一个互联式终端，使得可以通过该终端将AdHoc网络接入因特网，以实现二者的融合。该终端需要具备两个网络接口，同时与AdHoc网络和因特网相连，实现数据的接收与转发。技术方案本发明的无线自组织网络与因特网嵌入式互联终端包括嵌入式处理器、闪存模块、内存模块、接口转换芯片、电源转换芯片、PCMCIA插槽、无线网卡、拨号模块；该终端以嵌入式处理器为中心，即嵌入式处理器分别与闪存模块、内存模块、拨号模块相连接，嵌入式处理器通过接口转换芯片与电源转换芯片、PCMCIA插槽相连接，PCMCIA插槽再分别与电源转换芯片、无线网卡相连接；由无线网卡和拨号模块提供两个数据接口。无线自组织网络与因特网嵌入式互联终端的应用方法为1)将该设备通过由无线网卡提供的数据接口以无线多跳的方式与AdHoc网络相连，2)将该设备通过由拨号模块提供的数据接口与因特网相连，3)将AdHoc网络中各节点的网络ID设置为AdHoc，为了防止外部节点的入侵，还需要设置AdHoc网络中各节点ENC，只有ESSID和ENC相同的节点间才可以互相通信；4)为该设备设定包过滤规则，并在该嵌入式互联终端中运行该规则，使其能将AdHoc网络中的分组路由到因特网中去或是将因特网中的分组转发至AdHoc网络，以实现二者的互联。具体实施时有以下两种情况一.AdHoc子网中的终端访问因特网网络资源1)AdHoc子网终端发起访问请求，试图与因特网中某网络节点进行通信，终端通过多跳与该设备相连。2)该设备无线网卡收到访问请求后，向嵌入式处理器提起中断。3)嵌入式处理器响应中断，通过拨号模块转发该访问请求至因特网。4)因特网中的目标节点获知请求后做出适当响应，响应通过拨号模块到达该设备。5)拨号模块收到响应后，向嵌入式处理器提起中断。6)嵌入式处理器响应中断，通过无线网卡转发至AdHoc子网。7)AdHoc子网终端获取该响应。二.因特网网络节点访问AdHoc子网1)因特网网络节点发起访问请求，试图与AdHoc子网中某子网终端进行通信，节点通过拨号模块该设备相连。2)拨号模块收到访问请求后，向嵌入式处理器提起中断。3)嵌入式处理器响应中断，通过无线网卡转发该访问请求至AdHoc子网。4)AdHoc子网终端获知请求后做出适当响应，响应通过多跳方式经由无线网卡到达该设备。5)无线网卡收到响应后，向嵌入式处理器提起中断。6)嵌入式处理器响应中断，通过拨号模块转发至因特网。7)因特网网络节点获取该响应。有益效果该设备完成以上步骤就可以实现网络的融合。AdHoc网络中的终端可以通过该设备实现对因特网的访问，扩大因特网的覆盖范围。实验环境配置及功能测试实验配置三个节点，一台PC机，一个笔记本，分别装有802.11b无线网卡，另一网关由嵌入式互联终端担任，以网关AP的方式将AdHoc子网通过PSTN连接因特网。并进行了AODV路由协议的配置，使它们同样具有多跳传输的功能，用它们搭建了一个跨平台的无线多跳环境。实验过程中，笔记本数据通过PC机中转两跳到达网关节点，并通过PSTN连接到达因特网，反之亦然。通过运行FTP文件传送程序，大致速率可以达到10k左右。图1为互联终端内部模块连接示意图-图2为嵌入式处理器1与接口转换芯片4读写使能引脚连接图-图3为嵌入式处理器1与接口转换芯片4中断连接图图4为接口转换芯片4与PCMCIA插槽6连接图图5为电源转换芯片5与接口转换芯片4和PCMCIA插槽6连接图。具体实施方式1.将本嵌入式移动终端通过Modem拨号的方式连接到因特网。2.同时对一台笔记本，一台PC机，和本嵌入式终端进行了AODV路由协议的配置，使它们同样具有多跳传输的功能，用它们搭建一个跨平台的无线多跳环境。3.将无线网卡的ESSID(外部网络ID)全设置为AdHoc。为了防止外部节点的入侵，设置无线网卡的ENC。只有ESSID和ENC相同的节点间才可以互相通信。4.在嵌入式终端侧配置NAT协议实现包过滤。5.笔记本与PC机与该嵌入式终端组成AdHoc网络并通过该嵌入式终端接入因特网。本发明采用主频203MHz、ARM920T内核的处理器S3C2410。实现步骤为硬件实施步骤1)其中嵌入式处理器S3C2410，FLASH模块、RAM模块构成该嵌入式系统的核心。2)在S3C2410的HostBus总线上扩展出类似ISA总线的数据线、地址线以及功能信号，并与PD6710的ISA总线接口的对应引脚相连。具体连接及扩展方式如下数据线连接将S3C2410的低16位数据引脚与PD6710的数据引脚对应连接并设置PD6710的S朋E+引脚电平为低以使PD6710工作在16bit。地址线连接使用nGCS2作为片选使能将接在了bank2地址空间，将S3C2410的低23位地址引脚与PD6710的地址引脚对应连接。中断的连接使用的INTR作为管理中断，连接到S3C2410的EINT3中断引脚上，使用PD6710的3号中断作为卡中断，连接到S3C2410的EINT4中断引脚上。主要功能引脚的扩展及连接根据一个简单逻辑通过S3C2410的ADDR23与nOE，nWE引脚产生nIOWR、nIORD、nMEMWR、nMEMRD四种功能引脚，并与PD6710的对应引脚相连。3)将PD6710的PCMCIA插槽接口的引脚与PCMCIA插槽对应的引脚相连，由于PD6710采用全缓冲的PCMCIA插槽接口，所以不需要额外设置PCMCIA插槽缓冲，直接连接即可。4)PD6710通过电源转换芯片TPS2211为单PCCard的系统提供一个集成的电源管理解决方法，为SOCKET_VCC,SOCKET_VPP供电。具体连接方式为首先将PD6710的5V_DET引脚与PCMCIA插槽的VSl引脚相连，决定外设需要的工作电压是3.3v还是5v。然后根据规则将PD6710中-VCC—3、-VCC_5、VPP_VCC、VPP—PGM与TPS2211对应引脚相连。5)将802.1lb无线网卡通过PCMCIA插槽与S3C2410相连，802.llb无线网卡提供的数据接口以无线多跳的方式与AdHoc网络中设备通信。6)Modem通过TTL电平的串口与处理器S3C2410相连，Modem提供的数据接口通过拨号的方式与因特网相连。软件实施步骤1)利用JTAG将引导程序PPCBOOT烧写到开发板的FLASH里面。2)利用引导程序bootloader通过TFTP命令把Linux编译后生成的压缩内核zlmage首先下载到RAM里，然后再通过fl命令固化到FLASH中。3)创建一个基于Ext2fs的嵌入式LINUX的根文件系统Ramdisk。再将文件系统映像文件ramdisk.imagemount到目录ramdisk中，添加应用程序，压縮新生成的文件系统映像文件ramdisk.image，生成Linux内核映像文件ramdisk.image,gz，然后烧写ramdisk.image,gz至(JFlash中。4)移植PCMCIA接口驱动将驱动源代码编译成目标模块并加载到系统中去。5)Modem拨号连接因特网在linux系统kernel中配置支持ppp功能，编译适合处理器格式的pppd和chat程序，编写拨号脚本，实现自动拨号，设置DNS解析。6)重新编译安装开放源码工具WirelessExtension,使得可以使用iwconfig等命令来对无线网卡和无线网络进行配置。接着在其中嵌入AdHoc路由协议A0DV，并且将IPv4的转发功能打开，即设置ip_forward=l，同时再将无线网卡的工作模式设置成为Ad-Hoc模式。7)在嵌入式终端侧配置NAT协议，通过Iptables工具实现包过滤。具体实施时有以下两种情况一.AdHoc子网中的终端访问因特网网络资源1)AdHoc子网终端发起访问请求，试图与因特网中某网络节点进行通信，终端通过多跳与该设备相连。2)该设备无线网卡收到访问请求后，向嵌入式处理器l提起中断。3)嵌入式处理器l响应中断，通过拨号模块8转发该访问请求至因特网。4)因特网中的目标节点获知请求后做出适当响应，响应通过拨号模块8到达该设备。5)拨号模块8收到响应后，向嵌入式处理器l提起中断。6)嵌入式处理器l响应中断，通过无线网卡7转发至AdHoc子网。7)AdHoc子网终端获取该响应。二.因特网网络节点访问AdHoc子网1)因特网网络节点发起访问请求，试图与AdHoc子网中某子网终端进行通信，节点通过拨号模块8该设备相连。2)拨号模块8收到访问请求后，向嵌入式处理器l提起中断。3)嵌入式处理器1响应中断，通过无线网卡7转发该访问请求至AdHoc子网。4)AdHoc子网终端获知请求后做出适当响应，响应通过多跳方式经由无线网卡7到达该设备。5)无线网卡7收到响应后，向嵌入式处理器l提起中断。6)嵌入式处理器l响应中断，通过拨号模块8转发至因特网。7)因特网网络节点获取该响应。权利要求1、一种无线自组织网络与因特网嵌入式互联终端，其特征在于该终端包括嵌入式处理器(1)、闪存模块(2)、内存模块(3)、接口转换芯片(4)、电源转换芯片(5)、PCMCIA插槽(6)、无线网卡(7)、拨号模块(8)；该终端以嵌入式处理器(1)为中心，即嵌入式处理器(1)分别与闪存模块(2)、内存模块(3)、拨号模块(8)相连接，嵌入式处理器(1)通过接口转换芯片(4)与电源转换芯片(5)、PCMCIA插槽(6)相连接，PCMCIA插槽(6)再分别与电源转换芯片(5)、无线网卡(7)相连接；由无线网卡(7)和拨号模块(8)提供两个数据接口。2、一种应用于权利要求1所述的一种无线自组织网络与因特网嵌入式互联终端的应用方法，其特征在于该方法为1)将该设备通过由无线网卡(7)提供的数据接口以无线多跳的方式与AdHoc网络相连，2)将该设备通过由拨号模块(8)提供的数据接口与因特网相连，3)将AdHoc网络中各节点的网络ID设置为AdHoc，为了防止外部节点的入侵，还需要设置AdHoc网络中各节点ENC，只有ESSID和ENC相同的节点间才可以互相通信；4)为该设备设定包过滤规则，并在该嵌入式互联终端中运行该规则，使其能将AdHoc网络中的分组路由到因特网中去或是将因特网中的分组转发至AdHoc网络，以实现二者的互联。全文摘要无线自组织网络与因特网嵌入式互联终端及应用方法是一种实现AdHoc(无线自组织网络)网络与因特网(因特网)互联的设备，其作用是通过该互连终端将AdHoc网络接入因特网。无线自组织网络与因特网嵌入式互联终端包括嵌入式处理器(1)、闪存模块(2)、内存模块(3)、接口转换芯片(4)、电源转换芯片(5)、PCMCIA插槽(6)、无线网卡(7)、拨号模块(8)；该方法为1)将该设备通过由无线网卡提供的数据接口以无线多跳的方式与AdHoc网络相连，2)将该设备通过由拨号模块提供的数据接口与因特网相连，3)将AdHoc网络中各节点的网络ID设置为AdHoc，4)为该设备设定包过滤规则，并在该嵌入式互联终端中运行该规则。文档编号H04L29/06GK101335671SQ20081002084公开日2008年12月31日申请日期2008年7月29日优先权日2008年7月29日发明者蒙吴,峥朱,晶李申请人:南京邮电大学