随着无线局域网技术(802.11)和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802.11和CDMA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 Slot、USB Host、UART RS232串口" title="串口">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800MHz的CDMA模块。CM800支持IS-95A，B，C 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" title="短消息">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AP时802.11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Flash、ISP1161和ST16C554。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CPU的Expansion 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ISP1161的USB Host模式，连接外接存储设备，用来保存大容量的多" title="的多">的多媒体文件。
　　ST16C554是一款串口扩展芯片，它连接到CPU的Expansion Bus。ST16C554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" title="链路">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20～30s，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：ProtocolID、FrameID、MachineID、Context、End，各字段的含义如表2所示。