基于IEEE 802.11b／g技術(shù)的無線VoIP便攜式終端設(shè)計

3.1 無線模塊驅(qū)動編譯

所有的Atheros芯片無線網(wǎng)卡基本都可以使用madwifi驅(qū)動，驅(qū)動程序源碼madwifi-0.9.4.tar.gz可以從http：／／madwifi.org／上下載。在進行無線模塊驅(qū)動開發(fā)時，首先要配置并編譯Linux內(nèi)核，使其支持MiniPCI網(wǎng)卡，然后針對終端環(huán)境修改madwifi-0.9.4目錄下的Makefile，再使用make命令進行編譯，生成適用于MIPS的驅(qū)動程序模塊，并使用insmod命令將模塊在終端的Linux中進行加載。加載成功后，用Linux下的無線局域網(wǎng)工具命令iwconfig對無線網(wǎng)卡進行配置，注意配置時要將無線網(wǎng)卡的工作模式設(shè)定成為Ad Hoc模式。

．／wlanconfig ath0 destroy

．／wlanconfig ath0 create wlandev wifi0 wlanmode adhoc

3.2 AODV路由協(xié)議的實現(xiàn)

Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核并不直接支持按需路由，因此要實現(xiàn)AODV路由協(xié)議需要對操作系統(tǒng)進行相應(yīng)的擴充和修改。

Linux操作系統(tǒng)的路由體系結(jié)構(gòu)按功能可分為轉(zhuǎn)發(fā)功能模塊和路由功能模塊，可以在轉(zhuǎn)發(fā)功能模塊保持不變的情況下，通過修改路由功能模塊，實現(xiàn)不同的路由協(xié)議。轉(zhuǎn)發(fā)功能在Linux內(nèi)核中實現(xiàn)，根據(jù)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組目的地址；查找路由表，按照最長前綴匹配原則尋找與目的地址匹配的表項，如果找到匹配項，則將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口；否則就丟棄該分組。路由功能模塊作為后臺進程在用戶空間運行，主要負責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行信息交流，采用適當(dāng)?shù)穆酚伤惴ń⒙酚桑潞途S護內(nèi)核路由表。

目前發(fā)布的針對AODV協(xié)議的實現(xiàn)方案中多數(shù)協(xié)議的實現(xiàn)都采用了Netfilter功能框架。Netfilter是Linux核心中的一個通用架構(gòu)，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)包過濾、狀態(tài)保持、NAT以及安全等多種網(wǎng)絡(luò)功能。Netfilter結(jié)構(gòu)提供了一系列的“列表”(tables)，每個列表由若干個“鏈”(chains)組成，而每條鏈中又可以有一條或數(shù)條規(guī)則(rules)進行規(guī)范，規(guī)則的定義采用“如果數(shù)據(jù)包頭符合這樣的條件，就這樣處理該數(shù)據(jù)包”。當(dāng)一個數(shù)據(jù)包到達一個鏈時，系統(tǒng)就會從第一條規(guī)則開始查看是否符合該規(guī)則所定義的條件。如果滿足，系統(tǒng)將根據(jù)該條規(guī)則所定義的方法處理該數(shù)據(jù)包；否則，繼續(xù)檢查下一條規(guī)則。如果該數(shù)據(jù)包不符合該鏈中任何一條規(guī)則的定義，系統(tǒng)就會根據(jù)該鏈的缺省策略處理該報文。

Linux在內(nèi)核2.4版本以上的系統(tǒng)中提供了五個hook注冊點，這些hook點處在數(shù)據(jù)分組流經(jīng)協(xié)議棧的幾個關(guān)鍵位置，用戶可以在這些位置注冊自己定義的操作函數(shù)，流經(jīng)hook點的數(shù)據(jù)分組將執(zhí)行函數(shù)的操作。如圖3所示，Netfilter便由處于Linux協(xié)議棧中的五個hook函數(shù)組成。


在AODV協(xié)議的實現(xiàn)過程中，Netfilter的配置是協(xié)議正常運行的前提，需要在內(nèi)核中注冊hook函數(shù)，但并不是所有的Linux系統(tǒng)都默認啟用Netfilter，因此需要在內(nèi)核配置選項中進行配置并編譯進內(nèi)核。進入Linux內(nèi)核源代碼安裝目錄，輸入make manuconfig命令進入內(nèi)核配置主菜單，通過空格鍵選擇：

Networking options-->[*]Network packet filtering(replaces ipchains)
IP：Netfilter Configuration-->*>Userspaee queueing via NETLINK

4 結(jié)語

結(jié)合IEEE 802.11無線技術(shù)和VoIP技術(shù)的優(yōu)勢，采用了高性能的微處理器ADM5120和功能穩(wěn)定強大的嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件平臺，構(gòu)建了一個基于IEEE 802.11b／g技術(shù)的無線VoIP便攜式終端。通過在終端的系統(tǒng)上加載AODV路由協(xié)議實現(xiàn)了多跳的功能。經(jīng)過三臺終端的聯(lián)合測試，多跳通話可以保證良好的語音效果。