IrDial协议及其应用和实现

随着以计算机技术、通讯技术、消费电子技术为主的IT产业的快速发展和互联网的广泛应用,过去许多由纯硬件实现的嵌入式系统与产品已转向由软、硬件共同来实现。当前,以具有无线通讯功能的个人数字助理PDA、手持个人电脑HPC、交互式网络信息家电为代表的新一轮智能型3C(Computer,Communication,Consumer)合一的类PC嵌入式系统与技术[1]进入了一个崭新的智能化、网络化的发展阶段。类PC嵌入式系统[1]与产品所采用的嵌入式操作系统及其应用软件也同时得到了空前的发展与繁荣。

掌上电脑是一种采用了嵌入式操作系统的设备,它具有强大的功能,正在成为一种越来越普及的集个人信息管理与娱乐功能于一身的携式设备。但是目前的掌上电脑大多不具有无线上网的功能。目前业界看好的采用蓝牙技术[7]的无线互联方案,由于成本高、兼容性差,还得不到实际应用。红外技术是一种成熟的、低成本的技术。目前的大多数掌上电脑和手机都具备红外设备。因此利用红外技术来进行无线互联就成为一种不错的选择。

1 IrDial协议简介

IrDial协议是一种为了使支持IrDA协议栈的设备使用PPP协议栈与Internet或其它网络相连而设计的红外拨号协议。IrDial协议并不是IrDA组织所规定的标准,它由微软、诺基牙和爱立信公司共同推出,其目的是为移动设备的互联网接入提供一种方便的、价格低廉的手段。IrDial协议除规定了基于AT命令集的modem拨号协议外,还规定了在IrDA协议中的PPP帧封装。

IrDial支持两台计算机间的直接点对点连接、计算机-网络间的访问点(access point)连接以及计算机-网络间通过modem的访问点连接。

IrDial以两种模式工作:直接连接(Direct Connect)或拨号连接(Dial Connect):

・ 直接连接模式:用于对网络和网络访问点连接。它忽略拨号信息,直接进入PPP协议协商阶段。使用TinyTP service data unit (SDU)[16]进行PPP封装[17]来成帧。拨号连接通过modem的网络访问点连接。

・ 拨号连接模式:通过modem的网络访问点连接。拨号连接模式在进入PPP pass-through模式前必须进行成功的AT拨号命令交换。使用传统的PPP 高级数据链路控制协议(HDLC)来对数据封装和成帧。

1.1 直接连接模式

直接连接有两种方式:对等网络中的直接连接和网络中的直接连接,其网络协议模型如图1和图2所示。IrDial协议工作在IrLMP/TinyTP之上,为PPP协议提供服务。

1.1.1 连接建立

为初始化一个直接连接模式的连接,客户必须先调用Information Access Service (IAS)。IAS是一个红外服务的数据库,它提供了系统所能提供的设备和服务的一个列表,使用GetValueByClass 函数,将参数中的类名设为 “IrNetv1”,类属性设为“IrDA：TinyTP：LsapSel”。然后再初始化一个IrDA Tiny Transport Protocol (TinyTP)连接以返回Link Service Access Point selector(LSAP-SEL)。

1.1.2 PPP封装和成帧

所有的IP(或者其它的网络协议)包都以RFC1661中规定的PPP封装来进行封装。以PPP封装的包直接以TinyTP SDU的格式来成帧。一个PPP封装的包可以分成几个TinyTP 协议数据单元。