本发明涉及无线通信设备领域， 尤其涉及一种无线热点共享接入方法 和装置。 背景技术

随着个人无线通讯技术的发展， 个人无线宽带蜂窝网的接入方式也变 得丰富多彩，逐渐以明显的优势替代了传统的 非对称数字用户环路（ ADSL ) 等有线宽带接入方式。 另一方面 Wi-Fi ( IEEE802.11 a/b/g/n )作为一种无线 接入方式， 在个人电脑、 手机、 PDA、 MID, 便携多媒体娱乐设备等产品 中有着广泛应用。

随着两者技术的融合， 逐渐出现了利用 EVDO/UMTS/WiM AX/LTE等 制式实现无线宽带接入，通过 Wi-Fi进行局域网覆盖，从而实现家庭或者小 型企业的局域网组网， 大大节省了建网成本， 带来了优良的用户体验。 与 此同时， 满足这种应用场景的无线路由设备也应运而生 。 图 1显示了现有 技术中无线路由的装置结构示意图， 如图 1 所示， 其釆用的架构是 "无线 宽带接入模块 +路由模块 +接入点 （AP ) 管理模块"， 这种架构中， 所述路 由模块需要一个独立的专用或者通用处理器， 用于在其上运行嵌入式操作 系统。 此外， 由于整个架构比较复杂， 使用的器件较多， 布板面积较大， 在正常使用时功耗也很大， 一般无线路由的电源管理模块以及供电组件中 必须配有电源适配器用以满足其额外功率消耗 ， 如果使用电池供电， 又很 难实现长时间的数据传输要求。 因此， 上述问题极大的限制了此类产品作 为无线终端的可移动性和便携性的最大优点。 发明内容

本发明的目的在于提供一种无线热点共享接入 方法和装置， 通过利用 各类移动终端自身具备的处理器和操作系统资 源， 实现随时随地多人共享 无线宽带的接入。

根据本发明的一个方面， 本发明提出的一种无线热点共享接入方法包 括：

利用移动终端自身的系统资源， 完成传输控制协议 /互联网协议 TCP/IP 网络协议栈的加载， 实现路由功能， 完成无线宽带接入模块以及无线保真 接入点 Wi-Fi AP模块的加载和管理；

利用加载的无线宽带接入模块， 连接无线宽带接入侧， 并获取无线宽 带接入侧地址， 配置给移动终端；

利用加载的 Wi-Fi AP模块，连接无线局域网 WLAN侧，并获取 WLAN 侧接入的客户端信息， 传送给移动终端；

根据无线宽带接入侧地址和客户端信息， 建立并保存路由表， 根据所 述路由表向 WLAN侧或无线宽带接入侧进行数据包的路由转� �。

所述加载 TCP/IP协议栈、无线宽带接入模块和 Wi-Fi AP模块前，该方 法还包括：

所述移动终端初始化硬件环境、 管理緩冲和内存、 并提供操作系统与 网络协议栈之间接口。

所述建立路由表后， 该方法还包括：

对客户端进行包括访问限制、 流量限制、 服务限制和应用服务器架设 的网络管理操作。

所述 TCP/IP协议栈的加载包括：

操作系统调用应用程序， 将用户界面传递的数据经由接口层传递至接 口队列， 并调用内核函数传递给协议层； 协议层通过触发接口层的中断信号把所述数据 传递给网络设备。

所述数据包的路由转发包括： 所述 TCP/IP协议栈建立收发数据进程， 定义中断信号， 定义数据队列的数据结构和緩冲区， 并初始化网络设备接 口， 建立通讯端口并侦听；

当判断出移动终端发送数据包时， 将数据包写入緩冲区， 存入数据队 列， 并侦听通信端口可用时， 发送数据包；

当判断出移动终端接收数据包时， 将数据包写入緩冲区， 存入数据队 列， 并侦听到通信端口可用时， 接收数据包。

所述数据包包含包头信息、 发送序列号和校验码。

一种无线热点共享接入装置， 包括：

网络协议栈模块，用于将 TCP/IP协议栈、无线宽带接入模块和 Wi-Fi AP 模块加载到移动终端中；

路由模块， 用于利用连接无线宽带接入侧的无线宽带接入 模块获取无 线宽带接入侧地址； 利用连接 WLAN侧的 Wi-Fi AP模块， 获取 WLAN侧 接入的客户端信息； 根据无获得的线宽带接入侧地址和客户端信息 ， 建立 并保存路由表， 并根据路由表向 WLAN侧或无线宽带接入侧进行数据包的 路由转发。

该装置还包括： 网络管理模块， 用于在所述路由表建立后， 对客户端 进行包括访问限制、 流量限制、 服务限制和应用服务器架设的网络管理操 作。

所述网络协议栈模块， 具体用于：

操作系统调用应用程序， 将用户界面传递的数据经由接口层传递至接 口队列， 并调用内核函数传递把所述数据传递给协议层 ；

协议层通过触发接口层的中断信号把数据流传 递给网络设备。

所述网络协议栈模块， 具体用于建立收发数据进程， 定义中断信号， 定义数据队列的数据结构和緩冲区， 并初始化网络设备接口， 建立通讯端 口并侦听；

所述路由模块， 具体用于： 在判断出移动终端发送数据包时， 将数据 包写入緩冲区， 存入数据队列， 并在侦听到通信端口可用时， 发送数据包； 在判断出移动终端接收数据包时， 将数据包写入緩冲区， 存入数据队列， 并在侦听到通信端口可用时， 接收数据包。

与现有技术相比较， 本发明的有益效果在于：

本发明通过利用移动终端的处理器和操作系统 资源， 实现了无线路由 功能， 不仅使移动终端作为接入热点随时随地实现多 人共享无线宽带接入， 而且， 完全节省了先前此类产品的 AP Router处理器和其外围电路单元， 包括电源， 存储器， 时钟电路等。 附图说明

图 1是现有技术中无线路由的装置结构示意图；

图 2是本发明实施例提供的无线热点共享接入装� �结构示意图； 图 3是本发明实施例提供的无线热点共享接入方� �流程图；

图 4是本发明实施例提供的 Linux系统上 TCP/IP协议栈加载的层次和 结构图。 具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细 说明， 应当理解， 以下 所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明 ， 并不用于限制本发明。

图 2显示了本发明实施例提供的无线热点共享接� �装置结构示意图， 如图 2所示， 本发明装置包括：

网络协议栈模块， 用于将传输控制协议 /互联网协议（ TCP/IP )协议栈、 无线宽带接入模块、 无线保真接入点（Wi-Fi AP )模块加载到移动终端。 加 载的 TCP/IP协议栈用于保持 TCP/IP协议的主要功能， 并能够仅使用几十 KB的随机存储器（RAM )和约 40KB的只读内存 ( ROM )就能够运行， 适合当前移动终端自身具备的系统资源；

路由模块， 用于利用连接无线宽带接入侧的无线宽带接入 模块获取无 线宽带接入侧地址， 利用连接无线局域网 （WLAN )侧的 Wi-Fi AP模块， 获取 WLAN侧接入的客户端信息， 并根据无线宽带接入侧地址和客户端信 息， 建立并保存路由表， 根据所述路由表向 WLAN侧或无线宽带接入侧进 行数据包的路由转发；

网络管理模块， 用于对 WLAN侧接入的客户端进行网络管理， 包括访 问限制、 流量限制、 服务限制、 在 WLAN侧架设各种应用服务器等等。

网络协议栈模块、 路由模块和网络管理模块是相互独立的逻辑功 能模 块， 彼此间通过进程间的信号量来完成通信。 其中， 网络协议栈模块是路 由模块和网络管理模块实现的基础， 在网络协议栈模块完成加载 TCP/IP协 议栈后， 才能进行数据包的路由转发， 以及对 WLAN侧连接的客户端的管 理。

本发明装置还包括连接无线宽带接入侧的无线 宽带接入模块、 连接 WLAN侧的 Wi-Fi AP模块、 操作系统内核、 以及移动终端电源供电模块。 如图 1所示， 本发明包括： 利用移动终端自身的系统资源， 完成 TCP/IP网 络协议栈的加载， 实现路由功能， 完成无线宽带接入模块以及 Wi-Fi AP模 块的加载和管理； 利用加载的无线宽带接入模块， 连接无线宽带接入侧， 并获取无线宽带接入侧地址， 配置给移动终端； 利用加载的 Wi-Fi AP模块， 连接 WLAN侧， 并获取 WLAN侧接入的客户端信息， 传送给移动终端； 根据无线宽带接入侧地址和客户端信息， 建立并保存路由表， 根据所述路 由表向 WLAN侧或无线宽带接入侧进行数据包的路由转� �。

图 2所示本发明装置的工作原理如下：

首先，网络协议栈模块将 TCP/IP协议栈、无线宽带接入模块和 Wi-Fi AP 模块加载到移动终端； 接着， 路由模块利用连接无线宽带接入侧的无线宽带 接入模块获取无 线宽带接入侧地址， 并配置给移动终端；

路由模块利用连接 WLAN侧的 Wi-Fi AP模块获取 WLAN侧接入的客 户短信息， 并传递给移动终端；

然后， 路由模块根据无线宽带接入侧地址和客户端信 息， 建立并保存 路由表， 并根据所述路由表把来自 WLAN侧的数据包发送给无线宽带接入 侧， 或把来自无线宽带接入侧的数据包发送给 WLAN侧；

网络管理模块在路由模块建立路由表后， 对 WLAN侧接入的客户端进 行网络管理， 包括访问限制、 流量限制、 服务限制、 在 WLAN侧架设各种 应用服务器等等。

图 3显示了本发明实施例提供的无线热点共享接� �方法流程图，如图 3 所示， 步骤如下：

步骤 300: 操作系统初始化， 完成硬件环境的初始化、 緩冲与内存的管 理、 以及底层操作系统和网络协议层之间的接口的 提供。

步骤 301 : 加载包含 ARP、 IP、 ICMP、 TCP, UDP应用协议的 TCP/IP 协议栈， 以便最小化占用处理器等各类系统资源， 实现路由功能， 所述加 载的应用协议也可以根据实际需要进行增加和 裁剪。

步骤 302: 判断 TCP/IP协议栈是否加载完成， 如果加载完成， 进入步 骤 303和步骤 304; 如果未加载完成， 返回步骤 301。

步骤 303: TCP/IP协议栈加载完成后， 加载和管理无线宽带接入模块， 进入步骤 305。

步骤 304: TCP/IP协议栈加载完成后， 加载和管理 Wi-Fi AP模块， 并 进入步骤 307。

步骤 305~步骤 306: 在完成加载无线宽带接入模块后， 利用加载的无 线宽带接入模块， 连接无线宽带接入侧， 获得无线宽带接入侧的地址， 并 配置给移动终端。 之后进入步骤 308。 步骤 307: 在完成加载 Wi-Fi AP模块后， 利用加载的 Wi-Fi AP模块， 连接 WLAN侧， 获得 WLAN侧接入的客户端信息， 并传递给移动终端。

步骤 308: 利用无线宽带接入侧地址和 WLAN侧的客户端信息， 建立 路由表。

步骤 309: 根据建立好的路由表， 处理网络数据包如对到达的数据包进 行转发。

图 4显示了本发明实施例提供的 Linux系统上 TCP/IP协议栈加载的层 次和结构图， 如图 4所示， 具体包括：

用户界面对应用进程的调用都由操作系统本身 完成， 处于整个架构的 最高层， 在这个层面可以根据需要定义各种实际应用；

由用户界面传递的数据由接口层接收， 写入数据队列， 通过内核函数 调用传递给协议层；

协议层通过触发网络接口层中断信号把数据流 传递给网络设备， 从而 完成数据包的处理。

本发明实施例提供的 Linux系统上数据包处理包括：

建立收发数据的进程， 定义中断信号量， 定义数据队列的数据结构和 緩冲区；

然后初始化网络设备接口， 建立通讯端口， 并侦听通讯端口； 当发送数据包时， 将包含包头信息、 发送序列号、 校验码的数据包写 入緩冲区， 存入用于发送的数据队列， 在侦听到通讯端口可用时， 根据路 由表发送数据包；

当接收数据包时， 将数据包写入緩冲区， 存入用于接收的数据队列， 在侦听到通讯端口可用时读取接收的数据包。

以 Linux系统的智能手机为例， 结合图 4进一步说明：

启动智能手机， 完成 Linux系统的初始化；

初始化完成后， 在 Linux系统上加载 TCP/IP协议栈； 加载无线宽带接入模块， 并利用加载的无线宽带接入模块， 获取无线 宽带接入侧地址， 配置给移动终端；

加载 Wi-Fi AP模块， 并利用加载的 Wi-Fi AP模块， 获取 WLAN侧接 入的客户端的信息， 传递给移动终端；

根据无线宽带接入侧地址和 WLAN侧客户端信息，建立并保存路由表， 进行 WLAN侧和无线宽带接入侧之间的数据包的路由� �发。

综上所述， 本发明具有以下技术效果：

1、 本发明节省了硬件成本， 充分发挥了固有的硬件资源；

2、 本发明由于电路的减少， 使得产品体积显著减小， 大大增强了此类 产品的便携性和移动性；

3、 本发明可以使大多数的移动终端产品应用场景 由半固定的游牧方式 改变为一个随时随地可以通过无线热点多人共 享无线宽带接入的产品。

上述具体实施例用于更详细的描述本发明所述 的技术， 不用于限制本 发明， 因此， 凡在本发明的基础上所做的任何修改、 改进和替换， 都包含 在发明的保护范围之内。