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WO2010130128A1 - 一种接入分组数据服务节点的方法、系统和终端 - Google Patents

一种接入分组数据服务节点的方法、系统和终端 Download PDF

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Publication number
WO2010130128A1
WO2010130128A1 PCT/CN2009/075327 CN2009075327W WO2010130128A1 WO 2010130128 A1 WO2010130128 A1 WO 2010130128A1 CN 2009075327 W CN2009075327 W CN 2009075327W WO 2010130128 A1 WO2010130128 A1 WO 2010130128A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data packet
ppp
wifi
virtual terminal
header
Prior art date
Application number
PCT/CN2009/075327
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
王晓伟
方胜
潘英
陈夕华
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中兴通讯股份有限公司 filed Critical 中兴通讯股份有限公司
Priority to EP09844539.8A priority Critical patent/EP2395708B1/en
Priority to US13/258,005 priority patent/US8693502B2/en
Priority to ES09844539T priority patent/ES2417311T3/es
Publication of WO2010130128A1 publication Critical patent/WO2010130128A1/zh

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/161—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04—Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/06—Transport layer protocols, e.g. TCP [Transport Control Protocol] over wireless

Definitions

  • the present invention mainly relates to the field of mobile internet access technologies, and in particular, to a method, system and terminal for accessing a packet data serving node PDSN through WIFI.
  • 3G 3rd Generation, 3rd Generation Cellular Communication Network
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • 3G is a global roaming mobile communication network that can provide multiple types of high-quality multimedia services.
  • the main technical standards are WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) and CDMA2000 (Code-Division Multiple Access). Multiple Access), TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access), mainly provides Internet services, private network access services, WAP/BREW/JAVA-based services, and multimedia communications. Business, etc.
  • WLAN can provide high-speed wireless access in a small range and is used to transmit IP (Internet Protocol) packet data packets.
  • IP Internet Protocol
  • the main technical standards are 802.11b, 802.11a and 802.1 lg, which are based on CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) technology.
  • 802.11b is the most widely used standard in China. It is also called WIFI (Wireless Fidelity). It uses 2.4GHz band and the maximum shared bandwidth is l lbit/s.
  • the indoor coverage of the product is generally 30-50m, and the outdoor coverage can reach 100-200m.
  • the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) also uses the 3G/WLAN interactive system as an additional standard for 3GPP. Due to the limited coverage of the WIFI network, in terms of the terminal, in addition to the WIFI module, other wireless communication modules (Modem) must exist.
  • the prior art has at least the following disadvantages:
  • the terminal cannot access the Internet directly through the WIFI.
  • the present invention provides a method, a system, and a terminal for accessing a packet data service node (PDSN) through a WIFI, and then establishing a PPP (Point-to-Point Potocol) link on the WIFI link.
  • PDSN packet data service node
  • PPP Point-to-Point Potocol
  • the channel for data packet interaction is a PPP link based on the WIFI link, thereby implementing data services provided by various PDNs.
  • the present invention provides a method for accessing a packet data serving node PDSN, which includes: the terminal directly accesses the service server through the WIFI module for registration;
  • the terminal starts the point-to-point protocol PPP module, performs PPP encapsulation on the request information for establishing the PPP link, and generates a first data packet encapsulating the PPP header;
  • the terminal starts the tunnel TUNNEL module, and further encapsulates the first data packet with a TUNNEL header according to the parameter information to generate a second data packet, where the PPP module and the TUNNEL module pass a pair of virtual terminal devices.
  • the IP protocol stack of the terminal re-encapsulates the second data packet with an IP header based on the WIFI link, generates a third data packet, and sends the third data packet to the wireless access gateway through the WIFI link.
  • WAG Wired Equivalent Privacy
  • the WAG After receiving the third data packet, the WAG parses the IP header and the TUNNEL header of the third data packet, restores the first data packet, and sends the restored first data packet to the PDSN; as well as
  • the PDSN After receiving the restored first data packet, the PDSN performs a parsing process to establish a link connection between the PDSN and the terminal.
  • the step of the terminal directly accessing the service server through the WIFI module for registration is: The terminal directly accesses the service server to register through the local IP address WIFI-IP of the WIFI network interface.
  • the parameter information includes:
  • the destination IP address in the third packet IP header is the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP till the IP address of the WAG WAG-IP.
  • the method further includes:
  • the terminal establishes a pair of virtual terminal devices at the driving layer, so that the PPP module communicates with the TUNNEL module through the pair of virtual terminal devices, where
  • the pair of virtual terminal devices includes a first virtual terminal device and a second virtual terminal device, where the pair of virtual terminal devices are used to maintain a queue for receiving and transmitting, and the communication manner of the pair of virtual terminal devices is: The data received by the first virtual terminal device is read in the second virtual terminal device, and the data received by the second virtual terminal device is read in the first virtual terminal device.
  • the step of the PPP module communicating with the TUNNEL module through a pair of virtual terminal devices comprises:
  • the parameter is configured to transmit data of the PPP module to the first virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices;
  • the second virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices is opened.
  • the method further includes:
  • the terminal generates a new PPP network interface, and the terminal obtains a local IP address Local-IP allocated by the PDSN;
  • the terminal sets a destination address of the WIFI network interface as a WAG-IP route, points to the original default route of the WIFI network interface, and deletes the original default route of the WIFI network interface, and uses the default route of the PPP network interface as the default route of the terminal. , forming a PPP based on WIFI link The packet interaction channel of the link.
  • the method further includes: the upper layer application passes the WIFI-based chain The packet interaction channel of the PPP link of the road receives or transmits packet data.
  • the step of the upper layer application for transmitting packet data by using the data packet interaction channel of the PPP link based on the WIFI link includes:
  • the first IP data packet to be exchanged is generated according to the default routing entry of the system, where the source IP address is the terminal in the IP header of the first IP data packet.
  • the local IP address Local-IP, the destination IP address is the IP address of the public data network PDN or the Internet to which the APP is to access;
  • the PPP module performs PPP encapsulation on the first IP data packet, generates a second IP data packet encapsulating the PPP header, and sends the second IP data packet to the first virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices;
  • the TUNNEL module starts the second virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices, reads the second IP data packet, and further encapsulates the second IP data packet with a TUNNEL header and an outer layer IP according to the parameter information.
  • a third IP data packet where the destination IP address in the outer IP header of the third IP data packet is WAG-IP, and the third IP data packet is in the routing entry of the WAG-IP Transmitting to the WAG via the WIFI network interface via the WIFI link;
  • the WAG After the WAG receives the third IP data packet, parsing the IP header and the TUNNEL header of the third IP data packet, restoring the second IP data packet, and performing the restored second IP data packet GRE is encapsulated and forwarded to the PDSN;
  • the PDSN parses the restored second IP data packet, and forwards the first IP data packet to be exchanged to the target address.
  • the invention also provides a terminal, comprising:
  • WIFI management module which is set to:
  • the PPP module is configured to: perform PPP encapsulation on the request information for establishing the PPP link, generate a first data packet encapsulating the PPP header, and send the first data packet to the first virtual terminal device;
  • a TUNNEL module configured to: read the first data packet from the second virtual terminal device, and further encapsulate the first data packet with a TUNNEL header according to the parameter information to generate a second data packet; as well as
  • An IP protocol stack configured to: further encapsulate the second data packet with an IP header based on a WIFI link, generate a third data packet, and send the third data packet to the wireless connection by using the WIFI module Into the gateway WAG;
  • the WIFI management module is further configured to: directly access the service server for registration by using a local IP address of the WIFI network interface, WIFI-IP.
  • the parameter information includes:
  • the destination IP address in the third packet IP header is the IP address WAG-IP of the wireless access gateway WAG.
  • the terminal further includes:
  • a network setting module configured to: generate a new PPP network interface, obtain a local IP address Local-IP assigned by the PDSN, and set a destination address of the WIFI network interface as a WAG-IP route, pointing to the WIFI network interface.
  • the default route and delete the original default route of the WIFI network interface, and use the default route of the PPP network interface as the default route of the terminal to form a packet interaction channel of the PPP link based on the WIFI link.
  • the PPP module is further configured to: perform PPP encapsulation on the first IP data packet for performing service interaction, generate a second IP data packet encapsulating the PPP header, and send the second IP data packet to a pair.
  • the TUNNEL module is further configured to: start a second virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices, read the second IP data packet, and further encapsulate the second IP data packet according to the parameter information TUNNEL header, generating a third IP data packet;
  • the IP protocol stack is further configured to: encapsulate service data of an upper application APP, generate a first IP data packet to perform service interaction, and encapsulate the third IP data packet with an outer IP header.
  • the present invention also provides a system for accessing a packet data serving node PDSN, the system comprising a terminal, a radio access gateway WAG, and a packet data serving node PDSN;
  • the terminal includes:
  • WIFI management module which is set to:
  • the PPP module is configured to: perform PPP encapsulation on the request information for establishing the PPP link, generate a first data packet encapsulating the PPP header, and send the first data packet to the first virtual terminal device;
  • a TUNNEL module configured to: read the first data packet from the second virtual terminal device, and further encapsulate the first data packet with a TUNNEL header according to the parameter information, to generate a second data packet; as well as
  • An IP protocol stack configured to: further encapsulate the second data packet with an IP header based on a WIFI link, generate a third data packet, and send the third data packet to the wireless connection by using the WIFI module Into the gateway WAG;
  • the WAG is configured to: receive the third data packet, parse the IP header and the TUNNEL header, restore the first data packet, and encapsulate the restored first data packet into a general routing protocol GRE, and forward the packet to the Said PDSN;
  • the PDSN is configured to: after performing the parsing process on the restored first data packet, establishing a link connection with the terminal; Thereby supporting the access to the PDSN through WIFI.
  • the WIFI management module is further configured to: directly access the service server for registration by using a local IP address of the WIFI network interface, WIFI-IP.
  • the parameter information includes:
  • the destination IP address in the third packet IP header is the IP address WAG-IP of the wireless access gateway WAG.
  • the terminal further includes:
  • a network setting module configured to: generate a new PPP network interface, obtain a local IP address Local-IP assigned by the PDSN, and set a destination address of the WIFI network interface as a WAG-IP route, pointing to the WIFI network interface.
  • the default route and delete the original default route of the WIFI network interface, and use the default route of the PPP network interface as the default route of the terminal to form a packet interaction channel of the PPP link based on the WIFI link.
  • the PPP module is further configured to: perform a first IP data packet for performing service interaction.
  • the TUNNEL module is further configured to: start a second virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices, read the second IP data packet, and further encapsulate the second IP data packet according to the parameter information TUNNEL header, generating a third IP data packet;
  • the IP protocol stack is further configured to: encapsulate service data of an upper application APP, generate a first IP data packet for performing service interaction, and encapsulate the third IP data packet with an outer IP header;
  • the wireless access gateway is further configured to: receive the third IP data packet, parse the TUNNEL header and the outer IP header of the third IP data packet, restore the second IP data packet, and then restore the The second IP data packet is forwarded to the PDSN after performing GRE encapsulation;
  • the PDSN is further configured to: parse the restored second IP data packet, and forward the first IP data packet to be exchanged to the target address.
  • the technical solution of the present invention is to establish a PPP link on the WIFI link, and the data packet interaction
  • the channel is a PPP link based on the WIFI link, so the solution provided by the present invention enables the terminal to access the PDSN at a higher speed than the cellular mobile communication network access, thereby implementing data services provided by various PDNs, due to the tunnel based on the TUNNEL.
  • Layers, such that access to the PDN or the Internet via WLAN (WIFI) must be via the wireless access gateway WAG, so that service operators can easily realize service differentiation, information management and related functions at the WAG and TUNNEL protocol level. . BRIEF abstract
  • FIG. 1 is a system composition diagram of a user in using data services in the prior art
  • FIG. 3 is a system composition diagram of a data service implementation scheme of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of a first embodiment of a method for accessing a packet data service node according to the present invention
  • FIG. 7 is a package format of a TUNNEL protocol according to the present invention
  • FIG. 8 is another flow chart of the first embodiment of the method for accessing a packet data service node according to FIG. 6;
  • FIG. 9 is a flowchart of a second embodiment of a method for accessing a packet data service node according to the present invention.
  • FIG. 10 is a structural diagram of a first embodiment of a terminal according to the present invention.
  • Figure 11 is a diagram showing the communication relationship between a pair of virtual terminal devices in the present invention. Preferred embodiment of the invention
  • the terminal uses a 3G/WIFI dual-mode mobile phone, and the cellular mobile communication network uses CDMA2000 as an example to describe the user's use of the data service.
  • CDMA2000 3G/WIFI dual-mode mobile phone
  • the user has two modes when using the data service, and the terminal side thereof
  • the system software architecture is shown in Figure 2:
  • Method 1 The terminal accesses a Packet Data Serving Node (PDSN) through a Base Station (BTS, Base Transceiver Station) through a CDMA dial-up mode, and then uses a public data network through a Broadband Serve Controller (BSC).
  • BSC Broadband Serve Controller
  • APP The upper layer data service application
  • IP network data packet for service interaction through the TCP/IP protocol stack, and then passes through the PPP layer.
  • the physical layer is a wireless communication module (Modem), and the PPP data packet is sent to the BTS through the air interface of the Modem, and the BTS finally sends the data packet to the PDSN through other network transmission devices, and the PDSN mainly implements The PPP-based link negotiation with the terminal, the connection of the packet data service network, and the related authentication function, the terminal and the PDSN negotiate the parameters of the PPP protocol. After the negotiation is successful, the terminal and the CDMA network PDSN are established. A PPP link. Based on this link, the user can use the PDN data service and some Internet services, and the channel through which the data packet is exchanged is a PPP link established through negotiation.
  • Modem wireless communication module
  • Method 2 The terminal connects to the wireless access node (AP, (Wireless) Access Point) through the WIFI, and directly connects through the wireless access controller (AC, Access Controler) through the local area or metropolitan area network (DSLAM, Digital Subscriber Line Access Multiplexer).
  • AP wireless access node
  • AC Access Controler
  • DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer
  • the WIFI module is first connected to the AP to establish a WIFI link.
  • the APP When using the data service, the APP generates the IP network data packet for service interaction through the TCP/IP protocol stack, and does not encapsulate the data in PPP.
  • the network link layer and the physical layer are based on 802.11b.
  • the WIFI module of the protocol directly sends the IP data packet to the AP through the WIFI module, and the AP is equivalent to the bridge between the traditional wired local area network and the wireless local area network, thereby forwarding the IP data packet to the already established Internet network.
  • the channel through which the data packet interacts is the WIFI link.
  • the implementation scheme of the data service of the present invention is shown in FIG. 3.
  • the APP When the user is using the data service, the APP will generate a network data packet to be exchanged through the TCP/IP protocol stack, and the TUNNEL is the terminal and the wireless.
  • a service tunnel between the access gateway (WAG, Wireless Access Gateway), and the WAG is a gateway for completing WIFI access authentication, service connection management, and data transmission.
  • the implementation scheme of accessing the PDSN through WIFI is essentially a process of establishing a PPP link over the WIFI link through the TUNNEL layer.
  • the fundamental difference from the two methods in the prior art is that when the data service is used in this mode, the channel for data packet interaction is a PPP link based on the WIFI link.
  • 4 is a specific schematic diagram of an implementation process of the present invention. Referring to FIG. 5, it is a packet format and a flow direction diagram of data packets between layers in the present invention.
  • FIG. 6 there is shown a flow chart of a first embodiment of a method for accessing a packet data serving node according to the present invention, comprising the steps of:
  • Step S610 The terminal directly accesses the service server to register through the WIFI module.
  • the terminal directly accesses the service server to register through the local IP address WIFI-IP of the WIFI network interface.
  • the terminal Before performing data services, the terminal should first register with a service server, such as a SIP server. At this time, the terminal uses the default route of the WIFI network interface.
  • a service server such as a SIP server.
  • Step S620 The terminal receives parameter information returned from the service server after the registration is successful. After the registration is successful, the terminal obtains the IP address WAG-IP of the wireless access gateway WAG, and the parameters such as the required parameter identifier Stream ID and the destination port Dest-Port when the TUNNEL header is encapsulated.
  • Step S630 The terminal starts the PPP module of the point-to-point protocol, and performs PPP encapsulation on the request information for establishing the PPP link, and generates a first data packet encapsulating the PPP header.
  • the terminal performs PPP construction, and the PPP protocol layer sends a first data packet encapsulating the PPP header, and the first data packet is sent to the first virtual terminal device.
  • the terminal establishes a pair of virtual terminal devices at the driving layer, where the pair of virtual terminal devices are the first virtual terminal device and the second virtual terminal device, and the pair of virtual terminal devices are used to maintain a queue for receiving and sending.
  • the communication of the pair of virtual terminal devices may be: the data received by the first virtual terminal device is read in the second virtual terminal device, and the second virtual terminal device is The received data is read in the first virtual terminal device.
  • the PPP module transmits the data by using a virtual terminal device instead of the actual physical serial port.
  • the first data packet is sent by the first virtual terminal device.
  • the first data packet may also be sent by using the second virtual terminal device.
  • Step S640 The terminal starts the tunnel TUNNEL module, and further encapsulates the first data packet with a TUNNEL header according to the parameter information to generate a second data packet.
  • the TUNNEL module opens a second virtual terminal device corresponding to the first virtual terminal device, and reads the first data packet by using the second virtual terminal device.
  • the PPP module communicates with the TUNNEL module through a pair of virtual terminal devices.
  • the data packet is sent to the first virtual terminal device, and the TUNNEL module passes the first virtual terminal.
  • the second virtual terminal device corresponding to the terminal device reads the data; when the PPP module is to receive data, the TUNNEL module receives the data packet sent by the WAG-IP through the Socket interface, and the TUNNEL header of the data packet
  • the PPP module can receive the data through the first virtual terminal device paired with the pair, and the first virtual terminal device and the second virtual terminal device are not special. Means that the PPP module can also send data to the second virtual terminal device or receive data in the second virtual terminal device, and the TUNNEL module can also send data to the first virtual terminal device, or at the first The data is received in the virtual terminal device.
  • the TUNNEL module After receiving the first data packet, the TUNNEL module re-packages the first data packet with a TUNNEL header according to the parameter information to generate a second data packet.
  • the encapsulation format of the TUNNEL protocol is as shown in FIG. 7, and includes a parameter identifier code Stream ID, a target port Dest-Port, an initial Proto ID, an initial version Proto Ver, a checksum CheckSum, and a packet length Pkt Length, where the Stream The ID and Dest-Port fields are the corresponding parameters obtained in step S620.
  • the Proto ID, Proto Ver and CheckSum fields are fixed values inside the module, and the Pkt Length field is the length value of the entire text after the TUNNEL packet header is encapsulated.
  • Step S650 the IP protocol stack of the terminal re-packages the second data packet with an IP header based on the WIFI link, generates a third data packet, and sends the third data packet to the wireless through the WIFI link.
  • Access gateway WAG the IP protocol stack of the terminal re-packages the second data packet with an IP header based on the WIFI link, generates a third data packet, and sends the third data packet to the wireless through the WIFI link.
  • Access gateway WAG the IP protocol stack of the terminal re-packages the second data packet with an IP header based on the WIFI link, generates a third data packet, and sends the third data packet to the wireless through the WIFI link.
  • the destination IP address in the third packet IP header is the IP address of the wireless access gateway WAG WAG-IP.
  • the third data packet is transmitted to the WAG via the DSLAM over the WIFI link.
  • Step S660 After receiving the third data packet, the WAG parses the IP header and the TUNNEL header, restores the first data packet, and encapsulates the first data packet into a general routing protocol GRE, and forwards the packet to the packet. Data Service Node PDSN.
  • Step S670 After the PDSN parses the first data packet, establish a link connection with the terminal.
  • the PDSN further parses the first data packet, and further responds to the link-building data packet of the PPP module, and performs negotiation on a maximum receiving unit (MRU) and an IP address allocation, thereby completing link establishment.
  • MRU maximum receiving unit
  • the method further includes:
  • Step S680 The terminal generates a new PPP network interface, and the terminal obtains a local IP address Local-IP allocated by the PDSN; the terminal sets a route whose destination address is WAG-IP on the WIFI network interface, and points to the WIFI.
  • the original default route of the network interface and delete the original default route of the WIFI network interface, and use the default route of the PPP network interface as the default route of the terminal.
  • the terminal After the link is established, the terminal obtains the IP address assigned by the PDSN.
  • a route with the destination address of WAG-IP is added, and the routing entry corresponding to the original default route of the WIFI network interface is set, and the default route of the system is used.
  • the original default route of the WIFI network interface is changed to the default route of the PPP network interface.
  • the forced routing is performed through the above modification to form a channel for data packet interaction of the PPP link based on the WIFI link.
  • the upper layer accesses the PDSN, it selects the system default routing entry, that is, the default route of the PPP network interface, and then encapsulates it through the PPP protocol layer. After the TUNNEL encapsulation, it sends the IP packet to the destination IP address WAG-IP. According to the routing entry at this time, it is finally sent out through the WIFI network interface.
  • the terminal can use the data service based on the link to exchange data services.
  • FIG. 9 a second method for accessing a packet data serving node PDSN according to the present invention is shown.
  • the technical solution in this embodiment includes a link establishment process and a packet data transmission process.
  • the link establishment process has been described in detail in the first embodiment, and details are not described herein again.
  • the description of the data transmission process after link establishment and routing change is mainly described below.
  • the data transmission process includes data reception and data transmission.
  • the following mainly describes the process of transmitting terminal-side data. Based on the reverse process of the process, the terminal can also use the PPP link to receive packet data, thereby implementing interaction between the terminal and the data service in the PDN or the Internet.
  • Step S910 After the service data of the upper application APP is encapsulated by the IP protocol stack, generate a first IP data packet to be used for service interaction.
  • the upper application APP is encapsulated by the IP protocol stack to generate a first IP data packet to be exchanged.
  • the source IP address is the terminal local IP address.
  • the destination IP address is the IP address of the public data network PDN or the Internet that the APP wants to access.
  • Step S920 The PPP module performs PPP encapsulation on the first IP data packet, generates a second IP data packet encapsulating the PPP header, and sends the second IP data packet to the first virtual terminal of the pair of virtual terminal devices. device.
  • Step S930 The TUNNEL module starts the second virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices, reads the second IP data packet, and further encapsulates the second IP data packet with a TUNNEL header according to the parameter information.
  • the outer IP header generates a third IP data packet, and sends the third IP data packet to the WAG through a default route of the PPP network interface.
  • the destination IP address in the outer IP header of the third IP data packet is WAG-IP.
  • Step S940 After receiving the third IP data packet, the WAG parses the TUNNEL header and the outer IP header of the third IP data packet, restores the second IP data packet, and then the second IP packet.
  • the data packet is GRE encapsulated and forwarded to the PDSN.
  • Step S950 The PDSN parses the second IP data packet, and forwards the first IP data packet to be exchanged to the target address.
  • the terminal can receive data sent in the PDN or the Internet, thereby completing The reverse process is described.
  • the technical solution of the present invention is to establish a PPP link on the WIFI link.
  • the terminal obtains the IP address allocated by the PDSN.
  • a target address is added as WAG-IP. Routing, which points to the routing table entry of the original default route of the WIFI network interface, and changes the default route of the system from the original default route of the original WIFI network interface to the default route of the PPP network interface.
  • the forced routing is performed through the above modification to form a channel for data packet exchange of the PPP link based on the WIFI link, and packet data is received and transmitted on the channel.
  • the present invention enables the terminal to access the PDSN at a higher speed than the cellular mobile communication network access.
  • the WIFI function is used to perform data services provided by various PDNs, and it is convenient for service operators to implement service differentiation, information management, and related functions at the TUNNEL protocol level.
  • the terminal includes:
  • the WIFI management module is configured to directly access the service server through the WIFI module for registration, and save the parameter information returned from the service server after the registration is successful.
  • the first virtual terminal device and the second virtual terminal device, the first virtual terminal device and the second virtual terminal device are preferably established at a driving layer, and the first virtual terminal device and the second virtual terminal device are used to maintain a receiving and transmitting queue.
  • the PPP module is configured to perform PPP encapsulation on the request information for establishing the PPP link, generate a first data packet encapsulating the PPP header, and send the first data packet to the first virtual terminal device.
  • a TUNNEL module configured to read the first data packet from the second virtual terminal device, and further encapsulate the first data packet with a TUNNEL header according to the parameter information to generate a second data packet.
  • An IP protocol stack configured to re-encapsulate the second data packet by using an IP header based on a WIFI link, generate a third data packet, and send the third data packet to the wireless access gateway by using the WIFI module.
  • WAG Wired Equivalent Privacy
  • the terminal further includes a network setting module, configured to generate a new PPP network interface, obtain a local IP address Local-IP allocated by the PDSN, and set a target location on the WIFI network interface.
  • the route with the address of WAG-IP points to the original default route of the WIFI network interface, and deletes the original default route of the WIFI network interface, and uses the default route of the PPP network interface as the default route of the terminal.
  • the PPP module of the terminal is further configured to perform PPP encapsulation on the first IP data packet for performing service interaction, generate a second IP data packet encapsulating the PPP header, and send the second IP data packet to the first IP data packet.
  • the first virtual terminal device to the virtual terminal device.
  • the TUNNEL module is further configured to start a second virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices, read the second IP data packet, and further encapsulate the second IP data packet according to the parameter information.
  • the TUNNEL header generates a third IP packet.
  • the IP protocol stack is further configured to: after the service data of the upper application APP is encapsulated by the IP protocol stack, generate a first IP data packet for performing service interaction, and encapsulate the third IP data packet with an outer IP header.
  • the present invention also discloses a system for accessing a packet data serving node PDSN, the system comprising a terminal, a radio access gateway WAG and a packet data serving node PDSN.
  • the terminal includes:
  • the WIFI management module is configured to directly access the service server through the WIFI module for registration, and save the parameter information returned from the service server after the registration is successful.
  • a first virtual terminal device and a second virtual terminal device are established at the driver layer, and the first virtual terminal device and the second virtual terminal device are used to maintain a queue for receiving and transmitting.
  • the PPP module is configured to perform PPP encapsulation on the request information for establishing the PPP link, generate a first data packet encapsulating the PPP header, and send the first data packet to the first virtual terminal device.
  • the TUNNEL module is configured to read the first data packet from the second virtual terminal device, and further encapsulate the first data packet with a TUNNEL header according to the parameter information to generate a second data packet.
  • An IP protocol stack configured to re-encapsulate the second data packet by using an IP header based on a WIFI link, generate a third data packet, and send the third data packet to the wireless access gateway by using the WIFI module.
  • the wireless access gateway WAG is configured to receive the third data packet, parse the IP header and the TUNNEL header, restore the first data packet, and encapsulate the first data packet into a general routing protocol GRE, and forward the packet. To the packet data serving node PDSN.
  • the packet data serving node PDSN is configured to establish a link connection with the terminal after parsing the first data packet.
  • the PPP module is further configured to perform PPP encapsulation on a first IP data packet for performing service interaction, generate a second IP data packet encapsulating a PPP header, and send the second IP data packet to a pair of virtual terminal devices.
  • the first virtual terminal device is further configured to perform PPP encapsulation on a first IP data packet for performing service interaction, generate a second IP data packet encapsulating a PPP header, and send the second IP data packet to a pair of virtual terminal devices.
  • the first virtual terminal device is further configured to perform PPP encapsulation on a first IP data packet for performing service interaction, generate a second IP data packet encapsulating a PPP header, and send the second IP data packet to a pair of virtual terminal devices.
  • the TUNNEL module is further configured to start a second virtual terminal device of the pair of virtual terminal devices, read the second IP data packet, and further encapsulate the second IP data packet according to the parameter information.
  • the TUNNEL header generates a third IP packet.
  • the IP protocol stack is further configured to encapsulate service data of an upper application APP, generate a first IP data packet for performing service interaction, and encapsulate the third IP data packet with an outer IP header.
  • the wireless access gateway is further configured to receive the third IP data packet, parse the TUNNEL header and the outer IP header of the third IP data packet, and restore the second IP data packet, and then The two IP packets are forwarded to the PDSN after GRE encapsulation.
  • the packet data serving node PDSN is further configured to parse the second IP data packet, and forward the first IP data packet to be exchanged to the target address.
  • Linux platform is taken as an example to further detail the preferred embodiment of the present invention. It is stated that the invention can be implemented on other platforms without a doubt.
  • Step 1 At the driver layer, implement two pairs of virtual terminal devices that only maintain the queues for receiving and sending, as shown in FIG. 11, that is, M-TTY (primary virtual terminal device or first virtual terminal device) and S-TTY. (From a virtual terminal device or a second virtual terminal device), a pseudo terminal ( PTY) in the Linux OS just meets this requirement.
  • PTY is a set of logical devices implemented in the Linux kernel, paired in existence, and the underlying layer is based on STREAMS. Pipeline. When compiling the kernel, check U IX98 PTY support under the Character devices project to enable the kernel to support pseudo terminal functions.
  • Step 2 When the user starts to use the data service, after the WIFI access is selected, the WIFI management module processes, and after the connection to the AP is successful, the terminal has formed the network interface WIFI network interface (ethO) of the current system, and The default route of ethO is used as the default route of the system.
  • ethO WIFI network interface
  • Step 3 The WIFI management module accesses the service server for registration through ethO. After the registration is successful, the service server adds the following parameters to the registration success message according to the carrier's specifications: WAG-IP, TUNNEL header encapsulation and parsing The parameters required for Stream ID and Dest-Port, WIFI management module can save these parameters to a local configuration file such as: tunnel.conf.
  • Step 4 The WIFI management module starts the PPP module and performs PPP construction. Under the Linux platform, the PPP module can be started by calling "pppd /dev/ptypO &", and the parameter /dev/ptypO is used to specify a parameter. The terminal device transmits PPP packets instead of the actual physical serial port.
  • Step 5 The WIFI management module calls "ppptunl /dev/ttypO &" to start the TUNNEL module with a process, which opens the /dev/ptypO paired slave device /dev/ttypO to implement the TUNNEL module and the PPP module. Communication.
  • Step 6 When the PPP module wants to send data, it will send the data packet to /dev/ptypO.
  • the TUNNEL module will read the data through the device /dev/ttypO and record it from the previous one. The relevant parameters are read in the tunnel.conf file, and then encapsulated according to the format of the TUNNEL protocol shown in Figure 7. Finally, the encapsulated data packet is sent to the WAG-IP through the Socket interface.
  • Step 7 When the PPP module wants to receive data, the TUNNEL module receives the IP data packet sent by the WAG-IP through the Socket interface, decapsulates the TUNNEL header, and sends it to the /dev/ttypO device, and the PPP module can pass the packet. The /dev/ptypO device receives this data.
  • Step 8 Initially, the negotiation process of the parameters of the PPP protocol is performed. After the negotiation is completed, the PPP is successfully established, and a new PPP network interface ( ⁇ ) is generated.
  • Step 9 Modify the routing table. This step can be implemented by using the network tool IP command under Linux or by using code. First, add an entry to ethO. The route with the destination address WAG-IP passes the original default route of ethO, and then deletes the default route of ethO on the system. The default route of ⁇ is used as the default route of the system. Therefore, in the case of dual IP, the function of forwarding data through TUNNEL.
  • Step 10 When the user performs data service interaction, the user receives and sends the packet data according to steps 6 and 7.
  • Step 11 When the user terminates the data service interaction, the upper application notifies the WIFI management module, and then the WIFI module turns off the running TUNNEL and PPP processes, and destroys all intermediate processes to restore the initial state.
  • the steps of the foregoing embodiments may be implemented by a program to instruct related hardware, and the program may be stored in a computer readable storage medium.
  • the storage medium includes a disk, an optical disk, a read-only memory (ROM), or a random access memory (RAM). Wait.
  • the sequence numbers of the steps are not used to limit the sequence of the steps.
  • the steps of the steps are performed without any creative labor. Variations are also within the scope of the invention.
  • the technical solution of the present invention is to establish a PPP link on the WIFI link, and the channel for data packet interaction is a PPP link based on the WIFI link. Therefore, the solution provided by the present invention enables the terminal to be connected to the cellular mobile communication network.
  • the incoming speed accesses the PDSN to implement data services provided by various PDNs. Since the TUNNEL tunnel layer is based on access to the PDN or the Internet through the WLAN (WIFI), the service provider must be at the WAG via the wireless access gateway WAG. At the TUNNEL protocol level, business differentiation, information management, and related functions can be expanded very easily.

Landscapes

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Description

一种接入分组数据服务节点的方法、 系统和终端
技术领域
本发明主要涉及移动互联网接入技术领域，特别是指一种通过 WIFI接入 分组数据服务节点 PDSN的方法、 系统和终端。
背景技术
在移动互联网领域， 3G( 3rd Generation,第三代蜂窝通信网络）与 WLAN ( Wireless Local Area Network, 无线局域网）都属于当前的技术热点。 3G是 一种能提供多种类型、 高质量多媒体业务的全球漫游移动通信网络， 主要技 术标准有 WCDMA( Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址）、 CDMA2000 ( Code-Division Multiple Access, 码分多址）、 TD-SCDMA ( Time Division- Synchronous Code Division Multiple Access, 时分双工 -同步码分多 址）， 主要提供因特网业务、 专网接入业务、 基于 WAP/BREW/JAVA的业务 以及多媒体通信业务等。
WLAN能在较小范围内提供高速的无线接入，并用来进行传输 IP( Internet Protocol, 因特网协议）分组数据包。 目前主要的技术标准有 802.11b、 802.11a 和 802.1 lg, 均基于 CSMA/CA ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, 载波监听多路访问 /冲突避免）技术。 其中， 802.11b是目前国内 应用最为广泛的标准， 也称之为 WIFI ( Wireless Fidelity, 无线保真） ， 釆用 2.4GHz波段，最大共享带宽为 l lMbit/s。目前，产品室内覆盖一般可达 30-50m, 室外覆盖可达 100-200m。
近年来， 随着用户对无线接入速率、 带宽以及数据业务的需求越来越高， 3G网络和 WLAN网络之间的互联业务引起了广泛关注。3GPP( 3rd Generation Partnership Project, 3G通信系统标准组织）还把 3G/WLAN交互系统作为了 3GPP的附加标准。 由于 WIFI网络覆盖有限， 就终端来说， 除了 WIFI模块 还必须有其他无线通信模块（Modem )存在。
现有技术至少存在以下缺点： 终端通过 WIFI直接接入 Internet无法访问 PDN ( Public Data Network, 公用数据网）的一些业务， 而蜂窝移动通信网络 可以提供的接入带宽有限， 特别是对更高带宽需求的视频点播、 视频广播等 业务， 更是捉襟见肘， 不能很好地实现各种现有 PDN的数据业务。 发明内容
本发明提出一种通过 WIFI接入分组数据服务节点 （PDSN, Paket Data Serving Node )的方法、系统和终端，在 WIFI链路之上再建立 PPP( Point-to-Point Potocol, 点对点协议）链路， 数据包交互的通道是基于 WIFI链路的 PPP链 路， 从而实现各种 PDN提供的数据业务。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提出一种接入分组数据服务节点 PDSN的方法， 其包括： 终端通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册；
所述终端接收注册成功后从所述业务服务器返回的参数信息；
所述终端启动点对点协议 PPP模块，对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP 封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包；
所述终端启动隧道 TUNNEL模块，根据所述参数信息将所述第一数据包 再封装一层 TUNNEL 头， 生成第二数据包， 其中， 所述 PPP模块与所述 TUNNEL模块通过一对虚拟终端设备进行通信；
所述终端的 IP协议栈将所述第二数据包再封装一层基于 WIFI链路的 IP 头，生成第三数据包， 并通过 WIFI链路将所述第三数据包发送至无线接入网 关 WAG;
所述 WAG接收所述第三数据包后， 解析掉所述第三数据包的 IP 头和 TUNNEL 头， 还原出第一数据包， 并将所述还原的第一数据包发送至所述 PDSN; 以及
所述 PDSN接收所述还原的第一数据包后执行解析处理，建立所述 PDSN 与所述终端的链路连接。
优选的， 所述终端通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册的步骤 为： 所述终端通过 WIFI网络接口的本地 IP地址 WIFI-IP直接访问业务服务 器进行注册。
优选的， 所述参数信息包括：
所述 WAG的 IP地址 WAG-IP, 以及进行 TUNNEL头封装时的参数标示 码 Stream ID和目标端口 Dest-Port。
优选的， 所述第三数据包 IP 头中的目的 IP地址为 WAG 的 IP地址 WAG-IP„
优选的， 所述方法还包括：
所述终端在驱动层建立一对虚拟终端设备， 使得所述 PPP模块与所述 TUNNEL模块通过所述一对虚拟终端设备进行通信， 其中，
所述一对虚拟终端设备包括第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 所 述一对虚拟终端设备用于维护一个接收和发送的队列， 所述一对虚拟终端设 备的通信方式为： 所述第一虚拟终端设备接收的数据， 在所述第二虚拟终端 设备中进行读取， 所述第二虚拟终端设备接收的数据， 在所述第一虚拟终端 设备中进行读取。
优选的，所述 PPP模块与所述 TUNNEL模块通过一对虚拟终端设备进行 通信的步骤包括：
所述终端启动所述 PPP模块时， 指定参数使所述 PPP模块的数据传输到 所述一对虚拟终端设备的第一虚拟终端设备中； 以及
所述终端启动所述 TUNNEL模块时，打开所述一对虚拟终端设备的第二 虚拟终端设备。
优选的， 建立所述 PDSN与所述终端的链路连接的步骤之后， 所述方法 还包括：
所述终端生成一个新的 PPP网络接口， 所述终端获得由所述 PDSN分配 的本地 IP地址 Local-IP; 以及
所述终端设置 WIFI网络接口的目标地址为 WAG-IP的路由， 指向 WIFI 网络接口原来的默认路由， 并删除 WIFI 网络接口原来的默认路由， 以 PPP 网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由， 形成基于 WIFI链路的 PPP 链路的数据包交互通道。
优选的， 以 PPP网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由， 形成基 于 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道的步骤之后， 所述方法还包括： 上层应用通过所述基于 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道进行分 组数据的接收或发送。
优选的， 所述上层应用通过所述基于 WIFI链路的 PPP链路的数据包交 互通道进行分组数据发送的步骤包括：
上层应用 APP的业务数据经过 IP协议栈封装后，根据系统默认路由表项 生成要进行业务交互的第一 IP数据包，其中在所述第一 IP数据包的 IP头中， 源 IP地址为终端本地 IP地址 Local-IP , 目的 IP地址为 APP要访问的公用数 据网 PDN或因特网的 IP地址；
PPP模块对所述第一 IP数据包进行 PPP封装，生成封装了 PPP头的第二 IP数据包，并将所述第二 IP数据包发送到一对虚拟终端设备的第一虚拟终端 设备；
TUNNEL模块启动所述一对虚拟终端设备的第二虚拟终端设备， 读取所 述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数据包再封装一层 TUNNEL头和外层 IP头， 生成第三 IP数据包， 其中所述第三 IP数据包的外 层 IP头中的目的 IP地址为 WAG-IP, 所述第三 IP数据包按照目标地址为 WAG-IP的路由表项 ,通过 WIFI网络接口经由 WIFI链路的路由发送至 WAG;
在所述 WAG接收所述第三 IP数据包后，解析掉所述第三 IP数据包的 IP 头和 TUNNEL头， 还原出第二 IP数据包， 并将所述还原的第二 IP数据包进 行 GRE封装后转发到 PDSN; 以及
所述 PDSN对所述还原的第二 IP数据包进行解析处理，并将要进行交互 的第一 IP数据包向目标地址进行转发。
本发明还提出一种终端， 其包括：
WIFI管理模块， 其设置为：
通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册，并保存注册成功后从 所述业务服务器返回的参数信息； 以及 在驱动层建立第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 其中所述第 一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备用于维护一个接收和发送的队列；
PPP模块， 其设置为： 对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP封装， 生成 封装了 PPP头的第一数据包， 并发送所述第一数据包至所述第一虚拟终端设 备；
TUNNEL模块， 其设置为： 从所述第二虚拟终端设备读取所述第一数据 包， 并根据所述参数信息将所述第一数据包再封装一层 TUNNEL头， 生成第 二数据包； 以及
IP协议栈， 其设置为： 将所述第二数据包再封装一层基于 WIFI链路的 IP头， 生成第三数据包， 并通过所述 WIFI模块将所述第三数据包发送至无 线接入网关 WAG;
从而支持实现通过 WIFI接入分组数据服务节点 PDSN。
优选的， 所述 WIFI管理模块还设置为： 通过 WIFI 网络接口的本地 IP 地址 WIFI-IP直接访问业务服务器进行注册。
优选的， 所述参数信息包括：
无线接入网关 WAG的 IP地址 WAG-IP, 以及进行 TUNNEL头封装时的 参数标示码 Stream ID和目标端口 Dest-Port。
优选的，所述第三数据包 IP头中的目的 IP地址为无线接入网关 WAG的 IP地址 WAG-IP。
优选的， 所述终端还包括：
网络设置模块，其设置为：生成一个新的 PPP网络接口，获得由所述 PDSN 分配的本地 IP地址 Local-IP, 并设置 WIFI网络接口的目标地址为 WAG-IP 的路由， 指向 WIFI网络接口原来的默认路由， 并删除 WIFI网络接口原来的 默认路由， 以 PPP网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由， 以形成基 于 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道。
优选的， 所述 PPP模块还设置为： 将进行业务交互的第一 IP数据包进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第二 IP数据包， 并将所述第二 IP数据包发 送到一对虚拟终端设备的第一虚拟终端设备； 所述 TUNNEL模块还设置为：启动所述一对虚拟终端设备的第二虚拟终 端设备， 读取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数据包 再封装一层 TUNNEL头， 生成第三 IP数据包；
所述 IP协议栈还设置为：封装上层应用 APP的业务数据，生成要进行业 务交互的第一 IP数据包， 以及将所述第三 IP数据包封装外层 IP头。
本发明还提出一种接入分组数据服务节点 PDSN的系统， 所述系统包括 终端、 无线接入网关 WAG和分组数据服务节点 PDSN; 其中，
所述终端包括：
WIFI管理模块， 其设置为：
通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册，并保存注册成功 后从所述业务服务器返回的参数信息； 以及
在驱动层建立第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 所述第 一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备用于维护一个接收和发送的队 歹 |J ;
PPP模块， 其设置为： 对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包， 并发送所述第一数据包至所述第一虚 拟终端设备；
TUNNEL模块， 其设置为： 从所述第二虚拟终端设备读取所述第一 数据包， 并根据所述参数信息将所述第一数据包再封装一层 TUNNEL 头， 生成第二数据包； 以及
IP协议栈， 其设置为： 将所述第二数据包再封装一层基于 WIFI链 路的 IP头， 生成第三数据包， 并通过所述 WIFI模块将所述第三数据包 发送至无线接入网关 WAG;
所述 WAG设置为： 接收所述第三数据包， 解析掉 IP头和 TUNNEL头， 还原出第一数据包， 并将所述还原的第一数据包进行通用路由协议 GRE封 装， 并转发至所述 PDSN;
所述 PDSN设置为： 对所述还原的第一数据包进行解析处理后， 建立与 所述终端的链路连接； 从而支持实现通过 WIFI接入 PDSN。
优选的， 所述 WIFI管理模块还设置为： 通过 WIFI 网络接口的本地 IP 地址 WIFI-IP直接访问业务服务器进行注册。
优选的， 所述参数信息包括：
无线接入网关 WAG的 IP地址 WAG-IP,以及进行 TUNNEL头封装时的 参数标示码 Stream ID和目标端口 Dest-Port。
优选的，所述第三数据包 IP头中的目的 IP地址为无线接入网关 WAG的 IP地址 WAG-IP。
优选的， 所述终端还包括：
网络设置模块，其设置为：生成一个新的 PPP网络接口，获得由所述 PDSN 分配的本地 IP地址 Local-IP, 并设置 WIFI网络接口的目标地址为 WAG-IP 的路由， 指向 WIFI网络接口原来的默认路由， 并删除 WIFI网络接口原来的 默认路由， 以 PPP网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由， 以形成基 于 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道。
优选的， 所述 PPP模块还设置为： 将进行业务交互的第一 IP数据包进行
PPP封装， 生成封装了 PPP头的第二 IP数据包， 并将所述第二 IP数据包发 送到一对虚拟终端设备的第一虚拟终端设备；
所述 TUNNEL模块还设置为：启动所述一对虚拟终端设备的第二虚拟终 端设备， 读取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数据包 再封装一层 TUNNEL头， 生成第三 IP数据包；
所述 IP协议栈还设置为：封装上层应用 APP的业务数据，生成要进行业 务交互的第一 IP数据包， 以及将所述第三 IP数据包封装外层 IP头；
所述无线接入网关还设置为： 接收所述第三 IP数据包， 解析掉所述第三 IP数据包的 TUNNEL头和外层 IP头， 还原出第二 IP数据包， 再将所述还原 的第二 IP数据包进行 GRE封装后转发到所述 PDSN;
所述 PDSN还设置为： 对所述还原的第二 IP数据包进行解析， 并将要进 行交互的第一 IP数据包向目标地址进行转发。
本发明所述技术方案是在 WIFI链路之上再建立 PPP链路， 数据包交互 的通道是基于 WIFI链路的 PPP链路， 因此本发明提供的方案使终端能以高 于蜂窝移动通信网络接入的速度接入 PDSN, 从而实现各种 PDN提供的数据 业务， 由于基于 TUNNEL隧道层， 使得通过 WLAN(WIFI)访问 PDN或因特 网时，必须经由无线接入网关 WAG,从而业务运营商在 WAG以及 TUNNEL 协议层面上， 就可以非常方便地实现业务区分， 信息管理及相关功能的拓展。 附图概述
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为现有技术中用户在使用数据业务时的系统组成图；
图 2为现有技术中终端侧的系统软件架构；
图 3为本发明数据业务实现方案的系统组成图；
图 4为本发明实现过程的具体原理图；
图 5为本发明数据包在各层间的数据包格式与流向图；
图 6为本发明一种接入分组数据服务节点方法第一实施例的流程图； 图 7为本发明中 TUNNEL协议的封装格式；
图 8为图 6所述一种接入分组数据服务节点方法第一实施例的另一流程 图；
图 9为本发明一种接入分组数据服务节点方法第二实施例的流程图； 图 10为本发明一种终端第一实施例的组成结构图； 以及
图 11为本发明中一对虚拟终端设备的通信关系图。 本发明的较佳实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而 不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
终端以 3G/WIFI双模手机，蜂窝移动通信网络以 CDMA2000为例对用户 使用数据业务进行说明， 参照图 1 , 在现有技术中， 用户在使用数据业务时 有两种方式， 其终端侧的系统软件架构如图 2所示：
方式一、 终端通过 CDMA拨号方式通过基站（BTS, Base Transceiver Station ) , 经由宽带服务控制器（BSC, Broadwidth Serve Controller )接入分 组数据服务节点 （PDSN, Packet Data Serving Node), 进而使用公用数据网 ( PDN ) 的数据业务或接入 Internet 从终端角度看， 该方式的业务流程为： 上层数据业务应用（ APP )通过 TCP/IP协议栈生成要进行业务交互的 IP网络 数据包，再经过 PPP层对 IP数据包封装，其物理层是无线通信模块（ Modem ), 通过 Modem的空中接口将 PPP数据包发送到 BTS中， BTS再通过其他网络 传输设备将数据包最终发送到 PDSN上， PDSN主要实现与终端间基于 PPP 的链路协商、 分组数据业务网的连接、 以及相关认证的功能， 终端和 PDSN 之间对 PPP协议各参数进行协商，协商成功后，便会建立该终端与 CDMA网 络 PDSN的一条 PPP链路。基于此链路，用户便可以使用 PDN的数据业务和 一些 Internet的服务， 其数据包交互的通道是通过协商建立的 PPP链路。
方式二、 终端通过 WIFI 连接无线访问节点 （AP, ( Wireless) Access Point ) , 通过局域或城域网 （DSLAM , Digital Subscriber Line Access Multiplexer ) ,经由无线访问控制器（ AC , Access Controler )直接接入 Internet。 从终端的角度来看， 与方式一业务流程不同的是， 该方式下首先要通过 WIFI 模块接入 AP, 建立 WIFI链路。 在使用数据业务时， APP通过 TCP/IP协议栈 生成了要进行业务交互的 IP网络数据包后， 并不再将数据进行 PPP封装， 其 网络链路层和物理层釆用的是基于 802.11b协议的 WIFI模块， 通过 WIFI模 块直接将 IP数据包发送到 AP中， AP相当于传统的有线局域网络与无线局域 网络之间的桥梁， 从而将 IP数据包转发到已经架设好的 Internet网络中， 其 数据包交互的通道是 WIFI链路。
本发明数据业务的实现方案如图 3 , 当用户在使用数据业务时， APP将 通过 TCP/IP协议栈生成了要进行交互的网络数据包， TUNNEL为终端与无线 接入网关（ WAG, Wireless Access Gateway )之间的业务隧道， WAG为完成 WIFI接入的认证、业务连接管理和数据传输等的网关。通过 WIFI接入 PDSN 的实现方案， 实质上是一个通过 TUNNEL层来实现的、 在 WIFI链路之上再 建立 PPP链路的过程。 与现有技术中两种方式的根本区别在于， 在该方式下 使用数据业务时，数据包交互的通道是基于 WIFI链路的 PPP链路。参照图 4, 为本发明实现过程的具体原理图， 参照图 5, 为本发明数据包在各层间的数 据包格式与流向图。
参照图 6, 示出了本发明一种接入分组数据服务节点的方法第一实施例 的流程图， 包括步骤：
步骤 S610、 终端通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册。
所述终端通过 WIFI网络接口的本地 IP地址 WIFI-IP直接访问业务服务 器进行注册。
在进行数据业务前， 终端应先向业务服务器， 如 SIP服务器等进行注册， 此时终端釆用的是 WIFI网络接口的默认路由。
步骤 S620、所述终端接收注册成功后从所述业务服务器返回的参数信息。 注册成功后， 终端将获得无线接入网关 WAG的 IP地址 WAG-IP, 以及 进行 TUNNEL头封装时的必要参数标示码 Stream ID和目标端口 Dest-Port等 参数。
步骤 S630、所述终端启动点对点协议 PPP模块，对建立 PPP链路的请求 信息进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包。
终端进行 PPP建链， PPP协议层会发出建链请求、参数协商等封装了 PPP 包头的第一数据包， 并将所述第一数据包发送至第一虚拟终端设备。
所述终端在驱动层建立一对虚拟终端设备， 所述一对虚拟终端设备为第 一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 所述一对虚拟终端设备用于维护一个 接收和发送的队列， 可以进行类似管道的通信， 所述一对虚拟终端设备的通 信关系为： 所述第一虚拟终端设备接收的数据， 在所述第二虚拟终端设备中 进行读取， 所述第二虚拟终端设备接收的数据， 在所述第一虚拟终端设备中 进行读取。 所述终端启动 PPP模块时， 通过参数指定使所述 PPP模块传输数据使用 一个虚拟终端设备， 而不是实际的物理串口， 在本实施例中通过第一虚拟终 端设备发送所述第一数据包， 当然， 也可以通过第二虚拟终端设备发送所述 第一数据包。
步骤 S640、 所述终端启动隧道 TUNNEL模块， 根据所述参数信息将所 述第一数据包再封装一层 TUNNEL头， 生成第二数据包。
所述 TUNNEL模块打开与所述第一虚拟终端设备对应的第二虚拟终端 设备， 通过第二虚拟终端设备读取所述第一数据包。
所述 PPP模块与所述 TUNNEL模块通过一对虚拟终端设备进行通信，当 PPP模块要发送数据的时候， 会把数据包发送到第一虚拟终端设备， 所述 TUNNEL模块通过与所述第一虚拟终端设备对应的第二虚拟终端设备来读取 该数据； 当所述 PPP模块要接收数据的时候， 所述 TUNNEL模块通过 Socket 接口接收到 WAG-IP发送过来的数据包，对数据包的 TUNNEL头等解封装后， 发送到第二虚拟终端设备中， 所述 PPP模块就可以通过与其成对的第一虚拟 终端设备接收到这个数据， 所述第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备并不 特指， 即所述 PPP模块也可以将数据发送至第二虚拟终端设备， 或在第二虚 拟终端设备中接收数据，所述 TUNNEL模块也可以将数据发送至第一虚拟终 端设备， 或在第一虚拟终端设备中接收数据。
所述 TUNNEL模块接收到第一数据包后，根据所述参数信息将所述第一 数据包再封装一层 TUNNEL头， 生成第二数据包。 所述 TUNNEL协议的封 装格式如图 7所示，包括参数标示码 Stream ID、目标端口 Dest-Port、初始 Proto ID、 初始版本 Proto Ver、 校验和 CheckSum和包长度 Pkt Length, 其中， 所述 Stream ID和 Dest-Port字段即为步骤 S620中所获取的相应参数， Proto ID, Proto Ver及 CheckSum字段则是模块内部固定的值， Pkt Length字段为封装了 TUNNEL包头后的整个 文的长度值。
步骤 S650、所述终端的 IP协议栈将所述第二数据包再封装一层基于 WIFI 链路的 IP头， 生成第三数据包， 并通过 WIFI链路将所述第三数据包发送至 无线接入网关 WAG。
所述第三数据包 IP头中的目的 IP地址为无线接入网关 WAG的 IP地址 WAG-IP„
所述第三数据包通过 WIFI链路经由 DSLAM传输到 WAG。
步骤 S660、所述 WAG接收到所述第三数据包后，解析掉 IP头和 TUNNEL 头， 还原出第一数据包， 并将所述第一数据包进行通用路由协议 GRE封装， 并转发至分组数据服务节点 PDSN。
步骤 S670、 所述 PDSN对所述第一数据包进行解析处理后， 建立与所述 终端的链路连接。
所述 PDSN再对所述第一数据包进行解析， 进而对 PPP模块的建链数据 包进行响应， 进行最大接收单元（MRU )和 IP地址分配等方面的协商， 从而 完成链路建立。
参照图 8, 链路建立后， 还进一步可以包括：
步骤 S680、 所述终端生成一个新的 PPP网络接口， 所述终端获得由所述 PDSN分配的本地 IP地址 Local-IP;所述终端设置 WIFI网络接口上目标地址 为 WAG-IP的路由， 指向 WIFI网络接口原来的默认路由， 并删除 WIFI网络 接口原来的默认路由，以 PPP网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由。
链路建立后， 终端获得 PDSN所分配的 IP地址， 在双 IP的情况下， 添 加一条目标地址为 WAG-IP的路由，指向 WIFI网络接口原来的默认路由的路 由表项， 将系统的默认路由由 WIFI网络接口原来的默认路由改为 PPP网络 接口的默认路由。 通过以上修改进行强制路由， 形成基于 WIFI链路的 PPP 链路的数据包交互的通道。
这样保证当上层访问 PDSN时， 会选择系统默认路由表项， 即 PPP网络 接口的默认路由， 进而经过 PPP协议层的封装， TUNNEL封装后， 以 IP数 据包的形式向目的 IP地址 WAG-IP发送， 按照此时的路由表项， 最终通过 WIFI网络接口发送出去。 通过这种强制路由的方法， 不需对上层业务软件作 任何的修改， 就可以实现规范中的要求。
链路建立后， 所述终端即可基于该链路使用数据业务， 进行数据业务的 交换了。
参照图 9, 示出了本发明一种接入分组数据服务节点 PDSN方法第二实 施例的流程图。 本实施例所述技术方案包括链路建立过程和分组数据传输过 程， 所述链路建立过程在第一实施例中已经进行了详细描述， 在此不再赘述， 参照第一实施例中相关部分的描述即可； 下面主要对链路建立、 路由更改后 的数据传输过程进行详细描述， 本领域技术人员可以理解， 数据传输过程包 括数据接收和数据发送， 以下主要描述终端侧数据的发送过程， 基于该过程 的逆过程， 终端也可以利用该 PPP链路进行分组数据的接收， 从而实现终端 与 PDN或因特网中数据业务的交互。
步骤 S910、 上层应用 APP的业务数据经过 IP协议栈封装后， 生成要进 行业务交互的第一 IP数据包。
用户在使用数据业务时，上层应用 APP经过 IP协议栈封装后，生成要进 行业务交互的第一 IP数据包， 在所述第一 IP数据包的 IP头中， 源 IP地址为 终端本地 IP地址 Local-IP , 目的 IP地址为 APP要访问的公用数据网 PDN或 因特网的 IP地址。
步骤 S920、 PPP模块对所述第一 IP数据包进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第二 IP数据包，并将所述第二 IP数据包发送到一对虚拟终端设备的 第一虚拟终端设备。
步骤 S930、 TUNNEL模块启动所述一对虚拟终端设备的第二虚拟终端设 备， 读取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数据包再封 装一层 TUNNEL头和外层 IP头， 生成第三 IP数据包， 并将所述第三 IP数据 包通过所述 PPP网络接口的默认路由发送到 WAG。
所述第三 IP数据包的外层 IP头中的目的 IP地址为 WAG-IP。
步骤 S940、所述 WAG接收到所述第三 IP数据包后，解析掉所述第三 IP 数据包的 TUNNEL头和外层 IP头， 还原出第二 IP数据包， 再将所述第二 IP 数据包进行 GRE封装后转发到 PDSN。
步骤 S950、 所述 PDSN对所述第二 IP数据包进行解析， 并将要进行交 互的第一 IP数据包向目标地址进行转发。
上述步骤的逆过程， 所述终端可以接收 PDN或因特网中发送的数据， 从而完 对该逆过程进行描述。
本发明所述技术方案是在 WIFI链路之上再建立 PPP链路， 链路建立后， 终端获得了 PDSN所分配的 IP地址， 在双 IP的情况下， 添加一条目标地址 为 WAG-IP的路由，指向 WIFI网络接口原来的默认路由的路由表项，将系统 的默认路由由原来的 WIFI网络接口原来的默认路由改为 PPP网络接口的默 认路由。 通过以上修改进行强制路由， 形成基于 WIFI链路的 PPP链路的数 据包交互的通道， 在此通道上进行分组数据的接收和发送。 本发明使终端能 以高于蜂窝移动通信网络接入的速度接入 PDSN。 在双 IP 的情况下， 利用 WIFI功能来进行各种 PDN提供的数据业务， 并方便业务运营商在 TUNNEL 协议层面上， 实现业务区分、 信息管理及相关功能的拓展。
参见图 10, 示出了本发明一种终端第一实施例的组成结构图。 所述终端 包括：
WIFI管理模块， 用于通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册， 并 保存注册成功后从所述业务服务器返回的参数信息。
第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 第一虚拟终端设备和第二虚拟 终端设备优选建立在驱动层， 所述第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备用 于维护一个接收和发送的队列。
PPP模块， 用于对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包， 并发送所述第一数据包至所述第一虚拟终端设备。
TUNNEL模块， 用于从所述第二虚拟终端设备读取所述第一数据包， 并 根据所述参数信息将所述第一数据包再封装一层 TUNNEL头，生成第二数据 包。
IP协议栈， 用于将所述第二数据包再封装一层基于 WIFI链路的 IP头， 生成第三数据包，并通过所述 WIFI模块将所述第三数据包发送至无线接入网 关 WAG。
所述终端还包括网络设置模块， 用于生成一个新的 PPP网络接口， 获得 由所述 PDSN分配的本地 IP地址 Local-IP, 并设置 WIFI网络接口上目标地 址为 WAG-IP的路由指向 WIFI网络接口原来的默认路由， 并删除 WIFI网络 接口原来的默认路由，以 PPP网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由。
所述终端的所述 PPP模块，还用于将进行业务交互的第一 IP数据包进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第二 IP数据包， 并将所述第二 IP数据包发 送到一对虚拟终端设备的第一虚拟终端设备。
所述 TUNNEL模块，还用于启动所述一对虚拟终端设备的第二虚拟终端 设备， 读取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数据包再 封装一层 TUNNEL头， 生成第三 IP数据包。
所述 IP协议栈，还用于上层应用 APP的业务数据经过 IP协议栈封装后， 生成要进行业务交互的第一 IP数据包， 以及将所述第三 IP数据包封装外层 IP头。
所述终端的工作过程和工作原理在方法实施例中进行了详细描述， 在此 不再赘述， 参照相关部分的描述即可。
本实施例只是以终端发送数据进行描述， 本领域技术人员可以理解， 对 于从 PDN或因特网中接收数据， 所述终端各组成部分基于逆过程即可完成， 为了节约篇幅， 在此不再赘述。
本发明还公开了一种接入分组数据服务节点 PDSN的系统， 所述系统包 括终端、 无线接入网关 WAG和分组数据服务节点 PDSN。
所述终端包括：
WIFI管理模块， 用于通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册， 并 保存注册成功后从所述业务服务器返回的参数信息。
在驱动层建立第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 所述第一虚拟终 端设备和第二虚拟终端设备用于维护一个接收和发送的队列。
PPP模块， 用于对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包， 并发送所述第一数据包至所述第一虚拟终端设备。
TUNNEL模块， 用于从所述第二虚拟终端设备读取所述第一数据包， 并 根据所述参数信息将所述第一数据包再封装一层 TUNNEL头，生成第二数据 包。 IP协议栈， 用于将所述第二数据包再封装一层基于 WIFI链路的 IP头， 生成第三数据包，并通过所述 WIFI模块将所述第三数据包发送至无线接入网 关 WAG。
所述无线接入网关 WAG, 用于接收所述第三数据包， 解析掉 IP 头和 TUNNEL 头， 还原出第一数据包， 并将所述第一数据包进行通用路由协议 GRE封装， 并转发至所述分组数据服务节点 PDSN。
所述分组数据服务节点 PDSN, 用于对所述第一数据包进行解析处理后， 建立与所述终端的链路连接。
所述 PPP模块， 还用于将进行业务交互的第一 IP数据包进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第二 IP数据包， 并将所述第二 IP数据包发送到一对虚 拟终端设备的第一虚拟终端设备。
所述 TUNNEL模块，还用于启动所述一对虚拟终端设备的第二虚拟终端 设备， 读取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数据包再 封装一层 TUNNEL头， 生成第三 IP数据包。
所述 IP协议栈，还用于封装上层应用 APP的业务数据，生成要进行业务 交互的第一 IP数据包， 以及将所述第三 IP数据包封装外层 IP头。
所述无线接入网关， 还用于接收所述第三 IP数据包， 解析掉所述第三 IP 数据包的 TUNNEL头和外层 IP头， 还原出第二 IP数据包， 再将所述第二 IP 数据包进行 GRE封装后转发到所述 PDSN。
所述分组数据服务节点 PDSN, 还用于对所述第二 IP数据包进行解析， 并将要进行交互的第一 IP数据包向目标地址进行转发。
所述系统的工作过程和工作原理在方法实施例部分进行了详细描述， 在 此不再赘述， 参照相关部分的描述即可。
本实施例只是以系统发送数据进行描述， 本领域技术人员可以理解， 对 于从 PDN或因特网中接收数据， 所述系统各组成部分基于逆过程即可完成， 为了节约篇幅， 在此不再赘述。
目前 3G/WIFI 双模终端软件架构有很多， 比如 Linux平台， Windows Mobile平台等， 下面以 Linux平台为例对本发明的较佳实施例作进一步详细 说明， 毫无疑问， 本发明在其他平台也可实现。
步骤 1、 在驱动层， 实现两个只是维护接收和发送的队列的成对虚拟终 端设备， 如图 11所示， 即 M-TTY (主虚拟终端设备或第一虚拟终端设备） 和 S-TTY (从虚拟终端设备或第二虚拟终端设备 ) , 在 Linux OS中的伪终端 ( PTY )恰好满足这种需求， PTY是 Linux内核中实现的一组逻辑设备， 成 对存在， 其底层是基于 STREAMS 的管道。 在编译内核时， 选中 Character devices项目下的 U IX98 PTY support , 使内核能支持伪终端功能。
Linux下有多组这样的设备，在 2.4内核下分别对应主设备： /dev/ptypO~f, 从设备： /dev/ttypO~f。 一般要先打开主设备， 再打开从设备并进行一些解锁， 权限以及线路规程的设置后才可以引用。 在本实例中， 只需使用一对伪终端 /dev/ptypO,和 /dev/ttypO, 同时需将主从设备都设置成 RAW模式。
步骤 2、 用户开始使用数据业务时， 选择 WIFI接入后， 由 WIFI管理模 块处理， 连接到 AP成功后， 此时终端上就形成了当前系统唯一的网络接口 WIFI网络接口 （ ethO ) , 并以 ethO的默认路由作为系统的默认路由。
步骤 3、 WIFI管理模块会通过 ethO, 去访问业务服务器进行注册， 注册 成功后， 依照运营商的规范， 业务服务器会在注册成功的返回消息中附带以 下参数： WAG-IP、 TUNNEL 头封装与解析时所需的参数 Stream ID 和 Dest-Port, WIFI管理模块可以将这些参数保存到一个本地的配置文件比如： tunnel. conf中。
步骤 4、 WIFI管理模块启动 PPP模块， 进行 PPP建链， Linux平台下可 以通过调用 "pppd /dev/ptypO &" , 用一个进程来启动 PPP模块， 并在后面指 定参数 /dev/ptypO使用一个虚拟终端设备来传输 PPP数据包，而非实际的物理 串口。
步骤 5、 WIFI管理模块调用 "ppptunl /dev/ttypO &" , 用一个进程来启动 TUNNEL模块，其会打开和 /dev/ptypO成对的从设备 /dev/ttypO来实现 TUNNEL 模块和 PPP模块之间的通信。
步骤 6、 当 PPP模块要发送数据的时候， 会把数据包发送到 /dev/ptypO, TUNNEL 模块会通过设备 /dev/ttypO 来读取该数据， 并从前面记录下的 tunnel.conf文件中读取相关参数， 然后按照图 7所示的 TUNNEL协议的格式 进行封装， 最后通过 Socket接口将封装后的数据包发送到 WAG-IP。
步骤 7、 当 PPP模块要接收数据的时候， TUNNEL模块通过 Socket接口 接收到 WAG-IP发送过来的 IP数据包， 对 TUNNEL头等解封装后， 送到 /dev/ttypO设备上， PPP模块就可以通过 /dev/ptypO设备接收到这些数据。
步骤 8、 初期是进行 PPP协议参数的协商过程， 协商结束后， PPP建链 成功， 生成一个新的 PPP网络接口 （ ρρρθ ) 。
步骤 9、进行路由表的修改，这一步可以通过使用 Linux下的网络工具 IP 命令， 也可以通过代码进行实现。 首先在 ethO上添加一个表项， 目标地址为 WAG-IP的路由经过 ethO原来的默认路由，然后删除系统上 ethO的默认路由， 以现在 ρρρθ的默认路由作为系统的默认路由。 从而实现双 IP的情况下， 通 过 TUNNEL进行转发数据的功能。
步骤 10、 用户在进行数据业务交互时， 会按照步骤 6、 步骤 7进行分组 数据的接收和发送。
步骤 11、 当用户终止数据业务交互时， 上层应用会通知 WIFI管理模块， 然后 WIFI模块将运行的 TUNNEL和 PPP进程都关掉，并销毁所有中间过程， 恢复到初始状态。
本领域普通技术人员可以理解， 实现上述实施例方法中的全部或部分步 骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成， 所述的程序可以存储于一计算 机可读取存储介质中， 该程序在执行时， 包括如上述方法实施例的步骤， 所 述的存储介质，如：磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory, ROM ) 或随机存储记忆体（Random Access Memory, RAM )等。 在本发明各方法实 施例中， 所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序， 对于本领域 普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 对各步骤的先后变化 也在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本 发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在 本发明的保护范围之内。 工业实用性
本发明的技术方案是在 WIFI链路之上再建立 PPP链路， 数据包交互的 通道是基于 WIFI链路的 PPP链路， 因此本发明提供的方案使终端能以高于 蜂窝移动通信网络接入的速度接入 PDSN, 从而实现各种 PDN提供的数据业 务， 由于基于 TUNNEL隧道层， 使得通过 WLAN(WIFI)访问 PDN或因特网 时， 必须经由无线接入网关 WAG, 从而业务运营商在 WAG以及 TUNNEL 协议层面上， 就可以非常方便地实现业务区分、信息管理及相关功能的拓展。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种接入分组数据服务节点 PDSN的方法， 其包括：
终端通过无线保真 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册；
所述终端接收注册成功后从所述业务服务器返回的参数信息；
所述终端启动点对点协议 PPP模块，对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP 封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包；
所述终端启动隧道 TUNNEL模块，根据所述参数信息将所述第一数据包 再封装一层 TUNNEL 头， 生成第二数据包， 其中， 所述 PPP模块与所述 TUNNEL模块通过一对虚拟终端设备进行通信；
所述终端的因特网协议 IP 协议栈将所述第二数据包再封装一层基于
WIFI链路的 IP头， 生成第三数据包， 并通过所述 WIFI链路将所述第三数据 包发送至无线接入网关 WAG;
所述 WAG接收所述第三数据包后， 解析掉所述第三数据包的 IP 头和 TUNNEL 头， 还原出第一数据包， 并将所述还原的第一数据包发送至所述 PDSN; 以及
所述 PDSN接收所述还原的第一数据包后执行解析处理，建立所述 PDSN 与所述终端的链路连接。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述终端通过 WIFI模块直接访 问业务服务器进行注册的步骤为：
所述终端通过 WIFI网络接口的本地 IP地址 WIFI-IP直接访问所述业务 服务器进行注册。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 所述参数信息包括：
所述 WAG的 IP地址 WAG-IP, 以及进行 TUNNEL头封装时的参数标示 码 Stream ID和目标端口 Dest-Port。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 所述第三数据包 IP头中的目的
IP地址为所述 WAG的所述 IP地址 WAG-IP。
5、 根据权利要求 4所述的方法， 其还包括： 所述终端在驱动层建立一对 虚拟终端设备，使得所述 PPP模块与所述 TUNNEL模块通过所述一对虚拟终 端设备进行通信， 其中，
所述一对虚拟终端设备包括第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 所 述一对虚拟终端设备用于维护一个接收和发送的队列， 所述一对虚拟终端设 备的通信方式为： 所述第一虚拟终端设备接收的数据， 在所述第二虚拟终端 设备中进行读取， 所述第二虚拟终端设备接收的数据， 在所述第一虚拟终端 设备中进行读取。
6、 根据权利要求 5所述的方法， 其中， 所述 PPP模块与所述 TUNNEL 模块通过一对虚拟终端设备进行通信的步骤包括：
所述终端启动所述 PPP模块时， 指定参数使所述 PPP模块的数据传输到 所述一对虚拟终端设备的所述第一虚拟终端设备中； 以及
所述终端启动所述 TUNNEL模块时，打开所述一对虚拟终端设备的所述 第二虚拟终端设备。
7、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 建立所述 PDSN与所述终端的链 路连接的步骤之后， 所述方法还包括：
所述终端生成一个新的 PPP网络接口， 所述终端获得由所述 PDSN分配 的本地 IP地址 Local-IP; 以及
所述终端设置 WIFI网络接口的目标地址为 WAG-IP的路由， 指向所述 WIFI网络接口原来的默认路由，并删除所述 WIFI网络接口原来的默认路由， 以所述 PPP 网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由， 形成基于所述 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道。
8、根据权利要求 7所述的方法， 其中， 以所述 PPP网络接口的默认路由 作为所述终端的默认路由， 形成基于所述 WIFI链路的 PPP链路的数据包交 互通道的步骤之后， 所述方法还包括：
上层应用通过所述基于所述 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道进 行分组数据的接收或发送。
9、 根据权利要求 8所述的方法， 其中， 所述上层应用通过所述基于所述 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道进行分组数据发送的步骤包括： 所述上层应用 APP的业务数据经过 IP协议栈封装后，根据系统默认路由 表项生成要进行业务交互的第一 IP数据包， 其中， 在所述第一 IP数据包的 IP头中， 源 IP地址为终端本地 IP地址 Local-IP , 目的 IP地址为所述 APP要 访问的公用数据网 PDN或因特网的 IP地址；
所述 PPP模块对所述第一 IP数据包进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头 的第二 IP数据包， 并将所述第二 IP数据包发送到一对虚拟终端设备的第一 虚拟终端设备；
所述 TUNNEL模块启动所述一对虚拟终端设备的第二虚拟终端设备，读 取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数据包再封装一层 TUNNEL头和外层 IP头， 生成第三 IP数据包， 其中所述第三 IP数据包的外 层 IP头中的目的 IP地址为 WAG-IP, 所述第三 IP数据包按照目标地址为 WAG-IP的路由表项， 通过所述 WIFI网络接口经由所述 WIFI链路的路由发 送至所述 WAG;
所述 WAG接收所述第三 IP数据包后，解析掉所述第三 IP数据包的所述 IP头和所述 TUNNEL头， 还原出第二 IP数据包， 并将所述还原的第二 IP数 据包进行通用路由协议 GRE封装后转发到所述 PDSN; 以及
所述 PDSN对所述还原的第二 IP数据包进行解析处理，并将要进行交互 的第一 IP数据包向目标地址进行转发。
10、 一种终端， 其包括：
无线保真 WIFI管理模块， 其设置为：
通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册，并保存注册成功后从 所述业务服务器返回的参数信息； 以及
在驱动层建立第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 其中所述第 一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备用于维护一个接收和发送的队列； 点对点协议 PPP模块， 其设置为： 对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP 封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包， 并发送所述第一数据包至所述第一 虚拟终端设备；
隧道 TUNNEL模块， 其设置为： 从所述第二虚拟终端设备读取所述第一 数据包， 并根据所述参数信息将所述第一数据包再封装一层 TUNNEL头， 生 成第二数据包； 以及 因特网协议 IP协议栈， 其设置为： 将所述第二数据包再封装一层基于 WIFI链路的 IP头， 生成第三数据包， 并通过所述 WIFI模块将所述第三数据 包发送至无线接入网关 WAG;
从而支持实现通过 WIFI接入分组数据服务节点 PDSN。
11、 根据权利要求 10所述的终端， 其中：
所述 WIFI管理模块还设置为：通过 WIFI网络接口的本地 IP地址 WIFI-IP 直接访问所述业务服务器进行注册。
12、 根据权利要求 11所述的终端， 其中， 所述参数信息包括：
所述 WAG的 IP地址 WAG-IP, 以及进行 TUNNEL头封装时的参数标示 码 Stream ID和目标端口 Dest-Port。
13、 根据权利要求 12所述的终端， 其中， 所述第三数据包 IP头中的目 的 IP地址为所述 WAG的所述 IP地址 WAG-IP。
14、 根据权利要求 10所述的终端， 其还包括：
网络设置模块，其设置为：生成一个新的 PPP网络接口，获得由所述 PDSN 分配的本地 IP 地址 Local-IP, 并设置所述 WIFI 网络接口的目标地址为 WAG-IP的路由，指向所述 WIFI网络接口原来的默认路由，并删除所述 WIFI 网络接口原来的默认路由， 以 ppp网络接口的默认路由作为所述终端的默认 路由， 以形成基于所述 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道。
15、 根据权利要求 14所述的终端， 其中：
所述 PPP模块还设置为：将进行业务交互的第一 IP数据包进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第二 IP数据包， 并将所述第二 IP数据包发送到一对虚 拟终端设备的所述第一虚拟终端设备；
所述 TUNNEL模块还设置为：启动所述一对虚拟终端设备的所述第二虚 拟终端设备， 读取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数 据包再封装一层 TUNNEL头， 生成第三 IP数据包； 所述 IP协议栈还设置为：封装上层应用 APP的业务数据，生成要进行业 务交互的第一 IP数据包， 以及将所述第三 IP数据包封装外层 IP头。
16、 一种接入分组数据服务节点 PDSN的系统， 所述系统包括终端、 无 线接入网关 WAG和分组数据服务节点 PDSN; 其中，
所述终端包括：
无线保真 WIFI管理模块， 其设置为：
通过 WIFI模块直接访问业务服务器进行注册，并保存注册成功 后从所述业务服务器返回的参数信息； 以及 在驱动层建立第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备， 其中所 述第一虚拟终端设备和第二虚拟终端设备用于维护一个接收和发送 的队列；
点对点协议 PPP模块， 其设置为： 对建立 PPP链路的请求信息进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第一数据包， 并发送所述第一数据包至 所述第一虚拟终端设备；
隧道 TUNNEL模块， 其设置为： 从所述第二虚拟终端设备读取所述 第一数据包， 并根据所述参数信息将所述第一数据包再封装一层 TUNNEL头， 生成第二数据包； 以及
因特网协议 IP协议栈， 其设置为： 将所述第二数据包再封装一层基 于 WIFI链路的 IP头，生成第三数据包， 并通过所述 WIFI模块将所述第 三数据包发送至无线接入网关 WAG;
所述 WAG设置为： 接收所述第三数据包， 解析掉 IP头和 TUNNEL头， 还原出第一数据包， 并将所述还原的第一数据包进行通用路由协议 GRE封 装， 并转发至所述 PDSN;
所述 PDSN设置为： 对所述还原的第一数据包进行解析处理后， 建立与 所述终端的链路连接；
从而支持实现通过 WIFI接入 PDSN。
17、 根据权利要求 16所述的系统， 其中： 所述 WIFI管理模块还设置为：通过 WIFI网络接口的本地 IP地址 WIFI-IP 直接访问所述业务服务器进行注册。
18、 根据权利要求 17所述的系统， 其中， 所述参数信息包括：
所述 WAG的 IP地址 WAG-IP,以及进行所述 TUNNEL头封装时的参数 标示码 Stream ID和目标端口 Dest-Port。
19、 根据权利要求 18所述的系统， 其中， 所述第三数据包 IP头中的目 的 IP地址为所述 WAG的所述 IP地址 WAG-IP。
20、 根据权利要求 16所述的系统， 所述终端还包括：
网络设置模块，其设置为：生成一个新的 PPP网络接口，获得由所述 PDSN 分配的本地 IP地址 Local-IP, 并设置 WIFI网络接口的目标地址为 WAG-IP 的路由， 指向所述 WIFI网络接口原来的默认路由， 并删除所述 WIFI网络接 口原来的默认路由， 以 PPP网络接口的默认路由作为所述终端的默认路由， 以形成基于所述 WIFI链路的 PPP链路的数据包交互通道。
21、 根据权利要求 20所述的系统， 其中：
所述 PPP模块还设置为：将进行业务交互的第一 IP数据包进行 PPP封装， 生成封装了 PPP头的第二 IP数据包， 并将所述第二 IP数据包发送到一对虚 拟终端设备的所述第一虚拟终端设备；
所述 TUNNEL模块还设置为：启动所述一对虚拟终端设备的所述第二虚 拟终端设备， 读取所述第二 IP数据包， 根据所述参数信息将所述第二 IP数 据包再封装一层 TUNNEL头， 生成第三 IP数据包；
所述 IP协议栈还设置为：封装上层应用 APP的业务数据，生成要进行业 务交互的第一 IP数据包， 以及将所述第三 IP数据包封装外层 IP头；
所述 WAG还设置为：接收所述第三 IP数据包，解析掉所述第三 IP数据 包的 TUNNEL头和外层 IP头， 还原出第二 IP数据包， 再将所述还原的第二 IP数据包进行通用路由协议 GRE封装后转发到所述 PDSN;
所述 PDSN还设置为： 对所述还原的第二 IP数据包进行解析， 并将要进 行交互的第一 IP数据包向目标地址进行转发。
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