一種基於PPP協議的IPv6移動終端軟體設計方法

2023-07-02 02:45:21

專利名稱：一種基於PPP協議的IPv6移動終端軟體設計方法
技術領域：
本發明涉及一種移動終端軟體設計方法設計，尤其涉及一種基於PPP協議的IPv6移動終端軟體設計方法。
背景技術：
當前很多手機都具有上網功能，其中通過GPRS功能支持IPv4的手機佔絕大多數，而支持IPv6的手機還沒有正式走入市場。
Ipv4的主要特點是地址長度為32位，由於網際網路的迅速發展，IP位址空間基本已經耗盡。而用於解決這個問題的CIDR和NAT技術又無法滿足移動性方面的需求。另外，IPv4在安全性、服務質量、即插即用與易管理性、特別是移動性方面，也有很多先天的缺陷。
IPv6的主要特點是地址長度為128位，地址空間幾乎是取之不盡的，完全能夠滿足網際網路在未來幾十年的增長需要。IPv6在協議設計之初就考慮到了對服務質量的支持，區分服務部署簡單靈活、不佔用網絡資源、且不需要服務質量信令。IPv6對移動性的支持更是一大亮點，它能支持大量的移動用戶，在IPv6網絡中移動管理更為簡潔、有效，數據在移動網際網路中傳輸效率更高，能更有效的支持Ad-Hoc行動網路。
目前，由於缺乏必要的運營商網絡環境支持，IPv6在行動電話終端中還基本是空白狀態。

發明內容
本發明的目的在於提供一種基於PPP協議的IPv6移動終端軟體設計方法，該設計方法可以提供幾乎無窮盡的IP位址空間供移動用戶使用。
為了實現上述目的，本發明提供了一種基於PPP協議的IPv6移動終端軟體設計方法，該設計方法包括如下步驟A、將移動終端的CPU架構根據作業系統功能不同，把作業系統劃分為應用子系統和無線通信子系統，應用子系統負責控制無線通訊子系統完成相關功能；B、通過PPP協議(Point to Point Protocol，點對點協議)，在應用子系統、無線通信子系統以及GPRS協議棧之間建立PPP鏈路，PPP鏈路可以將應用子系統連接到Internet網絡上；C、移動終端通過所述PPP鏈路連接到Internet網上，接著GPRS網絡從激活的PDP(Packet Data Protocol，分組數據協議)上下文獲得IP位址中的64位標識符，接收網絡數據或者向網絡發送數據。
其中，所述步驟A中，所述CPU架構為雙CPU架構。
所述應用子系統內部設置有AT模塊，該模塊負責所述應用子系統與所述無線通信子系統之間AT命令的交互傳遞。
所述AT命令是通過串口通道在所述應用子系統與所述無線通信子系統之間實現交互傳遞的。
所述串口通道的數量個數為兩個。
其中，在所述步驟B中，所述PPP鏈路的建立流程包括如下階段創建PPP鏈路階段PPP鏈路兩端設備通過鏈路控制協議向對方發送配置信息報文，然後對該報文進行配置、接受並交換；用戶驗證階段移動終端將自己的身份發送給遠端的Internet網接入伺服器進行驗證；網絡層協議協商階段完成所述B2階段之後，PPP將調用在所述B1階段選定的各種網絡控制協議，選定相應的網絡控制協議解決PPP鏈路之上的高層協議問題。
其中，在所述步驟C中，所述應用子系統連接到Internet網絡上的過程包括兩個階段GPRS網絡連接階段移動終端向Internet網絡發出附著消息，SGSN(Serving GPRS Support Node，GPRS服務支持節點)從HLR(Home LocationRegister，用戶歸屬位置寄存器)收集用戶數據，對用戶進行鑑權，與Internet終端附著；IP網絡連接階段GPRS終端附著後，移動終端從激活的PDP上下文獲得IP位址，接收網絡數據或者向網絡發送數據。
所述步驟C中，IP位址中的64位標識符是採用無狀態自動地址配置。
所述應用子系統為Linux作業系統結合Qtopia的前臺MMI子系統。
所述無線通訊子系統為ADI平臺的TTPCOM系統。
與現有技術相比，本發明具有如下優點1、IPv6通過兩個機制(即IPv6驗證頭和IPv6加密的安全有效數據頭)來提供安全方面的保證；2、IPv6層次化的地址結構對網絡安全起到了積極的補充作用；3、即插即用，支持IPv6的設備可以隨時隨地加入網絡中而且不需要額外人工配置；4、IPv6的路由效率也遠遠高於IPv4。
總之，IPv6提供幾乎無窮盡的地址空間，保證了移動網際網路中數據高速、安全、有效的傳送。


圖1為本發明較佳實施例的具體軟體架構。
圖2為本發明較佳實施例的PPP協議鏈路建立流程。
圖3為本發明較佳實施例的手機的協議模型。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的較佳實施例作進一步詳細說明。
本發明的手機採用雙CPU架構，應用子系統(TE)的軟體平臺選用Linux作業系統結合QTopia的前臺MMI子系統，無線通訊子系統(ME)的軟體平臺選用ADI平臺的TTPCOM整體解決設計方法，串口通道採用在一個物理串口上復用成多個邏輯信道(MUX)的設計方法。
本發明提供的一種基於PPP協議的IPv6手機軟體設計方法較佳實施例，其設計方法的實現步驟如下首先，根據手機CPU作業系統功能不同，把作業系統劃分為應用子系統和無線通信子系統，如圖1所示。系統劃分完成後進行其他的相應操作將Linux作業系統結合QTopia的前臺MMI子系統寫入到應用子系統中，而將ADI系統寫入到無線通信子系統中，將AT命令軟體模塊寫入到應用子系統中。
應用子系統作為手機的主控系統，負責完成和用戶之間的交互，如果用戶需要進行無線通訊方面或者SIM卡方面的操作，則由應用子系統輸出相應的命令信息到無線通訊子系統中，控制無線通訊子系統完成相關功能(無線通訊子系統完成GSM/GPRS無線通訊的功能，可以看成是一個無線MODEM)。
應用子系統和無線通訊子系統之間是通過AT命令來交互傳遞命令信息的。在應用子系統一側設有一個專門負責AT命令收發的模塊，該模塊接收用戶發來的AT命令後，通過邏輯信道(MUX)發送到無線通訊子系統，然後，應用子系統通過邏輯信道(MUX)接收從無線通訊子系統傳送來的AT命令響應並發送到對應的用戶。
接著，在應用子系統、無線通訊子系統、GPRS協議棧(GPRS PS)之間建立PPP鏈路；通過PPP協議(Point to Point Protocol，點對點協議；該協議分為鏈路控制協議LCP、認證協議AUTH以及網絡控制協議NCP三個階段；其中，LCP協議和AUTH協議與網絡層協議版本無關，而對於網絡層協議NCP為IPv6的移動終端，NCP協商的選項是IP位址中的64位標識符的壓縮協議。)在應用子系統、無線通信子系統、GPRS協議棧之間建立PPP鏈路，隨後將應用子系統連接到Internet網絡上，從而實現手機的上網功能。
其中，參閱附圖2可以了解到PPP鏈路的建立流程階段劃分過程PPP鏈路創建階段將對基本的通訊方式進行選擇，鏈路兩端設備通過LCP向對方發送配置信息報文(Configure Packets)，一旦一個配置成功信息包(Configure-Ack packet)被發送且被接收，就完成了交換，進入了LCP開啟狀態。
用戶驗證階段在這個階段，手機客戶端會將自己的身份發送給遠端的接入伺服器。該階段使用一種安全驗證方式避免第三方竊取數據或冒充遠程手機客戶接管與手機客戶端的連接。在認證完成之前，禁止從認證階段前進到網絡層協議階段。如果認證失敗，認證者應該躍遷到鏈路終止階段。
在這一階段裡，只有鏈路控制協議LCP、認證協議AUTH和鏈路質量監視協議的Packets是被允許的，而在該階段裡接收到的其他的Packets必須被丟棄。
網絡層協議協商階段在完成用戶驗證階段後，PPP將調用在鏈路創建階段選定的各種網絡控制協議(NCP)。選定的NCP解決PPP鏈路之上的高層協議問題，例如，在該階段IP控制協議(IPCP)可以向撥入用戶分配動態地址。
這樣，經過前三個階段的工作，一條完整的PPP鏈路就建立起來了。
PPP鏈路建立完成後，手機通過GPRS終端附著在Internet網絡終端後，從激活的PDP(Packet Data Protocol，分組數據協議)上下文無狀態自動獲得IPv6的IP位址中的64位標識符，並通過PPP協議中的NCP協議從無線通訊子系統傳送給應用子系統；而64位的全局地址前綴，則通過向網絡發送給路由器，並接收路由器廣播消息的IP數據包，再通過PPP協議中繼從無線通訊子系統傳送給應用子系統接收網絡數據或者向網絡發送數據，如圖3所示。
其中，應用子系統通過無線通訊子系統分兩個階段連接到Internet網絡上第一個階段GPRS網絡連接，又稱GPRS附著手機向Internet網絡發出附著消息，SGSN(Serving GPRS Support Node，GPRS服務支持節點)從HLR(Home Location Register，用戶歸屬位置寄存器)收集用戶數據，對用戶進行鑑權，然後與Internet終端附著；第二個階段IP網絡連接，又稱PDP移動場景激活當GPRS終端附著在Internet終端後，手機從激活的PDP上下文獲得IP位址，接收網絡數據或者向網絡發送數據。
另外，在PPP鏈路建立完成之後，PPP協議模塊的作用就是在應用子系統和無線通訊子系統之間中繼IP層數據包，對於底層來說是透明的。在鏈路撤銷時，一方PPP發起LCP鏈路終止請求，另一方確認即可，不需要針對每個NCP發起鏈路撤銷，從而可以降低協議的邏輯複雜度。
然而，就本發明而言，還可以採用其他的技術設計方法，比如，手機應用子系統可以採用Windows Mobile、Symbian、Palm等作業系統；無線通訊子系統可以採用TI、展訊、MTK、PHILIPS、SKYWORKS等平臺的解決設計方法。
總之，本發明並不限於上述實施方式，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，都應該落在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種基於PPP協議的IPv6移動終端軟體設計方法，該設計方法包括如下步驟A.將移動終端的CPU架構根據作業系統功能不同，把作業系統劃分為應用子系統和無線通信子系統，應用子系統負責控制無線通訊子系統完成相關功能；B.通過PPP協議(Point to Point Protocol，點對點協議)，在應用子系統、無線通信子系統以及GPRS協議棧之間建立PPP鏈路，PPP鏈路可以將應用子系統連接到Internet網絡上；C.移動終端通過所述PPP鏈路連接到Internet網上，接著GPRS網絡從激活的PDP(Packet Data Protocol，分組數據協議)上下文獲得IP位址中的64位標識符，接收網絡數據或者向網絡發送數據。
2.根據權利要求1所述的設計方法，其特徵在於，所述步驟A中，所述CPU架構為雙CPU架構。
3.根據權利要求1所述的設計方法，其特徵在於，所述應用子系統內部設置有AT模塊，該模塊負責所述應用子系統與所述無線通信子系統之間AT命令的交互傳遞。
4.根據權利要求3所述的設計方法，其特徵在於，所述AT命令是通過串口通道在所述應用子系統與所述無線通信子系統之間實現交互傳遞的。
5.根據權利要求4所述的設計方法，其特徵在於，所述串口通道的數量個數為兩個。
6.根據權利要求1所述的設計方法，其特徵在於，在所述步驟B中，所述PPP鏈路的建立流程包括如下階段創建PPP鏈路階段PPP鏈路兩端設備通過鏈路控制協議向對方發送配置信息報文，然後對該報文進行配置、接受並交換；用戶驗證階段移動終端將自己的身份發送給遠端的Internet網接入伺服器進行驗證；網絡層協議協商階段完成所述B2階段之後，PPP將調用在所述B1階段選定的各種網絡控制協議，選定相應的網絡控制協議解決PPP鏈路之上的高層協議問題。
7.根據權利要求1所述的設計方法，其特徵在於，在所述步驟C中，所述應用子系統連接到Internet網絡上的過程包括兩個階段GPRS網絡連接階段移動終端向Internet網絡發出附著消息，SGSN(Serving GPRS Support Node，GPRS服務支持節點)從HLR(Home LocationRegister，用戶歸屬位置寄存器)收集用戶數據，對用戶進行鑑權，與Internet終端附著；IP網絡連接階段GPRS終端附著在Internet終端後，移動終端從激活的PDP上下文獲得IP位址中的64位標識符，接收網絡數據或者向網絡發送數據。
8.根據權利要求7所述的設計方法，其特徵在於，所述步驟C中，64位標識符的IP位址是採用無狀態自動地址配置。
9.根據權利要求1至8任一所述的設計方法，其特徵在於，所述應用子系統為Linux作業系統結合Qtopia的前臺MMI子系統。
10.根據權利要求1至8任一所述的設計方法，其特徵在於，所述無線通訊子系統為ADI平臺的TTPCOM系統。
全文摘要
一種基於PPP協議的IPv6移動終端軟體設計方法，該設計方法包括步驟A、將移動終端的CPU架構根據作業系統功能不同，把作業系統劃分為應用子系統和無線通信子系統；B、通過PPP協議，在應用子系統、無線通信子系統以及GPRS協議棧之間建立PPP鏈路；C、移動終端通過PPP鏈路連接到Internet網上，接著GPRS網絡從激活的分組數據協議上下文獲得IP位址中的64位標識符，接收網絡數據或者向網絡發送數據。本發明提供幾乎無窮盡的IP位址空間，保證了移動網際網路中數據高速、安全、有效的傳送。
文檔編號H04L12/56GK101030974SQ20071007367
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月23日 優先權日2007年3月23日
發明者張玉潔 申請人:中興通訊股份有限公司