有序管理多路apn並發聯網數據傳輸通道的方法
2023-12-01 03:50:56 1
有序管理多路apn並發聯網數據傳輸通道的方法
【專利摘要】本發明提出的一種有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，旨在提供一種在移動終端作業系統建立多APN聯網通道基礎上，能夠有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道，可同時實現多通道路徑多APN並發聯網的方法。本發明通過下述技術方案予以實現：在應用層與底層的驅動模塊之間設置用於實現多APN並發聯網的多APN聯網通道模塊和路由管理模塊，其中，應用層向多APN聯網通道模塊逐次下發至少二個APN聯網指令，多APN聯網通道模塊根據上述聯網指令依次創建或分配至少一路虛擬網絡單元，驅動模塊從接收到的聯網請求中解析出每個APN參數，向移動基站發送聯網請求；路由管理模塊在應用程式收發數據前或收發數據過程中，有序管理應用程式收發數據所採用的APN數據通道。
【專利說明】有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法
【技術領域】
[0001]本發明是實現移動終端多個接入點名稱(APN)逐次激活並發聯網，同時提供移動終端的作業系統上不同應用軟體識別、管理、指定不同的APN聯網數據通道的辦法。
【背景技術】
[0002]聯網是等手機等手持行動裝置的基本功能，正因為有網絡，我們才有豐富多彩的應用。通常手機卡-網絡連接的APN列表界面一共有兩項，第一項:CMNET，第二項:CMCCMMS,上面一項處於選中狀態，下面的MMS是無法選中的，因為後面沒有單選按鈕。有時刷完機或網絡數據出錯後會導致出現WIFI能連接上網，而移動數據無法上網的情況，此時需要重置APN;系統設置一行動網路一接入點名稱(APN)—菜單鍵一重置為默認設置。使用iOS設備時，可能會發現異常的W1-Fi行為，例如:很難找到或連接到網絡；W1-Fi信號強度異常或者斷開連接。無法訪問網際網路，並未如預期自動連接到W1-Fi服務中斷。對於普通用戶而言,APN (Access Point Name,接入點名稱)只是為了上網而在手機終端上預先配置或手工設定的一組參數。而對於行動網路來說，APN是用來實現用戶IP報文路由至相應GGSN及外部網絡的必不可少的標識，其作用具體包括:APN作為路由標識:SGSN根據APN，向特定DNS伺服器查詢該APN對應的GGSN IP位址，以確定用戶應接入的GGSN ；APN作為業務域標識:GGSN根據APN不同，將用戶的業務流送到不同的業務域，而不同的業務域則對應了不同的業務承載組網方式、用戶標識獲取方式、計費模式等。以中國移動最早提供、也是目前用戶使用最廣的兩個APN——CMWAP, CMNET為例:
DCMWAP APN
CMWAP APN在設計之初主要面向基於HTTP協議的業務，如WAP上網瀏覽，彩信等。隨著數據業務的不斷發展，為了支持逐漸引入的非HTTP協議的業務，WAP域通過進行升級改造和配置，逐漸演變為面向絕大多數自營業務和合作業務的默認業務域，面向用戶提供彩信、PM、流媒體、通用下載、快訊、音樂隨身聽、遊戲等業務。CMWAP APN使用了 WAP網關作為HTTP訪問的代理節點，同時可面向用戶提供一些輔助功能，例如免輸手機號碼、內容轉換、適配預判等。
[0003]2) CMNET APN
CMNET是為了開展開放的網際網路接入服務設置的APN，用戶可使用任何協議訪問網際網路，沒有任何控制和限制策略，但同時也不提供其他輔助功能。使用CMNET APN時，移動終端通過接入地SGSN就近接入GGSN，業務數據流通過GGSN對應的防火牆進行NAT地址轉換後接入網際網路。
[0004]當前IP協議版本IPV6的技術已經成熟，標準也基本完善，IPv6正處於與IPV4並存和過渡的階段。可以說，手機同時聯網多個APN通道，是未來必將獲得廣泛應用的一種需求。但是目前的移動終端的作業系統，缺乏同時聯網多個APN通道相應的接口和設計。
[0005]當前,世界上三大主流的手機作業系統，android、win phone、ios都是單APN應用接入的手機作業系統，同一時間下，各種應用只能使用一個相同的APN通道。使用不同APN的時候，手機需要手工切換APN通道。實際使用中，移動終端上往往是不同的應用軟體使用單一的不同的APN聯網通道。
[0006]移動終端作業系統和應用軟體不能實現多路APN網絡並發聯網的原因是當前移動終端上的作業系統只提供一條APN接入的通道或數據鏈路供應用層進行數據交換。應用層使用不同的APN數據通道，必須進行切換。其次，移動終端上的作業系統沒有提供多路APN配置的人機界面或接口，應用層不能對多路APN的應用進行配置，另外，作業系統缺乏應用軟體識別、管理多條APN數據通道的接口。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是針對上述現有技術存在不足之處，提供一種在移動終端作業系統建立多APN聯網通道基礎上，能夠有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道，可同時實現多通道路徑多APN並發聯網的方法，並滿足不同應用程式或作業系統使用不同APN網絡數據通道進行並發數據傳輸的需求。
[0008]本發明的上述目的可以通過以下措施來得到，一種有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，具有如下技術特徵:
在含有移動終端作業系統和作業系統上的應用軟體的應用層與底層的驅動模塊之間設置用於實現多APN並發聯網的多APN聯網通道模塊和路由管理模塊，其中，應用層向多APN聯網通道模塊逐次下發至少二個APN聯網指令，多APN聯網通道模塊根據上述聯網指令依次創建或分配至少一路虛擬網絡單元，驅動模塊從接收到的聯網請求中解析出上述每個APN參數，並根據每個APN參數發起網絡連接，向移動基站發送聯網請求；驅動模塊將移動基站回應的聯網成功與否的消息發送到多APN聯網通道模塊，多APN聯網通道模塊將驅動模塊返回的每個成功聯網消息中的參數設置到上述創建或分配的虛擬網絡單元上，實施多個接入點的逐次並發聯網；路由管理模塊在應用程式收發數據前或收發數據過程中，有序管理應用程式收發數據所採用的APN數據通道。
[0009]多APN聯網通道模塊含有APN通道參數配置信息，APN通道參數配置信息包括但不限於APN接入點名稱、鑑權方式、QOS級別、帳號、密碼、代理伺服器地址、網絡協議類型。
[0010]多APN聯網通道模塊預先設定多個APN聯網通道，且每個APN聯網通道對應一個APN網絡的數據連接。多APN聯網通道模塊在接收到應用層下發的每個APN聯網指令後，多APN聯網通道模塊分配預設和/或動態創建多路各自獨立的虛擬網絡單元。
[0011]本發明相比現有的作業系統有以下有益效果:
I)本發明通過移動終端的作業系統或應用軟體的指令，逐次連接各個APN接入點，實現多APN通道並發網絡連接，這樣，無論是不同的應用軟體使用不同的APN網絡，還是一個應用軟體使用多個APN網絡，都可以通過逐次連接的方式予以實現，從而解決了三大作業系統進行多路APN並發聯網的問題。
[0012]2)本發明在移動終端作業系統提供應用層修改多APN通道參數表的接口函數，提供了為移動終端用戶配置、修改多APN通道參數的人機界面，移動終端用戶可以通過人機界面修改多個APN通道的參數設定；本發明提供了在應用軟體中配置包含通道號和APN聯網參數及可以通過人機界面修改的APN通道參數的接口函數，解決了移動終端用三大作業系統ios、win phone和android無法配置多路APN通道設定的問題。[0013]3)本發明在APN通道參數的配置信息中包含的網絡聯網協議參數，並按要求使用相應的聯網協議進行聯網，使得作業系統和驅動模塊可以識別應用層聯網請求中所要求的聯網協議。本發明採用的多APN通道並發，使得作業系統或應用軟體支持多種不同的聯網協議的不同APN網絡並發聯網。
[0014]4)本發明採用在應用層逐次發起每個APN聯網請求，通過APN聯網通道模塊完成不同的APN網絡的並發聯網技術措施，突破了目前移動終端三大主的手機作業系統android、win phone、ios單APN應用接入手機作業系統，同一時間下,各種應用只能使用一個相同的APN通道的瓶頸限制。
[0015]5)本發明通過應用層與底層的驅動模塊之間設置多APN聯網通道模塊，可以在不同的應用程式可以發送多個不同的APN聯網請求，一個應用程式也可以多次發送不同的APN聯網請求。
[0016]6)本發明提供路由管理模塊幫助應用程式識別、管理、使用APN數據傳輸通道，使應用程式可以通過路由管理模塊使用任意一個或多個不同的APN數據通道實現數據傳輸。
[0017]7)本發明在APN通道的使用上，通過設定默認路徑的方式，將APN通道的使用規範與傳統的移動終端的作業系統相同，使得提供了在傳統的移動終端的應用程式兼容的運行方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。
[0019]圖1是本發明有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的模塊結構示意圖。【具體實施方式】
[0020]參閱圖1。在以下描述的最佳實施例中，支持有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法的模型，依次包括應用層、多APN聯網通道模塊、路由管理模塊和驅動模塊。
在多APN聯網通道模塊中內嵌APN通道參數配置信息。
[0021]用於多APN並發聯網並為作業系統或應用軟體提供聯網多APN的通道或數據鏈路的多APN聯網通道模塊，位於含有移動終端作業系統和作業系統上的應用軟體的應用層與底層的驅動模塊之間。多APN聯網通道模塊用於多APN並發聯網並為作業系統或應用軟體提供聯網多APN的通道或數據鏈路。
[0022]同樣位於含有移動終端作業系統和作業系統上的應用軟體的應用層與底層的驅動模塊之間的路由管理模塊，在應用程式收發數據前或收發數據過程中，有序管理應用程式收發數據所採用的APN數據通道。
[0023]應用層包括移動終端上的作業系統或應用軟體。
[0024]驅動模塊是指包含行動裝置連網硬體的驅動程序模塊。連網硬體可以是移動終端的基帶晶片，又可稱為MODEM晶片，其主要功能是通過網絡連接協議的實現與APN的聯網。移動終端是指支持無線聯網的計算設備，可以隨時隨地訪問獲得各種信息的一類設備，諸如手提電腦、PDA、無線上網卡和智慧型手機之類的移動計算設備。[0025]應用層通過人機界面或應用程式通過多APN聯網通道模塊內的接口函數對多APN聯網通道模塊內的APN通道參數配置信息內的數據進行配置或預定義。
[0026]應用層的應用程式可以直接通過向APN聯網通道模塊發送APN聯網請求，實現聯網APN網絡。不同的應用程式可以發送多個不同的APN聯網請求，一個應用程式也可以多次發送不同的APN聯網請求。
[0027]不同的APN數據連接通道由APN參數來區別，不同的APN參數標識為不同的APN數據聯網通道。APN數據連接通道上用於區分不同的APN數據聯網通道的參數包括但不限於APN接入點名稱、服務質量QOS等級，聯網協議等等。
[0028]多APN聯網通道模塊預先設定多個APN聯網通道，且每個APN聯網通道對應一個APN網絡的數據連接。多APN聯網通道模塊在接收到應用層下發的每個APN聯網指令後，多APN聯網通道模塊分配預設和/或動態創建多路各自獨立的虛擬網絡單元。
[0029]在APN的聯網指令中，APN聯網參數是聯網不同APN的標識，不同的APN聯網參數代表不同的APN網絡。代表不同APN網絡的APN聯網參數包括但不限於APN接入點名稱、QOS等級、網絡協議等等。網絡連接協議包括但不限於網際網路協議IPV4、IPV6或IPV4/IPV6的點到點鏈路上進行多協議包傳送的PPP聯網協議或語音網絡PDP聯網協議。應用程式可以直接通過向APN聯網通道模塊發送APN聯網請求，實現聯網APN網絡。聯網APN成功後，多APN聯網通道模塊會根據APN聯網參數修改APN通道參數配置信息。
[0030]多APN聯網通道模塊內包含APN通道參數配置信息以及供應用層修改多APN通道參數表的接口函數。
[0031 ] 多APN聯網通道模塊含有修改APN參數接口函數，應用層根據接口函數參數內的虛擬通道標識(常量數值、字符串描述符、通道實例對象引用)和APN聯網參數修改每個APN通道參數配置信息。
[0032]APN通道參數配置信息內的數據標識了每個APN通道的APN聯網參數，也標識了每個APN通道所連接的APN網絡。APN聯網參數的不同代表不同的APN網絡。APN通道參數配置信息用於標識每個APN聯網通道所連接的APN網絡的聯網參數，以及當前APN通道的實際聯網APN的情況，包括已使用APN通道的參數定義和空閒APN通道的數量。
[0033]路由管理模塊將某些特定APN網絡通道路徑定義為應用層數據聯網的默認、預設路徑default路徑，例如，可將IPV4的CMNET定義為IPV4的默認路由，將IPV6的CMNET定義為IPV6的默認路由。這樣的設計使得本方案所設計的方法可以兼容傳統的應用程式。
[0034]驅動模塊在執行多APN通道模塊的聯網指令時，除了成功時反饋信息以外，在聯網操作失敗時，向多APN聯網模塊反饋詳細失敗信息，消息內容包括但不限於網絡超時，無網絡信號，SM欠費、APN未開通、APN參數錯誤等消息。
[0035]本發明的【具體實施方式】可以分為兩個步驟:
1、應用層建立多APN聯網通道
在發聯網請求過程中，應用層向多APN聯網通道模塊逐次下發一個或多個APN聯網指令，多APN聯網通道模塊收到聯網指令後，根據上述聯網指令依次創建或分配至一路或多路虛擬網絡單元，虛擬網絡單元通過驅動模塊向移動基站發送聯網請求；移動基站收到送聯網請求後，向驅動模塊發送聯網成功與否的回應信號，驅動模塊將移動基站回應的聯網成功與否的消息發送到多APN聯網通道模塊，多APN聯網通道模塊將每個成功聯網消息中的參數設置到上述創建或分配的虛擬網絡單元上。在一路或多路虛擬網絡單元創建或分配完成後，應用層再次發起另一個不同的APN聯網請求，多APN聯網通道模塊將再次創建或分配一路新的與原有虛擬網絡單元同時存在的虛擬網絡單元，並繼續向下再次發另不同的APN聯網請求。
[0036]多APN聯網通道模塊在接收到應用層下發的APN聯網指令後，多APN聯網通道判斷上述聯網指令中指定聯網的APN聯網參數與當前已經連接分配的數據傳輸通道的APN聯網參數是否匹配，若匹配，則把該聯網請求指向已連接的分組數據協議TOP網絡，並反饋應用層實際使用的網絡服務接入點標識符NSAPI或通道號；若不匹配，則按連接請求的先後順序為連接動態分配一個虛擬的「通道號」，並選擇一個空閒的APN聯網通道填充一個空閒的NSAPI來處理調用者對某個虛擬通道對應的實際的網絡聯網請求，連接成功後將通道號和NSAPI進行反饋並將相應APN參數、通道號記錄在多APN聯網通道模塊的APN通道參數配置信息內。
[0037]多APN聯網通道模塊含有連網接口函數，應用層根據接口函數參數內的虛擬通道標識(常量數值、字符串描述符、通道實例對象引用)或APN聯網參數發送連網請求；多APN聯網通道模塊通過APN聯網參數連網成功後保存APN通道參數配置信息；不同的APN連網參數代表不同的APN網絡通道。
[0038]多APN聯網通道模塊在接收到應用層下發的每個APN聯網指令後，創建多路各自獨立的虛擬網絡單元的模式有以下三種模式。
[0039]實施用例1:分配預設模式
作業系統事先按APN通道次序預先定義APN通道的類型，比如:APN通道I定義為CMNET, APN通道2定義為彩信，APN通道3定義為CMWAP等等。
[0040]在應用層發送APN聯網命令時，可以不附帶APN聯網參數，而直接使用通道號進行連接。
[0041]多APN聯網通道模塊接收到應用層發送的通道號聯網命令參數後，將預定義的APN聯網參數發送給驅動模塊，聯網成功後，分配指定的通道號給應用層。
[0042]應用層發送APN聯網命令時，也可以使用附帶APN聯網參數的方式。
[0043]多APN聯網通道模塊解析應用層發送的APN聯網命令中的APN聯網參數，聯網成功後，分配預定義指定的通道號給應用層。
[0044]實施用例2:動態創建模式
多APN聯網通道模塊解析應用層發送的APN聯網命令中的APN聯網參數，聯網成功後，動態分配一個空閒的通道號給應用層。
[0045]實施用例3:分配預設和動態創建混合模式
作業系統事先按APN通道次序部分預先定義APN通道的類型，比如:APN通道I定義為CMNET, APN通道2定義為彩信，APN通道3定義為CMWAP等等，其它通道為空閒。
[0046]多APN聯網通道模塊解析應用層發送的APN聯網命令中的APN聯網參數，聯網成功後，如果是預定義的APN通道則分配預定義指定的通道號給應用層。否則，動態創建一個空閒的通道號給應用層。
[0047]2、路由管理模塊識別、管理或指定APN數據通道
位於含有移動終端作業系統和作業系統上的應用軟體的應用層與底層的驅動模塊之間的路由管理模塊，在應用程式收發數據前或收發數據過程中，有序管理應用程式收發數據所採用的APN數據通道。
[0048]路由管理的模式有四種實施用例。需要說明的是，以下四種實施用例可以進行組合使用。
[0049]實施用例1:應用程式指定通道模式
在路由管理模塊中含有套接字socket接口，在socket接口內設置一個用來指定虛擬通道號的參數；路由管理模塊取出上述參數後，則將應用程式收發的數據指向該參數指定的虛擬通道號，實現應用程式數據的收發。
[0050]實施用例2:目的地址綁定路由模式。
[0051 ] 應用程式調用路由管理模塊內的接口函數將需要訪問的目的IP位址綁定在路由管理模塊的路由表內，作業系統的IP協議棧解析出應用程式發送數據中的目的地址後，按路由表內的路由將數據包傳入指定APN數據通道。
[0052]實施用例3:發送地址指定路由模式。
[0053]應用程式收發網絡數據時，作業系統的IP協議棧解析出應用程式收發數據請求中的本機IP位址，使用IP位址對應的APN數據通道進行數據收發。
[0054]實施用例4:默認路徑模式。
[0055]路由管理模塊將應用程式指定的目的地址自動綁定到預設的APN數據通道；作業系統的IP協議棧解析出應用程式發送數據中的目的地址後，按路由表內的路由使用指定APN數據通道進行數據收發。
[0056]當聯網APN的請求包含了代理伺服器地址時，路由管理模塊在APN通道連接成功後，自動將代理伺服器地址綁定路由。
[0057]當聯網APN的請求聯網的APN網絡屬於作業系統已經定義的APN類型，路由管理模塊在聯網APN請求未包含代理伺服器地址的情況下，由路由管理模塊將上述APN的目的地址自動綁定到路由。
[0058]作業系統的IP協議棧解析出應用程式發送數據中的目的地址後，按路由表內的路由將數據包傳入指定APN數據通道。
[0059]以上所述的僅是本發明的優選實施例。應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些變更和改變應視為屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，具有如下技術特徵:在含有移動終端作業系統和作業系統上的應用軟體的應用層與底層的驅動模塊之間設置用於實現多APN並發聯網的多APN聯網通道模塊和路由管理模塊，其中，應用層向多APN聯網通道模塊逐次下發至少二個APN聯網指令，多APN聯網通道模塊根據上述聯網指令依次創建或分配至少一路虛擬網絡單元，驅動模塊從接收到的聯網請求中解析出上述每個APN參數，並根據每個APN參數發起網絡連接，向移動基站發送聯網請求；驅動模塊將移動基站回應的聯網成功與否的消息發送到多APN聯網通道模塊，多APN聯網通道模塊將驅動模塊返回的每個成功聯網消息中的參數設置到上述創建或分配的虛擬網絡單元上，實施多個接入點的逐次並發聯網；路由管理模塊在應用程式收發數據前或收發數據過程中，有序管理應用程式收發數據所採用的APN數據通道。
2.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:多APN聯網通道模塊含有多個APN通道參數配置信息，通道參數配置信息包括:APN接入點名稱、鑑權方式、QOS級別、帳號、密碼和代理伺服器地址和網絡協議類型。
3.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:多APN聯網通道模塊含有連網接口函數，應用層根據接口函數參數內的虛擬通道標識:常量數值、字符串描述符、通道實例對象引用或APN聯網參數發送連網請求；多APN聯網通道模塊通過APN聯網參數連網成功後保存APN通道參數配置信息；不同的APN連網參數代表不同的APN網絡通道。
4.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:不同的APN數據連接通道由APN參數來區別，不同的APN參數標識為不同的APN數據聯網通道。
5.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:驅動模塊在執行多APN通道模塊的聯網指令時，除了成功時反饋信息以外，在聯網操作失敗時，向多APN聯網模塊反饋`詳細失敗信息，消息內容包括網絡超時、無網絡信號、SIM欠費、APN未開通或APN參數錯誤消息。
6.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:在一路或多路虛擬網絡單元創建或分配完成後，應用層再次發起另一個不同的APN聯網請求，多APN聯網通道模塊將再次創建或分配一路新的與原有虛擬網絡單元同時存在的虛擬網絡單元，並繼續等待下次發送不同的APN聯網請求。
7.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:路由管理模塊中含有套接字socket接口，在socket接口內設置一個用來指定虛擬通道號的參數；路由管理模塊取出上述參數後，則將應用程式收發的數據指向該參數指定的虛擬通道號，實現應用程式數據的收發。
8.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:應用程式調用路由管理模塊將需要訪問的目的IP位址綁定在路由管理模塊的路由表內，作業系統的IP協議棧解析出應用程式發送數據中的目的地址後，按路由表內的路由將數據包傳入指定APN數據通道。
9.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:應用程式收發網絡數據時，作業系統的IP協議棧解析出應用程式收發請求中的本機IP位址，使用IP位址對應的APN數據通道進行數據收發。
10.如權利要求1所述的有序管理多路APN並發聯網數據傳輸通道的方法，其特徵在於:路由管理模塊將應用程式指定的目的地址自動綁定到預設的APN數據通道；作業系統的IP協議棧解析出應用程式發送數據中的目的地址後，按路由表內的路由使用指定APN數據通道進行數據收發。`
【文檔編號】H04W76/02GK103533668SQ201310470063
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】朱雄關, 劉曉巖 申請人:成都達信通通訊設備有限公司