《一種接入分組數據服務節點的方法、系統和終端》是中興通訊股份有限公司於2009年5月12日申請的發明專利，該專利的申請號為2009100840107，公布號為CN101888703A，公布日為2010年11月17日，發明人是王曉偉、方勝、潘英、陳夕華，該專利主要涉及移動網際網路接入技術領域。
《一種接入分組數據服務節點的方法、系統和終端》所述方法包括：通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊；接收返回的參數信息；對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成第一數據包；將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包；將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過WIFI鏈路傳送至WAG；所述第三數據包用於在所述WAG接收後，被解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第一數據包，還原出的所述第一數據包用於在被所述PDSN接收後執行解析處理，以建立所述PDSN與所述終端的鏈路連線。該發明使終端能以高於蜂窩移動通信網路接入的速度接入PDSN。
2014年11月6日，《一種接入分組數據服務節點的方法、系統和終端》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種接入分組數據服務節點的方法、系統和終端》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種接入分組數據服務節點的方法、系統和終端
- 公布號：CN101888703A
- 公布日：2010年11月17日
- 申請號：2009100840107
- 申請日：2009年5月12日
- 申請人：中興通訊股份有限公司
- 地址：廣東省深圳市南山區高新技術產業園科技南路中興通訊大廈法務部
- 發明人：王曉偉、方勝、潘英、陳夕華
- 分類號：H04W76/02（2006.01）I、H04W80/08（2009.01）I、H04W88/02（2009.01）I、H04L29/06（2006.01）I、H04L12/56（2006.01）I
- 代理機構：北京銀龍智慧財產權代理有限公司
- 類別：發明專利
- 代理人：許靜
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在移動網際網路領域，3G（3rd Generation，第三代蜂窩通信網路）與WLAN（Wireless Local Area Network，無線區域網路）都屬於當前的技術熱點。3G是一種能提供多種類型、高質量多媒體業務的全球漫遊移動通信網路，主要技術標準有WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access，寬頻碼分多址）、CDMA2000（Code-Division Multiple Access，碼分多址）、TD-SCDMA（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，時分雙工-同步碼分多址），主要提供網際網路業務、專網接入業務、基於WAP/BREW/JAVA的業務以及多媒體通信業務等。
WLAN能在較小範圍內提供高速的無線接入，並用來進行傳輸IP（Internet Protocol，網際網路協定）分組數據包。2009年5月前，主要的技術標準有802.11b、802.11a和802.11g，均基於CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，載波監聽多路訪問/衝突避免）技術。其中，802.11b是中國國內套用最為廣泛的標準，也稱之為WIFI（Wire less Fidelity），採用2.4吉赫波段，最大共享頻寬為11兆比特/秒。產品室內覆蓋一般可達30-50米，室外覆蓋可達100-200米。
近年來，隨著用戶對無線接入速率、頻寬以及數據業務的需求越來越高，3G網路和WLAN網路之間的互聯業務引起了廣泛關注。3GPP（3rd Generaion Partnership Project，3G通信系統標準組織）還把3G/WLAN互動系統作為了3GPP的附加標準。由於WIFI網路覆蓋有限，就終端來說，除了WIFI模組還必須有其他無線通信模組（Modem）存在。
發明人在實現該發明的過程中發現，2009年5月前已有技術至少存在以下缺點：終端通過WIFI直接接入Internet無法訪問PDN（Public Data Network，公用數據網）的一些業務，而蜂窩移動通信網路可以提供的接入頻寬有限，特別是對更高頻寬需求的視頻點播、視頻廣播等業務，更是捉襟見肘，不能很好地實現各種PDN的數據業務。
發明內容
專利目的
《一種接入分組數據服務節點的方法、系統和終端》提出一種通過WIFI接入分組數據服務節點的方法、系統和終端，在WIFI鏈路之上再建立PPP鏈路，數據包互動的通道是基於WIFI鏈路的PPP鏈路，從而實現各種PDN提供的數據業務。
技術方案
一種接入分組數據服務節點PDSN的方法，包括：終端通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊；所述終端接收註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息；所述終端啟動點對點協定PPP模組，對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包；所述終端啟動隧道TUNNEL模組，根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包，所述PPP模組與所述TUNNEL模組通過一對虛擬終端設備進行通信；所述終端的IP協定棧將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過WIFI鏈路將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG；所述第三數據包用於在所述WAG接收後，被解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第一數據包，還原出的所述第一數據包用於在被所述PDSN接收後執行解析處理，以建立所述PDSN與所述終端的鏈路連線。
優選的，所述終端通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊具體為：所述終端通過WIFI網路接口的本地IP位址WIFI-IP直接訪問業務伺服器進行註冊。
優選的，所述參數信息包括：無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP，以及進行TUNNEL頭封裝時的參數標示碼StreamID和目標連線埠Dest-Port。
優選的，所述第三數據包IP頭中的目的IP位址為無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP。
優選的，還包括：所述終端在驅動層建立一對虛擬終端設備，所述一對虛擬終端設備包括第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述一對虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列，所述一對虛擬終端設備的通信方式為：所述第一虛擬終端設備接收的數據，在所述第二虛擬終端設備中進行讀取，所述第二虛擬終端設備接收的數據，在所述第一虛擬終端設備中進行讀取。
優選的，所述PPP模組與所述TUNNEL模組通過一對虛擬終端設備進行通信為：所述終端啟動所述PPP模組時，指定參數使所述PPP模組的數據傳輸到所述一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備中；所述終端啟動所述TUNNEL模組時，打開所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備。
優選的，建立與所述終端的鏈路連線後還包括：所述終端生成一個新的PPP網路接口，所述終端獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP；所述終端設定WIFI網路接口的目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道。
優選的，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道後，上層套用通過所述基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道進行分組數據的接收或傳送。
優選的，所述上層套用通過所述基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道進行分組數據傳送的具體過程為：上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，根據系統默認路由表項生成要進行業務互動的第一IP數據包，在所述第一IP數據包的IP頭中，源IP位址為終端本地IP位址Local-IP，目的IP位址為APP要訪問的公用數據網PDN或網際網路的IP位址；PPP模組對所述第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備；TUNNEL模組啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭和外層IP頭，生成第三IP數據包，所述第三IP數據包的外層IP頭中的目的IP位址為WAG-IP，所述第三IP數據包按照目標地址為WAG-IP的路由表項，通過WIFI網路接口經由WIFI鏈路的路由傳送至WAG；
所述第三IP數據包用於在所述WAG接收後，被解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第二IP數據包，還原出的所述第二IP數據包用於在進行GRE封裝轉發到PDSN後被解析處理，以將要進行互動的第一IP數據包向目標地址進行轉發。
一種終端，包括：WIFI管理模組，用於通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊，並保存註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息；在驅動層建立的第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列；PPP模組，用於對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包，並傳送所述第一數據包至所述第一虛擬終端設備；TUNNEL模組，用於從所述第二虛擬終端設備讀取所述第一數據包，並根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包；IP協定棧，用於將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過所述WIFI模組將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG。
優選的，所述WIFI管理模組通過WIFI網路接口的本地IP位址WIFI-IP直接訪問業務伺服器進行註冊。
優選的，所述參數信息包括：無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP，以及進行TUNNEL頭封裝時的參數標示碼StreamID和目標連線埠Dest-Port。
優選的，所述第三數據包IP頭中的目的IP位址為無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP。
優選的，還包括：網路設定模組，用於生成一個新的PPP網路接口，獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP，並設定WIFI網路接口的目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道。
優選的，所述PPP模組，還用於將進行業務互動的第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備；所述TUNNEL模組，還用於啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第三IP數據包；所述IP協定棧，還用於上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包，以及將所述第三IP數據包封裝外層IP頭。
一種接入分組數據服務節點PDSN的系統，所述系統包括終端、無線接入網關WAG和分組數據服務節點PDSN；所述終端包括：WIFI管理模組，用於通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊，並保存註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息；在驅動層建立的第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列；PPP模組，用於對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包，並傳送所述第一數據包至所述第一虛擬終端設備；TUNNEL模組，用於從所述第二虛擬終端設備讀取所述第一數據包，並根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包；IP協定棧，用於將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過所述WIFI模組將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG；所述無線接入網關WAG，用於接收所述第三數據包，解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第一數據包，並將所述第一數據包進行通用路由協定GRE封裝，並轉發至所述分組數據服務節點PDSN；所述分組數據服務節點PDSN，用於對所述第一數據包進行解析處理後，建立與所述終端的鏈路連線。
優選的，所述WIFI管理模組通過WIFI網路接口的本地IP位址WIFI-IP直接訪問業務伺服器進行註冊。
優選的，所述參數信息包括：無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP，以及進行TUNNEL頭封裝時的參數標示碼StreamID和目標連線埠Dest-Port。
優選的，所述第三數據包IP頭中的目的IP位址為無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP。
優選的，所述終端還包括：網路設定模組，用於生成一個新的PPP網路接口，獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP，並設定WIFI網路接口的目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道。
優選的，所述PPP模組，還用於將進行業務互動的第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備；所述TUNNEL模組，還用於啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第三IP數據包；所述IP協定棧，還用於上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包，以及將所述第三IP數據包封裝外層IP頭；所述無線接入網關，還用於接收所述第三IP數據包，解析掉所述第三IP數據包的TUNNEL頭和外層IP頭，還原出第二IP數據包，再將所述第二IP數據包進行GRE封裝後轉發到所述PDSN；所述分組數據服務節點PDSN，還用於對所述第二IP數據包進行解析，並將要進行互動的第一IP數據包向目標地址進行轉發。
改善效果
該發明所述技術方案是在WIFI鏈路之上再建立PPP鏈路，數據包互動的通道是基於WIFI鏈路的PPP鏈路，因此該發明提供的方案使終端能以高於蜂窩移動通信網路接入的速度接入PDSN，從而實現各種PDN提供的數據業務，由於基於TUNNEL隧道層，使得通過WLAN（WIFI）訪問PDN或網際網路時，必須經由無線接入網關WAG，從而業務運營商在WAG以及TUNNEL協定層面上，就可以非常方便地實現業務區分，信息管理及相關功能的拓展。
附圖說明
圖1為2009年5月前已有技術中用戶在使用數據業務時的系統組成圖；
圖2為2009年5月前已有技術中終端側的系統軟體架構；
圖3為該發明數據業務實現方案的系統組成圖；
圖4為該發明實現過程的具體原理圖；
圖5為該發明數據包在各層間的數據包格式與流向圖；
圖6為該發明一種接入分組數據服務節點方法第一實施例的流程圖；
圖7為該發明中TUNNEL協定的封裝格式；
圖8為圖6所述一種接入分組數據服務節點方法第一實施例的另一流程圖；
圖9為該發明一種接入分組數據服務節點方法第二實施例的流程圖；
圖10為該發明一種終端第一實施例的組成結構圖；
圖11為該發明中一對虛擬終端設備的通信關係圖。
權利要求
1.一種接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，包括：終端通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊；所述終端接收註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息；所述終端啟動點對點協定PPP模組，對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包；所述終端啟動隧道TUNNEL模組，根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包，所述PPP模組與所述TUNNEL模組通過一對虛擬終端設備進行通信；所述終端的IP協定棧將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過WIFI鏈路將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG，所述第三數據包用於在所述WAG接收後，被解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第一數據包，還原出的所述第一數據包用於在被所述PDSN接收後執行解析處理，以建立所述PDSN與所述終端的鏈路連線；建立所述PDSN與所述終端的鏈路連線後還包括：所述終端生成一個新的PPP網路接口，所述終端獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP；所述終端設定WIFI網路接口的目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道。
2.根據權利要求1所述的接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，所述終端通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊具體為：所述終端通過WIFI網路接口的本地IP位址WIFI-IP直接訪問業務伺服器進行註冊。
3.根據權利要求2所述的接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，所述參數信息包括：無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP，以及進行TUNNEL頭封裝時的參數標示碼StreamID和目標連線埠Dest-Port。
4.根據權利要求3所述的接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，所述第三數據包IP頭中的目的IP位址為無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP。
5.根據權利要求4所述的接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，還包括：所述終端在驅動層建立一對虛擬終端設備，所述一對虛擬終端設備包括第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述一對虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列，所述一對虛擬終端設備的通信方式為：所述第一虛擬終端設備接收的數據，在所述第二虛擬終端設備中進行讀取，所述第二虛擬終端設備接收的數據，在所述第一虛擬終端設備中進行讀取。
6.根據權利要求5所述的接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，所述PPP模組與所述TUNNEL模組通過一對虛擬終端設備進行通信為：所述終端啟動所述PPP模組時，指定參數使所述PPP模組的數據傳輸到所述一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備中；所述終端啟動所述TUNNEL模組時，打開所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備。
7.根據權利要求1所述的接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道後，上層套用通過所述基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道進行分組數據的接收或傳送。
8.根據權利要求7所述的接入分組數據服務節點PDSN的方法，其特徵在於，所述上層套用通過所述基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道進行分組數據傳送的具體過程為：上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，根據系統默認路由表項生成要進行業務互動的第一IP數據包，在所述第一IP數據包的IP頭中，源IP位址為終端本地IP位址Local-IP，目的IP位址為APP要訪問的公用數據網PDN或網際網路的IP位址；PPP模組對所述第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備；TUNNEL模組啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭和外層IP頭，生成第三IP數據包，所述第三IP數據包的外層IP頭中的目的IP位址為WAG-IP，所述第三IP數據包按照目標地址為WAG-IP的路由表項，通過WIFI網路接口經由WIFI鏈路的路由傳送至WAG；所述第三IP數據包用於在所述WAG接收後，被解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第二IP數據包，還原出的所述第二IP數據包用於在進行GRE封裝轉發到PDSN後被解析處理，以將要進行互動的第一IP數據包向目標地址進行轉發。
9.一種終端，其特徵在於，包括：WIFI管理模組，用於通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊，並保存註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息；在驅動層建立的第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列；PPP模組，用於對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包，並傳送所述第一數據包至所述第一虛擬終端設備；TUNNEL模組，用於從所述第二虛擬終端設備讀取所述第一數據包，並根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包；IP協定棧，用於將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過所述WIFI模組將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG；網路設定模組，用於生成一個新的PPP網路接口，獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP，並設定WIFI網路接口的目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道。
10.根據權利要求9所述的終端，其特徵在於：所述WIFI管理模組通過WIFI網路接口的本地IP位址WIFI-IP直接訪問業務伺服器進行註冊。
11.根據權利要求10所述的終端，其特徵在於，所述參數信息包括：無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP，以及進行TUNNEL頭封裝時的參數標示碼StreamID和目標連線埠Dest-Port。
12.根據權利要求11所述的終端，其特徵在於，所述第三數據包IP頭中的目的IP位址為無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP。
13.根據權利要求9所述的終端，其特徵在於：所述PPP模組，還用於將進行業務互動的第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備；所述TUNNEL模組，還用於啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第三IP數據包；所述IP協定棧，還用於上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包，以及將所述第三IP數據包封裝外層IP頭。
14.一種接入分組數據服務節點PDSN的系統，其特徵在於，所述系統包括終端、無線接入網關WAG和分組數據服務節點PDSN；所述終端包括：WIFI管理模組，用於通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊，並保存註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息；在驅動層建立的第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列；PPP模組，用於對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包，並傳送所述第一數據包至所述第一虛擬終端設備；TUNNEL模組，用於從所述第二虛擬終端設備讀取所述第一數據包，並根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包；IP協定棧，用於將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過所述WIFI模組將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG；所述無線接入網關WAG，用於接收所述第三數據包，解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第一數據包，並將所述第一數據包進行通用路由協定GRE封裝，並轉發至所述分組數據服務節點PDSN；所述分組數據服務節點PDSN，用於對所述第一數據包進行解析處理後，建立與所述終端的鏈路連線；網路設定模組，用於生成一個新的PPP網路接口，獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP，並設定WIFI網路接口的目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動通道。
15.根據權利要求14所述的系統，其特徵在於：所述WIFI管理模組通過WIFI網路接口的本地IP位址WIFI-IP直接訪問業務伺服器進行註冊。
16.根據權利要求15所述的系統，其特徵在於，所述參數信息包括：無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP，以及進行TUNNEL頭封裝時的參數標示碼StreamID和目標連線埠Dest-Port。
17.根據權利要求16所述的系統，其特徵在於，所述第三數據包IP頭中的目的IP位址為無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP。
18.根據權利要求14所述的系統，其特徵在於：所述PPP模組，還用於將進行業務互動的第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備；所述TUNNEL模組，還用於啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第三IP數據包；所述IP協定棧，還用於上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包，以及將所述第三IP數據包封裝外層IP頭；所述無線接入網關，還用於接收所述第三IP數據包，解析掉所述第三IP數據包的TUNNEL頭和外層IP頭，還原出第二IP數據包，再將所述第二IP數據包進行GRE封裝後轉發到所述PDSN；所述分組數據服務節點PDSN，還用於對所述第二IP數據包進行解析，並將要進行互動的第一IP數據包向目標地址進行轉發。
實施方式
終端以3G/WIFI雙模手機，蜂窩移動通信網路以CDMA2000為例對用戶使用數據業務進行說明，參照圖1，在2009年5月前已有技術中，用戶在使用數據業務時有兩種方式，其終端側的系統軟體架構如圖2所示：
方式一、終端通過CDMA撥號方式通過基站（BTS，Base Transceiver Station），經由寬頻服務控制器（BSC，Broadwidth Serve Controller）接入分組數據服務節點（PDSN，Packet Data Serving Node），進而使用公用數據網（PDN）的數據業務或接入Internet。從終端角度看，該方式的業務流程為；上層數據業務套用（APP）通過TCP/IP協定棧生成要進行業務互動的IP網路數據包，再經過PPP層對IP數據包封裝，其物理層是無線通信模組（Modem），通過Modem的空中接口將PPP數據包傳送到BTS中，BTS再通過其他網路傳輸設備將數據包最終傳送到PDSN上，PDSN主要實現與終端間基於PPP的鏈路協商、分組數據業務網的連線、以及相關認證的功能，終端和PDSN之間對PPP協定各參數進行協商，協商成功後，便會建立該終端與CDMA網路PDSN的一條PPP鏈路。基於此鏈路，用戶便可以使用PDN的數據業務和一些Internet的服務，其數據包互動的通道是通過協商建立的PPP鏈路。
方式二、終端通過WIFI連線無線訪問節點（AP，（Wireless）AccessPoint），通過局域或城域網（DSLAM），經由無線訪問控制器（AC）直接接入Internet。從終端的角度來看，與方式一業務流程不同的是，該方式下首先要通過WIFI模組接入AP，建立WIFI鏈路。在使用數據業務時，APP通過TCP/IP協定棧生成了要進行業務互動的IP網路數據包後，並不再將數據進行PPP封裝，其網路鏈路層和物理層是採用的是基於802.11b協定的WIFI模組，通過WIFI模組直接將IP數據包傳送到AP中，AP相當於傳統的有線區域網路與無線區域網路之間的橋樑，從而將IP數據包轉發到已經架設好的Internet網路中，其數據包互動的通道是WIFI鏈路。
該發明數據業務的實現方案如圖3，當用戶在使用數據業務時，APP將通過TCP/IP協定棧生成了要進行互動的網路數據包，TUNNEL為終端與無線接入網關（WAG）之間業務隧道，WAG為完成WIFI接入的認證、業務連線管理和數據傳輸等的網關。通過WIFI接入PDSN的實現方案，實質上是一個通過TUNNEL層來實現的，在WIFI鏈路之上再建立PPP鏈路的過程。與2009年5月前已有技術中兩種方式的根本區別在於，在該方式下使用數據業務時，數據包互動的通道是基於WIFI鏈路的PPP鏈路。參照圖4，為該發明實現過程的具體原理圖，參照圖5，為該發明數據包在各層間的數據包格式與流向圖。
參照圖6，示出了該發明一種接入分組數據服務節點的方法第一實施例的流程圖，包括步驟：
步驟S610、終端通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊。
所述終端通過WIFI網路接口的本地IP位址WIFI-IP直接訪問業務伺服器進行註冊。
在進行數據業務前，終端應先向業務伺服器，如SIP伺服器等進行註冊，此時終端採用的是WIFI網路接口的默認路由。
步驟S620、所述終端接收註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息。
註冊成功後，終端將獲得無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP，以及進行TUNNEL頭封裝時的必要參數標示碼StreamID和目標連線埠Dest-Port等參數。
步驟S630、所述終端啟動點對點協定PPP模組，對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包。
終端進行PPP建鏈，PPP協定層會發出建鏈請求、參數協商等封裝了PPP包頭的第一數據包，並將所述第一數據包傳送至第一虛擬終端設備。
所述終端在驅動層建立一對虛擬終端設備，所述一對虛擬終端設備為第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述一對虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列，可以進行類似管道的通信，所述一對虛擬終端設備的通信關係為：所述第一虛擬終端設備接收的數據，在所述第二虛擬終端設備中進行讀取，所述第二虛擬終端設備接收的數據，在所述第一虛擬終端設備中進行讀取。
所述終端啟動PPP模組時，通過參數指定使所述PPP模組傳輸數據使用一個虛擬終端設備，而不是實際的物理串口，在該實施例中通過第一虛擬終端設備傳送所述第一數據包，當然，也可以通過第二虛擬終端設備傳送所述第一數據包。
步驟S640、所述終端啟動隧道TUNNEL模組，根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包。
所述TUNNEL模組打開與所述第一虛擬終端設備對應的第二虛擬終端設備，通過第二虛擬終端設備讀取所述第一數據包。
所述PPP模組與所述TUNNEL模組通過一對虛擬終端設備進行通信，當PPP模組要傳送數據的時候，會把數據包傳送到第一虛擬終端設備，所述TUNNEL模組通過與所述第一虛擬終端設備對應的第二虛擬終端設備來讀取該數據；當所述PPP模組要接收數據的時候，所述TUNNEL模組通過Socket接口接收到WAG-IP傳送過來的數據包，對數據包的TUNNEL頭等解封裝後，傳送到第二虛擬終端設備中，所述PPP模組就可以通過與其成對的第一虛擬終端設備接收到這個數據，所述第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備並不特指，即所述PPP模組也可以將數據傳送至第二虛擬終端設備，或在第二虛擬終端設備中接收數據，所述TUNNEL模組也可以將數據傳送至第一虛擬終端設備，或在第一虛擬終端設備中接收數據。
所述UNNEL模組接收到第一數據包後，根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包。所述TUNNEL協定的封裝格式如圖7所示，包括StreamID、Dest-Port、ProtoID、ProtoVer、CheckSum和PktLength，其中，所述StreamID和Dest-Port欄位即為步驟S620中所獲取的相應參數，ProtoID，ProtoVer及CheckSum欄位則是模組內部固定的值，PktLength欄位為封裝了TUNNEL包頭後的整個報文的長度值。
步驟S650、所述終端的IP協定棧將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過WIFI鏈路將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG。
所述第三數據包IP頭中的目的IP位址為無線接入網關WAG的IP位址WAG-IP。
所述第三數據包通過WIFI鏈路經由DSLAM傳輸到WAG。
步驟S660、所述WAG接收到所述第三數據包後，解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第一數據包，並將所述第一數據包進行通用路由協定GRE封裝，並轉發至分組數據服務節點PDSN。
步驟S670、所述PDSN對所述第一數據包進行解析處理後，建立與所述終端的鏈路連線。
所述PDSN再對所述第一數據包進行解析，進而對PPP模組的建鏈數據包進行回響，進行最大接收單元（MRU）和IP位址分配等方面的協商，從而完成鏈路建立。
參照圖8，鏈路建立後，還進一步可以包括：
步驟S680、所述終端生成一個新的PPP網路接口，所述終端獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP；所述終端設定WIFI網路接口上目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由。
鏈路建立後，終端獲得PDSN所分配的IP位址，在雙IP的情況下，添加一條目標地址為WAG-IP的路由，指向WIFI網路接口原來的默認路由的路由表項，將系統的默認路由由原來WIFI網路接口原來的默認路由改為PPP網路接口的默認路由。通過以上修改進行強制路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動的通道。
這樣保證當上層訪問PDSN時，會選擇系統默認路由表項，即PPP網路接口的默認路由，進而經過PPP協定層的封裝，TUNNEL封裝後，以IP數據包的形式向目的IP位址WAG-IP傳送，按照此時的路由表項，最終通過WIFI網路接口傳送出去。通過這種強制路由的方法，不需對上層業務軟體作任何的修改，就可以實現規範中的要求。
鏈路建立後，所述終端即可基於該鏈路使用數據業務，進行數據業務的交換了。
參照圖9，示出了該發明一種接入分組數據服務節點PDSN方法第二實施例的流程圖。該實施例所述技術方案包括鏈路建立過程和分組數據傳輸過程，所述鏈路建立過程在第一實施例中已經進行了詳細描述，在此不再贅述，參照第一實施例中相關部分的描述即可；下面主要對鏈路建立、路由更改後的數據傳輸過程進行詳細描述，該領域技術人員可以理解，數據傳輸過程包括數據接收和數據傳送，以下主要描述終端側數據的傳送過程，基於該過程的逆過程，終端也可以利用該PPP鏈路進行分組數據的接收，從而實現終端與PDN或網際網路中數據業務的互動。
步驟S910、上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包。
用戶在使用數據業務時，上層套用APP經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包，在所述第一IP數據包的IP頭中，源IP位址為終端本地IP位址Local-IP，目的IP位址為APP要訪問的公用數據網PDN或網際網路的IP位址。
步驟S920、PPP模組對所述第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備。
步驟S930、TUNNEL模組啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭和外層IP頭，生成第三IP數據包，並將所述第三IP數據包通過所述PPP網路接口的默認路由傳送到WAG。
所述第三IP數據包的外層IP頭中的目的IP位址為WAG-IP。
步驟S940、所述WAG接收到所述第三IP數據包後，解析掉所述第三IP數據包的TUNNEL頭和外層IP頭，還原出第二IP數據包，再將所述第二IP數據包進行GRE封裝後轉發到PDSN。
步驟S950、所述PDSN對所述第二IP數據包進行解析，並將要進行互動的第一IP數據包向目標地址進行轉發。
通過以上步驟，完成終端向PDN或網際網路中的目標地址傳送數據，基於上述步驟的逆過程，所述終端可以接收PDN或網際網路中傳送的數據，從而完成終端與PDN或網際網路中目標地址間的數據互動。為了節約篇幅，在此不再對該逆過程進行描述。
該發明所述技術方案是在WIFI鏈路之上再建立PPP鏈路，鏈路建立後，終端獲得了PDSN所分配的IP位址，在雙IP的情況下，添加一條目標地址為WAG-IP的路由，指向WIFI網路接口原來的默認路由的路由表項，將系統的默認路由由原來的WIFI網路接口原來的默認路由該為PPP網路接口的默認路由。通過以上修改進行強制路由，形成基於WIFI鏈路的PPP鏈路的數據包互動的通道，在此通道上進行分組數據的接收和傳送。該發明使終端能以高於蜂窩移動通信網路接入的速度接入PDSN。在雙IP的情況下，利用WIFI功能來進行各種PDN提供的數據業務。並方便業務運營商在TUNNEL協定層面上，實現業務區分，信息管理及相關功能的拓展。
參見圖10，示出了該發明一種終端第一實施例的組成結構圖。所述終端包括：
WIFI管理模組，用於通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊，並保存註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息。
第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備優選建立在驅動層，所述第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列。
PPP模組，用於對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包，並傳送所述第一數據包至所述第一虛擬終端設備。
TUNNEL模組，用於從所述第二虛擬終端設備讀取所述第一數據包，並根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包。
IP協定棧，用於將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過所述WIFI模組將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG。
所述終端還包括網路設定模組，用於生成一個新的PPP網路接口，獲得由所述PDSN分配的本地IP位址Local-IP，並設定WIFI網路接口上目標地址為WAG-IP的路由指向WIFI網路接口原來的默認路由，並刪除WIFI網路接口原來的默認路由，以PPP網路接口的默認路由作為所述終端的默認路由。
所述終端的所述PPP模組，還用於將進行業務互動的第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備。
所述TUNNEL模組，還用於啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第三IP數據包。
所述IP協定棧，還用於上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包，以及將所述第三IP數據包封裝外層IP頭。
所述終端的工作過程和工作原理在方法實施例中進行了詳細描述，在此不再贅述，參照相關部分的描述即可。
該實施例只是以終端傳送數據進行描述，該領域技術人員可以理解，對於從PDN或網際網路中接收數據，所述終端各組成部分基於逆過程即可完成，為了節約篇幅，在此不再贅述。
該發明還公開了一種接入分組數據服務節點PDSN的系統，所述系統包括終端、無線接入網關WAG和分組數據服務節點PDSN。
所述終端包括：
WIFI管理模組，用於通過WIFI模組直接訪問業務伺服器進行註冊，並保存註冊成功後從所述業務伺服器返回的參數信息。
在驅動層建立的第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備，所述第一虛擬終端設備和第二虛擬終端設備用於維護一個接收和傳送的佇列。
PPP模組，用於對建立PPP鏈路的請求信息進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第一數據包，並傳送所述第一數據包至所述第一虛擬終端設備。
TUNNEL模組，用於從所述第二虛擬終端設備讀取所述第一數據包，並根據所述參數信息將所述第一數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第二數據包。
IP協定棧，用於將所述第二數據包再封裝一層基於WIFI鏈路的IP頭，生成第三數據包，並通過所述WIFI模組將所述第三數據包傳送至無線接入網關WAG。
所述無線接入網關WAG，用於接收所述第三數據包，解析掉IP頭和TUNNEL頭，還原出第一數據包，並將所述第一數據包進行通用路由協定GRE封裝，並轉發至所述分組數據服務節點PDSN。
所述分組數據服務節點PDSN，用於對所述第一數據包進行解析處理後，建立與所述終端的鏈路連線。
所述PPP模組，還用於將進行業務互動的第一IP數據包進行PPP封裝，生成封裝了PPP頭的第二IP數據包，並將所述第二IP數據包傳送到一對虛擬終端設備的第一虛擬終端設備。
所述TUNNEL模組，還用於啟動所述一對虛擬終端設備的第二虛擬終端設備，讀取所述第二IP數據包，根據所述參數信息將所述第二IP數據包再封裝一層TUNNEL頭，生成第三IP數據包。
所述IP協定棧，還用於上層套用APP的業務數據經過IP協定棧封裝後，生成要進行業務互動的第一IP數據包，以及將所述第三IP數據包封裝外層IP頭。
所述無線接入網關，還用於接收所述第三IP數據包，解析掉所述第三IP數據包的TUNNEL頭和外層IP頭，還原出第二IP數據包，再將所述第二IP數據包進行GRE封裝後轉發到所述PDSN。
所述分組數據服務節點PDSN，還用於對所述第二IP數據包進行解析，並將要進行互動的第一IP數據包向目標地址進行轉發。
所述系統的工作過程和工作原理在方法實施例部分進行了詳細描述，在此不再贅述，參照相關部分的描述即可。
該實施例只是以系統傳送數據進行描述，該領域技術人員可以理解，對於從PDN或網際網路中接收數據，所述系統各組成部分基於逆過程即可完成，為了節約篇幅，在此不再贅述。
2009年5月前，3G/WIFI雙模終端軟體架構有很多，比如Linux平台，WindowsMobile平台等，下面以Linux平台為例對該發明的較佳實施例作進一步詳細說明，毫無疑問，該發明在其他平台也可實現。
步驟1、在驅動層，實現兩個只是維護接收和傳送的佇列的成對虛擬終端設備，如圖11所示，即M-TTY（主虛擬終端設備或第一虛擬終端設備）和S-TTY（從虛擬終端設備或第二虛擬終端設備），在LinuxOS中的偽終端（PTY）恰好滿足這種需求，PTY是Linux核心中實現的一組邏輯設備，成對存在，其底層是基於STREAMS的管道。在編譯核心時，選中Characterdevices項目下的UNIX98PTYsupport，使核心能支持偽終端功能。
Linux下有多組這樣的設備，在2.4核心下分別對應主設備：/dev/ptyp0～f，從設備：/dev/ttyp0～f。一般要先打開主設備，再打開從設備並進行一些解鎖，許可權以及線路規程的設定後才可以引用。在本實例中，只需使用一對偽終端/dev/ptyp0，和/dev/ttyp0，同時需將主從設備都設定成RAW模式。
步驟2、用戶開始使用數據業務時，選擇WIFI接入後，由WIFI管理模組處理，連線到AP成功後，此時終端上就形成了當前系統唯一的網路接口WIFI網路接口（eth0），並以eth0的默認路由作為系統的默認路由。
步驟3、WIFI管理模組會通過eth0，去訪問業務伺服器進行註冊，註冊成功後，依照運營商的規範，業務伺服器會在註冊成功的返回訊息中附帶以下參數：WAG-IP、TUNNEL頭封裝與解析時所需的參數StreamID和Dest-Port，WIFI管理模組可以將這些參數保存到一個本地的配置檔案比如：tunnel.conf中。
步驟4、WIFI管理模組啟動PPP模組，進行PPP建鏈，Linux平台下可以通過調用“pppd/dev/ptyp0&”，用一個進程來啟動PPP模組，並在後面指定參數/dev/ptyp0使用一個虛擬終端設備來傳輸PPP數據包，而非實際的物理串口。
步驟5、WIFI管理模組調用“ppptunl/dev/ttyp0&”，用一個進程來啟動TUNNEL模組，其會打開和/dev/ptyp0成對的從設備/dev/ttyp0來實現TUNNEL模組和PPP模組之間的通信。
步驟6、當PPP模組要傳送數據的時候，會把數據包傳送到/dev/ptyp0，TUNNEL模組會通過設備/dev/ttyp0來讀取該數據，並從前面記錄下的tunnel.conf檔案中讀取相關參數，然後按照圖7所示的TUNNEL協定的格式進行封裝，最後通過Socket接口將封裝後的數據包傳送到WAG-IP。
步驟7、當PPP模組要接收數據的時候，TUNNEL模組通過Socket接口接收到WAG-IP傳送過來的IP數據包，對TUNNEL頭等解封裝後，送到/dev/ttyp0設備上，PPP模組就可以通過/dev/ptyp0設備接收到這些數據。
步驟8、初期是進行PPP協定參數的協商過程，協商結束後，PPP建鏈成功，生成一個新的PPP網路接口（ppp0）。
步驟9、進行路由表的修改，這一步可以通過使用Linux下的網路工具IP命令，也可以通過代碼進行實現。首先在eth0上添加一個表項，目標地址為WAG-IP的路由經過eth0原來的默認路由，然後刪除系統上eth0的默認路由，以現在ppp0的默認路由作為系統的默認路由。從而實現雙IP的情況下，通過TUNNEL進行轉發數據的功能。
步驟10、用戶在進行數據業務互動時，會按照步驟6、步驟7進行分組數據的接收和傳送。
步驟11、當用戶終止數據業務互動時，上層套用會通知WIFI管理模組，然後WIFI模組將運行的TUNNEL和PPP進程都關掉，並銷毀所有中間過程，恢復到初始狀態。
榮譽表彰
2014年11月6日，《一種接入分組數據服務節點的方法、系統和終端》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
