CN101854314B - 一种适配通用串行总线无线数据卡的家庭网关及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适配USB modem的家庭网关，包括：系统驱动模块、WAN连接管理模块，驱动适配模块，确定USB modem的模式，匹配USB modem的应用层接口驱动，向应用适配模块发送驱动匹配完成的消息；应用适配模块，选择相应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化，向WAN连接管理模块发送初始化完成的消息，通过WAN连接管理模块进行网络连接。本发明还公开了一种适配USB modem的方法，采用本发明所述的家庭网关及方法，可以减轻用户的经济负担，有利于家庭网关产品及通过USB modem无线上网业务的推广。

Description

一种适配通用串行总线无线数据卡的家庭网关及方法
技术领域
本发明涉及家庭网关领域，特别是指一种适配通用串行总线无线数据卡(USB modem)的家庭网关及方法。
背景技术
随着无线通讯技术的发展，3G移动通讯技术进一步完善，3G移动宽带网络也进一步普及，给人们提供了丰富的网络生活方式。得益于3G宽带技术的发展，家庭网络也被赋予新的内涵。目前出现的家庭网关就扮演着重要的角色，家庭网关一般都具有无线宽带(WiFi)的无线局域网覆盖技术，可以使用户不论是在书房还是卧室，都可轻松接入国际互联网(Internet)。同时，家庭网关不但可以通过固网的方式接入Internet，还可以无线方式接入Internet，使用户可以真正实现从无线到无线的Internet访问方式。
家庭网关的无线接入方式一般采用modem接入Internet。目前有MINI外设组件扩展标准(Peripheral Component Interconnect Express，PCIE)接口的modem，也有USB接口的modem、即USB modem。因为USB modem接口统一，小巧灵活，携带方便，深受用户喜爱。目前USB modem的生产厂家繁多，而且3G的各种制式包括宽带码分多址(WCDMA)、EVDO(Evolution DataOnly)、时分同步码分多址(TD-SCDMA)都有。
目前，虽然各个厂商生产的USB modem的物理接口都是统一的USB接口，但是却没有一款能够将所有厂家生产的USB modem适配的家庭网关。这种情况出现的原因主要有三个：一、所有厂商的USB modem尽管遵循统一的USB协议，但是对于USB modem的配置仍然有很大的差别，其中主要是应用层接口的驱动差别很大，且USB mass storage模式转换为应用层模式的方法不同；二、由于各厂商生产的USB modem的应用程序流程和AT命令都由厂商自己定义，没有统一的标准，导致USB modem的初始化流程不同；三、由于3G制式的标准各不相同，也会造成USB modem的初始化流程不同。这样，对于一个厂家生产的家庭网关，仅可以适配该厂家的USB modem。常常由于用户使用A厂家生产的家庭网关，而USB modem却是B厂家的，无法在A厂家的家庭网关上进行使用。对于用户来说，要使用B厂家生产的USB modem就需要再购买一个B厂家的家庭网关，或者使用A厂家生产的家庭网关就只能使用A厂家的USB modem。同时，同一厂家生产的不同制式的USB modem也无法在同一个家庭网关上进行使用。如果要使用就需要用户重新购买新的配套的家庭网关，这样无疑就给用户造成额外开支。而对于运营商而言，不利于自己品牌的推广和占有市场。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种适配USB modem的家庭网关及方法，减轻用户的经济负担，有利于家庭网关产品以及通过家庭网关无线连接Internet业务的推广。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种适配通用串行总线无线数据卡USB modem的家庭网关，包括：系统驱动模块、广域网WAN连接管理模块，还包括：
驱动适配模块，USB modem接入时用于确定USB modem的模式，匹配USB modem的应用层接口驱动，向应用适配模块发送驱动匹配完成的消息；
应用适配模块，用于根据USB modem的标识变量，选择相应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化，向WAN连接管理模块发送初始化完成的消息，通过WAN连接管理模块进行网络连接。
上述方案中，所述驱动适配模块具体用于，读取USB modem信息，所述USB modem信息包括厂商号VID、产品号PID、设备类型参数、端点信息；根据USB modem信息中的设备类型参数以及USB协议中对设备类型参数的定义，确定USB modem处于存储设备模式还是应用层模式。
上述方案中，所述驱动适配模块具体用于，确定USB modem处于存储设备模式，根据PID、VID查询本地预置的切换指令表，查找与所述PID、VID对应的切换指令，根据切换指令进一步查询端点表，查找与所述切换指令对应的端点地址，将所述端点地址与USB modem信息中的端点信息中的端点地址取交集，向所述交集中的端点地址发送切换指令，USB modem接收切换指令，从存储设备模式切换到应用层模式。
上述方案中，所述驱动适配模块具体用于，USB modem处于应用层模式，从USB modem读取其PID、VID，根据读取的PID、VID查询modem驱动表，确定所述USB modem应用层接口对应的驱动，应用层接口与驱动适配，同时为所述USB modem设置标识变量，所述标识变量用于标识USB modem的厂商、制式。
上述方案中，所述应用适配模块具体用于，读取驱动适配模块的标识变量，根据标识变量确定USB modem所属的厂商、制式，选择与所述USB modem相对应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化，所述初始化用于读取USB modem应用层的必要信息。
本发明还提供了一种适配USB modem的方法，包括：
USB modem接入家庭网关，确定USB modem的模式，适配USB modem的应用层驱动，根据USB modem的标识变量选择相应的初始化流程，对USBmodem的应用层进行初始化，根据用户操作进行网络连接。
上述方案中，所述确定USB modem的模式包括：读取USB modem信息，所述USB modem信息包括PID、VID、设备类型参数、端点信息，根据设备类型参数以及USB协议对于设备类型参数的规定，确定USB modem处于存储设备模式还是应用层模式。
上述方案中，所述确定USB modem处于存储设备模式之后，该方法进一步包括：根据PID、VID查询本地预置的切换指令表，查找与所述PID、VID对应的切换指令，根据切换指令进一步查询端点表，查找与所述切换指令对应的端点地址，将所述端点地址与端点信息中的端点地址取交集，向所述交集中的端点地址发送切换指令，USB modem接收切换指令，从存储设备模式切换到应用层模式。
上述方案中，所述适配USB modem的应用层驱动包括：读取USB modem的PID、VID，根据读取的PID、VID查询modem驱动表，确定与所述PID、VID对应的USB modem应用层接口驱动，应用层接口与驱动匹配，为USBmodem设置标识变量。
上述方案中，所述根据USB modem的标识变量选择相应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化包括：读取USB modem的标识变量，确定USB modem所属的厂商、制式，选择与所述USB modem对应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化。
由此可见，采用本发明所述的家庭网关及方法，使网关的驱动与USBmodem的应用层接口适配，并且根据USB modem选择相应的初始化流程，使任意的USB modem可在家庭网关上使用，可有效减轻用户的经济负担，有利于家庭网关产品以及通过家庭网关无线连接Internet业务的推广。
附图说明
图1为本发明实现适配USB modem的家庭网关组成示意图；
图2为本发明实现适配USB modem的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：驱动适配模块在USB modem接入家庭网关后确定USB modem的模式，对USB modem的应用层接口驱动进行适配，应用适配模块对USB modem的应用层进行初始化，通过广域网(WAN)连接管理模块进行网络连接。
下面通过附图和具体实施例来对本发明进一步详细说明，如图1所示，
一种适配USB modem的家庭网关，包括：
系统驱动模块103，用于运行驱动适配模块101匹配的USB modem的应用层接口驱动；
驱动适配模块101，USB modem接入，用于匹配所述USB modem的应用层接口驱动，通过系统驱动模块103运行匹配的应用层接口驱动；向应用适配模块102发送驱动匹配完成消息；所述应用层用于提供用户操作功能；
应用适配模块102，用于对USB modem的应用层进行初始化，将初始化完成的消息发送给WAN连接管理模块104；所述初始化完成的消息中包含USBmodem的必要信息；
WAN连接管理模块104，用于接收初始化完成的消息，显示USB modem的必要信息，根据用户的选择，进行网络连接或其他操作。
驱动适配模块101具体用于，读取USB modem信息，所述信息包括厂商号(VID，Vender ID)、产品号(PID，Product ID)、设备类型参数、端点信息等，所述设备类型参数代表设备不同的模式；其中，端点是USB接口的组成部分，所述端点信息指USB接口中各端点的端点地址和端点类型，其中端点类型包括输入端点、输出端点、中断端点等；判断USB modem是否处于存储设备(mass storage)模式，在mass storage模式下，USB modem为U盘或光驱的形式，所述判断包括：读取USB modem信息中的设备类型参数，根据USB协议中对设备类型参数的设定确定USB modem的模式，例如，设备类型参数为0，则处于mass storage模式，为1，则处于应用层模式；所述应用层模式为可供用户操作的模式例如命令行、用户界面(UI)等。
驱动适配模块101具体用于，确定USB modem处于mass storage模式时，将mass storage模式切换为应用层模式，具体为：根据PID、VID查询本地预置的切换指令表USB_MASS_TABLE，查找与所述PID、VID对应的切换指令，所述切换指令表USB_MASS_TABLE包括PID、VID及其对应的切换指令。根据切换指令继续查询本地预置的端点表，确定要发送切换指令的可能的端点地址，所述端点表中包含切换指令及其对应的可能的端点地址，所述可能的端点地址为USB接口的输入端点的地址，将USB modem信息中的端点信息的端点地址与端点表中切换指令对应的端点地址取交集，向所述交集中的端点地址发送切换指令，回复接收到切换指令的端点对应的地址为正确的端点地址，否则，端点地址错误，向所述交集中的下一端点地址发送切换指令，USB modem接收切换指令，从mass storage模式切换到应用层模式。
驱动适配模块101具体用于，确定USB modem处于应用层模式时，从USBmodem读取PID、VID，根据读取的PID、VID查询本地预置的modem驱动表USB_MODEM_TABLE，确定所述PID、VID对应的应用层接口驱动，应用层接口与驱动适配，将应用层接口对应的驱动发送给系统驱动模块103；所述modem驱动表USB_MODEM_TABLE包括PID、VID及其对应的应用层接口驱动，同时为该USB modem设置一个标识变量VID_modemtype并保存，所述VID_modemtype用于标识USB modem的型号，即USB modem所属的厂商及制式，其中，VID表示厂商号，VID_modemtype表示此USB modem的制式，例如WCDMA、EVDO或者TD-SCDMA。
应用适配模块102具体用于，收到驱动匹配完成消息后，读取驱动适配模块101中的标识变量VID_modemtype，根据标识变量VID_modemtype确定USBmodem所属的厂商、制式，从而选择与所述USB modem对应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化；所述初始化流程为本地预置，用于读取USB modem应用层的必要信息包括网络类型、是否开启个人标识码(PIN)等。
本发明还提供了一种适配USB modem的方法，如图2所示，具体步骤如下：
步骤201，USB modem接入家庭网关，匹配应用层接口驱动；
若USB modem接入家庭网关，家庭网关连接USB modem的接口向驱动适配模块发送USB modem接入信息，驱动适配模块判断USB modem是否处于mass storage模式，所述mass storage模式下USB modem为光驱或U盘等，所述判断具体过程为：驱动适配模块读取USB modem信息，所述USB modem信息包括VID、PID，设备类型参数、端点信息等，所述设备类型参数指设备不同的模式，所述端点信息指USB接口中各端点的端点地址、端点类型包括输入端点、输出端点、中断端点等；驱动适配模块读取USB modem信息中的设备类型参数，根据USB协议中对设备类型参数的设定确定USB modem的模式，例如，设备类型参数为0，则处于mass storage模块，为1，则处于应用层模式；所述应用层模式为可提供用户操作的模式例如命令行、UI等。
驱动适配模块确定USB modem处于mass storage模式时，需要将massstorage模式切换为应用层模式，所述切换具体过程为：根据USB modem信息中的PID、VID查询本地预置的切换指令表USB_MASS_TABLE，查找与所述PID、VID对应的切换指令，所述切换指令表USB_MASS_TABLE包括PID、VID及其对应的切换指令。驱动适配模块继续根据所述切换指令继续查询本地预置的端点表，确定要发送切换指令的可能的端点地址，所述端点表中包含切换指令及其对应的可能的端点地址，所述可能的端点地址为USB接口的输入端点的地址，将USB modem信息中的端点信息的端点地址与端点表中切换指令对应的端点地址取交集，驱动适配模块向所述交集中的端点地址发送切换指令，回复接收端切换指令的端点对应的地址为正确的端点地址，否则，端点地址错误，向交集中的下一端点地址发送切换指令，USB modem接收切换指令，从mass storage模式切换到应用层模式。
驱动适配模块确定USB modem处于应用层模式时，驱动适配模块读取USBmodem的PID、VID，根据读取的PID、VID查询本地预置的modem驱动表USB_MODEM_TABLE，确定所述PID、VID对应的应用层接口驱动，USBmodem应用层接口与驱动适配，驱动适配模块将USB modem应用层接口驱动发送给系统驱动模块，由系统驱动模块运行USB modem应用层接口对应的驱动，所述USB_MODEM_TABLE包括PID、VID及其对应的应用层接口驱动，然后驱动适配模块为USB modem设置标识变量VID_modemtype并保存在本地，所述VID_modemtype用于标识USB modem的型号，即USB modem所属的厂商及制式，其中，VID表示厂商号，VID_modemtype表示此卡的制式，例如WCDMA、EVDO或TD-SCDMA。
若USB modem没有与家庭网关相连，家庭网关可直接通过自身的RJ45WAN接口与小区的宽带相连，为用户提供连接Internet服务。
步骤202，对USB modem的应用层进行初始化；
应用层驱动适配完成后，驱动适配模块向应用适配模块发送驱动匹配完成消息，应用适配模块读取标识变量VID_modemtype，确定USB modem所属的厂商、制式，从而选择与所述USB modem对应的初始化流程，对USB modem进行初始化，所述初始化流程内置在应用适配模块，用于读取USB modem应用层的必要信息包括网络类型、是否开启PIN等。
步骤203，初始化完成后，根据用户选择进行网络连接或者其他操作。
初始化完成后，应用适配模块将初始化完成消息发送给WAN连接管理模块，所述初始化完成消息中包含USB modem应用层的必要信息，WAN连接管理模块将USB modem应用层的必要信息显示给用户，用户选择连接网络或其他操作，WAN连接管理模块根据用户的选择进行网络连接或执行其他操作。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种适配通用串行总线无线数据卡USB modem的家庭网关，包括：系统驱动模块、广域网WAN连接管理模块，其特征在于，还包括：
驱动适配模块，USB modem接入时用于确定USB modem的模式，匹配USB modem的应用层接口驱动，向应用适配模块发送驱动匹配完成的消息；
应用适配模块，用于根据USB modem的标识变量，选择相应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化，向WAN连接管理模块发送初始化完成的消息，通过WAN连接管理模块进行网络连接，
所述驱动适配模块具体用于，读取USB modem信息，所述USB modem信息包括厂商号VID、产品号PID、设备类型参数、端点信息；根据USB modem信息中的设备类型参数以及USB协议中对设备类型参数的定义，确定USBmodem处于存储设备模式还是应用层模式。
2.根据权利要求1所述的家庭网关，其特征在于，
所述驱动适配模块具体用于，确定USB modem处于存储设备模式，根据PID、VID查询本地预置的切换指令表，查找与所述PID、VID对应的切换指令，根据切换指令进一步查询端点表，查找与所述切换指令对应的端点地址，将所述端点地址与USB modem信息中的端点信息中的端点地址取交集，向所述交集中的端点地址发送切换指令，USB modem接收切换指令，从存储设备模式切换到应用层模式。
3.根据权利要求1或2所述的家庭网关，其特征在于，
所述驱动适配模块具体用于，USB modem处于应用层模式，从USB modem读取其PID、VID，根据读取的PID、VID查询modem驱动表，确定所述USBmodem应用层接口对应的驱动，应用层接口与驱动适配，同时为所述USBmodem设置标识变量，所述标识变量用于标识USB modem的厂商、制式。
4.根据权利要求3所述的家庭网关，其特征在于，
所述应用适配模块具体用于，读取驱动适配模块的标识变量，根据标识变量确定USB modem所属的厂商、制式，选择与所述USB modem相对应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化，所述初始化用于读取USB modem应用层的必要信息。
5.一种适配USB modem的方法，其特征在于，该方法包括：
USB modem接入家庭网关，确定USB modem的模式，适配USB modem的应用层驱动，根据USB modem的标识变量选择相应的初始化流程，对USBmodem的应用层进行初始化，根据用户操作进行网络连接，
所述确定USB modem的模式包括：
读取USB modem信息，所述USB modem信息包括PID、VID、设备类型参数、端点信息，根据设备类型参数以及USB协议对于设备类型参数的规定，确定USB modem处于存储设备模式还是应用层模式。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定USB modem处于存储设备模式之后，该方法进一步包括：
根据PID、VID查询本地预置的切换指令表，查找与所述PID、VID对应的切换指令，根据切换指令进一步查询端点表，查找与所述切换指令对应的端点地址，将所述端点地址与端点信息中的端点地址取交集，向所述交集中的端点地址发送切换指令，USB modem接收切换指令，从存储设备模式切换到应用层模式。
7.根据权利要求5或6所述的方法，所述适配USB modem的应用层驱动包括：
读取USB modem的PID、VID，根据读取的PID、VID查询modem驱动表，确定与所述PID、VID对应的USB modem应用层接口驱动，应用层接口与驱动匹配，为USB modem设置标识变量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据USB modem的标识变量选择相应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化包括：
读取USB modem的标识变量，确定USB modem所属的厂商、制式，选择与所述USB modem对应的初始化流程，对USB modem的应用层进行初始化。
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