CN102231878B - 数据卡启动方法及数据卡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据卡启动方法及数据卡，其方法包括：数据卡上电后，检测启动状态；当启动状态为网卡启动模式时，通过数据卡内部产生的AT命令完成数据卡开机流程；建立与终端的连接；通过在终端上拨号建立与网络的连接。本发明通过设置数据卡的网卡与U盘两种启动模式，在U盘启动模式下，只启动U盘相应模块；在网卡启动模式下，通过数据卡内的AT命令交互，无需安装GUI软件即可使用数据卡上网，兼容多种操作系统；以网卡模式启动时，直接枚举出以太网卡，没有从CDROM到Modem的切换过程，提高了数据卡的启动速度。以太网卡设备不会与U盘设备一起出现，确保USB有限的带宽全部用于数据业务，从而有效提高上网速度。

Description

数据卡启动方法及数据卡

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种无需GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)软件的数据卡启动方法及数据卡。

背景技术

目前，随着3G(3rd-generation，第三代)移动通信网络技术的快速发展，越来越多的用户选择使用无线数据卡上网。数据卡的出现，让人们不受空间和地域的束缚，随时随地的享受宽带数据业务带来的生活乐趣。

鉴于数据卡良好的市场前景，各运营商纷纷推出了各自的数据卡产品，这些产品往往有以下特征：

1、自启动功能：第一次插入电脑时出现一个CDROM(Compact Disc Read-OnlyMemory，只读光盘)供用户安装驱动和相应软件。

2、需要专用的GUI软件：GUI通过向数据卡发送AT命令来实现各种功能，如开机、搜网、拨号上网等。

3、采用Modem(调制解调器)的接口方式，IP数据包通过PPP来承载。

4、具备TF(TransFlash，快闪存储器卡)读卡器功能，用户可以将数据卡作为U盘使用。

将多种功能集成到一个数据卡上，虽然符合市场需求，但是现有的数据卡存在以下缺陷：

1、自启动功能增加了数据卡的启动时间，每次插入数据卡均存在CDROM到Modem(调制解调器)的配置切换过程。

2、必须采用专用的GUI软件才能完成数据卡的开机和上网功能，而数据卡厂商往往只提供windows平台下的GUI软件，因此用户很难在非windows系统的终端上正常使用数据卡，比如对于一些新兴的移动终端设备如苹果公司的IPAD，或者安卓(Andriod)系统的设备，往往很难兼容。

3、在Modem接口方式下，IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)数据通过PPP(Point to Point Protocol，点对点协议)包来承载，效率很低。

4、数据卡集成的U盘功能速度无法和商用U盘媲美，此外U盘使用时还会影响上网速度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种数据卡启动方法及数据卡，旨在提高数据卡对多种操作系统的兼容性。

为了达到上述目的，本发明提出一种数据卡启动方法，包括：

数据卡上电后，检测启动状态；

当所述启动状态为网卡启动模式时，通过数据卡内部产生的AT命令完成数据卡开机流程；

建立与终端的连接；并通过在所述终端上拨号建立与网络的连接。

优选地，还包括：

当所述启动状态为U盘启动模式时，所述数据卡启动U盘功能模块，建立与所述终端的数据传输通道。

优选地，所述通过AT命令完成数据卡开机流程的步骤包括：

数据卡生成AT命令；

解析所述AT命令，并根据所述AT命令调用所述数据卡中相应的开机功能模块。

优选地，所述建立与终端的连接的步骤包括：

通过USB ECM接口向终端发送网卡连接状态命令；

当所述终端根据所述网卡连接状态命令修改所述数据卡的连接状态后，数据卡向所述终端分配局域网IP地址，建立与所述终端的连接。

优选地，所述通过在终端上拨号建立与网络的连接的步骤包括：

数据卡通过在所述终端上拨号进行PDP激活；

当激活成功后，打开获取的数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址；

通过所述局域网IP地址及广域网IP地址，在所述终端与网络之间传输以太网帧承载的IP数据包。

本发明还提出一种数据卡，包括：

检测模块，用于数据卡上电后，检测启动状态；

网卡启动模块，用于当所述启动状态为网卡启动模式时，通过数据卡内部产生的AT命令完成数据卡开机流程；

连接建立模块，用于建立与终端的连接；并通过在所述终端上拨号建立与网络的连接。

优选地，还包括：

U盘启动模块，用于当所述启动状态为U盘启动模式时，所述数据卡启动U盘功能模块，建立与所述终端的数据传输通道。

优选地，所述网卡启动模块包括：

AT命令生成单元，用于生成AT命令；

AT命令解析执行单元，用于解析所述AT命令，并根据所述AT命令调用所述数据卡中相应的开机功能模块。

优选地，所述连接建立模块包括：

网卡状态上报单元，用于通过USB ECM接口向终端发送网卡连接状态命令；

网关单元，包括网关控制子单元，用于当所述终端根据所述网卡连接状态命令修改所述数据卡的连接状态后，向所述终端分配局域网IP地址，建立与所述终端的连接。

优选地，所述网关单元还包括：数据传输子单元；其中：

所述网关控制子单元还用于通过在所述终端上拨号进行PDP激活；当激活成功后，打开获取的数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址；所述数据传输子单元，用于通过所述局域网IP地址及广域网IP地址，在所述终端与网络之间传输以太网帧承载的IP数据包。

本发明提出的一种数据卡启动方法及数据卡，通过设置数据卡的网卡与U盘两种启动模式，在U盘启动模式下，只启动U盘相应模块；在网卡启动模式下，通过数据卡内的AT命令交互，无需安装GUI软件即可使用数据卡上网，能够兼容多种操作系统；而且数据卡以网卡方式启动时，直接枚举出以太网卡，不会出现传统数据卡从CDROM到Modem的切换过程，从而提高了数据卡的启动速度。此外，以太网卡设备不会与U盘设备一起出现，可确保USB有限的带宽全部用于数据业务，从而能有效的提高上网速度。

附图说明

图1是本发明数据卡启动方法一实施例流程示意图；

图2是本发明数据卡启动方法一实施例中通过AT命令完成数据卡开机流程的流程示意图；

图3是本发明数据卡启动方法一实施例中建立与终端的连接的流程示意图；

图4是本发明数据卡启动方法一实施例中通过在终端上拨号建立与网络的连接的流程示意图；

图5是本发明数据卡一实施例结构示意图；

图6是本发明数据卡一实施例中网卡启动模块的结构示意图；

图7是本发明数据卡一实施例中连接建立模块的结构示意图。

为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。

具体实施方式

本发明实施例解决方案主要是：通过设置数据卡的网卡与U盘两种启动模式，在U盘启动模式下，只启动U盘相应模块；在网卡启动模式下，通过数据卡内的AT命令交互，无需安装GUI软件即可使用数据卡上网，以提高数据卡对多种操作系统的兼容性，同时，数据卡以网卡方式启动时，直接枚举出以太网卡，不会出现传统数据卡从CDROM到Modem的切换过程，以提高数据卡的启动速度。此外，以太网卡设备不会与U盘设备一起出现，可确保USB有限的带宽全部用于数据业务，以提高上网速度。

如图1所示，本发明一实施例提出一种数据卡启动方法，包括：

步骤S101，数据卡上电后，检测启动状态；

本实施例中数据卡具有U盘及网卡两种功能，对应有两种启动模式，数据卡外壳上设有一个拨动开关，用户通过拨动开关选择数据卡的启动模式。

数据卡插入终端比如PC机上之前，用户首先根据自己的需求选择拨动开关位置，进而选择启动模式。

数据卡通过USB(Universal Serial BUS，通用串行总线)接口插入终端后，终端对数据卡供电。数据卡开始运行启动代码。在启动代码中，数据卡首先检查用户启动拨动开关的位置状态。位置状态以电平的形式表示，高电平代表以网卡模式启动，低电平代表以U盘模式启动。拨动开关的状态信号连接到数据卡的GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)引脚。数据卡启动的时候，首先读取该GPIO引脚的状态值，如果状态值为0(对应低电平)，则以U盘模式启动；如果状态值为1(对应高电平)，则以网卡模式启动。

步骤S102，当启动状态为网卡启动模式时，通过数据卡内部产生的AT命令完成数据卡开机流程；

步骤S103，建立与终端的连接；并通过在终端上拨号建立与网络的连接。

当数据卡以网卡模式启动时，数据卡与终端之间采用以太网的接口方式连接，在终端的设备管理器中产生一个虚拟网卡设备。该虚拟网卡设备，符合以太网802.3协议，所有应用程序产生的IP数据包通过以太网帧承载。相对于传统的PPP方式，采用以太网帧传输IP数据包，少了数据包的压缩和解析过程，可有效提高上网的速率。同时该虚拟网卡设备符合USB 2.0协议规范，各种操作系统均能够支持该虚拟网卡设备。

以windows Xp操作系统为例，数据卡启动后，在设备管理器中可以查询该虚拟网卡设备的信息，在初始状态下，虚拟网卡的连接状态显示为“未连接”。虚拟网卡符合USBECM(以太网控制模型)规范，兼容USB2.0协议，对于各种操作系统而言，有着很好的兼容性。

需要说明的是，虚拟网卡的状态包括连接状态和速度状态。在初始状态下，虚拟网卡的连接状态显示为“未连接”，在之后数据卡主动修改连接状态后，则显示为“已连接”。当数据卡与网络建立连接后，会显示速度状态比如速度100Mbps。

在数据卡以网卡模式启动时，首先调用网卡启动模块进行自动开机，而无需通过GUI发送AT(Attention)命令。

该网卡启动模块集成有一AT命令生成单元及一AT命令解析执行单元，其中，AT命令生成单元产生数据卡开机需要的所有AT命令，如开射频、SIM(SubscriberIdentification Module，用户身分识别)卡初始化、搜网、小区驻留等。并且将这些AT命令依次发送到AT命令解析执行单元。在数据卡中集成AT命令生成单元的另一个优点，则是屏蔽了各个运营商之间AT命令集的差异。有些终端设备厂商，如MID(Mobile InternetDevices，移动互联网设备)设备厂商，为了同时支持多个运营商的产品，在终端中往往集成了多套AT命令集，一旦运营商更新AT命令后，往往MID终端和数据卡的AT命令交互就会出现问题，造成两者无法兼容。

AT命令生成单元的作用相当于传统数据卡上的GUI软件，可以与AT命令解析执行单元完成AT命令的交互，从而完成开机流程。

AT命令解析执行单元负责处理来自AT命令生成单元的AT命令，并转换为具体的操作命令，控制数据卡软硬件协同工作。

具体地，AT命令解析执行单元收到AT命令后，调用不同的软硬件模块进行相应处理，如收到AT+CFUN＝1命令，则打开射频开关。AT命令处理完毕后，AT命令解析执行单元将处理结果返回给AT命令生成单元，以便其产生下一条AT命令。

因此，数据卡无需通过GUI发送AT命令，而通过网卡启动模块，即能完成开机的功能。

虚拟网卡设备进行上网前，首先进行拨号。虚拟网卡对操作系统而言，相当于真实的物理网卡，通过接收用户输入的相应命令，在操作系统上创建一个网络连接，即可完成拨号。由于采用了标准的网卡接口，因此无需额外的GUI软件，即能完成数据卡的拨号功能。

数据卡开机流程全部进行完毕后，数据卡即可进行拨号操作。此时，数据卡通过USB ECM接口向终端发送一条修改连接状态的命令，通知终端驱动将虚拟数据卡的连接状态修改为“已连接上”。以windows系统为例，此时主机将发起DHCP(Dynamic HostConfiguration Protocol，动态主机配置协议)协商，DHCP协商完成后，终端的系统托盘中出现一个已连接的虚拟网卡设备，并获得DHCP主机分配的局域网IP地址。

虚拟网卡设备处于连接状态后，数据卡通过接收用户的拨号命令进行拨号操作。拨号方法与现有的ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路)类似，新建一个宽带连接即可进行拨号。拨号使用PPPOE(Point-to-Point Protocol OverEthernet，以太网上点对点协议)协议。在拨号的过程中，数据卡进行PDP(Packet DataProtocol，分组数据协议)激活，激活成功后，数据卡打开数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址。

拨号连接完成后，数据卡即可接收用户输入的相应命令，通过虚拟网卡进行上网。

另外，数据卡以网卡模式启动时，直接枚举出以太网卡，不会出现传统数据卡从CDROM到Modem的切换过程，从而提高了数据卡的启动速度。此外，以太网卡设备不会与U盘设备一起出现，可确保USB有限的带宽全部用于数据业务，从而能有效的提高上网速度。

步骤S104，当启动状态为U盘启动模式时，数据卡启动U盘功能模块，建立与终端的数据传输通道。

当数据卡以U盘模式启动时，在终端的设备管理器中产生一个CDROM设备和一个可移动磁盘设备。CDROM中包含厂商提供的驱动软件；可移动磁盘设备相当于一个TF卡读卡器，提供U盘存储的功能。

具体地，数据卡以U盘模式启动时，在其初始化过程中，只打开与U盘相关的软硬件模块，不进行搜网、小区驻留等操作，以提高启动速度、降低功耗以及提高传输性能。其中，U盘模式下可以枚举多种逻辑设备，以CDROM和TF卡读卡器为例，则需打开NAND FLASH(资料储存型闪存)模块以及SD(Secure Digital Card，安全数码卡)模块。

上述初始化过程的精简，提高了数据卡的启动速度；关闭与U盘无关的硬件模块，如射频模块，可以有效降低整机功耗；关闭与U盘无关的软件模块，可以保证U盘在进行数据存储时不受干扰。

U盘模式启动成功后，数据卡即可接收用户输入的相应命令操作CDROM以及TF卡读卡器。由于此时USB接口没有上网数据占用带宽，因此U盘速度可以达到现有的U盘水平。

如图2所示，上述步骤S102中通过AT命令完成数据卡开机流程的步骤包括：

步骤S1021，数据卡生成AT命令；

步骤S1022，解析AT命令，并根据AT命令调用数据卡中相应的开机功能模块。

如图3所示，上述步骤S103中建立与终端的连接的步骤包括：

步骤S1031，数据卡通过USB ECM接口向终端发送网卡连接状态命令；

步骤S1032，当终端根据网卡连接状态命令修改数据卡的连接状态后，数据卡向终端分配局域网IP地址，建立与终端的连接。

如图4所示，上述步骤S103中通过在终端上拨号建立与网络的连接的步骤包括：

步骤S1033，数据卡通过在终端上拨号进行PDP激活；

步骤S1034，当激活成功后，打开获取的数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址；

步骤S1035，通过局域网IP地址及广域网IP地址，在终端与网络之间传输以太网帧承载的IP数据包。

当数据卡与终端及网络建立连接后，终端即可通过数据卡与网络之间进行数据传输。

其中：数据卡与终端(如PC机)之间采用虚拟以太网卡的连接方式。终端相当于客户端，数据卡则相当于一个网关设备。

为了模拟网关功能，数据卡内部集成有一“虚拟网关模块”，“虚拟网关模块”内部又集成有802.3模块、ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)模块、DHCP模块以及PPPOE模块。802.3模块用于从USB接口收发以太网帧格式数据包，并转换为IP数据包，与上层模块交互；ARP模块用于客户端查询IP地址对应的MAC(Medium/MediaAccessControl，介质访问控制)地址；DHCP模块用于给客户端分配IP地址，其中IP地址为局域网IP，如：网关IP为192.168.0.1，客户端IP地址可以分配为192.168.0.2；PPPOE模块用于处理用户拨号上网功能，拨号过程中PPPOE模块进而会调用PDP模块，完成PDP数据的激活，获得网络侧分配的IP地址，该IP地址为广域网IP。

终端产生的数据包均需要通过网关设备，才能发送到外部的网络，此处称为数据上行；反之，外部网路的数据也需要通过网关设备才能发送给终端，此处称为下载。以上行数据为例，其流程如下：

1、用户在上网过程中，会产生大量的上行数据，如发送EMAIL时，会产生上行数据包；

2、上行数据包属于应用层数据，经过TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)协议栈后被均封装成IP数据包。IP数据包中，源地址为“虚拟网关模块”，在DHCP过程中分配给客户端的局域网IP，如192.168.0.2，目的地址为广域网实际IP地址；

3、IP数据封装好后，发送给虚拟网卡驱动程序。虚拟网卡驱动负责将IP打包成以太网帧，符合802.3以太网协议规范。同样，以太网帧头中的源MAC地址由虚拟网卡驱动设备指定，目的MAC地址即网关MAC地址，事先通过ARP协议获取；

4、虚拟网卡驱动组完以太网帧后，将其通过USB口发送到数据卡上。数据在USB电缆上的传输格式符合USB ECM规范；

5、数据卡虚拟网关模块收到以太网帧后，提取出IP数据包。由于IP数据包的源地址为客户端的局域网IP地址，即192.168.0.2，因此需要在发送到真实网络前，替换成拨号过程中网络侧分配的广域网IP地址。此替换过程体现了虚拟网关设备的路由功能；

6、将处理完的上行数据，通过数据卡的射频天线，发送给网络侧。完成数据的上行。

另外，数据的下载过程与上行过程类似，在此不再赘述。

本实施例在U盘启动模式下，只启动U盘相应模块；在网卡启动模式下，通过数据卡内的AT命令交互，无需安装GUI软件即可使用数据卡上网，能够兼容多种操作系统；而且数据卡以网卡方式启动时，直接枚举出以太网卡，不会出现传统数据卡从CDROM到Modem的切换过程，从而提高了数据卡的启动速度。此外，以太网卡设备不会与U盘设备一起出现，可确保USB有限的带宽全部用于数据业务，从而能有效的提高上网速度。

如图5所示，本发明一实施例提出一种数据卡，包括：检测模块601、网卡启动模块602、连接建立模块603以及U盘启动模块604，其中：

检测模块601，用于数据卡上电后，检测启动状态；

网卡启动模块602，用于当启动状态为网卡启动模式时，通过数据卡内部产生的AT命令完成数据卡开机流程；

连接建立模块603，用于建立与终端的连接；并通过在终端上拨号建立与网络的连接。

U盘启动模块604，用于当启动状态为U盘启动模式时，数据卡启动U盘功能模块，建立与终端的数据传输通道。

本实施例中数据卡具有U盘及网卡两种功能，对应有两种启动模式，数据卡外壳上设有一个拨动开关，用户通过拨动开关选择数据卡的启动模式。

数据卡通过USB接口插入终端比如PC机上前，用户首先根据自己的需求选择拨动开关位置，进而选择启动模式。

数据卡通过USB接口插入终端后，终端对数据卡供电。数据卡开始运行启动代码。在启动代码中，数据卡首先检查用户启动拨动开关的位置状态。位置状态以电平的形式表示，高电平代表以网卡模式启动，低电平代表以U盘模式启动。拨动开关的状态信号连接到数据卡的GPIO引脚。数据卡启动的时候，首先读取该GPIO引脚的状态值，如果状态值为0(对应低电平)，则以U盘模式启动；如果状态值为1(对应高电平)，则以网卡模式启动。

当数据卡以网卡模式启动时，数据卡与终端之间采用以太网的接口方式连接，在终端的设备管理器中产生一个虚拟网卡设备。该虚拟网卡设备，符合以太网802.3协议，所有应用程序产生的IP数据包通过以太网帧承载。相对于传统的PPP方式，采用以太网帧传输IP数据包，少了数据包的压缩和解析过程，可有效提高上网速率。同时，该虚拟网卡设备符合USB 2.0协议规范，各种操作系统均能够支持该网卡设备。

以windows Xp操作系统为例，数据卡启动后，在设备管理器中可查询该虚拟网卡设备的信息，在初始状态下，虚拟网卡的连接状态显示为“未连接”。虚拟网卡符合USB ECM规范，兼容USB2.0协议，对于各种操作系统而言，有着非常好的兼容性。

在数据卡以网卡模式启动时，首先调用网卡启动模块进行自动开机，无需通过GUI发送AT命令。

该网卡启动模块集成有一AT命令生成单元及一AT命令解析执行单元，其中，AT命令生成单元产生数据卡开机需要的所有AT命令，如开射频、SIM卡初始化、搜网、小区驻留等。并且将这些AT命令依次发送到AT命令解析执行单元。在数据卡中集成AT命令生成单元的另一个优点，则是屏蔽了各个运营商之间AT命令集的差异。某些终端设备厂商，如MID(Mobile Internet Devices，移动互联网设备)设备厂商，为了同时支持多个运营商的产品，在终端中往往集成了多套AT命令集，一旦运营商更新AT命令后，往往MID终端和数据卡的AT命令交互就会出现问题，造成两者无法兼容。

AT命令生成单元的作用相当于传统数据卡上的GUI软件，可以与AT命令解析执行单元完成AT命令的交互，从而完成开机流程。

AT命令解析执行单元负责处理来自AT命令生成单元的AT命令，并转换为具体的操作命令，控制数据卡软硬件协同工作。

具体地，AT命令解析执行单元收到AT命令后，调用不同的软硬件模块进行相应处理，如收到AT+CFUN＝1命令，则打开射频开关。AT命令处理完毕后，AT命令解析执行单元将处理结果返回给“AT命令发生器”，以便其产生下一条AT命令。

因此，数据卡无需通过GUI发送AT命令，而通过网卡启动模块即能完成开机的功能。

虚拟网卡设备进行上网前，首先进行拨号。虚拟网卡对操作系统而言，相当于真实的物理网卡，通过接收用户输入的相应命令，在操作系统上创建一个网络连接，即可完成拨号。由于采用了标准的网卡接口，因此无需额外的GUI软件，即能完成数据卡的拨号功能。

数据卡开机流程全部进行完毕后，数据卡即可进行拨号操作。此时，数据卡通过USB ECM接口向终端发送一条修改连接状态的命令，通知终端驱动将虚拟数据卡的连接状态修改为“已连接上”。以windows系统为例，此时主机将发起DHCP协商，DHCP协商完成后，终端的系统托盘中出现一个已连接的虚拟网卡设备，并获得DHCP主机分配的局域网IP地址。

虚拟网卡设备处于连接状态后，数据卡通过接收用户的拨号命令进行拨号操作。拨号方法与现有的ADSL类似，新建一个宽带连接即可进行拨号。具体通过PPPOE协议进行拨号。在拨号的过程中，数据卡将进行PDP激活，激活成功后，数据卡打开数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址。

拨号连接完成后，数据卡即可接收用户的各种输入命令，通过虚拟网卡进行上网。

另外，数据卡以网卡模式启动时，直接枚举出以太网卡，不会出现传统数据卡从CDROM到Modem的切换过程，从而提高了数据卡的启动速度。此外，以太网卡设备不会与U盘设备一起出现，可确保USB有限的带宽全部用于数据业务，从而能有效提高上网速度。

当数据卡以U盘方式启动时，在终端的设备管理器中产生一个CDROM设备和一个可移动磁盘设备。CDROM中包含厂商提供的驱动软件；可移动磁盘设备相当于一个TF卡读卡器，提供U盘存储的功能。

具体地，数据卡以U盘模式启动时，在其初始化过程中，只打开与U盘相关的软硬件模块，不进行搜网、小区驻留等操作，以提高启动速度、降低功耗以及提高传输性能。其中，U盘模式下可以枚举多种逻辑设备，以CDROM和TF卡读卡器为例，则需打开NAND FLASH模块以及SD模块。

上述初始化过程的精简，提高了数据卡启动速度；关闭与U盘无关的硬件模块，如射频模块，可有效降低整机功耗；关闭与U盘无关的软件模块，可保证U盘在进行数据存储时不受干扰。

U盘模式启动成功后，数据卡即可接收用户输入的相应命令操作CDROM以及TF卡读卡器。由于此时USB接口没有上网数据占用带宽，因此U盘速度可以达到现有U盘的水平。

如图6所示，网卡启动模块602包括：AT命令生成单元6021及AT命令解析执行单元6022，其中：

AT命令生成单元6021，用于生成AT命令；

AT命令解析执行单元6022，用于解析AT命令，并根据AT命令调用数据卡中相应的开机功能模块。

如图7所示，连接建立模块603包括：网卡状态上报6031、网关单元6032；其中：网关单元6032包括：网关控制子单元60321及数据传输子单元60322；

网卡状态上报6031，用于通过USB ECM接口向终端发送修改连接状态命令；

网关控制子单元60321，用于当终端根据网卡连接状态命令修改数据卡的连接状态后，向终端分配局域网IP地址，建立与终端的连接；通过在终端上拨号进行PDP激活；当激活成功后，打开获取的数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址；

数据传输子单元60322，用于通过局域网IP地址及广域网IP地址，在终端与网络之间传输以太网帧承载的IP数据包。

在本实施例中，当数据卡与终端及网络建立连接后，终端即可通过数据卡与网络之间进行数据传输。

其中：数据卡与终端(如PC机)之间采用虚拟以太网卡的连接方式。终端相当于客户端，数据卡则相当于一个网关设备。

为了模拟网关功能，数据卡内部集成有一“虚拟网关模块”，“虚拟网关模块”内部又集成有802.3模块、AR(ARP，地址解析协议)P模块、DHCP模块以及PPPOE模块。802.3模块用于从USB接口收发以太网帧格式数据包，并转换为IP数据包，与上层模块交互；ARP模块用于客户端查询IP地址对应的MAC地址；DHCP模块用于给客户端分配IP地址，其中IP地址为局域网IP，如：网关IP为192.168.0.1，客户端IP地址可以分配为192.168.0.2；PPPOE模块用于处理用户拨号上网功能，拨号过程中PPPOE模块进而会调用PDP模块，完成PDP数据的激活，获得网络侧分配的IP地址，该IP地址为广域网IP。

终端产生的数据包均需要通过网关设备，才能发送到外部的网络，此处称为数据上行；反之，外部网路的数据也需要通过网关设备才能发送给终端，此处称为下载。

关于上行数据的传输流程，请参加上述实施例描述的内容，数据的下载过程与上行过程类似，在此均不作详述。

本发明实施例数据卡启动方法及数据卡，通过设置数据卡的网卡与U盘两种启动模式，在U盘启动模式下，只启动U盘相应模块；在网卡启动模式下，通过数据卡内的AI命令交互，无需安装GUI软件即可使用数据卡上网，能够兼容多种操作系统；而且数据卡以网卡方式启动时，直接枚举出以太网卡，不会出现传统数据卡从CDROM到Modem的切换过程，从而提高了数据卡的启动速度。此外，以太网卡设备不会与U盘设备一起出现，可确保USB有限的带宽全部用于数据业务，从而能有效的提高上网速度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种数据卡启动方法，其特征在于，包括：

数据卡上电后，检测启动状态；

当所述启动状态为网卡启动模式时，通过数据卡内部产生的AT命令完成数据卡开机流程；

建立与终端的连接；并通过在所述终端上拨号建立与网络的连接；

所述通过AT命令完成数据卡开机流程的步骤包括：

数据卡生成AT命令；

解析所述AT命令，并根据所述AT命令调用所述数据卡中相应的开机功能模块；

当所述启动状态为U盘启动模式时，所述数据卡启动U盘功能模块，关闭与U盘无关的硬件模块和软件模块，建立与所述终端的数据传输通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立与终端的连接的步骤包括：

通过通用串行总线USB以太网控制模型ECM接口向终端发送网卡连接状态命令；

当所述终端根据所述网卡连接状态命令修改所述数据卡的连接状态后，数据卡向所述终端分配局域网IP地址，建立与所述终端的连接。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过在终端上拨号建立与网络的连接的步骤包括：

数据卡通过在所述终端上拨号进行分组数据协议PDP激活；

当激活成功后，打开获取的数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址；

通过所述局域网IP地址及广域网IP地址，在所述终端与网络之间传输以太网帧承载的IP数据包。

4.一种数据卡，其特征在于，包括：

检测模块，用于数据卡上电后，检测启动状态；

网卡启动模块，用于当所述启动状态为网卡启动模式时，通过数据卡内部产生的AT命令完成数据卡开机流程；

连接建立模块，用于建立与终端的连接；并通过在所述终端上拨号建立与网络的连接；

所述网卡启动模块包括：

AT命令生成单元，用于生成AT命令；

AT命令解析执行单元，用于解析所述AT命令，并根据所述AT命令调用所述数据卡中相应的开机功能模块；

所述数据卡还包括U盘启动模块，用于当所述启动状态为U盘启动模式时，所述数据卡启动U盘功能模块，关闭与U盘无关的硬件模块和软件模块，建立与所述终端的数据传输通道。

5.根据权利要求4所述的数据卡，其特征在于，所述连接建立模块包括：

网卡状态上报单元，用于通过USB ECM接口向终端发送网卡连接状态命令；

网关单元，包括网关控制子单元，用于当所述终端根据所述网卡连接状态命令修改所述数据卡的连接状态后，向所述终端分配局域网IP地址，建立与所述终端的连接。

6.根据权利要求5所述的数据卡，其特征在于，所述网关单元还包括：数据传输子单元；其中：

所述网关控制子单元还用于通过在所述终端上拨号进行PDP激活；当激活成功后，打开获取的数据传输通道并获得网络分配的广域网IP地址；所述数据传输子单元，用于通过所述局域网IP地址及广域网IP地址，在所述终端与网络之间传输以太网帧承载的IP数据包。