CN103517334A - 应用处理芯片、智能手机系统及网络接入方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用处理芯片、智能手机系统及网络接入方法，其中应用处理芯片包括IPv6单栈应用程序、用于对所述IPv6单栈应用程序的数据包进行TCP/UDP协议封装的套接字应用程序接口和用于与基带处理芯片进行数据通信的通用串行总线驱动器，其特征在于，还包括：IPv6协议栈模块，用于对IPv6数据包进行IPv6协议封装；IPv6地址配置和管理模块，用于IPv6地址的申请、网络侧分配的IPv6地址的配置以及IPv6会话管理；PPPv6封装模块，用于对IPv6协议封装后的数据包进行PPP协议封装。本发明能够通过对智能手机系统中的AP芯片进行软件升级，以及修改BP芯片模式的方式实现IPv6功能，使智能手机系统不再依赖于支持IPv6处理能力的BP芯片。

Description

应用处理芯片、智能手机系统及网络接入方法

技术领域

本发明涉及移动终端技术，尤其涉及一种应用处理芯片、智能手机系统及网络接入方法。

背景技术

随着移动终端技术的发展，智能手机已经被人们广泛的接受和应用。智能手机系统中都具有应用处理（Application Processor，简称AP）芯片和基带处理（Baseband Processor，简称BP）芯片，其中带有IPv6功能智能手机的传统系统架构参见图1。对于智能手机传统的系统架构来说，如果希望实现IPv6功能，需要在AP芯片和BP芯片中均实现IPv6模块和接口，并在BP芯片内设置IP路由/桥接（IPRouting/Bridging）模块和包括有IPv6控制协议（IPv6 ControlProtocol，简称IPv6CP）的PPPv6（即PPP for IPv6）模块，以及IPv6地址配置和管理等模块和接口。

传统架构带有IPv6功能的智能手机在进行网络接入时，需要BP芯片与网络侧的分组数据服务节点（Packet Data Serving Node，简称PDSN）进行PPP协商，以获得IPv6地址和建立IPv6会话，BP芯片还会将AP芯片打成的IPv6数据包进行拆包检测、过滤，然后重新打包，并进行PPP封装，最后通过BP侧的无线空口传送给网络侧的基站控制器/分组控制功能（BSC/PCF），再由BSC/PCF传给PDSN。在这个过程中，AP侧与网络侧PDSN之间的数据是非透明传输，这个数据在各网元中的处理过程参见图2。可以看到，对于传统架构的智能手机来说，IPv6功能的实现严重依赖于BP芯片。

目前市面上已有的一些智能手机中均没有可以支持IPv6处理能力的BP芯片，这些智能手机如果不进行较大程度的硬件改造，包括更换BP芯片等则无法实现IPv6功能，因此在经济性上受到很大的限制，而且回收回来做硬件改造和软件升级成本高，工作量巨大，也给用户遭成极大得使用不便。

发明内容

本发明的目的是提出一种应用处理芯片、智能手机系统及网络接入方法，能够通过对智能手机系统中的应用处理芯片进行软件升级和修改基带处理芯片模式的方式实现IPv6功能，使智能手机系统不依赖于基带处理芯片来支持IPv6处理能力。

为实现上述目的，本发明提供了一种应用处理芯片，包括IPv6单栈应用程序、用于对所述IPv6单栈应用程序的数据包进行传输控制协议/用户数据报协议（TCP/UDP）协议封装的套接字应用程序接口（Socket API）和用于与基带处理芯片进行数据通信的通用串行总线驱动器（USB driver），还包括：

IPv6协议栈模块，用于对IPv6数据包进行IPv6协议封装；

IPv6地址配置和管理模块，用于IPv6地址的申请、网络侧分配的IPv6地址的配置以及IPv6会话管理；

PPPv6封装模块，用于对IPv6协议封装后的数据包进行PPP协议封装。

进一步的，还包括：

IPv4单栈应用程序和IPv4/v6双栈应用程序；

IPv4协议栈模块，用于对IPv4数据包进行IPv4协议封装；

PPPv4封装模块，用于对IPv4协议封装后的数据包进行PPP协议封装。

为实现上述目的，本发明提供了一种实现IPv6功能的智能手机系统，包括前述的应用处理芯片，其中还包括：

基带处理芯片，设置为中继模式，用于与无线接入网设备建立无线空口连接，以及以端到端方式透明传输所述应用处理芯片和核心网设备之间的数据包。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于前述的实现IPv6功能的智能手机系统的网络接入方法，包括：

所述智能手机系统的基带处理芯片与无线接入网设备建立无线空口连接；

所述智能手机系统的应用处理芯片对申请指令进行IPv6协议封装和PPP协议封装，并通过设置为中继模式的所述基带处理芯片透传给核心网设备进行PPP协商；

在所述PPP协商完成后，所述应用处理芯片从核心网设备获得分配的IPv6地址，并与核心网设备建立IPv6会话；

在所述应用处理芯片与核心网设备建立IPv6会话之后，所述基带处理芯片通过所述无线空口连接将所述应用处理芯片所封装的PPP数据包传送给核心网设备。

进一步的，所述智能手机系统的应用处理芯片对申请指令进行IPv6协议封装和PPP协议封装的操作具体包括：

所述应用处理芯片的IPv6地址配置和管理模块生成申请指令，并经所述应用处理芯片的IPv6协议栈模块对申请指令进行IPv6协议封装；

所述应用处理芯片的PPPv6封装模块对IPv6协议封装后的申请指令进行PPP协议封装。

进一步的，在所述智能手机系统的基带处理芯片与无线接入网设备建立无线空口连接之前，还包括：

所述应用处理芯片通过AT命令将所述基带处理设置为中继模式。

进一步的，所述基带处理芯片通过所述无线空口连接将所述应用处理芯片所封装的PPP数据包传送给核心网设备的操作具体包括：

所述IPv6协议栈模块将IPv6应用程序的数据打包成IPv6数据包；

所述PPPv6封装模块对该IPv6数据包进行PPP协议封装，并通过所述应用处理芯片的通用串行总线驱动器将封装后的PPP数据包发送给所述基带处理芯片；

所述基带处理芯片将所述PPP数据包透传给核心网设备。

基于上述技术方案，本发明在AP芯片中实现了IPv6协议的封装、IPv6地址申请和配置、IPv6会话管理以及PPP协议封装等功能，相应的BP芯片只需承担透传的功能就可以使智能手机系统实现IPv6功能，不依赖于支持IPv6处理能力的BP芯片，而AP芯片可在现有的IPv4终端上通过软件升级，进而实现现有IPv4终端的IPv6快速改造，改造成本低，且相比于采用支持IPv6处理能力的BP芯片的智能手机系统，数据包的处理过程被简化，提高了数据传输效率和IPv6智能手机系统的整体性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为支持IPv6功能的传统智能手机系统的内部模块架构图。

图2为图1所示智能手机系统的数据在传输过程中封装/解封装处理的过程示意图。

图3为本发明实现IPv6功能的智能手机系统的一实施例的内部模块架构图。

图4为图3实施例的数据在传输过程中封装/解封装处理的过程示意图。

图5为本发明基于实现IPv6功能的智能手机系统的网络接入方法的一实施例的流程示意图。

图6为本发明基于实现IPv6功能的智能手机系统的网络接入方法的另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图3所示，为本发明实现IPv6功能的智能手机系统的一实施例的内部模块架构图。在本实施例的智能手机系统中，包括AP芯片和BP芯片，其中AP芯片包括IPv6单栈应用程序（即IPv6应用）、套接字应用程序接口（即Socket API）和通用串行总线驱动器（即USB驱动），其中IPv6单栈应用程序是指基于IPv6协议栈的单栈应用程序，Socket API用于对该IPv6单栈应用程序的数据包进行TCP/UDP协议封装（包括了图中TCP/UDP模块对应的功能），USB驱动用于与BP芯片进行数据通信。

在AP芯片中还包括了IPv6协议栈模块、IPv6地址配置和管理模块和PPPv6(即PPP for IPv6)封装模块。其中，IPv6协议栈模块负责对IPv6数据包进行IPv6协议封装。IPv6地址配置和管理模块负责IPv6地址的申请、网络侧分配的IPv6地址的配置以及IPv6会话管理。PPPv6封装模块负责对IPv6协议封装后的数据包进行PPP协议（Pointto Point Protocol，点对点协议）封装，在PPPv6的协议簇还包括网络控制协议IPv6CP。

BP芯片可以与无线接入网设备（例如3G EVDO系统中的基站控制器BSC或分组控制功能PCF等）建立无线空口连接，以及以端到端方式透明传输AP芯片和核心网设备（例如3G EVDO系统中的分组数据服务节点PDSN等）之间的数据包。BP芯片包括CDMA/EVDO空中接口和用来与AP芯片通信的USB驱动。BP芯片在智能手机系统进行基于IPv6协议的数据传输时，被设定成中继模式。

在图4中可以看到数据在传输过程中封装/解封装处理的过程，智能手机系统（Smart phone）的AP芯片的应用程序中的数据依次经过TCP/UDP协议、IPv6协议、PPP协议，在通过USB驱动器发送到BP芯片，再经过CDMA/EVDO接口透传给BSC/PCF，再由BSC/PCF发送给PDSN，在智能手机系统的AP芯片与PDSN之间实现了端到端数据包的透明传输，实现了IPv6通信。

本发明的AP芯片可以在现有的执行IPv4功能的AP芯片的基础上进行软件升级，如图3所示，在本发明的AP芯片实施例中还包括有IPv4单栈应用程序和IPv4/v6双栈应用程序；IPv4协议栈模块，用于对IPv4数据包进行IPv4协议封装；PPPv4(即PPP for IPv4)封装模块，用于对IPv4协议封装后的数据包进行PPP协议封装。PPPv4的协议簇中还包括有网络控制协议IPCP。这种对AP芯片上所作的软件上的更新对BP芯片没有要求其具有IPv6处理能力，因此不必依赖于BP芯片的IPv6功能。

从另一方面看，带有IPv6功能的传统智能手机系统架构中的AP芯片和BP芯片均参与IPv6功能的处理，需要AP芯片对数据进行IPv6封装，再在BP芯片中进行拆包和重新的IPv6封装，相比之下，本发明智能手机系统中仅需AP芯片进行IPv6封装，BP芯片不需要进行IPv6拆包和封装处理，因此提高了数据处理效率和智能手机系统的性能。

采用AP芯片软件升级的手机智能系统可以利用刷机方式对现有的IPv4终端进行IPv6功能的快速改造，因此操作便利，且不需要更换BP芯片，成本较低。

如图5所示，为本发明基于实现IPv6功能的智能手机系统的网络接入方法的一实施例的流程示意图。在本实施例中，基于前面介绍的智能手机系统的网络接入流程包括：

步骤101、智能手机系统的BP芯片与无线接入网设备建立无线空口连接；

步骤102、所述智能手机系统的AP芯片对申请指令进行IPv6协议封装和PPP协议封装，并通过设置为中继模式的所述BP芯片透传给核心网设备进行PPP协商；

步骤103、在PPP协商完成后，AP芯片从核心网设备获得分配的IPv6地址，并与核心网设备建立IPv6会话；

步骤104、在AP芯片与核心网设备建立IPv6会话之后，BP芯片通过无线空口连接将AP芯片所封装的PPP数据包传送给核心网设备。

在本实施例中，AP芯片对申请指令进行IPv6协议封装和PPP协议封装的操作可以具体包括：AP芯片的IPv6地址配置和管理模块生成申请指令，并经AP芯片的IPv6协议栈模块对申请指令进行IPv6协议封装，然后AP芯片的PPPv6（即PPP for IPv6）封装模块对IPv6协议封装后的申请指令进行PPP协议封装。

在本实施例中，无线接入网设备可以为BSC或PCF，核心网设备可以为PDSN。

如图6所示，为本发明基于智能手机系统的网络接入方法的另一实施例的流程示意图。与上一实施例相比，在步骤101之前还可以包括步骤100，即AP芯片通过AT命令将BP设置为中继模式（Relay）。在这种中继模式下，BP芯片不会对AP芯片发送的数据包进行任何处理，而是直接通过空中接口透传给核心网设备。

在另一个实施例中，步骤104还可以进一步具体为：

步骤201、AP芯片的IPv6协议栈模块将IPv6应用程序的数据打包成IPv6数据包；

步骤202、AP芯片的PPPv6封装模块对该IPv6数据包进行PPP协议封装，并通过USB驱动将封装后的PPP数据包发送给BP芯片；

步骤203、BP芯片将该PPP数据包透传给核心网设备。

从上述网络接入方法的实施例可以看到，AP芯片承担了IPv6封装、PPP封装等工作，BP芯片只需设置成可以透传数据的中继模式即可，而不参与数据包的解包和封装工作，从而相比于现有的手机智能系统的网络接入过程和数据传输过程更具效率。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种应用处理芯片，包括IPv6单栈应用程序、用于对所述IPv6单栈应用程序的数据包进行TCP/UDP协议封装的套接字应用程序接口和用于与基带处理芯片进行数据通信的通用串行总线驱动器，其特征在于，还包括：

IPv6协议栈模块，用于对IPv6数据包进行IPv6协议封装；

IPv6地址配置和管理模块，用于IPv6地址的申请、网络侧分配的IPv6地址的配置以及IPv6会话管理；

PPPv6封装模块，用于对IPv6协议封装后的数据包进行PPP协议封装。

2.根据权利要求1所述的应用处理芯片，其特征在于，还包括：

IPv4单栈应用程序和IPv4/v6双栈应用程序；

IPv4协议栈模块，用于对IPv4数据包进行IPv4协议封装；

PPPv4封装模块，用于对IPv4协议封装后的数据包进行PPP协议封装。

3.一种实现IPv6功能的智能手机系统，包括权利要求1或2所述的应用处理芯片，其特征在于，还包括：

基带处理芯片，设置为中继模式，用于与无线接入网设备建立无线空口连接，以及以端到端方式透明传输所述应用处理芯片和核心网设备之间的数据包。

4.一种基于权利要求3所述的实现IPv6功能的智能手机系统的网络接入方法，其特征在于，包括：

所述智能手机系统的基带处理芯片与无线接入网设备建立无线空口连接；

所述智能手机系统的应用处理芯片对申请指令进行IPv6协议封装和PPP协议封装，并通过设置为中继模式的所述基带处理芯片透传给核心网设备进行PPP协商；

在所述PPP协商完成后，所述应用处理芯片从核心网设备获得分配的IPv6地址，并与核心网设备建立IPv6会话；

在所述应用处理芯片与核心网设备建立IPv6会话之后，所述基带处理芯片通过所述无线空口连接将所述应用处理芯片所封装的PPP数据包传送给核心网设备。

5.根据权利要求4所述的网络接入方法，其特征在于，所述智能手机系统的应用处理芯片对申请指令进行IPv6协议封装和PPP协议封装的操作具体包括：

所述应用处理芯片的IPv6地址配置和管理模块生成申请指令，并经所述应用处理芯片的IPv6协议栈模块对申请指令进行IPv6协议封装；

所述应用处理芯片的PPPv6封装模块对IPv6协议封装后的申请指令进行PPP协议封装。

6.根据权利要求4所述的网络接入方法，其特征在于，在所述智能手机系统的基带处理芯片与无线接入网设备建立无线空口连接之前，还包括：

所述应用处理芯片通过AT命令将所述基带处理设置为中继模式。

7.根据权利要求5所述的网络接入方法，其特征在于，所述基带处理芯片通过所述无线空口连接将所述应用处理芯片所封装的PPP数据包传送给核心网设备的操作具体包括：

所述IPv6协议栈模块将IPv6应用程序的数据打包成IPv6数据包；

所述PPPv6封装模块对该IPv6数据包进行PPP协议封装，并通过所述应用处理芯片的通用串行总线驱动器将封装后的PPP数据包发送给所述基带处理芯片；

所述基带处理芯片将所述PPP数据包透传给核心网设备。

Images