CN104053250B - 一种基于Android的多PDP数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于Android的多PDP数据传输方法,用于供至少一应用程序对多个PDP设备作数据传输,所述方法包括:判断APN是否激活,若未激活,则激活APN以建立主PDP数据连接;若已激活,则在已经激活的APN的主PDP数据连接以外建立对应多个PDP设备的从PDP数据连接;挂接多个PDP设备至Android系统中的通信协议栈;应用程序建立与通信协议栈间的Socket;将Socket绑定至通信协议栈下应用程序需传输的PDP设备,以进行数据传输,如此,能全面支持多PDP数据连接,更主动有效管理PDP数据连接情况,省去路由选择使传输更加高效,带宽利用充分,断开空闲设备节省网络资源。

Description

一种基于Android的多PDP数据传输方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种基于Android的多PDP数据传输方法。
背景技术
现有Android系统只支持单PDP(Packet Data Protoco1,分组数据协议)数据传输,而基带通信系统支持多PDP数据传输,导致目前系统无法充分发挥基带通信系统所提供的数据传输能力,无法获得更快的数据传输率。对于单PDP数据传输,当上层应用需要使用不同的APN进行数据业务时,只能中断先前的APN(Access Point Name,接入点)下的PDP数据连接,重新激活新的APN,在新的APN下建立PDP数据连接,这样会导致使用先前APN的应用中数据传输出现中断,只能等到新的APN下的PDP数据传输结束后,才能重新激活先前的APN,重新建立新的PDP数据连接,如果应用对数据传输的实时性要求较高,则可能先前的应用直接瘫痪或退出了,这样用户只能重新开启先前的应用,并从头开始进行数据业务,不仅造成数据流量的浪费,也会带给用户很不好的体验效果。特别是在3G网络已经成熟,4G网络已经逐步商用的环境下,移动网络提供的数据带宽和数据业务都会增强,同一时刻只能进行一条PDP数据业务的系统已无法适应这种环境了。
目前比较近似的一种方案是仅仅实现了基于CMWAP的MMS应用开启时,不影响此时基于CMWAP的其他数据业务,解决方法是在Android的Framework框架层中,加入了对基于CMWAP的MMS业务的特殊处理,从而实现一种情况下的多PDP传输。由于该方案仅仅只针对MMS有效,仍然不是普遍意义上的多PDP传输,并且也仅仅只支持CMWAP这一个APN下的数据传输,应用场景非常有限。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于Android的多PDP数据传输方法,解决上述现有技术中单PDP或多PDP传输的缺陷。
为实现上述目标及其他相关目标,本发明提供一种基于Android的多PDP数据传输方法,用于供至少一应用程序对多个PDP设备作数据传输,其中,所述方法包括:判断APN是否激活,若未激活,则激活所述APN以建立主PDP数据连接;若已激活,则在已经激活的APN的主PDP数据连接以外建立对应所述多个PDP设备的从PDP数据连接;挂接所述多个PDP设备至所述Android系统中的通信协议栈;所述应用程序建立与所述通信协议栈间的Socket;将所述Socket绑定至通信协议栈下所述应用程序需传输的PDP设备,进而进行所述数据传输。
优选的,所述APN是通过激活的APN设置列表来管理的。
优选的,所述方法还包括:在所述数据传输完毕或所述PDP设备在预设时间内没有数据传输,APN释放所述数据传输完毕或预设时间内没有数据传输的PDP数据连接,其中,所述PDP数据连接的释放包括:从所述通信协议栈卸载所述数据传输完毕或预设时间内没有数据传输的PDP设备。
优选的,所述挂接所述多个PDP设备至所述Android系统中的通信协议栈,包括:至少配置PDP设备的IP地址、子网掩码、网关地址及DNS地址参数,以供后续为所述PDP设备绑定Socket。
优选的,绑定于所述PDP设备的Socket通过Socket列表来管理;所述将所述Socket绑定至通信协议栈下所述应用程序需调用的PDP设备,进而进行所述数据传输,包括:PDP设备接收到应用程序传输来的数据包,将需回传数据发送至所述通信协议栈;所述通信协议栈从需回传的数据包中解析出源IP地址、目的IP地址、源端口及目的端口,并据以确定PDP设备而从Socket列表中搜索绑定的Socket,将需回传数据交给对应的Socket以传输至对应的应用程序。
优选的,所述通信协议栈包括TCP/UDP协议栈及IP协议栈;所述需回传数据是先在IP协议栈进行处理,然后到TCP/UDP协议栈进行处理以解析出源IP地址、目的IP地址、源端口及目的端口。
优选的,每个PDP设备与所绑定的Socket之间为一对一或一对多的关系。
优选的,所述Socket绑定PDP设备是通过调用Android系统中的setsocketopt函数完成的。
优选的,所述应用程序是通过广播消息来获取所述对应需调用的PDP设备名称,所述绑定是指将PDP设备名称与Socket绑定。
优选的,所述Android系统中的Framework部分完成所述APN激活、PDP设备挂接通信协议栈、及所述PDP数据连接建立的步骤。
如上所述,本发明提供一种基于Android的多PDP数据传输方法,用于供至少一应用程序对多个PDP设备作数据传输,其中,所述方法包括:判断APN是否激活,若未激活,则激活所述APN以建立主PDP数据连接;若已激活,则在已经激活的APN的主PDP数据连接以外建立对应所述多个PDP设备的从PDP数据连接;挂接所述多个PDP设备至所述Android系统中的通信协议栈;所述应用程序建立与所述通信协议栈间的Socket;将所述Socket绑定至通信协议栈下所述应用程序需传输的PDP设备,进而进行所述数据传输,如此,便能够全面支持多PDP数据连接,使应用程序能够更加主动有效的管理PDP数据连接情况;且将Socket与PDP设备进行绑定,省去进行路由选择使传输更加高效,并且只要通信基带芯片能够支持,对建立的PDP数据连接数目没有限制,能够更加充分利用带宽,并可对没有进行数据传输的PDP数据连接主动断开,更加节省网络资源。
附图说明
图1显示为本发明的基于Android的多PDP数据传输方法的一实施例的流程示意图。
图2显示为本发明一实施例中APN设置列表的结构示意图。
图3显示为本发明一实施例中的数据传输的原理示意图。
元件标号说明
S1~S6 方法步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示,本发明提供一种基于Android的多PDP数据传输方法,用于供至少一应用程序对多个PDP设备作数据传输,其中,所述方法包括:
步骤S1:判断APN是否激活。
在一实施例中,所述APN是指一种网络接入技术。APN的英文全称是Access PointName,中文全称叫接入点,是在通过手机或平板电脑等移动终端上网时必须配置的一个参数,它决定了通过哪种接入方式来访问网络;所述APN是通过激活的APN设置列表(Apnsetting列表)来管理的,对于单PDP数据连接系统,Android的Framework部分只需要维护一个激活的ApnSetting,也只需要维护一条PDP数据连接;为了支持多PDP数据连接,则需要维护一个激活的ApnSetting列表,且每个激活的ApnSetting下面至少先有一个主PDP连接(即Primary PDP Data Connection),除了第一次激活APN建立的PDP数据连接为主PDP数据连接外,其余的皆为从PDP数据连接(即Secondary PDP DataConnection),所述APN设置列表具体结构可参见图2。
步骤S2:若未激活,则激活所述APN以建立主PDP数据连接。
在一实施例中,在Android系统中,APN在未激活时,即手机或平板电脑等终端未有网络接入点接入,因此需先判断对应的APN是否激活,未激活的话则将其激活,并建立主PDP数据连接,进而建立从PDP数据连接。
当然,在步骤S2中还可包括:判断主PDP数据连接是否建立成功;若建立成功,则继续判断,并可将PDP设备的名称返回给通信协议栈进而到达应用程序,由于所述主PDP数据连接的建立必然也是由所述应用程序的请求所产生,因此,应用程序是可以通过广播消息并通过所述通信协议栈到达各PDP设备来获取所述对应需调用的PDP设备名称;若建立失败,则提示用户或重新连接或退出应用程序。
步骤S3:若已激活,则在已经激活的APN的主PDP数据连接以外建立对应所述多个PDP设备的从PDP数据连接。
在一实施例中,在建立从PDP数据连接的步骤中,还可以包括:判断建立从PDP数据连接是否成功;若成功,则开始后续关于数据传输的步骤;若建立失败,则提示用户或重新连接或退出应用程序。
步骤S4:挂接所述多个PDP设备至所述Android系统中的通信协议栈;
在一实施例中,优选的,可以在每次建立成功一PDP数据连接(可以是主PDP数据连接,也可是从PDP数据连接)后,即将对应需数据传输的PDP设备挂接至通信协议栈;当然在其他实施例中,亦可先建立所有PDP数据连接然后挂接所有对应的PDP设备,皆可以本领域技术人员可以据以实施为准;所述通信协议栈包括TCP/UDP协议栈及IP协议栈,在本发明中的具体应用将于后续说明,主要是用于作为应用程序和PDP设备之间的数据传输桥梁。
并且,在该步骤中,在挂接上PDP设备时,还可同时配置PDP设备的IP地址、子网掩码、网关地址及DNS地址等参数,以供后续为所述PDP设备绑定Socket(即应用程序为传输数据产生的“插口”或称“接口”函数,通常称为“套接字”)为特征依据。
步骤S5:所述应用程序建立与所述通信协议栈间的Socket。
在一实施例中,步骤S5即为应用程序App建立至通信协议栈的连接口,也就是说,通信协议栈和应用程序之间通过建立的Socket连接,通信协议栈和PDP设备之间通过建立的PDP数据连接来连接。
步骤S6:将所述Socket绑定至通信协议栈下所述应用程序需传输的PDP设备,进而进行所述数据传输。
在一实施例中,在单PDP数据连接系统中,Android的通信协议栈中只挂接一个PDP设备,应用程序进行数据传输时,只需要建立Socket,就可以通过挂接的PDP设备进行数据业务;但在多PDP数据连接系统中,Android的通信协议栈中挂接了多个PDP设备,如果应用还是按照单PDP系统建立Socket,则通信协议栈只会根据路由情况,任意选择一个PDP设备进行数据传输,这样就会出现混乱;所以,在本发明中,应用程序(App)在建立Socket进行数据传输业务时,需要通过setsocketopt函数将PDP设备名称(如上所述,例如PDP数据连接建立成功后,应用程序能通过广播获取PDP设备名称)与Socket进行绑定;绑定于所述PDP设备的Socket通过Socket列表来管理。
需说明的是,虽然上述实施例中绑定的是PDP设备名称,但是在其他实施例中,同样是可以替换为例如MAC地址或设备ID号等其他对应每个PDP设备的唯一标识皆可,而非以上述为限。
请参阅图3,所述数据传输过程,具体来说,当PDP设备接收到应用程序传输来的分组Packe数据包,将需回传的数据包发送至所述通信协议栈,具体的,在Linux的Android系统中,通信协议栈是在内核空间(kernel-space)中,并可通过kernal thread函数加载例如Hard_start_xmit函数(用于设备调用)及netif_rx函数(通信协议栈向驱动提供的接收数据包的接口)等以实现连接调用所述各PDP设备;所述通信协议栈从需回传的数据包中解析出源IP地址、目的IP地址、源端口及目的端口,如前所述,所述通信协议栈包括TCP/UDP协议栈及IP协议栈,则所述需回传数据是先在IP协议栈进行处理,然后到TCP/UDP协议栈进行处理以解析出源IP地址、目的IP地址、源端口及目的端口,并据以确定PDP设备(例如PDP设备名称等标识)而从Socket列表中搜索绑定的Socket,将需回传数据交给对应的Socket以传输至对应的应用程序,如此完成多个PDP设备和应用程序间的传输,如果应用程序有多个则类似方式进行,每个PDP设备与所绑定的Socket之间为一对一或一对多的关系,也就是说,每个Socket只能与一个PDP设备建立对应关系,一个Socket只能对应一个PDP设备,而一个PDP设备可以对应多个Scoket。
在一实施例中,所述方法还包括:
在所述数据传输完毕或所述PDP设备在预设时间内没有数据传输,APN释放所述数据传输完毕或预设时间内没有数据传输的PDP数据连接,其中,所述PDP数据连接的释放包括:从所述通信协议栈卸载所述数据传输完毕或预设时间内没有数据传输的PDP设备;在一实施例中,具体来说,在PDP数据连接要释放时,需要从通信协议栈中通过unregister_netdev函数卸载掉先前挂接的PDP设备。
更进一步具体来说,当应用程序的数据传输业务结束后,可以单独释放一条Secondary PDP Data Connection,如果释放的是Primary PDP Data Connection,则该APN下的所有其他Secondary PDP DataConnection也将被释放,整个APN将被去激活而处于未激活状态;通过Android系统时刻对PDP数据连接进行监控,对于PDP数据连接建立后长时间不进行数据传输的连接,需要主动释放PDP数据连接,并上报给应用程序,而对于长时间没有进行数据传输的Primary PDP DataConnection,则需要释放其对应APN下的所有Secondary PDP Data Connection,并通知每条PDP数据连接对应的应用,同时去激活该APN,这样可以大大节省网络资源。
在一实施例中,所述Android系统中的Framework部分完成所述APN激活、PDP设备挂接通信协议栈、及所述PDP数据连接建立的步骤,即步骤S1至S4,而通过所述通信协议栈来完成S5、S6等关于通过Socket接口完成数据传输的步骤;具体在实现上,Android系统根据用户设置,调用Framework的接口,完成APN激活和PDP数据连接建立操作;Framework部分收到上层应用程序请求后,将上层请求转换成AT Command,与基带通信系统进行交互,并返回PDP数据连接结果给上层,如果数据连接建立成功,将PDP设备挂接到基于Linux的Android系统的通信协议栈中,后续各个应用程序直接通过Android封装的Socket接口,就可以进行PDP数据传输业务了。
综合上述内容,本发明在具体实现上,为了支持多PDP数据连接,对Android系统需要进行三部分的改进,对于目前的单PDP数据连接,所有的应用程序不需要去管理PDP数据连接,直接使用默认激活的APN和PDP数据连接进行数据业务,而多PDP数据连接下,应用程序需要根据自身的需要激活不同的APN后才能进行数据业务,如果应用程序没有特别需要,则直接使用默认激活的APN和PDP数据连接进行数据业务,而无需建立新的APN;其次,Android Framework的RIL部分需要进行设计,以便支持多PDP数据连接;最后,应用程序在进行数据业务时,不仅仅要建立Socket,还要通过setsocketopt函数将Socket与PDP设备进行绑定,这样应用才能和PDP设备进行很好的数据传输,而不会将数据传输到其他PDP设备中。
综上所述,本发明提供一种基于Android的多PDP数据传输方法,用于供至少一应用程序对多个PDP设备作数据传输,其中,所述方法包括:判断APN是否激活,若未激活,则激活所述APN以建立主PDP数据连接;若已激活,则在已经激活的APN的主PDP数据连接以外建立对应所述多个PDP设备的从PDP数据连接;挂接所述多个PDP设备至所述Android系统中的通信协议栈;所述应用程序建立与所述通信协议栈间的Socket;将所述Socket绑定至通信协议栈下所述应用程序需传输的PDP设备,进而进行所述数据传输,如此,便能够全面支持多PDP数据连接,使应用程序能够更加主动有效的管理PDP数据连接情况;且将Socket与PDP设备进行绑定,省去进行路由选择使传输更加高效,并且只要通信基带芯片能够支持,对建立的PDP数据连接数目没有限制,能够更加充分利用带宽,并可对没有进行数据传输的PDP数据连接主动断开,更加节省网络资源。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所屈技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基于Android的多PDP数据传输方法,用于供至少一应用程序对多个PDP设备作数据传输,其特征在于,所述方法包括:
判断APN是否激活,若未激活,则激活所述APN以建立主PDP数据连接;若已激活,则在已经激活的APN的主PDP数据连接以外建立对应所述多个PDP设备的从PDP数据连接;
挂接所述多个PDP设备至所述Android系统中的通信协议栈;
所述应用程序建立与所述通信协议栈间的Socket;
将所述Socket绑定至通信协议栈下所述应用程序需传输的PDP设备,进而进行所述数据传输;
在所述数据传输完毕或所述PDP设备在预设时间内没有数据传输,APN释放所述数据传输完毕或预设时间内没有数据传输的PDP数据连接,其中,所述PDP数据连接的释放包括:从所述通信协议栈卸载所述数据传输完毕或预设时间内没有数据传输的PDP设备。
2.根据权利要求1所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,所述APN是通过激活的APN设置列表来管理的。
3.根据权利要求1所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,所述挂接所述多个PDP设备至所述Android系统中的通信协议栈,包括:至少配置PDP设备的IP地址、子网掩码、网关地址及DNS地址参数,以供后续为所述PDP设备绑定Socket。
4.根据权利要求1所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,绑定于所述PDP设备的Socket通过Socket列表来管理;
所述将所述Socket绑定至通信协议栈下所述应用程序需调用的PDP设备,进而进行所述数据传输,包括:
PDP设备接收到应用程序传输来的数据包,将需回传数据发送至所述通信协议栈;所述通信协议栈从需回传的数据包中解析出源IP地址、目的IP地址、源端口及目的端口,并据以确定PDP设备而从Socket列表中搜索绑定的Socket,将需回传数据交给对应的Socket以传输至对应的应用程序。
5.根据权利要求4所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,所述通信协议栈包括TCP/UDP协议栈及IP协议栈;所述需回传数据是先在IP协议栈进行处理,然后到TCP/UDP协议栈进行处理以解析出源IP地址、目的IP地址、源端口及目的端口。
6.根据权利要求1所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,每个PDP设备与所绑定的Socket之间为一对一或一对多的关系。
7.根据权利要求1所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,所述Socket绑定PDP设备是通过调用Android系统中的setsocketopt函数完成的。
8.根据权利要求1所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,所述应用程序是通过广播消息来获取所述对应需调用的PDP设备名称,所述绑定是指将PDP设备名称与Socket绑定。
9.根据权利要求1所述的基于Android的多PDP数据传输方法,其特征在于,所述Android系统中的Framework部分完成所述APN激活、PDP设备挂接通信协议栈、及所述PDP数据连接建立的步骤。
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