专利名称：数据卡设备网络接口联网的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据卡设备网络接口联网的方法和装置。
背景技术：
在信息技术不断发展的今天，对无线数据终端设备提出了更高的要求，不仅对 语音、短信及一些附加功能要求越来越多，而且对联网的上下行速率要求越来越高，速 率是无线数据卡设备最重要的性能指标。
无线数据卡设备在计算机上面联网有两种方式，一种是传统的虚拟成串口的方 式联网，另一种是虚拟成网络接口 EthemetAdaptor的方式联网。传统的虚拟串口的方式 在Windows、Mac、Linux多平台上面都已经实现，但存在上网宽带和速率上的瓶颈，上 下行速率已经远不能满足用户的需求。为了提高数据卡的速率，现在越来越倾向于第二 种方式。在Windows上面虚拟网络接口进行联网已经实现，而在Mac、Linux其它操作 系统上面还没有实现这种联网方式，在很大程度上制约了相关产品的发展。但在全球电 脑用户中，Mac用户占有不小的市场份额，越来越多的无线数据卡设备明确要求需支持 Mac电脑。
因此，有必要提供一种在Mac电脑上面通过无线数据卡设备网络接口联网的方 法或装置。发明内容
本发明的主要目的在于提供一种数据卡设备网络接口联网方法和装置，旨在实 现Mac系统与数据卡设备进行数据交互以及联网等操作。
本发明提供一种数据卡设备网络接口联网的方法，包括以下步骤
在配置Mac操作系统的计算机中加载用户应用模块、控制指令库以及数据卡设 备驱动程序；所述控制指令库可提供应用程序接口 API;所述用户应用模块包括浏览器 及指令发送模块；
当数据卡设备与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据数据卡设备上报的设 备属性创建与其匹配的虚拟网络接口；
用户应用模块将控制指令通过API发送至控制指令库；所述控制指令包括USB 协议通信指令及高通芯片接口指令；
控制指令库对所述控制指令进行初步打包处理，并通过计算机中的用户输入输 出类接口输出；
上层驱动解析控制指令库输入的包含控制指令的数据包，按通信控制协议格式 对控制指令进行封装并转发；
下层驱动将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备。
优选地，所述下层驱动将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备中包括
将控制指令和数据流进行分类，分别通过控制管道、数据流进/出管道与数据 卡设备进行数据交互。
优选地，在执行所述下层驱动将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数 据卡设备之后包括
联网后，用户应用模块通过Mac操作系统中的TCP/UDP传输层和网络层与上层 驱动进行通信，将网络中的数据流通过网络层传输至上层驱动；
上层驱动将通过Mac操作系统网络层传送的网络数据流打包后转发至下层驱 动。
优选地，上述方法还包括
在用户界面中显示联网控制标识及数据流量统计标识，接受用户的联网操作并 在数据交互过程中统计数据流量。
优选地，在执行所述当数据卡设备与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据 数据卡设备上报的设备属性创建与其匹配的虚拟网络接口之前包括
根据数据卡设备上报的设备属性判断是否加载驱动；若是，则为数据卡设备加 载驱动程序。
本发明提供一种数据卡设备网络接口联网的装置，其包括
UI用户界面，用于在配置Mac操作系统的计算机中加载用户应用模块、控制指 令库以及数据卡设备驱动程序；所述控制指令库可提供应用程序接口 API;所述用户应 用模块包括浏览器及指令发送模块；
上层驱动，用于当数据卡设备与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据数据 卡设备上报的设备属性创建与其匹配的虚拟网络接口 ；所述上层驱动还用于解析控制指 令库输入的包含控制指令的数据包，按通信控制协议格式对控制指令进行封装并转发；
用户应用模块，用于将控制指令通过API发送至控制指令库；
控制指令库，用于对所述控制指令进行初步打包处理，并通过计算机中的用户 输入输出类接口输出；
下层驱动，用于将控制指令通过控制管道发送至数据卡设备。
优选地，所述下层驱动进一步用于
将控制指令和数据流进行分类，分别通过控制管道、数据流进/出管道与数据 卡设备进行数据交互。
优选地，所述用户应用模块还用于联网后，通过Mac操作系统中的TCP/UDP传 输层和网络层与上层驱动进行通信，将网络中的数据流通过网络层传输至上层驱动；
所述上层驱动还用于将通过所述网络中的数据流打包后转发至下层驱动。
优选地，上述装置还包括
网络处理模块，用于在用户界面中显示联网控制标识及数据流量统计标识，接 受用户的联网操作并在数据交互过程中统计数据流量。
优选地，所述下层驱动还用于
根据数据卡设备上报的设备属性判断是否加载驱动；若是，则为数据卡设备加 载驱动程序。
本发明所提供的数据卡设备网络接口联网方法或装置，通过设置上述上层驱 动、下层驱动并在Mac操作系统中加载上述控制指令库、用户应用模块及数据卡驱动程 序，可实现与无线数据卡设备进行数据交互，并通过无线数据卡设备进行联网操作，填 补了现有技术的空白。本发明通过数据卡设备的网络接口进行联网，相比原来通过串口 的方式联网，下行速率有了很大的提高，能够更好的满足用户的需求。另外，上下层驱 动分离，构造的系统稳定性较高，复杂性也较低，容错性较好，功能分离程度较高，方 便以后USB协议相关控制指令新功能的添加。
图1为本发明一实施方式中数据卡设备网络接口联网的方法流程图2为本发明一实施例中联网后数据交互的流程图3为本发明一实施方式中数据卡设备网络接口联网的装置的结构示意图4为本发明一实施例中数据卡设备网络接口联网的装置联网的流程图5为本发明一实施例中数据卡设备网络接口联网的装置进行数据交互的流程 图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发 明。
图1示出了本发明的一个实施方式中数据卡设备网络接口联网的方法流程，该 流程包括以下步骤
步骤S10，在配置Mac操作系统的计算机中加载用户应用模块、控制指令库以及 数据卡设备驱动程序；所述控制指令库可提供应用程序接口 API (Application ProgrammingInterface)；所述用户应用模块包括浏览器及指令发送模块。用户应用模块可以是用户应 用程序，可发送联网、断网、统计数据流、浏览网页等控制指令。在计算机中加载用户 应用程序及数据库为本领域技术人员所周知，在此不作赘述。
步骤幻0，当数据卡设备与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据数据卡设 备上报的设备属性创建与其匹配的虚拟网络接口；在一实施例中，当数据卡设备与计算 机相连时，可判断其是否需要加载驱动程序，若需要，则加载驱动程序，以便计算机与 数据卡设备进行数据交互。虚拟网络接口可以是Ethernet Adaptor，并在用户可配置的 Network里面显示出来。
步骤S30，用户应用模块将控制指令通过API发送至控制指令库；所述控制指令 包括USB协议通信指令及高通芯片接口指令；通过USB协议通信指令可实现计算机与数 据卡设备之间的数据交互；通过高通芯片接口(QUALCOMM MSM biterface，QMI)指令可实现与网络连接。
步骤S40，控制指令库对所述控制指令进行初步打包处理，并通过计算机中的用 户输入输出类接口输出；控制指令库可以是一函数库，其中包含多个控制指令，此外， 控制指令库还可为Mac操作系统提供API，以接受用户应用模块发送的指令，并将指令打包转发。
步骤S50，上层驱动解析控制指令库输入的包含控制指令的数据包，按通信控制 协议格式对控制指令进行封装并转发；上层驱动需实现两方面功能，一方面继承系统的 用户输入输出(IOUserClient)类，负责与用户界面UI通信并处理控制指令(例如高通芯 片接口 QMI指令)相关的数据流，另一方面继承系统的网络控制(IOEthemetController) 类，处理网络相关数据流。
步骤S60，下层驱动将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备。 下层驱动可提供通信管道，以供上层驱动与数据卡设备进行通信，在一实施例中，下层 驱动可分别通过控制管道、数据输入/输出管道与数据卡设备进行数据交互，以实现计 算机与数据卡设备进行通信的目的。
应当说明的是，本发明实施例中，数据卡设备为具有网络接口的无线数据卡设 备，其可通过网络接口连接到计算机，Mac操作系统中所有与网络接口相关的控制指令 和网络数据都通过此接口与数据卡设备进行交互。
本发明实施方式通过设置上述上层驱动、下层驱动并在Mac操作系统中加载上 述控制指令库、用户应用模块及数据卡驱动程序，可实现与无线数据卡设备进行数据交 互，并通过无线数据卡设备进行联网操作，填补了现有技术的空白。并且，相比原来通 过串口的方式联网，下行速率有了很大的提高。其中一款高速数据卡支持下行速率可达 到21Mb/s，用原串口联网方法下载速率则只能达到9.5Mb/s，在同样的前提下用本发明 的方法，下载速率可以达到19Mb/s，基本达到设备能够达到的速率要求，能够很好的满 足用户的需求。
在一实施例中，若通过控制指令，数据卡设备已与网络连接，则上述步骤S60 中可具体包括
步骤S61，联网后，用户应用模块通过Mac操作系统中的TCP/UDP传输层和网 络层与上层驱动进行通信，将网络中的数据流通过网络层传输至上层驱动；
步骤S62，上层驱动将通过所述网络中的数据流打包后转发至下层驱动；
步骤S63，将控制指令和数据流进行分类，分别通过控制管道、数据流进/出管 道与数据卡设备进行数据交互。
上述方法流程中，还可包括在用户界面中显示联网控制标识及数据流量统计标 识，接受用户的联网操作并在数据交互过程中统计数据流量的步骤。可在UI用户界面 中为用户提供可操作、图形化的界面，在一实施例中，可在UI用户界面增设网络联网控 制和数据统计的功能模块，以提供联网操作，并可获得统计信息，对参数设置，状态显 示，以及通过Mac操作系统应用程序进行联网等操作。
此外，本发明上述方法流程中，还可包括利用电源、线程、数据同步管理等模 块对无线数据卡进行电源管理和对Mac操作系统与无线数据卡交互的数据流进行同步和 线程调度管理等，其中电源管理可包括正常使用时的上电模式和休眠状态时的低电模式寸。
本发明提供一种数据卡设备网络接口联网的装置，可用以实现上述方法流程。 参照图3，该数据卡设备网络接口联网的装置包括
UI用户界面10，用于在配置Mac操作系统的计算机中加载用户应用模块30、控制指令库40以及数据卡设备驱动程序；所述控制指令库40可提供应用程序接口 API;所 述用户应用模块30包括浏览器及指令发送模块；用户应用模块30可以是用户应用程序， 可发送联网、断网、统计数据流、浏览网页等控制指令。在计算机中加载用户应用程序 及数据库为本领域技术人员所周知，在此不作赘述。
上层驱动20，用于当数据卡设备50与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据 数据卡设备50上报的设备属性创建与其匹配的虚拟网络接口 ；所述上层驱动20还用于解 析控制指令库输入的包含控制指令的数据包，按通信控制协议格式对控制指令进行封装 并转发；在一实施例中，当数据卡设备50与计算机相连时，可判断其是否需要加载驱动 程序，若需要，则加载驱动程序，以便计算机与数据卡设备50进行数据交互。虚拟网络 接口可以是Ethernet Adaptor，并在用户可配置的Network里面显示出来。
用户应用模块30，用于将控制指令通过API发送至控制指令库40 ；所述控制指 令包括USB协议通信指令及高通芯片接口指令；通过USB协议通信指令可实现计算机与 数据卡设备50之间的数据交互；通过高通芯片接口(QUALCOMMMSMbiterface，QMI) 指令可实现与网络连接。
控制指令库40，用于对所述控制指令进行初步打包处理，并通过计算机中的 用户输入输出类接口输出；控制指令库40可以是一函数库，且可提供应用程序接口 API (Application Programming Interface)；所述用户应用模块30包括浏览器及指令发送模块。控制指令库40可以是一函数库，其中包含多个控制指令，此外，控制指令库40还 可为Mac操作系统提供API，以接受用户应用模块30发送的指令，并将指令打包转发。
下层驱动60，用于将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备 50。下层驱动60可提供通信管道，以供上层驱动20与数据卡设备50进行通信，在一实 施例中，下层驱动60可分别通过控制管道、数据输入/输出管道与数据卡设备50进行数 据交互，以实现计算机与数据卡设备50进行通信的目的。
在一实施例中，用户应用模块30还用于联网后，通过Mac操作系统中的TCP/ UDP传输层和网络层与上层驱动进行通信，将网络中的数据流通过网络层传输至上层驱 动20。上层驱动20还用于将通过所述网络中的数据流打包后转发至下层驱动60。下层 驱动60进一步用于将控制指令和数据流进行分类，分别通过控制管道、数据流进/出管 道与数据卡设备50进行数据交互。
在一实施例中，上述装置还可包括网络处理模块，用于在用户界面中显示联网 控制标识及数据流量统计标识，接受用户的联网操作并在数据交互过程中统计数据流 量。可在UI用户界面增设网络处理模块以提供联网操作，并获得统计信息，对参数设 置，状态显示，以及通过Mac操作系统应用程序进行联网等操作。
此外，上述装置还可包括电源、线程、数据同步管理等模块，用以对无线数据 卡进行电源管理和对Mac操作系统与无线数据卡交互的数据流进行同步和线程调度管理 等，其中电源管理可包括正常使用时的上电模式和休眠状态时的低电模式等。
参照图4，为本发明一实施例中数据卡设备网络接口联网的装置进行联网操作的 流程图。该流程包括以下步骤
步骤S101，数据卡设备插入计算机；在此之前，网络接口驱动、函数库和用户 应用程序都已经安装到计算机，当具有网络接口功能的数据卡设备插入安装有Mac操作系统的计算机时，网络接口驱动根据上报的设备判断是否加载驱动，经判断且驱动能够 加载成功则转到步骤S102，如果驱动不能成功加载则转步骤S106。
步骤S102，判断设备驱动是否加载成功；若驱动成功加载，并根据数据卡设备 的上报情况虚拟一个网络接口 Ethernet Adaptor,并在用户可配置的Network里面显示出 来，同时转到步骤S103。
步骤S103，用户应用模块通过控制指令库发送控制指令至数据卡设备，并判 断联网是否成功；例如，用户应用程序通过函数库与上层驱动通信，进而访问数据卡设 备，进行联网操作，如果通过控制指令能够联上网则继续往下转到步骤S105，如果联网 失败转到步骤S104。
步骤S104，检查设备及使用的网络是否异常，如果异常进行合适的配置和修 复，转到步骤S103继续进行联网。
步骤S105，用户应用模块通过上层驱动和下层驱动与数据卡设备进行数据交 互，满足用户上网的各种需求。如果用户进行断网和从计算机中拔出数据卡设备操作， 则转到步骤S106。
步骤S106，设备驱动自动释放，且虚拟出来的网络接口自动消失，结束。
参照图5，为本发明一实施例中数据卡设备网络接口联网的装置数据卡网络接口 数据交互的流程，图中箭头只标出了数据从计算机向数据卡设备的流出方向，其流入的 方向如流出的方向相反，可以逆向理解，包括如下具体步骤
步骤幻01，用户应用模块发送控制指令至API;例如用户应用程序调用与控制 指令相关的API，例如包括联网和数据统计等函数接口，发送QMI联网指令至控制指令 库库，转到步骤幻02。
步骤S202，控制指令库对控制指令进行初步打包处理；例如与数据卡设备交互 的控制指令进入函数库，函数库把需要交互的指令进行初步的打包，并调用系统输入输 出库(IOKtlib)接口访问驱动上层，转到步骤S203。
步骤幻03，上层驱动解析包含控制指令的数据包，将其封装后转发至下层驱 动；上层驱动其中一部分继承了 IOUserClient类，接收控制指令函数库里面到来的数 据，并控制协议格式进行封装，继续往下传到驱动下层，转到步骤S204。
步骤S204，下层驱动对从上层驱动送来的数据，按照控制指令和网络数据流进 行分类，分别通过控制管道、hi/Out管道与无线数据卡设备进行数据交互，以实现计算 机与数据卡设备进行通信的目的。如果通过控制指令数据卡设备已经联上网，则转到步 骤 S205。
步骤幻05，用户应用模块通过Mac操作系统中TCP/UDP传输层IP网络层传送 数据流；系统中的应用程序如浏览器通过Mac OS中的TCP/UDP传输层及网络层与驱动 上层通信，转到步骤幻06。
步骤幻06，上层驱动对网络数据流进行处理。从网络层到来的网络相关数据 流，上层驱动其中一部分继承了 IOEthemetController类，负责处理网络相关数据流，并 把数据打包后交与下层驱动处理，转到步骤S204。
以上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等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内,
权利要求
1.一种数据卡设备网络接口联网的方法，其特征在于，包括以下步骤在配置Mac操作系统的计算机中加载用户应用模块、控制指令库以及数据卡设备驱 动程序；所述控制指令库可提供应用程序接口 API;所述用户应用模块包括浏览器及指 令发送模块；当数据卡设备与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据数据卡设备上报的设备属 性创建与其匹配的虚拟网络接口；用户应用模块将控制指令通过API发送至控制指令库；所述控制指令包括USB协议 通信指令及高通芯片接口指令；控制指令库对所述控制指令进行初步打包处理，并通过计算机中的用户输入输出类 接口输出；上层驱动解析控制指令库输入的包含控制指令的数据包，按通信控制协议格式对控 制指令进行封装并转发；下层驱动将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备。
2.如权利要求1所述的数据卡设备网络接口联网的方法，其特征在于，所述下层驱动 将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备中包括将控制指令和数据流进行分类，分别通过控制管道、数据流进/出管道与数据卡设 备进行数据交互。
3.如权利要求2所述的数据卡设备网络接口联网的方法，其特征在于，在执行所述下 层驱动将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备之后包括联网后，用户应用模块通过Mac操作系统中的TCP/UDP传输层和网络层与上层驱动 进行通信，将网络中的数据流通过网络层传输至上层驱动；上层驱动将通过所述网络中的数据流打包后转发至下层驱动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的数据卡设备网络接口联网的方法，其特征在于， 还包括在用户界面中显示联网控制标识及数据流量统计标识，接受用户的联网操作并在数 据交互过程中统计数据流量。
5.如权利要求4所述的数据卡设备网络接口联网的方法，其特征在于，在执行所述当 数据卡设备与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据数据卡设备上报的设备属性创建 与其匹配的虚拟网络接口之前包括根据数据卡设备上报的设备属性判断是否加载驱动；若是，则为数据卡设备加载驱 动程序。
6.—种数据卡设备网络接口联网的装置，其特征在于，包括UI用户界面，用于在配置Mac操作系统的计算机中加载用户应用模块、控制指令库 以及数据卡设备驱动程序；所述控制指令库可提供应用程序接口 API;所述用户应用模 块包括浏览器及指令发送模块；上层驱动，用于当数据卡设备与计算机相连且驱动程序加载成功时，根据数据卡设 备上报的设备属性创建与其匹配的虚拟网络接口；所述上层驱动还用于解析控制指令库 输入的包含控制指令的数据包，按通信控制协议格式对控制指令进行封装并转发；用户应用模块，用于将控制指令通过API发送至控制指令库；控制指令库，用于对所述控制指令进行初步打包处理，并通过计算机中的用户输入 输出类接口输出；下层驱动，用于将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备。
7.如权利要求6所述的数据卡设备网络接口联网的装置，其特征在于，所述下层驱动进一步用于将控制指令和数据流进行分类，分别通过控制管道、数据流进/出管道与数据卡设 备进行数据交互。
8.如权利要求7所述的数据卡设备网络接口联网的装置，其特征在于，所述用户应用模块还用于联网后，通过Mac操作系统中的TCP/UDP传输层和网络层 与上层驱动进行通信，将网络中的数据流通过网络层传输至上层驱动；所述上层驱动还用于将通过所述网络中的数据流打包后转发至下层驱动。
9.如权利要求6至8中任一项所述的数据卡设备网络接口联网的装置，其特征在于， 还包括网络处理模块，用于在用户界面中显示联网控制标识及数据流量统计标识，接受用 户的联网操作并在数据交互过程中统计数据流量。
10.如权利要求9所述的数据卡设备网络接口联网的装置，其特征在于，所述下层驱 动还用于根据数据卡设备上报的设备属性判断是否加载驱动；若是，则为数据卡设备加载驱 动程序。
全文摘要
本发明提供一种数据卡设备网络接口联网的方法，包括以下步骤在配置Mac操作系统的计算机中加载用户应用模块、控制指令库以及数据卡设备驱动程序；根据数据卡设备上报的设备属性创建与其匹配的虚拟网络接口；将控制指令发送至控制指令库；控制指令库对所述控制指令进行初步打包处理并输出；上层驱动解析控制指令库输入的包含控制指令的数据包，按通信控制协议格式对控制指令进行封装并转发；下层驱动将包含控制指令的数据包通过通信管道发送至数据卡设备。本发明所提供的数据卡设备网络接口联网的方法或装置，可有效解决Mac操作系统无法通过数据卡设备网络接口进行联网的问题，并且可很好的解决现行数据卡通过串口联网遇到的速率瓶颈问题。
文档编号H04L29/10GK102025787SQ20101055373
公开日2011年4月20日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者蒋杰伟 申请人:中兴通讯股份有限公司