在移動通信和Android系統中,涉及的關鍵概念和服務以及場景案例說明如下:
一、概念
(一)Android Telephony 的四大服務
- 介紹Telephony Data 與 Android Data 的四大服務
在Android系統中,與電話(Telephony)和移動數據(Data)相關的核心服務主要包括以下四類:
1. Telephony Manager (電話管理服務)
- 負責管理設備的通話功能(如撥號、接聽、掛斷)、SIM卡狀態、網絡信號強度等。
- 提供API供應用訪問運營商信息、網絡類型(4G/5G)等。
2. Connectivity Manager (連接管理服務)
- 管理設備的網絡連接(Wi-Fi、蜂窩數據、藍牙等)。
- 控制數據流量切換(例如從Wi-Fi切換到移動數據)。
3. Subscription Manager (SIM卡管理服務)
- 管理多SIM卡設備的訂閱信息(如SIM卡激活狀態、運營商配置)。
- 支持雙卡雙待場景下的數據網絡選擇。
4. Data Connectivity Service (數據連接服務)
- 控制移動數據連接的建立與釋放(如APN配置、數據漫游策略)。
- 協調數據面流量的路由(如應用通過哪個網絡傳輸數據)。
(二)控制面和數據面
- 介紹移動數據網絡的控制面(Control Plane)與數據面(Data Plane)
- 在4G和5G中的不同網元,比如MME、AMF屬于控制面,SGW、PGW、UPF屬于數據面。
1. 控制面(Control Plane)
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功能:負責網絡信令的傳輸,管理連接的建立、維護和釋放,包括鑒權、會話管理、移動性管理等。
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典型流程:
- 附著(Attach)
設備開機后向網絡注冊,核心網(如4G的MME或5G的AMF)分配臨時標識,完成鑒權。 - 承載建立(Bearer Setup)
創建默認承載(Default Bearer),為數據面分配IP地址(例如通過PGW/UPF)。 - 切換(Handover)
設備移動時,控制面協調基站切換,更新路由路徑。 - 釋放(Release)
空閑超時或用戶斷開時,釋放連接資源。
- 附著(Attach)
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關鍵網元:
- 4G LTE:MME(控制面核心)、HSS(用戶數據庫)。
- 5G:AMF(接入和移動性管理)、SMF(會話管理)。
2. 數據面(Data Plane)
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功能:負責用戶數據的傳輸(如網頁瀏覽、視頻流),通過IP包的路由和轉發實現。
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典型流程:
- IP分配
控制面建立承載后,數據面分配IP地址(例如由PGW/UPF分配)。 - 數據傳輸
用戶數據通過基站(eNodeB/gNB)和網關(SGW/PGW或UPF)路由到互聯網。 - QoS管理
根據業務類型(如視頻通話、下載)調整優先級和帶寬。 - 計費
數據面流量統計用于用戶計費(如流量消耗記錄)。
- IP分配
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關鍵網元:
- 4G LTE:SGW(數據路由)、PGW(連接外部網絡)。
- 5G:UPF(用戶面核心處理節點)。
(三)PDN建立、DNS解析、數據傳輸之間的關系
- 三者間的詳細流程解析
1. PDN(Packet Data Network)建立與DNS解析的關系
在移動網絡中,PDN建立(即數據呼叫,Data Call Setup)是DNS解析和數據傳輸的前提。以下是關鍵流程: