PIML900/1800 GPRS 使用说明 北京康泰新锐科技发展有限公司 技术支持 : 毕庆贞 2004.08.09 1
本文描述了用 PIML900/1800 模块实现数据传输的协议过程 当利用模块实现据传输时, 模块通过 PPP 协议与 CMNET 网关进行通信, 然后由 CMNET 网关连接到 Internet 一. 协议流程图 拨通 GPRS 后, 用 LCP IPCP 和 CMNET 握手, 用 IP 和 TCP/UDP 是实现数据传输 下面是几种协议的具体实现过程 ATD*99***1# ATD*99***1# CONNECT LCP <<<<:7E FF 7D 23 C0 21 7D 21 7D 21 7D 20 7D 2E 7D 22 7D 26 7D 20 7D 2A 7D 20 7D 20 7D 23 7D 24 C0 23 F3 4D 7 >>>>:7E FF 7D 23 C0 21 7D 22 7D 21 7D 20 7D 2E 7D 22 7D 26 7D 20 7D 2A 7D 20 7D 20 7D 23 7D 24 C0 23 CD CE 7 >>>>:7E FF 7D 23 C0 21 7D 21 7D 22 7D 20 7D 2A 7D 22 7D 26 7D 20 7D 20 7D 20 7D 20 5F AD 7E <<<<:7E FF 7D 23 C0 21 7D 22 7D 22 7D 20 7D 2A 7D 22 7D 26 7D 20 7D 20 7D 20 7D 20 36 D9 7E PAP >>>>:7E FF 7D 23 C0 23 7D 21 7D 20 7D 20 7D 2D 7D 27 53 79 6E 72 69 63 68 7D 20 23 3C 7E <<<<:7E FF 03 C0 23 02 00 00 0D 08 4C 6F 67 69 6E 20 4F 4B 32 59 7E IPCP >>>>:7E FF 7D 23 80 21 7D 21 7D 25 7D 20 7D 2A 7D 23 7D 26 7D 20 7D 20 7D 20 7D 20 F6 7D 37 7E >>>>:7E FF 7D 23 80 21 7D 21 7D 25 7D 20 7D 2A 7D 23 7D 26 7D 20 7D 20 7D 20 7D 20 F6 7D 37 7E <<<<:7E FF 03 80 21 01 01 00 0A 03 06 C0 C8 01 15 66 81 7E >>>>:7E FF 7D 23 80 21 7D 22 7D 21 7D 20 7D 2A 7D 23 7D 26 C0 C8 7D 21 7D 35 7D 2F F5 7E <<<<:7E FF 03 80 21 03 05 00 0A 03 06 0A 67 CC A2 4C FF 7E >>>>:7E FF 7D 23 80 21 7D 21 7D 25 7D 20 7D 2A 7D 23 7D 26 7D 2A 67 CC A2 7D 22 A7 7E <<<<:7E FF 03 80 21 02 05 00 0A 03 06 0A 67 CC A2 6B D3 7E IP/TCP >>>>:7E FF 7D 23 7D 20 21 45 7D 20 7D 20 30 7D 20 82 40 7D 20 80 7D 26 4B 23 7D 2A 67 CC A2 CA 71 7D 2D A8 7 24 7D 21 7D 20 50 F9 FE 44 CE 7D 20 7D 20 7D 20 7D 20 70 7D 22 22 38 6E A6 7D 20 7D 20 7D 22 7D 24 7D 25 B4 7D 21 7D 21 7D 24 7D 22 3F 7B 7E <<<<:7E FF 03 00 21 45 00 00 30 00 00 40 00 2D 06 9E A5 CA 71 0D A8 0A 67 CC A2 00 50 04 01 7D 5D CD EF 68 F FE 44 CF 70 12 16 D0 0C FB 00 00 02 04 05 80 01 01 04 02 BE 18 7E 图 1 PPP 协议流程图 二. 协议解析 1. 拨通 GPRS 对于 PIML900/1800 模块, 在中国现有的网络中, 可以通过下列的命令拨通 GPRS 网络 : AT+CGATT=1 // 激活 GPRS 服务 OK AT+CGDCONT=1, IP, cmnet // 定义一个 PPP 连接 OK ATD*99***1# // 拨号 CONNECT 7EFF7D23C0217D217D217D207D2E7D227D267D207D2A7D207D207D237D24C023F34 D7E 2. PPP 协议解析 2.1 PPP 协议的数据包格式 2
表 1 PPP 数据包格式 Start Flag Address Control Protocol Code ID Length Info Checksum End Flag 0x7E 0xFF 0x03 (2 Bytes) (1 Byte) (1 Byte) (2 Bytes) (Variable) (2 Bytes) 0x7E 2.2 PPP 数据包的解析 (1) 标志位 (Flag): 指示一个 PPP 包的开始或结束, 它的起始位和结束位都是 0x7E, 可以根据数据包是由 7E 开始和 7E 结束来判断这个数据包是 PPP 数据包 址 (2) 地址域 (Address):FF, 是一个标准的广播地址,PPP 并不指定单个工作站的地 (3) 控制域 (Control):03, 这个表示用户采取无序帧方式传输 (4) 协议域 (Protocol): 用于标识封装在 PPP 数据包信息域中的协议类型 表 2 协议说明 Protocol 0xC021 0xC023 0x8021 0x0021 Link control protocol (LCP) Description Password authentication protocol (PAP) Internet protocol control protocol (IPCP) Internet protocol (5) 命令代码 (Code) 表 3 命令代码说明 Type Packet Type Description 0 Vendor specific Proprietary vendor extensions 1 Configure-request Configuration options the sender desires to negotiate 2 Configure-ack Configuration options the sender is acknowledging 3 Configure-nak 4 Configure-reject Unacceptable configuration options from the configure-request packet; acceptable values are included Configuration options are not recognizable or are not acceptable for negotiations 5 Terminate-request Terminate this link 6 Terminate-ack Terminate acknowledge 7 Code-reject Reception of an LCP packet with an unknown code 8 Protocol-reject Reception of a PPP packet with an unknown protocol field 9 Echo-request Initiation of a Ioopback mechanism 10 Echo-reply Response to an echo-request 11 Discard-request Discard this packet for testing and debugging purposes (6) 命令的标识序列号 (ID) (7) 数据长度 (Length) 包含协议域 命令代码 标识序列号 长度域和数据域的长度, 按照字节计算 (8) 数据域 (Information): 长度为 0 或者是多个字节 (9) 检测序列 (FCS): 通常为 2 个字节, 以检测 PPP 数据包的合法性 3
3. LCP 协议解析 LCP 协议是第一个握手协议, 具体内容请参考 [RFC1661] 在本文中, 把 PPP 协议进行了合理的简化, 删除了一些在实际应用中没有多少实用价值的部分, 这样以便于更快速地建立和拆除链接 3.1 CMNET->Terminal Config-Req 7EFF7D23C0217D217D217D207D2E7D227D267D207D2A7D207D207D237D24C023F34D7E 7EFF03C0210101000E0206000A00000304C023F34D7E 数据内容的具体含义如下 : 7E PPP 起始符 (Flag) FF 广播地址 (Address) 03 控制位 (Control) C021 协议域 (Protocol),C021 代表 LCP 01 命令代码 (Code), 建链请求 (Req) 01 标识符 (Identifier) 000E 数据长度建链请求的数据域 : 02 异步控制字符映射 06 Length(0206000A0000) 000A0000 03 认证协议 04 Length(0304C023) C023 CHAP 认证协议 F34D FCS 7E PPP 结束符 (Flag) 3.2 Terminal->CMNET Config-Ack 7EFF7D23C0217D227D217D207D2E7D227D267D207D2A7D207D207D237D24C023CDCE 7E 7EFF03C0210201000E0206000A00000304C023CDCE 同意建链请求的选项 3.3 Terminal->CMNET Config-Req 7EFF7D23C0217D217D227D207D2A7D227D267D207D207D207D205FAD7E 7EFF03C0210102000A0206000000005FAD7E 向 CMNET 的建链请求 3.4 CMNET->Terminal Config-Ack 7EFF7D23C0217D227D227D207D2A7D227D267D207D207D207D2036D97E 7EFF03C0210202000A02060000000036D97E 4. PAP 协议解析 4
PAP 是密码验证协议, 它的握手过程要与 LCP 协议协商过的一致, 具体内容请参考 [RFC1334] 4.1 Terminal->CMNET Config-Req 7EFF03C0230100000D0753796E7269636800233C7E 4.2 CMNET->Terminal Config-Ack 7EFF03C0230200000D084C6F67696E204F4B32597E 5. IPCP 协议解析 IPCP 协议是一个从 CMNET 获得 IP 地址的过程, 具体内容请参考 [RFC1332] 5.1 Terminal->CMNET Config-Req 7EFF0380210105000A030600000000F67D377E 请求一个 IP 地址 5.2 CMNET->Terminal Config-Req 7EFF0380210101000A0306C0C8011566817E 请求确认一个服务器地址 5.3 Terminal->CMNET Config-Ack 7EFF0380210201000A0306C0C8017D350FF57E 确认了一个服务器地址 C0C8017D 5.4 CMNET->Terminal Config-Nak 7EFF0380210305000A03060A67CCA24CFF7E 提供了一个可用的 IP 地址 5.5 Terminal->CMNET Config-Req 7EFF0380210105000A03060A67CCA202A77E 5.6 CMNET->Terminal Config-Ack 7EFF0380210205000A03060A67CCA26BD37E 得到一个 IP 地址 0A67CCA2 6. TCP/IP 协议解析 6.1 TCP/IP 协议的数据包格式 IPV4 的数据包格式如下图, 具体的含义见 [RFC791] Version IHL TOS Total Length Identification Flags Fragment Offset TTL Protocol Header Checksum Source IP Address Destination IP Address Options and Padding 图 2 IP 数据包格式 IPV4 的数据包格式如下图, 具体的含义见 [RFC793] 5
Source Port Destination Port Sequence Number Ack Sequence Number Head Length Reserved Code Window Size Checksum Urgent Point Options Padding DATA. 图 3 TCP 数据包格式 6.2 Terminal->CMNET->Internet Server Config-Req 7EFF030021450000300082400080064B230A67CCA2CA710DA804010050F9FE44CE00000000 700222386EA60000020405B4010104023F7B7E 具体含义如下 : 7E PPP 起始符 (Flag) FF 广播地址 (Address) 03 控制位 (Control) 0021 协议域 (Protocol),0021 代表 IP 包 //IP 数据包的内容 4 版本号 (Version),4 代表 IPV4 5 IP 头部长度 (IHL), 以 32 位为一个计算单位 00 服务种类 (Type Of Service) 0030 IP 包的长度 (Total Length), 以字节为计算单位 0082 IP 包的序号 (Identification) 4000 不允许 IP 包分片 80 存活时间 (TTL) 06 协议 (Protocol),06 代表了 TCP 协议 4B23 IP 头部校验和 (Header Checksum) 0A67CCA2 源 IP 地址 (Source IP Address),Cmnet 给我们提供的 IP 地址 CA710DA8 目标 IP 地址 (Destination IP Address) //TCP 数据包的内容 0401 源端口 (Source Port) 0050 目标端口 (Destination Port) F9FE44CE 初始序列号 (Sequence Number) 00000000 确认序列号 (Ack Sequence Number) 7 头部长度 (Head Length) 002 保留位和协议段 (Reserved and Code),02 代表 syn=1, 即建链初始包的标志 2238 窗口大小 (Window Size) 6EA6 TCP 包的校验和 (Checksum) 0000 紧急指针 (Urgent Point) //TCP 选项 6
02 报文段长度最大值选项 (MSS) 04 选项长度 0034 指定本机能够接收一个最大的报文长度 0101 选项之间的分隔 0402 选择性确认支持 ( 可以省去这个选项 ) 3F7B FCS 结果 7E 结束符 6.3 Internet Server ->CMNET->Terminal Config-Ack 7EFF03002145000030000040002D069EA5CA710DA80A67CCA2005004017D5DCDEF68F9F E44CF701216D00CFB00000204058001010402BE187E 6.4 Send and Receive Data TCP 协议握手后, 就可以和在普通的 Internet 网上一样的通过 TCP 协议收发数据了 如 果用户用的是 UDP 协议, 可以略过 6.2 和 6.3, 直接向网络上的服务器发送数据 7