手機一般會提供兩種上網方式：wifi或者3g/4g上網，wifi上網其實就是利用網**過乙太網上網；3g/4g則是通過基帶，利用蜂窩網路進行上網，之前已經簡單的闡述了**wifi上網跟3g上網的區別**，本文主要簡述android 3g/4g上網的流程及原理。
手機一般有兩塊網絡卡，只是不同時使用，wifi的那種乙太網卡，還有就是3g/4g的無線modem型網絡卡（基帶模組），3g/4g上網用的是蜂窩網路，訊號以電磁波的形式在空氣中進行傳播，傳送到距離最近的基站，基站通過交換機**到覆蓋目標裝置的基站，並通知目標裝置，回傳結果，這種上網模式在鏈路層，用的一般是ppp（point-to-point protocol）協議，而其上網媒介用的則是無線通訊專用的無線基帶通訊模組：
同乙太網不同，移動端上網的方式是通過蜂窩網路進行上網，兩者最大的區別是在鏈路層，android 3g/4g無線上網的網路協議模型如下：
在資料鏈路層，ppp（point-to-point protocol）協議提供了一種標準點對點的傳輸方式，為各種主機、網橋和路由器通訊提供通用連線方案。ppp協議主要包括以下三個部分：
其中上面的大部分都是在建立資料鏈路的時候用的，資料鏈路建立後，其實主要用關心的是令資料幀封裝，ppp協議下的令資料幀封裝格式如下圖：
由於ppp協議是點對點的，不需要太多資訊，因此這裡是沒有48位mac位址概念的，因此，ppp也就無所謂 arp（位址解析協議）和rarp（逆位址解析協議），這兩個是某些網路介面（如乙太網和令牌環網）使用的特殊協議。
在android系統中，應用訪問網路時，會首先檢視資料上網鏈路是否已經建立建立，如果已經建立，則直接使用已建立的網路介面進行通訊，如果還未建立，則需要首先建立資料通路。ppp撥號上網配置十分複雜，需要一系列的協商、驗證，為了開發方便，linux對ppp資料鏈路的建立過程進行抽象，實現了pppd撥號應用程式，專門用於管理ppp資料鏈路的建立與關閉。不過，pppd其實只是負責建立資料鏈路，建立之後，資料上網不會依賴pppd服務，打個比方就是：pppd只負責修路，不負責運貨，在整個手機無線通訊中，pppd地位如下圖：
pppd是乙個後台服務程序(daemon)，實現了所有鑑權、壓縮/解壓和加密/解密等擴充套件功能的控制協議，負責把要傳送的資料報傳遞給ppp協議處理模組，設定ppp協議的引數，用來建立/關閉連線。
android系統如果想要利用ppp協議進行資料通訊，必須首先按照ppp協議建立資料通訊鏈路。基帶模組正確載入之後會對映多個ttyusb裝置檔案，有的ttyusb用於at命令傳送，有的用作資料通訊，底層通過串列埠多路復用機制，實現了usb串列埠的多路復用。在使用ttyusb建立資料鏈路的時候，首先通過傳送at命令，開啟無線上網模組，隨後利用pppd撥號程式建立資料鏈路。撥號鏈結過程遵循ppp通訊協議，手機同蜂窩網路基站雙方動態協商，配置鏈路引數、ip位址等，撥號成功後，android系統會為基帶模組對映乙個虛擬網路介面名字可能是ppp0，或者rmnet***等，之後，android系統便可利用該介面進行網路通訊了，該介面的使用方式同wlan0類似，ip層對鏈路層完全無感知。
ppp資料鏈路的建立需要完成三個步驟，包括鏈路層配置、鏈路認證以及網路層配置，這個過程中，通訊雙方必須通過協商，確定資料報格式、ip位址等鏈路引數，才能正確建立ppp資料鏈路。在實際操作中，ppp資料鏈路的建立可分以下幾個階段：
通訊鏈路建立後，pppd會建立乙個網路介面（如ppp0），核心中的ppp協議模組也會登記該網路介面，對上層應用而言，該虛擬網路介面ppp0或者或者rmnet***，就是無線上網需要呼叫的介面，並且該介面建立之初就已經從3g網路獲得了動態分配的ip位址，對上層應用而言可以看做一塊真實的，並且已經啟用的網絡卡裝置，可以像使用乙太網卡一樣，進行tcp/ip網路通訊，pppd服務建立鏈路的流程圖：
應用程式通過socket傳送tcp/ip資料報時候，核心通過ip位址和路由表找到對應的網路介面（ppp0或者rmnet***），然後呼叫ppp協議相應的實現函式，經ppp協議封裝，傳送資料，最終通過串列埠將資料傳送到基帶模組，並經射頻模組將資訊傳輸到附近的基站。
資料接收流程可以看做是傳送的逆向，不過這裡稍微有些區別，那就是接收方，在資料鏈路建立的時候，接收方是pppd撥號程序，建立之後，普通的上網資料，接收方就是一般的使用者程序：
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