双模智能手机实现方案

双模智能手机实现方案双模智能手机是能利用CS域和IMS域进行通讯的移动终端设备。在分析采用的三种技术后，再从系统架构、硬件平台、软件平台，再到DMS进行设计，从而完成整个系统的设计，并结合实际使用的实物器件进行具体实现。随着智能手机功能性和实用性的增强，使用者越来越多，尤其适合移动商务人士使用。目前智能手机市场的竞争也很激烈，一方面诺基亚、摩托罗拉、三星等传统巨头想牢牢把握市场份额，另一方微软、苹果、谷歌等国际新巨头也开始进入手机市场。未来的智能手机不仅在处理器速率上会有明显提高，操作系统也会越来越开放和智能化，为软件运行和内容服务提供了更好的平台。随着3G通信时代的到来和IMS技术的逐渐成熟，通信效率和带宽将得到很大改善，手机多模接入必将成为一种趋势，基于3G手机的应用服务也会越来越丰富，更多增值业务可以就此展开，如商品、天气、新闻、股票、交通、应用程序下载等，因此厂商不再只关注智能手机，而是更加关心通信软件和内容服务，因此通信软件和移动互联网领域具有强大的市场潜力，诸如手机电视,、手机搜索、手机网络游戏等领域将具有广阔的市场前景。一、IMS、VCC和WIFI技术1、IMS(IP多媒体子系统)IMS(IPMultimediaSubsystemlP多媒体子系统)是第三代移动通信核心网络的重要纟组成部分。是基于IP技术，融合Internet、移动网络、数据、语音、视频的网络体系「1].IMS的目标是融合Internet和移动诵信网络。现在IMS已被定义为支持所有IP接入网的多媒体业务核心网，可以支持任何一种移动的或固定的、有线的或无线的IP-CAN(IPConnectivityAccessNetworks),包括W-CDMACDMA2000TD-SCDMAEthernetxDSL以及WirelessLAN等接入方式，从而实现其接入的无关性。IMS核心网主要采用SIP(SessionInitiationProtocol)协议进行会话控制。诵过IMS3G(3rdGenerationMobileCommunicationsSystem)网络可以为用户提供PoC(PushtotalkoverCellular—键通)、多媒体会议、即时消息、Presence等多种业务。从网络架构上来看，IMS是叠加在原有电路域和分组域网络之上的网络，通过分组域实现信令和用户数据的承载，并可以实现和原有电路域的互通。2、VCC(语音呼叫连续性)无线局域网(WLAN)技术在近年来得到很大的发展，已经广泛用于办公区、家庭、通信热点地区等场合，用户完全可以通过WLAN接入IMS核心网，从而使用基于IMS的VoIP(VoiceoverIP)电话服务。同时应该注意到以下两点：第一，CS域提供的话音业务是基本的收入来源，不可能立即停用，会与IMS网络共存较长的时间。第二，IMS虽然采用基于SIP的业务实现方式支持VoIP业务，但其语音质量难以得到保证。语音呼叫连续性(VoiceCallContinuityVCC)即是3GPP针对IMS域与CS域间语音呼叫连续性的解决方案。基于VCC业务，通过引入支持GSM/CDMA/UMTS和WLAN接入方式的双模或多模移动终端设备，用户可以在有WLAN覆盖的地区，通过WLAN方式接入IMS进行语音通话，当用户移出WLAN服务区后，又会漫游到移动蜂窝网络上继续进行语音通话，并且可以在两者之间进行无缝切换。3、WIFI（无线保真技术）是IEEE802.11网络规范的一种，最高带宽可达11Mbps根据实际情况，带宽可自动调整三种不同的带宽，分别为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps.带宽的自动调整性有效地保障了网络的稳定性和可靠性。具有速度快、可靠性高等特性。在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，且组网的成本更低。WLAN（无线局域网）是由AP（AccessPoint）和无线网卡纟组成的无线网络。AP称为网络桥接器或接入点，它是传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁或纽带，因此任何一台装有无线网卡的终端都可通过AP去分享有线局域网络或广域网络的资源，它的工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的终端设备。二、软硬件架构体系设计为创建本智能手机的软硬件系统平台，需要基于IMS和VCC实现原理和具体功能需求来设计系统架构，下图是基于Linux和IMS的系统架构图。

SIPIMSApplicationsQlopta423IMSSDKsIMSCoreTCP/UDPDriverLayerLinuxDuviceDrivenVideoShareOtherEngineEngineLjigincsRTP/RTCPHIT卩PhilipsGSMBasebandMarvell88W8686SIPIMSApplicationsQlopta423IMSSDKsIMSCoreTCP/UDPDriverLayerLinuxDuviceDrivenVideoShareOtherEngineEngineLjigincsRTP/RTCPHIT卩PhilipsGSMBasebandMarvell88W8686基于IMS的系统架构图在上图中，最上戻是根据实际需求开发的一些应用程序，采用分戻实现的机制，为每种业务设计实现了一个相应的业务引擎，这些业务引擎都是基于底层的一些网络协议栈（如SIP）和设备驱动程序来实现的具体业务模块。上图列举了三种业务引擎，可以根据具体需求讲行调整。移动通信中的音频、视频等多媒体数据通过使用基于GStreamer（—个开源的多媒体框架库）的媒体播放工具来实现编解码工作。图中的IMSCore模块由一些公共的核心IMSAPI组成，以供具体业务引擎实现时讲行调用。IMSSDK中的Driver层是在硬件设备驱动层的基础上又进行了一次抽象，以达到与所用操作系统和具体硬件设备无关的目的。1、硬件平台设计为设计与实现好整个智能手机，首先需要从用户的角度来考虑功能需求状况，同时注意其开发成本。一般而言，智能手机的硬件平台须从两部分考虑，即处理器和外设。智能手机比普通手机有更高的性能，是因为所采用的核心处理器的不同。普通手机所选用的处理器的运行频率不过几十MHz、最多也只一百多MHz这种处理器处理基本语音功能还可以，但在处理图像视频等多媒体数据时性能就远不够。可用于手机处理器有：三星的ARM系列、TI的OMAP系列、INTEL的XSCAL系列等。随着智能手机的发展，需要有更高性能的嵌入式微处理器。本智能手机选用了Intel公司的基于XScale架构的PXA270高性能嵌入式处理器，其最高主频可达624MHz支持无线多媒体指令集扩展(WirelessMMX),允许PXA270以较低的时钟频率实现增强的多媒体性能。该处理器提供了非常丰富的外设接口，如LCD、音频、USB、I2C、SD/MMC、CF、蓝牙、WiFi、数码相机、键盘等接口「71.PXA270处理器中采用了WirelessMMX和Speedstep两项Intel专利技术，讲一步将高性能计算和动态申，源管理技术相结合,使得该处理器与其他同类芯片相比，在多媒体处理能力和功耗方面有着非常大的优势。在选用传统通信模块也有多种选择，本智能手机系统选用了Philips的Sysol-3通信模块，该模块包I含了基带芯片、RF射频芯片组、ComboFlash芯片以及GSM/GPRS终端所需的全部软件功能。Sysol-3有着完善的功能和稳定的性能，此外还具有非常小的外形尺寸和非常轻的重量，能够满足智能手机、数码通信设备等无线终端设备的薄、轻、小巧的需求。现在流行的无线网卡接口主要有两种，一种是基于标准PCMCIA接口，另一种是基于USB接口。因为IntelXscalePXA270处理器内部集成了双诵道16位PCMCIAPCCard/CF控制器，支持8位/16位I/O模式和Memory模式的访问。所以我们采用PCMCIA接口来扩展88W8686无线网卡。2、软件平台设计在设计好智能手机的硬件开发平台后，下面需要根据硬件平台设计软件开发平台。系统的Bootloader诵过编译移植u-boot来实现，它对PXA270处理器有较好的支持。然后移植相应硬件设备的驱动程序，配置和裁减Linux内核，完成对Linux的交叉编译「8].至于根文件系统，采用Busybox工具讲行编译生成，并使用mkfs.jffs2工具创建JFFS2类型的文件系统映象。最后逐一将u-boot、Linux内核及文件系统映象烧写到Flash中进行测试运行。3、DMSSKD层的设计关于DMS(DualModeServices)SDK层，终端研发人员既可以自己设计实现，也可以通过购买使用第三方提供的SDK解决方案，诸如PicoMobile和Ecrio等公司就提供此类方案。SDK的设计既需要满足本系统的功能要求，同时也要满足模块化、简约化的要求，从而方便日后进行新功能的扩展与集成。SDK层的工作主要是基于SIP协议、IMS通信的信令流程、GSM通话信令来进行设计与实现。与通话有关的API的实现过程主要是基于SIP协议通过发送或接收相应的SIP信令来实现与服务器的交互，与硬件有关的API主要是通过调用相关驱动程序来实现。以上主要实现了与电话业务相关的功能，根据业务的需要，还可以在此基础上对SDK讲行扩展。4、DMS后台服务设计DMSDaemonService即DMS后台服务程序，是与DMSSDK戻（主要是VCCEngine）交互的主体部分，它的实现工作主要是基于Qtopia把DMSSDK层提供的API封装成可供上层应用调用的公共接口。其中DMSDaemon是整体后台服务类:DMSTelephonyService负责实现电话相关的功能接口：IMSControlService用于响应上层控制程序的IMS服务请求：一切与底层DMSSDK子系统有关的调用由DMSLayer来完成。三、WIFI驱动程序设计同有线网络一样，接入无线局域网需要网卡设备，目前WLAN网卡常用的接口有PCI、USB、PCMCIA和CF卡接口，嵌入式系统常用的WLAN网卡接口一般有P