雙模智能手機實現(xiàn)方案

雙模智能手機是能利用CS域和IMS域進行通訊的移動終端設(shè)備。在分析采用的三種技術(shù)后，再從系統(tǒng)架構(gòu)、硬件平臺、軟件平臺，再到DMS進行設(shè)計，從而完成整個系統(tǒng)的設(shè)計，并結(jié)合實際使用的實物器件進行具體實現(xiàn)。

　　隨著智能手機功能性和實用性的增強，使用者越來越多，尤其適合移動商務(wù)人士使用。目前智能手機市場的競爭也很激烈，一方面諾基亞、摩托羅拉、三星等傳統(tǒng)巨頭想牢牢把握市場份額，另一方微軟、蘋果、谷歌等國際新巨頭也開始進入手機市場。未來的智能手機不僅在處理器速率上會有明顯提高，操作系統(tǒng)也會越來越開放和智能化，為軟件運行和內(nèi)容服務(wù)提供了更好的平臺。隨著3G通信時代的到來和IMS技術(shù)的逐漸成熟，通信效率和帶寬將得到很大改善，手機多模接入必將成為一種趨勢，基于3G手機的應(yīng)用服務(wù)也會越來越豐富，更多增值業(yè)務(wù)可以就此展開，如商品、天氣、新聞、股票、交通、應(yīng)用程序下載等，因此廠商不再只關(guān)注智能手機，而是更加關(guān)心通信軟件和內(nèi)容服務(wù)，因此通信軟件和移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有強大的市場潛力，諸如手機電視、手機搜索、手機網(wǎng)絡(luò)游戲等領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的市場前景。

　　一、IMS、VCC 和WIFI技術(shù)

　　1、IMS(IP 多媒體子系統(tǒng))

　　IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒體子系統(tǒng))是第三代移動通信核心網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。是基于IP技術(shù)，融合Internet、移動網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、語音、視頻的網(wǎng)絡(luò)體系[1].IMS的目標(biāo)是融合Internet和移動通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在IMS已被定義為支持所有IP 接入網(wǎng)的多媒體業(yè)務(wù)核心網(wǎng)，可以支持任何一種移動的或固定的、有線的或無線的IP- CAN(IP Connectivity Access Networks)，包括W- CDMA,CDMA2000,TD- SCDMA,Ethernet,xDSL以及WirelessLAN等接入方式，從而實現(xiàn)其接入的無關(guān)性。

　　IMS核心網(wǎng)主要采用SIP(Session Initiation Protocol)協(xié)議進行會話控制。通過IMS,3G (3rd Generation Mobile CommunicationsSystem)網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供PoC(Push to talk over Cellular,一鍵通)、多媒體會議、即時消息、Presence 等多種業(yè)務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上來看，IMS是疊加在原有電路域和分組域網(wǎng)絡(luò)之上的網(wǎng)絡(luò)，通過分組域實現(xiàn)信令和用戶數(shù)據(jù)的承載，并可以實現(xiàn)和原有電路域的互通。

　　2、VCC(語音呼叫連續(xù)性)

　　無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)在近年來得到很大的發(fā)展，已經(jīng)廣泛用于辦公區(qū)、家庭、通信熱點地區(qū)等場合，用戶完全可以通過WLAN接入IMS核心網(wǎng)，從而使用基于IMS的VoIP(Voiceover IP)電話服務(wù)。同時應(yīng)該注意到以下兩點：第一，CS域提供的話音業(yè)務(wù)是基本的收入來源，不可能立即停用，會與IMS網(wǎng)絡(luò)共存較長的時間。第二，IMS雖然采用基于SIP的業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式支持VoIP業(yè)務(wù)，但其語音質(zhì)量難以得到保證。語音呼叫連續(xù)性(Voice Call Continuity,VCC)即是3GPP 針對IMS 域與CS 域間語音呼叫連續(xù)性的解決方案?；赩CC業(yè)務(wù)，通過引入支持GSM/CDMA/UMTS和WLAN接入方式的雙模或多模移動終端設(shè)備，用戶可以在有WLAN覆蓋的地區(qū)，通過WLAN方式接入IMS進行語音通話，當(dāng)用戶移出WLAN服務(wù)區(qū)后，又會漫游到移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)上繼續(xù)進行語音通話，并且可以在兩者之間進行無縫切換。

　　3、WIFI(無線保真技術(shù))

　　,是IEEE 802.11 網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的一種，最高帶寬可達11 Mbps,根據(jù)實際情況，帶寬可自動調(diào)整三種不同的帶寬，分別為5.5Mbps、2Mbps 和1Mbps.帶寬的自動調(diào)整性有效地保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。具有速度快、可靠性高等特性。在開放性區(qū)域，通訊距離可達305 米，在封閉性區(qū)域，通訊距離為76 米到122 米，方便與現(xiàn)有的有線以太網(wǎng)絡(luò)整合，且組網(wǎng)的成本更低。

　　WLAN(無線局域網(wǎng))是由AP(Access Point)和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡(luò)。AP稱為網(wǎng)絡(luò)橋接器或接入點，它是傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁或紐帶，因此任何一臺裝有無線網(wǎng)卡的終端都可通過AP去分享有線局域網(wǎng)絡(luò)或廣域網(wǎng)絡(luò)的資源，它的工作原理相當(dāng)于一個內(nèi)置無線發(fā)射器的HUB或者是路由，而無線網(wǎng)卡則是負責(zé)接收由AP 所發(fā)射信號的終端設(shè)備。

　　二、軟硬件架構(gòu)體系設(shè)計

　　為創(chuàng)建本智能手機的軟硬件系統(tǒng)平臺，需要基于IMS和VCC實現(xiàn)原理和具體功能需求來設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)，下圖是基于Linux和IMS的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

　　基于IMS 的系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　在上圖中，最上層是根據(jù)實際需求開發(fā)的一些應(yīng)用程序，采用分層實現(xiàn)的機制，為每種業(yè)務(wù)設(shè)計實現(xiàn)了一個相應(yīng)的業(yè)務(wù)引擎，這些業(yè)務(wù)引擎都是基于底層的一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧(如SIP)和設(shè)備驅(qū)動程序來實現(xiàn)的具體業(yè)務(wù)模塊。上圖列舉了三種業(yè)務(wù)引擎，可以根據(jù)具體需求進行調(diào)整。移動通信中的音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)通過使用基于GStreamer(一個開源的多媒體框架庫)的媒體播放工具來實現(xiàn)編解碼工作。圖中的IMS Core模塊由一些公共的核心IMS API組成，以供具體業(yè)務(wù)引擎實現(xiàn)時進行調(diào)用。IMS SDK中的Driver 層是在硬件設(shè)備驅(qū)動層的基礎(chǔ)上又進行了一次抽象，以達到與所用操作系統(tǒng)和具體硬件設(shè)備無關(guān)的目的。