Android平臺(tái)的手機(jī)雙網(wǎng)雙待的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0 引言

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展以及人們對(duì)手機(jī)功能需求的不斷提高，智能手機(jī)逐漸成為人們的日常消費(fèi)品，智能手機(jī)的用戶(hù)也與日俱增。為了方便人們的生活，追求雙網(wǎng)雙待已成為手機(jī)研發(fā)的一種普遍現(xiàn)象。雙網(wǎng)雙待解決了一部手機(jī)可以同時(shí)接入兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的難題，最大的優(yōu)點(diǎn)是保證了GSM 與CDMA 兩種網(wǎng)絡(luò)在同一手機(jī)中同時(shí)工作，真正實(shí)現(xiàn)了兩網(wǎng)自由連通。雙網(wǎng)的連通還具有差異化優(yōu)勢(shì)，可以將CDMA 較高的接入速度和通信保密等強(qiáng)大功能體現(xiàn)在終端方面，使雙網(wǎng)雙待手機(jī)用戶(hù)能夠盡享CDMA 網(wǎng)絡(luò)支持的豐富多彩的數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)。同時(shí)GSM 與CDMA 兩網(wǎng)的和諧整合將為手機(jī)廠商帶來(lái)巨大的市場(chǎng)價(jià)值。

Android 作為當(dāng)前眾多智能手機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)的后起之秀，以其優(yōu)勢(shì)正逐漸獲得廣大手機(jī)開(kāi)發(fā)人員和手機(jī)消費(fèi)者的青睞。實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)雙待也必將成為Android 不斷創(chuàng)新和發(fā)展的重要因素。

Android 系統(tǒng)由嵌入式Linux 和Java 構(gòu)成，因此基于Android 系統(tǒng)平臺(tái)的雙網(wǎng)雙待設(shè)計(jì)區(qū)別于其他手機(jī)對(duì)雙網(wǎng)雙待的實(shí)現(xiàn)，它充分地利用了Android 平臺(tái)清晰的系統(tǒng)架構(gòu)、簡(jiǎn)易的工作原理和已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的部分Phone 核心應(yīng)用程序進(jìn)行雙網(wǎng)雙待的功能擴(kuò)展，提高了Android 平臺(tái)雙網(wǎng)雙待設(shè)計(jì)的效率。

1 Android 操作系統(tǒng)介紹

Android 是Google 于2007 年11 月份宣布的基于Linux 2. 6. 23平臺(tái)的開(kāi)源手機(jī)操作系統(tǒng)，號(hào)稱(chēng)是首個(gè)為移動(dòng)終端打造的真正開(kāi)放和完整的移動(dòng)軟件。Google 重新設(shè)計(jì)了Android Java 虛擬機(jī)和系統(tǒng)，使得Android 的Java 應(yīng)用更接近于底層系統(tǒng)，效率更高； 另外使用虛擬機(jī)技術(shù)使得Android 的應(yīng)用在被監(jiān)控的情況下運(yùn)行，安全性更高。Android 包括移動(dòng)電話(huà)工作所需的全部軟件，而且不存在任何以往阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專(zhuān)有權(quán)障礙，具有平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化、用戶(hù)可定制以及服務(wù)免費(fèi)等特色，是一個(gè)對(duì)第三方軟件完全開(kāi)放的平臺(tái)，突破了iPhone 等只能添加為數(shù)不多的固定軟件的枷鎖； 同時(shí)與Windows Mobile、Symbian、iPhone OS 等廠商不同，Android 操作系統(tǒng)免費(fèi)向開(kāi)發(fā)人員提供，大大節(jié)省了開(kāi)發(fā)成本。

Android 平臺(tái)由操作系統(tǒng)、中間件、用戶(hù)界面和應(yīng)用軟件組成。Linux 內(nèi)核層用來(lái)提供系統(tǒng)的底層服務(wù)，位于硬件和其他軟件之間。Android 運(yùn)行庫(kù)包含一組核心庫(kù)和Dalvik 虛擬機(jī)，Android 提供豐富的類(lèi)庫(kù)支持且大部分為開(kāi)源代碼，如采用嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite.應(yīng)用框架層為Android 開(kāi)發(fā)人員提供了訪問(wèn)框架應(yīng)用程序接口的全部權(quán)限，采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了組件間的重用。在應(yīng)用程序?qū)?，Android 本身附帶了一些核心的應(yīng)用程序，大大簡(jiǎn)化了Android 應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。

因此，利用Android 平臺(tái)更易于開(kāi)發(fā)具有雙網(wǎng)雙待功能的智能手機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)也便于在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的完善和功能擴(kuò)展。

2 Android 平臺(tái)雙網(wǎng)雙待框架設(shè)計(jì)

Android 平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的雙網(wǎng)雙待手機(jī)是將GSM 網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，使得一部手機(jī)可同時(shí)插入兩張不同網(wǎng)絡(luò)的號(hào)卡，并同時(shí)處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)，用戶(hù)無(wú)需切換網(wǎng)絡(luò)，即可任意撥打、接聽(tīng)和收發(fā)短信，且這些手機(jī)均可支持中國(guó)電信自有的增值業(yè)務(wù)，使商務(wù)人士盡享移動(dòng)辦公的自由以及休息娛樂(lè)的樂(lè)趣。此外，用戶(hù)還可預(yù)設(shè)接聽(tīng)和撥打電話(huà)的順序，使用起來(lái)非常方便。

基于Android 系統(tǒng)平臺(tái)的雙網(wǎng)雙待的設(shè)計(jì)，充分結(jié)合了Android2. 1 版本之后在framework 層上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的雙卡處理機(jī)制，設(shè)計(jì)方案主要側(cè)重于RIL 及ARM（ modem） 側(cè)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。通過(guò)在RIL 上依樣建立一套新的處理機(jī)制，將雙卡分別進(jìn)行處理。

比如，打電話(huà)的時(shí)候，發(fā)送哪套請(qǐng)求就先選擇向哪套機(jī)制發(fā)送請(qǐng)求，然后還在這套機(jī)制中等待消息的返回。Android 平臺(tái)雙網(wǎng)雙待框架如圖1 所示。

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圖1 Android 平臺(tái)雙網(wǎng)雙待框架

圖1 中GSM 網(wǎng)絡(luò)和CDMA 網(wǎng)絡(luò)分別擁有一套獨(dú)立的RIL處理機(jī)制，從而可以根據(jù)上層不同的Phone 服務(wù)執(zhí)行framework層以及RIL 層的相應(yīng)處理，真正實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)的協(xié)同工作，達(dá)到同一手機(jī)中雙網(wǎng)雙卡之間互不干擾的效果。

3 Android 平臺(tái)雙網(wǎng)雙待軟件設(shè)計(jì)

Android 平臺(tái)雙網(wǎng)雙待功能設(shè)計(jì)主要涉及到Android 軟件平臺(tái)的四大功能模塊，分別是Linux 內(nèi)核層、本機(jī)庫(kù)/運(yùn)行時(shí)、應(yīng)用程序框架層以及應(yīng)用程序?qū)印Ｆ渲性趹?yīng)用程序?qū)永肁ndroid的各種組件API 實(shí)現(xiàn)PhoneApp 并在Linux 內(nèi)核層提供相應(yīng)的底層驅(qū)動(dòng)。Android 系統(tǒng)架構(gòu)如圖2 所示。

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圖2 Android 系統(tǒng)架構(gòu)

1） Linux 內(nèi)核。

Android 系統(tǒng)平臺(tái)是基于優(yōu)化的Linux 內(nèi)核來(lái)開(kāi)發(fā)的，主要添加了一個(gè)名為Goldfish 的虛擬CPU 以及Android 運(yùn)行所需的特定驅(qū)動(dòng)代碼。該層用來(lái)提供系統(tǒng)的底層服務(wù)，提供諸如內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、安全管理、電源管理等驅(qū)動(dòng)模塊，作為一個(gè)虛擬的中間層，該層位于硬件與其他軟件層之間，采用YAFFS2 文件系統(tǒng)，同時(shí)也是手機(jī)軟硬件的連接層。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，也需要針對(duì)自身的硬件模塊添加對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，如Phone 驅(qū)動(dòng)、GPRS 驅(qū)動(dòng)、GPS 驅(qū)動(dòng)、液晶和觸摸板驅(qū)動(dòng)等。