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備。在分析采用的三種技術后,再從系統架構、硬件平臺、軟件平臺,再到DMS進行設計,從而完成整個系統的設計,并結合實際使用的實物器件進行具體實現。
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,操作系統也會越來越開放和智能化,為軟件運行和內容服務提供了更好的平臺。隨著3G通信時代的到來和IMS技術的逐漸成熟,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手機的應用服務也會越來越豐富,更多增值業務可以就此展開,如商品、天氣、新聞、股票、交通、應用程序下載等,因此廠商不再只關注智能手機,而是更加關心通信軟件和內容服務,因此通信軟件和移動互聯網領域具有強大的市場潛力,諸如手機電視、手機搜索、手機網絡游戲等領域將具有廣闊的市場前景。
一、IMS、VCC 和WIFI技術
1、IMS(IP 多媒體子系統)
IMS(IP Multimedia Subsystem,IP多媒體子系統)是第三代移動通信核心網絡的重要組成部分。是基于IP技術,融合Internet、移動網絡、數據、語音、視頻的網絡體系[1].IMS的目標是融合Internet和移動通信網絡。現在IMS已被定義為支持所有IP 接入網的多媒體業務核心網,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,從而實現其接入的無關性。
IMS核心網主要采用SIP(Session Initiation Protocol)協議進行會話控制。通過IMS,3G (3rd Generation Mobile CommunicationsSystem)網絡可以為用戶提供PoC(Push to talk over Cellular,一鍵通)、多媒體會議、即時消息、Presence 等多種業務。從網絡架構上來看,IMS是疊加在原有電路域和分組域網絡之上的網絡,通過分組域實現信令和用戶數據的承載,并可以實現和原有電路域的互通。
2、VCC(語音呼叫連續性)
無線局域網(WLAN)技術在近年來得到很大的發展,已經廣泛用于辦公區、家庭、通信熱點地區等場合,用戶完全可以通過WLAN接入IMS核心網,從而使用基于IMS的VoIP(Voiceover IP)電話服務。同時應該注意到以下兩點:第一,CS域提供的話音業務是基本的收入來源,不可能立即停用,會與IMS網絡共存較長的時間。第二,IMS雖然采用基于SIP的業務實現方式支持VoIP業務,但其語音質量難以得到保證。語音呼叫連續性(Voice Call Continuity,VCC)即是3GPP 針對IMS 域與CS 域間語音呼叫連續性的解決方案。基于VCC業務,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備,用戶可以在有WLAN覆蓋的地區,通過WLAN方式接入IMS進行語音通話,當用戶移出WLAN服務區后,又會漫游到移動蜂窩網絡上繼續進行語音通話,并且可以在兩者之間進行無縫切換。
3、WIFI(無線保真技術)
,是IEEE 802.11 網絡規范的一種,最高帶寬可達11 Mbps,根據實際情況,帶寬可自動調整三種不同的帶寬,分別為5.5Mbps、2Mbps 和1Mbps.帶寬的自動調整性有效地保障了網絡的穩定性和可靠性。具有"速度快、可靠性高"等特性。在開放性區域,通訊距離可達305 米,在封閉性區域,通訊距離為76 米到122 米,方便與現有的有線以太網絡整合,且組網的成本更低。
WLAN(無線局域網)是由AP(Access Point)和無線網卡組成的無線網絡。AP稱為網絡橋接器或接入點,它是傳統的有線局域網絡與無線局域網絡之間的橋梁或紐帶,因此任何一臺裝有無線網卡的終端都可通過AP去分享有線局域網絡或廣域網絡的資源,它的工作原理相當于一個內置無線發射器的HUB或者是路由,而無線網卡則是負責接收由AP 所發射信號的終端設備。
二、軟硬件架構體系設計
為創建本智能手機的軟硬件系統平臺,需要基于IMS和VCC實現原理和具體功能需求來設計系統架構,下圖是基于Linux和IMS的系統架構圖。
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基于IMS 的系統架構圖
在上圖中,最上層是根據實際需求開發的一些應用程序,采用分層實現的機制,為每種業務設計實現了一個相應的業務引擎,這些業務引擎都是基于底層的一些網絡協議棧(如SIP)和設備驅動程序來實現的具體業務模塊。上圖列舉了三種業務引擎,可以根據具體需求進行調整。移動通信中的音頻、視頻等多媒體數據通過使用基于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,以供具體業務引擎實現時進行調用。IMS SDK中的Driver 層是在硬件設備驅動層的基礎上又進行了一次抽象,以達到與所用操作系統和具體硬件設備無關的目的。
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