Android平台双网双待设计方案计划

随着ＨＹＰERLINK”ｈttp://ｗww．ｃ１14．ｎet/keｙｗoｒd/％D2%Ｃ6％B6％ＡＦ％ＣＤ％A8％D0％Ｃ５"＼t"_bｌａｎk＂移动通信技术的快速进展以及人们对ＨＹPＥRＬIＮK"ｈtｔp：//ｗｗw．c１14。ｎeｔ/kｅyｗoｒd/％CA％D6％ＢB％ＦA"\t"_blａnk”手机功能需求的不断提高,ＨYPＥＲＬIＮK"http：/／www．ｃ１１4.net/ｋeｙworｄ/％D6％C7%C4％ＤＣ％CＡ％Ｄ6%BB％FA”\t＂＿blaｎｋ”智能手机逐渐成为人们的日常消费品，智能手机的用户也与日俱增.为了便利人们的生活，追求双网双待已成为手机研发的一种普遍现象。双网双待解决了一部手机可以同时接入两个ＨYPＥRLIＮK”ｈttp：／/ｗｗw．ｃ１１4.nｅt／ｋeyｗord／%ＣＤ％F8％Ｃ２%Ｅ７"＼t"_ｂlａnｋ"网络的难题，最大的优点是保证了HYＰERLINK＂http：/／www.ｃ1１4．nｅt／keyｗoｒd/GＳM"＼t”_bｌanｋ"ＧＳM与ＨYＰＥRLINＫ＂ｈtｔp：//ｗwｗ。c114．neｔ／keyword/ＣＤMＡ”\t＂_blaｎｋ”ＣDMA两种网络在同一手机中同时工作,真正实现了两网自由连通。双网的连通还具有差异化优势，可以将CDMＡ较高的接入速度和通信保密等强大功能体现在终端方面，使双网双待手机用户能够尽享CDMA网络支持的丰富多彩的数据HYＰＥRLＩNK”htｔp://ｗww。ｃ１1４。neｔ／kｅｙword/%D4％F6%D6％B5%D2％B５％CＥ％Ｆ１＂\t＂_blaｎk"增值业务。同时GSM与ＣDＭＡ两网的和谐ＨYPEＲLINK”httｐ：／/wｗｗ．ｃ1１4.net／ｋeyｗｏrd/％Ｄ5％FＢ%ＢＡ%ＣＦ”\t"_bｌaｎk＂整合将为手机厂商带来巨大的市场价值.Aｎdroiｄ作为当前众多智能手机系统平台的后起之秀,以其优势正逐渐获得宽阔手机开发人员和手机消费者的青睐。实现双网双待也必将成为Andrｏid不断创新和进展的重要因素。Anｄroid系统由嵌入式Lｉnｕx和Javａ构成,因此基于Ａndroid系统平台的双网双待设计区分于其他手机对双网双待的实现，它充分地利用了Anｄｒoｉd平台清楚的系统架构、简易的工作原理和已经实现的部分Pｈoｎe核心应用程序进行双网双待的功能扩展，提高了Andｒoid平台双网双待设计的效率。1Anｄroiｄ操作系统介绍Ａndｒoｉd是HYPERLIＮK"ｈtｔｐ：//ｗwｗ.c114．net/keyｗorｄ／Gｏoｇle"\ｔ＂_ｂｌａnｋ"Ｇoｏｇlｅ于20０7年11月份宣布的基于Linux２。6.2３平台的开源手机操作系统,号称是首个为HYPＥRLINK＂httｐ：/／wwｗ。c11４。net／keｙｗord/％Ｄ２％C6％B６％AF"＼t”_ｂlank”移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。Ｇｏｏgle重新设计了AｎdｒoiｄJａva虚拟机和系统，使得Ａｎdｒoiｄ的Java应用更接近于底层系统，效率更高；另外使用虚拟机技术使得Aｎｄrｏid的应用在被监控的情况下运行，平安性更高。Ａｎｄroid包括移动电话工作所需的全部软件，而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍,具有平台标准化、用户可定制以及服务免费等特色,是一个对第三方软件完全开放的平台，突破了ＨＹＰERLＩNＫ”ｈtｔｐ：//www.c１14。ｎeｔ/keywｏrd／iPｈoｎe"\ｔ"＿bｌａnｋ”iPｈone等只能添加为数不多的固定软件的枷锁；同时与ＷindowsMobile、Symｂｉan、iPhｏneOS等厂商不同，Andrｏid操作系统免费向开发人员供应，大大节省了开发成本.Aｎｄｒoiｄ平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。Ｌiｎｕx内核层用来供应系统的底层服务，位于硬件和其他软件之间。Aｎｄroｉd运行库包含一组核心库和Daｌvik虚拟机，Ａｎdｒｏid供应丰富的类库支持且大部分为开源代码,如接受嵌入式数据库SQLｉte．应用框架层为Androiｄ开发人员供应了访问框架应用程序接口的全部权限，接受结构化设计简化了组件间的重用。在应用程序层,Aｎｄrｏｉd本身附带了一些核心的应用程序，大大简化了Ａndｒoid应用程序的开发。因此，利用Ａndroid平台更易于开发具有双网双待功能的智能手机系统,同时也便于在原有系统的基础上进行不断的完善和功能扩展。2Anｄｒｏid平台双网双待框架设计Andｒoｉd平台上实现的双网双待手机是将GＳM网络和CDＭA网络相结合，使得一部手机可同时插入两张不同网络的号卡，并同时处于开机状态，用户无需切换网络,即可任意拨打、接听和收发HＹＰERLINK"httｐ：//wｗw。c１１4．ｎet/keyworｄ／％B6％CC%D０%C5"\t”＿blａnk"短信，且这些手机均可支持HYPＥＲLＩＮK”http：//www.ｃ1１4．ｎet/ｋｅyword/％D６%Ｄ0％B9%FA％B５％E7%D0%C５＂\t＂＿blａnk”中国电信自有的增值业务,使商务人士尽享移动办公的自由以及休息娱乐的乐趣。此外,用户还可预设接听和拨打电话的挨次，使用起来格外便利.基于Ａndｒoid系统平台的双网双待的设计，充分结合了Aｎdroｉｄ2.1版本之后在ｆramework层上已经实现的双卡处理机制,设计方案主要侧重于RＩL及HYPERＬINK＂http：/／wｗw。ｃ114.ｎet/keyword/ＡＲM＂\t＂＿bｌanｋ”ＡRM(HYPEＲＬＩNK"ｈttｐ:／／ｗww.ｃ1１4。net／keｙword／mｏｄｅm”\t"_blanｋ＂modeｍ)侧的实现机制.通过在RIL上依样建立一套新的处理机制,将双卡分别进行处理.比如，打电话的时候，发送哪套恳求就先选择向哪套机制发送恳求，然后还在这套机制中等待消息的返回。Andrｏid平台双网双待框架如图１所示.ﻫ图1Ａnｄroid平台双网双待框架图1中GSM网络和CDMA网络分别拥有一套独立的RＩＬ处理机制,从而可以依据上层不同的Pｈone服务执行fraｍewoｒk层以及RIＬ层的相应处理,真正实现双网的协同工作,达到同一手机中双网双卡之间互不干扰的效果.3Ａndroiｄ平台双网双待软件设计Anｄｒoid平台双网双待功能设计主要涉及到Andrｏiｄ软件平台的四大功能模块，分别是Linux内核层、本机库/运行时、应用程序框架层以及应用程序层。其中在应用程序层利用Android的各种组件ＡＰI实现PｈoｎeＡpp并在Lｉnux内核层供应相应的底层驱动。Andｒoiｄ系统架构如图2所示。ﻫ图2Ａnｄroiｄ系统架构（1)Liｎｕｘ内核.Anｄrｏid系统平台是基于优化的Ｌiｎｕx内核来开发的，主要添加了一个名为Goldｆiｓｈ的虚拟CPU以及Ａnｄｒoｉd运行所需的特定驱动代码。该层用来供应系统的底层服务,供应诸如内存管理、进程管理、设备驱动、平安管理、电源管理等驱动模块，作为一个虚拟的中间层,该层位于硬件与其他软件层之间,接受YAＦＦS2文件系统，同时也是手机软硬件的连接层。在系统开发中,也需要针对自身的硬件模块添加对应的驱动，如Ｐhone驱动、HYPEＲＬIＮＫ＂hｔtｐ://ｗww.c11４．net/keywoｒd/ＧPＲS"\t”＿ｂlaｎk＂GＰRS驱动、HYＰERLIＮK”http：//www．c114.neｔ/keywoｒｄ/ＧＰＳ"\t"＿ｂlａｎk＂GＰS驱动、液晶和触摸板驱动等.（2）本机库／Android运行时.这些共享库都是利用C和Ｃ++语言编写的,且针对电话使用的特定的硬件架构进行了编译，并已由手机制造商预先安装到手机上。本机库主要包含:标准C函数库、媒体功能库、扫瞄器引擎、2D和３D图形库及ＳＱLｉｔe引擎等。开发者利用这些功能可以便利地开发出人机界面友好的应用程序接口,极大地缩短了开发过程。Ａｎｄroｉd运行时包含一组Ｊava内核库和Dalvik虚拟机,它们有效地优化了Java程序的运行过程。(３）应用程序框架层.Aｎｄroｉd应用程序开发是基于框架和组件的,该层供应了在创建应用程序时需要使用的各种高级构建块,因此在该层中,开发人员拥有访问框架ＡPＩ的全部权限，在开发应用程序时调用Andrｏｉd本身自带的很多组件,也可以开发新的组件，并将该组件放入应用程序框架中，以供自己和其它应用程序调用，这样的模块大大提高了应用程序的开发效率。(4）应用程序层。Anｄroid本身包含一些由Javａ开发的核心应用程序，如桌面、短信收发程序、日历、电话通讯录、扫瞄器、Ｅ-mail客户端等,开发者还可以在此基础上开发出更多具有特色的Androｉd应用程序，如特效相机、播放器、充电相框等。3．1Ａｎdroｉd双网双待实现方案在GＳM单模状态下通过添加一套支持ＣDＭＡ的无线接口层ＲIL来实现双网双待机制的方案如图３所示。ﻫ图3Anｄｒｏｉd双网双待电话部分结构在PhoneAPＰ中ｎew一个ＧＳMPｈoｎｅ和一个CDMAＰhoｎe，分别对应两种ｆｒamewｏrｋ（不同的ＣaｌlＴｒacker)和RＩL（不同的RIL）,实现单模向双网双待的改进。图中ＣalｌLiST主要用来管理两个电话之间的切换，以避开如挂掉某一个通话却导致另一个的通话也结束等一系列界面显示出错问题。CａllList模块管理两个电话以及这两个电话全部的通话,通过一个CaｌｌＬisｔ表来存储两个电话的全部呼叫.上层界面调用这个CalｌList表来处理两个电话的切换。在frａmework中new一个CaｌlList的类来存储ｐhonｅ的多个电话以便上层显示。ＣaｌlLiｓｔ类中包含attachｅd（）,ｄｅｔacｈ()，updａte（）,cleａr（），gｅｔ-ＣuｒrentCalｌ()，gｅtＤｅfaｕｌt（）等方法。使得两个Pｈｏｎe的Ｃall得到掌握.挂掉的时候就从表中删除，来电话的时候加入表中。上层显示的时候，只要调用CallLisｔ中的最后存入Ｃalｌ就不会消灭界面出错的情况。在包含ＧＳＭ网络和ＣＤMA网络的双网双待模块中,由于有了CＤMA部分的整合不少代码已经发生转变,原来的ＣaｌｌTｒａcｋer只被GＳＭ使用,在这里改为CallＴｒaｃkeｒ和GｓmCalｌTraｃker,抽象出CａllＴraｃkｅr基类，使其也可以被CDMA利用;GSMＣａll变成GｓmCaｌl,更加符合统一的命名规章；另外,比如pｐｐd的启动部分，也从Jａva框架层放到RIL层.３．2ＡｎｄroｉdRＩL层的改进在Ａnｄrｏｉd系统中ＲＩＬ是电话系统的本地实现，它供应了Ａｎdｒoiｄ电话服务(ａnｄroid．ｔelepｈｏnｙ)与无线电硬件之间的抽象层,主要负责AT命令的发送和响应解析,这也是电话服务的实现基础.另外，RＩL还负责数据的牢靠传输。因此RＩＬ在Anｄｒｏｉｄ电话部分起核心作用。本方案设计过程中主要涉及到RＩＬ以下四个部分的修改:（1）由于本方案维护两个ＲIＬ实例，因此RＩL实例管理者(RILiｎｓtａnｃｅＭanaｇeｒ）需要各自负责与aｎdroｉｄｔｅlｅphonｙ通过soｃｋet进行连接。每个ＲIL实例针对各自的SIＭ卡供应专用的通HＹPEＲＬINK"httｐ:／／www。c1１4。ｎｅt／ｋeywｏｒｄ／%Ｄ0％C5％CD％A8”＼t＂_blanｋ"信通道来进行modeｍ侧的通信服务。(2）无线电仲裁管理者(RadｉｏＳerｖiceArｂitｒatｉoｎMａnager),这是实现双网双待方案中新增加的模块,主要用来为每个RIL实例进行语音和短消息业务的仲裁，数据服务的仲裁由MOＤEM来进行。（3）RIL大事支配机（RILEveｎtDiｓpatｃheｒ），用于支配ＲIL恳求及AＭSＳ大事到通信服务管理模块进行的处理。(４）无线电服务管理者(RａｄiｏSerｖiｃeMaｎａｇer)，Andｒoid通话应用首先需要通过子系统信息来从framｅｗork层获得通话服务，然后每个SＩＭ卡子系统将会映射到一个特定的RＩＬ实例ID上,服务管理将使用RIＬ实例的ＩD来识别子系统IＤ中DＳＳＡＰI的参数。3.3Anｄｒoｉｄ双网双待通话机制的实现Anｄrｏiｄ系统电话服务的实现基础是ＲIL。在Aｎｄｒoiｄ单模状态下的ＲIL同TI等平台类似,均使用了Goｏgle默认的参考接口,也就是通过打开mｏdem侧供应的串口或者UＳB虚拟串口向modem侧发送AＴ指令的方式,进行实际的HYPERＬIＮK＂ｈtｔp：//wwｗ。ｃ114．nｅｔ/keyword／%ＣＥ%ＤＥ%ＣF％ＤＦ%ＣD%A８％D0％Ｃ５"＼t"_ｂlaｎk"无线通信。比如，UI上层向RIL层发送RIL＿RＥQＵＥST_ＤIＡL恳求,ＲIL层在接收到该恳求的时候，通过串口向moｄem发送”AＴ＊＊＊"命令，发起呼叫,当然,最终真正实现通话的是ｍodｅm侧的功能,此时，与Anｄroiｄ就无关了。Aｎｄｒoiｄ平台RＩＬ与mｏdｅｍ的工作原理如图４所示。

图4ＲＩL与ｍodeｍ的工作原理呼叫（ｃall）构建于电话服务的基本架构之上。与呼叫相关的主要用户接口,其实就是基于ITelｅpｈony接口实现Pｈｏｎe应用中的”Ｐｈｏne"服务，通过TeｌeｐｈonyManaｇer供应访问接口.此服务内部通过PhｏnyFａctｏｒy猎取的ＧSMＰhoｎe/ＣＤMAＰhoｎe来访问ＲIL,供应诸如拨号、接通、挂断、保持通话等服务功能.Andrｏid双网双待呼叫部分的结构如图5所示。ﻫ图5ａndroｉd双网双待呼叫部分结构Aｎdroiｄ系统双网双待呼叫部分的实现,从GＳMPｈonｅ/CDMAPhｏne到对应RＩL的路径中间主要涉及几个关键数据结构，即GSＭＣaｌl／CDMＡＣaｌl、CallＮｏｔｉfiter、ＧSＭCｏnnection／ＣDMＡConnectｉｏn、CａｌlTrａcker等类.其中GSＭCall和ＣＤMAPhone都继承Call基类，供应基本的呼叫掌握结构以及呼叫状态,如Ｈｏld、Activｅ等信息,每个接通的GＳＭCall／CDＭACaｌl都拥有一个或多个（cｏｎfereｎceｃall）GSMCｏｎnectｉｏn／ＣDＭＡCoｎｎectiｏｎ结构，用于维护呼叫时长等相关信息.CallTｒａcｋeｒ是呼叫模块的核心,它供应与呼叫相关的接口，如通话、挂断等。ＧSＭＰhone／ＣDMＡPｈonｅ拥有ＣallTraｃker的实例,并封装相应的接口,这个接口通过调用ＧSMPｈoｎe/CDMＡＰｈonｅ中的ComｍandｓＩnterｆaｃｅ实现，即提交的RIL封装。除此之外,CａllTrackｅr还维护当前的GSMＣａll和ＣＤMAＣaｌl列表,保持对全部呼叫状态的追踪，供应对来去电等呼叫状态的管理。实现追踪的方法为polｌCａllsWｈeｎSafe，通过CoｍmandsInｔｅrfａcｅ的getＣurｒentＣａllｓ接口猎取当前活动的呼叫列表.这一操作的底层实现为AT+ＣＬCC（不同的Mｏdem实现可能不同)，这是从Moｄeｍ猎取呼叫状态列表的主要接口。回调通过ENＥNT＿POLL_CALＬS-ＲＥＳUＬT完成，回调函数为ｈanｄlｅPｏllCaｌls，这是猎取Mｏdeｍ中实际呼叫信息的核心方法，也是Ｔrackｅr的含义所在。hａndlePｏllCalls完成实际的追踪功能，依据底层上报的