基于IMS的雙模智能手機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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(dòng)通信核心網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。它是基于IP技術(shù)，融合Internet、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、語音、視頻的網(wǎng)絡(luò)體系。IMS的目標(biāo)是融合Internet和移動(dòng)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(dòng)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Wireless LAN等接入方式，從而實(shí)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(jìn)行會(huì)話控制。通過IMS，3G(3rd Generation Mobile Communications System)網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供PoC(Push to talk over Cellular，一鍵通)、多媒體會(huì)議、即時(shí)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?qū)崿F(xiàn)信令和用戶數(shù)據(jù)的承載，并可以實(shí)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(diǎn)地區(qū)等場(chǎng)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(Voice over IP)電話服務(wù)。同時(shí)應(yīng)該注意到以下兩點(diǎn)：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(huì)與IMS網(wǎng)絡(luò)共存較長(zhǎng)的時(shí)間。第二，IMS雖然采用基于SIP的業(yè)務(wù)實(shí)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(duì)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(dòng)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(jìn)行語音通話，當(dāng)用戶移出WLAN服務(wù)區(qū)后，又會(huì)漫游到移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)上繼續(xù)進(jìn)行語音通話，并且可以在兩者之間進(jìn)行無縫切換。

3、WIFI(無線保真技術(shù))

WIFI是IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的一種，最高帶寬可達(dá)11Mbps，根據(jù)實(shí)際情況，帶寬可自動(dòng)調(diào)整三種不同的帶寬，分別為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps。帶寬的自動(dòng)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(dá)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(diǎn)，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(tái)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(gè)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(fù)責(zé)接收由AP所發(fā)射信號(hào)的終端設(shè)備。

二、軟硬件架構(gòu)體系設(shè)計(jì)

為創(chuàng)建本智能手機(jī)的軟硬件系統(tǒng)平臺(tái)，需要基于IMS和VCC實(shí)現(xiàn)原理和具體功能需求來設(shè)計(jì)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(shí)際需求開發(fā)的一些應(yīng)用程序，采用分層實(shí)現(xiàn)的機(jī)制，為每種業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(dòng)程序來實(shí)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(jìn)行調(diào)整。移動(dòng)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(gè)開源的多媒體框架庫(kù))的媒體播放工具來實(shí)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(shí)現(xiàn)時(shí)進(jìn)行調(diào)用。IMS SDK中的Driver層是在硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)層的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了一次抽象，以達(dá)到與所用操作系統(tǒng)和具體硬件設(shè)備無關(guān)的目的。