基于Android平臺的雙網(wǎng)雙待的設計方法

　　0 引言

　　隨著移動通信技術的快速發(fā)展以及人們對手機功能需求的不斷提高，智能手機逐漸成為人們的日常消費品，智能手機的用戶也與日俱增。為了方便人們的生活，追求雙網(wǎng)雙待已成為手機研發(fā)的一種普遍現(xiàn)象。雙網(wǎng)雙待解決了一部手機可以同時接入兩個網(wǎng)絡的難題，最大的優(yōu)點是保證了GSM 與CDMA 兩種網(wǎng)絡在同一手機中同時工作，真正實現(xiàn)了兩網(wǎng)自由連通。雙網(wǎng)的連通還具有差異化優(yōu)勢，可以將CDMA 較高的接入速度和通信保密等強大功能體現(xiàn)在終端方面，使雙網(wǎng)雙待手機用戶能夠盡享CDMA 網(wǎng)絡支持的豐富多彩的數(shù)據(jù)增值業(yè)務。同時GSM 與CDMA 兩網(wǎng)的和諧整合將為手機廠商帶來巨大的市場價值。

　　Android 作為當前眾多智能手機系統(tǒng)平臺的后起之秀，以其優(yōu)勢正逐漸獲得廣大手機開發(fā)人員和手機消費者的青睞。實現(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 構成，因此基于Android 系統(tǒng)平臺的雙網(wǎng)雙待設計區(qū)別于其他手機對雙網(wǎng)雙待的實現(xiàn)，它充分地利用了Android 平臺清晰的系統(tǒng)架構、簡易的工作原理和已經(jīng)實現(xiàn)的部分Phone 核心應用程序進行雙網(wǎng)雙待的功能擴展，提高了Android 平臺雙網(wǎng)雙待設計的效率。

　　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平臺的開源手機操作系統(tǒng)，號稱是首個為移動終端打造的真正開放和完整的移動軟件。Google 重新設計了Android Java 虛擬機和系統(tǒng)，使得Android 的Java 應用更接近于底層系統(tǒng)，效率更高; 另外使用虛擬機技術使得Android 的應用在被監(jiān)控的情況下運行，安全性更高。Android 包括移動電話工作所需的全部軟件，而且不存在任何以往阻礙移動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權障礙，具有平臺標準化、用戶可定制以及服務免費等特色，是一個對第三方軟件完全開放的平臺，突破了iPhone 等只能添加為數(shù)不多的固定軟件的枷鎖; 同時與Windows Mobile、Symbian、iPhone OS 等廠商不同，Android 操作系統(tǒng)免費向開發(fā)人員提供，大大節(jié)省了開發(fā)成本。

　　Android 平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應用軟件組成。Linux 內核層用來提供系統(tǒng)的底層服務，位于硬件和其他軟件之間。Android 運行庫包含一組核心庫和Dalvik 虛擬機，Android 提供豐富的類庫支持且大部分為開源代碼，如采用嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite.應用框架層為Android 開發(fā)人員提供了訪問框架應用程序接口的全部權限，采用結構化設計簡化了組件間的重用。在應用程序層，Android 本身附帶了一些核心的應用程序，大大簡化了Android 應用程序的開發(fā)。

　　因此，利用Android 平臺更易于開發(fā)具有雙網(wǎng)雙待功能的智能手機系統(tǒng)，同時也便于在原有系統(tǒng)的基礎上進行不斷的完善和功能擴展。

　　2 Android 平臺雙網(wǎng)雙待框架設計

　　Android 平臺上實現(xiàn)的雙網(wǎng)雙待手機是將GSM 網(wǎng)絡和CDMA網(wǎng)絡相結合，使得一部手機可同時插入兩張不同網(wǎng)絡的號卡，并同時處于開機狀態(tài)，用戶無需切換網(wǎng)絡，即可任意撥打、接聽和收發(fā)短信，且這些手機均可支持中國電信自有的增值業(yè)務，使商務人士盡享移動辦公的自由以及休息娛樂的樂趣。此外，用戶還可預設接聽和撥打電話的順序，使用起來非常方便。

　　基于Android 系統(tǒng)平臺的雙網(wǎng)雙待的設計，充分結合了Android2. 1 版本之后在framework 層上已經(jīng)實現(xiàn)的雙卡處理機制，設計方案主要側重于RIL 及ARM(modem)側的實現(xiàn)機制。通過在RIL 上依樣建立一套新的處理機制，將雙卡分別進行處理。

　　比如，打電話的時候，發(fā)送哪套請求就先選擇向哪套機制發(fā)送請求，然后還在這套機制中等待消息的返回。Android 平臺雙網(wǎng)雙待框架如圖1 所示。

　　圖1 Android 平臺雙網(wǎng)雙待框架

　　圖1 中GSM 網(wǎng)絡和CDMA 網(wǎng)絡分別擁有一套獨立的RIL處理機制，從而可以根據(jù)上層不同的Phone 服務執(zhí)行framework層以及RIL 層的相應處理，真正實現(xiàn)雙網(wǎng)的協(xié)同工作，達到同一手機中雙網(wǎng)雙卡之間互不干擾的效果。

　　3 Android 平臺雙網(wǎng)雙待軟件設計

　　Android 平臺雙網(wǎng)雙待功能設計主要涉及到Android 軟件平臺的四大功能模塊，分別是Linux 內核層、本機庫/運行時、應用程序框架層以及應用程序層。其中在應用程序層利用Android的各種組件API 實現(xiàn)PhoneApp 并在Linux 內核層提供相應的底層驅動。Android 系統(tǒng)架構如圖2 所示。

　　圖2 Android 系統(tǒng)架構

　　(1)Linux 內核。

　　Android 系統(tǒng)平臺是基于優(yōu)化的Linux 內核來開發(fā)的，主要添加了一個名為Goldfish 的虛擬CPU 以及Android 運行所需的特定驅動代碼。該層用來提供系統(tǒng)的底層服務，提供諸如內存管理、進程管理、設備驅動、安全管理、電源管理等驅動模塊，作為一個虛擬的中間層，該層位于硬件與其他軟件層之間，采用YAFFS2 文件系統(tǒng)，同時也是手機軟硬件的連接層。在系統(tǒng)開發(fā)中，也需要針對自身的硬件模塊添加對應的驅動，如Phone 驅動、GPRS 驅動、GPS 驅動、液晶和觸摸板驅動等。

　　(2)本機庫/Android 運行時。

　　這些共享庫都是利用C 和C + + 語言編寫的，且針對電話使用的特定的硬件架構進行了編譯，并已由手機制造商預先安裝到手機上。本機庫主要包含： 標準C 函數(shù)庫、媒體功能庫、瀏覽器引擎、2D 和3D 圖形庫及SQLite 引擎等。開發(fā)者利用這些功能可以方便地開發(fā)出人機界面友好的應用程序接口，極大地縮短了開發(fā)過程。

　　Android 運行時包含一組Java 內核庫和Dalvik 虛擬機，它們有效地優(yōu)化了Java 程序的運行過程。

　　(3)應用程序框架層。

　　Android 應用程序開發(fā)是基于框架和組件的，該層提供了在創(chuàng)建應用程序時需要使用的各種高級構建塊，因此在該層中，開發(fā)人員擁有訪問框架API 的全部權限，在開發(fā)應用程序時調用Android 本身自帶的許多組件，也可以開發(fā)新的組件，并將該組件放入應用程序框架中，以供自己和其它應用程序調用，這樣的模塊大大提高了應用程序的開發(fā)效率。

　　(4)應用程序層。

　　Android 本身包含一些由Java 開發(fā)的核心應用程序，如桌面、短信收發(fā)程序、日歷、電話通訊錄、瀏覽器、E-mail 客戶端等，開發(fā)者還可以在此基礎上開發(fā)出更多具有特色的Android 應用程序，如特效相機、播放器、充電相框等。

　　3. 1 Android 雙網(wǎng)雙待實現(xiàn)方案

　　在GSM 單模狀態(tài)下通過添加一套支持CDMA 的無線接口層RIL 來實現(xiàn)雙網(wǎng)雙待機制的方案如圖3 所示。

　　圖3 Android 雙網(wǎng)雙待電話部分結構

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