基于android平台的通信系统设计与实现

董思博，周园园，王禄禄

沈阳师范大学物理科学与技术学院，辽宁 沈阳 110034

随着移动通信的发展以及互联网向移动终端的普及，网络和用户对移动终端的要求越来越高，而Symbian，Windows Mobile，Iphone OS等手机平台过于封闭。随着通信产业的不断发展，智能手机也向集通话，上网，多媒体，邮件多功能于一体的掌上电脑方向发展。Android支持wifi，采用webKit浏览器，拥有pushmail，Google地图和搜索等众多网络应用，它的出现让人耳目一新，它的发展更是手机与互联网结合的必然趋势。Android包括操作系统、中间件和一些关键的平台应用，是一款真正意义的开放性的移动设备综合平台。Android是允许所有厂商和个人在其基础上进行开发，由Linux+Java构成的开源软件。Android平台的开放性特点既有助于降低开发成本，由能促进技术的创新，更可使运营商能方便的定制自己的特色化产品，具有相当强大的市场发展潜力。

Android在框架结构的设计包含一组核心应用程序的应用层，提供包括系统各式组建的库层、应用层需API接口的应用程序框架层，android的核心库提供Java类库提供的绝大部分功能，每个Android应用都运行在自己的进程上。最下面是提供安全、内存管理、进程管理、网络组、驱动模块的和硬件抽象层的内核层。

为了简化通讯模块设计的复杂性，Android的通讯模块的设计采用分层的模式，这样使各层相互独立而又相互高效的协调工作，当其中一层发生变化时，其他上下两层均不受到任何影响，这样各层更加灵活，更加独立，各层只用提供标准化的接口，方便了模块间的替换，增强了其平台代码的可移植性。目前市面上的智能机在硬件上多采用双CPU的架构，一个是应用处理器，运行操作系统和各种应用程序，另一个是基带处理器，主要处理语音信号的编码，数字信号以及GSM，WCDMA的通信协议。基带处理器、射频和其他外围芯片作为一个模块，成为GSM/GPRS，WCDMA modem，提供AT命令接口。我们需要在AP系统中有一个负责数据的可靠传输、AT命令的发送以及response的解析的模块。Android系统提供了RIL这样一个模块来满足我们的要求。通信系统的构架框图如图1。

图1

通信系统的构架主要包括电话应用层、应用框架层、库层、内核层、基带层五部分。电话应用层，主要为电话，联系人，短信，以及上网等跟电话相关的应用程序，负责完成通过调用framework的借口，人机调用，实现引用等各个功能。应用框架层则是将电话应用层传下来的数据通过Phone相关借口封装，通过CommandInterface发送给RIL，RIL负责将数据打包，通过socket传送给下层的RILD（Radio Interface Layer Deamon）层，并且从RILD接收反馈信息传送给应用层。内核层存在于在通信框架中，内核含有软件与基带通信的驱动，作为硬件与软件之间的抽象层。基带层则为独立的通讯模块，其实现了无线通讯功能。可以把它看作一个硬件设备，通过标准的RSR232串口连接，用标准的AT指令命令控制，可以更换。

Android包括操作系统、中间件和一些关键的平台应用，是一款真正意义的开放性的移动设备综合平台。他是一组面向移动设备的软件包，由操作系统，中间和关键应用程序组成。由于Android的RIL和RILD的通讯是负责连接上层应用程序和底层modem，所以RIL和RILD的通讯时Android通讯的关键技术，对于不同的硬件系带，只要在RILD作对应的修改，既可以完成android通讯功能在不同硬件环境，不同的基带上的实现。Android平台的数据传送方式按照消息可分为两类，第一类是从上层发送数据，然后经过RIL将数据打包，发送到RILD库层，转换成AT命令，发送给modem，处理后，由modem发送反馈信息，通过后由RILD和RIL的反馈到上一层，这样表示一次数据的发送成功，已发送短信为例，其实现流程如下：

1）建立RILSender线程，通过sokcet向rild发送数据；

2）建立dispatch线程，接受由soket发送过来的数据；

3）获取到对应的dispatch函数，然后将数据解析成AT命令；

4）通过onRequest发送请求；

5）writeline写到初始化打开的设备中；

6）建立线程readerLoop监听来自modem的反馈信息，转化成上层能够识别的数据包；

7）将接受的数据和信息网上发，反馈给ril层；

8）建立RILReceiver线程，处理由下层反馈上来的信息，给应用层处理。

第二类是有modem直接上报的消息，通过RILD和RIL将数据发送给上层对应用的应用程序，然后由应用程序解析数据。这一类中，实现过程与上层发送数据之后的反馈过程大致相同，只是这里由OnUnsolicitedResponse（）来处理直接由modem上报来的信息。

Android平台的通信系统设计通过RIL（Radio Interface Layer）和RILD（Radio Interface Layer Deamon）连接了上层应用程序和底层的modem，由于RIL和RILD数据通过打包传输，只需根据所用硬件修改RILD对数据的解析以及反馈部分的代码就可以将Android移植到不同的modem和不同的硬件环境，既可以保证通信的顺利进行，所以，本文对android到不同硬件环境以及modem的移植做了较为诠释。

[1]McGraw Hill.Android A Programmers Guide[M].Bettina Faltermeier，2008，7.

[2]胥袁，刘乃琦，郝玉洁.基于Symbian操作系统的套接字通信研究[D].电子科技大学，2008.

[3]黄佳荃，陈伟.基于Symbian OS的串行通信模块研究[D].武汉理工大学，2008.

[4]Tuukka Karvonen.Implementation of the GSM 07.10 Linux Device Driver，2004.