串行通信鏈路復(fù)用協(xié)議在嵌入系統(tǒng)上開發(fā)

隨著移動通信技術(shù)的迅速發(fā)展，具備無線通信功能的移動終端也迅速發(fā)展起來。這些移動終端支持普通的話音、短消息等業(yè)務(wù)，隨著ｇｐｒｓ網(wǎng)絡(luò)覆蓋的迅速擴大，越來越多的手持／車載移動終端也開始支持ｇｐｒｓ上網(wǎng)業(yè)務(wù)。如何在一個終端設(shè)備上整合這些業(yè)務(wù)，這是許多移動終端設(shè)備開發(fā)者面對的問題。筆者在開發(fā)一款車載移動終端過程中，采用了３ｇｐｐ的ｔｓ ２７．０１０協(xié)議，成功地整合了這些業(yè)務(wù)。 １ ｔｓ２７．０１０協(xié)議介紹在常用的ｇｓｍ／ｇｐｒｓ通信模塊中（如ｓｉｅｍｅｎｓ的ｍｃ３５mc35、ｗａｖｅｃｏｍ的ｑ２４００q2400等），只能通過一個普通９針的異步串口與終端設(shè)備ｔｅ（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）進行通信。ｔｅ和ｍｓ?ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ?需要通過這個串口交換各種類型的數(shù)據(jù)，例如：語音、傳真、數(shù)據(jù)、ｓｍｓ、ｃｂｓ、電話號碼本的維護、電池狀態(tài)、ｇｐｒｓ、ｕｓｓｄ等。如何在一個串口上同時支持這么多的業(yè)務(wù)？例如，在數(shù)據(jù)通信過程中，怎樣發(fā)送或接收ｓｍｓ？為了解決這些問題，３ｇｐｐ提出了一個協(xié)議--ｔｓ２７．０１０協(xié)議（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｏ ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）。有了ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ，即使在數(shù)據(jù)連接過程中，也可以發(fā)送ｓｍｓ。其它業(yè)務(wù)組合也可以同時進行。例如，數(shù)字語音和ｓｍｓ同時發(fā)送。ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ的存在使得一個完整的系統(tǒng)能夠根據(jù)需要進行劃分。３ｇｐｐ 的ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ設(shè)計非常靈活，并且獨立于ｍｓ／ｔｅ平臺，已有的應(yīng)用程序不需要改動即可工作。在設(shè)計ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ時，特別考慮到采用電池供電的設(shè)備的需求，所以包含了省電模式控制等很重要的功能，并且ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ本身在運行時也盡量使用最小的功耗和內(nèi)存。ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ基于ｉｓｏ的ｈｄｌｃ標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，工作于有多種選項的單模式下。但是ｂａｓｉｃ ｏｐｔｉｏｎ并不遵從ｈｄｌｃ。在基本選項模式下，ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ沒有透明機制，也沒有錯誤恢復(fù)功能。但是在高級選項（ａｄｖａｎｃｅｄ ｏｐｔｉｏｎ）模式下，使用ｈｄｌｃ的透明機制，且ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ有一個方便的再同步機制，能夠在ｄｃ１／ｄｃ３（ｘｏｎ／ｘｏｆｆ）流控打開的鏈路上工作，且包含了錯誤恢復(fù)功能。３ｇｐｐ的ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ依賴于一個控制信道。在這個控制信道上，ｔｅ和ｍｓ交換控制信息，例如參數(shù)協(xié)商、節(jié)電控制信息、流控信息等。ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ是一個可選項，如果支持這個功能，就應(yīng)使用ａｔ＋ｃｍｕｘ命令激活它。 ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ為ｔｅ和ｍｓ在一個起始／停止模式的、具有分幀功能的串行鏈路上傳輸數(shù)據(jù)流提供了一套機制。圖１給出了不同的協(xié)議層及其功能示意。ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ?qū)迂撠?zé)將數(shù)據(jù)按字節(jié)流的方式傳輸，不再進行進一步的組幀；如果數(shù)據(jù)需要按一定結(jié)構(gòu)傳輸，就需要增加一個會聚層來完成這些功能。ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ為ｔｅ上的進程和ｍｓ上相對應(yīng)的進程提供了一條虛連接，這樣ｔｅ和ｍｓ上的進程就可以通過這條虛連接通信。例如，ｔｅ上的ｓｍｓ應(yīng)用程序可以通過一條ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ通道與ｍｓ上的ｓｍｓ處理程序連接起來。 ｔｓ２７．０１０規(guī)范使用８ｂｉｔ字符的ｓｔａｒｔ－ｓｔｏｐ傳輸模式，兩個ｍｕｌｉｔｐｌｅｘｅｒ?qū)嶓w間的通信使用了規(guī)定的幀格式。ｔｅ和ｍｓ之間的每個信道稱為一條數(shù)據(jù)鏈路連接ｄｌｃ（ｄａｔａ ｌｉｎｋ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ），這些ｄｌｃ被依次獨立地建立起來。每個ｄｌｃ都可以有自己的流控機制。ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ有三種工作模式：ｂａｓｉｃ、ａｄｖａｎｃｅｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｅｒｒｏｒ ｒｅｃｏｖｅｒｙ和ａｄｖａｎｃｅｄ ｗｉｔｈ ｅｒｒｏｒ ｒｅｃｏｖｅｒｙ。這三種模式特點如下：·ｂａｓｉｃ：長度標(biāo)識代替ｈｄｌｃ的透明機制；使用與ｈｄｌｃ不同的標(biāo)志字；不能用于具有ｘｏｎ／ｘｏｆｆ流控的鏈路；從同步丟失狀態(tài)中恢復(fù)需要更長的時間?！ぃ幔洌觯幔睿悖澹?ｗｉｔｈｏｕｔ ｅｒｒｏｒ ｒｅｃｏｖｅｒｙ：遵從ｉｓｏ／ｉｅｃ１３２３９的異步ｈｄｌｃ過程；可以用于具備ｘｏｎ／ｘｏｆｆ流控的鏈路上；可以更快地從失同步狀態(tài)恢復(fù)?！ぃ幔洌觯幔睿悖澹?ｗｉｔｈ ｅｒｒｏｒ ｒｅｃｏｖｅｒｙ：使用了ｈｄｌｃ的錯誤恢復(fù)過程。
２ ｗａｖｅｃｏｍ ｇｓｍ／ｇｐｒｓ模塊ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ協(xié)議介紹 筆者選用了ｗａｖｅｃｏｍ的ｑ２４０３ａ，這是一款ｅ－ｇｓｍ／ｇｐｒｓ ９００／１８００的雙頻模塊。這個模