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数据终端设备与无线通信模块之间串行通信链路复用协议(TS27.010)在嵌入式系统上的开发

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍3GPP提出的一种终端设备和移动台串行通信的复用协议及嵌入式Linux系统下串行通信模块的结构和功能划分,在此基础上,提出一种实现这一复用协议的方案。目前,这一设计方案已经开发成功并广泛应用于所开发的车载移动终端产品中。

    关键词:TS27.010 串行链路复用 GPRS移动终端 嵌入式Linux

随着移动通信技术的迅速发展,具备无线通信功能的移动终端也迅速发展起来。这些移动终端支持普通的话音、短消息等业务,随着GPRS网络覆盖的迅速扩大,越来越多的手持/车载移动终端也开始支持GPRS上网业务。如何在一个终端设备上整合这些业务,这是许多移动终端设备开发者面对的问题。笔者在开发一款车载移动终端过程中,采用了3GPP的TS 27.010协议,成功地整合了这些业务。

图1 TS27.010协议栈组成与示意图

1 TS27.010协议介绍

在常用的GSM/GPRS通信模块中(如Siemens的MC35、WaveCom的Q2400等),只能通过一个普通9针的异步串口与终端设备TE(Terminal Equipment)进行通信。TE和MS?穴Mobile Station?雪需要通过这个串口交换各种类型的数据,例如:语音、传真、数据、SMS、CBS、电话号码本的维护、电池状态、GPRS、USSD等。如何在一个串口上同时支持这么多的业务?例如,在数据通信过程中,怎样发送或接收SMS?为了解决这些问题,3GPP提出了一个协议——TS27.010协议(Terminal Equipment to Mobile Station Multiplexer Protocol)。有了Multiplexer,即使在数据连接过程中,也可以发送SMS。其它业务组合也可以同时进行。例如,数字语音和SMS同时发送。Multiplexer的存在使得一个完整的系统能够根据需要进行划分。

3GPP 的Multiplexer设计非常灵活,并且独立于MS/TE平台,已有的应用程序不需要改动即可工作。在设计Multiplexer时,特别考虑到采用电池供电的设备的需求,所以包含了省电模式控制等很重要的功能,并且Multiplexer本身在运行时也尽量使用最小的功耗和内存。

    Multiplexer基于ISO的HDLC标准设计,工作于有多种选项的单模式下。但是Basic Option并不遵从HDLC。在基本选项模式下,Multiplexer没有透明机制,也没有错误恢复功能。但是在高级选项(Advanced Option)模式下,使用HDLC的透明机制,且Multiplexer有一个方便的再同步机制,能够在DC1/DC3(XON/XOFF)流控打开的链路上工作,且包含了错误恢复功能。

3GPP的Multiplexer依赖于一个控制信道。在这个控制信道上,TE和MS交换控制信息,例如参数协商、节电控制信息、流控信息等。Multiplexer是一个可选项,如果支持这个功能,就应使用AT+CMUX命令激活它。

Multiplexer为TE和MS在一个起始/停止模式的、具有分帧功能的串行链路上传输数据流提供了一套机制。图1给出了不同的协议层及其功能示意。Multiplexer层负责将数据按字节流的方式传输,不再进行进一步的组帧;如果数据需要按一定结构传输,就需要增加一个会聚层来完成这些功能。

Multiplexer为TE上的进程和MS上相对应的进程提供了一条虚连接,这样TE和MS上的进程就可以通过这条虚连接通信。例如,TE上的SMS应用程序可以通过一条Multiplexer通道与MS上的SMS处理程序连接起来。

TS27.010规范使用8bit字符的start-stop传输模式,两个Mulitplexer实体间的通信使用了规定的帧格式。TE和MS之间的每个信道称为一条数据链路连接DLC(Data Link Connection),这些DLC被依次独立地建立起来。每个DLC都可以有自己的流控机制。

    Multiplexer有三种工作模式:Basic、Advanced without error recovery和Advanced with error recovery。这三种模式特点如下:

·Basic:长度标识代替HDLC的透明机制;使用与HDLC不同的标志字;不能用于具有XON/XOFF流控的链路;从同步丢失状态中恢复需要更长的时间。

·Advanced without error recovery:遵从ISO/IEC13239的异步HDLC过程;可以用于具备XON/XOFF流控的链路上;可以更快地从失同步状态恢复。

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