雙卡雙待移動(dòng)終端主卡掛起副卡過程研究

趙建川，崔忠偉

(貴州師范學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550018)

雙卡雙待移動(dòng)終端主卡掛起副卡過程研究

趙建川，崔忠偉

(貴州師范學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550018)

雙卡雙待終端只使用一套射頻，一套基帶和一套協(xié)議棧軟件，可同時(shí)插入兩張卡——主卡和副卡，會(huì)造成主卡和副卡任務(wù)沖突，因此，設(shè)計(jì)了主卡掛起副卡過程。然后，詳細(xì)介紹主卡掛起副卡的設(shè)計(jì)過程，包括主卡掛起副卡的設(shè)計(jì)原則，主卡掛起副卡的原因，主卡恢復(fù)副卡的原則、副卡請(qǐng)求資源的原則。最后，實(shí)現(xiàn)了主副卡任務(wù)沖突時(shí)，主卡掛起副卡，主卡執(zhí)行完任務(wù)后根據(jù)掛起原因恢復(fù)副卡，副卡繼續(xù)執(zhí)行被掛起的任務(wù)。

雙卡雙待;主卡掛起副卡;任務(wù)沖突

引言

隨著時(shí)代的發(fā)展和人們對(duì)移動(dòng)通信終端的需求［1］，希望實(shí)現(xiàn)工作與生活分離，因此催生了新的產(chǎn)品——雙卡雙待移動(dòng)終端。該移動(dòng)終端擁有兩個(gè)卡槽可以同時(shí)插入兩張不同的SIM卡，一張工作用的SIM卡，一張生活用的SIM卡。雙卡雙待終端的出現(xiàn)滿足人們對(duì)一機(jī)雙卡的需求，給用戶帶來了更大的方便［2］。TD-LTE/GSM+TDSCDMA/GSM雙卡雙待單通系統(tǒng)只使用一套射頻，一套基帶和一套協(xié)議棧軟件，設(shè)計(jì)了主卡與副卡，會(huì)造成資源沖突，主副卡不能很好的完成任務(wù)。因此設(shè)計(jì)了主卡掛起副卡的過程，主卡進(jìn)行任務(wù)時(shí)副卡被掛起，有效地解決了因資源有限造成的任務(wù)沖突問題。

1 TD-LTE/GSM+TD-SCDMA/GSM終端介紹

1．1 TD-LTE/GSM+TD-SCDMA/GSM終端

本文研究的是TD-LTE/GSM+TD-SCDMA/GSM組合的雙卡雙待移動(dòng)終端，可以同時(shí)支持TD-LTE(簡(jiǎn)稱TDL)、TD-SCDMA(簡(jiǎn)稱TDS)、GSM/GPRS/EDGE(簡(jiǎn)稱GGE)多種網(wǎng)絡(luò)特性，支持兩個(gè)相同或不同的無(wú)線接入方式同時(shí)待機(jī)，兩個(gè)相同或不同的無(wú)線接入方式進(jìn)行通信［3］。該系統(tǒng)只使用一套射頻和一套基帶協(xié)議棧系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)雙卡雙待效果，相比于早期出現(xiàn)的采用兩套射頻，兩套基帶和兩套協(xié)議棧軟件［4］，該雙卡雙待終端只使用一套射頻，一套基帶和一套協(xié)議棧軟件，降低了硬件成本和減小了手機(jī)體積，實(shí)現(xiàn)了低功耗的需求，抗干擾能力更強(qiáng)［5］。

1．2 TD-LTE/GSM+TD-SCDMA/GSM終端協(xié)議棧

為保證TD-LTE/GSM+TD-SCDMA/GSM雙卡雙待終端的每一張卡業(yè)務(wù)不受影響［6］，在對(duì)該移動(dòng)終端協(xié)議棧的設(shè)計(jì)時(shí)，保持TDL，TDS和GGE協(xié)議棧原來的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，增加同等層之間的交互接口以保證雙卡雙待業(yè)務(wù)。TD-LTE/GSM +TD-SCDMA/GSM雙卡雙待協(xié)議棧架構(gòu)如圖1所示。

圖1 TD-LTE/GSM+TD-SCDMA/GSM協(xié)議棧架構(gòu)圖

TD-LTE/GSM+TD-SCDMA/GSM雙卡雙待移動(dòng)終端協(xié)議棧子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)基帶中TDL/ TDS/GGE協(xié)議棧中的高層協(xié)議功能［7］，主要由多種接入技術(shù)共同使用的應(yīng)用層(PA)、多種接入技術(shù)共同使用的非接入層(Mulit-mode NAS)、TDL接入層(EAS)、TDS接入層模塊(UAS)、GGE接入層模塊(GAS)五個(gè)模塊，其中，EAS、UAS、GAS又統(tǒng)稱接入層:AS。主卡掛起副卡過程發(fā)生在接入層，由EAS、UAS、GAS共同控制并執(zhí)行。

2 主卡掛起副卡過程研究

為了避免主副卡非常規(guī)任務(wù)沖突且統(tǒng)一處理流程，主卡和副卡不能同時(shí)執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)，所以主卡AS執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)時(shí)需要通知副卡AS，使副卡處于掛起狀態(tài)，即主卡掛起副卡過程。主卡掛起副卡過程由AS控制。

2．1 主卡掛起副卡原則

主卡掛起副卡過程主要是主卡在需要執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)時(shí)，向副卡的支持模式發(fā)送掛起請(qǐng)求，告知副卡此時(shí)不能進(jìn)行非常規(guī)任務(wù)，從而保證了主卡任務(wù)的優(yōu)先權(quán)，并解決了主副卡非常規(guī)任務(wù)的沖突。待主卡完成非常規(guī)任務(wù)后，再向副卡的支持模式發(fā)送恢復(fù)請(qǐng)求，此時(shí)副卡可以正常的執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)。

主卡在穩(wěn)態(tài)下發(fā)起非常規(guī)任務(wù)，或者在執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)時(shí)，主卡又發(fā)起新的掛起原因的非常規(guī)任務(wù)，主卡的主模都要向發(fā)送掛起請(qǐng)求副卡AS的所有模再執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)。主卡結(jié)束非常規(guī)任務(wù)時(shí)，根據(jù)掛起原因恢復(fù)掛起的副卡。

副卡在執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)或在掛起狀態(tài)下記錄有非常規(guī)任務(wù)，NAS發(fā)起主卡信息更新過程，完成主卡信息更新后，新主卡發(fā)起或繼續(xù)執(zhí)行原先的非常規(guī)任務(wù)時(shí)向新副卡的所有模發(fā)起掛起請(qǐng)求。

副卡收到掛起請(qǐng)求時(shí)，中止并記錄正在進(jìn)行的非常規(guī)任務(wù)，掛起期間拒絕搜網(wǎng)。副卡因主卡的搜網(wǎng)或PS數(shù)據(jù)任務(wù)被掛起時(shí)，允許副卡執(zhí)行搜網(wǎng)之外的非常規(guī)任務(wù)。

主卡執(zhí)行不同的非常規(guī)任務(wù)時(shí)，會(huì)發(fā)送不同的掛起請(qǐng)求給副卡，副卡根據(jù)不通掛起請(qǐng)求進(jìn)行不同的掛起處理。因此根據(jù)非常規(guī)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)處理，對(duì)主卡的掛起請(qǐng)求定義不同的掛起原因值。

2．2 掛起原因

根據(jù)主卡掛起副卡的處理原則可知，副卡對(duì)主卡不同掛起任務(wù)的處理方式不同，因此根據(jù)掛起任務(wù)定義不同的掛起原因值。主卡執(zhí)行PS數(shù)據(jù)任務(wù)時(shí)掛起原因值定義為PS_DATA_SUSP，執(zhí)行CS接入任務(wù)時(shí)掛起原因值定義為CS_ACCESS _SUSP，執(zhí)行PS信令任務(wù)時(shí)掛起原因值定義為PS _SIGNALLING_SUSP，執(zhí)行其他非常規(guī)任務(wù)時(shí)掛起原因值統(tǒng)一定義為RR_OTHER_SUSP，掛起原因的初始化值為RR_NO_SUSP。不同的掛起原因值，副卡的處理方式不同。

掛起原因值為RR_OTHER_SUSP，PS_SIGNALLING_SUSP，CS_ACCESS_SUSP時(shí)，副卡正執(zhí)行搜網(wǎng)任務(wù)，則終止該任務(wù)。否則，副卡中止并記錄其他非常規(guī)任務(wù)后進(jìn)入到掛起狀態(tài)。該狀態(tài)下，副卡僅執(zhí)行常規(guī)任務(wù)并記錄觸發(fā)的非常規(guī)任務(wù)，但不能執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)。對(duì)于副卡被中止的或者掛起后觸發(fā)的非常規(guī)任務(wù)，在主卡恢復(fù)副卡后，重新執(zhí)行這些任務(wù)。當(dāng)CS_ACCESS_SUSP原因掛起時(shí)，副卡不處理底層上報(bào)的尋呼信息。PS信令任務(wù)結(jié)束后，對(duì)于PS_SIGNALLING_SUSP原因的掛起要恢復(fù)PS數(shù)據(jù)，重新發(fā)送PS_DATA_ SUSP掛起請(qǐng)求。

掛起原因值為PS_DATA_SUSP時(shí)，主卡發(fā)起PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，副卡在空閑或搜網(wǎng)任務(wù)時(shí)，主卡才能進(jìn)行PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。若副卡正在執(zhí)行搜網(wǎng)任務(wù)，立即終止搜網(wǎng)，不跳轉(zhuǎn)狀態(tài)。PS_DATA_SUSP掛起時(shí)，副卡有搜網(wǎng)之外的非常規(guī)任務(wù)時(shí)向主卡發(fā)送資源請(qǐng)求，沒有非常規(guī)任務(wù)的話，其他不做處理。如圖2，圖3分別為主卡掛起副卡和副卡被掛起的過程圖。

圖2 主卡掛起副卡過程

圖3 副卡被主卡掛起過程

2．3 恢復(fù)原則

主卡完成非常規(guī)任務(wù)后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，需要恢復(fù)副卡。副卡向主卡發(fā)送恢復(fù)請(qǐng)求，被主卡恢復(fù)后，副卡回到之前的狀態(tài)，并通過空閑時(shí)隙工作機(jī)制執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)。主卡恢復(fù)副卡時(shí)，由主卡主模恢復(fù)，沒有主模時(shí)發(fā)起非常規(guī)任務(wù)的模被認(rèn)為是主模，異系統(tǒng)互操作過程成功后需恢復(fù)副卡時(shí)由目標(biāo)?；謴?fù)。

主卡執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)，主卡發(fā)送攜帶掛起原因的掛起請(qǐng)求，副卡被掛起。此時(shí)副卡接入層(AS)收到非接入層(NAS)發(fā)送的主卡信息更新請(qǐng)求時(shí)，副卡自己完成掛起恢復(fù)的處理。原主卡收到新主卡發(fā)送的主卡信息更新請(qǐng)求時(shí)，認(rèn)為原副卡已恢復(fù)，即:主卡信息更新過程中副卡的恢復(fù)由主卡信息請(qǐng)求觸發(fā)，不再發(fā)送恢復(fù)請(qǐng)求。

2．4 資源請(qǐng)求原則

副卡被主卡的搜網(wǎng)任務(wù)或PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)掛起時(shí)，根據(jù)掛起原因值，不會(huì)進(jìn)入掛起狀態(tài)。在該掛起原因值下，副卡可以通過資源請(qǐng)求執(zhí)行搜網(wǎng)之外的其他非常規(guī)任務(wù)。副卡要執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)時(shí)向主卡中發(fā)起掛起請(qǐng)求的模塊請(qǐng)求資源。

主卡執(zhí)行搜網(wǎng)任務(wù)，副卡被掛起期間，副卡上發(fā)起搜網(wǎng)之外的其他任務(wù)時(shí)，副卡向主卡當(dāng)前的支持模式請(qǐng)求資源。主卡收到副卡的資源請(qǐng)求時(shí)，終止搜網(wǎng)任務(wù)，恢復(fù)副卡，副卡被恢復(fù)后再執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)。

主卡在PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，副卡需要執(zhí)行搜網(wǎng)之外的其他任務(wù)時(shí)，副卡向主卡主模請(qǐng)求資源，等主卡的恢復(fù)。主卡收到資源請(qǐng)求時(shí)，掛起PS數(shù)據(jù)并釋放連接后恢復(fù)副卡，主卡進(jìn)入IDLE狀態(tài)。

3 主卡掛起副卡過程設(shè)計(jì)

3．1 主卡掛起副卡過程狀態(tài)設(shè)計(jì)

依照協(xié)議棧開發(fā)的狀態(tài)機(jī)原則，為了更好地實(shí)現(xiàn)主卡掛起副卡過程，保證流程更加清晰，在RRC子層有限個(gè)狀態(tài)中新增一個(gè)掛起狀態(tài):RR_SUSPEND，該狀態(tài)僅用于副卡，實(shí)現(xiàn)主卡對(duì)副卡的掛起功能。副卡RR_SUSPEND狀態(tài)轉(zhuǎn)移如圖4所示。

狀態(tài)轉(zhuǎn)移說明:

(1)副卡RRC收到主卡發(fā)送的原因值為發(fā)送原因值為CS_ACCESS_SUSP、PS_SIGNALLING _SUSP、RR_OTHER_SUSP的掛起請(qǐng)求，先中止并記錄當(dāng)前的非常規(guī)任務(wù)，停止非常規(guī)任務(wù)的定時(shí)器，然后進(jìn)入該狀態(tài);

圖4 副卡RR_SUSPEND狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

(2)副卡RRC在RR_SUSPEND狀態(tài)下收到主卡的恢復(fù)請(qǐng)求時(shí)，跳出該狀態(tài)，并根據(jù)是否要執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)或其他非常規(guī)任務(wù)狀態(tài)。或者副卡RRC在該狀態(tài)下收到主卡執(zhí)行PS數(shù)據(jù)的掛起請(qǐng)求時(shí)跳出該狀態(tài);

(3)副卡在PS數(shù)據(jù)連接狀態(tài)下收到掛起請(qǐng)求，先釋放PS數(shù)據(jù)連接，然后進(jìn)入RR_SUSPEND狀態(tài);

(4)在RR_SUSPEND下收到恢復(fù)請(qǐng)求，恢復(fù)掛起的PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù);

(5)副卡RRC在RR_SUSPEND狀態(tài)下，處理主卡更新請(qǐng)求、主卡RRC的掛起請(qǐng)求/恢復(fù)請(qǐng)求、NAS的去激活請(qǐng)求、NAS參數(shù)更新請(qǐng)求、選網(wǎng)請(qǐng)求常規(guī)任務(wù)的尋呼、測(cè)量、周期性讀系統(tǒng)消息等信號(hào)，并保持在該狀態(tài)。

3．2 主卡掛起副卡過程流程設(shè)計(jì)

主副卡都在空閑狀態(tài)下時(shí)，主卡觸發(fā)非常規(guī)任務(wù)，此時(shí)主卡需要先掛起副卡，再執(zhí)行非常規(guī)任務(wù)。副卡根據(jù)主卡的掛起原因值進(jìn)入到 RR_ SUSPEND狀態(tài)，副卡在該下不能進(jìn)行非常規(guī)任務(wù)。因此本小節(jié)的流程設(shè)計(jì)場(chǎng)景為:G卡為主卡，GGE為主卡當(dāng)前模式，TG卡為副卡，GGE為副卡當(dāng)前模式，主卡和副卡都在空閑狀態(tài)下。主卡GRR在IDLE下觸發(fā)重選任務(wù)掛起副卡，詳細(xì)流程設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 主卡重選掛起副卡流程

圖中流程說明:

a．主卡GRR在IDLE下根據(jù)L1G上報(bào)的測(cè)量結(jié)果MPH_NCELL_RXLEV_CNF開啟better重選定時(shí)器T_better_C2。定時(shí)器T_better_C2超時(shí)，GRR2發(fā)起重選過程;

b．GRR2在開始執(zhí)行better重選之前，檢測(cè)到自己是主卡，分別發(fā)送原因值為OTHER_SUSPEND的掛起請(qǐng)求信號(hào)GRR_GRR_SUSPEND_ REQ和URRC_SUSPEND_REQ給GRR1和URRC掛起副卡，攜帶掛起原因值為RR_OTHER_SUSP，再執(zhí)行重選任務(wù);

c．URRC收到主卡的掛起請(qǐng)求后，保存之前的狀態(tài)為 IDL，再進(jìn)入掛起狀態(tài) URRC_SUSPEND;GRR1收到主卡的掛起請(qǐng)求后保存之前的狀態(tài)為GRR_INACTIVE，再進(jìn)入掛起狀態(tài)GRR_ SUSPEND;

d．GRR2完成重選任務(wù)后，分別給GRR1和URRC發(fā)送恢復(fù)請(qǐng)求信號(hào)URRC_RESUME_REQ 和GRR_GRR_RESUME_REQ;

e．GRR1和URRC收到主卡的恢復(fù)請(qǐng)求后分別回到之前保存的恢復(fù)狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

TD-LTE+GSM/TD-SCDMA+GSM雙卡雙待移動(dòng)終端結(jié)合了2G和3G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，滿足了手機(jī)客戶對(duì)一個(gè)手機(jī)兩個(gè)卡號(hào)的要求，實(shí)現(xiàn)了2G網(wǎng)絡(luò)與3G網(wǎng)絡(luò)的完美結(jié)合，順應(yīng)市場(chǎng)的需求，得到了廣大消費(fèi)者的熱烈追捧。本文分析了TDLTE/GSM+TD-SCDMA/GSM終端系統(tǒng)主副卡任務(wù)沖突情況，設(shè)計(jì)了主掛起副卡過程的實(shí)現(xiàn)流程，實(shí)現(xiàn)了在主副卡任務(wù)沖突時(shí)，主卡優(yōu)先使用資源，掛起副卡，保證了主卡任務(wù)的正常進(jìn)行。主卡完成任務(wù)后，根據(jù)恢復(fù)原則，恢復(fù)副卡上的任務(wù)。這對(duì)解決主副卡任務(wù)沖突，合理分配資源具有重要意義。

［1］CHEN Yujou，ATTARR，MA Jun，et al．Performance com-parison of cdma2000 1x and LTE for voice service ［J］．Mo-bile Networks and Applications，2005，19 (8):91-95．

［2］宋麗娜，李文宇，王小旭，等．TD-LTE單卡多模雙待終端技術(shù)方案［J］．電信網(wǎng)技術(shù)，2011，8(5):67-71．

［3］趙建川，段紅光．雙卡雙待移動(dòng)終端主輔卡倒換過程研究［J］．?dāng)?shù)字通信，2013，40(6):68-71．

［4］BOBBA S，THORP T，AINGARANL K，et al．IC power distribution challenges［EB /OL］．http://ieeexplore．ieee．org/xpls/abs_all．jsp arnumber=968729＆tag =1．

［5］MAM M，GUNAWAN E．Performance of CDMA-based MAC protocol for integerated voice/data wireless network［J］．Electionics Letters，2000，36(17): 1491-1492．

［6］MUGEN P，WENBO W．A framework for investigating radio resource management algorithms in TD-SCDMA systems［J］．IEEE Communications Magazine，2005，43 (6):12-18．

［7］彭木根，王文博．無(wú)線資源管理與3G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化［M］．北京:人民郵電出版社，2008．

［責(zé)任編輯:袁向芬］

Study on the mastercard suspending slave card in dual card dual standby terminal

ZHAO Jian-chuan，CUI Zhong-wei

(Guizhou Education University，Guiyang，Guizhou，550018)

With just a set of radio frequency and a set of baseband，dual card dual standby terminal can accommodate two SIM cards-master card and slave card，which causes the conflict between the main card and slave card．The present study designs the process of master card suspending slave card before it details the process，which includes the principle of suspending，the cause of suspending，the principle of recovery，and the principle of requesting resources．Finally，the study implements the process in which the main card suspend the slave cardin the case of conflict between master card and slave card，and after the master card completes the task，it recovers the slave cards which preforms the task suspended．

Dual card dual standby;Mastercard suspending slave card;Task conflict

TN929．5

A

1674-7798(2016)09-0007-06

10.13391/j.cnki.issn.1674-7798.2016.09.002

2016-07-30

2016年貴州省省級(jí)重點(diǎn)支持學(xué)科“計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”(黔學(xué)位合字ZDXK［2016］20號(hào));2016年度貴州省科技平臺(tái)及人才團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):黔科合平臺(tái)人才［2016］5609);2016年度省教育廳高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目(黔教合字［2016］015，黔教合KY字［2016］040);2015年省級(jí)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范工程專項(xiàng)(黔發(fā)改投資［2015］1588號(hào))。

趙建川(1988-)，女，重慶人，碩士，貴州師范學(xué)院數(shù)字與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院講師，研究方向:移動(dòng)通信。