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
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。
·Ａｄｖａｎｃｅｄ 《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》
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