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OPhone平台WLAN功能研发工作简介

标签： WLAN OPhone

2011-07-27 13:35

中国移动研究院刘霖李森

摘要：

OPhone 平台是中国移动主导研发的智能手机操作系统，其面向移动互联网，广泛采用业界最新技术，提供给用户最佳的用户体验，同时支撑中国移动终端技术和业务能力的发展。在WLAN连接能力的研究这一领域，OPhone平台率先开始探索和尝试，在实现WLAN网络连接能力，提升终端用户体验的同时，积极优化创新，为中国移动WLAN技术的快速发展和日益完善，积累重要的资料和经验。

1. 背景

OPhone平台是中国移动主导研发的智能手机操作系统平台，其面向移动互联网，广泛采用业界最新技术，为用户提供完善、新颖的用户体验，并为中国移动业务发展提供终端技术支撑。发展至今，OPhone已在当前的智能终端领域，尤其TD-SCDMA智能终端领域，占据了重要的地位。

在发展过程中，OPhone平台不断更新迭代，始终坚持采用最新的终端技术，在移动终端WLAN连接技术逐渐兴起之时，OPhone平台即快速响应，开始对WLAN连接能力的研究和探索。

1.1　OPhone平台日臻成熟，业界影响力逐步增长

OPhone平台是一种基于Linux、开源开放、面向移动互联网的智能终端平台。自2009年发布以来，OPhone平台联合国内外一线厂商、高校和科研院所，共同推进研发，实现研发的关键技术攻关和知识产权积累、实现自主终端产业化。并于2009年获得国家核高基重大专项的支持。

OPhone平台利用了众多开源资源和业界标准（例如Linux、Android、Java、OpenGL、OpenMax与Webkit等），并在此基础上，根据移动互联网服务的需求，设计了一套包括操作系统、底层驱动、中间件、应用、用户界面、第三方API及开发工具等的完整的移动终端软件平台，为国内品牌厂商在TD-SCDMA各类智能终端上提供差异化的竞争优势。

随着技术的不断进步和积累，OPhone平台已经日臻成熟，并逐步增强在业界的影响力。截止目前已有近30款基于OPhone平台的终端产品上市，随着摩托罗拉、三星、LGE、索爱、飞利浦、戴尔、联想、海信、华为、中兴、华硕、Acer、TCL、酷派等各大手机厂商的加入，OPhone终端将更加丰富。目前，OPhone终端无论是质量还是性能都名列TD智能终端的前茅，已经成为TD智能终端的高品质代表。同时，中国移动Mobile Market上也已经上架超过10000款OPhone应用，并且应用提交量以20%的月增幅在快速增长。中国移动OPhone开发者社区已经有超过8万的开发者在为OPhone平台开发各种各样的应用。

因此，OPhone平台已然成为中国移动业务发展的最佳试金石，并以其快速响应、直接反馈、技术起点高的优势，逐步凸显其在支撑中国移动业务、网络发展战略布局中的巨大的作用。

1.2　中国移动的探路先锋

作为中国移动自有的操作系统平台，OPhone平台除了在产品功能、性能上推陈出新，不断提升外，对于中国移动现有业务的支撑工作也是不遗余力。截止目前，通过在OPhone平台的研发、实践，已经为辅助中国移动相关部门完善了多项业务规范，并在现网运营系统的排查优化工作中发挥了非常重要的作用。

对于中国移动WLAN网络的发展，OPhone平台更是责无旁贷。从OPhone OS 1.0起，OPhone就开始着手尝试在一些机型部署WLAN功能模块（例如Dopod A6188w、Dell Mini3iw等机型），积累了第一手的实践经验。

到了OPhone OS 2.0的版本，平台对WLAN能力的支持又上了一个新的台阶：

一方面，OPhone平台在全面实现了中国移动最新版本的WLAN终端规范要求的基础上，在系统层面还进行了一系列的开发与改造，添加了对移动自有接入点CMCC的优先支持、信任接入点的优先级调整等一系列功能；

另一方面，OPhone平台在WLAN连接的用户体验上进行了更为充分的思考，实现了对HTTP代理服务器的支持，并创造性的实现“例外地址”的功能。

图1 设置例外地址功能示意图

该功能解决了很多公司的办公无线网络使用验证页面+配置HTTP代理上网的问题，使得手机WLAN连接的功能逐步接近甚至超越PC上WLAN连接的能力。这一创新功能也最终被新版本的WLAN终端规范采纳吸收，为规范的完善做出了重要的贡献。

随着公司T+W战略的逐步实施，OPhone平台持续承担着开路先锋的责任。在已经发布的OPhone OS 2.5中，预置了随e行客户端，方便用户使用中国移动CMCC WLAN网络，并对用户界面进行了全新设计与优化，能够极大的简化用户使用中国移动CMCC/CMCC-EDU的登录认证过程，提供优质的用户体验。SIM统一认证则可直接使用SIM/USIM卡进行中国移动WLAN网络的自动认证登录，进一步简化用户登录认证过程，优化了用户使用WLAN业务的体验。

同时，OPhone团队也承担了WLAN相关功能的实验验证开发工作，在对WLAN业务的探索与支持上保持着领先地位。

2. OPhone平台WLAN功能的研发

OPhone平台作为中国移动的自有操作系统平台，在WLAN网络支持方面，做了深入的探索和尝试，构建了易于扩展、易于管理的软件框架，并取得了较好的效果。

2.1　OPhone平台WLAN模块系统结构简介

OPhone平台WLAN模块系统结构如下图所示：

图2 OPhone平台WLAN系统结构示意图

其中，OPhone平台给上层的应用提供包装于WifiManager的接口，方便上层包括业务客户端在内的各种应用提供WLAN连接的操作方法；设计了一个远程WifiService，提供WLAN连接服务；同时，允许应用注册一系列状态监听接口，获取WLAN连接相关信息。在底层，通过native语言，实现WLAN网络的底层物理连接逻辑。从而完成了操作系统平台层面对于WLAN网络全面的支持。不仅如此，为了打造最佳的WLAN网络体验，OPhone平台自底向上，完成了深入的平台改造，提供了从底层网络连接模块，直至上层随e行客户端的整体性WLAN连接功能支持。

2.2 　网络连接模块的系统级改造

为了进一步实现对WLAN网络的完善支持，OPhone平台在原有版本基础上，对于网络连接模块进行了系统级改造，在全面支持WLAN连接能力的同时，也极大地优化了WLAN连接的性能和用户体验。

其中，一个重要突破性改进是在系统的WLAN连接管理层面，增加了对网络代理服务器(Proxy) 和例外地址的支持。这样的设计大大的方便了企业用户在单位办公网络下的网络连接和接入管理。同时，通过例外地址的支持，使得用户可以便捷的在内外网和指定安全管理区域内切换访问，提高了用户的使用方便性，是目前业内第一款实现了网络代理服务器和例外地址的支持，达到了PC网络管理的能力水平。

如下为网络连接模块逻辑结构示意图：

图3 OPhone平台WLAN网络连接模块结构图

此外，OPhone平台还创造性的实现了多接入点并发的技术，从系统底层优化设计，为用户提供多种连接同时并发的能力，保障在WLAN网络连接下同时并发使用CMWAP、CMMAIL等特定的接入点。用户在使用WLAN连接的同时，还可以通过CMWAP等接入点连接特定应用，例如在浏览网页的同时，能够正常收发彩信、Email，还能通过音乐随身听下载音乐，极大地提升了用户体验。

多接入点并发的功能看似简单，实质上却是困扰终端领域多年的一个技术难题。OPhone团队进行了高强度的攻关研究，终于实现了这个功能：在应用层面，OPhone平台提供了增强型API，上层应用可以自由选择当前启动的APN类型；在平台系统框架层面，OPhone平台实现了连接并发管理和调度，使得在一个终端上可以有多个接入点同时激活，并且同时和网络侧发送和接收数据；这样便允许多个终端应用，包括移动自有业务等可以同时通过不同接入点发送和接收数据，为用户提供高质量、完善的用户体验。

OPhone平台多接入点并发功能模块结构如下：

图4 OPhone平台多连接并发功能模块结构图

OPhone平台在系统Framework层面上，为应用层提供可指定具体链接点的标准平台API，并且为每一个应用提供单独的可以并发的数据链接管理接口；通过在RIL层的修改提供对并发数据链接的队列处理实现；最终通过无线的通信处理芯片Modem实现无线连接。

2.3 OPhone平台随e行软件的开发

OPhone对于WLAN技术的支撑，不仅体现在底层网络连接能力的研究和优化上，同时还体现在对应用层随e行软件研发工作的支持。

随e行软件是由中国移动推出的，方便用户使用CMCC WLAN网络的软件系统。在随e行出现之前，用户若想使用中国移动的WLAN业务，在连接上CMCC WLAN热点后，首先需要打开浏览器，任意输入一个网址跳转到登录页面，并输入相关信息登录之后，才能正常访问网络；同时为了维持在线状态，浏览器的登录页面在使用期间还要一直保持。这种登录流程在手机上显得非常的繁琐和不便，用户体验极差，同时保持开启状态的浏览器也会占用一定系统资源，影响终端的运行效率。而随e行软件出现后，这个问题得到了较好地解决：在连接CMCC WLAN热点后，随e行客户端会自动弹出，用户输入用户名、密码即可登录，无需用户自己开启浏览器。登录完成后，软件自动隐藏到后台运行，用户可自由使用其他软件。消耗的系统资源大为减少，这大大提升了网络应用的用户体验。

作为中国移动自有的终端系统平台，OPhone平台率先进行了基于其上的随e行客户端的开发工作，在提升自身CMCC WLAN接入体验的同时，也为随e行的研发工作积累了重要的经验。

在全面实现随e行的基本功能外，OPhone平台还更进一步在随e行客户端的用户体验方面进行了深入的探索：更新了全新的操作流程，更便于用户使用；同时还通过界面的修改，使之更符合OPhone系统的整体风格，美化用户界面，带给用户与终端操作系统一致的用户体验。

例如，在OPhone平台上，通过实践和用户反馈，优化了“发现CMCC WLAN网络提醒”的功能：考虑到直接提示对用户正常使用手机的体验，OPhone版本客户端在设计中改进了当所在区域发现CMCC WLAN热点并连接之后，客户端直接弹出登录界面的显示方式，改为更温和的状态栏提示方式，达成提示目的的同时，最大程度上减少了对用户的干扰，提升了用户体验。

类似这种减少对用户干扰、尽量避免对用户造成影响的提示设计在OPhone版本的随e行客户端中随处可见：例如在WLAN开关没有打开的时候，主界面顶端会出现提示条，告诉用户WLAN开关未开启、可点击右侧按钮开启WLAN。用户可以按照提示操作，也可以不理会，并不会对其他操作造成任何影响。

图5 OPhone平台随e行客户端界面示意图

3. WLAN的探路先锋

OPhone平台在中国移动的新技术推广上，发挥着探路先锋的作用。对于WLAN网络技术，OPhone平台积极响应，一方面利用WLAN带来的带宽优势，为平台上的众多应用提供更高速的网络选择，促进大量的互联网应用向移动终端的延伸，完美契合OPhone平台开放、面向移动互联网的发展策略；另一方面，OPhone平台在探索中，通过不断的尝试和经验积累，还承担起了WLAN业务发展中的开路先锋的重担。

3.1　扩展终端应用领域，追求高速网络体验

目前，中国移动Mobile Market平台上已经推出了10000余款OPhone专有应用。此外，OPhone平台也全面兼容Android平台应用，从而构成庞大的应用集合。随着OPhone平台的不断完善、开发者社区的逐步建设以及Mobile Market的不断推广，未来的应用数目将会出现更急剧的增长。

在当前的移动终端领域，硬件设备不断更新换代，终端上多核、高速CPU、独立GPU以及大容量内存逐步出现。终端应用的质量也不断提高，逐渐接近甚至超过PC机应用软件的能力。在这样的情况下，传统的2G网络甚至3G网络提供的网络带宽明显不足，逐渐成为了应用快速普及的一个主要瓶颈。

鉴于这种情况，强化扩展WLAN网络连接能力成为OPhone平台扩展应用、提升用户体验的重要手段。到目前为止，基于OPhone平台已有的日趋稳定的WLAN连接能力，已有众多高质量手机应用正在研发，其中包括：网络在线游戏、高清晰在线音/视频多媒体应用等。这些互联网应用的大规模涌现，将进一步推动移动互联网的快速发展。

同时，OPhone平台作为中国移动业务的试验田，还承担了中国移动自有业务新技术实践的责任。

通过实践及用户反馈，OPhone平台发现：通过WLAN网络连接，中国移动业务体验能够得到较大的优化，尤其对于游戏、视频等内容，比之2G/3G网络，在WLAN网络中的下载速度有明显提升，降低了用户的等待时间，大幅提升了业务的用户体验，增强了移动业务在移动互联网环境下的竞争力。

3.2　OPhone平台助力WLAN业务发展

OPhone平台在推动WLAN业务发展方面一直承担着开路先锋的作用，这种先锋作用体现在对规范的支撑和作为业务创新实验田两方面上。

首先，OPhone平台不仅紧跟相关规范的要求，也一直在通过自己的创新支撑着规范发展。支持代理及例外地址功能的设计与开发就是其中一例，由于这个功能的实现切实解决了用户遇到的问题，给用户带来了实实在在的好处，因而也被规范采纳，作为对定制终端的必选要求之一。通过对规范的跟进与推动，OPhone很好的贯彻了开路先锋的角色。

其次，OPhone平台在移动业务发展探索上一直冲在前列。在手机阅读、手机视频的WLAN接入自有业务的改造中，OPhone平台被选为首个承担改造任务的终端平台。OPhone平台还积极承担了统一SIM认证方案实验的项目，为WLAN业务认证的发展积极探路。通过这些业务创新方面的探索，OPhone平台很好的树立了业务创新“先遣队”的角色。