藍(lán)牙CTP應(yīng)用模型與FMC接入解決方案介紹

1、藍(lán)牙CTP應(yīng)用模型

藍(lán)牙應(yīng)用模型定義了如何采用一套基本協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)互操作，它代表了具體的應(yīng)用。藍(lán)牙CTP應(yīng)用模型包含了BaseBand， LMP，L2CAP，SDP，TCS-B以及GAP。BaseBand確保藍(lán)牙微微網(wǎng)內(nèi)各藍(lán)牙設(shè)備單元之間由射頻構(gòu)成的物理連接；LMP（Link Manager Protocol）負(fù)責(zé)藍(lán)牙各設(shè)備的建立；L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）完成數(shù)據(jù)的拆裝、服務(wù)質(zhì)量和協(xié)議復(fù)用等功能，是其他上層協(xié)議實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)；SDP（Service Discovery Protocol）為上層應(yīng)用程序提供一種機(jī)制來(lái)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的服務(wù)及其特性；TCS（Telephony Control Protocol Specification）提供藍(lán)牙設(shè)備間話音和數(shù)據(jù)的呼叫控制信令；GAP（Generic Access Profile）定義了藍(lán)牙設(shè)備如何發(fā)現(xiàn)對(duì)方并建立連接，保證藍(lán)牙單元可以通過(guò)藍(lán)牙交換信息發(fā)現(xiàn)各單元支持何種應(yīng)用。

圖1展示了CTP應(yīng)用模型所涉及的藍(lán)牙協(xié)議。

圖1CTP模型

圖1中，A-G接口功能如下：

（1）CC（Call Control）使用此接口提供何時(shí)連接（或斷開(kāi)連接）語(yǔ)音通道的信息，進(jìn)行語(yǔ)音同步控制，連接或切斷內(nèi)部語(yǔ)音路徑。
（2）CL（Connectionless）接口用于發(fā)送和接受TCS-Binary廣播消息：利用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)信令發(fā)送SETUP消息給L2CAP，以便在無(wú)連接信道上傳輸；L2CAP使用此接口通知TCS，在無(wú)連接信道上收到SETUP信息。
（3）CO（Connection）接口利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信令發(fā)送TCS消息給L2CAP，以便在面向連接的信道上傳輸。
（4）CC使用此接口控制LM（Link Manager），以便建立或釋放SCO鏈路。
（5）初始化和處理密鑰時(shí)，GM（Group Management）使用此接口控制LM。
（6）此接口不在CTP模型范圍內(nèi)。
（7）GM使用此接口控制LC（Link Control）和BaseBand，實(shí)現(xiàn)查詢(xún)、尋呼、查詢(xún)掃描和尋呼掃描。

藍(lán)牙支持SCO（Synchronous Connection-Oriented）鏈路，eSCO（Extendend Synchronous Connection Oriended）鏈路，ACL（Asynchronous Connection-Oriended）鏈路。SCO支持對(duì)稱(chēng)連接和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，在規(guī)定的時(shí)隙傳送語(yǔ)音等實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信息；eSCO鏈路為標(biāo)準(zhǔn)SCO的擴(kuò)展，支持對(duì)稱(chēng)，非對(duì)稱(chēng)連接和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，支持更多的分組類(lèi)型的融合，以及更靈活的分組數(shù)據(jù)和時(shí)隙的選擇；ACL鏈路則以數(shù)據(jù)為主，可在任意時(shí)隙傳輸。當(dāng)ACL傳輸占用SCO的預(yù)留時(shí)隙時(shí)，一旦系統(tǒng)需要SCO傳輸，ACL則自動(dòng)讓出這些時(shí)隙以保證SCO的實(shí)時(shí)性。

藍(lán)牙射頻和基帶部分通過(guò)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)包，在終端設(shè)備和AP（Access Point，接入點(diǎn)）之間建立了一條無(wú)線通道。藍(lán)牙終端首先用SDP發(fā)現(xiàn)AP提供無(wú)繩電話服務(wù)，然后請(qǐng)求使用該服務(wù)。AP對(duì)請(qǐng)求服務(wù)的終端設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證，以決定是否接受該請(qǐng)求。在通過(guò)身份驗(yàn)證后，藍(lán)牙終端通過(guò)CC接口建立SCO或eSCO路徑，通過(guò)CTP無(wú)線接入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，獲取所需要的信息。

2、PSTN接入解決方案

藍(lán)牙PSTN接入點(diǎn)由BC04（Bluecore 04）和ASIC（Application Specific Integrated Circuit）兩個(gè)核心芯片和周邊設(shè)備組成，其中BC04作為主角色或控制器角色，ASIC作為從角色，兩者通過(guò)PCM和UART連接，分別用來(lái)傳送數(shù)據(jù)流和控制流。相應(yīng)的藍(lán)牙協(xié)議棧和應(yīng)用程序存儲(chǔ)在FLASH和EEPROM中。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。


圖2PSTN AP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

其中，BC04支持最大4個(gè)活動(dòng)連接（包括耳機(jī)），同時(shí)支持兩路SCO語(yǔ)音，所以語(yǔ)音通過(guò)PCM和ASIC PCM相接可以有多路被送到模擬端，從而實(shí)現(xiàn)3方通話。ASIC部分實(shí)現(xiàn)PCM語(yǔ)音數(shù)據(jù)與模擬語(yǔ)音信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換，通過(guò)發(fā)送和接收PSTN信令，負(fù)責(zé)對(duì)人機(jī)界面的控制。它通過(guò)GPIO（General Purpose Input/Output）控制LED和KEY的輸入和輸出，當(dāng)需要通知BC04時(shí)，通過(guò)UART端口發(fā)送AT指令。AFE（Analog Front End）由分立元件組成，包括發(fā)送通路和接收通路，并實(shí)現(xiàn)接收通路的自動(dòng)增益控制，使得到達(dá)ASIC的語(yǔ)音信號(hào)能夠達(dá)到一定的電平和信噪比要求。FUI（Firmware Upgrade Interface）實(shí)現(xiàn)對(duì)ASIC的調(diào)試和升級(jí)。

藍(lán)牙PSTN接入點(diǎn)，通過(guò)與PSTN線路相連，為用戶(hù)提供無(wú)線數(shù)據(jù)語(yǔ)音接入。AFE接收來(lái)自PSTN線路的語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換和ASIC的處理，最后轉(zhuǎn)換為CVSD（Continuously Variable Slope Delta modulation）數(shù)據(jù)，由藍(lán)牙模塊的空中接口發(fā)送出去；藍(lán)牙模塊的空中接口接收到CVSD數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為u律的PCM信號(hào)發(fā)給ASIC，經(jīng)過(guò)ASIC處理和數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后發(fā)送至PSTN線路。

PSTN接入點(diǎn)，通過(guò)在100 m的范圍內(nèi)，建立藍(lán)牙無(wú)線微微網(wǎng)（Piconet），為具有藍(lán)牙功能的語(yǔ)音終端設(shè)備，如手機(jī)、耳機(jī)，提供無(wú)線的電話呼入/呼出功能；在語(yǔ)音終端設(shè)備與接入點(diǎn)之間，可以進(jìn)行無(wú)線語(yǔ)音呼叫；實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙SIG規(guī)范的CTP應(yīng)用模型，使得藍(lán)牙手機(jī)能夠通過(guò)藍(lán)牙PSTN接入點(diǎn)，作為無(wú)繩電話進(jìn)入固定電話網(wǎng)。

如圖3所示，使用藍(lán)牙CTP MS（mobile station）和PSTN AP，通過(guò)本地交換機(jī)與固網(wǎng)相連。其中，MS為雙模終端，可以根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)的資費(fèi)差異預(yù)先設(shè)置采用何種網(wǎng)絡(luò)接打電話。在藍(lán)牙覆蓋范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)置，CTP MS可以自動(dòng)選擇使用固網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)，而呼入路由的選擇策略依賴(lài)于用戶(hù)是否通過(guò)藍(lán)牙AP進(jìn)行過(guò)注冊(cè)。注冊(cè)過(guò)的用戶(hù)將可以撥打到固定電話號(hào)碼；反之，將直接撥打到移動(dòng)電話號(hào)碼。CTP MS經(jīng)過(guò)AP注冊(cè)后，當(dāng)有打給該手機(jī)的電話時(shí)，可以做到藍(lán)牙接入點(diǎn)和藍(lán)牙手機(jī)同時(shí)振鈴。


圖3PSTN AP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖