藍牙CTP應用模型與FMC接入解決方案介紹

1、藍牙CTP應用模型

藍牙應用模型定義了如何采用一套基本協議標準實現互操作，它代表了具體的應用。藍牙CTP應用模型包含了BaseBand， LMP，L2CAP，SDP，TCS-B以及GAP。BaseBand確保藍牙微微網內各藍牙設備單元之間由射頻構成的物理連接；LMP（Link Manager Protocol）負責藍牙各設備的建立；L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）完成數據的拆裝、服務質量和協議復用等功能，是其他上層協議實現的基礎；SDP（Service Discovery Protocol）為上層應用程序提供一種機制來發(fā)現網絡中可用的服務及其特性；TCS（Telephony Control Protocol Specification）提供藍牙設備間話音和數據的呼叫控制信令；GAP（Generic Access Profile）定義了藍牙設備如何發(fā)現對方并建立連接，保證藍牙單元可以通過藍牙交換信息發(fā)現各單元支持何種應用。

圖1展示了CTP應用模型所涉及的藍牙協議。

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連接（或斷開連接）語音通道的信息，進行語音同步控制，連接或切斷內部語音路徑。
（2）CL（Connectionless）接口用于發(fā)送和接受TCS-Binary廣播消息：利用點對多點信令發(fā)送SETUP消息給L2CAP，以便在無連接信道上傳輸；L2CAP使用此接口通知TCS，在無連接信道上收到SETUP信息。
（3）CO（Connection）接口利用點對點信令發(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，GM（Group Management）使用此接口控制LM。
（6）此接口不在CTP模型范圍內。
（7）GM使用此接口控制LC（Link Control）和BaseBand，實現查詢、尋呼、查詢掃描和尋呼掃描。

藍牙支持SCO（Synchronous Connection-Oriented）鏈路，eSCO（Extendend Synchronous Connection Oriended）鏈路，ACL（Asynchronous Connection-Oriended）鏈路。SCO支持對稱連接和點對點連接，在規(guī)定的時隙傳送語音等實時性強的信息；eSCO鏈路為標準SCO的擴展，支持對稱，非對稱連接和點對點連接，支持更多的分組類型的融合，以及更靈活的分組數據和時隙的選擇；ACL鏈路則以數據為主，可在任意時隙傳輸。當ACL傳輸占用SCO的預留時隙時，一旦系統需要SCO傳輸，ACL則自動讓出這些時隙以保證SCO的實時性。

藍牙射頻和基帶部分通過發(fā)送和接受數據包，在終端設備和AP（Access Point，接入點）之間建立了一條無線通道。藍牙終端首先用SDP發(fā)現AP提供無繩電話服務，然后請求使用該服務。AP對請求服務的終端設備進行身份驗證，以決定是否接受該請求。在通過身份驗證后，藍牙終端通過CC接口建立SCO或eSCO路徑，通過CTP無線接入相應的網絡，獲取所需要的信息。

2、PSTN接入解決方案

藍牙PSTN接入點由BC04（Bluecore 04）和ASIC（Application Specific Integrated Circuit）兩個核心芯片和周邊設備組成，其中BC04作為主角色或控制器角色，ASIC作為從角色，兩者通過PCM和UART連接，分別用來傳送數據流和控制流。相應的藍牙協議棧和應用程序存儲在FLASH和EEPROM中。系統結構如圖2所示。


圖2PSTN AP系統結構圖

其中，BC04支持最大4個活動連接（包括耳機），同時支持兩路SCO語音，所以語音通過PCM和ASIC PCM相接可以有多路被送到模擬端，從而實現3方通話。ASIC部分實現PCM語音數據與模擬語音信號的相互轉換，通過發(fā)送和接收PSTN信令，負責對人機界面的控制。它通過GPIO（General Purpose Input/Output）控制LED和KEY的輸入和輸出，當需要通知BC04時，通過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，并實現接收通路的自動增益控制，使得到達ASIC的語音信號能夠達到一定的電平和信噪比要求。FUI（Firmware Upgrade Interface）實現對ASIC的調試和升級。

藍牙PSTN接入點，通過與PSTN線路相連，為用戶提供無線數據語音接入。AFE接收來自PSTN線路的語音信號，通過模/數轉換和ASIC的處理，最后轉換為CVSD（Continuously Variable Slope Delta modulation）數據，由藍牙模塊的空中接口發(fā)送出去；藍牙模塊的空中接口接收到CVSD數據，將其轉換為u律的PCM信號發(fā)給ASIC，經過ASIC處理和數模轉換，最后發(fā)送至PSTN線路。

PSTN接入點，通過在100 m的范圍內，建立藍牙無線微微網（Piconet），為具有藍牙功能的語音終端設備，如手機、耳機，提供無線的電話呼入/呼出功能；在語音終端設備與接入點之間，可以進行無線語音呼叫；實現了藍牙SIG規(guī)范的CTP應用模型，使得藍牙手機能夠通過藍牙PSTN接入點，作為無繩電話進入固定電話網。

如圖3所示，使用藍牙CTP MS（mobile station）和PSTN AP，通過本地交換機與固網相連。其中，MS為雙模終端，可以根據不同網絡的資費差異預先設置采用何種網絡接打電話。在藍牙覆蓋范圍內，根據設置，CTP MS可以自動選擇使用固網或移動網，而呼入路由的選擇策略依賴于用戶是否通過藍牙AP進行過注冊。注冊過的用戶將可以撥打到固定電話號碼；反之，將直接撥打到移動電話號碼。CTP MS經過AP注冊后，當有打給該手機的電話時，可以做到藍牙接入點和藍牙手機同時振鈴。


圖3PSTN AP網絡結構圖