蓝牙CTP应用模型及FMC接入解决方案
时间:2023-09-29 10:35来源: 作者: 点击: 次
1、
定义了如何采用一套基本协议标准实现互操作，它代表了具体的。应用包含了BaseBand， LMP，L2CAP，SDP，TCS-B以及GAP。BaseBand确保蓝牙微微网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接；LMP（Link Manager Protocol）负责蓝牙各设备的建立；L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）完成数据的拆装、服务质量和协议复用等功能，是其他上层协议实现的基础；SDP（Service Discovery Protocol）为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性；TCS（Telephony Control Protocol Specification）提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制信令；GAP（Generic Access Profile）定义了蓝牙设备如何发现对方并建立连接，保证蓝牙单元可以通过蓝牙交换信息发现各单元支持何种应用。
图1展示了应用模型所涉及的蓝牙协议。
图1CTP模型
图1中，A-G接口功能如下：
（1）CC（Call Control）使用此接口提供何时连接（或断开连接）语音通道的信息，进行语音同步控制，连接或切断内部语音路径。
（2）CL（Connectionless）接口用于发送和接受TCS-Binary广播消息：利用点对多点信令发送SETUP消息给L2CAP，以便在无连接信道上传输；L2CAP使用此接口通知TCS，在无连接信道上收到SETUP信息。
（3）CO（Connection）接口利用点对点信令发送TCS消息给L2CAP，以便在面向连接的信道上传输。
（4）CC使用此接口控制LM（Link Manager），以便建立或释放SCO链路。
（5）初始化和处理密钥时，GM（Group Management）使用此接口控制LM。
（6）此接口不在CTP模型范围内。
（7）GM使用此接口控制LC（Link Control）和BaseBand，实现查询、寻呼、查询扫描和寻呼扫描。
蓝牙支持SCO（Synchronous Connection-Oriented）链路，eSCO（Extendend Synchronous Connection Oriended）链路，ACL（Asynchronous Connection-Oriended）链路。SCO支持对称连接和点对点连接，在规定的时隙传送语音等实时性强的信息；eSCO链路为标准SCO的扩展，支持对称，非对称连接和点对点连接，支持更多的分组类型的融合，以及更灵活的分组数据和时隙的选择；ACL链路则以数据为主，可在任意时隙传输。当ACL传输占用SCO的预留时隙时，一旦系统需要SCO传输，ACL则自动让出这些时隙以保证SCO的实时性。
蓝牙射频和基带部分通过发送和接受数据包，在终端设备和AP（Access Point，点）之间建立了一条无线通道。蓝牙终端首先用SDP发现AP提供无绳电话服务，然后请求使用该服务。AP对请求服务的终端设备进行身份验证，以决定是否接受该请求。在通过身份验证后，蓝牙终端通过CC接口建立SCO或eSCO路径，通过CTP无线相应的网络，获取所需要的信息。
2、PSTN
蓝牙PSTN接入点由BC04（Bluecore 04）和ASIC（Application Specific Integrated Circuit）两个核心芯片和周边设备组成，其中BC04作为主角色或控制器角色，ASIC作为从角色，两者通过PCM和UART连接，分别用来传送数据流和控制流。相应的蓝牙协议栈和应用程序存储在FLASH和EEPROM中。系统结构如图2所示。
图2PSTN AP系统结构图
其中，BC04支持最大4个活动连接（包括耳机），同时支持两路SCO语音，所以语音通过PCM和ASIC PCM相接可以有多路被送到模拟端，从而实现3方通话。ASIC部分实现PCM语音数据与模拟语音信号的相互转换，通过发送和接收PSTN信令，负责对人机界面的控制。它通过GPIO（General Purpose Input/Output）控制LED和KEY的输入和输出，当需要通知BC04时，通过UART端口发送AT指令。AFE（Analog Front End）由分立元件组成，包括发送通路和接收通路，并实现接收通路的自动增益控制，使得到达ASIC的语音信号能够达到一定的电平和信噪比要求。FUI（Firmware Upgrade Interface）实现对ASIC的调试和升级。
蓝牙PSTN接入点，通过与PSTN线路相连，为用户提供无线数据语音接入。AFE接收来自PSTN线路的语音信号，通过模/数转换和ASIC的处理，最后转换为CVSD（Continuously Variable Slope Delta modulation）数据，由蓝牙模块的空中接口发送出去；蓝牙模块的空中接口接收到CVSD数据，将其转换为u律的PCM信号发给ASIC，经过ASIC处理和数模转换，最后发送至PSTN线路。
PSTN接入点，通过在100 m的范围内，建立蓝牙无线微微网（Piconet），为具有蓝牙功能的语音终端设备，如手机、耳机，提供无线的电话呼入/呼出功能；在语音终端设备与接入点之间，可以进行无线语音呼叫；实现了蓝牙SIG规范的CTP应用模型，使得蓝牙手机能够通过蓝牙PSTN接入点，作为无绳电话进入固定电话网。
如图3所示，使用蓝牙CTP MS（mobile station）和PSTN AP，通过本地交换机与固网相连。其中，MS为双模终端，可以根据不同网络的资费差异预先设置采用何种网络接打电话。在蓝牙覆盖范围内，根据设置，CTP MS可以自动选择使用固网或移动网，而呼入路由的选择策略依赖于用户是否通过蓝牙AP进行过注册。注册过的用户将可以拨打到固定电话号码；反之，将直接拨打到移动电话号码。CTP MS经过AP注册后，当有打给该手机的电话时，可以做到蓝牙接入点和蓝牙手机同时振铃。
图3PSTN AP网络结构图
定义了如何采用一套基本协议标准实现互操作，它代表了具体的。应用包含了BaseBand， LMP，L2CAP，SDP，TCS-B以及GAP。BaseBand确保蓝牙微微网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接；LMP（Link Manager Protocol）负责蓝牙各设备的建立；L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）完成数据的拆装、服务质量和协议复用等功能，是其他上层协议实现的基础；SDP（Service Discovery Protocol）为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性；TCS（Telephony Control Protocol Specification）提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制信令；GAP（Generic Access Profile）定义了蓝牙设备如何发现对方并建立连接，保证蓝牙单元可以通过蓝牙交换信息发现各单元支持何种应用。
图1展示了应用模型所涉及的蓝牙协议。
图1CTP模型
图1中，A-G接口功能如下：
（1）CC（Call Control）使用此接口提供何时连接（或断开连接）语音通道的信息，进行语音同步控制，连接或切断内部语音路径。
（2）CL（Connectionless）接口用于发送和接受TCS-Binary广播消息：利用点对多点信令发送SETUP消息给L2CAP，以便在无连接信道上传输；L2CAP使用此接口通知TCS，在无连接信道上收到SETUP信息。
（3）CO（Connection）接口利用点对点信令发送TCS消息给L2CAP，以便在面向连接的信道上传输。
（4）CC使用此接口控制LM（Link Manager），以便建立或释放SCO链路。
（5）初始化和处理密钥时，GM（Group Management）使用此接口控制LM。
（6）此接口不在CTP模型范围内。
（7）GM使用此接口控制LC（Link Control）和BaseBand，实现查询、寻呼、查询扫描和寻呼扫描。
蓝牙支持SCO（Synchronous Connection-Oriented）链路，eSCO（Extendend Synchronous Connection Oriended）链路，ACL（Asynchronous Connection-Oriended）链路。SCO支持对称连接和点对点连接，在规定的时隙传送语音等实时性强的信息；eSCO链路为标准SCO的扩展，支持对称，非对称连接和点对点连接，支持更多的分组类型的融合，以及更灵活的分组数据和时隙的选择；ACL链路则以数据为主，可在任意时隙传输。当ACL传输占用SCO的预留时隙时，一旦系统需要SCO传输，ACL则自动让出这些时隙以保证SCO的实时性。
蓝牙射频和基带部分通过发送和接受数据包，在终端设备和AP（Access Point，点）之间建立了一条无线通道。蓝牙终端首先用SDP发现AP提供无绳电话服务，然后请求使用该服务。AP对请求服务的终端设备进行身份验证，以决定是否接受该请求。在通过身份验证后，蓝牙终端通过CC接口建立SCO或eSCO路径，通过CTP无线相应的网络，获取所需要的信息。
2、PSTN
蓝牙PSTN接入点由BC04（Bluecore 04）和ASIC（Application Specific Integrated Circuit）两个核心芯片和周边设备组成，其中BC04作为主角色或控制器角色，ASIC作为从角色，两者通过PCM和UART连接，分别用来传送数据流和控制流。相应的蓝牙协议栈和应用程序存储在FLASH和EEPROM中。系统结构如图2所示。
图2PSTN AP系统结构图
其中，BC04支持最大4个活动连接（包括耳机），同时支持两路SCO语音，所以语音通过PCM和ASIC PCM相接可以有多路被送到模拟端，从而实现3方通话。ASIC部分实现PCM语音数据与模拟语音信号的相互转换，通过发送和接收PSTN信令，负责对人机界面的控制。它通过GPIO（General Purpose Input/Output）控制LED和KEY的输入和输出，当需要通知BC04时，通过UART端口发送AT指令。AFE（Analog Front End）由分立元件组成，包括发送通路和接收通路，并实现接收通路的自动增益控制，使得到达ASIC的语音信号能够达到一定的电平和信噪比要求。FUI（Firmware Upgrade Interface）实现对ASIC的调试和升级。
蓝牙PSTN接入点，通过与PSTN线路相连，为用户提供无线数据语音接入。AFE接收来自PSTN线路的语音信号，通过模/数转换和ASIC的处理，最后转换为CVSD（Continuously Variable Slope Delta modulation）数据，由蓝牙模块的空中接口发送出去；蓝牙模块的空中接口接收到CVSD数据，将其转换为u律的PCM信号发给ASIC，经过ASIC处理和数模转换，最后发送至PSTN线路。
PSTN接入点，通过在100 m的范围内，建立蓝牙无线微微网（Piconet），为具有蓝牙功能的语音终端设备，如手机、耳机，提供无线的电话呼入/呼出功能；在语音终端设备与接入点之间，可以进行无线语音呼叫；实现了蓝牙SIG规范的CTP应用模型，使得蓝牙手机能够通过蓝牙PSTN接入点，作为无绳电话进入固定电话网。
如图3所示，使用蓝牙CTP MS（mobile station）和PSTN AP，通过本地交换机与固网相连。其中，MS为双模终端，可以根据不同网络的资费差异预先设置采用何种网络接打电话。在蓝牙覆盖范围内，根据设置，CTP MS可以自动选择使用固网或移动网，而呼入路由的选择策略依赖于用户是否通过蓝牙AP进行过注册。注册过的用户将可以拨打到固定电话号码；反之，将直接拨打到移动电话号码。CTP MS经过AP注册后，当有打给该手机的电话时，可以做到蓝牙接入点和蓝牙手机同时振铃。
图3PSTN AP网络结构图
