關鍵字:藍牙CTP" title="藍牙CTP">藍牙CTP 應用模型" title="應用模型">應用模型 FMC接入" title="FMC接入">FMC接入
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(xié)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(xié)議復用等功能,是其他上層協(xié)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(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(tǒng)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(xié)議棧和應用程序存儲在FLASH和EEPROM中,。系統(tǒng)結構如圖2所示,。
圖2PSTN AP系統(tǒng)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
室內環(huán)境下,,即藍牙覆蓋范圍內,藍牙CTP MS與AP建立連接并向蜂窩網絡注冊呼叫轉移,,將蜂窩電話呼叫轉移到AP所連接的PSTN線路上,。當AP檢測到來自PSTN的呼叫,,AP發(fā)送信號到CTP MS,,并建立路徑,然后用戶可以通過AP與另外一端通話,。而當CTP MS沒有連接到AP上時,,AP能夠自動向移動網絡注冊呼叫轉移功能,將呼叫轉移到附近的藍牙網關上,,從而將PSTN電話轉移到預先設定的蜂窩網絡號碼上,,這樣可以避免漏接PSTN電話。
室外環(huán)境下,,即脫離藍牙網絡覆蓋范圍,,CTP MS可以通過蜂窩網絡接打電話。當CTP MS從室外進入到藍牙網絡覆蓋區(qū),,不需要人工干預,,MS可以自動通過AP進行注冊,并將蜂窩網絡的電話轉移到藍牙語音網關所連接的線路上,,撥打PSTN網絡電話,。
3、VoIP接入解決方案
SIP(Session Initiation Protocol)是專門為IP電話,,尤其是結合Internet設計的信令協(xié)議,,可以建立,修改或者中止多媒體會話或者呼叫,,因此廣泛地應用于VoIP中,。
如圖4所示,使用藍牙CTP手機和具有CTP功能的VoIP接入點,,即CTP-SIP AP,,通過寬帶網絡與VoIP網絡相連。這里的VoIP網絡支持SIP協(xié)議,VoIP接入點支持藍牙CTP和SIP協(xié)議,,MS則不需要具備SIP功能,。CTP-SIP AP有兩個10/100 M速率的RJ45以太網接口,其中一個用于連接PC機或LAN,,另外一個用于連接DSL路由器或WAN,。我們還可以用一個CTP-SIP網關代替AP和DSL/cable modem,實現兩者功能的融合,。同時網關需支持藍牙CTP,、SIP、TCS Binary協(xié)議,,并且具有調制解調和路由功能,。
圖4VoIP AP網絡結構圖
在藍牙覆蓋范圍內,AP首先通過SIP服務器進行注冊,,然后藍牙CTP手機根據設置,,可以選擇使用蜂窩網絡或VoIP網絡。所以CTP手機既可以作為IP電話使用,,又可以作為一個普通的手機使用蜂窩網絡,。每個AP可以注冊多個MS,同時在AP上又對應的為每個MS分配了各自的VoIP應用模型,。當撥打電話時,,AP根據VoIP號碼,建立一條到MS的路徑,,從而實現撥打IP電話,。
在藍牙覆蓋范圍外,CTP手機直接撥打蜂窩電話,。為保證CTP移動用戶的無縫接入,,可以采用在AP中增加緩沖區(qū)的辦法減少包的丟失率,這種方案的具體實現如下:當藍牙用戶移動位置時,,如果藍牙用戶的接收信號強度(RSSI)小于某個門限值時,,它將發(fā)出查詢命令,查找是否有更近的AP存在,,同時它也向原先的AP發(fā)出聲明,,告之它將切換到新的AP。藍牙用戶移動到新的AP的注冊請求沒有被當前AP確認前,,當前AP將通信對端發(fā)送來的數據包存儲在緩沖區(qū)里,。在注冊請求確認后,當前AP通過新AP給藍牙用戶發(fā)出確認消息,,同時刷新通信對端的轉交地址,,使通信對端獲得藍牙用戶的新的轉交地址,,將以后的數據包發(fā)送到新的AP中,再轉發(fā)給藍牙用戶,。藍牙用戶收到注冊確認消息后,,解除其在舊AP中的登記,并且通知它新的轉交地址,,使它釋放緩沖區(qū)的數據包到新AP中,,再轉發(fā)給藍牙用戶,這樣就避免了切換時的數據丟失,。
4,、結束語
上述兩種應用解決方案,針對發(fā)達國家完善的IP網絡和發(fā)展中國家的PSTN電信網絡,,充分利用已有的網絡資源,,通過很少的投入,實現了固網和移動網的融合,。
將藍牙技術眾多的應用模型融合到一起,,簡化整個系統(tǒng)結構,從而使得CTP在FMC接入網中的應用更加廣泛,,功能更加完善,。因此我們可以樂觀地說藍牙CTP解決方案在FMC接入網中的應用將會贏得越來越多運營商的青睞,。