具互聯(lián)網(wǎng)接入功能的藍牙網(wǎng)關(guān)解決方案

　　無線接入是當(dāng)前通信領(lǐng)域的一大熱點。針對目前市場上幾種主流的上網(wǎng)方式，即PSTN、ISDN、ADSL，本文給出了它們與藍牙技術(shù)相結(jié)合，形成藍牙網(wǎng)關(guān)的解決方案。


　　藍牙技術(shù)是一種短距離無線通信技術(shù)，作為電纜的替代，它能夠方便地實現(xiàn)個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)。最近一年來，藍牙技術(shù)得到了長足的發(fā)展，包括藍牙網(wǎng)關(guān)在內(nèi)的各種藍牙產(chǎn)品相繼出現(xiàn)。但是，現(xiàn)在市場上的藍牙網(wǎng)關(guān)都只是實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的接入。因此我們已根據(jù)幾種現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)接入模式，開發(fā)出藍牙系列網(wǎng)關(guān)，各網(wǎng)關(guān)均實現(xiàn)語音與數(shù)據(jù)同傳，即通過藍牙技術(shù)實現(xiàn)語音與數(shù)據(jù)的無線接入。


藍牙PSTN接入點



1． 概述



　　在本項目中我們在現(xiàn)有市場上最新式的網(wǎng)絡(luò)電話機上集成了藍牙技術(shù)，使之成為“三合一電話”使用的載體，即藍牙的PSTN無線接入點。它使得手機用戶通過固定電話網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信號連接，既而讓廣大的手機用戶同時成為固定電話網(wǎng)的用戶。對手機用戶來說，在解決移動電話網(wǎng)信號問題的同時，又可以降低手機用戶的通信費用；對于固定電話運營商來說，則意味著巨大的話費收益。本方案的創(chuàng)新點有以下幾點：


　　A．實現(xiàn)了藍牙規(guī)范的CTP(Cordless Telelphony Profile)應(yīng)用協(xié)議棧，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(wǎng)。


　　B．實現(xiàn)了藍牙規(guī)范的內(nèi)部電話系統(tǒng)(Intercom Profile)應(yīng)用協(xié)議棧，使得藍牙PSTN無線接入點能夠與網(wǎng)絡(luò)中的各個藍牙手機進行內(nèi)部電話通信。


　　C．結(jié)合藍牙的數(shù)據(jù)傳輸功能與網(wǎng)絡(luò)電話的網(wǎng)絡(luò)功能，使得計算機可以通過藍牙的PSTN無線接入點無線上網(wǎng)。


　　D．充分考慮產(chǎn)品的通用性與兼容性，該藍牙PSTN無線接入點不僅能夠與各種符合藍牙技術(shù)標準的藍牙手機、藍牙適配器互通，還能夠與現(xiàn)有產(chǎn)品－藍牙耳機實現(xiàn)互通。



　　2.解決方案藍牙PSTN無線接入點的空中無線接口為藍牙，有線接口有：RJ11和RJ45。其硬件系統(tǒng)如圖2所示，它主要由藍牙模塊、微處理器、Modem、LCD電路、鍵盤電路等組成。



　　藍牙模塊主要實現(xiàn)藍牙HCI層以下協(xié)議，并且提供了符合藍牙規(guī)范的空中接口。微處理器中集成了藍牙CTP應(yīng)用協(xié)議棧、內(nèi)部電話應(yīng)用協(xié)議棧以及管理程序，并且有外擴的RAM和ROM，用于處理漢字字庫。Modem模塊主要完成AT命令的解釋和處理、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)以及其他數(shù)字信號處理的工作。LCD電路采用128×64點陣的圖形液晶模塊。鍵盤電路由實現(xiàn)電話功能的數(shù)字鍵及一些特殊的功能鍵構(gòu)成。微處理器與LCD電路、鍵盤電路的接口通過擴展的并口芯片8255的端口來實現(xiàn)。RS232電路實現(xiàn)TTL電平和RS232電平的相互轉(zhuǎn)換。摘機檢測電路檢測摘機和掛機狀態(tài)。振鈴檢測電路檢測振鈴信號。



　　當(dāng)手機通過固定電話使用外線時，它的信令與語音分別通過藍牙模塊的串口與PCM接口傳送到藍牙PSTN無線接入點。經(jīng)過接入點中微處理器的協(xié)議轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)通過固定電話網(wǎng)與外界通信的目的。



　　要使得手機能夠通過藍牙PSTN接入點，作為無繩電話進入固定電話網(wǎng)，勢必要用到藍牙規(guī)范中關(guān)于CTP應(yīng)用協(xié)議棧。該協(xié)議棧包括以下協(xié)議：藍牙基帶協(xié)議、鏈路管理協(xié)議(LMP)、邏輯鏈路控制與適應(yīng)層協(xié)議(L2CAP)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP)、電話控制協(xié)議(TCS-Binary)和通用接入應(yīng)用協(xié)議棧(GAP)。



　　另外，我們還專門編寫一個管理程序的模塊，以便對整個系統(tǒng)進行管理，該管理模塊包括以下部分：


A.對不同應(yīng)用環(huán)境下的鈴聲管理。


B.通過對不同用戶的密鑰管理來進行身份認證，以防止未經(jīng)授權(quán)的終端盜用該接入點的資源。


C.實現(xiàn)用戶通信的私密性，即只要某個終端接聽后，其余終端就自動與其切斷。


D.充分考慮產(chǎn)品的通用性與兼容性，不僅能與各種符合藍牙技術(shù)標準的藍牙手機互通，還考慮到了與現(xiàn)有產(chǎn)品－藍牙耳機的互通性。



藍牙ISDN接入點



1.概述



　　在本項目中我們把ISDN中的NT1和TA與藍牙模塊集成在一起，做成一個智能化的無線ISDN接入點，即藍牙的ISDN無線接入點，它的創(chuàng)新點有以下幾點：



　　A. 實現(xiàn)了藍牙規(guī)范的CTP(Cordless Telelphony Profile)應(yīng)用協(xié)議棧，使得藍牙手機能夠通過藍牙ISDN接入點，作為無繩電話進入固定電話網(wǎng)。


　　B. 實現(xiàn)了藍牙規(guī)范的內(nèi)部電話系統(tǒng) (Intercom Profile) 應(yīng)用協(xié)議棧，使得藍牙ISDN無線接入點能夠與網(wǎng)絡(luò)中的各個藍牙手機進行內(nèi)部電話通信。


　　C. 結(jié)合藍牙的數(shù)據(jù)傳輸功能與ISDN B通道的網(wǎng)絡(luò)功能，使得計算機可以通過藍牙的ISDN無線接入點無線上網(wǎng)。


　　D. 將ISDN的NT1和TA集合在一起，實現(xiàn)了智能化的無線ISDN接入點，最大程度地方便了終端用戶。


　　E. 充分考慮產(chǎn)品的通用性與兼容性，該藍牙ISDN無線接入點不僅能夠與各種符合藍牙技術(shù)標準的藍牙手機、藍牙適配器互通，還能夠與現(xiàn)有產(chǎn)品－藍牙耳機實現(xiàn)互通。



2. 解決方案



　　藍牙ISDN接入點的空中無線接口為藍牙，有線接口有：RJ11、ISDN的S/T接口、USB數(shù)據(jù)接口。



　　S口收發(fā)器能夠提供CCITT關(guān)于ISDN S/T參考點的I.430建議要求的功能，支持192kbps的4線平衡傳輸方式的全雙工數(shù)據(jù)收發(fā)。U口收發(fā)器能夠?qū)崿F(xiàn)在一對雙絞線上進行高速全雙工數(shù)據(jù)收發(fā)，從而提供U接口上的ISDN基本速率接入。



　　微處理器主要完成控制和協(xié)調(diào)各模塊的工作，處理D信道信令和收發(fā)、B信道數(shù)據(jù)收發(fā)、外部中斷申請，并且通過各種接口與藍牙模塊進行通信。



　　SLIC模塊主要提供語音信號的數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換、A律/u律壓縮PCM編解碼等功能，并具備產(chǎn)生和控制各種信號音的功能。



　　藍牙模塊主要實現(xiàn)藍牙功能，并且提供了符合藍牙規(guī)范的空中接口。它集成了各種需要的藍牙協(xié)議(包括CTP應(yīng)用協(xié)議棧、內(nèi)部電話應(yīng)用協(xié)議棧)以及管理程序。



藍牙ADSL接入點



1. 概述



　　本項目中，我們在現(xiàn)有的ADSL設(shè)備上集成藍牙技術(shù)，為了簡化整個系統(tǒng)的組成，我們把分離器也集合進網(wǎng)關(guān)內(nèi)部，再通過藍牙技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與語音的無線接入，即藍牙的ADSL無線接入點，它的創(chuàng)新點有以下幾點：



　　A. 實現(xiàn)了藍牙規(guī)范的CTP(Cordless Telelphony Profile)應(yīng)用協(xié)議棧，使得藍牙手機能夠通過藍牙ADSL接入點，作為無繩電話進入固定電話網(wǎng)。


　　B. 實現(xiàn)了藍牙規(guī)范的內(nèi)部電話系統(tǒng) (Intercom Profile) 應(yīng)用協(xié)議棧，使得藍牙ADSL無線接入點能夠與網(wǎng)絡(luò)中的各個藍牙手機進行內(nèi)部電話通信。


　　C. 結(jié)合藍牙的數(shù)據(jù)傳輸功能與ADSL的寬帶接入功能，使得計算機可以通過藍牙的ADSL無線接入點無線上網(wǎng)。


　　D. 將現(xiàn)有的ADSL設(shè)備和分離器都集成在藍牙ADSL接入點中，從而簡化整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。


　　E. 充分考慮產(chǎn)品的通用性與兼容性，該藍牙ADSL無線接入點不僅能夠與各種符合藍牙技術(shù)標準的藍牙手機、藍牙適配器互通，還能夠與現(xiàn)有產(chǎn)品－藍牙耳機實現(xiàn)互通。



2. 解決方案



　　與目前市場上的ADSL產(chǎn)品不同的是：該藍牙ADSL接入點集合了ADSL與外部分離器，并且利用藍牙技術(shù)中語音與數(shù)據(jù)能夠同傳的特性，實現(xiàn)了語音與數(shù)據(jù)的無線寬帶接入。藍牙ADSL接入點主要由以下幾個部分組成：線路驅(qū)動、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換及編解碼器、語音及數(shù)字信號處理器、微處理器以及藍牙模塊。該接入點的空中無線接口為藍牙，有線接口有：RJ11、RJ45、USB數(shù)據(jù)接口。



　　微處理器主要完成控制和協(xié)調(diào)各模塊的工作，并且處理各種信令、設(shè)置各種外部中斷申請，并且通過各種接口與藍牙模塊進行通信。



　　語音處理與控制模塊主要提供語音信號的A律/u律壓縮PCM編解碼等功能，并具備產(chǎn)生和控制各種信號音的功能。數(shù)字信號處理模塊主要實現(xiàn)上下行數(shù)據(jù)格式的協(xié)議轉(zhuǎn)換。



　　藍牙模塊主要實現(xiàn)藍牙功能，并且提供了符合藍牙規(guī)范的空中接口。它集成了各種需要的藍牙協(xié)議(包括CTP應(yīng)用協(xié)議棧、內(nèi)部電話應(yīng)用協(xié)議棧)以及管理程序。



　　下面簡單介紹一下經(jīng)過該接入點的信號流程。



A. 發(fā)送過程



　　藍牙模塊首先接收藍牙手機或各種藍牙適配器的語音或數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過微處理器后，分別由語音或數(shù)據(jù)處理器進行信號處理，在分別編碼后，再合成為一個信號, 之后，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號，然后執(zhí)行功率控制, 接著送至線路驅(qū)動器，最后經(jīng)由電話線傳送到局端。



B. 接收操作



　　從電話線上接收的信號經(jīng)過線路側(cè)處理和自動增益控制后,由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，該信號解碼后分離為語音/數(shù)據(jù)信號。分別送至語音處理模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，進行信號處理，之后由微處理器傳送到藍牙模塊，通過藍牙的空中接口傳輸?shù)剿{牙收集或各種藍牙適配器中。



本文小結(jié)


　　本文介紹的藍牙系列網(wǎng)關(guān)包括藍牙PSTN接入點、藍牙ISDN接入點和藍牙ADSL接入點。它涵蓋了當(dāng)前各種主流的Internet的接入方式，將它們與藍牙技術(shù)結(jié)合，并且利用藍牙技術(shù)中語音與數(shù)據(jù)能夠同傳的特性，實現(xiàn)了語音與數(shù)據(jù)的無線寬帶接入。




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