无线接入的蓝牙解决方案.docx

无线接入的蓝牙解决方案 摘要：就蓝牙在无线接入方面的应用做一探讨，并简要介绍csr(cambridgesiliconradio)公司单片蓝牙产品bluecoretm01。关键词：蓝牙;无线通信;数据;pstn1引言蓝牙技术是用微波无线通信技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点短距离通信的一种新型无线通信技术。利用蓝牙，可以将须要数据和语音通信的各个设备之间联成一个piconet网(即微微网)，或将几个piconet网进一步互连，组成一个更大的scatternet网(即分布式网络)。蓝牙的pstn无线接入点运用现有的网络电话机为载体，做开发性预言。他使得手机用户通过固定电话网络实现信号连接，既而让广阔的手机用户同时成为固定电话网的用户。对手机用户来说，在解决移动电话网信号问题的同时，又可以降低手机用户的通信费用;对于固定电话运营商来说，则意味着巨大的话费收益。本方案的创新点有几点：(1)取代大量的短程连接所用的电缆，尤其是电缆无法到达的地方，蓝牙具有更大的优势。(2)使得计算机可以通过蓝牙的pstn无线接入点无线上网，同时实现了网络资源的共享。(3)实现了蓝牙规范的内部电话系统(intercomprofile)应用协议栈，使得蓝牙pstn无线接入点能够与网络中的各个蓝牙手机进行内部电话通信。(4)由于方案设计是根据蓝牙技术标准设计，所以兼容符合蓝牙标准的蓝牙手机，适配器等相关蓝牙产品。2bc01芯片和开发工具bluelab介绍bc01(bluecore01)是csr(cambridgesiliconradio)公司设计的一款单片蓝牙产品，他集无线设备、微处理器及基带电路于一体，采纳标准的0.35μm的cmos工艺。通过外置的存有蓝牙协议的flashrom，可供应完全兼容的数据和语音通信。经过优化设计，所需的外部rf元件很少，允许主板的快速设计。因此能以最低的成本，实现最短的产品面市时间。其主要特点如下：(1)符合bluetoothv1.1规范。(2)带有usb和uart主接口。(3)可编程的pcm接口，支持13b8kss-1的双向串行的同步语音传输。(4)内含的数字转换器，可进行线性pcm(脉冲编码调制)、a律pcm、μ律pcm和cvsd(连续改变斜率增量调制)间的相互转换，编解符合高至hci层的蓝牙限制协议。(5)采纳单电源3.15v供电，支持part，sniff，hold多种节电模式。(6)支持全部的包类型和多达7个从设备的piconet。(7)芯片内含链路限制、链路管理、hci以及可选的l2cap，rfcomm，sdp多层软件协议栈，可干脆运用。(8)供应vm(virtualmachine)机制。内嵌16b的risc微处理器，运行协议栈的同时还可以运行下载到flashrom中的用户程序，实现真正意义的单芯片。其结构框图如图1所示。bluelab是特地针对bluecore的仿真开发系统，他在pc上模拟bluecore01的环境，从而便利开发基于bluecore01上运行的应用程序。他包括了compiler，emulator/debugger，documentation以及一些源代码例子。bluelab还供应了蓝牙协议栈bluestack，支持sdp，l2cap和rfcomm等高层协议。用户可以通过uart/usb接口来调用bluestack，也可以通过vm来访问bluestack。3系统方案设计整个系统分为前端数据处理和pc端数据管理2大部分。前端数据处理框图如图2所示。蓝牙isdn接入点的空中无线接口为蓝牙，有线接口有：rj11，isdn的s/t接口、usb数据接口。s口收发器能够供应ccitt关于isdns/t参考点的i.430建议要求的功能，支持192kb/s的4线平衡传输方式的全双工数据收发。由于bc01内部资源及引脚有限，单片机80c196主要完成限制和协调各模块的工作，处理d信道信令和收发、b信道数据收发、外部中断申请，并且通过各种接口与蓝牙模块进行通信。slic模块主要供应语音信号的数模、模数转换、a律/μ律压缩pcm编解码等功能，并具备产生和限制各种信号音的功能。蓝牙模块主要实现蓝牙功能，并且供应了符合蓝牙规范的空中接口。他集成了各种须要的蓝牙协议(包括ctp应用协议栈、内部电话应用协议栈)以及管理程序。为了形成蓝牙piconet网络化管理，将pc端的数据管理作为piconet主设备，而前端的数据处理作为从设备。整体的系统结构如图3所示。连接pc的bc01作为master，他会自动搜寻查询范围内的蓝牙设备，将其作为slave加入piconet网，因为每块slave都有惟一的bd_addr(bluetoothdeviceaddress)，因此master可以区分每一个slave并对其进行限制。4软件结构软件设计是基于l2cap层进行开发，slave的功能是接受master的查询、连接恳求，或查询到已存在的piconet后，将自己加入piconet。slave的功能简洁，全部程序代码可以放在单片机80c196的flashrom中运行。master由于要负责管理整个piconet，对各个slave进行限制和管理，bc01供应的资源已不能满意。因此将l2cap协议层以上的软件放在pc上运行，与pc采纳hci层接口。软件结构如图4所示。5结语在无线接入现场应用中，中心限制节点与各个无线接入的距离在100m以内。目前大功率的蓝牙芯片已经可以达到100m的覆盖范围，完全满意实际应用。此套方案的试验室联机调试已经完成，达到初步设计要求。下一步是将此套方案应用到实际的无线接入现场，进行现场调试，对系统进一步完善。