車載藍牙與藍牙無線免提測試方法

中興通訊股份有限公司 上海 201203

近年來，隨著智能手機的普及和藍牙技術的發展與應用，車載藍牙系統的使用也越來越普遍。將支持車載藍牙的智能手機與車載藍牙設備進行配對，就能在手機來電的時候，自動轉接到配對的車載藍牙設備上，使得車主在開車的時候不必用手去操作手機而分散注意力。本文將圍繞車載藍牙必須實現的功能點，重點討論對應的測試方法。

1 車載藍牙的概念

藍牙，是一種支持設備短距離通訊的無線電技術，一般通訊距離在10m內，工作頻段為全球統一開放的2.4GHz工業、科學和醫學頻段。由于藍牙具備體積小、功率低、成本低、開放接口等特點，其應用已不局限于計算機外設，幾乎可以被集成到任何數字設備之中，包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、DVD等眾多個人生活設備。

車載藍牙，是以藍牙技術為基礎而設計研發的車內無線免提系統，其主要功能為在正常行駛中，車主可以用藍牙技術與藍牙手機連接進行免提通話，從而實現解放雙手、降低交通肇事隱患的目的。

1.1 車載藍牙的通訊協議

藍牙有多種通訊協議以實現不同的應用，如OPP、FTP、HSP、HFP等[1]，其中車載藍牙的實現需要用到藍牙免提協議(Hands-Free Prof i le，HFP)，該協議提供了利用藍牙免提設備對藍牙手機進行無線控制及語音連接的基礎方法。要想實現在車內用車載藍牙免提進行通話，那么車載藍牙設備與手機均要支持藍牙免提協議。通常，各車載藍牙設備可能會支持多種通訊協議以擴展其功能，如藍牙立體聲、名片夾同步等，但限于篇幅，本文重點介紹與分享藍牙免提協議的測試方法。

藍牙免提協議的協議棧結構如圖1所示[2]，它是基于SPP(Serial Port Prof i le，串行端口規范)來定義的。它通過在RFCOMM層傳輸AT控制指令來實現手機通話的免提接聽功能。

圖1 藍牙免提協議的協議棧結構圖

如圖1所示，HFP定義了兩種設備角色。音頻網關(Audio Gateway，AG)：音頻輸入和輸出的網關設備，典型的是手機。免提設備(Hands Free，HF)：指可以遙控音頻網關的設備，如嵌入汽車內的免提耳麥，如圖2所示[2]。

圖2 車載免提通訊圖

1.2 車載藍牙必須實現的功能

藍牙免提協議規定了藍牙免提設備必須支持的一些特性。1)連接管理：服務層的連接與釋放。2)電話狀態信息：傳輸電話網絡狀態、信號強度、漫游狀態、電池電量以及通話狀態信息。3)音頻連接：音頻的連接與釋放。4)接聽來電：接聽呼入電話。5)結束通話。6)通話中聲道切換：通話過程中AG與HF間聲道切換。7)撥打HF提供的電話號碼：通過HF撥號撥打電話。8)撥打記錄電話：撥打HF中記錄的電話。9)撥打最后呼出的電話：通過HF撥打最后呼出的電話。10)呼叫等待提示：激活呼叫等待提示。11)呼叫線路通知：呼叫線路通知提示。12)DTMF傳輸：DTMF碼傳輸。

對于支持藍牙免提協議的智能手機，只有支持上述功能，才能保證其和藍牙免提設備的兼容性和交互性。

1.3 車載藍牙測試內容

在手機的車載藍牙功能的測試中，不管是Andriod平臺、還是IOS平臺，因為采用的藍牙協議一樣，測試內容也一樣，只是操作步驟因為藍牙設備UI不同而有所區別。對于車載藍牙的測試，可以分為兩部分，一部分是常規的藍牙功能測試，如藍牙地址檢查、開啟/關閉藍牙功能、藍牙設備名稱、藍牙可見性、藍牙搜索(主動搜索、被搜索、連續搜索)、藍牙配對測試等功能的測試，另一部分就是重點關注車載藍牙特有的、必須支持的部分特性的測試。測試框架如表1所示[3]。下面將重點針對1.2節中的特性，介紹其測試方法。

表1 車載藍牙測試內容

2 測試環境

測試環境需要一個車載藍牙設備、一個待測手機和一個輔助測試機。其中，車載藍牙設備我們選用市面上可以買到的車載藍牙設備派諾特MK6100來配合待測手機進行測試；輔助測試機可以用性能良好的任何一部手機或固定電話。

派諾特MK6100是Parrot出品的一款車載藍牙設備，能夠支持HFP要求的所有功能，可以用它對手機的車載藍牙功能進行較全面的測試。如圖3[3]，派諾特MK6100由顯示屏和無線遙控器組成。車主在實際使用中，通常會將派諾特MK6100與車內音響系統連接，通過車內音響系統輸出音頻，有時我們為了測試方便，也會連接一個揚聲器作為音頻輸出設備。在下面的測試方法介紹中，我們將通過派諾特MK6100完成對車載藍牙的各項操作。無線遙控器的各按鍵功能如圖4所示[3]。

圖3 車載藍牙設備

圖4 車載藍牙設備的無線遙控器

3 HFP測試內容與測試方法

3.1 連接與釋放

該項測試針對HFP的連接管理功能。

1) 預置條件：待測手機開啟藍牙功能，車載藍牙設備與待測手機相距10m以內。

2) 測試步驟：①測試連接。在車載藍牙設備上進入菜單→設置→配對→其他(如第一次連接)，用待測手機搜索到車載藍牙設備，并發起配對請求，輸入PIN碼“0000”(不同設備可能會有不同)完成配對，配對完成后需進行手動或自動連接，完成連接建立。如果設備已存在于車載藍牙的配對列表中，也可從車載設備發起連接。②測試釋放。在車載藍牙與待測手機已經連接的前提下，分別從待測手機側和車載藍牙側發起連接的釋放，包括這些場景：測試待測手機主動斷開連接、車載藍牙設備主動斷開連接、待測手機關閉藍牙斷開連接、車載藍牙關閉斷開連接和將待測手機離開車載藍牙設備的連接范圍(10m)之外。

3) 預期結果：①待測手機與車載藍牙設備能夠發起藍牙連接。②能夠在各種場景下斷開連接；對于離開藍牙工作距離而導致的藍牙斷鏈，應能在進入連接范圍時自動重連。

3.2 電話狀態信息

該項測試驗證車載藍牙通話過程顯示的所連接待測手機的電話網絡狀態、信號強度、漫游狀態、電池電量以及通話狀態信息等是否正確。車載藍牙設備有一個液晶顯示屏，如圖5所示[3]。

圖5 車載藍牙設備顯示屏

1) 預置條件：待測手機開啟藍牙功能，車載藍牙設備與待測手機相距10m以內，輔助測試機做備用。

2) 測試步驟：①連接待測手機與車載藍牙設備，觀察車載藍牙設備上顯示的信號強度、網絡狀態、電池電量等信息與待測手機上的信息是否一致。②用輔助測試機撥打待測手機，用車載藍牙設備接聽，觀察車載藍牙設備上顯示的信號強度、網絡狀態、電池電量等信息與待測手機上的信息是否一致。

3) 預期結果：將車載藍牙設備與待測手機建立連接后，屏幕能顯示如圖5所示的各項手機信息，且信息準確。

3.3 接聽來電

該項測試驗證手機來電時，是否能從車載藍牙設備和手機側正常接聽、拒接，通話是否正常。

1) 預置條件：待測手機與車載藍牙設備處于連接狀態。

2) 測試步驟：①用輔助測試機撥打待測手機，用車載藍牙設備拒接。②用輔助測試機撥打待測手機，用車載藍牙設備接聽。③用輔助測試機撥打待測手機，用待測手機拒接。④用輔助測試機撥打待測手機，用待測手機接聽。⑤在上述步驟中，觀察車載藍牙設備是否正常顯示來電號碼，是否有來電提示音；車載藍牙接聽和拒接是否正常，待測手機狀態與車載藍牙設備狀態是否一致；待測手機接聽和拒接是否正常，待測手機狀態與車載藍牙狀態是否一致；用車載藍牙設備接聽后，聲道應默認在車載藍牙側，注意關注是否存在單通現象。

3) 預期結果：既可以從車載藍牙接聽和拒接，也可以從手機接聽和拒接，通話正常，無單通等現象。

3.4 結束通話

該項測試驗證接聽來電后，是否既可以從車載藍牙設備掛斷電話，也可以從待測手機掛斷電話。

1) 預置條件：待測手機與車載藍牙設備處于連接狀態。

1.1 一般資料 2016年11月3日至2018年9月6日以紙質問卷和電子問卷形式調查國內眼科臨床醫師對臨床指南的認知和應用情況；眼科醫師的年齡、性別、工作年限、職稱、醫院級別及地域等不限。指南定義為國內外權威機構如中華醫學會、美國眼科協會等機構正式發布的指南。

2) 測試步驟：①用輔助測試機撥打待測手機，用車載藍牙設備接聽。②用車載藍牙設備掛斷，觀察是否正常，待測手機狀態與車載藍牙狀態是否一致。③用輔助測試機撥打待測手機，用車載藍牙設備接聽。④用待測手機掛斷，觀察是否正常，待測手機狀態與車載藍牙狀態是否一致。⑤用輔助測試機撥打待測手機，用車載藍牙設備接聽。⑥用輔助測試機掛斷，觀察是否正常，待測手機狀態與車載藍牙狀態是否一致。

3) 預期結果：在待測手機、車載藍牙設備及輔助測試機上，都可以正常掛斷電話，電話結束后，待測手機側的電話狀態與車載藍牙側的電話狀態一致。

3.5 通話中聲道切換

該項測試驗證在通話過程中，是否可通過車載藍牙接聽鍵或待測手機來選擇切換聲道。

1) 預置條件：待測手機與車載藍牙設備處于連接狀態。

2) 測試步驟：①用輔助測試機撥打待測手機，用車載藍牙設備接聽。②在車載藍牙側通過接聽鍵來切換聲道，觀察是否正常在車載藍牙設備和待測手機間來回切換，掛斷電話。③在待測手機上選擇切換聲道，觀察是否正常在車載藍牙設備和待測手機間來回切換，掛斷電話。

3) 預期結果：可以在通話過程中通過車載藍牙設備接聽鍵或待測手機來選擇切換聲道；切換聲道后，掛斷電話正常。

3.6 通過藍牙設備撥號撥打電話

該項測試驗證是否可通過車載藍牙設備的遙控器輸入號碼并撥號。

1) 預置條件：待測手機與車載藍牙設備處于連接狀態。

3) 預期結果：可用與待測手機處于連接狀態的車載藍牙設備遙控器撥出需要呼叫的號碼，呼叫信息正確。車載藍牙設備可以正確同步待測手機的呼叫狀態。

3.7 撥打藍牙設備中記錄的電話/最后呼出的電話

該項測試驗證是否可撥打車載藍牙設備中記錄的電話/最后呼出的電話。

1) 預置條件：待測手機與車載藍牙設備處于連接狀態，車載藍牙設備上有撥號記錄。

2) 測試步驟：①長按車載藍牙控制器的呼叫鍵2秒以上，觀察是否能重撥上次呼叫的號碼。②在車載藍牙設備上調出呼叫記錄，選擇一條記錄，呼叫，觀察是否能正常呼出。

3) 預期結果：可以在車載藍牙設備上重撥上次的呼叫號碼，可以通過調出的呼叫記錄發起呼叫。

3.8 呼叫等待提示[4]

該項測試驗證是否可激活呼叫等待。

1) 預置條件：待測手機與車載藍牙設備處于連接狀態，待測手機開通了呼叫等待功能。被測手機有來電，用車載藍牙設備接聽，并保持在接聽狀態。

2) 測試步驟：①用輔助測試機撥打正在通話中的待測手機，觀察車載藍牙設備是否能顯示第三方來電狀態。②用車載藍牙設備接聽第三方通話，即接通第二路電話，觀察第一路電話是否掛起。③在被測手機上恢復掛起的第一路來電，觀察車載藍牙側狀態是否正常同步，聲道是否建立，恢復后是否能正常通過車載藍牙設備繼續通話。

3) 預期結果：電話能正常掛起；掛起的電話恢復后，待測手機與車載藍牙設備信息正確同步。

3.9 DTMF傳輸[5]

該項測試驗證在通話過程中利用車載藍牙設備發送DTMF(Dual Tone Multi Frequency，雙音多頻)音是否正常。

1) 預置條件：待測手機與車載藍牙設備處于連接狀態。

2) 測試步驟：①用待測手機撥打一個客服號碼。②通話過程中利用車載藍牙設備發送DTMF音，通話過程中轉動旋鈕可選擇相應數字，按下旋鈕發送DTMF音，觀察DTMF音是否正常。③在待測手機側發送DTMF音，觀察是否正常。

3) 預期結果：車載藍牙設備和待測手機都可以正確發送DTMF。

上面簡要介紹了車載藍牙基本功能的測試方法及關注點，測試時可參照各功能點進行延伸測試，如藍牙立體聲、藍牙通訊錄同步等功能。

4 車載藍牙測試故障解析

本章節內容主要是介紹幾個項目實踐中發現的車載藍牙功能典型故障，通過故障闡述與分析，能夠讓讀者進一步明白相關功能點的測試方法及分析問題的思路。

測試環境：使用派諾特MK6100車載藍牙設備、待測手機來搭建車載藍牙測試環境。

故障1：連接車載藍牙設備時，用待測手機撥打電話，車載藍牙設備沒有顯示正在撥打的電話號碼。測試步驟見3.2。

原因分析：在通話過程中HF是通過Enhance Call Status Indications來獲取通話中的電話號碼的，具體流程如圖6[2]。

圖6 HF獲取AG通話中的電話號碼的流程圖

HF發送AT+CLCC命令至AG來查詢當前通話狀態，收到狀態查詢信息后將當前通話信息返回至HF，這樣HF才能獲取正常的手機當前通話號碼。在手機實際實現中，雖然在代碼中實現了對AT+CLCC的正常響應，但HF仍然未能顯示來電號碼，經過分析發現是在手機與車載設備建立連接的時候，車載設備會詢問手機HFP所支持的Features，但手機在上報所支持Features時并未上報對Enhance Call Status Indications的支持，所以車載端就認為手機并不支持這項服務，這樣在來電時車載并不會發送AT+CLCC來獲取電話號碼，也就造成了故障中所描述的問題。

故障2：待測手機來電，用車載藍牙設備的遙控器按掛機鍵，測試發現車載藍牙設備掛斷了，但待測手機卻繼續振鈴。測試步驟見3.3。

原因分析：圖7[2]為HFP協議中從HF端拒接來電的流程。當HF端拒接來電時，HF端首先應發送AT+CHUP(REJECT)至AG端，告知AG端來拒接來電，這時AG端應停止鈴聲并返回OK和+CIEV:(callsetup=0)至HF完成整個拒接流程。

圖7 從HF端拒接來電的流程圖

在實際測試中，當車載藍牙設備端拒接來電后，待測手機響鈴并未停止，而車載藍牙設備端顯示“CALL ENDED”，這說明待測手機在收到AT+CHUP(REJECT)時并未調用手機的掛機流程，而是直接返回了OK和+CIEV:(callsetup=0)，所以在HF側顯示成功拒接而手機側仍未掛斷電話。

故障3：先連接車載藍牙設備，在通話過程中切換聲道，然后從待測手機側掛斷電話，但車載藍牙端顯示仍在通話中。測試步驟見3.5。

原因分析：圖8[2]為從AG(在此為待測手機)端結束通話的流程：在AG端掛機后，AG應發送+CIEV:(call=0)至HF(在此為車載藍牙設備)端，以保持HF和AG端通話狀態的一致。

圖8 AG側結束通話流程圖

而在該故障中，在聲道切換到AG端后，在AG端掛斷電話處理流程并未將掛機信息通過AT命令發送到HF側，導致HF側仍然處于通話狀態。

5 總結

本文簡述了藍牙免提協議、必須實現的功能，及對應的測試方法，并用實際故障案例進一步闡述了對應的測試方法和故障分析思路，期望能給初涉藍牙測試領域的測試工程師一點幫助。

參考文獻

[1]Bluetooth SIG Bluetooth Specification Version 4.0[S].2010

[2]HANDS-FREE PROFILE 1.6[EB/OL].[2015-03-15].http://download.csdn.net/detail/noodle1983/5117841

[3]車載免提裝置派諾特MK6100用戶手冊[EB/OL].[2015-03-15].http://www.doc88.com/p-7314371493534.html

[4]3GPP TS 22.083 Call Waiting(CW)and Call Holding(HOLD)Supplementary Services,Stage1[S]

[5]3GPP TS 23.014 Support of Dual Tone Multi Frequency(DTMF)signalling[S]