通信论文可视化无线调度系统设计与开发
所属栏目:通信论文
发布时间:2014-03-04 15:20:28 更新时间:2014-03-04 15:48:26
随着社会经济与城市规模的发展,社会生活和经济发展的管理面临着严峻的挑战,对世界各地各级政府的管理水平、处理突发重大公共事件和应急救援能力提出了更高的要求。因此,基于数字集群的无线政务网也应运而生,以满足政府各部门共用和共享专业无线通信系统的需求。
【摘要】为了满足城市无线政务网用户的指挥调度需求,本文提出了一种基于TETRA数字集群共网的可视化无线调度系统的设计思路,详细介绍了系统的技术架构和实现方案,并对系统所涉及的关键技术进行了分析阐述。
【关键词】TETRA,无线政务网,可视化,无线调度
1引言
实际工作中,各政府部门内部存在大量的指挥调度需求,而数字集群共网系统的有线调度资源有限,无法保证为每个入网部门分配专属的有线调度资源。为此,为无线政务网用户建设可视化的无线调度系统十分必要,既能为用户单位提供丰富的可视化调度和语音调度等功能,满足用户需求,又能有效节约系统资源。
2概述
本文提出的TETRA无线调度系统不依赖于系统侧交换控制中心的支持,不占用系统的有线调度资源,并可运行在单站模式和DMO模式下,适用于城市无线政务网用户实现可视化的通信指挥调度。
系统支持系统侧的调度功能,具有丰富的语音调度功能,支持短信息和卫星定位,可通过卫星定位采集TETRA终端的实时位置信息,并基于电子地图实现可视化的指挥调度。系统语音处理模块基于DSP芯片提供高保真的话音质量,采用增强的SIP协议,支持IP技术跨网络传输,并内置一体化录音功能,并提供基于事件的场景回放能力,可帮助用户快速还原整个事件的通话场景。
3系统总体架构
TETRA无线调度系统主要由调度台服务器、数字集群终端、调度、录音等功能软件、数据库、GIS、语音编解码等支撑软件和调度坐席组成。其中,服务器主要负责对调度信息、卫星定位信息、调度语音进行处理;数字集群固定台负责与TETRA系统的无线连接,实现数字集群语音和数据的接收和发送。
4系统实现方案
4.1系统软件架构
TEREA无线调度系统由服务器端和客户端组成,服务器端和客户端通过以太网使用定制的SIP协议互相连接,服务器端可支持多个客户端同时连接。
其中服务器端以资源调度核心软交换系统为核心,支持一个或多个设备节点服务接入。通过语音路由服务、短信息服务、卫星定位服务、录音管理服务、GIS服务、数据存储服务实现完整的资源调度功能。客户端由调度坐席客户端、录音回放客户端、GIS调度客户端及资源管理客户端实现多种调度功能。
4.2系统开发平台
系统开发平台基于Windows系统,服务器端核心交换系统、协议层以及关键业务模块使用C++开发,系统UI界面和客户端UI界面使用C#的winform技术开发。数据库采用MySQL软件,速度快,占用资源小,具有双授权政策,有效降低使用成本。GIS地图引擎基于OPENGIS标准,支持互联网地图数据,同时支持在线和离线地图显示,对于无互联网连接的环境非常重要。GIS地图引擎可以同时运行全局视图、监控视图和轨迹回放视图,并可在三个视图间快速切换。
4.3接口模块功能
(1)调度功能TETRA无线调度系统具有个呼、组呼、派接、通播组呼叫等常用调度功能,并且支持接入PSTN网络,实现对讲机与手机、固定电话之间的互通。此外,无线调度台还支持跨网互通,可以实现不同频段、不同频点、不同区域、不同系统和数据之间的互联互通,帮助用户扩大通讯范围,实现异型网互通,实现模拟数字转换。
(2)短信功能调度员可以将各种信息以文本的形式发送至前方执勤人员,支持对指定私密号码发送短信,同时也可对通话组组发短信;支持定时短信发送,存储短信息交互数据等。
(3)录音与回放功能通过语音路由,实现多路的系统录音。录音信息记录完善,可以记录下录音文件的开始事件、结束事件、呼叫类型,呼叫人、所在通话组等通话相关信息。同时,具备基于事件的回放能力,可还原某时间段内的通话过程,在调度会议总结工作与事故排查中能最大限度发挥录音功能的优势。此外,支持基于远程的录音回放。
(4)GIS定位功能GIS定位应用是专门针对中小型GIS需求设计开发,可以对TETRA终端进行实时定位,并记录定位信息,在管理界面上可进行路径回放以及目标锁定等。此外,系统还有位置信息转发接口,可将TETRA终端的位置信息转发到指定的平台,形成多功能一体化的可视化监控平台。4.4可视化调度关键技术
4.4.1卫星定位信息传输技术
卫星定位服务作为TETRA网络一项重要并且常用的功能,通过TETRA终端自带的卫星定位模块提供卫星定位信号支持定位功能。具体业务流程如图3。卫星定位一般通过控制信道传输标准的LIP格式定位信息。LIP格式信息共有SHORTREPORT和LONGREPORT两种格式,对于二维定位应用,一般使用SHORTREPORT格式,信息仅占用9.5BYTE长度,仅占用1/2时隙,是对TETRA系统优化的传输格式。但在实际使用中,由于终端上传信息存在对齐问题,可能会占用一个完整的时隙。
TETRA系统针对卫星定位定义了十余种位置信息上报的触发模式,如定时触发、移动触发、开关机触发、入/脱网触发等,所有触发条件均支持编程设置和空口设置。
4.1.2语音调度技术
TETRA调度服务器通过控制信道和私有协议和坐席进行指令互动,并通过语音处理技术与调度坐席进行话音交互。
信令交互基于SIP(SessionInitiationProtocol)协议构建。根据集群呼叫短促、要求延时低的特点,针对SIP进行改进,对关键指令和重要指令的传输二进制化,加快了信令编解码的速度。语音传输则使用RTP(Real-timeTransportProtocol,实时传输协议)网络传输协议。根据集群呼叫的特点,以G.711A作为RTP的传输格式,音质水平高,编码复杂度低,cpu占用率低,时延极低,在实际的呼叫测试中,综合延时小于100ms。在此基础上,针对突发的集群语音数据构建了改进的类RTP语音处理技术,包结构相比标准RTP小25%,有效降低带宽使用,同时还实现了丢包控制,抖动管理,回声消除等功能,有效提高话音质量。
5结束语
本文针对城市TETRA无线政务网的应用特点,设计了基于TETRA的可视化无线调度系统,采用语音调度、卫星定位、LIP协议、GIS及数据库等技术,实现了对基于TETRA的数字集群终端(手持/车载)可视化的动态监控和指挥调度。目前,系统已在交通管理部门开展应用,有效满足了用户的可视化指挥调度需求。
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