CN101742737A - 智能应急无线指挥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急无线指挥系统，其中所有对讲机基站分别经由一个基站控制器连接到通信网络上，以便所有对讲机基站联网，当一台对讲机发起呼叫后，除了本地转发台转发使本基站下的其他对讲机接收到信号外，与转发台相连的基站控制器将信号通过互联网接入到交换机，交换机将与该基站联网的其他基站启动并将信号发送到所有联网基站下的对讲机。本发明利用基站控制器使对讲机基站与通信网络连接，并通过系统交换机进行交换管理，从而使无线对讲机和集群系统等无线专业设备可以通过互联网互联互通。

Description

智能应急无线指挥系统

技术领域

本发明涉及一种应对重大事件的应急通信，特别涉及一种可以利用现有通信网络进行快速部署的智能应急无线指挥系统。

背景技术

应急通信是一个应对重大事件的非常重要的基础保障，首要解决的是对现场的快速无线语音指挥调度，其次是观察现场的图像以及数据互动.实现现场各个部门的相关人员，移动中的快速调度，远在异地指挥中心对现场的快速协调指挥。对于蜂窝电话网，灾难发生时很多基站会损坏，无法联络，应急基站也只能服务很小的范围，网络抢修时工作人员也不能快速协调.原来先进的集群调度系统也会因灾害影响系统运行；即使现场建立一个应急集群基站，也不能配发大量手机给相关人员。

无线对讲机是一个很好的指挥调度工具。对讲机可以实现一呼百应，无需拨号，没有基站的支持也能互相通讯.这在灾难发生时可能是唯一的快速解决现场调度的手段.但是对讲机只能在一定区域内通信，无法与远在异地的决策者进行联系，也无法把分布在不同区域的对讲机象蜂窝网那样随意联系在一起。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以利用现有通信网络进行快速部署的智能应急无线指挥系统及其实现的方法。

根据本发明的一个方面，本发明的应急无线指挥系统包括：

多个用来转发对讲机的对讲信号的对讲机基站；

分别连接所述多个对讲机基站的多个基站控制器，每个基站控制器将一个对应对讲机基站连接到通信网络上，并且根据来自该对应讲机基站的对讲机发起的呼叫，向所述通信网络发送呼叫请求信号和转发的对讲信号，以及把来自所述通信网的信号送至该对应对讲机基站；

连接所述多个基站控制器的所述通信网络；以及

连接所述通信网络的系统交换机，用于接收每个基站控制器经由所述通信网络发送的呼叫请求信号和对讲信号，根据所述呼叫请求信号，经由所述通信网络和其它基站控制器向所有其它对讲机基站广播通话启动信号，使所有其它对讲机基站的发射机启动，并且经由所有已经启动的发射机，把所述对讲信号转发给所有其它对讲机基站所属的对讲机。

其中，所述通信网络是IP网，在此情况下，所述基站控制器根据所检测到的对讲机发起的呼叫，经IP数据转换后，向IP网发送用于启动其它对讲机基站的信号和对讲信号，以及把来自IP网的通话启动信号转换成启动基站发射机的模拟启动信号，并且把来自IP网的有关对讲信号的IP数据信号转换成模拟对讲信号。

其中，所述对讲机基站包括用于接收和发射射频信号的天线，和用于转发对讲机话音信号的无线转发台，所述无线转发台包括：射频模块，具有射频接收部分和作为对讲机基站发射机的射频发射部分；音频模块，用于把来自所述射频接收部分的射频对讲信号调解成音频对讲信号，同时将来自基站控制器的待发射的音频对讲信号调制成射频对讲信号送至所述射频发射部分；控制模块，用于检测所述射频接收部分是否收到对讲机发起的呼叫并据此生成呼叫请求信号，以及根据所述系统交换机广播的通话启动信号，启动所述射频发射部分；用于连接所述基站控制器的接口，具有用于接收所述通话启动信号的端口，用于输出所述呼叫请求信号的端口，以及用于输出音频信号的端口和接收来自其它对讲机基站的音频信号的端口。

其中，所述基站控制器包括：连接IP网的数字信号处理器，用于把来自IP网的有关对讲音频信号的IP数据信号转换成对讲音频信号，把来自无线转发台的对讲音频信号和呼叫请求信号转换成IP数据信号发送给系统交换机，以及在收到持续的呼叫请求信号后生成通话启动信号，将该通话启动信号发送给系统交换机；连接所述数据信号处理器并且对接所述无线转发台接口的接口。

其中，所述系统交换机通过网管服务器配置，将所有联网的基站分配到一个联网通信工作组。当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，执行如下操作：当检验确定主叫基站已经加入联网通信工作组时，检验是否有通话启动信号；当检验确定具有通话启动信号时，向联网通信工作组的所有被叫基站广播所述通话启动信号，使所述所有被叫基站发射机开始工作，同时将音频信号广播到所述所有被叫基站。

此外，所述系统交换机还执行如下操作：检验所述通话启动信号是否结束；当确定所述通话启动信号已经结束时，向所述所有联网基站广播通话结束信号，使所有联网基站发射机关闭。

另外，所有基站控制器可以向系统交换机注册，在此情况下，当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，首先执行对主叫基站认证的操作，然后再执行主叫基站是否加入联网通信工作组检验的操作。

根据本发明的另一方面，本发明所提供的应急无线指挥方法包括以下步骤：

在处理紧急事件的地区设置多个用于转发对讲机的对讲信号的基站，或者将现有通信基站设置为用于处理紧急事件的转发对讲机的对讲信号的基站；

通过多个基站控制器将多个对讲机基站连接到一个可用的通信网络上；

连接通信网络的系统交换机将所有连接通信网络的基站分配到一个联网工作组，并且把有关主叫基站呼叫请求的通话启动信号广播到所述联网工作组的所有被叫基站，由此启动这些基站的发射机，并且同时向所有被叫基站广播所述主叫基站发送的对讲信号；

每个被叫基站的已经启动的发射机向所属对讲机发射对讲信号。

本发明利用基站控制器使对讲机基站与通信网络连接，并通过系统交换机进行交换管理，从而使无线对讲机和集群系统等无线专业设备可以通过互联网互联互通。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是显示本发明的智能应急无线指挥系统配置的示意图；

图2是显示本发明的对讲机基站和基站控制器原理结构的示意图；

图3是本发明的系统交换机的工作流程图。

具体实施方式

图1显示了本发明的应急无线指挥系统，包括：多个用来转发对讲机的对讲信号的对讲机基站1，例如基站A、基站N等等；分别连接所述多个对讲机基站的多个基站控制器2，每个基站控制器把一个对应对讲机基站连接到一个通信网络上，并根据来自该对应讲机基站的对讲机发起的呼叫，发送呼叫请求信号和转发的对讲信号，以及把来自通信网的信号送至该对应对讲机基站；连接所述多个基站控制器的通信网络；连接所述通信网络的系统交换机3，用于接收每个基站控制器经由所述通信网络发送的呼叫请求信号和对讲信号，根据所述呼叫请求信号，经由所述通信网络和其它基站控制器向所有其它对讲机基站广播通话启动信号，使所有其它对讲机基站的发射机启动，并且经由所有已经启动的发射机，把所述对讲信号转发给所有其它对讲机基站所属的对讲机。

本发明的一个重要特点是，利用对讲机基站把基站所属区域的对讲机发射的对讲信号转发给其它对讲机基站，从而实现联网对讲通话。也就是，当一台对讲机发起呼叫后，除了本地转发台转发使本基站下的其他对讲机接收到信号外，与转发台相连的基站控制器将信号通过互联网接入到交换机，交换机将与该基站联网的其他基站启动并将信号发送到所有联网基站下的对讲机。

本发明的另一个特点是，利用基站控制器将所有对讲机基站连接到通信网络上，从而形成一个对讲机通信网络，该基站控制器可以根据对讲机发起的呼叫，生成用于启动所有其它对讲机基站的发射机的通话启动信号，并且将对讲信号转换成适合于该通信网络传输的信号格式。

由于IP网目前已经被广泛应用，因此所述的通信网络最好是IP网。下面的讨论仅仅基于IP网，但是本发明不限于IP网。

基站控制器根据所检测到的对讲机发起的呼叫，经IP数据转换后，向IP网发送用于启动其它对讲机基站的信号和对讲信号，以及把来自IP网的通话启动信号转换成启动基站发射机的模拟启动信号，并且把来自IP网的有关对讲信号的IP数据信号转换成模拟对讲信号。

尽管在以下说明中，将启动其它对讲机基站的信号解释为包括呼叫请求信号和随后发出的通话启动信号。但是本发明不限于此，在对讲机只要发出呼叫请求，就立即启动其它基站工作的情况下，呼叫请求信号本身就是这里所述的通话启动信号。

所述对讲机基站包括用于接收和发射射频信号的天线，和用于转发对讲机话音信号的无线转发台。

图2显示了本发明的对讲机基站的无线转发台和基站控制器的原理。

对讲机基站的无线转发台11包括：射频模块111，它具有射频接收部分和作为对讲机基站发射机的射频发射部分(未显示)；音频模块112，用于把来自所述射频接收部分的射频对讲信号调解成音频对讲信号，同时将来自基站控制器的待发射的音频对讲信号调制成射频对讲信号送至所述射频发射部分；控制模块113，用于检测所述射频接收部分是否收到对讲机发起的呼叫并据此生成呼叫请求信号，以及根据所述系统交换机广播的通话启动信号，启动所述射频发射部分；以及用于连接所述基站控制器的接口114，它具有用于接收所述通话启动信号的端口(E口)，用于输出所述呼叫请求信号的端口(M口)，以及用于输出音频信号的端口和接收来自其它对讲机基站的音频信号的端口。

在一个实例中，控制模块113检测射频接收部分的有关对讲机呼叫发起的射频载波启动信号，并将其送至接口114的M口，以作为呼叫请求信号，或者通过检测该射频载波启动信号，生成一个呼叫请求信号。

基站控制器2包括：连接IP网的数字信号处理器22，用于把来自IP网的有关对讲音频信号的IP数据信号转换成对讲音频信号，把来自无线转发台1的对讲音频信号和呼叫请求信号转换成IP数据信号发送给系统交换机，以及在收到持续的呼叫请求信号后生成通话启动信号，将该通话启动信号发送给系统交换机；连接所述数据信号处理器并且对接所述无线转发台接口的接口21。

所述系统交换机通过网管服务器4配置，将所有联网的基站分配到一个联网通信工作组。这样，当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，执行如下操作：检验并确定主叫基站已经加入联网通信工作组后，检验是否有通话启动信号；当检验并确定具有通话启动信号时，向联网通信工作组的所有被叫基站广播所述通话启动信号，使所述所有被叫基站发射机开始工作，同时将音频信号广播到所述所有被叫基站。

此外，当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，还执行如下操作：检验所述通话启动信号是否结束；当确定所述通话启动信号已经结束时，向所述所有联网基站广播通话结束信号，使所有联网基站发射机关闭。

另一方面，所有基站控制器可以向系统交换机注册，在此情况下，当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，首先执行对主叫基站认证的操作，然后再执行主叫基站是否加入联网通信工作组检验的操作。

图3显示了系统交换机的一个具体的工作流程，首先系统交换机在步骤S100中收到主叫基站(例如A基站)呼叫信号；然后在步骤S101中验证A基站是否通过系统认证；如果没有通过系统认证，则在步骤S102中拒绝通信；如果通过系统认证，则在步骤S103中验证主叫基站是否加入联网通信工作组；如果未加入联网通信工作组，则在步骤S104中拒绝通信；如果加入联网通信工作组，则在步骤S105中验证是否有通话启动信号E&MON；如果没有通话启动信号，则在步骤S106中保持连接，但不启动联网被叫基站发射；如果有通话启动信号，则在步骤S107中向所有联网被叫基站广播通话启动信号，使所有联网被叫基站发射机开始工作，同时将来自主叫基站的语音广播到联网被叫基站。

在步骤S108中检验通话请求是否结束；如果通话请求未结束，则在步骤S109中，继续联网通话(步骤S109)；如果通话请求结束，则在步骤S110中向所有联网被叫基站广播通话结束信号E&M OFF，使所有联网被叫基站发射机关闭。

检验通话请求是否结束可以通过检验是否收到通话结束信号来完成。因此步骤S108可以是检验是否收到通话结束信号E&M OFF；如果未收到通话结束信号，则步骤S109继续联网通话；如果收到通话结束信号，则在步骤S110中向所有联网被叫基站广播通话结束信号E&M OFF。在此情况下，基站控制器应当在不能收到无线转发台的射频载波启动信号后的一段时间(例如10秒至30秒)发出通话结束信号E&M OFF。

另外，在确定继续联网通话的步骤S109之后，还要判断联网通话是否超时(步骤S111)；如果不超时，则联网通话继续工作(步骤S112)；如果超时，则向所有联网被叫基站广播E&M OFF，使所有联网被叫基站发射机关闭((S113)。

需要说明的是，呼叫请求信号本身就是通话启动信号的情况下，上述步骤步骤S105和S106可以省去。

本发明的网管服务器4用来对系统中的各个基站工作状态进行监控，参数批量配置管理，快速组网管理的应用服务

管理员通过IERD620网管用户端5远程登录IERD660网管服务器4，远程即可完成不同联网调度组的建立和拆除。上级管理员可以管理配置下级网络，下级网管不能修改上级或平级其他设备参数。

同时，还能对系统中各个基站的工作状态进行监控，及时了解基站工作状况；还能对全网设备进行统一批量升级，配置和管理。

网管系统特点如下：

自动设备搜索、添加，支持对私网设备的管理，操作更方便性；

分级用户管理，兼顾网络管理的灵活性和安全性；

管理员操作内容记录，增加系统可管理性；

故障的声、光告警，提高响应速度；

告警记录查询，帮助网络故障分析；

远程设备维护和软件升级，节省运维成本；

软件和硬件结合紧密，增加系统稳定性EMS采用模块化和License设计，方便用户按需采购；

软件使用JAVA开发环境，可以跨平台运行；

基于分布式(CORBA)程序设计，可以运行在分布式的网络中；

支持广泛的数据库连接，可连接MySQL、SQL Server2000、Oracle 8i、Oracle 9i等多种数据库系统；

中英文用户界面自动加载，界面友好，操作方便；

图形化操作界面，鼠标点选、拖拽式操作。

此外，本发明的应急无线指挥系统支持PSTN/GSM有线电话或蜂窝手机加入联网无线调度通话组的调度通话，此时，有线电话或手机通过拨打与PSTN互联的语音网关的接入电话号码接入无线系统，作为无线调度通话组中的一个组成部分.

另外，卫星系统是作为一种传输接入网络的方式，其灵活性为无线指挥调度组网摆脱了有线的束缚，使应急指挥在任何地点/任何时间均可接入指挥网络而保证指挥调度的顺利工作。

另一方面，本发明还提供了一种应急无线指挥方法，它包括以下步骤：

在处理紧急事件的地区设置多个用于转发对讲机的对讲信号的基站，或者将现有通信基站设置为用于处理紧急事件的转发对讲机的对讲信号的基站；

通过多个基站控制器将多个对讲机基站连接到现存的通信网络上；

连接通信网络的系统交换机将所有连接通信网络的基站分配到一个联网工作组，并且把有关主叫基站呼叫请求的通话启动信号广播到所述联网工作组的所有被叫基站，由此启动这些基站的发射机，并且同时向所有被叫基站广播所述主叫基站发送的对讲信号；以及

每个被叫基站的已经启动的发射机向所属对讲机发射对讲信号。

实现这个方法的具体过程是：所有各个联网基站中的基站控制器2在系统交换机上注册认证，通过网管系统配置，将需要联网的基站分配到一个无线调度通话组，当系统中某个基站中有移动终端发起呼叫时，基站控制器检测到基站转发台的载波信号后，向系统交换机的无线调度通话组发出E&M ON的通话启动信号，并将语音送到交换机相应的通话组中.交换机检测到该基站发起的呼叫请求后，向相关调度通话组的其他基站广播发出E&M ON启动信号，使各个基站的发射机启动，同时，将音频信号通过数模转换送给相关基站，呼叫建立.当呼叫结束时，交换机收到基站发来的E&M OFF信号并将其转发给相关基站，各个基站的转发台停止发射，联网呼叫结束。

本发明的技术效果是，利用基站控制器使对讲机基站与通信网络连接，并通过系统交换机进行交换管理，从而使无线对讲机和集群系统等无线专业设备可以通过互联网互联互通。另外，本发明只需提取转发台或固定台的标准音频和射频启动信号，基站交换机就可以将无线系统的信号转换成IP信号通过互联网接入系统交换机，系统交换机将启动相关联网基站完成跨区域的呼叫。

本发明以软交换为支撑，解决了对讲机系统的联网和控制，还实现了与集群系统/蜂窝电话/有线电话的融合互动。.

指挥人员可以通过网络将远在不同区域，不同频段，不同制式的对讲机系统快速联网，在等点地区部署小型基站，并通过卫星联网就可以了解到现场的情况，进行现场协调联动，有效的指挥部署。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种应急无线指挥系统，其中所有对讲机基站分别经由一个基站控制器连接到通信网络上，以便所有对讲机基站联网，当一台对讲机发起呼叫后，除了本地转发台转发使本基站下的其他对讲机接收到信号外，与转发台相连的基站控制器将信号通过互联网接入到交换机，交换机将与该基站联网的其他基站启动并将信号发送到所有联网基站下的对讲机。

2.一种应急无线指挥系统，包括：

多个用来转发对讲机的对讲信号的对讲机基站；

分别连接所述多个对讲机基站的多个基站控制器，每个基站控制器将一个对应对讲机基站连接到通信网络上，并且根据来自该对应讲机基站的对讲机发起的呼叫，向所述通信网络发送呼叫请求信号和转发的对讲信号，以及把来自所述通信网的信号送至该对应对讲机基站；

连接所述多个基站控制器的所述通信网络；以及

连接所述通信网络的系统交换机，用于接收每个基站控制器经由所述通信网络发送的呼叫请求信号和对讲信号，根据所述呼叫请求信号，经由所述通信网络和其它基站控制器向所有其它对讲机基站广播通话启动信号，使所有其它对讲机基站的发射机启动，并且经由所有已经启动的发射机，把所述对讲信号转发给所有其它对讲机基站所属的对讲机。

3.根据权利要求1或2所述的应急无线指挥系统，其中，

所述通信网络是IP网；以及

所述基站控制器根据所检测到的对讲机发起的呼叫，经IP数据转换后，向IP网发送用于启动其它对讲机基站的信号和对讲信号，以及把来自IP网的通话启动信号转换成启动基站发射机的模拟启动信号，并且把来自IP网的有关对讲信号的IP数据信号转换成模拟对讲信号。

4.根据权利要求1或2或3所述的应急无线指挥系统，其中，所述对讲机基站包括用于接收和发射射频信号的天线，和用于转发对讲机话音信号的无线转发台，所述无线转发台包括：

射频模块，具有射频接收部分和作为对讲机基站发射机的射频发射部分；

音频模块，用于把来自所述射频接收部分的射频对讲信号调解成音频对讲信号，同时将来自基站控制器的待发射的音频对讲信号调制成射频对讲信号送至所述射频发射部分；

控制模块，用于检测所述射频接收部分是否收到对讲机发起的呼叫并据此生成呼叫请求信号，以及根据所述系统交换机广播的通话启动信号，启动所述射频发射部分；以及

用于连接所述基站控制器的接口，具有用于接收所述通话启动信号的端口，用于输出所述呼叫请求信号的端口，以及用于输出音频信号的端口和接收来自其它对讲机基站的音频信号的端口。

5.根据权利要求1或3所述的应急无线指挥系统，其中，所述基站控制器包括：

连接IP网的数字信号处理器，用于把来自IP网的有关对讲音频信号的IP数据信号转换成对讲音频信号，把来自无线转发台的对讲音频信号和呼叫请求信号转换成IP数据信号发送给系统交换机，以及在收到持续的呼叫请求信号后生成通话启动信号，将该通话启动信号发送给系统交换机；以及

连接所述数据信号处理器并且对接所述无线转发台接口的接口。

6.根据权利要求1或5所述的应急无线指挥系统，其中，所述系统交换机通过网管服务器配置，将所有联网的基站分配到一个联网通信工作组。

7.根据权利要求6所述的应急无线指挥系统，其中，当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，执行如下操作：

当检验确定主叫基站已经加入联网通信工作组时，检验是否有通话启动信号；

当检验确定具有通话启动信号时，向联网通信工作组的所有被叫基站广播所述通话启动信号，使所述所有被叫基站发射机开始工作，同时将音频信号广播到所述所有被叫基站。

8.根据权利要求7所述的应急无线指挥系统，其中，当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，还执行如下操作：

检验所述通话启动信号是否结束；

当确定所述通话启动信号已经结束时，向所述所有联网基站广播通话结束信号，使所有联网基站发射机关闭。

9.根据权利要求7所述的应急无线指挥系统，其中，所有基站控制器向系统交换机注册，在此情况下，当所述系统交换机收到来自基站控制器的主叫基站的呼叫请求信号后，首先执行对主叫基站认证的操作，然后再执行主叫基站是否加入联网通信工作组检验的操作。

10.一种应急无线指挥方法，包括以下步骤：

在处理紧急事件的地区设置多个用于转发对讲机的对讲信号的基站；

通过多个基站控制器将多个对讲机基站连接到一个可用的通信网络上；

连接通信网络的系统交换机将所有连接通信网络的基站分配到一个联网工作组，并且把有关主叫基站呼叫请求的通话启动信号广播到所述联网工作组的所有被叫基站，由此启动这些基站的发射机，并且同时向所有被叫基站广播所述主叫基站发送的对讲信号；

每个被叫基站的已经启动的发射机向所属对讲机发射对讲信号。

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