CN103957141A

CN103957141A - 多业务应急通信系统

Info

Publication number: CN103957141A
Application number: CN201410135165.XA
Authority: CN
Inventors: 李树鲁; 辛显荣
Original assignee: JINAN LANYI NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JINAN LANYI NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2014-07-30

Abstract

本发明提供了一种多业务应急通信系统，其包括便携式应急通信设备、指挥中心端设备及传输系统，便携式应急通信设备包括：网络视频模块、电话网关模块、以太网交换模块、传输模块以及电源供电模块等。该便携式应急通信设备采用以太网内核设计，可实现视频、电话、以太网、语音等的远程传输通信。通过大规模集成电路进行了信号合成和分离，然后通过光纤复用技术，实现4路图像、4路数据和8路电话等信号在同一条光纤线路中的传输，不仅增强了可靠性，减少了连接线，同时减小了设备体积，极大降低了设备的功耗，为设备的可便携提供了极大的方便。

Description

多业务应急通信系统

技术领域

本发明涉及应急通信领域，具体地涉及一种多业务应急通信系统。

背景技术

随着以太网技术飞速发展，近年来各地都建起了以太城域网、以太广域网，原来由TDM电路承载的业务，纷纷转由以太网来承载，采用以太网作为传输来承载各种业务已成为一种趋势。

近年来，应急通信系统被广泛应用于抢险救灾、突发事件现场等场合，市场对应急通信系统的需求还在不断增加。当前的应急通信系统普遍存在以下问题：

1、通常都是车载式或体积比较大，或重量比较重，不便于便携；

2、一些背负式应急通信系统虽然比较轻便，但都是特高频段、微波频段或卫星频段，无线传输方式带宽比较窄，不能同时传输多路图像、多路数据和多路电话；

3、一些应急通信系统保密性及抗干扰性较差，不便于用于保密和抗干扰的特殊领域。

因此，存在设计便携、应急、安全的应急通信系统的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种便携式应急通信设备，其包括网络视频模块、电话网关模块、以太网交换模块、传输模块以及电源供电模块等。该便携式应急通信设备采用以太网内核设计，可实现视频、电话、以太网、语音等的远程传输通信。通过大规模集成电路进行了信号合成和分离，然后通过光纤复用技术，实现4路图像、4路数据和8路电话等信号在同一条光纤线路中的传输，不仅增强了可靠性，减少了连接线，同时减小了设备体积，极大降低了设备的功耗，为设备的可便携提供了极大的方便。

另一方面，本发明还提供了一种多业务应急通信系统，其包括便携式应急通信设备、指挥中心端设备及传输系统。

采用本发明的应急通信设备，解决了现有技术中的缺陷，提供了一种便携、应急、安全的应急通信系统。

附图说明

图1是本发明的多业务应急通信系统的原理图；

图2是本发明的局端及远端设备的结构图；

图3是本发明的便携式应急通信设备的结构图；

图4是本发明的动态共享缓存的原理图；

图5是本发明的网络视频模块的原理图；

图6是本发明的电话网关的原理图；

图7是本发明的传输模块的原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明。

参考图1，图1是本发明的多业务应急通信系统的原理图。多业务应急通信系统包括便携式应急通信设备（远端）、指挥中心端设备（局端）以及传输系统。

便携式应急通信设备由网络视频模块、电话网关模块、以太网交换模块、传输模块以及电源供电模块等组成，如图3所示。便携式应急通信设备可连接电话机、视频、计算机、扬声器、麦克风等设备。如图所示，该便携式应急通信设备可以是LY-FC-442A-I型便携式应急通信设备。该便携式应急通信设备可集成为一块电路板。该设备将图像、数据、语音统一到一块电路板上，通过大规模集成电路对从诸如摄像机传输来的图像或视频、计算机数据和电话语音等数据进行合路和分路（或者信号合成和分离），在完成数据处理之后，通过光纤复用技术将信号调制到光纤上，实现在一条光纤线路中传输图像、数据、语音的传输，例如实现4路图像、4路数据和8路电话等信号在同一条光纤线路中传输。该设备不仅增强了可靠性，减少了连接线，同时减小了设备体积，极大降低了设备的功耗，为设备的可便携提供了极大的方便。

指挥中心端设备由以太网交换模块、视频解码模块、电话网关模块、视频客户端软件等组成。指挥中心端设备可连接交换机、路由器、电视墙、扬声器、麦克风等设备。指挥中心端设备可通过1个以太网接口接入软交换平台。

传输系统采用背负式光缆（光纤）作为主要传输方式，其带宽非常高。采用光缆有线传输方式，对于保密通信和抗干扰性有极大的帮助，这是区别于其他无线背负式应急设备的特点之一。当然，该传输系统也可采用其他传输方式，例如诸如WIFI之类的无线传输方式，即该设备中直接嵌入WIFI模块。

参考图2，图2是本发明的局端及远端设备的结构图。其中，该局端包括局端交换机、供电系统、视频接口、语音网关、和无线WIFI等模块，这些模块分别连接到接口总线。该远端包括远端交换机、供电系统、视频服务器、语音网关和无线WIFI等模块，这些模块分别连接到接口总线。该远端的视频服务器连接摄像机等装置，接收音视频等信息，该远端的语音网关连接电话机等通信设备，以便于实现数字电话在以太网中的实时传输。

参考图3，图3是本发明的便携式应急通信设备的结构图。便携式应急通信设备由网络视频模块、电话网关模块、以太网交换模块、传输模块以及电源供电模块等组成。以下将结合图4-7对本发明的便携式应急通信设备进行详细说明。

便携式应急通信设备的以太网交换模块用于采用存储转发方式，实现以太网数据的交换转发。以太网交换模块内置高性能交换引擎，传输速率为线速1000M。该交换引擎支持8个以太网接口，可划分多个VLAN，支持多种优先级设置，以实现视频、电话及以太网数据等业务的隔离传输，满足各种业务对带宽和实时性的要求。其中，如图4所述，该以太网交换模块采用动态共享缓存实现对数据包的存储。

便携式应急通信设备的网络视频模块用于实现数据音视频在以太网上进行实时传输。该网络视频模块支持2-4路模拟视频。如图5所述，该网络视频模块包括网络处理器、视频音频处理器、模/数转换器（A/D）、缓存器等。视频及音频信号分别经模/数转换后，进入视频音频处理器进行压缩编码。编码后的音频和视频数据流被输入到网络处理器，网络处理器对输入的音频和视频数据流进行打包，形成以太网数据包。该以太网数据包在网络中进行传输，从而实现数字音视频的实时传输。视频压缩编码可采用H.264，可以以较低的码率实现视频的高质量的传输，较MPEG-2/MPEG-4等更节省网络带宽。音频压缩编码可采用MP3。当然，对视频、音频的压缩编码可采用任何适合的压缩编码方式。该网络视频模块具有IP地址，可将该IP地址默认为192.168.1.1.用户登录后可更改。

便携式应急通信设备的电话网关模块用于实现数字电话在以太网上进行实时传输。该电话网关模块提供一路或多路电话，例如4路电话。如图6所示，二线电话信号先经2/4线转换，然后进入编解码电路（CODEC）。该CODEC进行压缩编码和解码，然后将信号输入到网络处理器。网络处理器完成对编、解码的音频信号的打包和解包处理，其中包括一些协议处理。打包后的音频流在以太网上进行传输。其中，音频编解码可采用 G.729,码率为8Kb/S。该电话网关模块支持MGCP、H.248、SIP等协议，可以接入软交换平台。在一个实施例中，PSTN固网拨入的电话都是标准的PCM电话，该电话网关模块的电话接口都符合国际标准，多业务应急通信设备只是将8路量化后的电话数据进行了合路，然后与图像数据、计算机数据进行打包处理。

便携式应急通信设备的传输模块用于实现数据传输。如图7所示，其可支持光纤传输。当然，该传输模块也可采用802.11g以及802.11n等无线桥接传输方式以及3G、4G、WIFI等无线传输。光纤传输时，以太网交换模块的第8口工作在100BASE-FX模式。

便携式应急通信设备的供电模块用于向该设备提供电源。该设备可采用220V交流供电，也可采用12V(9~18V)直流供电（可采用外挂电池盒供电）。

通过本发明，提供了一种便携、应急、安全的应急通信设备。

在便携方面，该设备将图像、数据、语音统一到一块电路板上，通过大规模集成电路对从诸如摄像机传输来的图像或视频、计算机数据和电话语音等数据进行合路和分路（或者信号合成和分离），在完成数据处理之后，通过光纤复用技术将信号调制到光纤上，实现在一条光纤线路中传输图像、数据、语音的传输，例如实现4路图像、4路数据和8路电话等信号在同一条光纤线路中传输。该设备不仅增强了可靠性，减少了连接线，同时减小了设备体积，极大降低了设备的功耗，为设备的可便携提供了极大的方便。

为了满足便携的要求，该便携式应急通信设备需降低功耗。在电路板设计中，本发明通过以下方式降低功耗：

（1）、设备中的网络视频模块以及以太网交换模块采用先进的90nm工艺，低内核电压（1.0V），功耗大为降低；

（2）、设备中的二次电源（稳压器），皆采用高效率的开关电源稳压器，不使用线性稳压器，避免了使用线性稳压带来的自身功率损耗；

（3）、设备中大量采用贴片元件，减小了体积，以利于便携的要求。

在应急与安全方面，本发明以有线背负式光缆作为主要传输方式，无线传输作为辅助或备用方式，图像、数据、语音、WIFI无线覆盖等功能基本满足应急的需要，同时又具有保密和抗干扰的特殊需求。本发明的便携式应急通信设备结构简单，开机即通（即插即用），“傻瓜式”操作，非常适合“应急”快速响应的特点。特别是在简单操作方面，更是简化了很多步骤，比其他应急通信设备响应时间大大缩短。在将背负式光缆接入本设备后，打开电源即可通信，无需做任何天线方面或卫星方面的调整，也不用担心频率方面的干扰或窃听。也就是说，本设备在功能上不次于其他应急设备，而在应急响应时间上要绝对优于其他应急通信设备。同时，本设备中的元件可进行更换，便于设备功能升级，从而节省制造成本。本设备将各种芯片集成到印刷电路板上，无需繁琐的连线操作，减少了接头，简化了人工操作，加快了响应时间，从而达到应急的目的。

尽管以上已经描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的基础上，本领域技术人员可对这些实施例进行改变。

Claims

1.一种便携式应急通信设备，该设备将图像、数据、语音统一到印刷电路板上，通过集成电路对图像、数据、语音进行处理，包括：

网络视频模块，用于实现数据音视频在以太网上进行实时传输；

电话网关模块，用于实现数字电话在以太网上进行实时传输；

以太网交换模块；采用存储转发方式，实现以太网数据的交换转发；

传输模块，用于实现数据传输；以及

电源供电模块，用于向该设备提供电源。

2.如权利要求1所述的便携式应急通信设备，其中，该网络视频模块包括网络处理器、视频音频处理器、模/数转换器和缓存器，其中，视频及音频信号分别经模/数转换后，进入视频音频处理器进行压缩编码，编码后的音频和视频数据流被输入到网络处理器，网络处理器对输入的音频和视频数据流进行打包，形成以太网数据包，该以太网数据包在以太网上进行实时传输。

3.如权利要求1所述的便携式应急通信设备，其中，该网络视频模块支持2-4路模拟视频。

4.如权利要求1所述的便携式应急通信设备，其中，该以太网交换模块内置高性能交换引擎，该交换引擎支持8个以太网接口，可划分多个VLAN，支持多种优先级设置，以实现视频、电话及以太网数据等业务的隔离传输，满足各种业务对带宽和实时性的要求。

5.如权利要求1所述的便携式应急通信设备，其中，该电话网关模块包括2/4线转换器、编解码电路、网络处理器和缓存器，其中，二线电话信号先经2/4线转换，进入编解码电路进行压缩编码和解码，然后将信号输入到网络处理器，网络处理器完成对编、解码的音频信号的打包和解包处理，打包后的音频流在以太网上进行传输。

6.如权利要求1所述的便携式应急通信设备，其中，该电话网关模块提供多路电话。

7.如权利要求1-6所述的便携式应急通信设备，该设备实现4路图像、4路数据和8路电话的信号在同一条光纤线路中传输。

8.一种多业务应急通信系统，包括：

如权利要求1-7的便携式应急通信设备；

指挥中心端设备，包括以太网交换模块、视频解码模块、电话网关模块、和视频客户端软件；

传输系统，用于连接该便携式应急通信设备和指挥中心端设备。

9.如权利要求8所述的多业务应急通信系统，其中，该传输系统采用背负式光缆作为传输方式。

10.如权利要求8所述的多业务应急通信系统，其中，该传输系统采用无线传输作为传输方式。