CN203251434U - 一种基于有线ip链路和无线链路双重链路方式的同频同播系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于有线IP链路和无线链路双重链路方式的同频同播系统，包括多个同播基站、至少一个链路中转基站、一个同播控制中心，链路中转基站、布设有线IP链路的同播基站分别与同播控制中心间通过有线IP链路连接；没有布设有线IP链路的同播基站与相应链路中转基站间通过无线链路进行无线通讯；当布设有线IP链路的同播基站的有线IP链路发生故障时，同播基站与相应链路中转基站间通过无线链路进行无线通讯；各个同播基站分别与处于其覆盖范围内的对讲移动终端间进行无线通讯。本实用新型实现了有线IP链路和无线链路的双重备用，扩大了通讯范围，通讯可靠性高，适用于公安、武警、消防等特定领域的应急通讯及日常指挥调度。

Description

一种基于有线IP链路和无线链路双重链路方式的同频同播系统

技术领域

本实用新型涉及一种同频同播系统，具体地说，是涉及一种可有效扩大通讯范围、提高对讲通话质量、适用于公安、武警、消防等特定领域的应急通讯及日常指挥调度的同频同播系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城区面积的不断扩大以及高建筑物的不断增加，城区的无线通讯盲区越来越大，同时由于我国地域广阔，有些地区的高山比较多，因此各种无线通讯的覆盖区域都将产生弱信号区和盲区。

传统的做法是架设一些中转台或者基站，以实现信号的延伸。但是，已有的常规通讯系统，特别是无线对讲系统，在多基站联网方面，因为各个基站的通讯频率是一样的，如果通过简单的安装多个中转台来达到联网的目的，则会在各中转台之间的重叠区产生各种同频干扰，特别是在两个基站的重叠区的等强区，会出现非常明显的干扰盲区和干扰啸叫区，甚至会出现某个中转台成为另一个中转台的干扰台，效果适得其反，不能达到用户的通讯要求。于是专网的无线对讲系统引入了同播系统。该专网的无线对讲系统采用专用的同播技术，并利用链路将相关的基站或中转台的信号进行连接，实现信道的延伸和无缝覆盖，从而加大无线对讲网的覆盖范围，提高覆盖区的通讯可靠性，并从根本上解决了同频干扰问题，使得同播系统内的对讲移动终端接收到的信号失真度以及背景噪音都较小，同时能够解决声音断续等各种通话质量问题。

但是，该专网的无线对讲系统仅采用了无线通讯方式，从实际实施中可以发现，无线通讯方式虽然具有诸多优点，但其还是存在通讯距离受限、通话质量不高等缺陷，而目前已有的有线对讲系统更加存在基站扩建受限、布线难度大、成本高等缺陷。由此可见，设计出一种适用于对讲系统、具有有线、无线双重备用链路通讯方式的同频同播系统是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于有线IP链路和无线链路双重链路方式的同频同播系统，该同频同播系统有效扩大了通讯范围，提高了对讲通话质量，通讯可靠性高，性能价格比高，适用于公安、武警、消防等特定领域的应急通讯及日常指挥调度。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于有线IP链路和无线链路双重链路方式的同频同播系统，其特征在于：它包括多个同播基站、至少一个链路中转基站、一个同播控制中心，其中：该链路中转基站、布设有线IP链路的该同播基站分别与该同播控制中心之间通过有线IP链路进行连接；没有布设有线IP链路的该同播基站与相应的该链路中转基站之间通过无线链路进行无线通讯；当布设有线IP链路的该同播基站的有线IP链路发生故障时，该同播基站与相应的该链路中转基站之间通过无线链路进行无线通讯；各个该同播基站分别与处于其自身覆盖范围内的对讲移动终端之间进行无线通讯。

所述同播基站包括控制器、GPS接收器，该GPS接收器的信号输出端与该控制器上的相应IO端连接，本地通讯用天线的信号传输端依次经由本地用双工器、本地信道机与该控制器上的相应IO端连接，链路通讯用天线的信号传输端依次经由链路用双工器、链路信道机与该控制器上的相应IO端连接。

所述同播基站包括锁相环电路，所述GPS接收器的时钟基准信号输出端与该锁相环电路的输入端连接，该锁相环电路的输出端与所述控制器上的相应IO端连接。所述同播基站的所述控制器包括自动延时电路。

所述链路中转基站包括控制器、GPS接收器，该GPS接收器的信号输出端与该控制器上的相应IO端连接，链路通讯用天线的信号传输端依次经由链路用双工器、链路信道机与该控制器上的相应IO端连接。

所述链路中转基站包括锁相环电路，所述GPS接收器的时钟基准信号输出端与该锁相环电路的输入端连接，该锁相环电路的输出端与所述控制器上的相应IO端连接。所述链路中转基站的所述控制器包括自动延时电路。

所述同频同播系统包括管理终端、调度台，该管理终端、该调度台分别与所述同播控制中心之间通过有线IP链路进行连接。

本实用新型的优点是：

本实用新型涵盖了有线IP链路和无线链路，实现了两种链路的双重备用，同播基站的建设不再受某种链路的限制。因布线成本或难度较高的原因而没有布设有线IP链路的同播基站可直接通过无线链路与链路中转基站进行无线通讯，以实现与同播控制中心的通讯。当布设有线IP链路的同播基站的有线IP链路发生故障时，该同播基站不再受发生故障的有线IP链路的影响，而可通过无线链路与链路中转基站进行无线通讯，以实现与同播控制中心的通讯。可见，本实用新型实现了通讯网络覆盖的延伸和无缝覆盖，有效扩大了通讯范围，从根本上解决了同频干扰问题，使对讲移动终端接收到的信号失真度和背景噪音都较小，很好地解决了通话声音断续和干扰噪声大的问题，提高了对讲通话质量，通讯可靠性高，兼容性好，性能价格比高，适用于公安、武警、消防等特定领域的应急通讯及日常指挥调度。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

图2是本实用新型中的同播基站的组成示意图。

图3是本实用新型中的链路中转基站的组成示意图。

图4是本实用新型的一个应用实例示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型基于有线IP链路和无线链路双重链路方式的同频同播系统包括多个同播基站10、至少一个链路中转基站20、一个同播控制中心30，其中：该链路中转基站20、布设有线IP链路的该同播基站10分别与该同播控制中心30之间通过有线IP链路进行连接（有线通讯）；因布线成本或难度较高的原因而没有布设有线IP链路的该同播基站10与相应的该链路中转基站20（该同播基站10处于该链路中转基站20的覆盖范围内）之间通过无线链路进行无线通讯；当布设有线IP链路的该同播基站10的有线IP链路发生故障时，该同播基站10与相应的该链路中转基站20（该同播基站10处于该链路中转基站20的覆盖范围内）之间通过无线链路进行无线通讯，以无线链路替代有线IP链路；各个该同播基站10分别与处于其自身覆盖范围内的对讲移动终端60之间进行无线通讯。

也就是说，对于本实用新型，各个同播基站10均具有与相应的链路中转基站20之间通过无线链路进行无线通讯的功能，每个同播基站10与同播控制中心30之间不一定设有有线IP链路，如对于某一同播基站10所处地区而言，有线IP链路的布线成本或布线难度较高，则该同播基站10便不会通过有线IP链路与同播控制中心30连接，在实际实施时，首选的通讯方式是有线IP链路方式，当因某种原因而不能使用有线IP链路时再选用无线链路方式。

在实际应用中，链路中转基站20的收发频率和同播基站10的收发频率不一样。例如，同播基站10的收发频率为350MHz，链路中转基站20的收发频率为150MHz。

如图2，同播基站10包括控制器11、GPS接收器15，该GPS接收器15的信号输出端与该控制器11上的相应IO端连接，本地通讯用天线17的信号传输端依次经由本地用双工器18、本地信道机19与该控制器11上的相应IO端连接，链路通讯用天线12的信号传输端依次经由链路用双工器13、链路信道机14与该控制器11上的相应IO端连接。

如图2，同播基站10还包括锁相环电路16，该锁相环电路16包括晶体振荡器，GPS接收器15的时钟基准信号输出端与该锁相环电路16的输入端连接，该锁相环电路16的输出端与控制器11上的相应IO端连接。

在实际设计中，同播基站10的控制器11可包括自动延时电路，该自动延时电路用于根据接收到的同播控制中心30发送来的数据包中的时间戳、GPS接收器15接收到的精准的时间位置信息以及自身所属同播基站10与其它同播基站10之间有无重叠区的信息等，来调整其本地信道机19的数据发射时刻，通过延时控制实现同播效果。

如图3，链路中转基站20包括控制器21、GPS接收器25，该GPS接收器25的信号输出端与该控制器21上的相应IO端连接，链路通讯用天线22的信号传输端依次经由链路用双工器23、链路信道机24与该控制器21上的相应IO端连接。

如图3，链路中转基站20还包括锁相环电路26，该锁相环电路26包括晶体振荡器，GPS接收器25的时钟基准信号输出端与该锁相环电路26的输入端连接，该锁相环电路26的输出端与控制器21上的相应IO端连接。

在实际设计中，链路中转基站20的控制器21可包括自动延时电路，该自动延时电路用于根据接收到的同播控制中心30发送来的数据包中的时间戳、GPS接收器25接收到的精准的时间位置信息以及自身所辖同播基站10与其它同播基站10之间有无重叠区的信息等，来调整其链路信道机24的数据发射时刻，通过延时控制实现同播效果。

在本实用新型中，同播基站10的控制器11、链路中转基站20的控制器21具有如下主要功能：1）控制GPS接收器提供精准时间信号源；2）对语音的编解码，模数转换；3）FSK调制解调；4）数据包的打包/拆封及通讯信令的解析；5）覆盖范围内的信号的收发；6）跨基站间呼叫的接续控制。

在实际中，同播基站10依次经由本地通讯用天线17、本地用双工器18、本地信道机19接收相应对讲移动终端60发送来的信号，然后先由其控制器11进行相应处理（如标识时间戮及基站ID等信息），然后再通过有线IP链路或链路中转基站20传输给同播控制中心30，其中：若同播基站10的信号通过有线IP链路传输给同播控制中心30，则同播基站10的控制器11是直接将其信号传送给同播控制中心30来实现的，若同播基站10的信号通过链路中转基站20转发传输给同播控制中心30，则同播基站10的控制器11将处理后的信号依次经由链路信道机14、链路用双工器13、链路通讯用天线12发射，由相应的链路中转基站20的链路通讯用天线22接收，再依次经由链路用双工器23、链路信道机24传送到其控制器21，由控制器21进行相应处理（如标识时间戮及基站ID等信息）后，直接传送给同播控制中心30。

当同播控制中心30对接收到的信号做出相应处理后，同播控制中心30通过有线IP链路或链路中转基站20传输给相应的同播基站10，由同播基站10的控制器11对接收到的信号进行处理后，再向处于其覆盖范围内的对讲移动终端60发送，其中：若同播控制中心30的信号通过有线IP链路传输给同播基站10，则同播控制中心30发送的信号是直接传送给同播基站10的控制器11来实现的，若同播控制中心30的信号通过链路中转基站20转发传输给同播基站10，则同播控制中心30发送的信号先直接传送给链路中转基站20的控制器21，由控制器21进行相应处理（如延时等）后，依次经由链路信道机24、链路用双工器23、链路通讯用天线22发射，由该同播基站10的链路通讯用天线12接收，再依次经由链路用双工器13、链路信道机14传送给其控制器11。当控制器11接收到同播控制中心30发送来的信号后，需要进行相应处理（如延时等），然后再依次经由本地信道机19、本地用双工器18、本地通讯用天线17向处于其覆盖范围内的对讲移动终端60发送。

由图2和图3可以看出，在本实用新型中，同播基站10和链路中转基站20均采用了GPS接收器与高稳定晶体振荡器的双授时模式，GPS接收器用于实现载波频率锁频、相关数据的同步以及向锁相环电路提供时间基准信号，当GPS接收器出现中断或者意外故障时，锁相环电路中的晶体振荡器可临时提供基准时钟源，保证一定时间内的正常运行。

在实际设计中，可专门设立链路中转基站20，也可令某个同播基站10在一定时间内临时作为链路中转基站20使用，以节省成本。

如图1，本实用新型同频同播系统还可包括管理终端40、调度台50，该管理终端40、该调度台50分别与同播控制中心30之间通过有线IP链路进行连接（有线通讯）。

如图1，各个同播基站10与处于其自身覆盖范围内的对讲移动终端60之间进行无线通讯，链路中转基站20、布设了有线IP链路的同播基站10与同播控制中心30之间采用有线IP链路的连接方式，而同播基站10与链路中转基站20之间采用了无线链路的连接方式，同播基站10与链路中转基站20之间进行通讯的情况有两种，第一种是因布线成本或难度较高的原因而没有布设有线IP链路的同播基站10（如图1中位于右上角的同播基站10）需与相应的链路中转基站20（该同播基站10处于该链路中转基站20的覆盖范围内）之间通过无线链路进行无线通讯，第二种是布设有线IP链路的同播基站10的有线IP链路发生故障（如图1中位于左上角的同播基站10的有线IP链路发生故障而不能使用），该同播基站10需与相应的链路中转基站20（该同播基站10处于该链路中转基站20的覆盖范围内）之间通过无线链路进行无线通讯。在实际应用中，有无有线IP链路可由同播基站10的控制器11自动识别，首选通讯方式为有线IP链路，当有线IP链路被识别为无法使用时，自动切换为无线链路方式进行组网。

在本实用新型中，同播控制中心30是通讯枢纽，主要负责信号优劣的判选与转发，通讯协议的解析，与同播基站10或链路中转基站20之间的信号收发，以及对同播基站10发送信号的延时控制等，其中的信号优劣的判选可采用场强和/或信噪比的判选方式，以避免强噪声的干扰及弱信号、弱噪声、大信噪比情况时的错判问题。

在本实用新型中，管理终端40主要对整个系统的运行进行管理与监控，调度台50主要负责整个系统的调度。在实际设计中，有线IP链路可为光缆。

在本实用新型中，本地用双工器18、本地信道机19、链路用双工器13和23、链路信道机14和24、控制器11和21、GPS接收器15和25、锁相环电路16和26、同播控制中心30、管理终端40、调度台50、对讲移动终端60等均为本领域的熟知产品或技术，故其具体构成不再在这里详述。

下面以图4所示应用实例来说明本实用新型的工作过程与原理。

图4所示的同频同播系统包括2个链路中转基站91、92、9个具有有线IP链路和无线链路双重链路备用的同播基站，但其中的第6同播基站86因某种原因而没有布设有线IP链路，该第6同播基站86与将其覆盖的链路中转基站91之间通过无线链路进行无线通讯，从而通过链路中转基站91与同播控制中心30之间的有线IP链路连接而实现第6同播基站86与同播控制中心30之间的通讯，另外，第4同播基站84也因其有线IP链路发生故障，自动切换为与将其覆盖的链路中转基站91之间通过无线链路进行无线通讯，从而通过链路中转基站91与同播控制中心30之间的有线IP链路连接而实现第4同播基站84与同播控制中心30之间的通讯，如图4所示，第1、2、3、5、7、8、9同播基站81、82、83、85、87、88、89直接经由有线IP网络与同播控制中心30进行有线通讯。如图4，处于该同频同播系统中的对讲移动终端有11个，为对讲移动终端61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71，分别处于相应的同播基站的覆盖范围内。

在某一时刻，处在第6同播基站86覆盖范围内的对讲移动终端67发起呼叫，由于对讲移动终端67处于第5同播基站85与第6同播基站86间的重叠区内，因而第5同播基站85和第6同播基站86同时收到对讲移动终端67的呼叫信号，于是，第5同播基站85对呼叫信号进行语音编码、打包成用于传输的数据包（数据包包括同播基站ID、时间戳、具体数据等）后直接经由有线IP链路发送给同播控制中心30，同时，第6同播基站86对呼叫信号进行语音编码、打包成用于传输的数据包（数据包包括同播基站ID、时间戳、具体数据等）后经由链路中转基站91转发给同播控制中心30。当同播控制中心30收到此两路信号后，根据管理终端40内设置的判选方式（场强和/或信噪比），选择了信号较好的第6同播基站86发送来的信号，然后由同播控制中心30对第6同播基站86发送来的数据包进行相应处理后发送给第1-9同播基站81-89，其中，第1、2、3、5、7、8、9同播基站81、82、83、85、87、88、89直接经由有线IP链路接收同播控制中心30发送来的数据包，第4、6同播基站84、86经由链路中转基站91的转发接收同播控制中心30发送来的数据包。当各个同播基站接收到同播控制中心30发送的数据包后，各自通过自身的自动延时电路进行相应延时处理后向各自覆盖范围内的对讲移动终端进行信号传送，实现对讲。在实际中，对于没有重叠区的同播基站，不需要任何延时即可直接向对讲移动终端发送信号，对于有重叠区的同播基站，则需要进行延时处理（涉及相位延迟引起的时间延迟、有线IP网络的时间延迟及同播基站下行的时间延迟等），以使重叠区的各个同播基站到达同一对讲移动终端的时间尽量一致，避免同频干扰，例如，图4中的对讲移动终端68处于第6同播基站86与第7同播基站87的重叠区内，会收到第6同播基站86、第7同播基站87同时发来的信号。

在某一时刻，处在第6同播基站86覆盖范围内的对讲移动终端67发起呼叫，且在此呼叫期间，处在第2同播基站82覆盖范围内的对讲移动终端62和处在第9同播基站89覆盖范围内的对讲移动终端71又发起呼叫，经由上述同播控制中心30对接收到的各个信号的判选后，选择了第2、6、9同播基站82、86、89分别发送来的信号。然后对这3路信号进行混音等相应处理（混音处理为熟知技术）得到输出信号，在对输出信号进行滤波平滑处理（为了防止因混音产生的溢出，采用滤波平滑处理来避免溢出时直接截止产生的严重语音失真问题）后将其发送给第1-9同播基站81-89，由各个同播基站在接收到同播控制中心30发送的数据包（混音后使用相同的时间戳）后，通过各自自身的自动延时电路进行相应延时处理后向各自覆盖范围内的对讲移动终端进行信号传送，使各个对讲移动终端接收到混音后的语音信号。

需要提及的是，本实用新型在实际应用中引入了多路混音技术。当某一对讲移动终端发起呼叫（主呼叫）时，如果不引入多路混音功能，则其它对讲移动终端无法发起呼叫，这在应急通讯中是不允许的。

在实际应用中，如果发现某个同播基站存在干扰，管理员可根据应急情况经由管理终端40通知同播控制中心30停用该同播基站，以提高应急通话的质量。

本实用新型涵盖了有线IP链路和无线链路，实现了两种链路的双重备用，同播基站的建设不再受某种链路的限制。因布线成本或难度较高的原因而没有布设有线IP链路的同播基站可直接通过无线链路与链路中转基站进行无线通讯，以实现与同播控制中心的通讯。当布设有线IP链路的同播基站的有线IP链路发生故障时，该同播基站不再受发生故障的有线IP链路的影响，而可通过无线链路与链路中转基站进行无线通讯，以实现与同播控制中心的通讯。可见，本实用新型实现了通讯网络覆盖的延伸和无缝覆盖，有效扩大了通讯范围，从根本上解决了同频干扰问题，使对讲移动终端接收到的信号失真度和背景噪音都较小，很好地解决了通话声音断续和干扰噪声大的问题，提高了对讲通话质量，通讯可靠性高，兼容性好，性能价格比高，适用于公安、武警、消防等特定领域的应急通讯及日常指挥调度。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于有线IP链路和无线链路双重链路方式的同频同播系统，其特征在于：它包括多个同播基站、至少一个链路中转基站、一个同播控制中心，其中：

该链路中转基站、布设有线IP链路的该同播基站分别与该同播控制中心之间通过有线IP链路进行连接；没有布设有线IP链路的该同播基站与相应的该链路中转基站之间通过无线链路进行无线通讯；当布设有线IP链路的该同播基站的有线IP链路发生故障时，该同播基站与相应的该链路中转基站之间通过无线链路进行无线通讯；各个该同播基站分别与处于其自身覆盖范围内的对讲移动终端之间进行无线通讯。

2.如权利要求1所述的同频同播系统，其特征在于：

所述同播基站包括控制器、GPS接收器，该GPS接收器的信号输出端与该控制器上的相应IO端连接，本地通讯用天线的信号传输端依次经由本地用双工器、本地信道机与该控制器上的相应IO端连接，链路通讯用天线的信号传输端依次经由链路用双工器、链路信道机与该控制器上的相应IO端连接。

3.如权利要求2所述的同频同播系统，其特征在于：

所述同播基站包括锁相环电路，所述GPS接收器的时钟基准信号输出端与该锁相环电路的输入端连接，该锁相环电路的输出端与所述控制器上的相应IO端连接。

4.如权利要求2所述的同频同播系统，其特征在于：

所述同播基站的所述控制器包括自动延时电路。

5.如权利要求1所述的同频同播系统，其特征在于：

所述链路中转基站包括控制器、GPS接收器，该GPS接收器的信号输出端与该控制器上的相应IO端连接，链路通讯用天线的信号传输端依次经由链路用双工器、链路信道机与该控制器上的相应IO端连接。

6.如权利要求5所述的同频同播系统，其特征在于：

所述链路中转基站包括锁相环电路，所述GPS接收器的时钟基准信号输出端与该锁相环电路的输入端连接，该锁相环电路的输出端与所述控制器上的相应IO端连接。

7.如权利要求5所述的同频同播系统，其特征在于：

所述链路中转基站的所述控制器包括自动延时电路。

8.如权利要求1所述的同频同播系统，其特征在于：

所述同频同播系统包括管理终端、调度台，该管理终端、该调度台分别与所述同播控制中心之间通过有线IP链路进行连接。

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