CN203457328U - 一种实现专网和公网互联的无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种实现专网和公网互联的无线通信设备，包括：无线公网模块、音频接口电路、电台电路、电台天线和公网天线；无线公网模块通过音频接口电路与电台电路连接，公网天线连接于无线公网模块，电台天线连接于电台电路；电台电路通过无线专网与本端的各终端进行信令及话音的互通；无线公网模块通过无线公网与对端的公网终端进行信令及话音的互通。本实用新型通过在传统的电台设备内部嵌入无线公网模块，实现公网双工和专网半双工设备的语音互通，可以用于快速把覆盖盲区的孤立小型网络接入系统，适合应急组网远程指挥调度的实际需要，满足了多网融合过渡阶段的业务需求；而且实现成本低，性能稳定可靠，应用简便。

Description

一种实现专网和公网互联的无线通信设备

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种实现专网和公网互联的无线通信设备。

背景技术

传统专业无线通信网自成体系，一般不跟公网直接通话。多网融合语音调度的快速发展对常规专网设备的应用提出了新的需求，利用覆盖良好的强大的无线公网的优势，把专网通信话音接入公网，可以很好地满足在新的社会形势下公安消防等政府行业跨地域应急救援指挥调度的迫切需要，让专网的常规模拟设备能焕发青春，发挥更强大的作用。因而迫切需要一种简便易行灵活机动而且低成本的解决方案。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种实现专网和公网互联的无线通信设备，实现专网终端与公网终端的语音半双工直接互通，同时满足专网电台用于行业指挥调度用途的机动性和快速响应的要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种实现专网和公网互联的无线通信设备，包括：无线公网模块、音频接口电路、电台电路、电台天线和公网天线；其中，无线公网模块通过音频接口电路与电台电路连接，公网天线连接于无线公网模块，电台天线连接于电台电路；

所述电台电路通过无线专网与本端的各终端进行信令及话音的互通；所述无线公网模块通过无线公网与对端的公网终端进行信令及话音的互通。

其中，所述无线公网模块具体为GSM模块，CDMA网模块，3G相关模块或者LTE相关模块；所述无线专网具体为模拟常规网，模拟集群网，数字常规网或者数字集群网。

其中，所述电台电路包括：处理器、基带电路、射频电路、DTMF解码器、麦克风、喇叭；处理器分别连接DTMF解码器和射频电路，基带电路与射频电路、麦克风和喇叭分别连接。

其中，所述无线公网模块包括基带单元以及分别与基带单元连接的射频前端单元、存储单元、应用接口单元，应用接口单元包括喇叭音频差分接口、麦克风差分接口、串行通信接口。

其中，所述音频接口电路具体包括：第一模拟电子开关、第二模拟电子开关、第一运放电路、第二运放电路；

第一模拟电子开关包括第一端、第二端和第三端，第三端可与第一端、第二端切换导通；第二模拟电子开关包括第四端、第五端和第六端，第六端可与第四端、第五端切换导通；

所述第一运放电路的输入端连接无线公网模块的喇叭音频差分接口，第二运放电路的输出端连接无线公网模块的麦克风差分接口；

第一模拟电子开关的第一端连接至第一运放电路的输出端，第二端连接至第二模拟电子开关的第四端，第三端同时连接电台电路的基带电路的输出端和喇叭的输入端；

所述第二模拟电子开关的第五端连接至第一运放电路的输出端，第六端连接至电台电路的基带电路的输入端；

所述第二运放电路的输入端连接于第一模拟电子开关的第二端和第二模拟电子开关的第四端之间。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：

本实用新型巧妙地在传统的专网车载电台一体化结构内部嵌入无线公网模块，实现公网双工和专网半双工设备的语音互通，可以用于快速把覆盖盲区的孤立小型网络接入系统，适合应急组网远程指挥调度的实际需要，很好地满足了多网融合过渡阶段的业务需求，形式新颖，能产生显著的经济效益和社会效益。而且，本实用新型基于成熟的电台电路基础上实现，成本低，性能稳定可靠，应用简便。

附图说明

图1为本实用新型实施例中无线通信设备的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例中无线公网模块的内部结构图；

图3为本实用新型实施例中无线通信设备的内部电路构成框图；

图4为本实用新型实施例中应用无线通信设备实现无线专网与无线公网互联的方法示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的核心思想为：在传统的无线专网的电台设备内部嵌入无线公网模块，利用无线公网作为与公网设备与专网设备互联的通路，通过电台设备内部专用软件定义的特殊信令控制，实现无线专网的电台设备的公网接入功能。无线公网是指GSM网，CDMA网，3G网和LTE网，这几代网络体制中的任意一种，其中3G网和LTE网包括其采用的任意一种技术制式。无线专网涵盖模拟常规网，模拟集群网，数字常规网和数字集群网。

请参阅图1所示，本实施例中无线通信设备包括：无线公网模块、音频接口电路、电台电路以及两个外部天线。两个外部天线分别为：与电台电路连接的电台天线，以及与无线公网模块连接的公网天线；音频接口电路连接于无线公网模块与电台电路连接之间，实现两者之间信令和话音的传输。

(1)电台电路是采用成熟的常规电台电路实现，具体包括：处理器MCU、基带电路BB、射频电路RF、DTMF解码器、麦克风、喇叭。处理器MCU分别连接DTMF解码器和射频电路RF；基带电路BB与射频电路RF、本地的麦克风和喇叭分别连接。

本实施例中，处理器MCU还通过UART串口与无线公网模块通信，实现AT命令的发送和应答，实现拨号连接和链路维持、信令收发等。DTMF解码器与音频接口电路连接，用于进行DTMF解码。基带电路BB通过音频接口电路与无线公网模块通信，进行收发话音，由处理器MCU进行通话控制。

(2)嵌入的无线公网模块可以采用成熟的通用无线公网模块，具体为GSM模块，CDMA网模块，3G相关模块或LTE相关模块。

请参阅图2，无线公网模块包括基带单元、射频前端单元、存储单元及应用接口单元4个主要单元。

基带单元包括控制器MCU，数字基带处理器DSP，射频收发器RF，模拟音频处理器ANALOG，电源管理器PMU及参考时钟CLK。

射频前端单元包括射频功放单元PA及滤波器FILTER。

存储单元包括FLASH和SDRAM。

应用接口单元所包含的跟电台相关的接口有：麦克风差分接口MIC、喇叭音频差分接口SPK、串行通信接口UART、电源接口VBAT、SIM卡接口、状态指示接口STS、天线接口ANT。

(3)音频接口电路，连接于无线公网模块与电台电路之间，用于实现音频信号的双向传输。其结构如图3所示，包括2个模拟电子开关SW1和SW2，2个运放电路AFP1和AFP2及若干阻容元件，开关SW1有第1端、第2端、第3端，第3端可与第1端、第2端切换导通；开关SW2有第4端、第5端、第6端，第6端可与第4端、第5端切换导通。

具体连接关系为：运放电路AFP1的输入端连接无线公网模块的喇叭音频差分接口SPK，运放电路AFP2的输出端连接无线公网模块的麦克风差分接口MIC；开关SW1的第1端连接至运放电路AFP1的输出端，第2端连接至开关SW2的第4端，第3端同时连接电台电路的基带电路的输出端和喇叭的输入端；开关SW2的第5端连接至运放电路AFP1的输出端，第6端连接至电台电路的基带电路的输入端；运放电路AFP2的输入端连接于开关SW1的第2端和开关SW2的第4端之间。

请参阅图4，应用上述无线通信设备实现专网与公网互联的方法为：

调度台网关或公网终端通过拨号，与本实施例无线通信设备内置的无线公网模块建立话音通路，通过公网链路通道发送随路的DTMF信令或者二次拨号方式发出DTMF信令。无线通信设备解析收到的DTMF信令，产生专网的PTT命令，发起转发话音呼叫，实现与其它专网电台的半双工通话。还可以利用电台的VOX功能，实现公网无线或有线电话可以识别话音发起PTT动作，实现相互的半双工通话。

无线通信设备也可进行主动拨号，拨号方法：使用电台写频软件，预先配置好几组常用的对方公网电话号码，通过定义的按键模式配合LCD显示屏，选定目标号码进行快捷拨号或挂断。

下面，假设一个系统由调度台和本实施例的无线通信设备组成，无线通信设备与调度台的任意一端发起无线公网拨号呼叫，建立通话连接后，根据图3针对无线通信设备一端的内部信号流程进行描述。

图3中信号流程中出现的音频信号定义说明如下：

MICA为电台本地的麦克风输出经过放大的音频信号；

RXAF为电台接收到的来自专网内部其它电台送来的音频信号；

AMP为送往电台本地喇叭功放的音频信号；

MOD为送往电台发射基带及调制电路发给专网内部其他电台的音频信号；

图3中出现的来自处理器MCU输出的开关切换控制信号定义说明如下：

RXMUTE为电台收到呼叫话音后的控制输出；

GSM_AFCO为公网链路建立话音连接控制输出；

MICSW为电台本地麦克风信号开关控制输出；

AFCO为电台本地喇叭开关控制输出；

VOL为电台电路的本地喇叭音量控制。

(一)接收流程

1)无线通信设备有两种转发模式：

A)解析从无线公网(比如调度台一侧)发送过来的DTMF信令(以发起呼叫发DTMF信令“*”、结束呼叫发DTMF信令“#”为例)，根据解析结果发起PTT呼叫或释放PTT，实现调度台与本无线通信设备所在专网内的所有终端全呼通话。

B)利用电台VOX(声控发射)功能，自动检测无线公网过来的呼叫语音，本无线通信设备发起PTT呼叫，在语音呼叫结束后释放PTT。实现调度台与本无线通信设备所在专网内的所有终端全呼通话。

2)无线通信设备从无线公网模块的“SPK”口输出话音通过电路运放AFP1缓冲，其中一路经过“GSM_AFCO”切换SW2开关，送给“MOD”调制信号到电台的发射电路；另一路话音通过“RXMUTE”切换SW1开关后送给本地喇叭，实现无线通信设备的本地监听。

3)无线通信设备的电台电路自动发起全呼，所在无线专网内的全部终端均可收到来自无线公网的话音。

(二)发射流程

1)无线通信设备收到所在无线专网内的一个终端发过来的话音和信令。

2)无线通信设备解析收到的信令，通过无线公网链路转发信令。

3)无线通信设备的电台电路收到本网内终端发过来的话音“RXAF”，一路通过“RXMUTE”切换SW1开关，经过运放电路AFP2后进入无线公网模块的“MIC”端口，由无线公网模块通过无线公网实现话音转发；另一路话音通过“RXMUTE”开关后送给本地喇叭，实现A设备本地监听；无线通信设备本地的麦克风通过“MICSW”开关打开后，话音通过“GSM_AFCO”开关进入无线公网模块的MIC端口，实现了本地电台参与通话插话。

通过上述两个过程，实现了无线专网和无线公网话音的互通，可以实现公网手机或固定电话与专网对讲机的直接通话。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种实现专网和公网互联的无线通信设备，其特征在于，包括：无线公网模块、音频接口电路、电台电路、电台天线和公网天线；其中，无线公网模块通过音频接口电路与电台电路连接，公网天线连接于无线公网模块，电台天线连接于电台电路；

所述电台电路通过无线专网与本端的各终端进行信令及话音的互通；所述无线公网模块通过无线公网与对端的公网终端进行信令及话音的互通。

2.如权利要求1所述实现专网和公网互联的无线通信设备，其特征在于，所述无线公网模块具体为GSM模块，CDMA网模块，3G相关模块或者LTE相关模块；所述无线专网具体为模拟常规网，模拟集群网，数字常规网或者数字集群网。

3.如权利要求2所述实现专网和公网互联的无线通信设备，其特征在于，所述电台电路包括：处理器、基带电路、射频电路、DTMF解码器、麦克风、喇叭；处理器分别连接DTMF解码器和射频电路，基带电路与射频电路、麦克风和喇叭分别连接。

4.如权利要求3所述实现专网和公网互联的无线通信设备，其特征在于，所述无线公网模块包括基带单元以及分别与基带单元连接的射频前端单元、存储单元、应用接口单元，应用接口单元包括喇叭音频差分接口、麦克风差分接口、串行通信接口。

5.如权利要求4所述实现专网和公网互联的无线通信设备，其特征在于，

所述音频接口电路具体包括：第一模拟电子开关、第二模拟电子开关、第一运放电路、第二运放电路；

第一模拟电子开关包括第一端、第二端和第三端，第三端可与第一端、第二端切换导通；第二模拟电子开关包括第四端、第五端和第六端，第六端可与第四端、第五端切换导通；

所述第一运放电路的输入端连接无线公网模块的喇叭音频差分接口，第二运放电路的输出端连接无线公网模块的麦克风差分接口；

第一模拟电子开关的第一端连接至第一运放电路的输出端，第二端连接至第二模拟电子开关的第四端，第三端同时连接电台电路的基带电路的输出端和喇叭的输入端；

所述第二模拟电子开关的第五端连接至第一运放电路的输出端，第六端连接至电台电路的基带电路的输入端；

所述第二运放电路的输入端连接于第一模拟电子开关的第二端和第二模拟电子开关的第四端之间。

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