有線/無線混合指揮調(diào)度通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

引言：

專用移動通信是指供各部門和單位內(nèi)部使用的移動通信系統(tǒng)，主要提供指揮調(diào)度通信服務(wù)，故也稱無線調(diào)度通信。該系統(tǒng)應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的穩(wěn)定和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全起著十分重要的作用。但是如何在保證專用移動通信的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)普通電話網(wǎng)絡(luò)和專用移動通信系統(tǒng)的可靠轉(zhuǎn)接、確保通信質(zhì)量一直是一個比較難以解決的問題。因此，本文介紹了一種有線/無線混合指揮調(diào)度通信系統(tǒng)方案，該方案主要以有線/無線轉(zhuǎn)接子系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將無線對講機(jī)網(wǎng)絡(luò)和有線通信網(wǎng)經(jīng)人工應(yīng)答轉(zhuǎn)接方式可靠的的連成一體，完成無線對講機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間及無線對講機(jī)網(wǎng)絡(luò)和有線通信網(wǎng)的通信，同時實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度的功能。

系統(tǒng)組成

有線/無線混合指揮調(diào)度通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖1可以看出，我們主要實(shí)現(xiàn)的是由數(shù)字程控交換機(jī)及所連接的有線電話、無繩電話構(gòu)成的有線通信網(wǎng)和無線對講機(jī)網(wǎng)之間的互連。因此，我們在研究數(shù)字程控交換機(jī)的有線傳輸方式和無線對講機(jī)的無線通信方式的基礎(chǔ)上，在兩者之間增加一個有線/無線轉(zhuǎn)接子系統(tǒng)，該有線/無線轉(zhuǎn)接子系統(tǒng)由有線/無線轉(zhuǎn)接器、雙工基地臺、基地臺天饋系統(tǒng)組成，它主要有兩個作用：一是完成語音信號、撥號信號的轉(zhuǎn)接功能；二是根據(jù)對固定電話方的話音檢測結(jié)果控制轉(zhuǎn)接對講機(jī)的收發(fā)狀態(tài)。其中無線對講機(jī)網(wǎng)中的對講機(jī)具有異頻單工頻道及同頻單工頻道兩個信道，共占用三個頻率點(diǎn)；雙工基地電臺為異頻雙工方式，收發(fā)頻率與手機(jī)異頻單工頻率互補(bǔ)。同時為了保證指揮調(diào)度通信工作準(zhǔn)確進(jìn)行，該子系統(tǒng)還同時完成以下功能：

* 對講機(jī)脫網(wǎng)對講

對講機(jī)采用同頻單工方式，可脫離雙工基地臺直接對講。通話距離2-3Km。

* 對講機(jī)入網(wǎng)通話

對講機(jī)采用異頻單工方式，通話由雙工基地臺及有線/無線轉(zhuǎn)接器轉(zhuǎn)發(fā)。通話距離：對講機(jī)至基地臺3-5Km，對講機(jī)至對講機(jī)最大6-10Km。

* 對講機(jī)入網(wǎng)對講

對講機(jī)之間通過基地臺及工作于無線/無線轉(zhuǎn)接方式的轉(zhuǎn)接器轉(zhuǎn)發(fā)直接對講，與任何有線電話及無繩電話互不干擾。

* 電話（或無繩電話）呼叫全部對講機(jī)

一部有線電話（或無繩電話）撥號呼叫對講機(jī)網(wǎng)占用的電話號碼，振鈴三次后，有線/無線轉(zhuǎn)接器自動摘機(jī)，接通有線/無線及無線/無線話音通道，有線電話與全部對講機(jī)以會議方式通話。通話完畢，有線方掛機(jī)，無線方聽忙音三秒鐘，有線/無線轉(zhuǎn)接器拆掉有線/無線話音通道。

* 對講機(jī)呼叫有線電話

一部對講機(jī)按著PTT（Press To Talk）時按下 * 鍵，釋放PTT后聽見撥號音，再按著PTT撥某一部有線電話（或者無繩電話）號碼，再釋放PTT聽回鈴，有線方摘機(jī)雙方通話，所有其他對講機(jī)可參與通話。通話完畢，有線方掛機(jī)，無線方聽忙音三秒鐘，有線/無線轉(zhuǎn)接器拆掉有線/無線話音通道。

* 召集會議

調(diào)度員可設(shè)置多部有線電話、無繩電話及對講機(jī)（占用有線號碼，包括所有對講機(jī)）參加會議。會議最多60個有線用戶號碼，其中雙向通話用戶（雙工用戶）22 個號碼。對講機(jī)應(yīng)設(shè)置為雙向通話用戶。指揮長為雙向通話用戶，統(tǒng)一指揮全部參加會議的用戶，向全部會議用戶發(fā)指令，會議中的其他雙向通話用戶（包括全部對講機(jī)）可對指令應(yīng)答。

整個系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無空隙覆蓋很大范圍內(nèi)需要通話的地域，完成指揮調(diào)度通話任務(wù)，同時通過數(shù)字程控交換機(jī)上的二線環(huán)路中繼板與外線市話相連，可以使系統(tǒng)內(nèi)部用戶和市話用戶進(jìn)行通信。

關(guān)鍵技術(shù)分析

對于有線/無線轉(zhuǎn)接器來說，進(jìn)行可靠的語音存在檢測是實(shí)現(xiàn)對講機(jī)入有線通信網(wǎng)及不同對講機(jī)通話的基礎(chǔ)。早期一般采用比較簡單的能量檢測方法，對噪聲比較敏感，只適用于高信噪比的條件。改進(jìn)后的一些方法，如過零率和自適應(yīng)門限等，但是對于干擾強(qiáng)度大、類型復(fù)雜的無線信道或存在強(qiáng)干擾噪聲條件下的有線信道仍然難以適應(yīng)。對于我們這里的語音存在檢測有自身的特點(diǎn)，首先，不能簡單地按照話音的有無控制轉(zhuǎn)接對講機(jī)的收發(fā)狀態(tài)，因?yàn)橐话闳苏f話的過程中難免會有停頓。其次，因?yàn)槭褂玫沫h(huán)境并不能達(dá)到無噪的要求，如果背景噪聲太大，那么必然會引起轉(zhuǎn)接對講機(jī)的狀態(tài)不穩(wěn)定。因此，在這里我們選用信令檢測的方法，即通過程控交換機(jī)的用戶線信令和對講機(jī)的DTMF信號。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程控交換機(jī)用戶線信令主要有鈴流、撥號音、忙音、回鈴音等。

如圖2所示。當(dāng)固定電話撥打?qū)χv機(jī)的時候，有線/無線轉(zhuǎn)接器通過單片機(jī)在檢測到程控交換機(jī)振鈴電流（25Hz）信令三次后自動摘機(jī)，接收來自交換機(jī)的語音信號，同時通過單片機(jī)控制轉(zhuǎn)接對講機(jī)的收/發(fā)狀態(tài)。并在通話過程中，用固定電話的話音對對講機(jī)進(jìn)行控制，有話音的情況下將轉(zhuǎn)接對講機(jī)置于發(fā)射狀態(tài)，無話音時置于接受狀態(tài)；固定電話掛機(jī)后，有線/無線轉(zhuǎn)接器接收來自交換機(jī)的忙音信令，自動掛機(jī)，并通過單片機(jī)控制PTT將對講機(jī)置于接收狀態(tài)。在對講機(jī)撥打固定電話時，有線/無線轉(zhuǎn)接器通過單音/DTMF檢測模塊接收來自對講機(jī)的DTMF信號，這里的DTMF信號分為三種：“*”為呼叫有線，單音/DTMF檢測模塊檢測到“*”信令之后，從中提取目標(biāo)電話的號碼，自動摘機(jī)，再生DTMF信號并發(fā)送到交換機(jī)，同時將轉(zhuǎn)接對講機(jī)置于發(fā)射狀態(tài)，以便及時向通話對講機(jī)反饋線路情況，如果目標(biāo)電話忙，將忙音（450Hz+25Hz）發(fā)射到通話對講機(jī)，并在10秒鐘后自動掛機(jī)，將對講機(jī)切回到接收狀態(tài)，如果目標(biāo)電話空閑則將回鈴音發(fā)往通話對講機(jī)，目標(biāo)電話摘機(jī)后，信令檢測電路重新開始工作；“#61”為開發(fā)射機(jī)，進(jìn)行無線對講機(jī)之間對講，“#60”為關(guān)閉基站發(fā)射機(jī)。使用信令檢測方式可以很好的避免噪聲和話音控制等問題，同時還可以保證控制的準(zhǔn)確性，在實(shí)踐過程中證明是切實(shí)可行的。