專利名稱：智能應急無線指揮系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應對重大事件的應急通信，特別涉及一種可以利用現有通信網絡
進行快速部署的智能應急無線指揮系統。
背景技術：
應急通信是一個應對重大事件的非常重要的基礎保障，首要解決的是對現場的快速無線語音指揮調度，其次是觀察現場的圖像以及數據互動.實現現場各個部門的相關人員，移動中的快速調度，遠在異地指揮中心對現場的快速協調指揮。對于蜂窩電話網，災難發生時很多基站會損壞，無法聯絡，應急基站也只能服務很小的范圍，網絡搶修時工作人員也不能快速協調.原來先進的集群調度系統也會因災害影響系統運行；即使現場建立一個應急集群基站，也不能配發大量手機給相關人員。 無線對講機是一個很好的指揮調度工具。對講機可以實現一呼百應，無需撥號，沒有基站的支持也能互相通訊.這在災難發生時可能是唯一的快速解決現場調度的手段.但是對講機只能在一定區域內通信，無法與遠在異地的決策者進行聯系，也無法把分布在不同區域的對講機象蜂窩網那樣隨意聯系在一起。
發明內容
本發明的目的是提供一種可以利用現有通信網絡進行快速部署的智能應急無線指揮系統及其實現的方法。
根據本發明的一個方面，本發明的應急無線指揮系統包括
多個用來轉發對講機的對講信號的對講機基站； 分別連接所述多個對講機基站的多個基站控制器，每個基站控制器將一個對應對講機基站連接到通信網絡上，并且根據來自該對應講機基站的對講機發起的呼叫，向所述通信網絡發送呼叫請求信號和轉發的對講信號，以及把來自所述通信網的信號送至該對應對講機基站； 連接所述多個基站控制器的所述通信網絡；以及 連接所述通信網絡的系統交換機，用于接收每個基站控制器經由所述通信網絡發送的呼叫請求信號和對講信號，根據所述呼叫請求信號，經由所述通信網絡和其它基站控制器向所有其它對講機基站廣播通話啟動信號，使所有其它對講機基站的發射機啟動，并且經由所有已經啟動的發射機，把所述對講信號轉發給所有其它對講機基站所屬的對講機。 其中，所述通信網絡是IP網，在此情況下，所述基站控制器根據所檢測到的對講機發起的呼叫，經IP數據轉換后，向IP網發送用于啟動其它對講機基站的信號和對講信號，以及把來自IP網的通話啟動信號轉換成啟動基站發射機的模擬啟動信號，并且把來自IP網的有關對講信號的IP數據信號轉換成模擬對講信號。 其中，所述對講機基站包括用于接收和發射射頻信號的天線，和用于轉發對講機
4話音信號的無線轉發臺，所述無線轉發臺包括射頻模塊，具有射頻接收部分和作為對講機基站發射機的射頻發射部分；音頻模塊，用于把來自所述射頻接收部分的射頻對講信號調解成音頻對講信號，同時將來自基站控制器的待發射的音頻對講信號調制成射頻對講信號送至所述射頻發射部分；控制模塊，用于檢測所述射頻接收部分是否收到對講機發起的呼叫并據此生成呼叫請求信號，以及根據所述系統交換機廣播的通話啟動信號，啟動所述射頻發射部分；用于連接所述基站控制器的接口 ，具有用于接收所述通話啟動信號的端口 ，用于輸出所述呼叫請求信號的端口 ，以及用于輸出音頻信號的端口和接收來自其它對講機基站的音頻信號的端口。 其中，所述基站控制器包括連接IP網的數字信號處理器，用于把來自IP網的有關對講音頻信號的IP數據信號轉換成對講音頻信號，把來自無線轉發臺的對講音頻信號和呼叫請求信號轉換成IP數據信號發送給系統交換機，以及在收到持續的呼叫請求信號后生成通話啟動信號，將該通話啟動信號發送給系統交換機；連接所述數據信號處理器并且對接所述無線轉發臺接口的接口 。 其中，所述系統交換機通過網管服務器配置，將所有聯網的基站分配到一個聯網通信工作組。當所述系統交換機收到來自基站控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，執行如下操作當檢驗確定主叫基站已經加入聯網通信工作組時，檢驗是否有通話啟動信號；當檢驗確定具有通話啟動信號時，向聯網通信工作組的所有被叫基站廣播所述通話啟動信號，使所述所有被叫基站發射機開始工作，同時將音頻信號廣播到所述所有被叫基站。
此外，所述系統交換機還執行如下操作檢驗所述通話啟動信號是否結束；當確定所述通話啟動信號已經結束時，向所述所有聯網基站廣播通話結束信號，使所有聯網基站發射機關閉。 另外，所有基站控制器可以向系統交換機注冊，在此情況下，當所述系統交換機收到來自基站控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，首先執行對主叫基站認證的操作，然后再執行主叫基站是否加入聯網通信工作組檢驗的操作。
根據本發明的另一方面，本發明所提供的應急無線指揮方法包括以下步驟 在處理緊急事件的地區設置多個用于轉發對講機的對講信號的基站，或者將現有
通信基站設置為用于處理緊急事件的轉發對講機的對講信號的基站； 通過多個基站控制器將多個對講機基站連接到一個可用的通信網絡上； 連接通信網絡的系統交換機將所有連接通信網絡的基站分配到一個聯網工作組，
并且把有關主叫基站呼叫請求的通話啟動信號廣播到所述聯網工作組的所有被叫基站，由
此啟動這些基站的發射機，并且同時向所有被叫基站廣播所述主叫基站發送的對講信號； 每個被叫基站的已經啟動的發射機向所屬對講機發射對講信號。 本發明利用基站控制器使對講機基站與通信網絡連接，并通過系統交換機進行交
換管理，從而使無線對講機和集群系統等無線專業設備可以通過互聯網互聯互通。 下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
圖1是顯示本發明的智能應急無線指揮系統配置的示意 圖2是顯示本發明的對講機基站和基站控制器原理結構的示意 圖3是本發明的系統交換機的工作流程圖。
具體實施例方式
圖1顯示了本發明的應急無線指揮系統，包括多個用來轉發對講機的對講信號的對講機基站1，例如基站A、基站N等等；分別連接所述多個對講機基站的多個基站控制器2，每個基站控制器把一個對應對講機基站連接到一個通信網絡上，并根據來自該對應講機基站的對講機發起的呼叫，發送呼叫請求信號和轉發的對講信號，以及把來自通信網的信號送至該對應對講機基站；連接所述多個基站控制器的通信網絡；連接所述通信網絡的系統交換機3，用于接收每個基站控制器經由所述通信網絡發送的呼叫請求信號和對講信號，根據所述呼叫請求信號，經由所述通信網絡和其它基站控制器向所有其它對講機基站廣播通話啟動信號，使所有其它對講機基站的發射機啟動，并且經由所有已經啟動的發射機，把所述對講信號轉發給所有其它對講機基站所屬的對講機。 本發明的一個重要特點是，利用對講機基站把基站所屬區域的對講機發射的對講信號轉發給其它對講機基站，從而實現聯網對講通話。也就是，當一臺對講機發起呼叫后，除了本地轉發臺轉發使本基站下的其他對講機接收到信號外，與轉發臺相連的基站控制器將信號通過互聯網接入到交換機，交換機將與該基站聯網的其他基站啟動并將信號發送到所有聯網基站下的對講機。 本發明的另一個特點是，利用基站控制器將所有對講機基站連接到通信網絡上，從而形成一個對講機通信網絡，該基站控制器可以根據對講機發起的呼叫，生成用于啟動所有其它對講機基站的發射機的通話啟動信號，并且將對講信號轉換成適合于該通信網絡傳輸的信號格式。 由于IP網目前已經被廣泛應用，因此所述的通信網絡最好是IP網。下面的討論僅僅基于IP網，但是本發明不限于IP網。 基站控制器根據所檢測到的對講機發起的呼叫，經IP數據轉換后，向IP網發送用于啟動其它對講機基站的信號和對講信號，以及把來自IP網的通話啟動信號轉換成啟動基站發射機的模擬啟動信號，并且把來自IP網的有關對講信號的IP數據信號轉換成模擬對講信號。 盡管在以下說明中，將啟動其它對講機基站的信號解釋為包括呼叫請求信號和隨
后發出的通話啟動信號。但是本發明不限于此，在對講機只要發出呼叫請求，就立即啟動其
它基站工作的情況下，呼叫請求信號本身就是這里所述的通話啟動信號。 所述對講機基站包括用于接收和發射射頻信號的天線，和用于轉發對講機話音信
號的無線轉發臺。
圖2顯示了本發明的對講機基站的無線轉發臺和基站控制器的原理。 對講機基站的無線轉發臺11包括射頻模塊lll，它具有射頻接收部分和作為對
講機基站發射機的射頻發射部分(未顯示)；音頻模塊112，用于把來自所述射頻接收部分
的射頻對講信號調解成音頻對講信號，同時將來自基站控制器的待發射的音頻對講信號調
制成射頻對講信號送至所述射頻發射部分；控制模塊113，用于檢測所述射頻接收部分是
否收到對講機發起的呼叫并據此生成呼叫請求信號，以及根據所述系統交換機廣播的通話
啟動信號，啟動所述射頻發射部分；以及用于連接所述基站控制器的接口 114，它具有用于接收所述通話啟動信號的端口 (E 口 )，用于輸出所述呼叫請求信號的端口 (M 口 )，以及用
于輸出音頻信號的端口和接收來自其它對講機基站的音頻信號的端口。 在一個實例中，控制模塊113檢測射頻接收部分的有關對講機呼叫發起的射頻載
波啟動信號，并將其送至接口 114的M 口，以作為呼叫請求信號，或者通過檢測該射頻載波
啟動信號，生成一個呼叫請求信號。 基站控制器2包括連接IP網的數字信號處理器22，用于把來自IP網的有關對講音頻信號的IP數據信號轉換成對講音頻信號，把來自無線轉發臺1的對講音頻信號和呼叫請求信號轉換成IP數據信號發送給系統交換機，以及在收到持續的呼叫請求信號后生成通話啟動信號，將該通話啟動信號發送給系統交換機；連接所述數據信號處理器并且對接所述無線轉發臺接口的接口 21。 所述系統交換機通過網管服務器4配置，將所有聯網的基站分配到一個聯網通信工作組。這樣，當所述系統交換機收到來自基站控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，執行如下操作檢驗并確定主叫基站已經加入聯網通信工作組后，檢驗是否有通話啟動信號；當檢驗并確定具有通話啟動信號時，向聯網通信工作組的所有被叫基站廣播所述通話啟動信號，使所述所有被叫基站發射機開始工作，同時將音頻信號廣播到所述所有被叫基站。
此外，當所述系統交換機收到來自基站控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，還執行如下操作檢驗所述通話啟動信號是否結束；當確定所述通話啟動信號已經結束時，向所述所有聯網基站廣播通話結束信號，使所有聯網基站發射機關閉。 另一方面，所有基站控制器可以向系統交換機注冊，在此情況下，當所述系統交換機收到來自基站控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，首先執行對主叫基站認證的操作，然后再執行主叫基站是否加入聯網通信工作組檢驗的操作。 圖3顯示了系統交換機的一個具體的工作流程，首先系統交換機在步驟S100中收到主叫基站(例如A基站)呼叫信號；然后在步驟S101中驗證A基站是否通過系統認證；如果沒有通過系統認證，則在步驟S102中拒絕通信；如果通過系統認證，則在步驟S103中驗證主叫基站是否加入聯網通信工作組；如果未加入聯網通信工作組，則在步驟S104中拒絕通信；如果加入聯網通信工作組，則在步驟S105中驗證是否有通話啟動信號E&MON ;如果沒有通話啟動信號，則在步驟S106中保持連接，但不啟動聯網被叫基站發射；如果有通話啟動信號，則在步驟S107中向所有聯網被叫基站廣播通話啟動信號，使所有聯網被叫基站發射機開始工作，同時將來自主叫基站的語音廣播到聯網被叫基站。 在步驟S108中檢驗通話請求是否結束；如果通話請求未結束，則在步驟S109中，繼續聯網通話(步驟S109);如果通話請求結束，則在步驟SllO中向所有聯網被叫基站廣播通話結束信號E&M OFF，使所有聯網被叫基站發射機關閉。 檢驗通話請求是否結束可以通過檢驗是否收到通話結束信號來完成。因此步驟S108可以是檢驗是否收到通話結束信號E&M OFF ;如果未收到通話結束信號，則步驟S109繼續聯網通話；如果收到通話結束信號，則在步驟S110中向所有聯網被叫基站廣播通話結束信號E&M OFF。在此情況下，基站控制器應當在不能收到無線轉發臺的射頻載波啟動信號后的一段時間(例如10秒至30秒)發出通話結束信號E&M OFF。 另外，在確定繼續聯網通話的步驟S109之后，還要判斷聯網通話是否超時(步驟Slll);如果不超時，則聯網通話繼續工作(步驟S112);如果超時，則向所有聯網被叫基站廣播E&M OFF，使所有聯網被叫基站發射機關閉((S113)。 需要說明的是，呼叫請求信號本身就是通話啟動信號的情況下，上述步驟步驟S105和S106可以省去。 本發明的網管服務器4用來對系統中的各個基站工作狀態進行監控，參數批量配置管理，快速組網管理的應用服務 管理員通過IERD620網管用戶端5遠程登錄IERD660網管服務器4，遠程即可完成不同聯網調度組的建立和拆除。上級管理員可以管理配置下級網絡，下級網管不能修改上級或平級其他設備參數。 同時，還能對系統中各個基站的工作狀態進行監控，及時了解基站工作狀況；還能對全網設備進行統一批量升級，配置和管理。
網管系統特點如下 自動設備搜索、添加，支持對私網設備的管理，操作更方便性； 分級用戶管理，兼顧網絡管理的靈活性和安全性； 管理員操作內容記錄，增加系統可管理性； 故障的聲、光告警，提高響應速度； 告警記錄查詢，幫助網絡故障分析； 遠程設備維護和軟件升級，節省運維成本； 軟件和硬件結合緊密，增加系統穩定性EMS采用模塊化和License設計，方便用戶按需采購； 軟件使用JAVA開發環境，可以跨平臺運行； 基于分布式(CORBA)程序設計，可以運行在分布式的網絡中；支持廣泛的數據庫連接，可連接MySQL、SQL Server2000、0racle 8i、0racle 9i等
多種數據庫系統； 中英文用戶界面自動加載，界面友好，操作方便；
圖形化操作界面，鼠標點選、拖拽式操作。 此外，本發明的應急無線指揮系統支持PSTN/GSM有線電話或蜂窩手機加入聯網無線調度通話組的調度通話，此時，有線電話或手機通過撥打與PSTN互聯的語音網關的接入電話號碼接入無線系統，作為無線調度通話組中的一個組成部分. 另外，衛星系統是作為一種傳輸接入網絡的方式，其靈活性為無線指揮調度組網擺脫了有線的束縛，使應急指揮在任何地點/任何時間均可接入指揮網絡而保證指揮調度的順利工作。 另一方面，本發明還提供了一種應急無線指揮方法，它包括以下步驟 在處理緊急事件的地區設置多個用于轉發對講機的對講信號的基站，或者將現有
通信基站設置為用于處理緊急事件的轉發對講機的對講信號的基站； 通過多個基站控制器將多個對講機基站連接到現存的通信網絡上； 連接通信網絡的系統交換機將所有連接通信網絡的基站分配到一個聯網工作組，
并且把有關主叫基站呼叫請求的通話啟動信號廣播到所述聯網工作組的所有被叫基站，由
此啟動這些基站的發射機，并且同時向所有被叫基站廣播所述主叫基站發送的對講信號；
以及
8
每個被叫基站的已經啟動的發射機向所屬對講機發射對講信號。 實現這個方法的具體過程是所有各個聯網基站中的基站控制器2在系統交換機
上注冊認證，通過網管系統配置，將需要聯網的基站分配到一個無線調度通話組，當系統中
某個基站中有移動終端發起呼叫時，基站控制器檢測到基站轉發臺的載波信號后，向系統
交換機的無線調度通話組發出E&M ON的通話啟動信號，并將語音送到交換機相應的通話組
中.交換機檢測到該基站發起的呼叫請求后，向相關調度通話組的其他基站廣播發出E&M
ON啟動信號，使各個基站的發射機啟動，同時，將音頻信號通過數模轉換送給相關基站，呼
叫建立.當呼叫結束時，交換機收到基站發來的E&M OFF信號并將其轉發給相關基站，各個
基站的轉發臺停止發射，聯網呼叫結束。 本發明的技術效果是，利用基站控制器使對講機基站與通信網絡連接，并通過系 統交換機進行交換管理，從而使無線對講機和集群系統等無線專業設備可以通過互聯網互 聯互通。另外，本發明只需提取轉發臺或固定臺的標準音頻和射頻啟動信號，基站交換機就 可以將無線系統的信號轉換成IP信號通過互聯網接入系統交換機，系統交換機將啟動相 關聯網基站完成跨區域的呼叫。 本發明以軟交換為支撐，解決了對講機系統的聯網和控制，還實現了與集群系統/ 蜂窩電話/有線電話的融合互動。. 指揮人員可以通過網絡將遠在不同區域，不同頻段，不同制式的對講機系統快速 聯網，在等點地區部署小型基站，并通過衛星聯網就可以了解到現場的情況，進行現場協調 聯動，有效的指揮部署。 盡管上文對本發明進行了詳細說明，但是本發明不限于此，本技術領域技術人員 可以根據本發明的原理進行各種修改。因此，凡按照本發明原理所作的修改，都應當理解為 落入本發明的保護范圍。
權利要求
一種應急無線指揮系統，其中所有對講機基站分別經由一個基站控制器連接到通信網絡上，以便所有對講機基站聯網，當一臺對講機發起呼叫后，除了本地轉發臺轉發使本基站下的其他對講機接收到信號外，與轉發臺相連的基站控制器將信號通過互聯網接入到交換機，交換機將與該基站聯網的其他基站啟動并將信號發送到所有聯網基站下的對講機。
2. —種應急無線指揮系統，包括 多個用來轉發對講機的對講信號的對講機基站；分別連接所述多個對講機基站的多個基站控制器，每個基站控制器將一個對應對講機 基站連接到通信網絡上，并且根據來自該對應講機基站的對講機發起的呼叫，向所述通信 網絡發送呼叫請求信號和轉發的對講信號，以及把來自所述通信網的信號送至該對應對講 機基站；連接所述多個基站控制器的所述通信網絡；以及連接所述通信網絡的系統交換機，用于接收每個基站控制器經由所述通信網絡發送的 呼叫請求信號和對講信號，根據所述呼叫請求信號，經由所述通信網絡和其它基站控制器 向所有其它對講機基站廣播通話啟動信號，使所有其它對講機基站的發射機啟動，并且經 由所有已經啟動的發射機，把所述對講信號轉發給所有其它對講機基站所屬的對講機。
3. 根據權利要求1或2所述的應急無線指揮系統，其中， 所述通信網絡是IP網；以及所述基站控制器根據所檢測到的對講機發起的呼叫，經IP數據轉換后，向IP網發送用 于啟動其它對講機基站的信號和對講信號，以及把來自IP網的通話啟動信號轉換成啟動 基站發射機的模擬啟動信號，并且把來自IP網的有關對講信號的IP數據信號轉換成模擬 對講信號。
4. 根據權利要求1或2或3所述的應急無線指揮系統，其中，所述對講機基站包括用于 接收和發射射頻信號的天線，和用于轉發對講機話音信號的無線轉發臺，所述無線轉發臺 包括射頻模塊，具有射頻接收部分和作為對講機基站發射機的射頻發射部分； 音頻模塊，用于把來自所述射頻接收部分的射頻對講信號調解成音頻對講信號，同時將來自基站控制器的待發射的音頻對講信號調制成射頻對講信號送至所述射頻發射部分；控制模塊，用于檢測所述射頻接收部分是否收到對講機發起的呼叫并據此生成呼叫請 求信號，以及根據所述系統交換機廣播的通話啟動信號，啟動所述射頻發射部分；以及用于連接所述基站控制器的接口 ，具有用于接收所述通話啟動信號的端口 ，用于輸出 所述呼叫請求信號的端口，以及用于輸出音頻信號的端口和接收來自其它對講機基站的音 頻信號的端口。
5. 根據權利要求1或3所述的應急無線指揮系統，其中，所述基站控制器包括連接IP網的數字信號處理器，用于把來自IP網的有關對講音頻信號的IP數據信號轉 換成對講音頻信號，把來自無線轉發臺的對講音頻信號和呼叫請求信號轉換成IP數據信 號發送給系統交換機，以及在收到持續的呼叫請求信號后生成通話啟動信號，將該通話啟 動信號發送給系統交換機；以及連接所述數據信號處理器并且對接所述無線轉發臺接口的接口 。
6. 根據權利要求1或5所述的應急無線指揮系統，其中，所述系統交換機通過網管服務 器配置，將所有聯網的基站分配到一個聯網通信工作組。
7. 根據權利要求6所述的應急無線指揮系統，其中，當所述系統交換機收到來自基站 控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，執行如下操作當檢驗確定主叫基站已經加入聯網通信工作組時，檢驗是否有通話啟動信號； 當檢驗確定具有通話啟動信號時，向聯網通信工作組的所有被叫基站廣播所述通話啟 動信號，使所述所有被叫基站發射機開始工作，同時將音頻信號廣播到所述所有被叫基站。
8. 根據權利要求7所述的應急無線指揮系統，其中，當所述系統交換機收到來自基站 控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，還執行如下操作檢驗所述通話啟動信號是否結束；當確定所述通話啟動信號已經結束時，向所述所有聯網基站廣播通話結束信號，使所 有聯網基站發射機關閉。
9. 根據權利要求7所述的應急無線指揮系統，其中，所有基站控制器向系統交換機注 冊，在此情況下，當所述系統交換機收到來自基站控制器的主叫基站的呼叫請求信號后，首 先執行對主叫基站認證的操作，然后再執行主叫基站是否加入聯網通信工作組檢驗的操 作。
10. —種應急無線指揮方法，包括以下步驟在處理緊急事件的地區設置多個用于轉發對講機的對講信號的基站； 通過多個基站控制器將多個對講機基站連接到一個可用的通信網絡上； 連接通信網絡的系統交換機將所有連接通信網絡的基站分配到一個聯網工作組，并且 把有關主叫基站呼叫請求的通話啟動信號廣播到所述聯網工作組的所有被叫基站，由此啟 動這些基站的發射機，并且同時向所有被叫基站廣播所述主叫基站發送的對講信號； 每個被叫基站的已經啟動的發射機向所屬對講機發射對講信號。
全文摘要
本發明公開了一種應急無線指揮系統，其中所有對講機基站分別經由一個基站控制器連接到通信網絡上，以便所有對講機基站聯網，當一臺對講機發起呼叫后，除了本地轉發臺轉發使本基站下的其他對講機接收到信號外，與轉發臺相連的基站控制器將信號通過互聯網接入到交換機，交換機將與該基站聯網的其他基站啟動并將信號發送到所有聯網基站下的對講機。本發明利用基站控制器使對講機基站與通信網絡連接，并通過系統交換機進行交換管理，從而使無線對講機和集群系統等無線專業設備可以通過互聯網互聯互通。
文檔編號H04W88/18GK101742737SQ20081017733
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月17日 優先權日2008年11月17日
發明者劉凱, 張寧, 張恒, 朱亮, 朱軍, 韓曉明 申請人:中國人民解放軍總參謀部通信網絡技術管理中心