有線/無線混合指揮調(diào)度通信系統(tǒng)的實現(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，故也稱無線調(diào)度通信。該系統(tǒng)應用于國民經(jīng)濟各部門，對國民經(jīng)濟的發(fā)展，社會的穩(wěn)定和人民生命財產(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上實現(xiàn)普通電話網(wǎng)絡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，將無線對講機網(wǎng)絡和有線通信網(wǎng)經(jīng)人工應答轉(zhuǎn)接方式可靠的的連成一體，完成無線對講機網(wǎng)絡之間及無線對講機網(wǎng)絡和有線通信網(wǎng)的通信，同時實現(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)絡結(jié)構如圖1所示。

從圖1可以看出，我們主要實現(xiàn)的是由數(shù)字程控交換機及所連接的有線電話、無繩電話構成的有線通信網(wǎng)和無線對講機網(wǎng)之間的互連。因此，我們在研究數(shù)字程控交換機的有線傳輸方式和無線對講機的無線通信方式的基礎上，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)接對講機的收發(fā)狀態(tài)。其中無線對講機網(wǎng)中的對講機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；雙工基地電臺為異頻雙工方式，收發(fā)頻率與手機異頻單工頻率互補。同時為了保證指揮調(diào)度通信工作準確進行，該子系統(tǒng)還同時完成以下功能：

* 對講機脫網(wǎng)對講

對講機采用同頻單工方式，可脫離雙工基地臺直接對講。通話距離2-3Km。

* 對講機入網(wǎng)通話

對講機采用異頻單工方式，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：對講機至基地臺3-5Km，對講機至對講機最大6-10Km。

* 對講機入網(wǎng)對講

對講機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

一部有線電話（或無繩電話）撥號呼叫對講機網(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，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以會議方式通話。通話完畢，有線方掛機，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。

* 對講機呼叫有線電話

一部對講機按著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，有線方摘機雙方通話，所有其他對講機可參與通話。通話完畢，有線方掛機，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)度員可設置多部有線電話、無繩電話及對講機（占用有線號碼，包括所有對講機）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。對講機應設置為雙向通話用戶。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）可對指令應答。

整個系統(tǒng)可以實現(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，同時通過數(shù)字程控交換機上的二線環(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行通信。

關鍵技術分析

對于有線/無線轉(zhuǎn)接器來說，進行可靠的語音存在檢測是實現(xiàn)對講機入有線通信網(wǎng)及不同對講機通話的基礎。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。改進后的一些方法，如過零率和自適應門限等，但是對于干擾強度大、類型復雜的無線信道或存在強干擾噪聲條件下的有線信道仍然難以適應。對于我們這里的語音存在檢測有自身的特點，首先，不能簡單地按照話音的有無控制轉(zhuǎn)接對講機的收發(fā)狀態(tài)，因為一般人說話的過程中難免會有停頓。其次，因為使用的環(huán)境并不能達到無噪的要求，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，即通過程控交換機的用戶線信令和對講機的DTMF信號。國家標準規(guī)定的程控交換機用戶線信令主要有鈴流、撥號音、忙音、回鈴音等。

如圖2所示。當固定電話撥打?qū)χv機的時候，有線/無線轉(zhuǎn)接器通過單片機在檢測到程控交換機振鈴電流（25Hz）信令三次后自動摘機，接收來自交換機的語音信號，同時通過單片機控制轉(zhuǎn)接對講機的收/發(fā)狀態(tài)。并在通話過程中，用固定電話的話音對對講機進行控制，有話音的情況下將轉(zhuǎn)接對講機置于發(fā)射狀態(tài)，無話音時置于接受狀態(tài)；固定電話掛機后，有線/無線轉(zhuǎn)接器接收來自交換機的忙音信令，自動掛機，并通過單片機控制PTT將對講機置于接收狀態(tài)。在對講機撥打固定電話時，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，從中提取目標電話的號碼，自動摘機，再生DTMF信號并發(fā)送到交換機，同時將轉(zhuǎn)接對講機置于發(fā)射狀態(tài)，以便及時向通話對講機反饋線路情況，如果目標電話忙，將忙音（450Hz+25Hz）發(fā)射到通話對講機，并在10秒鐘后自動掛機，將對講機切回到接收狀態(tài)，如果目標電話空閑則將回鈴音發(fā)往通話對講機，目標電話摘機后，信令檢測電路重新開始工作；“#61”為開發(fā)射機，進行無線對講機之間對講，“#60”為關閉基站發(fā)射機。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確性，在實踐過程中證明是切實可行的。