（通信与信息系统专业论文）摩托罗拉350mhz数字集群调度系统语音功能的研究与开发.pdfVIP

中文摘要 中文摘要 摘要： t e t r a 数字集群系统是第二代专业移动通信系统，具有兼容性好、开放性好、 频谱利用率高以及保密功能强等特点。t e t r a 数字集群系统应用于对指挥调度功 能要求较高的部门和企业，主要包括政府部f q ( 如军队、公安部门、国家安全部门 和紧急事件服务部门1 、铁路、水利、电力、民航等单位。 作为t e t r a 数字集群系统重要组成部分的调度系统可以协调不同政府部门 之间的协作，有效应对突发事件，确保整个城市的公共安全和公众服务。随着社 会经济的发展，政府部门、企事业单位对调度服务的需求愈加广泛和迫切，2 0 0 8 年的北京奥运会、2 0 1 0 年的上海世博会都对调度系统提出了很高的要求。语音功 能是t e t r a 数字集群调度系统最基本最重要的功能之一。 基于摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群系统开发的调度系统语音功能不仅可以使调 度员对单个用户和多个通话组发起呼叫，而且可以动态地组合通话组，使处于不 同通话组中的用户能够互相通话。当用户出现紧急情况时，调度台可以及时收到 无线台发出的关于紧急情况的提示，从而采取迅速而有效的措施处理紧急情况。 因此，调度系统语音功能可以使调度员对系统中的用户进行方便而快捷的指挥调 度。 本文首先综述了t e t r a 数字集群系统技术特点及其国内外的发展现状。然 后，详细介绍了摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群系统的应用程序接口和系统的语音功 能。调度系统语音功能的开发使用v i s u a ls t u d i o n e t 开发工具。基于摩托罗拉提 供的开发环境、调度台接口业务a p i 、资源配置a p i 以及调度台特性a p i ，采用 c + + 语言开发了调度系统个呼、组呼、多组呼叫、派接以及紧急呼叫等语音功能。 最后，使用仿真工具对各个功能进行了测试，测试结果能够满足设计需求。 关键词：t e t r a 数字集群系统；调度系统；语音功能 分类号：t n 9 2 9 5 2 北京交通大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t ：t e t r ad i g i t a lt r u n k e d s y s t e m ，w h i c hh a st h ec h a r a c t e r so fg o o d c o m p a t i b i l i t y , a g i l i t y , 丘e q u e n c yu t i l a n c ea n ds e c u r i t y , i st h e2 n dg e n e r a t i o np r o f e s s i o n a l m o b i l es y s t e m t e t r a d i g i t a lt r u n k e ds y s t e mi sa p p l i e di nd e p a r t m e n t sa n de n t e r p r i s e s w h i c hr e q u i r eh i g h q u a l i t yc o m m a n d i n ga n dd i s p a t c h ，m a i n l yi n c l u d i n gg o v e r n m e n t d e p a r t m e n t s ，r a i l w a y , i r r i g a t i o n ，e l e c t r i cp o w e r , c i v i la v i a t i o na n ds oo n t h ed i s p a t c h i n gs y s t e mc o u l dc o o p e r a t ed i f f e r e n tg o v e r n m e n td e p a r t m e n t s ，a n d d e a lw i t hu n e x p e c t e di n c i d e n t se f f e c t i v e l yt o g u a r a n t e ep u b l i cs e c u r i t ya n dp u b l i c s e r v i c e w i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m y , t h en e e do fd i s p a t c h i n gs e r v i c ei n g o v e r n m e n td e p a r t m e n t sa n de n t e r p r i s e si sm o r ea n dm o r ee x t e n s i v ea n du r g e n t b o t h 2 0 0 8b e i j i n go l y m p i cg a m e sa n d2 010s h a n g h a iw o r l de x p op u tf o r w a r dh i g h r e q u i r e m e n t so fd i s p a t c h i n gs y s t e m t h ev o i c ef u n c t i o ni so n eo ft h em o s tb a s i ca n d i m p o r t a n tp a r t si nt h et e t r ad i g i t a lt r u n k e dd i s p a t c h i n gs y s t e m t h ev o i c ef u n c t i o no fd i s p a t c h i n gs y s t e m ，w h i c hi s d e v e l o p e db a s e do nt h e m o t o r o l a35 0 m h z d i g i t a lt r u n k e ds y s t e m ，c a nn o to n l ye a b l ead i s p a t c h e rt oi n i t i a t e c a l l st oas u b s c r i b e ro rm a n yt a l k g r o u p s ，b u ta l s of o r mt a l k g r o u p sd e n a m i c a l l yt om a k e s u b s c r i b e r si nd i f f e r e n tt a l k g r o u p sc o m m u n i c a t e w h e ns u b s c r i b e r sh a v ee m e r g e n c y , t h e d i s p a t c h e rc a nr e c e i v ee m e r g e n c yi n d i c a t i o ns e n tb yt h er a d i oa n dt a k eq u i c ka n d e f f e c t i v em e a s u r e st od e a lw i t ht h ee m e r g e n c ys o ，t h ev o i c ef u n c t i o no fd i s p a t c h i n g s y s t e me n a b l e sad i s p a t c h e rt op e r f o r mc o n v e n i e n ta n dq u i c kc o m m a n d i n ga n dd i s p a t c h t h et h e s i sf i r s t l ys u m m a r i z e st h e t e c h n o l o g yc h a r a c t e r i s t i c so ft e t r ad i g i t a l t r u n k e ds y s t e ma n di t sd e v e l o p i n gs i t u a t i o na th o m ea n da b r o a d t h e n ，t h et h e s i s i n t r o d u c e st h ea p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c eo fm o t o r o l a3 5 0 m h zd i i g i t a lt r u n k e d s y s t e ma n dt h ev o i c ef u n c t i o no fs y s t e mi nd e t a i l t h ev o i c ef u n c t i o no fd i s p a t c h i n g s y s t e mi sd e v e l o p e db yt h et o o lo fv c + + n e t b a s e do nt h ed e v e l o p m e n te n t i r o n m e n t p r o v i d e db ym o t o r o l a ，c o n s o l ed i s p a t c hi n t e r f a c es e r v i c e sa p i ，r e s o u r c ec o n f i g u r a t i o n a p ia n dc o n s o l ef e a t u r e sa p i ，t h ed e v e l o p m e n to fv o i c ef u n c t i o n ，i n c l u d i n g p r i v a t ec a l l ， g r o u pc a l l ，m u l t i g r o u pc a l l ，e m e r g e n c yc a l la n dp a t c h ，i si m p l e m e n t e db yc + + l a n g u a g e i nt h ee n d ，e v e r yv o i c ef u n c t i o ni st e s t e db yt h et o o l sp r o v i d e db ym o t o r o l a , a n dt h er e s u l tc a nm e e tt h ed e s i g nr e q u i r e m e n t k e y w o r d s ：t e t r a d i g i t a lt r u n k e ds y s t e m ；d i s p a t c h i n gs y s t e m ；v o i c ef u n c t i o n c l a s s n 0 ：t n 9 2 9 5 2 图 图1 1 图2 1 图3 1 图4 1 图5 1 图5 2 图5 3 图5 4 图5 5 图5 6 图6 1 图6 2 图6 3 图6 4 图6 5 图6 6 图6 7 图6 8 图6 9 图6 1 0 图6 1 l 图6 1 2 图6 1 3 图6 1 4 图6 1 5 图6 1 6 图6 1 7 图6 1 8 图6 1 9 图 t e t r a 数字集群移动通信系统接口一2 摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群系统应用程序接口8 m o t o r o l am c c 7 5 0 0 调度台硬件结构1 5 调度台软件架构19 程序初始化流程一3 7 个呼流程3 9 组呼流程4 1 多组呼叫流程4 2 派接呼叫流程4 4 紧急呼叫流程图4 6 m s g s i m 主窗口4 9 m s g s i m 发送消息窗口5 0 n m s i m 的主窗口5 1 调度台用户权限配置窗口5 2 调度台用户配置窗口5 3 n m s i m 已配置的通话组5 4 通话组配置窗口5 4 调度台通话组性能配置窗口5 5 程序主界面5 6 客户端注册消息框5 7 客户端激活消息框5 7 用户鉴权对话框5 7 用户鉴权消息框5 8 资源分配对话框5 8 资源分配后的主界面5 9 m s g s i m 发送的个呼请求消息一6 0 个呼请求对话框6 0 个呼消息框。6 1 发起个呼对话框6 1 北京交通大学硕士学位论文 图6 2 0 图6 2 1 图6 2 2 图6 2 3 图6 2 4 图6 2 5 图6 2 6 图6 2 7 图6 2 8 图6 2 9 图6 3 0 图6 3 1 图6 3 2 图6 3 3 图6 3 4 图6 3 5 图6 3 6 图6 3 7 已分配的通话组6 2 发起组呼窗口6 2 发起组呼消息框。6 2 结束组呼消息框6 2 监视某个无线电台讲话情况。6 3 多组呼叫对话框6 3 通话组成功加入多选组消息框6 3 从多选组中删除通话组消息框6 3 多组呼叫消息框6 4 派接呼叫对话框6 4 通话组成功加入派接组消息框6 4 从派接组中删除通话组消息框6 4 派接呼叫消息框6 5 发送紧急告警消息6 5 收到紧急呼叫对话框6 6 接听紧急呼叫消息框6 6 发起紧急呼叫对话框6 6 紧急呼叫消息框一6 6 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：瓣另 签字日期：撕多年6 月f 1 日 导师虢小听 签字同期：。跏年多月f i 同 独创性声明 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：彦廷弗另 签字日期：劢p 罗年钿 f 同 致谢 本论文的工作是在我的导师孙昕副教授的悉心指导下完成的，孙昕副教授严 谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来 孙昕老师对我的关心和指导。 孙昕副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给 予了我很大的关心和帮助，在此向孙老师表示衷心的谢意。 孙听副教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷 心的感谢。 在实验室工作、学习和生活中，黄清老师也给予了我很大的关心和帮助，在 此也向黄清老师表示衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，郑言、卢瑞锋、李洪涛等同学对我论文中的 语音功能研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 最后还要感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学 、i k 序 序 随着我国经济的发展，t e t r a 数字集群系统在我国的应用越来越广泛，需求 不断加大，具有广阔的市场前景。调度系统是t e t r a 数字集群系统的重要组成部 分，不仅可以提供语音和数据等功能，而且还可以使调度员对系统中的各用户进 行指挥调度。目前，我国所使用的摩托罗拉3 5 0 m h z 调度台还依赖于国外进口， 不但价格昂贵，而且不符合本国的操作习惯。因此，开发我国自主知识产权的摩 托罗拉3 5 0 m h z 调度台具有重要意义。 本文研究与开发的摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群系统语音功能是数字集群调度 系统中的重要功能。采用摩托罗拉提供的开发环境，开发符合我国国情且功能强 大的数字集群调度台。所开发的调度台可以降低成本，方便调度员使用，在公安 等特种行业的指挥调度方面能够发挥重要作用。 引言 1 1概述 1引言 集群通信系统诞生于2 0 世纪7 0 年代，是一种共享资源、分担费用、共用信 道设备及服务的多用途、高效能的无线通信系统。集群通信通过中央集中控制管 理系统信道，以动态方式迅速把空闲信道分给需要发起呼叫的用户，以实现用少 量信道为大量用户提供通信服务的目的，可以缓解频率资源紧缺的状况。集群通 信是处理紧急或突发事件的最有效的调度指挥通信工具，适用于些对于指挥、 调度功能有较高要求的公安、水利、交通、司法、民航、铁路等部门。 集群通信系统有模拟和数字之分，目前，由于数字通信的迅速发展，模拟集 群通信系统显示出了频带利用率低、不能提供高速率数据服务、保密性差、移动 设备成本高、网管控制存在一定的问题等诸多缺点，已经不能满足信息时代人们 对通信的需求，所以模拟集群通信系统正逐渐被数字集群移动通信系统所取代。 数字集群通信系统利用了当今先进的数字通信技术。它采用数字信令方式、 语音数字编码技术，使得网络内传输的全部是数字信号，从而实现了系统的接续 速度快、可靠性高。调度功能强是数字集群通信系统突出的优点，它除了具有无 线通信的语音功能外，还具有一些更适合指挥调度网的功能，如紧急呼叫、动态 呼叫限时、动态重组等等。由于其所拥有的诸多优点，使它在专用指挥调度通信 领域一直扮演着十分重要的角色。目前国际上主要的数字集群通信系统标准主要 有：欧洲电信标准协会( e t s i ) 推荐的陆地集群无线电t e t r a 、m o t o r o l a 的 i d e n 和以色列的f h m a 。在这些系统标准中，t e t r a 数字集群系统以其完善的 公开信令和标准将会成为最受欢迎的数字集群系统【l 】【2 1 。 1 2t e t r a 数字集群通信系统 t e t r a ( t e r r e s t r i a lt r u n k e dr a d i o ，陆地集群无线通信) 数字集群标准是欧洲 电信标准协会( e t s i ) 下的r e s 0 6 分会制定的一套开放的数字集群无线通信系统 标准，旨在满足集群用户在不断发展环境中的多种需求。t e t r a 系统可提供集群、 非集群以及具有话音、电路数据、短数据信息、分组数据业务、直接模式( 移动 台对移动台) 的通信，并支持多种附加业务。t e t r a 数字集群系统是一种非常灵 活的数字集群标准，它的主要优点是兼容性好、开放性好、频谱利用率高、保密 北京交通大学硕士学位论文 功能强，是目前国际上制定得最周密、开放性好、技术最先进、参与生产厂商最 多的数字集群标准【3 】【4 】。 在数字集群移动通信系统体制中，t e t r a 数字集群移动通信系统的网络结构 在容量上有较大灵活性，适用于小、中、大容量系统。t e t r a 大量借鉴了g s m 概念，基于时分多址( t d m a ) 方式，采用与g s m 类似的逻辑信道，载波j 特宽2 5 k h z ， 分4 个时隙，工作频段为4 0 0 m h z 和8 0 0 m h z 。它采用较先进的a c e l p ( 改进型 码激励线性预测) 话音编码和n 4 d q p s k 数字调制技术，支持蜂窝式连续覆盖。 t e t r a 数字集群移动通信系统网络结构有两类：一类为单交换中心数字集群 移动通信系统；另一类为多交换中心数字集群移动通信系统。 单交换中心数字集群移动通信系统由网络基础设施、移动台和有线台组成。 有线台和移动台是用户使用的设备。有线台是与网络基础设施有线连接的设备。 移动台按业务可分为话音终端和数据终端两类，话音终端是由移动终端单元和终 端设备单元组成，提供用户终端业务和承载业务；数据终端仅包含移动终端单元， 提供数据承载业务。移动台按工作方式可分为集群移动台和双模移动台两类。集 群移动台是指只能工作于集群方式的移动台；双模移动台是指既能工作于集群方 式、又能工作于直通方式的移动台，其中可以同时监视集群和直通方式的移动台 又称为双监视移动台。 对于基站较少的本地网络，可以由一个交换控制中心进行集中交换。对于基 站数量较多、覆盖范围较广、业务较大的区域网络，也可以采用多个交换控制中 心进行分散交换。各交换控制中心的连接采用灵活的配置连接方案，例如：树型、 星型、网型以及环型连接。 t e t r a 数字集群移动通信系统规定了6 个标准接口，如图1 1 所示。 ( 1 ) 空中接口 图西p 悃 图1 1t e t r a 数字集群移动通信系统接口 f i g u r e1 1 i n t e r f a c e so f t e t r ad i g i t a lm m k e dr a d i os y s t e m 2 引言 空中接口分为两种类型：集群方式空中接口和直通方式空中接口。 集群方式空中接口 该接口是移动台与基站之间的空中接口。经此接口可在网络基础设施的控 制下实现移动台与移动台之间、移动台与p s t n 、i s d n 、p d n 和p n t 用 户之间的通信。 直通方式空中接口 该接口是移动台与移动台之间的空中接口。经此接口使移动台之间能不经 网络基础设施而直接进行通信。 ( 2 ) 数字集群系统间的接口 该接口用来实现不同生产厂商的系统交换机互连。 ( 3 ) 终端设备接口 该接口用来实现移动台与外部终端设备( 例如：计算机) 之间的连接。 ( 4 ) 与其它公网和专网的接口 该接口用来实现与p s t n 、i s d n 、p d n 和p t n 等的连接。 ( 5 ) 网管接口 该接口用来实现与网管设备的连接。 ( 6 ) 有线台接口 该接口用来实现与本地有线用户台的连接。 通过上述接口，t e t r a 数字集群系统可以提供以下业务。 语音业务 个呼 无线用户单个呼叫无线用户的功能。 组呼 无线用户可同时呼叫同一组内的多个用户。 广播呼叫 网内有权无线用户可向系统中所有用户进行单向广播呼叫。 数据业务 t e t r a 数字集群系统最高可传输2 8 8 k h z 的数据，可以电路交换、x 2 5 分组 交换、i p 分组交换方式传输数据。 补充业务 t e t r a 数字集群系统提供下列两类补充业务： 专用移动无线电类补充业务 专业移动无线电类补充业务主要包括接入优先，抢占优先，优先呼叫；内 部呼叫，控制转移，迟后进入；由调度员授权的呼叫，环境监听，慎密监 3 北京交通大学硕士学位论文 听；地区选择；短号码寻址；通话方识别；动态重组等。 电话类补充业务 专业移动无线电类补充业务主要包括列表搜寻呼叫；呼叫转移；呼叫禁止； 呼叫报告；呼叫等待；呼叫被连接线路身份表示；呼n q 被连接线路识别 限制。 移动台的直通功能 普通直通功能 移动台能在脱离系统时相互间直接对通。 双监直通功能 当移动台在系统覆盖范围内时，既可以和移动台直通，同时可以监视系统 发来的信息。 网关直通功能 移动台既可以作为转信台对两个脱网移动台起到中继作用，同时可以将脱 网的移动台转信入网，起到直通网关的作用。 t e t r a 数字集群系统能够在同一技术平台上提供指挥调度、数据传输和电话 服务，它不仅提供多群组的调度功能，而且还可以提供短数据信息服务、分组数 据服务以及数字化的全双工移动电话服务。t e t r a 数字集群系统还支持功能强大 的移动台脱网直通( d m o ) 方式，可实现鉴权、空中接口加密和端对端加密。t e t r a 数字集群系统同时还具有虚拟专网功能，可以使一个物理网络为互不相关的多个 组织机构服务。t e t r a 数字集群系统具有丰富的业务种类、更高的频率利用率、 高通信质量、灵活的组网方式，许多新的应用( 如车辆定位、图像传输、移动互 联网、数据库查询等) 都已在t e t r a 中得到实现【5 1 。 1 3国内外t e t r a 数字集群系统的发展 目前，国外在数字集群通信系统的建设和应用方面已经很成熟。国外t e t r a 数字集群系统设备研制公司主要有：e a d s 、马克尼、摩托罗拉、r & s b i c k 、n i r o s 、 t e l e t r o n i c 、r o h i l l 、t h a l e s - - i s r 等公司；终端设备研制公司主要有：e a d s 、马克 尼、摩托罗拉、d e t e w e 、n i r o s 、t e l e t r o n i c 、s e p u r a 等公司。这些知名的国外大 型公司已经开发出了多种型号的数字集群全套系统，而我国在数字集群系统的研 制方面还刚刚起步。国外各大厂商研制出的t e t r a 数字集群系统，除了具有传统 专业移动通信网上的组呼、广播呼叫、紧急呼叫、强拆强插、优先呼叫和动态重 组等调度指挥功能外，还具有数据传输功制6 】【7 】。在t e t r a 数字集群系统上已经 开发了基于电路方式的数据传输功能，无保护传输速率为7 2 k b i v s ，低保护传输速 4 引言 率为4 8 k b i t s ，高保护传输速率为2 4 k b i t s 。同时还开发了四个时隙同时传输的数 据传输业务，可以实时地传输动态图像。国外各大厂商还在t c p i p 协议的基础上 开发数据传输业务，例如：无线应用协议( w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l ：w a p ) 应用、企业内部网应用、电子邮件、数据库查询、遥测、监视、自动车辆定位、 导航以及文件传递等业务0 1 。 数字集群在中国有巨大的市场，然而目前国内所使用的t e t r a 数字集群系统 设备均为国外生产，且价格昂贵，超出了一般用户可承受的能力，这样就无形地 阻止了国内对集群产品的使用。国外的厂商为保护自己的利益，在与囤内厂商进 行合作时，大多以二进制目标码的形式提供t e t r a 数字集群系统空中接口协议栈 软件，很少提供源代码，s w m i 侧的协议栈软件更是严格保密。这不但影响到国家 的经济利益，对国家安全更是添加隐患。目前，我国哈工大通信所完成了t e t r a 数字集群系统总体方案的设计，进行了简易系统与国外移动台的联调测试；深圳 好易通公司也正在研发t e t r a 数字集群系统终端设备，然而与国外先进水平还存 在很大的差距。因此，研制具有自主知识产权的数字集群系统具有重要的意义。 1 4 论文的选题意义及主要工作 3 5 0 m h z 频段是我国公安部门专用的频段，目前，摩托罗拉已经率先推出了完 整的3 5 0 m h zt e t r a 数字集群系统和设备。然而，国外的调度系统存在着许多不 符合中国的国情的地方，例如：价格昂贵、不符合用户操作习惯等。因此，本选 题具有很强的实用性，同时填补国内在这一领域的空白。 本文主要讨论摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群调度系统语音功能的设计和开发过 程，为今后调度系统的开发提供了依据。 第一章综述了t e t r a 数字集群系统及其特点。第二章详细分析了摩托罗拉数 字集群系统的结构和系统的应用程序接口；第三章阐述了调度系统的硬件结构； 第四章论述了调度台的软件架构；第五章论述了调度系统语音功能的设计与开发 过程；第六章分析了语音功能的测试方法，过程以及结果。第七章对全文进行了 总结。 5 摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群通信系统 2 1概述 2 摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群通信系统 d i m e u a i p 系统是摩托罗拉推出的采用代表数字集群通信系统发展方向的m 技 术的t e t r a 系统。d i m e t r a i p 系统采用i p 核心交换平台，使得不同业务类型( 语音， 数据，控制) 可以采用统一的核心网络的交换控制过程，各无线基站的各种业务 通过i p 数据包的方式传送到核心网络并进行i p 路由交换。 摩托罗拉3 5 0 m h zt e t r a 数字集群系统基于d i m e t r a i p 系统，相对于 d i m e t r a - i p 系统，它采用了摩托罗拉新一代m t s 4 基站和可扩展型d i m e t r ai p 交换 机。m t s 4 基站采用集成化设计，并具备最优性能。m t s 4 接收机的高灵敏度使无线 覆盖得到加强，明显扩大了基站的覆盖范围。可扩展型d i m e t r ai p 交换机支持多种 a p i ( 应用程序接口) ，用户可以自行增加功能，与其他网络和业务实现无缝连接。 摩托罗拉3 5 0 m h zt e t r a 数字集群系统可以和现有的3 5 0 m h z 模拟集群系统 进行互联互通，从而做到在不影响现有3 5 0 m h z 模拟集群用户操作运行的情况下， 平滑升级到t e t r a 数字集群。这不仅满足了公安部f - j x 寸调度指挥系统应用方面的 严格需求，并为维护公共安全提供了坚实的通信保障f iz z 。 2 2 系统应用程序接口 图2 1 示出了摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群系统应用程序接口。应用程序接口包括 控制接口、数据接口、调度台接口以及电话互联网关。 7 北京交通大学硕士学位论文 图2 1 摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群系统应用程序接口 f i g u r e2 1a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c eo fm o t o r o l a3 5 0 m h z d i g i t a lt r u n k e dd i s p a t c h i n gs y s t e m 2 2 1控制接口 ( 1 ) 空中业务信息接入( a t i a ) a t 队为d i m e t r a - i p 系统提供空中业务信息的接入点。当一个重要呼叫( 例如： p t ti d 和站点加入呼叫) 发生时，a t i a 快速发出呼叫信息。同样地，非呼叫激活 事件( 例如：用户拒绝、附属以及无线命令) 也通过这个接口发出。 有关空中业务信息应用的一个实例是产生计费开始时刻和语音计费信息，来 对不同用户组进行计费。用户还可以向第三方语音计费者提供这些信息来进行自 动计费业务。 a t 认不提供关于短数据和分组数据的业务信息【1 3 】【1 4 】。 ( 2 ) 计算机辅助调度接口( c a d i ) 计算机辅助调度接口提供了访问无线业务信息和一些控制函数的功能。 无线业务信息包括p 1 t ri d 、紧急i d 、由用户发出的状态消息、区域控制状态、 呼叫事件、附属事件、去附属事件以及各种无线确认。 对于每个区域的一台c a d 主机来说，c a d ia p i 在上行到区域控制器和从区域 控制器下行的双向均支持业务信息。 8 摩托罗拉3 5 0 m h 2 数字集群通信系统 数据可以被通话组和事件类型( 例如：p t t 和附属) 过滤，然后再发送到用户 的c a d 主机。 c a d 主机必须能够在线处理c a d i 的实时信息，因为没有对这些数据的缓存区 i s l o ( 3 ) 多计算机辅助调度接口( m u l t i c a d i ) m u l t i c a d i 与c a d i 类似，但还提供了附加的功能。如果这个接口不支持2 5 个 用户主机，那么在d i m e t r a - i p 系统中，m u l t i c a d i 将作为单个的c a d i 客户端与一个 c a d i 服务器相连。附加的功能主要是接入a i s ( 别名综合解决方案) ，从而实现 对别名信息和i s s i ( 个人短用户身份码) 的过滤功能。 ( 4 ) 用户配置子系统( u c s ) 用户配置子系统a p i 可以使u c s 客户端访问u c s 的配置数据。a p l 支持大多数 用户数据类型( 例如：无线电台、无线电台用户以及通话组) 和一些基础设施数 据类型( 例如：本地区域地图和呼叫路由) 。a p i 允许读取、插入新数据和更改、 删除旧数据【憾l 。 2 2 2 数据接口 ( 1 ) 短数据传输业务( s d t s ) d i m e t r a 基础设施通过连接到短数据路由器的接口来接入短数据传输业务，此 接口基于t c p i p 协议。 短数据消息可以在主机上的短数据程序之间发送，这些主机通过用户或v p n 连接至l j d i m e t r a - i p 系统。 短数据消息最多可以容纳1 4 0 个字符，通过t e t r a 主控制信道、分组数据信道 发送，或者在使用随路控制信道的语音信道空闲时，在语音信道中发送。这意味 着短数据消息可以和语音、分组数据同时发送而不影响通话。因此，d i m e t r a i p 系 统支持并发的语音和短数据操作。 ( 2 ) 短数据计费 短数据计费系统产生计费信息，并将它作为文件保存在硬盘上。计费文件以 固定的形式提供了结构化的计费信息。 短数据计费系统实现了对d i m e t r a - i p 系统中短数据业务的计费。这些业务包括 在空中接口和核心网络中传送的信息，例如：在移动台移动台、移动台主机、主 机。移动台以及主机主机之间的传输，这些移动台和主机事先都已在短数据计费系 统中进行了注册f 1 7 瑚。 ( 3 ) 分组数据网关业务 9 北京交通大学硕士学位论文 d i m e 仃a 分组数据业务遵循i p 协议尽力传送数据的原则。如果数据包由于某种 原因无法被收到，它将被丢弃。系统支持i c m p 协议，因此任何没有传送到目的端 的数据都会报告给数据源。 主机连接到用户或者l a n 接入点，它不必担心发出的数据报传送到哪里。例 如：分配给用户一个i p 地址，因此某个用户可以收到系统中的任何地点对它的i p 地址发送的数据，而不管用户当前所处的位置【1 9 】。 ( 4 ) 分组数据计费 分组数据计费业务是d i m e t r a i p 系统的特性，它提供给用户关于分组数据业务 使用情况的原始数据，这些数据来自g g s n 产生的呼叫详细记录。 2 2 3调度台 m c c 7 5 0 0e l i t e 为摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群系统中的调度台。m c c 7 5 0 0 应用 程序接口允许创建程序，程序可以使用摩托罗拉m c c 7 5 0 0 调度系统的所有功能。 摩托罗拉已经使用这些a p i 开发了m c c 7 5 0 0 调度程序。 m c c 7 5 0 0e l i t e 调度台包含以下三类a p i ： 调度台特性a p i 调度台接口业务a p i 资源配置a p i 软件开发者可以使用这些a p i 来为调度系统提供附加的功能，或者提供一个到 e l i t e 应用程序的可选的调度用户接口。 软件开发包( s d k ) 包含了源代码、动态链接文件、库文件以及a p i 文档。s d k 描述了如何定制调度系统和开发与m c c 7 5 0 0 相互通信的调度台。 m c c 7 5 0 0 调度系统包括装有g p i o m 卡的p c ，g p i o m 卡可以将在调度台接 收的声音和从调度台发出的声音进行数模和模数转换。 2 2 4 电话互联网关 m o t o r o l ad i m e 仃a i p 系统通过电话互联网关连接到外部电话网。每个区域提供 多达4 个e 1 的电话连接容量。d i m e 打a - l p 系统为呼叫信令提供了e t s i 一致性的q s i g 协议。 呼叫路由设备可以使呼叫到达一个指定用户的p a b x ( 专用自动交换分机) 或 p s t n 。这个电话路由设备使用标准的p a b x ，它在m o t o r o l a 公司的术语叫做e t g ( 增 强型电话网关) 。 i o 摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群通信系统 2 3 系统功能 2 3 1 初始化 ( 1 ) 注册 调度台客户端如果想访问m c c 7 5 0 0 系统的实时功能，那么必须作为系统用户 进行注册。 注册可以使调度台客户端进行以下操作： 调用a p i 来监控调度台和通信系统的实时性( 例如：发起无线传输) 。 接收a p i 消息，这个消息指示了调度台和无线系统的状态变化( 例如：接 收无线呼叫) 。 调度台客户端的注册是通过在c d i ( 调度台接口) 中定义的a p i 函数来完成 的。作为注册过程的一部分，调度台客户端必须选择一种方法来接收发往它的a p i 消息。 ( 2 ) 用户激活 m c c 7 5 0 0 系统由很多相互关联的软件进程或客户端共同工作。许多客户端依 赖于其它客户端提供的服务。这就需要c d i 提供一种机制来有序地激活或去激活 客户端，这种激活顺序取决于客户端之间的依赖关系。为了在c d i 多任务环境中 进行操作，每个客户端需要通过客户激活特性来激活或去激活。 ( 3 ) 鉴权 在调度台可以进行调度服务之前，调度员必须以有效的登陆凭证进行登陆。 a p i 函数m c d i r e q u e s t a u t h e n t i c a t i o n 允许对调度员的登陆信息进行鉴权。鉴权特性 不但提供了必要的函数来允许调度台客户端请求对调度员进行鉴权，而且提供了 报告这种请求结果的消息。直到调度员通过鉴权，才可以访问调度台的配置信息、 无线资源和性能以及对外操作的别名。 登陆凭证( 用户i d 和密码) 由网络管理子系统定义和维护，它与调度员的 w i n d o w s 登陆凭证相独立。 ( 4 ) 分配资源 资源分配不但可以使调度台选择哪些资源在用户界面上可用，而且可以监控 这些资源。 资源由u r i d ( 统一资源标识符) 标识。资源可以是通话组和常规的基站。u r i d 在通信系统中是唯一的，并与所标识的资源绑定。 北京交通大学硕士学位论文 2 3 2 个呼 个呼允许调度员与无线用户或其他调度员之间进行通话。 个呼的功能类似于电话操作，个呼在目标处振铃直到被“应答。呼叫单元直 到应答了个呼请求才能进行语音传输。 用户不能对没有个呼属性或中断优先级个呼属性的资源发起个呼。 如果参与呼叫的无线电台变为无效，那么激活的个呼就会结束。个呼也可以 由于其他原因结束。在特定情况下，指示呼叫结束原因的消息，伴随着个呼已结 束的状态消息，被发送给用户。 中断优先级个呼( 还被称作调度员中断或抢占优先级个呼) 是高优先级个呼， 它可以从现存的呼叫中移除目标用户单元，并且强迫它进入个呼。 2 3 3 组呼 组呼是指调度员与一个通话组成员之间的相互通信，组内成员都可以接收到 该组的通信。组呼的具体功能如下： 调度员对单个通话组的呼叫； 通话组i d 和所属组织等信息的显示； 组成员的回呼； 当前讲话组员i d 和所属组织等信息的显示； 通话记录显示( 包括通话组员的i d 、通话开始时间、通话结束时间等) 。 2 3 4 多组呼叫 调度员可以同时和几个通话组进行通话，调度员能够同时收听到多个组中的 无线用户的话音，但不同组成员之间不能相互通信。 2 3 5 派接 调度员将多个通话组合并成一个通话组，调度员能够与合并后的通话组成员 相互通信。派接功能与多组呼叫功能不同，多组呼叫功能只能实现调度员与多个 通话组的成员相互通信，但各个通话组之间相互独立，不同通话组的用户之间不 能互相通信；而派接功能不仅可以实现调度员与多个通话组的所有成员相互通信， 而且可以实现不同通话组的用户之间相互通信，即任意一个用户( 不管该用户属 1 2 摩托罗拉3 5 0 m h z 数字集群通信系统 于哪个通话组) 都可以与当前派接组成员进行相互通信。 2 3 6 紧急呼叫 紧急告警是一个调度台特性，提示调度台有紧急情况发生