地鐵無(wú)線通信調(diào)度系統(tǒng)的研究

李軒　王啟峰

摘 要：地鐵的無(wú)線通信調(diào)度系統(tǒng)不僅對(duì)整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)性能的好壞、價(jià)格的高低起著決定性的作用，而且對(duì)是否能滿足地鐵后期工程帶來(lái)的通信系統(tǒng)擴(kuò)容要求具有極大的影響。因此慎重設(shè)計(jì)和優(yōu)選系統(tǒng)方案，妥善處理好當(dāng)前建設(shè)和今后發(fā)展的關(guān)系，具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：地鐵無(wú)線通信調(diào)度系統(tǒng)；終端業(yè)務(wù)模塊

一、地鐵無(wú)線通信調(diào)度系統(tǒng)的需求

（一）功能性需求

組呼：調(diào)度用戶可以對(duì)各組內(nèi)的所有用戶發(fā)起呼叫，組內(nèi)的用戶可以是車載臺(tái)、固定臺(tái)、手持臺(tái)，也可以接收某個(gè)組發(fā)起的呼叫；個(gè)呼功能：調(diào)度用戶可對(duì)單個(gè)移動(dòng)用戶發(fā)起呼叫，也可以接收單個(gè)移動(dòng)用戶發(fā)起的呼叫；發(fā)送和接收短數(shù)據(jù)消息；利用車次、車組號(hào)進(jìn)行呼叫；動(dòng)態(tài)查詢、添加和刪除某組的成員）移動(dòng)臺(tái)呼叫轉(zhuǎn)移；系統(tǒng)的降級(jí)模式。

（二）非功能性需求

具有方便、簡(jiǎn)潔的界面，操作簡(jiǎn)單；具有極高的穩(wěn)定性、安全性和可靠性；具有可擴(kuò)展性；能夠同時(shí)處理大量的通信信息；系統(tǒng)良好的兼容性。

二、地鐵無(wú)線通信調(diào)度系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)

TETRA陸地?zé)o線集群系統(tǒng)采用TDMA制度，是一個(gè)空中接口信令開(kāi)放的系統(tǒng)。它采用先進(jìn)的ACELP話音編碼方式和DQPSK的數(shù)字調(diào)制技術(shù)。TETRA硬件主要由數(shù)字交換機(jī)DXTip、基站TBS、手持電臺(tái)（型號(hào)：THR880i LightRC8）、車載電臺(tái)（主機(jī)型號(hào)：TMR880）、固定電臺(tái)（主機(jī)型號(hào)：TMR880）、TCS（TETRA連接服務(wù)器）等。

本調(diào)度系統(tǒng)基于TEREA系統(tǒng)開(kāi)發(fā)并分為五個(gè)模塊：用戶終端模塊，承載業(yè)務(wù)模塊，特色業(yè)務(wù)模塊，輔助業(yè)務(wù)模塊和降級(jí)模式模塊。系統(tǒng)具有用戶終端業(yè)務(wù)模塊（組呼功能和個(gè)呼功能）；承載業(yè)務(wù)模塊（發(fā)送和接收短數(shù)據(jù)功能）；特色業(yè)務(wù)模塊（利用車次、車組號(hào)進(jìn)行呼叫、動(dòng)態(tài)查詢、添加和刪除某組成員）；輔助業(yè)務(wù)模塊（移動(dòng)臺(tái)呼叫轉(zhuǎn)移）；降級(jí)模式模塊。

三、地鐵無(wú)線通信調(diào)度系統(tǒng)用戶終端業(yè)務(wù)模塊的實(shí)現(xiàn)

用戶終端業(yè)務(wù)模塊主要分為組呼和個(gè)呼功能。

（一）組呼的功能實(shí)現(xiàn)

呼出和呼入時(shí)客戶端與TCS API之間的流程圖如下圖3.1：

發(fā)送呼叫：當(dāng)TCS客戶端發(fā)出呼叫，會(huì)調(diào)用Setup方法來(lái)建立通話的連接。但是如果在系統(tǒng)暫時(shí)缺乏資源時(shí)，通話不會(huì)馬上被聯(lián)系上，會(huì)處于排隊(duì)的狀態(tài)，此時(shí)調(diào)用Queuing方法，直到系統(tǒng)有資源的時(shí)候，通話才能進(jìn)行，此時(shí)調(diào)用Connected方法。

接收呼叫：當(dāng)TCS客戶端接收關(guān)于呼入的指示時(shí)（Incoming方法的返回值是零），如果這時(shí)系統(tǒng)暫時(shí)缺乏資源，通話不會(huì)馬上被聯(lián)系上，會(huì)處于排隊(duì)的狀態(tài)直到系統(tǒng)有資源。

當(dāng)TCS客戶端發(fā)出呼叫前，首先進(jìn)行登錄，如果輸入的用戶名、密碼和SSI和數(shù)據(jù)庫(kù)中的相符，然后系統(tǒng)查看數(shù)據(jù)庫(kù)中該用戶的權(quán)限，如果擁有發(fā)送組呼的權(quán)限，用戶才能進(jìn)行發(fā)送，否則沒(méi)有權(quán)利進(jìn)行組呼。然后輸入組的ID或別號(hào)，按下組呼的按鈕，如果對(duì)方?jīng)]有及時(shí)的接聽(tīng)，對(duì)方的振鈴會(huì)一直響，直到TCS客戶端停止呼叫。通話組呼叫是集群調(diào)度系統(tǒng)的主要通信方式，是半雙工通話，具有占用無(wú)線資源少，通信效率高，一呼百應(yīng)的特點(diǎn)。在系統(tǒng)中，一個(gè)通話組的成員數(shù)量不限。而網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)交換機(jī)可支持多達(dá)10000個(gè)組。相應(yīng)的，TETRA終端THR880i LightRC8和TMR880都可被編程1300個(gè)通話組。

一個(gè)通話組的基本信息包括：TETRA地址（TETRA通話組標(biāo)示號(hào)）、組的名稱（助記符）、組成員（無(wú)線終端用戶及調(diào)度臺(tái)）。

1. TETRA通話組標(biāo)示號(hào)GTSI

每個(gè)通話組擁有一個(gè)唯一性的GTSI標(biāo)示號(hào)。它包括三部分：國(guó)家碼MCC （Mobile Country Code）：定義所屬的國(guó)家。網(wǎng)絡(luò)碼MNC（Mobile Network Code）：定義該國(guó)家內(nèi)該TETRA網(wǎng)絡(luò)擁有的唯一性的網(wǎng)絡(luò)表示。

通話組短標(biāo)示號(hào)GSSI：在一個(gè)TETRA網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)通話組擁有一個(gè)唯一性的GSSI標(biāo)示號(hào)。在網(wǎng)絡(luò)中是通過(guò)不同的GSSI標(biāo)示號(hào)來(lái)區(qū)分不同的通話組的。

2.助記符（Mnemonic）

這是每個(gè)通話組在GTSI標(biāo)示號(hào)外的一個(gè)別名。它可以是中文或英文的（不超過(guò)15個(gè)英文字符長(zhǎng)度）。助記符將有利于管理員和調(diào)度員在用戶管理界面上或通信調(diào)度界面對(duì)通話組的操作。系統(tǒng)支持多個(gè)通話組使用相同的助記符。

（二）個(gè)呼的功能實(shí)現(xiàn)

主要包括兩個(gè)功能：調(diào)度主叫和調(diào)度被叫。

發(fā)送個(gè)呼：當(dāng)TCS客戶端發(fā)出呼叫，會(huì)調(diào)用Setup方法來(lái)建立通話的連接。當(dāng)系統(tǒng)資源短缺的時(shí)候，客戶端的請(qǐng)求處于排隊(duì)的狀態(tài)。當(dāng)對(duì)方?jīng)]有馬上應(yīng)答通話時(shí)，Alert方法返回給TCS客戶端的數(shù)值不是零，如果返回值是零時(shí)，說(shuō)明對(duì)方應(yīng)答了此次通話，調(diào)用Connected方法。調(diào)度員通過(guò)鍵盤(pán)或者通過(guò)窗口小鍵盤(pán)輸入移動(dòng)終端的ID號(hào)，也可以通過(guò)別名進(jìn)行呼叫。接收個(gè)呼：當(dāng)TCS客戶端接收呼叫，Incoming方法返回給TCS客戶端的數(shù)值是零。當(dāng)系統(tǒng)的資源短缺的時(shí)候，對(duì)方的請(qǐng)求就處于排隊(duì)的狀態(tài)。當(dāng)對(duì)方?jīng)]有馬上應(yīng)答通話時(shí)，Alert方法返回給TCS客戶端的數(shù)值不是零，如果返回值是零時(shí)，說(shuō)明對(duì)方應(yīng)答了此次通話，調(diào)用Connected方法。當(dāng)TCS客戶端發(fā)出呼叫前，首先進(jìn)行登錄，如果輸入的用戶名、密碼和SSI和數(shù)據(jù)庫(kù)中的相符，然后系統(tǒng)查看數(shù)據(jù)庫(kù)中該用戶的權(quán)限，如果擁有發(fā)送個(gè)呼的權(quán)限，用戶才能進(jìn)行發(fā)送，否則沒(méi)有權(quán)利進(jìn)行組呼。然后輸入組的D或別號(hào)，按下個(gè)呼的按鈕，如果對(duì)方?jīng)]有及時(shí)的接聽(tīng)，對(duì)方的振鈴會(huì)一直響，直到TCS客戶端停止呼叫。

四、結(jié)論

本文首先是根據(jù)需求，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)表的結(jié)構(gòu)和五個(gè)模塊（用戶終端業(yè)務(wù)模塊、承接業(yè)務(wù)模塊、特色業(yè)務(wù)模塊、輔助業(yè)務(wù)模塊、降級(jí)模式模塊）的功能。在對(duì)具體模塊設(shè)計(jì)的時(shí)候，合理調(diào)用TCSAPI快速合理的完成用戶的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃濤，楊悅.地鐵無(wú)線通信覆蓋方式和切換分析[J].中國(guó)科技文獻(xiàn)，2008（01）：784-788.