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基于自组织网络的无中心指挥调度系统的研究

2020-06-08张钺李志华王军孟宏蕊

科学导报·学术 2020年22期

张钺 李志华 王军 孟宏蕊

摘  要:传统的4层结构通信网络由于存在中心网络,无法满足专网指挥调度系统机动灵活的部署要求,本文提出了无中心指挥调度通信系统,采用传输层基于自组织网络,通信层去中心化,全网基于全IP体系结构,设计了系统软、硬件,实现了呼叫方法,可用于公安、消防等紧急部署和快速组网的行业需求。

关键词:自组织网络;无中心指挥调度系统;全IP体系;呼叫方法

传统通信网络包含4层结构:增值业务层、通信层、传输层和终端层,但是其网络架构存在一定的缺陷:首先是网络架构属于有中心网络,网络中任何单点出现故障,局部或者全部网络有可能面临瘫痪风险;其次是网络全是基于固定设置,网络之间为有线连接方式,无法移动,只有终端可以移动,此种类型网络较容易被摧毁,不能机动部署;三是网络带宽低,对视频等无法提供保障;四是对指挥调度业务的支持不足,无法支持PTT业务。

本文提出基于自组织网络的无中心指挥调度系统,客服了以上缺点,可满足灵活机动的部署要求。

1、系统的组成与网络结构

1.1本系统特点:

(1)开放式交换平台:基于SIP协议开放交换技术设计理念,提供语音、数据、视频多业务构建及多终端接入能力。

(2)融合通信平台:集语音调度、视频调度、集群对讲、即时消息、GIS调度、业务预案等一体的智能化通信指挥调度平台。

(3)其它核心优势:具有传统调度系统不具备的众多优势—融合性、可移动性、扩充性、便利性、经济性等。

1.2系统组成

本系统包含四大模块:完成语音及视频信号处理的编解码模块;二是自组网模块,无网络中心、自组织、自愈合、抗摧毁;三是实现点对点、点对多话音的业务处理模块;四是系统内外IP交换的以太网交换模块。

1.3网络结构

系统在传输层基于自组织网络技术,实现多跳宽带数据传输,去掉传统网络中的路由器、交换机等设备部件。

2、系统呼叫实现方法

指挥调度呼叫方法由四部分组成:终端注册、点对点呼叫、单点对多点呼叫、PTT话权抢占。

2.1终端注册

注册流程在以下情况下可以触发:

(1)開机注册:终端开机后,自动通知终端节点自己当前状态;

(2)状态更新注册:当终端发生改变时,向全网发送注册信息;

(3)周期注册:终端每隔不固定时间,向全系统发送注册信息,告知当前状态。

2.2点对点呼叫

点对点呼叫根据被叫号码,检索数据库,计算出被叫终端的IP地址,然后发起呼叫。

2.3单点对多点呼叫

呼叫之前,系统自行进行编组,使每组包含部分被叫号码,发起呼叫后,系统根据单组确认终端号码,基于广播方式向组内被叫号码发起呼叫请求。

2.4PTT话权抢占

用户按下PTT键,系统根据当前呼叫ID检索该号码相关信息,然后基于组内广播向用户发送请求信息,然后同路径发送语音,组内用户打开接收端,接收语音信息。

3、结束语

本文基于宽带的自组织网络技术和无中心通信组网络技术,提出一种无中心通信的指挥调度系统,采用自组网传输层,通信层去中心化,全网IP的体系,设计软硬件和设备,实现了呼叫方法,可用于公安、消防等紧急部署和快速组网的行业需求。

参考文献

[1]  严思广.铁路WLAN技术应用及发展趋势探讨【J】,铁路计算机应用,2013,22(01):82-84.

[2]  张钺,李志华,孟宏蕊,王军,张诚.自适应性无线应急救援系统的研究与应用,建筑工程技术与设计,2020,4:379-380.