采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统和集群通信方法技术方案

本发明专利技术提供一种采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统及其集群通信方法，所述集群通信系统包括基站、IP互联网、监控台、调度台、终端设备，调度台通过IP互联网完成对整个基站全信道的有线指挥调度；监控台通过IP互联网远程控制以及诊断基站的工作情况；基站包括多台中继台并配置了录音服务器，多台中继台放置在同一地点，分别设置不同发射接收频率即不同的信道号，多台中继台之间不进行语音信息IP互转；终端设备是与基站相匹配的集群移动台包括对讲机。本发明专利技术釆用IP架构，监控系统和调度系统可灵活布置，对讲机不用扫描，能够合理有序的自动分配信道，可快速建立通信，同频干扰出现的概率少，可以减少通信堵塞，可以确保通信的可靠连接。

【技术实现步骤摘要】
采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统和集群通信方法
本专利技术涉及一种集群通信系统，具体地说，涉及一种采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统和集群通信方法。
技术介绍
集群通信系统通常包括诸如组呼、紧急呼叫、发起或接收与公网之间的呼叫等多种呼叫功能；同时，可以为集群终端用户提供可靠的通信信道、快速建立通话，就需要控制多个信道协调工作，怎样实现对讲机与信道之间的分配就十分重要，否则就会发生占用信道，同频干扰等问题，导致通信堵塞。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统及其集群方法，以克服现有技术中的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统，所述集群通信系统包括基站、IP互联网、监控台、调度台、终端设备；其中，调度台采用IP方式连接在所述的通信系统中，通过IP互联网完成对整个基站全信道的有线指挥调度，以实现对整个基站全信道的个呼、组呼、全呼以及插话呼叫；监控台具有写频功能，采用IP方式连接在所述的通信系统中，通过IP互联网远程控制以及诊断基站的工作情况；基站包括多台中继台和录音服务器，对全基站全信道进行监听、录音，以及回放；所述多台中继台放置在同一地点，并分别设置不同发射接收频率，以形成不同的信道号，所述多台中继台之间不进行语音信息IP互转；终端设备是与基站相匹配的集群移动台，包括对讲机；其中，每台中继台的信道状态包括空闲状态、守候状态、通话状态和维持通话状态；所述集群通信系统开机后，多台中继台之间通过信道状态进行信息同步，以确定自身信道状态，默认信道号值最小的信道为守候状态，其它信道均为空闲状态；同步后每个中继台周期地非同步地发送心跳射频信号，在守候状态下的中继台定时500ms发送守候信令帧，在空闲状态下的中继台定时300ms发送空闲信令帧；所述集群通信系统中的对讲机开机后，自动扫描切换信道，请求通信的对讲机锁定在处于守候状态的信道下；信道由守候状态变为通话状态：对讲机发起通话时，当前处于守候状态的信道变为通话状态，对讲机开始发送语音信息给中继台，同时会指定下一个处于空闲状态的信道变为守候状态，使不参与通话的对讲机切换到新的处于守候状态的信道上；信道由通话状态变为维持通话状态：中继台接收到语音信息后，开始转发语音信息，当前信道由通话状态转变为维持通话状态，并且处在当前信道下参与通信的对讲机随时都可以快速发起通话；通话结束5s后，没有对讲机发起通话，则当前信道结束通话维持状态，转变为空闲状态或者守候状态。优选地，所述集群通信系统最多支持8信道即8台中继台。此外，不需要一个专门的控制信道，所有信道都可以用于通信，其中处在守候状态的信道最多只能一个。作为对本专利技术所述的集群通信系统的进一步说明，优选地，所述集群通信系统开机后，所述中继台之间会先通过信道状态进行信息同步，默认自身信道状态为空闲状态，再定时1s向IP互联网分别发送自身信道状态，并比较信道号；延时10s判断是否接收到网络上的守候信道状态命令，如没有则将自身信道号设置为守候信道并修改守候信道状态；反之，如果有收到则通过读取守候信道状态更新自身信道状态，默认信道号值最小的信道为守候信道，其它信道均为空闲信道。作为对本专利技术所述的集群通信系统的进一步说明，优选地，所述空闲信道定时发送空闲信道信令，要求各空闲信道上所有对讲机切换到守候信道上；所述守候信道定时发送守候信道信令，内容为正在通信的各信道上通话的被叫ID号、呼叫格式，通信信道号以及省电时间，当守候信道上的对讲机收到有本ID通话信息时，则切换到相应的通信信道上参与通信。作为对本专利技术所述的集群通信系统的进一步说明，优选地，中继台通信过程中的被呼ID号设置为：在转发语音或发送短信数据报头上的24位被呼ID域上，12位用于集群对讲机的被呼ID号，3位用于新的守候信道信号，剩下8位为保留位；对讲机在判断接收到语音数据后根据被呼ID号判断是否匹配自身ID，如不匹配则切换到相应的守候信道上。作为对本专利技术所述的集群通信系统的进一步说明，优选地，对于信道由守候状态变为通话状态，当对讲机在基站的守候信道上发起通信时，基站的守候信道变为通信信道，同时守候信道指定下一空闲信道作为守候信道，通过在转发语音信息时，使用带有SlowData的语音通讯，在SlowData里承载新的守候信道号，用以使不参与通信的其他对讲机切换到新的守候信道上。作为对本专利技术所述的集群通信系统的进一步说明，优选地，对于信道由通话状态变为维持通话状态，当中继台转发语音或短信结束后的5s内，连续发送通信维持帧，用以使迟后进入的不参与通信的对讲机能快速切换到守候信道上，同时也能使对讲机在扫描信道时判断某个信道是否存在的超时时间缩短，扫描每个信道的时间为1s。作为对本专利技术所述的集群通信系统的进一步说明，优选地，增加连接响应帧和连接请求帧；其中，对讲机发送语音前先发送连接请求帧，等待中继台发送连接响应帧，并设定超时等待响应帧的时间为500ms；中继台在收到对讲机发的连接请求帧后，在当前的守候信令帧发送结束后连续发送连接响应帧给请求通信的对讲机，最长时间为500ms；请求通信的对讲机接收到中继台发送的连接响应帧后，开始发送语音信息，中继台接收到语音数据后停止发送连接响应帧并开始转发语音信息；中继台在开始连续发送连接响应帧后的500ms内没有接收到任何对讲机的语音信息，则中继台停止发送连接响应帧并开始发送通信维持帧，维持通信时间5s；中继台在守候信道下，可以接收并直接转发对讲机发来的语音信息。为了实现本专利技术的另一目的，本专利技术还提供了一种利用所述的集群通信系统的集群通信方法，所述集群通信方法包括如下步骤：1)所述集群通信系统开机后，中继台之间通过信道状态进行信息同步，以确定自身信道状态，默认信道号值最小的信道为守候状态，其它信道均为空闲状态；同步后每个中继台周期地非同步地发送心跳射频信号，在守候状态下的中继台定时500ms发送守候信令帧，在空闲状态下的中继台定时300ms发送空闲信令帧；2)所述集群通信系统中的对讲机开机后，自动扫描切换信道，请求通信的对讲机锁定在处于守候状态的信道下，并发送连接请求帧；3)信道由守候状态变为通话状态：对讲机发起通话时，当前处于守候状态的信道变为通话状态，对讲机开始发送语音信息给中继台，同时会指定下一个处于空闲状态的信道变为守候状态，使不参与通话的对讲机切换到新的处于守候状态的信道上；4)信道由通话状态变为维持通话状态：中继台接收到语音信息后，开始转发语音信息，当前信道由通话状态转变为维持通话状态，并且处在当前信道下参与通信的对讲机随时都可以快速发起通话；通话结束5s后，没有对讲机发起通话，则当前信道结束通话维持状态，转变为空闲状态或者守候状态。作为对本专利技术所述的集群通信方法的进一步说明，优选地，增加连接响应帧和连接请求帧；其中，对讲机发送语音前先发送连接请求帧，等待中继台发送连接响应帧，并设定超时等待响应帧的时间为500ms；中继台在收到对讲机发的连接请求帧后，在当前的守候信令帧发送结束后连续发送连接响应帧给请求通信的对讲机，最长时间为500ms；请求通信的对讲机接收到中继台发送的连接响应帧后，开始发送语音本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统，其特征在于，所述集群通信系统包括基站(1)、IP互联网(2)、监控台(3)、调度台(4)、终端设备(5)；其中，调度台(4)，采用IP方式连接在所述的通信系统中，通过IP互联网(2)完成对整个基站全信道的有线指挥调度，以实现对整个基站全信道的个呼、组呼、全呼以及插话呼叫；监控台(3)，具有写频功能，采用IP方式连接在所述的通信系统中，通过IP互联网(2)远程控制以及诊断基站的工作情况；基站(1)包括多台中继台和录音服务器，对全基站全信道进行监听、录音，以及回放；所述多台中继台放置在同一地点，并分别设置不同发射接收频率，以形成不同的信道号，所述多台中继台之间不进行语音信息IP互转；终端设备(5)，是与基站(1)相匹配的集群移动台，包括对讲机；其中，每台中继台的信道状态包括空闲状态、守候状态、通话状态和维持通话状态；所述集群通信系统开机后，多台中继台之间通过信道状态进行信息同步，以确定自身信道状态，默认信道号值最小的信道为守候状态，其它信道均为空闲状态；同步后每个中继台周期地非同步地发送心跳射频信号；在守候状态下的中继台定时500ms发送守候信令帧，在空闲状态下的中继台定时300ms发送空闲信令帧；所述集群通信系统中的对讲机开机后，自动扫描切换信道，请求通信的对讲机锁定在处于守候状态的信道下；信道由守候状态变为通话状态：对讲机发起通话时，当前处于守候状态的信道变为通话状态，对讲机开始发送语音信息给中继台，同时会指定下一个处于空闲状态的信道变为守候状态，使不参与通话的对讲机切换到新的处于守候状态的信道上；信道由通话状态变为维持通话状态：中继台接收到语音信息后，开始转发语音信息，当前信道由通话状态转变为维持通话状态，并且处在当前信道下参与通信的对讲机随时都可以快速发起通话；通话结束5s后，没有对讲机发起通话，则当前信道结束通话维持状态，转变为空闲状态或者守候状态。...

【技术特征摘要】
1.一种采用单基站多信道集群通信协议的集群通信系统，其特征在于，所述集群通信系统包括基站(1)、IP互联网(2)、监控台(3)、调度台(4)、终端设备(5)；其中，调度台(4)，采用IP方式连接在所述的通信系统中，通过IP互联网(2)完成对整个基站全信道的有线指挥调度，以实现对整个基站全信道的个呼、组呼、全呼以及插话呼叫；监控台(3)，具有写频功能，采用IP方式连接在所述的通信系统中，通过IP互联网(2)远程控制以及诊断基站的工作情况；基站(1)包括多台中继台和录音服务器，对全基站全信道进行监听、录音，以及回放；所述多台中继台放置在同一地点，并分别设置不同发射接收频率，以形成不同的信道号，所述多台中继台之间不进行语音信息IP互转；终端设备(5)，是与基站(1)相匹配的集群移动台，包括对讲机；其中，每台中继台的信道状态包括空闲状态、守候状态、通话状态和维持通话状态；所述集群通信系统开机后，多台中继台之间通过信道状态进行信息同步，以确定自身信道状态，默认信道号值最小的信道为守候状态，其它信道均为空闲状态；同步后每个中继台周期地非同步地发送心跳射频信号；在守候状态下的中继台定时500ms发送守候信令帧，在空闲状态下的中继台定时300ms发送空闲信令帧；所述集群通信系统中的对讲机开机后，自动扫描切换信道，请求通信的对讲机锁定在处于守候状态的信道下；信道由守候状态变为通话状态：对讲机发起通话时，当前处于守候状态的信道变为通话状态，对讲机开始发送语音信息给中继台，同时会指定下一个处于空闲状态的信道变为守候状态，使不参与通话的对讲机切换到新的处于守候状态的信道上；信道由通话状态变为维持通话状态：中继台接收到语音信息后，开始转发语音信息，当前信道由通话状态转变为维持通话状态，并且处在当前信道下参与通信的对讲机随时都可以快速发起通话；通话结束5s后，没有对讲机发起通话，则当前信道结束通话维持状态，转变为空闲状态或者守候状态。2.如权利要求1所述的集群通信系统，其特征在于，所述集群通信系统开机后，所述中继台之间会先通过信道状态进行信息同步，默认自身信道状态为空闲状态，再定时1s向IP互联网(2)分别发送自身信道状态，并比较信道号；延时10s判断是否接收到网络上的守候信道状态命令，如没有则将自身信道号设置为守候信道并修改守候信道状态；反之，如果有收到则通过读取守候信道状态更新自身信道状态，默认信道号值最小的信道为守候信道，其它信道均为空闲信道。3.如权利要求2所述的集群通信系统，其特征在于，所述空闲信道定时发送空闲信道信令，要求各空闲信道上所有对讲机切换到守候信道上；所述守候信道定时发送守候信道信令，内容为正在通信的各信道上通话的被叫ID号、呼叫格式，通信信道号以及省电时间，当守候信道上的对讲机收到有本ID通话信息时，则切换到相应的通信信道上参与通信。4.如权利要求3所述的集群通信系统，其特征在于，中继台通信过程中的被呼ID号设置为：在转发语音或发送短信数据报头上的24位被呼ID域上，12位用于集群对讲机的被呼ID号，3位用于新的守候信道信号，剩下8位为保留位；对讲机在判断接收到语音数据后根据被呼ID号判断是否匹配自身ID，如不匹配则切换到相应的守候信道上。5.如权利要求1所述的集群通信系统，其特征在于，对于信道由守候状态变为通话状态，当对讲机在基站的守候信道上发起通信时，基站的守候信道变为通信信道，同时守候信道指定下一空闲信道作为守候信道，通过在转发语音信息时，使用带有SlowData的语...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅锦青，
申请(专利权)人：福建省万华电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35