指挥调度系统

集群调度系统

集群调度系统是一种用于管理和调度集群中计算资源的软件系统。它的主要功能是根据任务的需求和资源的可用性,动态地分配和调度集群中的计算任务,以实现高效的资源利用和任务执行。

方案概述

无线集群调度系统为全IP架构,实现全网所有网元间的语音及数据的交换,拓扑结构简单,灵活易扩展。交换机及路由器等网元设备需为市场上的通用主流产品,方便自行采购,便于降低后期维护成本。支持采用系统冗余的方式来保障其网络的运行可靠性,避免任意节点故障引起的全网故障及功能缺失。因此,全IP网络架构最适用于机场港口等重要、关键区域的通信保障。

系统组件

  1. 对讲终端:每个用户在集群中都需要使用一个对讲终端设备来接入系统。这些终端设备通常是便携式对讲机或智能手机等,能够提供语音通话、文字消息和位置信息等功能。
  2. 服务器:集群对讲调度系统需要部署一台或多台服务器来承担调度和管理功能。这些服务器会负责接收用户发出的语音和消息,并将其转发给指定的用户或用户组。
  3. 调度软件:为了方便用户进行整体协调和调度管理,集群对讲调度系统通常会提供一款调度软件。通过这款软件,用户可以创建用户组、设置通话权限、实时监控通话状态以及进行紧急呼叫等操作。
  4. 网络连接:集群对讲调度系统需要依靠网络来实现用户之间的连接和信息传递。这可以是公共网络(如移动通信网络或互联网),也可以是专用网络(如局域网或专网)。

系统特点

电信级的高可靠性设计

  • 采用分布式控制与集中式控制有机结合的系统架构设计,各单元模块化设计理念,支持多级故障弱化模式,有效提高产品的可靠性和效率。
  • 系统关键硬件设备部件支持冗余备份机制,如基站电源模块热备份等。
  • 核心网设备支持备份(暂未配置备份设备,预留备份接口),主用和备用设备进行实时数据同步。当主用设备出现故障时,备用设备能实时接管业务。

丰富的业务能力

  • 具有登记/注销、组登记/组注销、鉴权等移动性管理能力。
  • 能够提供单呼、组呼、紧急呼叫、广播呼叫、全呼等基本语音业务。
  • 支持中文短信传输、状态消息和紧急告警等基本数据业务。
  • 提供丰富的二次开发接口。可以根据自己的需要量身定制,对系统进行二次开发,扩展更多种类的数据应用业务。
  • 提供迟后进入、优先级管理、环境监听、慎密监听、通话组扫描、强拆/强插、遥晕/复活、遥毙、动态重组、组派接、录音、终端远程检测、包容呼叫、动态重组等补充业务。

灵活组网

  • 基于全IP架构,组网灵活,对链路实时性要求低。设备可以灵活布置在网络的各个位置,方便增删网络节点。
  • 系统预留接口,可以通过增加互联网关设备的方式与PSTN/PABX、集群常规、模拟对讲等网络实现对接,互联互通。
  • 能够支持多种传输承载方式(IP、E1、无线等)和组网拓扑类型(树型、星型等)。

支持网络维护功能

  • 支持SNMP远程网管和操作维护功能,便于设备维护和远端管理。
  • 系统采用C/S结构,保证操作维护系统具有良好的组网能力和扩充性。
  • 先进的设计思想
  • 信道机采用军用等级模块化结构设计,操作维护方便,确保100%工作循环,散热性能更优。
  • 软件无线电设计,利用软件切换调制解调方式,轻松实现技术体制的切换,从而提供长期技术演进的能力。
  • 模块化设计,可以根据需要灵活裁剪系统功能。

平滑技术演进

完全遵循集群标准,继承MPT模拟集群拥有的全部业务,保持原有的使用习惯。

系统基本功能

系统功能

移动性管理

移动性管理包含开机登记、附加鉴权登记、群登记、关机注销、组登记、组注销等业务。
开机登记:移动终端开机后,需向系统发起登记请求,待系统确认其身份及服务权限后方可为其提供服务。
备注:为了避免多个移动终端同时登记造成网络繁忙,系统可以利用参数配置规定移动终端开机选择登记或不登记的业务属性。
附加鉴权登记:当移动终端向系统发起登记请求时,系统可根据网管配置的安全等级对正在发起登记的移动终端进行鉴权,只有通过鉴权的移动终端才能成为网络内的合法。
群登记:系统对移动终端发布广播,要求指定的部分或全部移动终端重新登记。
关机注销:移动终端关机时,可先向系统请求将自己的登记信息从网络中删除。
参与组附着:当移动终端选中或者切换当前组为参与组时,均需要向系统发送参与组附着信令,通知系统终端当前附着参与组信息。当移动终端的参与组被叫起时,系统将会通过移动终端的当前附着参与组信息决定是否分配业务信道。
控制信道重选:控制信道重选包括自动重选和手动重选两种方式。自动重选是指移动终端结合自身配置信息和系统广播信息,通过综合判断当前站和目标站的信号质量、优先级、是否联网等因素,确定是否选择重新登记到目标站控制信道。手动重选是指通过手动输入目标站控制信道的信道号,指定移动终端切换到对应的控制信道。

安全功能

安全功能主要包括鉴权和加密。
鉴权:移动终端在使用某些业务时,会与系统通过约定的加密算法来验证合法性。在安全认证时,可以是移动终端验证系统的合法性,也可以是系统验证移动终端的合法性,或双方相互验证。
端到端加密:主要包括移动终端和基站之间的空口加密和移动终端之间的端到端加密。

基本话音业务

基本语音业务包括单呼、组呼、调度台互连呼叫、系统全呼、广播呼叫等。
单呼
自动摘机单呼:呼叫发起后,被叫移动终端自动接通呼叫,不需要做任何操作。
手动摘机单呼:呼叫发起后,被叫移动终端显示有呼叫,需要按接听键接通呼叫,或按挂机键结束呼叫。
组呼
多个移动终端(可以包含调度台)之间相互通话的呼叫。一个组成员发起呼叫,其他组成员加入并参与通话,是一种一对多的半双工语音呼叫业务。
调度台互连呼叫
移动终端发起包含调度台的呼叫或调度台发起包含移动终端的呼叫。
系统全呼:全系统所有都参与的通话,只有发起通话的才能讲话,其他只能接收通话。
广播呼叫:面向特定的一个或多个移动终端发起的通话,只有发起方能讲话,其他只能接收通话。

基本数据业务

  • 基本数据业务:短数据传输、短数据上拉、状态消息和紧急告警等基本数据业务。
  • 短数据传输:之间或与调度台之间发送短信。
  • 状态消息:收发双方预先编码设定好的一些信息,如巡逻、加油等。
  • 紧急告警:是个状态消息,通常在移动终端发起紧急呼叫时发射。

补充业务功能

参与组、响应组、背景组
按照呼叫组对组成员的重要程度可以依次分为背景组、响应组和参与组。
1) 背景组对终端属于最重要级别,默认不在终端的组呼列表中显示。
2) 响应组重要性次于背景组,默认显示在终端的组呼列表中,终端可以发起对选中响应组的呼叫,也可以接受所有响应组呼叫。
3) 参与组重要性低于响应组,默认显示在终端的参与组列表中,终端可以利用旋钮或键盘自由选中或切换/离开当前的参与组。终端仅能发起对选中参与组的呼叫和接受选中参与组的呼叫。
4) 当前组是当前选中的参与组或者响应组。

紧急呼叫

紧急呼叫是指在紧急情况下发起的呼叫。
通过紧急呼叫按键发起的紧急呼叫,一般采用“热麦”方式,即移动终端的麦克风为常开状态,无需压下PTT即可随时讲话,只有调度台可以打断的讲话,这种紧急呼叫一般是处于危险状态且操作不方便的情况下使用。
集群调度系统应用
通过拨打特殊号码发起的紧急呼叫,其它呼叫参与方可以在讲话方释放话权后申请讲话。这种紧急呼叫不同于广播呼叫,其被叫目标可以申请讲话,而广播呼叫的被叫方只能接收不能发起讲话,紧急呼叫常在处理各种紧急事务时使用。

组呼参与基站动态分配

在组呼过程中,一个组的成员可能分布在很多基站的覆盖区域。对于传统的无线集群调度系统,由于无法判断当前某一呼叫的组成员分布在哪些基站的覆盖区域,通常会为该组呼分配所有基站的业务信道,而某些基站覆盖区域实际上没有该组呼的成员存在,造成了这些基站分配的业务信道资源浪费。组呼参与基站动态分配功能可以有效提高系统信道利用率。

优先接入

基站的空口资源有限,为了更有效地处理的服务需求,系统根据等级、类型等对实施分批接入的策略。系统在某一时段,可能只允许某一级别或某一类接入到系统中,对这类而言,他们此时拥有优先接入到系统的权利。

呼叫优先级

系统会根据不同的呼叫发起、呼叫的类型、参与呼叫的人员结构等,对这些呼叫分优先级别进行处理,先处理优先级别高的呼叫,再处理优先级别低的呼叫。系统繁忙时,可以主动结束级别比较低、不重要的通话,将资源分配给高级别、高紧急程度的呼叫。
预占优先是指呼叫建立时具有获得资源保障的权限。如果呼叫建立时,系统内没有可用的资源,可以通过预占优先权限拆掉优先级低的呼叫占用的资源。超级组呼的优先级别最高,具有预占优先权,只有很重要的成员才有权限发起。紧急呼叫的级别仅次于超级组呼,也具有预占优先权。普通呼叫如遇系统繁忙,需要等待有资源时才能正常通话。

等级

系统根据重要程度将分成不同的等级。

动态通话限时

为了更合理地利用系统资源,保证信道资源不被少数呼叫独占,系统对单次呼叫时长以及呼叫过程中讲话方单次发言的时长进行限制,当呼叫时间超过系统设定的时长后,系统会主动将呼叫拆除。

动态通话限时是系统根据不同时段的繁忙情况动态调整每个时段呼叫时长限制值,一般而言,繁忙时段设置的呼叫时间较短,空闲时段设置的呼叫时间较长。在通话因限时即将结束时,系统可以通过空中信令通知所有移动终端,终端以声光等警告提示本次通话即将结束,预防由于突然断线导致话音中断。

通话组/背景组扫描

  • 通话组扫描:移动终端对通话组扫描列表内的组号码进行扫描。当有通话组在通话时,移动终端可以选择加入该通话组进行通话。通话组扫描包含两种情况:当移动终端处于空闲状态时,可以参与接收当前所在组之外的其它扫描组的呼叫;当移动终端处于通话状态时,可以扫描到稍后发起的更高级别的呼叫,并根据需要切换到更高级别的呼叫。
  • 背景组扫描:背景组具有最高的业务优先级,仅授权的调度台或移动终端可以发起组呼,默认不显示在移动终端的组呼列表中。移动终端无法通过旋钮或菜单选中背景组,因此不能对背景组发起呼叫,只能接收其呼叫。移动终端在使用过程中会一直对背景组进行扫描,只要有背景组呼叫,都会加入到该呼叫中。

动态重组

动态重组允许授权的调度台通过空口向移动终端动态添加临时通话组,而不需要对移动终端进行重新编程。授权的调度台可以通过增加或移动的方式,将组成员从一个组调入另一个组,且这种变更能够立即反映到移动终端上。动态重组功能允许建立和解散临时的组。例如:因为紧急任务,将两个不同组织的组临时组合成一个组,任务完成后,再解散这个临时成立的组。

迟后进入

迟后进入功能确保未加入组呼的成员在具备条件(通话结束或开机登记入网)后能加入到该组呼中。迟后进入在组呼呼叫已经建立且已经为该组呼叫分配了业务信道之后有效,呼叫结束且业务信道释放后结束。

通话组合并

通话组合并是指将多个通话组编成一个临时组。调度员根据需要将不同的多个通话组合并成一个通话组,允许不同通话组的成员互相通信,包括单个移动终端或电话。

慎密监听

授权的调度台对移动终端进行慎密监听时,可以监听到通话过程中的所有内容,并可以根据需要对通话内容进行录音。

环境侦听

环境侦听通常用于保护的安全(例如,当移动终端处于比较危险的环境时,控制中心可以通过该功能了解该目前所处的状态)。授权(如调度台)可以通过该功能建立一个到指定移动终端的特殊呼叫,该呼叫是一个单工呼叫,被叫只能发射而不能接收,即被叫移动终端可以将它周围环境的声音上传到控制中心,控制中心不允许发射语音到被叫移动终端。环境侦听不能在被叫移动终端处于呼叫中时发起,被侦听的移动终端不知道被呼叫,也不会收到语音信号。当移动终端进行呼叫操作时,已经建立的环境侦听呼叫也将自动退出。
环境侦听业务一般由网管和调度台(或授权移动终端)共同完成,即调度台或授权提出申请,网管在某一时间段内开通该功能。

强拆/强插

强插:在有调度台参与的呼叫中,当有移动终端在讲话时,调度台可以随时强行终止当前的讲话,获取讲话权开始讲话。
强拆:无论移动终端是否正在发射,授权的调度台都可以强行结束正在进行的呼叫。

遥晕/复活

遥晕:如果移动终端出现丢失等情况,调度台可将其遥晕,禁用丢失的移动终端正常呼叫功能。被遥晕的移动终端不能发起或者接收任何网络的服务(包括各类呼叫、短消息等业务)。
复活:授权可以对被遥晕的移动终端进行复活,使移动终端恢复正常工作状态并获得遥晕前能使用的网络服务。

遥毙

授权的调度台可以通过界面操作遥毙移动终端。被遥毙的移动终端将被完全的、永久的禁用,失去所有操作功能。被遥毙的移动终端如果想重新使用,需将移动终端交给相关的机构重新设置。
备注:遥毙功能可以配置为系统和移动终端进行双向鉴权,避免操作失误。

 指令脱网并维持

调度台可以强行将或通话组转移到常规信道上通话。在调度台取消操作之前,这些、组将保持在指定的常规信道上通话,不能返回到集群控制信道上,即使返回,也会被重新拉到常规信道上。

超级组呼

超级组呼是一个特殊的预占优先组呼,由具有超级组呼权限的发起的系统指定的超级组呼号码,当这两个条件都具备时,系统将拆除所有的现有语音呼叫,以确保超级组内的所有成员能在第一时间内参与到该组呼通话中。

组呼并入

组呼并入是指对系统正在语音通话的组发起呼叫时,系统直接将其作为该组的被叫成员,并入到该组呼语音业务中。

紧急告警

紧急告警是指终端在非常情况下通过按压紧急告警按钮或者倒置终端的方式发起紧急告警,紧急告警发送到指定,该可以是调度台,也可以是移动终端或者一个固定组,在移动终端写频时设置。
紧急告警通过预定义好的状态消息来发送。紧急告警分隐式紧急告警和声光显式紧急告警。隐式紧急告警发起之后终端无任何现象;声光显式紧急告警发起之后,发起终端会启动紧急告警的声光显示,用来警示终端所处的环境为紧急状态环境。

语音全呼

语音全呼是某个终端对全网内所有移动终端发起的一种特殊的语音组呼,具有如下几个特性:
  • 组呼:语音全呼是一种特殊的语音组呼,遵循语音组呼的呼叫特性,例如点对多点,一个基站只占用一个信道。
  • 广播/非广播呼叫属性:由主叫终端来选择该语音全呼是广播呼叫还是非广播呼叫,系统对两者均支持。
  • 预占/非预占以及优先级处理:语音全呼根据不同优先级,分为紧急语音全呼、优先语音全呼和普通语音全呼。紧急语音全呼可以预占,即拆除目标地域范围内现在正处于通话中的所有呼叫(包括紧急语音单呼),然后发起全呼。优先语音全呼和普通语音全呼不能预占。当系统繁忙时,优先语音全呼可以预占信道,普通语音全呼根据优先级排队。
  • 语音全呼支持强拆强插,支持监听和录音。
分组数据长短消息
系统通过窄带分组方式,分配专用的数据业务信道用于传输文本数据业务。包括调度台发起长短消息通知和移动终端发长短消息。该业务有如下两个特点:
  • 每个移动终端收到系统的状态通知后申请数据业务信道。
  • 每个移动终端在独立的数据业务信道上完成数据业务的传输。

空口写频

网管客户端软件通过空中编程的方式对每个移动终端进行空口开户和写频操作,写频数据的传输是在窄带分组数据信道上进行。网管将编辑后的写频数据通过窄带分组业务方式通知移动终端,移动终端接收后进行写频。

移动终端抢话权

半双工语音通话过程中,高优先级终端无法通过正常途径达到申请话权的目的。按下移动终端编程键,转到控制信道,通过状态消息的方式发起业务申请,系统同意申请后,系统把讲话权转移给抢话终端,抢话终端回到业务信道讲话。

短消息存储转发

短信息中心支持对文本短消息的存储转发。当被叫通话中、未开机等不能接收短数据时,系统将其存储在短信息中心,待移动终端上线或者空闲的时候接收对方发送的短数据。

遇忙排队和自动回叫

遇忙排队:当系统信道全部被占用时,通过PTT按键发起呼叫,系统通过移动终端提示:“系统繁忙,呼叫已排队”。此时发起的呼叫在排队有效期内将处于等待状态,不会结束。
自动回叫:发起呼叫,因为被叫正忙(或其他原因),系统拒绝了呼叫,并开始对被叫进行监控。被叫移动终端在收到系统拒绝信令后,结束呼叫。当系统监控到被叫已经空闲后,会自动建立呼叫,并通知到主叫和被叫。主叫在接收到系统的回叫提示后,可以选择接通或拒绝。

自动重发

通过PTT按键发起呼叫后,如果在移动终端设定的时间内没有得到系统的确认,不需要再按PTT发起呼叫,移动终端会根据随机接入协议重新发起呼叫,自动重发次数由移动终端设定。
如果移动终端在没有超过自动重发次数时获得系统的确认信息,移动终端停止重发并进入正常的呼叫过程;如果移动终端重发次数已达到设定的最大次数,且没有获得系统的确认信息,移动终端会显示呼叫请求失败信息。

呼叫显示

通过PTT按键发起呼叫,呼叫接通后,所有参与呼叫的移动终端界面都会显示呼叫的相关状态信息,直到呼叫结束,便于了解当前移动终端呼叫状态。

呼叫提示

当处于通话过程中,有其他呼叫进来时,移动终端屏幕上会显示新呼叫的呼叫类型和主叫方号码。可以选择继续当前通话,拒绝新呼叫;或挂断当前通话,接通新呼叫。

主叫显示

这是针对被叫移动终端的业务。当主叫移动终端发起呼叫请求(按下PTT键)时,如果被叫拥有主叫显示功能,系统在通知被叫时,将主叫号码也传给被叫。这样被叫移动终端就能在提示接听电话的同时显示主叫号码,便于被叫在接听电话之前知道是谁发起的呼叫。

讲话方身份识别

在组呼过程中,当某个移动终端获得讲话权(按下PTT键成功后获取),那么在所有正在接听讲话的移动终端上实时显示讲话方的移动终端号码,使接听讲话的能够知道当前讲话方是谁。

呼叫转移

  • 可以设置两种呼叫转移方式:
  • 自身转移:将自己的移动终端设置成呼叫转移,并指定转移条件、转移的业务、转移的地址,不需要时,自己可以取消转移。
第三方转移:将另一个移动终端设置成呼叫转移,并指定转移条件、转移的业务、转移的地址。只有发起转移请求的才能取消转移,被转移的移动终端不能自己取消转移。
转移条件包括:
  • 无条件转移:即不管当前移动终端处于什么状态,都将当前服务转移到另一个移动终端。
  • 遇忙转移:即处于通话过程中时才转移。
  • 无应答转移。
  • 不可达转移或关机转移。
  • 转移的业务类型包括:
  • 语音呼叫转移
  • 分组数据业务转移
  • 短数据转移
  • 状态呼叫转移

呼叫限制

通过对系统的配置,在系统侧实现对某个移动终端的呼入/呼出限制(例如:单呼、组呼、外网呼叫、短消息、分组数据业务等),使呼叫的请求信令直接在系统被拒绝,相关信令不会到达被叫方。

组派接

组派接是指授权终端(调度台)根据需要将多个通话组合并成一个临时通话组,合并后的通话组在每个基站下只占用一个语音信道。当合并组中任何一个组被组呼叫起时,都会叫起整个合并组,当不需要该合并组时,授权终端(调度台)可根据需要拆除该合并组。系统支持授权终端对派接组的绑定、解除、查询等功能操作。

通话结束提醒

通话结束提醒是指当呼叫进行时间达到预先设定的倒计时提醒阈值时,系统向移动终端提醒呼叫即将结束,移动终端进而通过声音或界面(倒计时)的方式提醒当前呼叫即将结束。

调度功能

通过调度台可实现基本语音呼叫功能,实现调度中心对系统终端日常和紧急业务的调度管理,如个呼、组呼、全呼、紧急呼叫。

指挥调度主要功能

① 在调度台的界面实时显示人员的信息,调度员可点击工作人员的图标实现快捷调度通话;
② 调度员可实施向队员发送各种中文调度信息;
③ 便于资源管理,对人员、车辆和设备进行管理;
④ 地物搜索,采用模糊查询的方式对一些地理名称进行查询;
⑤ 也可提供短数据的二次开发接口给用户,方便用户与自己的一些业务平台结合使用。

系统调度台功能

调度台功能
  • 个呼,呼叫成功立即自动接通话路,未呼通(如关机、组呼通话中),调度台显示失败信息。被叫用户如正在进行单呼通话,调度台则立即插入,进行三方通话。
  • 组呼,调度台发起组呼,遇该组正在通话时,则立即加入该组通话。
  • 短信,通过调度台向数字的手持终端发送短消息。
  • 实时状态报告,信道使用情况、用户通话信息等实时显示和数据记录。
  • 用户身份码识别功能,在调度台上,可显示正在和调度台通话用户的身份识别码。
  • 告警功能,调度台被呼叫时,调度台有声、光显示及呼叫用户的身份识别码。

短信息业务

调度员可以将各种信息以文本的形式发送至执勤人员,双方实现文本交流。
通过集群对讲调度系统,用户可以方便地进行实时语音通话和信息传递,实现组内成员之间的高效协作和协调。这种系统广泛应用于公共安全、交通运输、物流配送等领域,为用户提供了更加便利和可靠的通信手段。

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