專利名稱：Roip無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備及傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線電臺(tái)之間通信的實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，特別是涉及一種利用IP尋址 技術(shù)以IP網(wǎng)絡(luò)作為傳輸載體實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)之間通信的ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備及 傳輸方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信是一種重要的民用和軍用通信手段，無(wú)線電臺(tái)廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)洋通信、應(yīng) 急通信及軍事通信等許多領(lǐng)域。在很多應(yīng)用場(chǎng)景中，控制中心與無(wú)線電臺(tái)之間距離較 遠(yuǎn)，這就需要通過(guò)專用線纜操作遠(yuǎn)程無(wú)線通信設(shè)備。傳統(tǒng)的解決方法是采用帶遙控盒 的無(wú)線電臺(tái)，即有無(wú)線轉(zhuǎn)接器，通過(guò)有線遙控實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線電臺(tái)的異地控制。這種遙控 電臺(tái)存在以下缺點(diǎn)
(1) 必須提供專用的遙控通道，機(jī)動(dòng)性能差；
(2) 遙控方式難統(tǒng)一，電臺(tái)之間協(xié)調(diào)不靈活；
(3) 帶遙控盒的電臺(tái)價(jià)格較高，且一個(gè)遙控盒大多遙控一個(gè)電臺(tái)。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了通信技術(shù)的綜合化、數(shù)字化的發(fā)展，使得 在單一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)成為可能。在這一背景下，綜合 了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)的VOIP技術(shù)得到了迅速發(fā)展。無(wú)線通信網(wǎng)經(jīng)過(guò)VOIP有無(wú) 線網(wǎng)橋互聯(lián)后，各個(gè)無(wú)線通信設(shè)備不再孤立運(yùn)行，而是可以相互連接。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)遙控電臺(tái)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終
端設(shè)備及傳輸方法，該傳輸方法運(yùn)用IP尋址技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)為依托，利用IP網(wǎng)絡(luò)作為
傳輸載體實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)之間通信的實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，即ROIP (RadioverlP)技術(shù)，實(shí)現(xiàn) 收發(fā)信臺(tái)之間的自動(dòng)控制設(shè)備，形成具有高度機(jī)動(dòng)性、抗毀能力強(qiáng)的無(wú)線通信平臺(tái)。 只要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理，即使單個(gè)電臺(tái)的失效，控制中心的指令仍然可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的其 他電臺(tái)發(fā)射出去。真正做到一個(gè)控制中心可以調(diào)度多個(gè)發(fā)信臺(tái)， 一個(gè)收信臺(tái)可以被多 個(gè)控制中心使用。從而發(fā)揮通信實(shí)體和指揮實(shí)體的整體效能。 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備，其特征在于該終端設(shè)備包括無(wú)線電臺(tái)、ROIP 終端、IP網(wǎng)絡(luò)、ROIP控制中心和常規(guī)電臺(tái)， 一組無(wú)線電臺(tái)與相對(duì)應(yīng)的一組ROIP終端 連接， 一組ROIP終端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與ROIP控制中心連接；控制中心通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)一
4組無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行控制指揮； 一組無(wú)線電臺(tái)之間通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)； 一組常規(guī)電臺(tái)與相對(duì)
應(yīng)的一組無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。
本發(fā)明中，所述ROIP終端的系統(tǒng)協(xié)議組合是RTP/UDP/SIP/IP。 所述一組常規(guī)電臺(tái)與相對(duì)應(yīng)的一組無(wú)線電臺(tái)通過(guò)傳統(tǒng)方式進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。 所述ROIP終端包括所述ROIP終端包括話筒、揚(yáng)聲器、串口模塊、網(wǎng)絡(luò)、音頻處
理模塊、ARM核心板和網(wǎng)絡(luò)接口模塊，話筒、揚(yáng)聲器通過(guò)音頻處理模塊與ARM核心
板連接；網(wǎng)絡(luò)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊與ARM核心板連接；串口模塊與ARM核心板連接。
一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備的傳輸方法，其特征在于該傳輸方法包括以下 步驟
Fl:開(kāi)始；
F2:系統(tǒng)初始化；
F3:判斷是否接收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)或控制中心的包；未收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的包，則進(jìn)行Fll 或F12;
F4:收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的包，啟動(dòng)DMA的ZDMA控制寄存器接收數(shù)據(jù)；
F5:接收到的是控制數(shù)據(jù)；則進(jìn)行F8;
F6:接收到音頻數(shù)據(jù)；則進(jìn)行F9;
F7:接收到報(bào)文數(shù)據(jù)；則進(jìn)行F10;
F8:接收到控制數(shù)據(jù)后對(duì)電臺(tái)發(fā)送控制指令；
F9:接收到音頻數(shù)據(jù)，控制電臺(tái)進(jìn)行話音的發(fā)送；
F10:接收到報(bào)文數(shù)據(jù)，控制電臺(tái)進(jìn)行報(bào)文的發(fā)送；
Flh接收來(lái)自電臺(tái)的音頻數(shù)據(jù)；
F12:接收來(lái)自電臺(tái)的報(bào)文數(shù)據(jù)；
F13:將音頻或報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行UDP打包；
F14:判斷是否發(fā)送音頻或數(shù)據(jù)包；不發(fā)送則回到F3;
F15:啟動(dòng)DMA的ZDMA控制寄存器向網(wǎng)絡(luò)或控制中心發(fā)送包。
本發(fā)明中，控制中心通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)內(nèi)的電臺(tái)進(jìn)行控制指揮，帶有ROIP終端的 電臺(tái)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，并接受控制中心的調(diào)度，不帶有ROIP的常規(guī)電臺(tái)則通過(guò)傳 統(tǒng)方式與帶有ROIP終端的電臺(tái)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，從而形成一個(gè)完整的無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明運(yùn)用IP尋址技術(shù)，依托網(wǎng)絡(luò)作為傳輸載體的系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)或多個(gè)具 有ROIP功能的終端設(shè)備，通過(guò)一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)的每個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)遙控臺(tái)站由無(wú)線電臺(tái)、ROIP終端設(shè)備、ROIP控制中心、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)遙控軟件及ROIP系統(tǒng) 協(xié)議構(gòu)成，所述無(wú)線電臺(tái)包括短波電臺(tái)和超短波電臺(tái)；在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下工作，將無(wú)線電 臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)相連接；無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)遙控軟件完成具體的應(yīng)用功能，包括外調(diào)管理、信號(hào) 傳輸控制、數(shù)據(jù)交互等，采用多任務(wù)設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理、音頻數(shù)據(jù)處理和 串口數(shù)據(jù)處理；ROIP系統(tǒng)協(xié)議采用RTP/UDP/SIP/IP協(xié)議的組合，數(shù)據(jù)和命令傳輸采 用UDP協(xié)議，網(wǎng)際協(xié)議采用會(huì)話初始化協(xié)議系統(tǒng)SIP，實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP用于實(shí)現(xiàn)傳 輸層功能。
(1) ROIP終端設(shè)備
本發(fā)明所述的ROIP終端設(shè)備由ARM核心板、音頻處理模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、串 行接口電路和相應(yīng)的軟件組成。
a. 所述的ROIP終端在硬件設(shè)計(jì)原則上盡量不改變電臺(tái)原有的結(jié)構(gòu)，采用串口控 制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電臺(tái)的調(diào)頻調(diào)諧等控制，音頻信號(hào)分別由無(wú)線電臺(tái)的Mic和Phones輸入 輸出。
b. 終端釆用ARM9嵌入式系統(tǒng)并以Linux作為操作系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)終端所 需功能。在具體實(shí)現(xiàn)上采用S3C2410作為核心板進(jìn)行DSP處理。
c. 音頻處理模塊完成語(yǔ)音錄入、編解碼及語(yǔ)音播放等功能。核心板S3C2410通過(guò) IIS總線與音頻控制芯片連接，實(shí)現(xiàn)音頻處理模塊功能。IIS總線發(fā)送接收數(shù)據(jù)的模式 采用直接內(nèi)存存取(DMA)模式。
d. 網(wǎng)絡(luò)模塊用于完成網(wǎng)絡(luò)通信，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。網(wǎng)絡(luò)模塊由ARM 控制進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信、實(shí)現(xiàn)地址解析協(xié)議、Internet控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)、 IP協(xié)議、用 戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)等協(xié)議的解析和封包。
e. 串行接口電路完成對(duì)于串行數(shù)據(jù)流的電平轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)格式的處理、判斷串行數(shù) 據(jù)的起始位及停止位和完成對(duì)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位的提取等功能。無(wú)線電臺(tái)與核心板芯片之 間需要電平轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
f. 所述的ROIP終端不僅要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，還要管理外圍設(shè)備，完成具體的應(yīng)用 功能，信號(hào)的傳輸包括控制信號(hào)、報(bào)文信號(hào)及話音信號(hào)。
g. 由于終端系統(tǒng)功能繁多，所述發(fā)明設(shè)計(jì)的軟件框架程序設(shè)計(jì)，把程序劃分為幾 個(gè)相互協(xié)作的任務(wù)完成，每個(gè)任務(wù)有自己的流程，任務(wù)之間可以相互交流數(shù)據(jù)。
h. 整個(gè)程序由一個(gè)主循環(huán)和多個(gè)任務(wù)組成，系統(tǒng)啟動(dòng)后首先進(jìn)行初始化然后進(jìn)入 主循環(huán)，主循環(huán)調(diào)用幾個(gè)任務(wù)來(lái)完成所需要的操作，任務(wù)的分配不是搶占式的，而是 按時(shí)間進(jìn)行分配的。終端系統(tǒng)的主要任務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理、音頻數(shù)據(jù)處理和串
6口數(shù)據(jù)處理。任務(wù)的劃分主要是針對(duì)這3個(gè)部分進(jìn)行。
i.串口部分使用S3c2410內(nèi)部集成的UART控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換，串口部分劃 分為一個(gè)任務(wù)完成；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理和音頻數(shù)據(jù)處理都劃分為兩個(gè)任務(wù)來(lái)完成。
j.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理和音頻數(shù)據(jù)處理都使用DMA傳輸方式，以減小對(duì)CPU的占用。 (2) ROIP系統(tǒng)協(xié)議
所述發(fā)明在不提供服務(wù)質(zhì)量保證的因特網(wǎng)上進(jìn)行實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸，所選擇的協(xié)議集 要求可以有效減小網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，提高網(wǎng)絡(luò)的褚傳輸質(zhì)量，系統(tǒng)協(xié)議包括網(wǎng)際協(xié)議、傳輸 協(xié)議及實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議。
a. ROIP系統(tǒng)協(xié)議采用RTP/UDP/SIP/IP協(xié)議的組合，即通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合SIP協(xié) 議的乘法實(shí)用，借助UDP的高效率，使用RTP協(xié)議增強(qiáng)達(dá)到實(shí)時(shí)傳輸?shù)哪康摹?br> b. 系統(tǒng)傳輸協(xié)議的總體框架是數(shù)據(jù)和命令傳輸均采用UDP協(xié)議，發(fā)送和接收 采用同樣的端口，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和命令3種，其中命令的傳輸采用 可靠的UDP連接。
c. 在ROIP系統(tǒng)傳輸層協(xié)議處理上，采用UDP、 RTP及RTCP協(xié)議組合取代TCP 協(xié)議，是一種有質(zhì)量保證而且能夠快速建立連接的協(xié)議組合。
d. 網(wǎng)際協(xié)議采用IETF的會(huì)話初始化協(xié)議系統(tǒng)SIP，它側(cè)重于將IP電話作為因特 網(wǎng)上的一個(gè)應(yīng)用，更偏向于實(shí)用性，增加了信令和QoS要求，對(duì)補(bǔ)充業(yè)務(wù)的支持更加 靈活，建立呼叫簡(jiǎn)單。
e. 為實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，ROIP的傳輸協(xié)議要求較小的傳輸延遲，而TCP 協(xié)議由于其重傳機(jī)制和擁塞控制機(jī)制不適應(yīng)實(shí)時(shí)傳輸要求，另外TCP協(xié)議的報(bào)頭大、 啟動(dòng)速度慢，因此不適合作為ROIP的協(xié)議。而UDP協(xié)議由于其簡(jiǎn)潔性，可以作為 ROIP的傳輸協(xié)議。
f. 所述系統(tǒng)采用UDP協(xié)議與RTP (實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)及RTCP (實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議) 共用以實(shí)現(xiàn)傳輸層的功能。由聲卡模塊生成的聲音數(shù)據(jù)塊被封裝在RTP信息包中，每 個(gè)RTP信息包被封裝在UDP消息段中，然后再封裝在IP數(shù)據(jù)包中進(jìn)行發(fā)送，RTCP 包是在通道建立后利用RTP包進(jìn)行發(fā)送的。
所述的ROIP系統(tǒng)用UDP、 RTP及RTCP協(xié)議組合取代單一的TCP協(xié)議，是一種 有質(zhì)量保證而且能夠快速建立連接的協(xié)議組合，具有如下優(yōu)勢(shì)
① 可以提供時(shí)間戳。RTP可以提供時(shí)間戳，在系統(tǒng)的管理中例如話音編碼的調(diào)整， 控制延時(shí)補(bǔ)償?shù)确矫?，都需要以時(shí)間戳提供的延時(shí)作為參考。
② 縮短建立鏈接時(shí)間。建立連接時(shí)間即UDP連接時(shí)間，在同樣提供了服務(wù)保證的情況下縮短了連接時(shí)間。
③省去了擁塞控制機(jī)制及重傳機(jī)制。這兩種機(jī)制的設(shè)置都是為了減小丟包設(shè)置的， 但它是以犧牲傳輸時(shí)間為代價(jià)的，這恰恰違背了實(shí)時(shí)傳輸要求即允許少量丟包而盡量 縮短延時(shí)。
(3) ROIP控制系統(tǒng)
由于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的存在，ROIP系統(tǒng)必須保證整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所述發(fā)明采用 設(shè)置緩沖隊(duì)列的方法來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)控制，這種方法是通過(guò)設(shè)置緩沖隊(duì)列把接收到的控制 信號(hào)的延時(shí)由不確定變?yōu)榇_定。
a. 具體實(shí)施由一個(gè)觀察器和一個(gè)控制器完成。使用觀察器來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)進(jìn)行觀 測(cè)，并基于過(guò)去的延時(shí)量來(lái)進(jìn)行延時(shí)估計(jì)，根據(jù)延時(shí)估計(jì)值設(shè)置控制器的控制量。
b. 系統(tǒng)根據(jù)分組延時(shí)預(yù)測(cè)鬼:；^組抖動(dòng)大小預(yù)測(cè)值及分組丟包率對(duì)ROIP系統(tǒng)語(yǔ) 音傳輸進(jìn)行QoS控制i控制時(shí)機(jī)^i^^采用設(shè)定一個(gè)常數(shù)值C，當(dāng)接收端收到C個(gè)語(yǔ) 音分組時(shí)即進(jìn)行控制。這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，能夠及時(shí)反應(yīng)情況，缺點(diǎn)是不夠靈活，為 此可以將常數(shù)C的值設(shè)小即可克服這一缺點(diǎn)。
ROIP終端本質(zhì)上是一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接設(shè)備。無(wú)線電臺(tái)作為一種重要的通信設(shè)備,在軍 用民用中都起著重要作用。然而對(duì)于特定功率的電臺(tái)，其通信范圍有限，這一點(diǎn)極大 地制約了電臺(tái)的調(diào)度和使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明機(jī)動(dòng)性能高、電臺(tái)之間協(xié)調(diào)靈 活、將無(wú)線電臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，廣泛用于遠(yuǎn)程調(diào)度、多點(diǎn)智能控制等眾多領(lǐng)域，并 能夠使無(wú)線電臺(tái)也融合到數(shù)字化信息交互平臺(tái)中，提高了應(yīng)急通信能力。
本發(fā)明能夠達(dá)到以下功能
① 擁有傳統(tǒng)VOIP的所有語(yǔ)音通信功能；
② 全面提供多樣化的電臺(tái)控制功能以及電臺(tái)保護(hù)功能；
③ 適合網(wǎng)內(nèi)通信，對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求低，擁有良好的安全性和可靠性；
④ 具備語(yǔ)音和數(shù)傳控制并發(fā)處理功能；
⑤ 適用于應(yīng)急通信系統(tǒng)。


圖1是ROIP系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是ROIP終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸方法的流程圖。
具體實(shí)施例
8下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明所述的一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。終端設(shè)備 包括無(wú)線電臺(tái)(HF短波電臺(tái)/UHF超短波電臺(tái))1、 ROIP終端2、 IP網(wǎng)絡(luò)3和ROIP 控制中心4， 一組三個(gè)無(wú)線電臺(tái)1、 一組三個(gè)ROIP終端2和控制中心4通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)3 連接。在ROIP控制中心4的指揮調(diào)度下，IP網(wǎng)絡(luò)3內(nèi)的計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)遠(yuǎn)程遙控， 控制各個(gè)無(wú)線電臺(tái)。為了在IP網(wǎng)絡(luò)3上傳輸語(yǔ)音和控制信號(hào)，要求至少具有兩個(gè)或兩 個(gè)以上的帶有ROIP功能的ROIP終端2。 ROIP終端2的一端與無(wú)線電臺(tái)1相連，另 一端連接到IP網(wǎng)絡(luò)3。未與ROIP終端2連接的常規(guī)電臺(tái)5，通過(guò)與無(wú)線電臺(tái)l之間 的無(wú)線鏈路，建立與網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)內(nèi)其他設(shè)備之間的通信連接，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)無(wú)線通信電 臺(tái)不再孤立運(yùn)行，而是可以相互連接。
圖2是ROIP終端2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中，話筒、揚(yáng)聲器21，串口模塊22，網(wǎng)
絡(luò)23，音頻處理模塊24， ARM核心板25，網(wǎng)絡(luò)接口模塊26。
在圖2中，音頻信號(hào)分別由無(wú)線電臺(tái)的話筒和揚(yáng)聲器21輸入輸出。
在圖2中，ARM核心板25完成終端的各種控制和處理功能，在本實(shí)施例中，核
心板采用的ARM9系列嵌入式系統(tǒng)是三星公司的16/32位RISC微處理器S3C2410即
ARM920T， Linux操作系統(tǒng)，。核心板與外圍電路間的連接采用可靠的SO-DIMM200
接插件形式。
在圖2中，串口模塊22主要完成對(duì)串行數(shù)據(jù)流的電平轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)格式的處理、判 斷串行數(shù)據(jù)的起始位及停止位和完成對(duì)數(shù)據(jù)和校驗(yàn)位的提取等功能。核心板S3C2420 內(nèi)部集成了UART控制器，實(shí)現(xiàn)了并串轉(zhuǎn)換，但是外部需要提供CMOS/TTL電平與 RS232之間的轉(zhuǎn)換。由于無(wú)線電臺(tái)大多采用RS232接口標(biāo)準(zhǔn)，但RS232-C標(biāo)準(zhǔn)定義的 高低電平信號(hào)與S3C2420系統(tǒng)的LVTTL電路所定義的高低電平完全不同，因此需要 電平轉(zhuǎn)換。在本實(shí)施例中，采用MAX3232芯片實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。
在圖2中，音頻處理模塊24主要完成聲音的錄入、編解碼及聲音的播放等功能。 在本實(shí)施例中，核心板S3C2410的Inter-IC Sound即IIS總線用于實(shí)現(xiàn)8/16位立體聲 音頻的多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器，它支持IIS總線數(shù)據(jù)格式，可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù) 據(jù)，也可以在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)中二者擇一。
在圖2中，網(wǎng)絡(luò)23通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊26實(shí)現(xiàn)與控制中心4之間的數(shù)據(jù)交互。網(wǎng) 絡(luò)接口模塊26用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。網(wǎng)絡(luò)接口模塊由ARM 核心板控制進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)地址解析協(xié)議、Internet控制報(bào)文協(xié)議、IP協(xié)議、用戶 數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP等協(xié)議的解析和封包。在本發(fā)明的實(shí)施例中，采用美國(guó)Cirrus公司的CS8900芯片作為以太網(wǎng)控制芯片，控制程序只需要配置好內(nèi)部寄存器，即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 通信。
圖3是ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸方法的流程圖。主要完成信號(hào)的傳輸，包括控制信號(hào)、 報(bào)文信號(hào)以及話音信號(hào)。系統(tǒng)啟動(dòng)后首先進(jìn)行初始化，然后進(jìn)入主循環(huán)，主循環(huán)依次 調(diào)用幾個(gè)任務(wù)來(lái)完成所需要的操作，任務(wù)的分配不是搶占式的，而是按時(shí)間進(jìn)行分配。 系統(tǒng)完成初始化后，ROIP終端判斷是否收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)或控制中心的分組；如果收到， 則啟動(dòng)直接內(nèi)存存取傳輸模式接收?qǐng)?bào)文，然后根據(jù)接收到的報(bào)文類型分任務(wù)處理，如 果收到的是控制數(shù)據(jù)，則通過(guò)串口對(duì)電臺(tái)進(jìn)行控制，如果收到的是音頻數(shù)據(jù)，則送到 電臺(tái)發(fā)送話音信號(hào)，如果收到的是報(bào)文數(shù)據(jù)，則送到電臺(tái)發(fā)送報(bào)文，而后ROIP接收 來(lái)自電臺(tái)的數(shù)據(jù)；如果沒(méi)有接收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)或控制中心的包，則轉(zhuǎn)入接收來(lái)自電臺(tái)的 數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到來(lái)自電臺(tái)的音頻或報(bào)文數(shù)據(jù)時(shí)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行UDP打包，根據(jù)實(shí)際情況 判斷是否向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，如果發(fā)送，則啟動(dòng)直接內(nèi)存存取發(fā)送包；如果不發(fā)送，則回到 網(wǎng)絡(luò)接收狀態(tài)。具體流程如下
Fl:開(kāi)始；
F2:系統(tǒng)初始化；
F3:判斷是否接收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)或控制中心的包；未收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的包，則進(jìn)行Fll 或F12;
F4:收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的包，啟動(dòng)DMA的ZDMA控制寄存器接收數(shù)據(jù)； F5:接收到的是控制數(shù)據(jù)； F6:接收到音頻數(shù)據(jù)； F7:接收到報(bào)文數(shù)據(jù)；
F8:接收到控制數(shù)據(jù)后對(duì)電臺(tái)發(fā)送控制指令；
F9:接收到音頻數(shù)據(jù)，控制電臺(tái)進(jìn)行話音的發(fā)送；
F10:接收到報(bào)文數(shù)據(jù)，控制電臺(tái)進(jìn)行報(bào)文的發(fā)送；
Fll:接收來(lái)自電臺(tái)的音頻數(shù)據(jù)；
F12:接收來(lái)自電臺(tái)的報(bào)文數(shù)據(jù)；
F13:將音頻或報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行UDP打包；
F14:判斷是否發(fā)送音頻或數(shù)據(jù)包；不發(fā)送則回到F3;
F15:啟動(dòng)DMA的ZDMA控制寄存器向網(wǎng)絡(luò)或控制中心發(fā)送ZDMA包。
發(fā)送完畢后重新回到F3。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理和音頻數(shù)據(jù)處理都采用DMA (直接內(nèi)存存取)傳輸方式，DMA的 使用可以有效減小對(duì)CPU的占用。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的接收過(guò)程就是控制器通過(guò)査詢網(wǎng)卡 芯片內(nèi)部的讀寫指針寄存器，判斷是否有新的數(shù)據(jù)幀到達(dá)。當(dāng)有新的數(shù)據(jù)幀到達(dá)時(shí)， ARM核心板通過(guò)網(wǎng)卡芯片遠(yuǎn)端DMA操作接收網(wǎng)卡內(nèi)部的RAM中的數(shù)據(jù)幀，將其保 存在控制器RAM緩沖區(qū)中。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送過(guò)程是首先通過(guò)網(wǎng)卡芯片遠(yuǎn)端DMA 操作，將準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)從控制器緩沖區(qū)中傳遞到網(wǎng)卡內(nèi)部RAM中，然后啟動(dòng)網(wǎng)卡芯 片本地DMA操作，將準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)從控制器緩沖區(qū)中傳遞到網(wǎng)卡內(nèi)部RAM中，然 后啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口模塊本地DMA操作，將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到以太網(wǎng)；S3C2410的IIS控制器 同樣也支持音頻數(shù)據(jù)的DMA傳輸。
本發(fā)明機(jī)將無(wú)線電臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，廣泛用于遠(yuǎn)程調(diào)度、多點(diǎn)智能控制等眾多 領(lǐng)域，并能夠使無(wú)線電臺(tái)也融合到數(shù)字化信息交互平臺(tái)中，提高了應(yīng)急通信能力。本 發(fā)明能夠提供多樣化的電臺(tái)控制功能以及電臺(tái)保護(hù)功能；適合網(wǎng)內(nèi)通信，對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求 低，擁彎良好的安全性和可靠性；具備語(yǔ)音和數(shù)傳控制并發(fā)處理功能；適用于應(yīng)急通 信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1、一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備，其特征在于該終端設(shè)備包括無(wú)線電臺(tái)(1)、ROIP終端(2)、IP網(wǎng)絡(luò)(3)、ROIP控制中心(4)和常規(guī)電臺(tái)(5)，一組無(wú)線電臺(tái)(1)與相對(duì)應(yīng)的一組ROIP終端(2)連接，一組ROIP終端(2)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)(3)與ROIP控制中心(4)連接；控制中心(4)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)(3)對(duì)一組無(wú)線電臺(tái)(1)進(jìn)行控制指揮；一組無(wú)線電臺(tái)(1)之間通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)(3)互聯(lián)；一組常規(guī)電臺(tái)(5)與相對(duì)應(yīng)的一組無(wú)線電臺(tái)(1)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備，其特征在于所述 的ROIP終端(2)的系統(tǒng)協(xié)議組合是RTP/UDP/SIP/IP。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備，其特征在于所述 一組常規(guī)電臺(tái)(5)與相對(duì)應(yīng)的一組無(wú)線電臺(tái)(1)通過(guò)傳統(tǒng)方式進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備，其特征在于所述 ROIP終端(2)包'括話筒、揚(yáng)聲器(21)'、串口模塊(22)、網(wǎng)絡(luò)(23)、音頻處理模塊(24)、 ARM核心板(25)和網(wǎng)絡(luò)接口模塊(26)，話筒、揚(yáng)聲器(21)通過(guò)音頻處理 模塊(24)與ARM核心板(25)連接；網(wǎng)絡(luò)(23)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口模塊(26)與ARM 核心板(25)連接；串口模塊(22)與ARM核心板(25)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備，其特征在于所述 無(wú)線電臺(tái)(1)包括短波電臺(tái)和超短波電臺(tái)。
6、 一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備的傳輸方法，其特征在于該傳輸方法包括以 下步驟-Fl:開(kāi)始；F2:系統(tǒng)初始化；F3:判斷是否接收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)或控制中心的包；未收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的包，則進(jìn)行Fll 或F12;F4:收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的包，啟動(dòng)DMA的ZDMA控制寄存器接收數(shù)據(jù)；F5:接收到的是控制數(shù)據(jù)；則進(jìn)行F8;F6:接收到音頻數(shù)據(jù)；則進(jìn)行F9;F7:接收到報(bào)文數(shù)據(jù)；則進(jìn)行F10;F8:接收到控制數(shù)據(jù)后對(duì)電臺(tái)發(fā)送控制指令；F9:接收到音頻數(shù)據(jù)，控制電臺(tái)進(jìn)行話音的發(fā)送；F10:接收到報(bào)文數(shù)據(jù)，控制電臺(tái)進(jìn)行報(bào)文的發(fā)送；Fll:接收來(lái)自電臺(tái)的音頻數(shù)據(jù)；F12:接收來(lái)自電臺(tái)的報(bào)文數(shù)據(jù)；F13:將音頻或報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行UDP打包；F14:判斷是否發(fā)送音頻或數(shù)據(jù)包；不發(fā)送則回到F3;F15:啟動(dòng)DMA的ZDMA控制寄存器向網(wǎng)絡(luò)或控制中心發(fā)送包。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種ROIP無(wú)線電臺(tái)傳輸終端設(shè)備及傳輸方法，該終端設(shè)備中一組無(wú)線電臺(tái)與相對(duì)應(yīng)的一組ROIP終端連接，一組ROIP終端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)與ROIP控制中心連接；控制中心通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)一組無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行控制指揮；一組無(wú)線電臺(tái)之間通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；一組常規(guī)電臺(tái)與相對(duì)應(yīng)的一組無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。本發(fā)明無(wú)線電臺(tái)之間利用IP尋址技術(shù)、以IP網(wǎng)絡(luò)作為傳輸載體實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)之間通信的實(shí)時(shí)傳輸，從而形成一個(gè)完整的無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明機(jī)動(dòng)性能高、電臺(tái)之間協(xié)調(diào)靈活，真正做到一個(gè)控制中心可以調(diào)度多個(gè)發(fā)信臺(tái)，一個(gè)收信臺(tái)可以被多個(gè)控制中心使用。從而發(fā)揮通信實(shí)體和指揮實(shí)體的整體效能。
文檔編號(hào)H04M7/00GK101553047SQ200910026450
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者葉芝慧, 曉 徐, 陸茂林 申請(qǐng)人:南京大學(xué);南京厚華通信設(shè)備有限責(zé)任公司