应急融合通信平台建设方案论述

系统概述

1.系统目标

       融合通信平台将多制式、多网络通信系统连通成一张网，不同制式的对讲机、各种通信终端可以互联互通，可以统一调度，为多部门多系统联动、重大火警、自然灾害、救援的紧急通信等方面提供有效的保障和支持。

2.设计思路

        融合通信平台设计遵循国家公共安全行业标准《统一通信（PUC）互联互通技术标准》（以下简称PUC）,标准规定了公安统一通信平台的总体架构、功能要求、性能指标、接口规范、安全性要求和媒体流传输规范等技术要求。

系统架构

       融合通信平台的设计要充分考虑联通多制式、多网络通信系统的多样化需求,采用面向服务的体系架构，整体规划，分层设计，既要保证有良好的扩展性和灵活性，又要保证其稳定性和安全性，可采用多层体系架构，如图7.1所示。

全网录音

1.实时状态监控

2.实时监听

3.终端等级管理

4.操作员权限管理

5.磁盘管理

6.日志

7.告警

8.录音查询、回放、下载、标记记录、删除

9.实时录音

10.事件关联

11.冗余备份

       录音系统支持至少100路用户同时录音，其中可支持大于30路软交换用户、大于30路电路交换用户、大于10路软调度用户同时录音；录音格式可支配置为WAV、WMA等格式，可由用户选择其中一种格式进行录音。

互联互通

        融合通信平台通过各种有线网关和无线网关，将不同制式无线通信系统的语音和信令转换成标准的信令，在融合通信平台的服务器中进行语音、数据和信令的交换，实现跨系统的互联互通功能。

互联互通可实现的功能包括个呼、组呼、个短信和组短信，各系统之间互联可实现的功能见表7.2。

表7.2各系统之间互联可实现的功能

 

   ①一信道互通呼叫；

   ②一信道呼叫与组呼互通；

   ③—组呼与组呼互通；

   ④一公网呼叫与信道呼叫互通；

   ⑤一公网呼叫与组呼互通；

   ⑥一公网个呼互通；

   ⑦—组短信互通。

具体实现功能如下。

（1）负责融合对接PGIS（policeG1S,警用地理信息系统）、视频监控、视频会议等各式数据应用系统，给消防通信指挥系统提供统一的调度接口。

（2）负责融合对接各式通信系统和PUC的多级互联，给消防通信指挥系统提供统一的调度接口。

（3）负责融合对接PDT集群、Tetra集群、IPPBX等各式通信系统，给消防通信指挥系统提供统一的通信业务接口。

（4）支持双机主备功能，保障融合通信系统的稳定可靠。

（5）为消防通信指挥系统实现了与通信系统、数据支撑系统无关的丰富调度应用模式。

（6）负责与PGIS视频监控等业务数据支撑系统进行对接，隔离应用系统的变化，保障数据业务系统对接扩展的灵活性。

统一语音服务

      平台提供统一的语音服务，为指挥中心上层应用程序提供融合通信服务，融合通信服务采用Webserivce>TCP（transmissioncontrolprotocol,传输控制）协议、XML（extensiblemarkuplanguage,可扩展标记语言）协议等技术提供的标准接口服务。

系统功能如下。

1.语音呼叫

（1）单呼：个别呼叫，指通过个呼号码呼叫个别用户，该用户包括对讲机、电话、视频会议接入号等。

（2）组呼：通过组号或组别名发起呼叫。呼叫中包含优先级信息。

（3）全呼：呼叫某个系统内的所有成员，通过一呼百应的方式发起呼叫。

（4）广播呼叫：可以针对个别用户或组用户发起广播呼叫，广播呼叫的特征是广播发起人一直掌握话权，其他参与者只能收听呼叫。

（5）紧急呼叫：在紧急的情况下，用户可以发起针对个号或组的紧急呼叫。紧急呼叫发起需要一定的权限，一定发起，拥有最高优先级别的信道抢占权。

（6）环境监听：调度员有权限对终端用户发起环境监听，以个号为单位发起。环境监听的特征是被叫人不知道此时有呼叫发生，而调度员可以通过该呼叫监听被叫的周边环境声音。

（7）呼叫保持/恢复：调度员可以同时接听多路个呼，当多路个别呼叫同时接入时，调度员需要按顺序挨个接听。当调度员需要和后续的呼叫进行通话时，则需先保持现有呼叫，当后续呼叫接听完毕后，可以恢复原有呼叫继续通话。

（8）呼叫转移：调度员可根据情况把正在进行的个别呼叫转移给其他调度员或转移到其他终端用户。

（9）信道呼叫：为常规终端特有功能。按照信道ID发起呼叫。

2.补充业务

（1）监听：调度系统可以同时监听多个组的通话。在必要的时候可以加入这些组的通话。

（2）动态重组：调度员可以创建和删除一个组，调度员可以往任意一个组中添加和删除组成员。添加和删除的指令通过空口信令发射到无线终端上。

（3）组派接：调度员通过操作调度界面可以把两个以上的组临时连接在一起。该连接通常在交换机系统侧完成。

（4）强拆：调度员可以强行拆除一个正在进行的通话。

（5）强插：调度员可以强行插入一个正在进行的通话。

3.安全业务

（1）遥晕：通过空口信令，调度员可以远程使一个对讲机临时失效。遥晕是指将移动终端暂时性失效，遥晕后的终端仅能登记、复活、遥毙、鉴权、环境侦听和GPS±报，在移动终端丢失的情况下保证了组织通信的安全，只有当调度员发起复活操作成功后才可恢复正常工作。若移动终端不在线，则PDT集群系统保存遥晕或复活指令，待移动终端上线后，立即执行该指令，保证指令的有效性。

（2）遥醒：调度台可以通过发射指令使一个临时失效的对讲机恢复正常的工作状态。

（3）遥毙：调度台可以发射指令远程使一个对讲机永久失效。

（4）E2EE：端对端加密功能。调度员和对讲机的语音通话在空中传输过程中、在系统传输过程中都属于加密状态，只有在调度员的扬声器播放之前和在对讲机的扬声器播放之前才由特定的加密算法进行解密。

4.短信业务

（1）文本短信：调度员可以发送140字节以内的文本短信至终端，反之亦然。

（2）状态短信：调度员可以发送1字节的短信到终端。反之亦然。由于只有1字节，该短信通常表示特定的状态，需要终端或调度根据状态标志自行进行翻译。

（3）紧急告警：调度员可接受来自终端发送的紧急告警信息。调度员收到该紧急告警信息后，在重要位置闪烁显示，直到调度员点击操作后才取消。

（4）回叫请求：系统定义的特殊状态信息，调度员收到该回叫请求的状态字后，需要立即回叫主叫用户。

5.上下线管理

   上下线管理：调度员可监控每个终端的上下线信息。

6.GPS定位

（1）按周期上报：调度员可设定一个时间参数，每间隔一段时间就通过查询的方式上拉一次终端的GPS信息。

（2）全网订阅：按照设置好的时间间隔，系统上拉所有的终端GPS位置。

（3）部分订阅：按照设置好的时间间隔，系统上拉选择的终端GPS位置。

7.基础数据管理

（1）定期同步网管数据：在网络管理中设置的组信息、用户信息等关键信息，也同样是调度指挥所需要的关键信息。因此，调度系统可按照预先设置好的时间点定期同步所需要的网管数据。

（2）实时同步网管数据：在某些特定的情况下，可以人工地刷新网管数据到调度系统中来，这时就需要实时地同步这部分信息。

（3）从XML文件中导入：对于某些不支持网管接口的系统，调度系统支持使用XML作为交换条件，从中导入关键用户信息。

8.控制业务

       在连接某些无线网关时，系统无法从网管系统中得到关键信息，只能从电台中得到相关的组信息和组扫描状况及终端状况。因此控制业务主要来控制终端的业务通道，以方便发起呼叫和保护呼叫（免除互斥）。

9.数据增值业务

（1）遥感遥测：通过终端的二次开发接口，可以接入遥感遥测模块，如温度、水位等信息，传输到调度系统统一展现。

（2）空口写频：可以通过空中接口对终端进行写频。

统一系统管理

     平台提供统一的系统管理，包括全网用户管理、全网网络管理。

1.全网用户管理

全网用户管理分为两部分：调度台用户管理和终端用户管理。

       对于调度台用户管理，可以针对不同级别、不同部门、不同工种的各类人员，分配不同的操作权限，用户登录调度台后，呈现本调度台可供调派的资源。

       本系统可实现全网用户状态、用户数据的统一管理功能，通过部署全网用户统一管理服务器，自动从各级通信子系统获取用户配置数据和用户状态数据，实现全网数据的统一更新。

2.全网网络管理

       随着通信多样化发展的需要，用户建有多种通信网络，各专业网络系统分别采用独立的网管系统，割裂了通信网本身的有机联系，各专业网只能了解本专业网的网络运行情况。其信息孤立分散，难以实现数据共享，发现故障与问题时难以迅速确定与排除。对于用户来说，增加了维护网络的难度。

       全网网络管理系统支持收集各种通信调度子系统内的IP语音网关、呼叫控制器和各子系统发来的告警信息，自动甄别告警信息，并进行告警信息显示。同时通过SNMPV2协议将告警上报给综合监控管理平台。运维管理首要的任务就是对环境的运行状况进行及时的监控，已经发生的故障需要能快速定位和恢复，对潜在的问题需要提前分析发现并给予有效的预防。网络管理功能如图7.3所示。

图7.3网络管理功能

二次开发接口

       平台提供二次开发的接口供上层应用利用平台的融合通信能力，平台提供简单易用的二次开发工具供客户或集成商进行二次开发，向外部提供通信系统呼叫、语音、定位、录音等所有功能。接口服务关系图如图7.4所示。

融合通信平台的二次开发接口以以下两种方式提供。

1.扩展SIP协议

       二次开发接口支持对标准SIP协议进行扩展，完成基本的呼叫功能，如发起呼叫、专网通信话权控制、断开呼叫等。如果合作伙伴只需要完成简单的呼叫功能，并对SIP协议的开发和使用有充分的经验，建议使用这种开发协议。这种协议的特点是可以充分利用SIP协议的标准功能，可以使用常用的开发者协议栈，开发周期短，功能实现简单。

 

图7.4接口服务关系图

2.PUCXML协议

       二次开发接口提供的XML扩展协议接口，可以完成丰富的应用程序功能，除了完成常规的呼叫控制外，还可以实现如数据管理、监控管理等复杂的功能项，如果合作伙伴需要开发专业化的调度应用软件，监视使用这种开发协议完成开发。二次开发接口的接口功能列表见表7.3。

表7.3二次开发接口的接口功能列表

统一定位

        平台建立统一定位，整合各类终端和各类子系统的位置信息，提供统一格式的位置协议，增强现有信息处理中心的AVPLS中心，集中管理PDT终端定位信息、Tetra定位信息及GSM车辆定位信息、规划建设LTE及其他各类终端和各类子系统的位置信息，提供统一格式的位置协议为其他定位需求提供数据服务和接口。

系统功能如下。

1.定位数据

        统一定位系统能接收PDT终端发送的GPS位置信息数据，并统一存储到信息处理中心数据库；支持基站定位，当终端没有GPS卫星信号时，根据注册到的基站提供大致位置；支持PDT终端活动轨迹回放等功能。

2.数据分发

       统一定位系统可根据业务需求，将数据实时分发到相关应用。

3.控制指令

       统一定位系统能通过GPS控制命令，以根据需要修改PDT终端定位信息的发送间隔和触发条件，为GIS等相关子系统提供GPS控制命令下发接口。

4.触发方式

       统一定位系统的触发方式包括时间触发、距离触发、时间和距离联合触发、终端状态触发等多种触发方式。

5.上报频率

       统一定位系统支持多种上报周期，并可以对终端上报周期单独设定，支持全网上报、部分上报、指定终端上报等多种上报方案。人员大规模集结和移动上报状态，需要系统提供上报保护机制。特定集中地点，根据各单位的特殊需求设置上报状态。在建筑物内终端无法获取GPS定位信息，此种状态不上报信息。手持终端和车载终端应能根据实际需求进行灵活设置。

6.电子栅栏

       统一定位系统可建立及维护GIS电子栅栏数据并建立对应规则，对超出或进入指定的栅栏区域的终端进行告警。

7.统一协议

       统一定位系统将公网三大运营商和PDT系统及其他系统提供的GPS传输协议转化成统一的协议格式。       统一解析定位终端的协议，包括数据标准化与校验，采用统一的XML协议提供GPS位置信息。