基于EV-DO承载的手机对讲定位调度系统方案及应用

摘要　文章在当前集群通信技术局限性分析的基础上，提出了一个基于EV-DO分组网络和GPSOne定位技术的对讲调度系统方案，在对系统的实现架构、系统功能、关键技术进行阐述后，以物流行业为例介绍了本系统如何在降低用户成本的同时提高了工作效率。

关键词　EV-DO　手机对讲定位调度系统　GPSOne　物流

1　概述

随着社会经济的发展，人们对日常工作沟通中的实时性、高效性、准确性要求越来越高。因其能够提供“点到点”和“点到多点”等多种实时高效的沟通手段，PTT技术在诸多重要行业中得到了非常广泛的应用。典型行业包括：公安、机场、林业、军队、交通、水利、电力、铁路、港口等。

作为移动通信技术的一种，PTT技术于20世纪90年代中期在全球范围内兴起，已得到了较为广泛的应用并取得了良好的社会效益和经济效益。然而近年来，集群专网(如iDEN、TETRA)存在着规模小、技术更新慢、投资风险大、缺乏统一指挥调度平台、信息资源难互联、建设周期长、人才缺乏等问题。而随着3G网络的商用，利用公众网络承载集群业务更加现实。

对此，本文提出一个利用EV-DO分组网络承载的手机对讲与定位技术相结合的调度系统方案。

2　方案实现

2.1系统架构

系统的架构及涉及的主要网元如图1所示。

各网元功能如下：

(1)CPS(运营商数据配置系统)

1)用于处理来自CRM的开户及数据变更，并且负责将相应的数据分发给用户数据库。CRM与CPS之间采用WebService接口，CPS与用户数据库之间采用ODBC协议。

2)还负责处理来自管理调度台的用户预定义群组数据，管理员通过管理调度终端建立、修改、删除群组时，CPS将相应的数据分发给群组数据库。管理调度终端与管理调度台之间采用WebService接口，管理调度台与群组数据库之间采用ODBC协议。

(2)群组数据库

用来存储用户的群组信息，并且当用户的群组信息发生变更时负责将相应信息同步给终端。

(3)用户数据库

用于存储用户信息。

(4)QAS

负责处理呼叫媒体和信令的网元。QAS与终端、QAS与管理调度台之间采用SIP信令。

(5)MPC

定位操作处理流程的控制管理中心和位置信息的控制管理中心，负责位置信息的获取、传递、存储及控制。接收来自管理调度台的定位请求，进行必要的处理后将请求发送给PDE；接收PDE提供的定位结果，再将定位结果发送给管理调度台。

(6)PDE

当收到MPC的位置请求时，PDE与MSC、BSC以及终端等相关设备交换信息，利用各种测量信息和各种数据通过特定的算法完成具体的定位计算，并将最后的计算结果报告给MPC。

(7)管理调度台

1)群组管理功能：将管理员的群组管理信息转发给CPS，再由CPS分发给群组服务器进行存储。

2)呼叫调度功能：处理来自调度员的呼叫，与QAS进行交互，完成具体的呼叫操作。管理调度台与QAS之间采用SIP协议。

3)定位功能：处理来自调度员的定位请求，将其转发至MPC，由MPC与PDE共同完成定位功能，并将定位结果返回至管理调度台。

(8)管理调度终端、用户终端

管理调度终端可使用Web门户或专用客户端接入系统，另外还需集成GIS功能，对管理调度台发送的用户位置信息进行处理后在地图上呈现。用户终端可为手持机或者车载机，由终端厂家进行定制，需支持EV-DO网络及GPSOne功能。

2.2系统功能

系统主要功能如下：

(1)基本呼叫功能

1)组呼

是指一个用户与多个用户之间的半双工通信。组呼过程中，一个群组在同一时间内只有其中一个成员能够讲话，其他成员只能接听。在本系统中，组呼分为临时群组组呼和预定义群组组呼。临时群组的成员由用户在移动终端上自定义，群组信息保存在终端中；预定义群组可由管理员登录调度管理台进行新建、删除、变更等操作。

2)单呼

是指一个主叫方与一个被叫方(即一对一)之间的半双工呼叫。单呼过程中，同一时间只能有一方讲话，另外一方接听。

3)聊天室

聊天室和预定义组呼类似，不同之处是预定义组呼用户可以自动加入会话，而聊天室用户必须通过加入模式请求加入聊天室，聊天室的成员也可邀请聊天室其他成员加入聊天室。

除以上功能以外，系统还具备迟后加入、提示性呼叫(类似于预置短信)、呼叫限制、成员优先级、业务优先级等功能。

(2)群组、用户管理功能

管理员可以登录到管理调度台对预定义群组、聊天室进行管理，具体包括：新增、修改、删除等操作；也可以对用户信息进行管理，具体包括：用户信息查询、修改用户名、用户权限管理等。

(3)定位调度功能

调度员登录管理调度台，对外勤人员、车辆、船只进行位置监控、跟踪，或发起对讲呼叫分配任务。具体功能如下：

1)定位跟踪

系统对移动终端的定位结果进行识别并转发给管理调度终端，在管理调度终端界面以电子地图显示终端用户的位置信息；管理／调度员在获取移动终端位置后，对外勤人员、车辆、船只进行位置查询或者跟踪。

2)对讲调度

获取人员、车辆、船只位置信息后，调度员可以根据需要，在调度终端界面上选择相应外勤人员以单呼、预定义组呼、临时组呼、提示性呼叫等形式派发任务。

除以上功能以外，系统还具备以下调度功能：单呼呼叫调度台，录音／播音，遥毙腹活，紧急呼叫等。

2.3系统关键技术及优势

(1)利用公众网承载，不受距离限制

本方案采用EV-DO网络承载，覆盖范围广，可以满足物流、出租车等行业跨域调度的需求。

(2)呼叫建立快，保障用户体验

为了在EV-DO网络上尽量缩短呼叫初始建立时延以及语音质量保障，本系统主要采取的关键技术如下：

1)增强的接入信道

支持DOS(Data Over Signaling)，可以在分配业务信道之前，通过空口的接入信道传送应用级的呼叫建立消息。

2)增强的Idle状态

采用终端与网络侧进行协商SCI(Slotted Cycle　Index)的方式支持短寻呼周期――对于PTT业务，寻呼周期可缩短为213ms或者426ms，大大缩短被叫处于休眠状态时的呼叫接通时延。

3)SIP信令的优化

针对标准SIP信令进行优化，缩短呼叫建立消息，使得呼叫建立消息适合于DOS传输。

4)通过开启QoS功能保障用户体验

在1X EV-DO Rev A前向链路中，不同的应用被映射到不同的流(Flow)上，系统根据这些流进行调度，在保证低时延要求的实时业务得到优先调度的同时，最大限度地提高系统的效率和容量。在反向链路，不同的应用也 被映射到不同QoS优先级的流上。同时1X EV-DO Rev A在反向链路还引入了高容量模式和低时延模式，并采用了HARQ技术。采用低时延模式可以以较大的发射功率使数据包在较短的时间内被基站解调出来。此外，不同QoS的流对系统忙闲的反应是不同的。

通过以上优化，呼叫建立时延(终端从休眠起呼)可以达到

(3)组网成本低，避免频率回收的风险

用户只需购买相应的定制终端，调度管理终端具备接入Internet的条件即可使用对讲调度系统。所需支付的费用仅包括功能使用费及终端购买费用，与传统用户自建的集群对讲系统动辄几百万的投资相比，组网成本大大降低；在服务方面，由于平台与网络由运营商进行维护，减少了用户相关的维护费用。

目前无委对频率资源的管控力度正在加大，传统自建系统很可能会面临频率回收的风险；本系统采用公众网进行承载，有效规避了相关风险。

3　物流行业应用场景

物流管理的最终目标是降低成本、提高服务水平，以实现合理调度。本系统为现代物流管理提供了强大而有效的手段，图2描述了物流企业使用本系统对外勤人员、船只、车辆进行调度的应用场景。

外勤人员车辆可以使用手持终端、车载机接入系统；借助基站和GPS卫星以及支持GPSQne芯片的终端。调度中心(可使用Web门户或者专用客户端)可跟踪指定区域内的人员、车辆、船只的位置，并且实时地显示在屏幕上；调度中心可根据具体任务的需要，选定派发任务的对象，以单呼、临时组呼、预定义组呼、提示性呼叫等形式向调度对象派发任务。图3显示了调度员对选定的某个区域内的外勤人员派发任务的情形：

除此之外，外勤人员、车辆、船只之间也可以借助单呼、组呼、聊天室等功能进行沟通，在遇到情况时，还可以呼叫调度中心请求协助。

通过使用本系统，物流企业能够及时、准确、全面地掌握运输车辆的信息和进行实时通话沟通，大大提高了工作效率。而用户的投资仅限于终端成本和功能使用费用，不再需要巨额的网络投资和维护费用。

4　结语

本系统将对讲和GPS定位功能相结合，以EV-DO网络为承载，借助支持对讲和GPSOne的终端，对物流、执法、出租车、林业、机场等行业优化资源配置、提高市场竞争力，将会起到积极的促进作用。本方案的优点是：利用公众网承载，不受距离限制；呼叫建立快，保障用户体验；组网成本低，避免频率回收的风险。