多業(yè)務應急通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多業(yè)務應急通信系統(tǒng)，其包括便攜式應急通信設備、指揮中心端設備及傳輸系統(tǒng)，便攜式應急通信設備包括：網(wǎng)絡視頻模塊、電話網(wǎng)關模塊、以太網(wǎng)交換模塊、傳輸模塊以及電源供電模塊等。該便攜式應急通信設備采用以太網(wǎng)內核設計，可實現(xiàn)視頻、電話、以太網(wǎng)、語音等的遠程傳輸通信。通過大規(guī)模集成電路進行了信號合成和分離，然后通過光纖復用技術，實現(xiàn)4路圖像、4路數(shù)據(jù)和8路電話等信號在同一條光纖線路中的傳輸，不僅增強了可靠性，減少了連接線，同時減小了設備體積，極大降低了設備的功耗，為設備的可便攜提供了極大的方便。
【專利說明】多業(yè)務應急通信系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及應急通信領域，具體地涉及一種多業(yè)務應急通信系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著以太網(wǎng)技術飛速發(fā)展，近年來各地都建起了以太城域網(wǎng)、以太廣域網(wǎng)，原來由TDM電路承載的業(yè)務，紛紛轉由以太網(wǎng)來承載，采用以太網(wǎng)作為傳輸來承載各種業(yè)務已成為
一種趨勢。
[0003]近年來，應急通信系統(tǒng)被廣泛應用于搶險救災、突發(fā)事件現(xiàn)場等場合，市場對應急通信系統(tǒng)的需求還在不斷增加。當前的應急通信系統(tǒng)普遍存在以下問題:
1、通常都是車載式或體積比較大，或重量比較重，不便于便攜；
2、一些背負式應急通信系統(tǒng)雖然比較輕便，但都是特高頻段、微波頻段或衛(wèi)星頻段，無線傳輸方式帶寬比較窄，不能同時傳輸多路圖像、多路數(shù)據(jù)和多路電話；
3、一些應急通信系統(tǒng)保密性及抗干擾性較差，不便于用于保密和抗干擾的特殊領域。
[0004]因此，存在設計便攜、應急、安全的應急通信系統(tǒng)的需求。
【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種便攜式應急通信設備，其包括網(wǎng)絡視頻模塊、電話網(wǎng)關模塊、以太網(wǎng)交換模塊、傳輸模塊以及電源供電模塊等。該便攜式應急通信設備采用以太網(wǎng)內核設計，可實現(xiàn)視頻、電話、以太網(wǎng)、語音等的遠程傳輸通信。通過大規(guī)模集成電路進行了信號合成和分離，然后通過光纖復用技術，實現(xiàn)4路圖像、4路數(shù)據(jù)和8路電話等信號在同一條光纖線路中的傳輸，不僅增強了可靠性，減少了連接線，同時減小了設備體積，極大降低了設備的功耗，為設備的可便攜提供了極大的方便。
[0006]另一方面，本發(fā)明還提供了一種多業(yè)務應急通信系統(tǒng)，其包括便攜式應急通信設備、指?車中心端設備及傳輸系統(tǒng)。
[0007]采用本發(fā)明的應急通信設備，解決了現(xiàn)有技術中的缺陷，提供了一種便攜、應急、安全的應急通信系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的多業(yè)務應急通信系統(tǒng)的原理圖；
圖2是本發(fā)明的局端及遠端設備的結構圖；
圖3是本發(fā)明的便攜式應急通信設備的結構圖；
圖4是本發(fā)明的動態(tài)共享緩存的原理圖；
圖5是本發(fā)明的網(wǎng)絡視頻模塊的原理圖；
圖6是本發(fā)明的電話網(wǎng)關的原理圖；
圖7是本發(fā)明的傳輸模塊的原理圖?！揪唧w實施方式】
[0009]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細說明。
[0010]參考圖1，圖1是本發(fā)明的多業(yè)務應急通信系統(tǒng)的原理圖。多業(yè)務應急通信系統(tǒng)包括便攜式應急通信設備(遠端)、指揮中心端設備(局端)以及傳輸系統(tǒng)。
[0011]便攜式應急通信設備由網(wǎng)絡視頻模塊、電話網(wǎng)關模塊、以太網(wǎng)交換模塊、傳輸模塊以及電源供電模塊等組成，如圖3所示。便攜式應急通信設備可連接電話機、視頻、計算機、揚聲器、麥克風等設備。如圖所示，該便攜式應急通信設備可以是LY-FC-442A-1型便攜式應急通信設備。該便攜式應急通信設備可集成為一塊電路板。該設備將圖像、數(shù)據(jù)、語音統(tǒng)一到一塊電路板上，通過大規(guī)模集成電路對從諸如攝像機傳輸來的圖像或視頻、計算機數(shù)據(jù)和電話語音等數(shù)據(jù)進行合路和分路(或者信號合成和分離)，在完成數(shù)據(jù)處理之后，通過光纖復用技術將信號調制到光纖上，實現(xiàn)在一條光纖線路中傳輸圖像、數(shù)據(jù)、語音的傳輸，例如實現(xiàn)4路圖像、4路數(shù)據(jù)和8路電話等信號在同一條光纖線路中傳輸。該設備不僅增強了可靠性，減少了連接線，同時減小了設備體積，極大降低了設備的功耗，為設備的可便攜提供了極大的方便。
[0012]指揮中心端設備由以太網(wǎng)交換模塊、視頻解碼模塊、電話網(wǎng)關模塊、視頻客戶端軟件等組成。指揮中心端設備可連接交換機、路由器、電視墻、揚聲器、麥克風等設備。指揮中心端設備可通過I個以太網(wǎng)接口接入軟交換平臺。
[0013]傳輸系統(tǒng)采用背負式光纜(光纖)作為主要傳輸方式，其帶寬非常高。采用光纜有線傳輸方式，對于保密通信和抗干擾性有極大的幫助，這是區(qū)別于其他無線背負式應急設備的特點之一。當然，該傳輸系統(tǒng)也可采用其他傳輸方式，例如諸如WIFI之類的無線傳輸方式，即該設備中直接嵌入WIFI模塊。
[0014]參考圖2，圖2是本發(fā)明的局端及遠端設備的結構圖。其中，該局端包括局端交換機、供電系統(tǒng)、視頻接口、語音網(wǎng)關、和無線WIFI等模塊，這些模塊分別連接到接口總線。該遠端包括遠端交換機、供電系統(tǒng)、視頻服務器、語音網(wǎng)關和無線WIFI等模塊，這些模塊分別連接到接口總線。該遠端的視頻服務器連接攝像機等裝置，接收音視頻等信息，該遠端的語音網(wǎng)關連接電話機等通信設備，以便于實現(xiàn)數(shù)字電話在以太網(wǎng)中的實時傳輸。
[0015]參考圖3，圖3是本發(fā)明的便攜式應急通信設備的結構圖。便攜式應急通信設備由網(wǎng)絡視頻模塊、電話網(wǎng)關模塊、以太網(wǎng)交換模塊、傳輸模塊以及電源供電模塊等組成。以下將結合圖4-7對本發(fā)明的便攜式應急通信設備進行詳細說明。
[0016]便攜式應急通信設備的以太網(wǎng)交換模塊用于采用存儲轉發(fā)方式，實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的交換轉發(fā)。以太網(wǎng)交換模塊內置高性能交換引擎，傳輸速率為線速1000M。該交換引擎支持8個以太網(wǎng)接口，可劃分多個VLAN，支持多種優(yōu)先級設置，以實現(xiàn)視頻、電話及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)等業(yè)務的隔離傳輸，滿足各種業(yè)務對帶寬和實時性的要求。其中，如圖4所述，該以太網(wǎng)交換模塊采用動態(tài)共享緩存實現(xiàn)對數(shù)據(jù)包的存儲。
[0017]便攜式應急通信設備的網(wǎng)絡視頻模塊用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)音視頻在以太網(wǎng)上進行實時傳輸。該網(wǎng)絡視頻模塊支持2-4路模擬視頻。如圖5所述，該網(wǎng)絡視頻模塊包括網(wǎng)絡處理器、視頻音頻處理器、模/數(shù)轉換器(A/D)、緩存器等。視頻及音頻信號分別經(jīng)模/數(shù)轉換后，進入視頻音頻處理器進行壓縮編碼。編碼后的音頻和視頻數(shù)據(jù)流被輸入到網(wǎng)絡處理器，網(wǎng)絡處理器對輸入的音頻和視頻數(shù)據(jù)流進行打包，形成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中進行傳輸，從而實現(xiàn)數(shù)字音視頻的實時傳輸。視頻壓縮編碼可采用H.264，可以以較低的碼率實現(xiàn)視頻的高質量的傳輸，較MPEG-2/MPEG-4等更節(jié)省網(wǎng)絡帶寬。音頻壓縮編碼可采用MP3。當然，對視頻、音頻的壓縮編碼可采用任何適合的壓縮編碼方式。該網(wǎng)絡視頻模塊具有IP地址，可將該IP地址默認為192.168.1.1.用戶登錄后可更改。
[0018]便攜式應急通信設備的電話網(wǎng)關模塊用于實現(xiàn)數(shù)字電話在以太網(wǎng)上進行實時傳輸。該電話網(wǎng)關模塊提供一路或多路電話，例如4路電話。如圖6所示，二線電話信號先經(jīng)2/4線轉換，然后進入編解碼電路(CODEC)。該CODEC進行壓縮編碼和解碼，然后將信號輸入到網(wǎng)絡處理器。網(wǎng)絡處理器完成對編、解碼的音頻信號的打包和解包處理，其中包括一些協(xié)議處理。打包后的音頻流在以太網(wǎng)上進行傳輸。其中，音頻編解碼可采用G.729，碼率為8Kb/S。該電話網(wǎng)關模塊支持MGCP、H.248、SIP等協(xié)議，可以接入軟交換平臺。在一個實施例中，PSTN固網(wǎng)撥入的電話都是標準的PCM電話，該電話網(wǎng)關模塊的電話接口都符合國際標準，多業(yè)務應急通信設備只是將8路量化后的電話數(shù)據(jù)進行了合路，然后與圖像數(shù)據(jù)、計算機數(shù)據(jù)進行打包處理。
[0019]便攜式應急通信設備的傳輸模塊用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。如圖7所示，其可支持光纖傳輸。當然，該傳輸模塊也可采用802.1lg以及802.1ln等無線橋接傳輸方式以及3G、4G、WIFI等無線傳輸。光纖傳輸時，以太網(wǎng)交換模塊的第8 口工作在100BASE-FX模式。
[0020]便攜式應急通信設備的供電模塊用于向該設備提供電源。該設備可采用220V交流供電，也可采用12V(iTl8V)直流供電(可采用外掛電池盒供電)。
[0021 ] 通過本發(fā)明，提供了 一種便攜、應急、安全的應急通信設備。
[0022]在便攜方面，該設備將圖像、數(shù)據(jù)、語音統(tǒng)一到一塊電路板上，通過大規(guī)模集成電路對從諸如攝像機傳輸來的圖像或視頻、計算機數(shù)據(jù)和電話語音等數(shù)據(jù)進行合路和分路(或者信號合成和分離)，在完成數(shù)據(jù)處理之后，通過光纖復用技術將信號調制到光纖上，實現(xiàn)在一條光纖線路中傳輸圖像、數(shù)據(jù)、語音的傳輸，例如實現(xiàn)4路圖像、4路數(shù)據(jù)和8路電話等信號在同一條光纖線路中傳輸。該設備不僅增強了可靠性，減少了連接線，同時減小了設備體積，極大降低了設備的功耗，為設備的可便攜提供了極大的方便。
[0023]為了滿足便攜的要求，該便攜式應急通信設備需降低功耗。在電路板設計中，本發(fā)明通過以下方式降低功耗:
(1)、設備中的網(wǎng)絡視頻模塊以及以太網(wǎng)交換模塊采用先進的90nm工藝，低內核電壓(1.0V)，功耗大為降低；
(2)、設備中的二次電源(穩(wěn)壓器)，皆采用高效率的開關電源穩(wěn)壓器，不使用線性穩(wěn)壓器，避免了使用線性穩(wěn)壓帶來的自身功率損耗；
(3)、設備中大量采用貼片元件，減小了體積，以利于便攜的要求。
[0024]在應急與安全方面，本發(fā)明以有線背負式光纜作為主要傳輸方式，無線傳輸作為輔助或備用方式，圖像、數(shù)據(jù)、語音、WIFI無線覆蓋等功能基本滿足應急的需要，同時又具有保密和抗干擾的特殊需求。本發(fā)明的便攜式應急通信設備結構簡單，開機即通(即插即用)，“傻瓜式”操作，非常適合“應急”快速響應的特點。特別是在簡單操作方面，更是簡化了很多步驟，比其他應急通信設備響應時間大大縮短。在將背負式光纜接入本設備后，打開電源即可通信，無需做任何天線方面或衛(wèi)星方面的調整，也不用擔心頻率方面的干擾或竊聽。也就是說，本設備在功能上不次于其他應急設備，而在應急響應時間上要絕對優(yōu)于其他應急通信設備。同時，本設備中的元件可進行更換，便于設備功能升級，從而節(jié)省制造成本。本設備將各種芯片集成到印刷電路板上，無需繁瑣的連線操作，減少了接頭，簡化了人工操作，加快了響應時間，從而達到應急的目的。
[0025]盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的基礎上，本領域技術人員可對這些實施例進行改變。
【權利要求】
1.一種便攜式應急通信設備，該設備將圖像、數(shù)據(jù)、語音統(tǒng)一到印刷電路板上，通過集成電路對圖像、數(shù)據(jù)、語音進行處理，包括: 網(wǎng)絡視頻模塊，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)音視頻在以太網(wǎng)上進行實時傳輸； 電話網(wǎng)關模塊，用于實現(xiàn)數(shù)字電話在以太網(wǎng)上進行實時傳輸； 以太網(wǎng)交換模塊；采用存儲轉發(fā)方式，實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的交換轉發(fā)； 傳輸模塊，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；以及 電源供電模塊，用于向該設備提供電源。
2.如權利要求1所述的便攜式應急通信設備，其中，該網(wǎng)絡視頻模塊包括網(wǎng)絡處理器、視頻音頻處理器、模/數(shù)轉換器和緩存器，其中，視頻及音頻信號分別經(jīng)模/數(shù)轉換后，進入視頻音頻處理器進行壓縮編碼，編碼后的音頻和視頻數(shù)據(jù)流被輸入到網(wǎng)絡處理器，網(wǎng)絡處理器對輸入的音頻和視頻數(shù)據(jù)流進行打包，形成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包在以太網(wǎng)上進行實時傳輸。
3.如權利要求1所述的便攜式應急通信設備，其中，該網(wǎng)絡視頻模塊支持2-4路模擬視頻。
4.如權利要求1所述的便攜式應急通信設備，其中，該以太網(wǎng)交換模塊內置高性能交換引擎，該交換引擎支持8個以太網(wǎng)接口，可劃分多個VLAN，支持多種優(yōu)先級設置，以實現(xiàn)視頻、電話及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)等業(yè)務的隔離傳輸，滿足各種業(yè)務對帶寬和實時性的要求。
5.如權利要求1所述的便攜式應急通信設備，其中，該電話網(wǎng)關模塊包括2/4線轉換器、編解碼電路、網(wǎng)絡處理器和緩存器，其中，二線電話信號先經(jīng)2/4線轉換，進入編解碼電路進行壓縮編碼和解碼，然后將信號輸入到網(wǎng)絡處理器，網(wǎng)絡處理器完成對編、解碼的音頻信號的打包和解包處理，打包后的音頻流在以太網(wǎng)上進行傳輸。
6.如權利要求1所述的便攜式應急通信設備，其中，該電話網(wǎng)關模塊提供多路電話。
7.如權利要求1-6所述的便攜式應急通信設備，該設備實現(xiàn)4路圖像、4路數(shù)據(jù)和8路電話的信號在同一條光纖線路中傳輸。
8.一種多業(yè)務應急通信系統(tǒng)，包括: 如權利要求1-7的便攜式應急通信設備； 指揮中心端設備，包括以太網(wǎng)交換模塊、視頻解碼模塊、電話網(wǎng)關模塊、和視頻客戶端軟件； 傳輸系統(tǒng)，用于連接該便攜式應急通信設備和指揮中心端設備。
9.如權利要求8所述的多業(yè)務應急通信系統(tǒng)，其中，該傳輸系統(tǒng)采用背負式光纜作為傳輸方式。
10.如權利要求8所述的多業(yè)務應急通信系統(tǒng)，其中，該傳輸系統(tǒng)采用無線傳輸作為傳輸方式。
【文檔編號】H04L29/06GK103957141SQ201410135165
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權日:2014年4月4日
【發(fā)明者】李樹魯, 辛顯榮 申請人:濟南藍翼網(wǎng)絡技術有限公司