一种基于IP网络架构的对讲通信系统
技术领域
本发明涉及电子通信技术领域，尤其涉及到一种基于IP网络架构的对讲通信系统。
背景技术
普通对讲机通讯有一定距离限制，中继设备可以扩大对讲机的通讯距离，在普通中继的基础上，增加网络通讯的功能，可实现跨频段间终端的语音等业务的互通，解决使用者对于跨频段间的终端语音互通的需求，可以通过自定义传输协议，将不同频段的中继台相连起来，实现跨频段的设备间通讯，进一步扩大通讯的范围，解决传统的中继台在应用场景中依旧不能满足通信范围的问题，具有更强的实用性与更好的适用性。
综上所述，提供一种实现跨频段的设备间通讯，可较好的扩大信号覆盖范围的基于IP网络架构的对讲通信系统，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种基于IP网络架构的对讲通信系统，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于IP网络架构的对讲通信系统，包括：信息中转单元、若干个对讲终端和中心控制平台；所述信息中转单元包括若干个中继台，所述若干个中继台分为主站点、对等方和备份主站点三种类型，所述主站点、所述对等方和所述备份主站点之间通过自定义封装的网络协议进行交互；
所述主站点提供IP地址或域名供对等方注册；所述对等方可以通过手动配置IP地址或DHCP功能注册到主站点；所述备份主站点用于当主站点发生故障时作为临时主站点使用，正常情况下均作为对等方使用，所述信息中转单元中主站点收到所述对讲终端发来的DMR帧后，通过自定义封装的网络协议转发给当前所述信息中转单元中的其他中继台，再由所述其他中继台发送给有效通讯范围内的所述对讲终端，实现跨频段的设备间通讯；
所述信息中转单元与对讲终端之间通过射频载波进行通信；所述对讲终端包括选择模块、交互模块、存储模块和信息收发模块，所述选择模块用于对信息收发的频段进行选择切换，所述交互模块用于进行音视频信息输入输出，所述存储模块用于存储所述若干个中继台对应的频段信息，所述信息收发模块用于与所述信息中转单元进行无线通信；
所述中心控制平台用于处理所述信息中转单元覆盖区内用户登记和控制管理，所述中心控制平台与所述主站点通过无线链路连接通信。
进一步地，所述自定义封装的网络协议采用基于UDP协议的面向连接的网络传输协议。
进一步地，所述主站点在系统中只允许配置一个。
进一步地，所述信息中转单元中的每个中继台的中继ID是唯一的。
更进一步地，所述每个中继台包括接收模块、转发模块和匹配模块，所述接收模块用于接收各对讲终端发送的对讲信息，所述匹配模块用于与其它中继台和所述若干个对讲终端之间进行信息匹配，所述转发模块用于通过无线网将压缩处理后的对讲信息转发给互联系统内的其它中继台和所述若干个对讲终端。
更进一步地，所述转发模块将所述接收模块接收的对讲信息压缩打包成适合IP网络传输的数据信息再通过所述转发模块的网络接口将所述数据信息通过IP网络传输，利用TCP/IP网络传输协议实现中继台与另一中继台或与对讲终端之间的呼叫、通话功能；当对讲终端要接收对讲信息时，则通过所述网络接口接收来自另一中继台或与对讲终端发送至IP网络的数据信息，再通过所述转发模块对信息进行转换通过发射天线发送至对讲终端完成接收通信。
更进一步地，所述每个中继台还包括用于进行对讲监控的监控模块，而本地监控模块则用于通信监听和通过麦克风以及喇叭实现中继台对其它通信连接点的通信。
进一步地，所述若干个对讲终端中存储有所述信息中转单元中若干个中继台对应的不同信号频段信息。
进一步地，当对讲终端发起对讲请求时，将信号发射频段调整至某一中继台对应的信号频段并向所述某一中继台发送带有标识码和匹配信息的控制信令，所述某一中继台根据所述控制信令对所述对讲终端进行匹配验证，验证成功后，建立呼叫通道，若未成功则将信号发射频段调整至另一中继台对应的信号频段并向所述另一中继台发送带有标识码和匹配信息的控制信令，直到验证成功。
进一步地，一个中继台包括一个信道，一个信道包括两个时隙，任意中继台在一个时隙内通过IP网络将语音或者数据转发至其它中转继台。
本发明的有益效果是，该发明可实现跨频段的设备间通讯，能较好的扩大信号覆盖范围的，且具有更强的实用性与更好的适用性，且中继台之间的通讯，采用的基于UDP协议的面向连接的自定义网络传输协议，保证了通讯的实时性、有序性和完整性。相比UDP协议，本系统封装的网络协议优点在于其面向连接机制，保证了数据的有序性和完整性，避免数据丢包的情况；相比TCP协议，本系统封装的网络协议优点在于优化了重传机制，能明显增强交互的实时性。
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为本发明中一种基于IP网络架构的对讲通信系统结构示意图。
图2为本发明中对讲终端和中继台的具体结构示意图。
图3为本实施例中信号传输过程步骤示意图。
图4为实施例中信号传输方向的示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种具有更强的实用性与更好的适用性，可实现跨频段的设备间通讯，扩大信号覆盖范围的基于IP网络架构的对讲通信系统。如图1至图4所示，该系统包括：信息中转单元、若干个对讲终端和中心控制平台；所述信息中转单元包括若干个中继台，且所述信息中转单元中的每个中继台的中继ID是唯一的，所述若干个中继台分为主站点、对等方和备份主站点三种类型，所述主站点、所述对等方和所述备份主站点之间通过自定义封装的网络协议进行交互，其中，所述主站点在系统中只允许配置一个。
所述主站点提供IP地址或域名供对等方注册；所述对等方可以通过手动配置IP地址或DHCP功能注册到主站点；所述备份主站点用于当主站点发生故障时作为临时主站点使用，正常情况下均作为对等方使用，所述信息中转单元中主站点收到所述对讲终端发来的DMR帧后，通过自定义封装的网络协议转发给当前所述信息中转单元中的其他中继台，再由所述其他中继台发送给有效通讯范围内的所述对讲终端，实现跨频段的设备间通讯，其中，所述自定义封装的网络协议采用基于UDP协议的面向连接的网络传输协议。
所述信息中转单元与对讲终端之间通过射频载波进行通信；所述对讲终端包括选择模块、交互模块、存储模块和信息收发模块，所述选择模块用于对信息收发的频段进行选择切换，所述交互模块用于进行音视频信息输入输出，所述存储模块用于存储所述若干个中继台对应的频段信息，即存储有所述信息中转单元中若干个中继台对应的不同信号频段信息，所述信息收发模块用于与所述信息中转单元进行无线通信。
所述中心控制平台用于处理所述信息中转单元覆盖区内用户登记和控制管理，所述中心控制平台与所述主站点通过无线链路连接通信。
如图2所示，所述每个中继台包括接收模块、转发模块和匹配模块，还包括用于进行对讲监控的监控模块，而本地监控模块则用于通信监听和通过麦克风以及喇叭实现中继台对其它通信连接点的通信，所述接收模块用于接收各对讲终端发送的对讲信息，所述匹配模块用于与其它中继台和所述若干个对讲终端之间进行信息匹配，所述转发模块用于通过无线网将压缩处理后的对讲信息转发给互联系统内的其它中继台和所述若干个对讲终端。所述转发模块将所述接收模块接收的对讲信息压缩打包成适合IP网络传输的数据信息再通过所述转发模块的网络接口将所述数据信息通过IP网络传输，利用TCP/IP网络传输协议实现中继台与另一中继台或与对讲终端之间的呼叫、通话功能；当对讲终端要接收对讲信息时，则通过所述网络接口接收来自另一中继台或与对讲终端发送至IP网络的数据信息，再通过所述转发模块对信息进行转换通过发射天线发送至对讲终端完成接收通信。
当对讲终端发起对讲请求时，将信号发射频段调整至某一中继台对应的信号频段并向所述某一中继台发送带有标识码和匹配信息的控制信令，所述某一中继台根据所述控制信令对所述对讲终端进行匹配验证，验证成功后，建立呼叫通道，若未成功则将信号发射频段调整至另一中继台对应的信号频段并向所述另一中继台发送带有标识码和匹配信息的控制信令，直到验证成功，一个中继台包括一个信道，一个信道包括两个时隙，任意中继台在一个时隙内通过IP网络将语音或者数据转发至其它中转继。而本系统中采用TDMA多址技术，一个TDMA时隙周期30ms。
在本实施例中，信号传输过程如图3至图4所示，本系统设置一台中继台作为主站点，其他N台中继作为对等方，每台中继下配置与其对应频率的对讲机。当IP互联时，通过自定义封装的网络协议进行交互，N台对等方注册主站点从而将若干台中继连接在一起：S1:中继A的发射频率TX2，接收频率RX1，设中继A作为主站点，中继A下面有对应对讲机a、对讲机b，所述对讲机a,b的发射频率均为TX1,接收频率均为RX2；S2:中继B的发射频率为TX4，接收频率为RX3，中继B作为对等方，中继B下面有对应对讲机c、对讲机d，所述对讲机a,b的发射频率均为TX3,接收频率均为RX4；S3:当中继B即对等方注册上中继A即主站点后，系统内的中继都进入互联状态包括其他注册上中继A的对等方；S4:对讲机a按PTT发起语音呼叫；S5:中继A收到对讲机a的发来的DMR帧，再通过IP协议转发给其他中继B、C等；S6:此时中继B下的对讲机c、d和中继C下的对讲机e、f都能接收到来自对讲机a的语音呼叫。
应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本发明的保护范围之内。
