麒麟区森林防火通信系统建设技术方案 - 图文

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麒麟区林业局森林防火通信指挥系统建设

技术方案

曲靖盛宇电子商贸有限公司

二零一六年十二月

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目录

1 系统建设概述 ................................................................................ 6 1.1 概述 ............................................................................................. 6 1.2 整体思路 ..................................................................................... 7 1.3 指导思想 ..................................................................................... 9 1.4 设计原则 ..................................................................................... 9 1.5 设计依据 ................................................................................... 10 1.6 建设目标 ................................................................................... 10 2 系统建设方案 .............................................................................. 12 2.1 系统总体设计............................................................................ 13 2.2 建设内容 ................................................................................... 13 2.3 基站无线覆盖............................................................................ 18 2.4 频率设计要求............................................................................ 19 3 系统功能与特点介绍 ................................................................... 20 3.1 系统功能介绍............................................................................ 20 3.2 系统特点及MTBF指标 ............................................................. 22 3.3 基本业务功能............................................................................ 24 3.4 补充业务功能............................................................................ 26 4 系统性能参数 .............................................................................. 29 4.1 系统技术指标............................................................................ 29

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4.2 基站技术指标............................................................................ 30 5 系统设备介绍 .............................................................................. 32 5.1 基站系统 ................................................................................... 32 5.2 核心网设备 ............................................................................... 39 5.3 DVRS全网录音系统 ................................................................... 48 5.3.1 总体拓扑结构图 .................................................................. 48 5.3.2 功能介绍 ............................................................................. 49 5.3.3 录音系统性能 ...................................................................... 52 5.4 PDT集群网管系统 ..................................................................... 52 5.4.1 配置管理 ............................................................................. 53 5.4.2 用户管理 ............................................................................. 56 5.4.3 安全管理 ............................................................................. 58 5.4.4 设备监控 ............................................................................. 58 5.4.5 故障管理 ............................................................................. 63 5.4.6 远程维护 ............................................................................. 64 5.5 有线电话互联系统 .................................................................... 65 5.5.1 PSTN网关概述 ....................................................................... 65 5.5.2 PSTN网关性能及特点 ............................................................ 66 5.5.3 多业务开放路由器 .............................................................. 66 5.6 统一调度平台设计 .................................................................... 68 5.6.1 系统结构 ............................................................................. 68

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5.6.2 建设内容 ............................................................................. 69 5.7 终端介绍 ................................................................................... 80 5.7.1 MD780G数字集群车载台 ...................................................... 80 5.7.2 MD780数字集群基地台 ........................................................ 86 5.7.3 PD780G数字集群手持机 ....................................................... 92 5.7.4 PD980数字集群对讲机 ......................................................... 99 6 系统工程要求 .............................................................................107 6.1 电源 ......................................................................................... 107 6.2 安装机房的场地要求 .............................................................. 107 6.3 设备安装说明.......................................................................... 108 6.4 天线安装 ................................................................................. 109 6.5 系统接地及防雷 ...................................................................... 111 6.6 室外天馈系统防雷与接地 ...................................................... 112 7 海能达公司简介 .........................................................................113 7.1 技术实力 ................................................................................. 115 7.2 质量保证 ................................................................................. 117

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1 系统建设概述

1.1 概述

森林防火通信系统是在通信网络、计算机网络和信息应用技术基础上建立的综合通信保障系统,是确保森林防火通信畅通,实现信息共享和发布,提高现代森林防火信息化应用的重要手段和重要森林防火基础设施。

《中共中央、国务院关于加快林业发展的决定》中指出:加强生态建设,维护生态安全,是21世纪人类面临的共同主题,也是我国经济社会可持续发展的重要基础。林业作为生态建设的主体,承担着生态建设和林产品供给的重要任务。保护生态环境,加强生态建设,是我国实施可持续发展的一项重要战略任务,也是国民经济和社会可持续发展的需要。加快生态环境建设,保护好现有天然林,加速森林资源的培育是西部林业发展的重点。国家实施西部大开发战略,将生态环境保护和建设作为西部大开发的根本和切入点,各项林业生态、环境保护工程相继实施。随着退耕还林、天然林保护等林业重点生态工程的实施,不断强化林业的基础地位,充分发挥林业在生态建设中的重要作用,林业建设取得了显著成效。多年来,在林业工作者的大力管护下,林草植被恢复迅速,其涵养水源、蓄水保土、防风固沙、调节气候的生态功能大大增强。面对林草植被的迅速恢复,森林覆盖率不断提高,防火形势日益严峻。

目前,曲靖市各级林业管理机构广泛分布在全市各区县,管理

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面积宽广且环境复杂。曲靖市麒麟区重点林区深处大山之中,距离局机关相对较远,现有通信基础设施覆盖范围和通信容量不能满足现代化的防火需求,使麒麟区森林防火工作面临严重的挑战。因此,加强麒麟区森林防火通信基础设施建设,提高预防和扑救森林火灾的科技能力和综合通信调度能力,确保森林资源的安全具有十分重要的意义。

我方长期致力于为国内外的专网用户提供无线系统集成解决方案,具备一流的技术和服务团队,积累了丰富的经验,凭借长期为专网用户服务的经验以及专业的设计和工程管理团队,完全可以为用户提供从前期的方案设计直至将来系统的安装实施、系统开通、网络优化等全方位的服务。

我们提供的本次工程组网方案充分体现了数字集群系统强大的扩展能力和平滑的互连互通能力。完全满足本次工程的扩展要求,而且支持将来的网络扩展。

1.2 整体思路

麒麟区森林防火通信系统建设的整体思路是:

构建无线语音通信平台----新型数字无线通信系统,采用全新数字通信技术,采用大区制覆盖,实现麒麟区森林火险区域内的专网无线信号覆盖,并可实现全区重点防护区的联网,自动漫游,互联互通,分级管理和全网统一指挥。

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多个通信基站组网,完成单呼、组呼、群呼、私密呼叫等语音业务,方便上下级指挥调度;数字网络保密性强,有效杜绝频率干扰和监听,真正实现专网专用;有效加大通信覆盖范围,减少通话盲区,通话质量高,无杂音,极大提高森林防火的指挥调度能力。

构建日常信息管理平台----新型数字无线通信系统,具备数据通信功能,可以在语音通话优先前提下不中断数据传输,可以群发、组发或单发文本信息,起到专用信息平台的作用;

GPS和北斗定位功能,可以对防火队员进行定位、点名、行进轨迹监督和轨迹回放,做到位置信息实时上传。通过有效监督提高森林防火队员的工作效率,满足森林防火的实际应用需求。

构建指挥中心管理平台----在调度指挥中心,通过管理系统可以实现通话记录、通话录音、定位跟踪、短信收发、现场图片查看、电台分组管理、活动人员列表、遥毙遥开功能、紧急报警、遥感遥测、远程控制等功能,管理每一个基站、每一部终端、每一人,有效提高森林防火的管理效率。

构建应急指挥平台----在扑火现场,队员可以与队友和指挥中心快速建立通话,及时对外呼救,同时指挥中心可以通过系统内的GIS 系统和卫星定位功能,准确了解求救队员所在位置,以便于及时有效的处置;

构建全网统一管理平台----统一规划、统一建设、集中管理。森林防火通信系统建设,在整体规划和设计上,坚持统一领导,统一规划,统一技术标准,统一技术方案,协调一致地进行系统建设,以保

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证整个系统的兼容性、协调性和实用性,并为建成后的系统维护提供便利,保证通信畅通,确保防火通信网工作的创新发展。

1.3 指导思想

以“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观”为指导,围绕保护和改善生态环境为重点的林业发展基本思路,贯彻预防为主,积极消灭的森林防火方针,按照国家林业局下发的《关于森林防火通讯系统建设项目建设方案的几点建议》的要求,从保护森林资源、维护生态安全、保持社会稳定、促进经济社会可持续发展的高度对整个项目的建设进行科学选比、资源共享、统筹规划。努力建设遍布全区、完善有效的森林防火通讯系统,提高森林防扑火能力,确保森林防火应急指挥通信的畅通。

1.4 设计原则

本项目建设遵循以下基本原则:

? 先进性原则----整个系统开发应采用国际上先进成熟的数字无线通信技术、计算机技术、传输技术,力求方案的先进、灵活、高效。

? 可靠性原则----系统所有选用设备及电缆线材均采用工业级的标准,可保证系统连续24小时不间断的常年工作。

? 易用性原则----管理系统做到人性化设计,操作简便;设备采用较少的数量,操作简便,方便管理。

? 可扩展性原则----系统的设计既考虑当前的实际需要及承受能力,

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又考虑长远发展的需要,保证系统的扩展性。

? 可维护性原则----系统在用户界面上要做到直观清晰,通过系统的远程功能,实现基本的维护操作,并提供详尽完善的技术手册和维护手册,方便系统维护。

1.5 设计依据

1. 《中华人民共和国森林法》 2. 《森林防火条例》

3. 《国家处置重、特大森林火灾应急预案》

4. 《全国森林防火通信和信息指挥系统中长期发展规划》 5. 《森林防火工程技术标准》

6. 《150MHz、400MHz频段数字对讲机设备无线射频技术指标》 7. 《森林重点火险区综合治理工程项目建设标准》 8. 《全国森林防火“十二五”及中长期规划》

9. 《关于150MHz、400MHz频段专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》

1.6 建设目标

本次麒麟区森林防火通信网计划在麒麟区建设3套固定数字无线集群基站。

1、麒麟区森林防火指挥中心配置一套调度指挥中心,接入地面internet网络,作为麒麟区森林防火的指挥中心,配套相应的调度管理软件实现全区防火工作的调度管理。

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2、在林区内建设固定数字无线集群基站,组建麒麟区的数字超短波无线语音通信基础网,实现全区日常管理和森林扑火的指挥调度。

3、配置移动式指挥平台,当发生森林火灾时,在火灾现场搭建前方音视频指挥中心,同时移动式指挥平台可通过卫星或4G网络接入麒麟区调度管理控制中心,实现火灾现场、麒麟区林业指挥中心之间的调度通信。

该系统建成后可提供语音、数据、视频和调度管理等业务: 提供数字化的语音通信服务

? 实现麒麟区林区无线通信信号全覆盖 ? 可在嘈杂环境中实现清晰的语音通信

? 可提供单呼、组呼、全呼、紧急报警等语音呼叫功能 ? 具有优先呼叫功能,决策者具备最高权限的话语权 ? 实现对讲机或车载台在基站覆盖范围内的自动漫游通话 提供实时、可靠的数据业务服务

? 可提供实时的短信收发,可方便下单日常巡护任务 ? 可人员定位、数据指令下发等数据业务应用,在日常巡山护林作业中,可以对巡护员进行定位、点名、行进轨迹监督和轨迹回放,有效提高日常管理故障的效率;同时在扑火过程中可查询扑火人员的位置,快速调派救援力量,实现统一的调度指挥。

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构建全区森林防火指挥中心

? 可将数字无线通信系统基站通过有线链路方式连接到麒麟区森林防火指挥调度中心,实现远程指挥调度;

? 通过与现有GIS平台的融合,可实现后方可视化调度指挥。 与视频监控系统、电话系统进行融合对接,提供统一的调度指挥接口

现有视频监控系统可接入调度指挥平台,进行统一音视频可视化调度指挥。

2 系统建设方案

项目建设以数字集群技术、视频传输技术、计算机网络技术等形成的通信网络为基础,着力构建麒麟区森林防火通信指挥系统,全面提高森林防火通信的覆盖率和传递率,确保在发生森林火灾时,能够使用多种通信手段保障火灾信息传输畅通,从而最大限度减少森林火灾的损失程度。

森林防火通信系统建设内容主要包括森林防火基础通信网络建设,基础网络建设主要在林区内建设数字超短波集群基站与森林防火调度指挥中心,构建森林防火通信的基础网络,在系统搭建的同时,配备适量的数字集群基地台、数字集群车载台、数字集群对讲机。基础通信网络的建设主要完成林业局日常工作的管理,构建林业局应急防护通信网络基础。

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2.1 系统总体设计

网网网网网网网网网网网LAN/WAN网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网网根据集群系统的规范标准,结合用户对通信系统的使用要求,我们建议在麒麟区建设3套4载波PDT专业数字基站,单区多基站系统是集群系统最常用的组网形式,主要应用于覆盖范围要求不大,使用人数较多的地区。

2.2 建设内容

本方案将在麒麟区主要区域建设集群系统3套,系统的设计满足森林防火专网通信的需求。系统包括控制中心、基站,系统整体

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功能包括语音调度、电话互联等全面解决方案,为功能强大的无线通信调度平台。

1) 覆盖基站建设

PDT无线数字集群系统是采用固定基站的形式进行大范围覆盖,每个基站的覆盖范围,手台覆盖半径6-10公里,而车载台的通讯范围可扩展到10-15公里。根据建设规划,计划在麒麟区范围内来建设系统基站,通常要求天线相对高度为50米左右。集群系统基站包括机房内的收发射频部分、控制部分、天线馈线系统。基站建设情况如下:

2) 控制中心建设

无线数字集群通信平台的控制中心将建设在麒麟区林业局指挥中心

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机房,将有利于管理人员对整个网络设备的监察、维护,控制中心设备将实时显示基站工作状态、通话情况、链路情况、并且中心可自动对基站进行简单故障修复,控制中心可为用户提供故障弱化、系统运行日志、数据库备份等功能。 3) 系统组成

第一部分:基站系统

基站系统负责按照空中接口协议与移动终端建立通信,控制基站内部呼叫建立、维护,基站无线资源的管理,基站设备的操作维护以及基站与调度台之间的接口控制等功能。

基站系统物理设备主要由信道单元、基站控制单元、供电单元、风扇单元、分路器、路由器、合路器和基站接口单元、天馈设备、接地避雷设备和其他附属设备。

基站系统功能为完成对位于其服务区域内终端的话音等业务进行控制。

基站系统结构图如下所示:

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基站接口单元CHUBSCUPSUFANDIURouterCOM

第二部分:调度系统

有线调度台系统支持组呼、单呼、短信、人员定位功能,还提供了多方通话、多路语音监听、终端状态监控等功能。

有线调度台支持C/S架构,支持多级调度管理权限,能够有效支撑各业务部门的调度需要。

调度员如果需要了解某个移动台的位置信息,通过调度台发起相关操作,通过系统通知移动台。移动台将采集到的最新自身位置信息上传到系统,调度台将移动台的位置信息标注到相应的电子地图上。这样就可以非常直观的了解到移动台的地理位置。系统可以记录移动台位置信息,一段时间内通过对移动台位置信息的统计,还可以在地图上描绘出移动台的移动轨迹等信息。

数字对讲系统可以对所属辖区内的终端用户进行调度与人员跟踪、定位。系统可以实现对某个终端单次上拉位置信息,也可以对不同的终

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端分别配置不同的上拉周期,还可以在通话过程中同步上拉终端的位置信息。

调度台采用采用C/S架构,支持多级调度管理权限,麒麟区各部门可根据业务范畴建设分调度台,实现对本部门的调度指挥,调度系统结构图如下所示:

第三部分:PSTN电话网关

PSTN网关主要功能是通过PSTN网关将PSTN系统与无线数字对讲系统进行连接,主要完成PSTN终端呼叫数字对讲机,数字对讲机呼叫PSTN终端的工作。

PSTN系统段端采用E1/IP,FXO,FXS连接,其组网拓扑图如下:

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2.3 基站无线覆盖

本次数字对讲系统建设,采用的数字对讲基站要求具备国家的无线电发射设备核准,符合国家对发射设备电磁干扰的最高指标。室内外天线的布放位置严格参考电磁信号传播模型,通过多个天线组成覆盖网,实现较好的信号覆盖,使对讲机在网内使用中话音质量稳定。 无线数字对讲系统信号覆盖距离计算: 1) 市区准平滑地形传播损耗经验公式

无线对讲系统通信距离预测,Okumura预测模型是以准平滑地形的市区作基准,其余各区的影响均以校正因子的形式出现,市区准平滑地形传播损耗经验公式:

Lp=69.55+26.16lgf-13.82lgHb-α(Hm)+(44.9-6.55lgHb)(lgd)α ? Lp---市区准平滑地形电波传播损耗中值(dB) ? f---工作频率(MHz)

? Hb---基站天线有效高度(m),Hm---移动台天线有效高度(m) ? d----移动台与基站之间的距离(Km)

? α---距离衰减因子,α(Hm)---移动台天线高度因子

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? 当1

α=1+(0.14+1.87*10-4f+1.07*10-3*Hb)(lg(d/20))0.8 ? 当Hm=1.5m时,移动台天线高度因子α(Hm)≈0

? 当Hm≠1.5m时,按大小城市及中、小城市二种情况来确定α(Hm)值。

2) 电波传播路径损耗中值参考

基站天线高度(m) 10 15 20 距离25 (kM) 30 35 40 30 153.0 159.2 163.6 165.7 168.4 169.0 170.7 40 150.4 156.5 160.8 162.8 165.5 167.7 169.7 50 148.5 154.4 158.6 160.6 163.2 165.4 167.3 60 146.9 152.3 156.9 158.8 161.4 163.6 165.4 70 145.5 151.3 155.4 157.3 159.8 162 163.8 80 144.3 150.0 154.1 156.0 158.5 160.6 162.4 90 143.3 148.9 152.9 154.8 157.3 159.4 161.2 100 142.3 147.9 151.9 153.8 156.2 158.3 160.1 备注:安装基站400MHz发射频率来计算。

基站安装位置提示:

? 由上表可看出:如果基站天线架设高度为30米,距离基站15公里的地方市区场强中值衰耗至少为159dB;

? 在距离基站15公里的区域对讲机接收到基站最大的场强为-107dBm(基站输出信号42dBm+10dB天线增益),对讲机可靠通话场强要求为-108dBm以上;

? 如果有楼宇或树木遮挡,则场强值会有所衰减。

2.4 频率设计要求

本系统需要向当地无委申请频率,为了减少频率干扰,减少天线架

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设,扩大通信范围,本系统采用了合路器和分路器设备,对频率要求如下:信道之间间隔最少在250KHz以上,并且不均等间隔,UHF(400-470MHz)频段要求信道内发射和接收频率间隔10MHz。

3 系统功能与特点介绍

3.1 系统功能介绍

系统采用分布式控制与集中式控制有机结合的系统架构设计,各单元模块化设计,具备独立信令信道,产品具备极高的可靠性和效率。

系统具备故障弱化功能,当基站设备与中心交换机的链路发生故障时,基站部分仍然可弱化成单站集群系统,不影响单站集群系统的常规呼叫和接续控制功能,信道机时隙仍然可动态分配。 系统业务能力

系统具有登记/注销、ESN检查、鉴权等移动性管理能力。能够提供单呼、组呼、全呼、调度台互连呼叫等基本语音业务。

系统支持中文短信传输、GPS数据传输(选配)等基本数据业务。 提供迟后进入、用户优先级管理、端到端加密等补充业务。 系统可实现的功能

1)

入网登记:基站会自动接受用户的登记,要求在基站下登记的

用户数量没有限制;

2) 信道;

3)

组呼:组呼可由无线用户发起;用户可同时编入多个不同的通

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信道动态分配:基站会自动为用户的呼叫请求动态分配空闲的

话组;

4) 5)

个呼:由无线用户发起的一对一语音呼叫;

迟后进入:在群呼过程中,迟来的成员可以加入一个正在进行

中的群呼;

6)

短数据信息:移动台与移动台、移动台与调度台之间能够进行

点到点及点到多点的短数据信息发送;

7) 8) 9)

呼叫显示:手持机个呼时显示主叫方或被叫方的识别码; 讲话方识别码显示:组呼之中用户台显示讲话方的识别码; 广播呼叫,广播呼叫是一种特殊的点对多点组呼。终端发起广

播呼叫时,只有主叫方具备发射权限,被叫方只具备接收权限。仅允许主叫在一次通话中多次PTT按讲。

10) 遇忙排队和自动回叫;

11) 遇忙排队是当系统业务信道资源全忙时,用户发起呼叫,系统将该呼叫排入队列,并提示用户该呼叫已进入排队队列,等待系统回呼,这是遇忙排队。当系统有空闲业务信道资源时,系统为排在队列最前的呼叫分配业务信道,建立呼叫。

12) 紧急呼叫功能,调度台或终端具备紧急呼叫权限,紧急语音呼叫的优先级为系统最高优先级,无需遇忙排队,系统无资源需拆除低优先级呼叫建立紧急语音呼叫;紧急语音呼叫建立之后不能被打断;

13) 调度台具备实时跟踪、监听某个组或某个移动终端功能。

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3.2 系统特点及MTBF指标

(1) 高可靠性设计

采用分布式控制与集中式控制有机结合的系统架构设计,各单元模块化设计理念,支持多级故障弱化模式,有效提高产品的可靠性和效率。

(2) 丰富的业务能力

具有登记/注销、基站漫游、简单鉴权、标准鉴权等移动性管理能力。

能够提供单呼、组呼、紧急呼叫、广播呼叫、全呼等基本语音业务。

支持中文短信传输、GPS数据传输和状态消息等基本数据业务。 提供丰富的二次开发接口。用户可以根据自己的需要量身定制,对系统进行二次开发,扩展更多种类的数据应用业务。

提供迟后进入、用户优先级管理、强拆/强插、录音(选配)、终端远程检测、端到端加密等补充业务,其中某些功能为调度台功能,需要配套调度台。

(3) 灵活组网

基于全IP架构,组网灵活,对链路实时性要求低。设备可以灵活布置在网络的各个位置,方便增删网络节点。

能够支持多种传输承载方式(IP、E1、无线等)和组网拓扑类型(树型、星型等)。

(4) 强大的系统管理功能

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支持SNMP远程网管和操作维护功能,便于设备维护和远端管理。 网管系统采用C/S结构,保证操作维护系统具有良好的组网能力和扩充性。

网管系统可以集中管理各系统网元,界面友好,功能全面,支持远程升级和平滑扩容。

(5) 先进的设计思想

基站采用插板式结构设计,体积小,操作维护方便,散热性能更优。

软件无线电设计,利用软件切换调制解调方式,轻松实现技术体制的切换,从而提供长期技术演进的能力。

模块化设计,可以根据用户需要灵活裁剪系统功能。 (6) 平滑技术演进

完全遵循PDT标准,继承MPT模拟集群拥有的全部业务,保持原有的用户使用习惯。

每载频宽带为12.5kHz,与现有已授权PMR频点完全兼容,因此无需重新配置或重新购买频点。

(7) MTBF指标--平均无故障时间10万小时

MTBF-Mean Time Between Failures:针对可维修产品的平均无故障时间(两次故障间的时间平均值)。这个数值的定义是最初在做系统的整体可靠性论证时参考了通信行业内的对于系统基站内产品的MTBF值(定义了10万小时),目前通信行业内对外宣称的MTBF值均是来源于可靠性预计(通信行业普遍参考的可靠性预计标准是:Bellcore Sr-332)。在PDT系统的规划中,也进行过系统可靠性的

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分配。根据对系统的系统的架构、实际测试验证和MTBF的计算方法,得出 MTBF实际达到10万小时。

3.3 基本业务功能

(1) 登记

登记用于确定移动终端和调度台在系统中的位置和状态信息。由系统设置或移动终端根据开机登记开关参数来确定是否需要登记。 ? 移动终端开机后,需向系统发起登记请求,待系统确认其身份及服务

权限后方可为其提供服务。

? 移动终端从一个基站覆盖区域漫游到另一个基站覆盖区域时,移动终

端向系统发送登记请求,系统确认其身份后,移动终端才能在此网络上进行业务活动。 漫游

移动终端从一个基站(位置区)移动到另一个基站(位置区)时,发生位置区改变的过程,移动终端需要通过新的基站向系统进行位置更新登记,向系统更新自己所处位置区信息。 越区切换

越区切换为处于通话过程中的终端提供在系统所有基站之间的越区切换功能,终端在切换过程中语音不掉话。

终端在切换后通话不会中断,并能正常显示讲话方ID。切换完成后,终端在结束通话后再返回当前基站控制信道发起登记功能。

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移动性管理

(2)

安全功能

安全功能主要包括鉴权和加密。

? 鉴权:移动终端在使用某些业务时,会与系统通过约定的加密算法来验证合法性。在安全认证时,可以是移动终端验证系统的合法性,也可以是系统验证移动终端的合法性,或双方相互验证。

? 加密(可选):主要包括移动终端和基站之间的空口加密和移动终端之间的端到端加密。

(3)

基本话音业务

基本语音业务包括单呼、组呼、调度台互连呼叫、电话互连呼叫、、系统全呼等。

? 单呼

自动摘机单呼:呼叫发起后,被叫移动终端自动接通呼叫,不需要做任何操作。

手动摘机单呼:呼叫发起后,被叫移动终端显示有呼叫,需要按接听键接通呼叫,或按挂机键结束呼叫。

? 组呼:多个移动终端用户(可以包含调度台)之间相互通话的呼叫。一个组成员发起呼叫,其他组成员加入并参与通话,是一种一对多的半双工语音呼叫业务。

? 电话互连呼叫(可选):移动终端用户与PABX/PSTN用户的相互通话。

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(4) 基本数据业务

基本数据业务:短数据传输、短数据上拉和状态消息等基本数

据业务。

? 短数据传输:用户之间或用户与调度台之间发送短信。 ? 短数据上拉(配合带GPS功能对讲机实现):系统或移动终端邀请移动终端发送某种类型的短数据到系统。应用最为广泛的是系统邀请移动终端发送GPS定位信息。

? 状态消息:收发双方预先编码设定好的一些信息,如巡逻。

3.4 补充业务功能

(1) 紧急呼叫

紧急呼叫是指用户在紧急情况下发起的呼叫。

通过紧急呼叫按键发起的紧急呼叫,一般采用“热麦”方式,即移动终端的麦克风为常开状态,用户无需压下PTT即可随时讲话,只有调度台可以打断用户的讲话,这种紧急呼叫一般是用户处于危险状态且操作不方便的情况下使用。 (2) 呼叫优先级

系统会根据不同的呼叫发起用户、呼叫的类型、参与呼叫的人员结构等,对这些呼叫分优先级别进行处理,先处理优先级别高的呼叫,再处理优先级别低的呼叫。系统繁忙时,可以主动结束级别比较低、不重要的通话,将资源分配给高级别、高紧急程度的呼叫。 (3) 用户等级

系统根据重要程度将用户分成不同的等级。

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(4) 通话时长限时

为了更合理地利用系统资源,保证信道资源不被少数呼叫独占,系统对单次呼叫时长以及呼叫过程中讲话方单次发言的时长进行限制,当呼叫时间超过系统设定的时长后,系统会主动将呼叫拆除。 (5) 迟后进入

迟后进入功能确保未加入组呼的成员在具备条件后能加入到该组呼中。迟后进入在呼叫已经建立且已经为该呼叫分配了业务信道之后发起,呼叫结束且业务信道释放后结束。主要适用于以下几种情形: ? 呼叫发起时,移动终端未开机,呼叫建立成功后移动终端才开机。 ? 呼叫发起时,移动终端处于通话组工作区域外,呼叫建立成功后移动终端进入通话组工作区域内。

? 呼叫发起时,移动终端在业务信道上参与其他呼叫业务,其他呼叫业务结束后移动终端切换回控制信道。

? 呼叫发起时,移动终端处于基站信号弱的区域,呼叫建立成功后移动终端信号增强。

? 呼叫建立成功后,移动终端才加入该呼叫组。 (6) 遇忙排队和自动回叫

? 遇忙排队:当系统信道全部被占用时,用户通过PTT按键发起呼叫,系统通过移动终端提示用户:“系统繁忙,呼叫已排队”。此时用户发起的呼叫在排队有效期内将处于等待状态,不会结束。

? 自动回叫:用户发起呼叫,因为被叫正忙(或其他原因),系统拒绝了呼叫,并开始对被叫进行监控。被叫移动终端在

27

收到系统拒绝信令后,结束呼叫。当系统监控到被叫已经空闲后,会自动建立呼叫,并通知到主叫和被叫。主叫用户在接收到系统的回叫提示后,可以选择接通或拒绝。

(7) 呼叫显示

用户通过PTT按键发起呼叫,呼叫接通后,所有参与呼叫的移动终端界面都会显示呼叫的相关状态信息,直到呼叫结束,便于用户了解当前移动终端呼叫状态。 (8) 呼叫提示

当用户处于通话过程中,有其他呼叫进来时,用户移动终端屏幕上会显示新呼叫的呼叫类型和主叫方号码。用户可以选择继续当前通话,拒绝新呼叫;或挂断当前通话,接通新呼叫。 (9) 主叫显示

这是针对被叫移动终端的业务。当主叫移动终端发起呼叫请求(按下PTT键)时,如果被叫拥有主叫显示功能,系统在通知被叫时,将主叫号码也传给被叫。这样被叫移动终端就能在提示用户接听电话的同时显示主叫号码,便于被叫用户在接听电话之前知道是谁发起的呼叫。 (10)

讲话方身份识别

在组呼过程中,当某个移动终端获得讲话权(按下PTT键成功后获取),那么在所有正在接听讲话的移动终端上实时显示讲话方的移动终端号码,使接听讲话的用户能够知道当前讲话方是谁。 (11)

通话时长限制

为了更合理地利用系统资源,保证信道资源不被少数呼叫独占,

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系统对单次呼叫时长以及呼叫过程中讲话方单次讲话的时长进行限制,当超过系统设定的时长后,系统会主动拆除呼叫或停止上传语音。

在通话因限时即将结束时,系统可以通过空中信令通知所有移动终端,移动终端以声光等警告提示用户本次通话即将结束,预防由于突然断线导致话音中断。 (12)

组呼ID显示

在组呼过程中,当某个移动终端获得讲话权(按下【PTT】键成功后获取),其号码将实时显示在所有正在接听讲话的移动终端上,使接听讲话的用户能够知道当前讲话方是谁。 (13)

OTAP(空口参数配置)

OTAP是指专业小集群系统通过空口方式对移动终端进行编程。专业小集群系统将网络配置参数、用户配置参数以空口方式传递给移动终端,移动终端进行在线编程,将这些参数信息存储到本机的非易失性存储器中或进行软件升级。 (14)

监听

授权调度台实时跟踪和监听某个移动终端用户或组,包括语音监听和事件监听。监听不受任何业务的影响,随时都可以进行,并且被监听的对象不需要给出任何提示。

4 系统性能参数

4.1 系统技术指标

核心交换网技术指标 性能指标 29

最大基站数量(个) 单站最大载波数量(载频) 用户容量 组呼容量 调度台容量(台) 网管终端容量(台) MPT互连(路/网关) PSTN/PABX互连(路/网关) 组呼呼叫建立时间(ms)

200 16 50 000 5 000 200 64 10 60(2XE1) 站内90ms,跨站360ms 4.2 基站技术指标

基本规格 工作频率 载波数量 载波间隔 多址方式 双工间隔 调制方式 传输速率 满负荷功耗 工作温度 存储温度 机柜外形尺寸(宽x深x高) 基站重量 400-470MHz;136-174MHz 2/4/8/16 ≥250kHz FDMA/TDMA/FDD 10MHz 4FSK,调制指数为0.27 9.6kbps ≤400W/≤800W/≤1600W/≤3200W -30~60℃ -40~85℃ 600mmX600mmX1570mm 330kg 接收指标 接收灵敏度 静态灵敏度 -119dBm 30

动态灵敏度 接收通道 接收输入电平范围 阻塞 共信道抑制 领道选择性 接收机互调响应抑制 杂散发射 -114dBm 每个信道机具有三路独立接收通道,最大可支持三分集接收。 -119~-7dBm 84dB ≤-12dB ≥60dB ≥70dB ≤-57dBm@100kHz 发射指标 发射功率 输出功率变化容限 功率调整范围 占用带宽 调制精度 ≤50W(每个载频) ±1.5dB 5~50W(调整步长1dB) ≤8.5kHz@3dB 常温:≤5.0% 极限温度:≤10.0% 频率误差 互调衰减 ±1.0ppm(300~600MHz) 正常:≥40dB 极限:70dB 邻道功率抑制 瞬态切换邻道功率抑制 杂散发射 ≥60dB(12.5kHz) ±12.5kHz:≥50dB ≤-36dBm@100kHz 输入输出接口指标 射频收发接口 同步接口 与MSO接口 四路N-Female GPS接口SMA-Female CC4B-Female(E1接口)/RJ-45(以太网接口) 31

本地操作维护接口 供电接口 RS-232/以太网 AC:90~260V(45~55Hz) DC:-40~-55V 可靠性指标 系统平均故障间隔时间MTBF 系统平均故障修复时间MTTR

10万小时 10分钟 5 系统设备介绍

5.1 基站系统

基站系统物理设备主要由信道单元、基站控制单元、供电单元、风扇单元、分路器、路由器、合路器和基站接口单元组成,结构图如下图所示:

基站接口单元CHUBSCUPSUFANDIURouterCOM

基站子系统设备结构图

基站子系统的逻辑组成为:射频分配系统、信道机、基站控制器、

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路由器、电源子系统、接口单元和风扇,下图为基站子系统逻辑结构图:

CHU信道机单元1射频分配系统RFDS基站控制器BSCU路由器Router跨机柜接口AUXE1IPRS-485&CANIPCHU信道机单元2CHU信道机单元N-1CHU信道机单元NFAN风扇单元PSU供电单元AC90-260V

下面是机柜示意图:

33

34

各子系统功能描述如下表所示

子系统 射频分配系统 功能 实现不同载频的射频信号分路、合路,实现多路发射信号共用发射天线或多路接收信号共用接收天线。 实现对PDT空中接口物理层和数据链路层的协议处理和转换功能。 实现部分移动性管理、呼叫的接续控制、无线资源管理、基站内设备的操作维护,以及基站与交换中心的接口等功能。 连接不同类型的链路,完成业务流路由、寻址。 为各个功能模块提供稳定输入电源。 提供跨机柜连接接口。 提供散热。 基站系统功能表 信道机 基站控制器 路由器 电源子系统 跨机柜接口 风扇单元

(1)

基站控制器BSCU

实现部分移动性管理、呼叫的接续控制、无线资源管理、基站内设备的操作维护,以及基站与交换中心的接口等功能。

(2)

供电电源模块

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给各个模块提供稳定的输入电源,其输入可以为AC90-260V交流市电。

(3) 风扇FAN 提供设备散热

(4) 信道机CHU

通常工作于收发异频状态,能够将接收到的已调制的射频信号解

调出音频信号传输给其它设备。同时,还能将其它设备送来的音频信号经射频调制后发射出去;内置信道处理器,实现对PDT空中接口物理层和数据链路层的协议处理和转换功能。

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(5) 分路器

多路接收信号共用接收天线;具有三路独立的接收通道,每个接

收通道分8路输出。

技术参数:

指标项 工作温度 相对湿度 端口负载 单位 ℃ % Ω 参考值 -30~ +65 5~95 50 6.0V~8.0V 工作电压 V 4.75V~5.25V 3.25~3.35V 2.85V~3.15V 工作电流 RS-485接口 CAN接口 mA / / 150≤I≤300 正常数据收发 正常数据收发 ≤1.50 37

输入端口驻波比(SWR) / 噪声系数(NF) 增益 带内波动 带外抑制 输出端口隔离度

dB dB dB dB dB dB ≤3.0 6±1dB ≤0.7 偏离边带5MHz外: ≤60 偏离边带10MHz外 ≤75 ≥20 (6) 合路器

多路发射信号共用发射天线;通道数为8信道配置。

技术参数:

指标项 工作温度 相对湿度 输入输出阻抗 信道频率 输入端口驻波比(SWR) 输出端口驻波比(SWR) 插入损耗 带外衰减 反向隔离 对谐波抑制 输入端口隔离度 输入最大功率 单位 ℃ % Ω MHz / / dB 参考值 -30~ +75 5~95 50 与厂家申明一致 ≤1.25 ≤1.50 ≤4dB ≥5dB@偏离频点0.2MHz dB dB dB dB dBm ≥15dB@偏离频点1MHz ≥ 65dB ≥ 80dB ≥ 75dB ≥100W/每信道 (7) 高增益玻璃钢天线

PDT集群系统使用高增益玻璃钢全向天线,作为整个林区的信号覆

盖,其增益高,覆盖效果好。

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硬件图

产品规格表

工作频段: 阻抗: 极化方向: 仰角: 最大增益变化: 400~500MHz; 50Ω 垂直 半球覆盖 ±3dB 最大输入功率: 电压驻波比: 向位: 增益: 100瓦 <1.5; 全向 >9dBi

5.2 核心网设备

核心网物理设备主要由核心网交换机、路由器、应用服务器、、媒体格式转换单元等组成,还包括网管服务器、调度台(选配)、互联网关等设备,结构图如下图所示。

核心网设备结构图(下图为示意图)

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核心网系统的逻辑组成为:广域网路由器、中心控制器、中心数据库服务器、网管服务器、短消息服务器、调度台、移动交换中心局域网交换机、网管终端、边界路由器/出口路由器和语音交换单元等,如下图所示。

核心网系统逻辑结构图

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网管台(远程)广域网路由器语音交换单元中控服务器网管服务器数据库服务器MTU媒体格式转换单元调度台(远程)交换控制中心局域网交换机电话网关MPT互联网关分组数据网关短消息服务器边界/出口路由器局域网交换机数字录音服务器鉴权&加密中心E1PABX/PSTNE&MMPT1327IP/E1其他PDT系数调度台网管台(远程)(远程)各子系统功能描述如下表所示:

核心网子系统设计

子系统 核心网路由器 中心控制器 中心数据库服务器 调度台 移动交换中心局域网交换机 功能 实现移动交换中心设备、远端设备以及各远程基站间IP数据包路由,并提供相应的物理接口。 完成系统信令处理、呼叫处理、资源管理等功能。 提供系统数据服务,包括短数据路由器和分组数据网关。 核心功能是进行通信、管理以及监控隐藏用户组织的活动和状态。 实现移动交换中心内部所有设备的互连。 提供对系统各设备监控、配置和管理的人机接口,通过网管网管终端 服务器和中心控制器实现对整个网络的配置、管理和操作维护。 语音交换单元 实现有线/无线侧语音信号的单播、组播方式的交换转发。 (1)

应用服务器

应用服务器为低成本用户提供了高性能和高可靠性的解决方案,可在2U的空间支持最多2个英特尔?至强?5500/5600系列处理器,

41

最大支持192GB DDR3 RDIMM或48GB DDR3 UDIMM内存,最多16个2.5英寸热插拔SAS/SATA或固态硬盘,最多4个PCI-Express插槽。除了中控和HSW交换网元外,在同一台服务器上可能还有网管、调度、短消息等网元,可根据不同应用需求,选配不同的硬件配置。

硬件图

序号 1 2 3 4 5 接口名称 热插拔HDD 视频接口 USB接口 通风孔 空热插拔托架 序号 接口名称 6 7 8 9 10 CD-RW/DVD驱动器 电源开关 弹出式光通路诊断面板 状态指示灯 光通路诊断面板弹出按钮 产品规格表 应用服务器的产品规格表如下表所述:

配置 处理器(最大) 配置描述 英特尔?至强? 5500/5600系列处理器,最高英特尔?至强? 5600系列六核处理器3.33Ghz 42

配置 处理器数量 处理器功耗 缓存(最大) 内存(最大) 扩展插槽(I/O) 配置描述 标配1个处理器,最多支持2个处理器 最大为80W 4MB或12MB 高达18个内存插槽,最大192GB DDR3 RDIMM或48GB DDR3 UDIMM 4个PCI-Express 二代插槽 磁盘托架(总数/热最多16个2.5英寸热插拔SAS/SATA或固态硬盘插拔) 最大内部存储容量 网络接口 热插拔组件 RAID支持 驱动器 最高8.0TB SAS,8.0TB SATA或800GB SSD 集成的双口千兆以太网(2端口标配,2端口可选) 电源、风扇、硬盘驱动器 RAID0、1,可选RAID5(根据型号不同,部分型号标配支持RAID5) IBM IMM, Virtual Media Key用于可选的远程呈现支持、预测故障分析、诊断LED、光通路诊断、系统管理 服务器自动重启、IBM Systems Director和IBM Systems Director Active Energy Manager、IBM ServerGuide Microsoft? Windows Server? 2008 R2和2008、支持的操作系统 Red Hat Enterprise Linux、SUSE Linux Enterprise Server和VMware ESXi 4.0嵌入式虚拟化管理程序 最大海拔高度 电源(标配/最多) 外形尺寸(长X宽X高) 2133m 1/2,675电源(AC220V),冗余可选AC100-127V,7.8A/AC200-240V,3.8A 2U机架式服务器,715X440X86mm 43

配置 重量 工作温度 配置描述 29.6Kg 10~35℃ (2)

核心网电源PDU

PDU的主要功能是将输入的220V交流电源或-48V直流电源进行防雷、过流保护后分成多组输出给MSO内其他设备单元,为各设备单元提供工作电源。同时,PDU对输入和输出的电源电压及状态进行检测,当有故障时发出告警信号。

硬件图

指示灯 RUN 产品规格表 颜色 绿色 状态 闪烁 熄灭 描述 PDU运行正常 PDU运行故障或无电源输入 PDU的产品规格如错误!未找到引用源。所示。

指标项 外形尺寸(长x宽X高) 额定输入电压 最大输入电流 输出电压 每路输出最大电流 输出分路数量 指标值 481X116X44.4mm 110V AC/220V AC AC 16A 110~240V AC 3.5A 10路

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(3) 核心交换机

核心交换机是基于IToIP理念设计和开发的智能弹性以太网交

换机。系统采用创新的IRF技术,在安全可靠、多业务融合、易管理和维护等方面为用户提供全新的技术特性和解决方案,是理想的办公网、业务网和驻地网的汇聚、接入交换机以及中小企业、分支机构的核心交换机。核心交换机实现移动交换中心内部所有设备的互连。

硬件图

核心交换机前面板提供有48个固定的10Base-T/100Base-TX自适应以太网端口,4个1000Base-X SFP口和1个Console口。

序号 名称 1 2 3 4 48个10Base-T/100Base-TX自适应以太网端口状态指示灯 Console口 7段数码显示灯 端口状态指示灯模式切换按钮 序号 名称 5 6 7 8 端口状态模式指示灯 电源指示灯 直流电源指示灯 1000Base-X SFP口状态指示灯 产品规格表 配置 配置描述 45

配置 业务固定端口 管理端口 交换容量 二/三层转发率 交换模式 IP路由 配置描述 48个10/100Base-TX以太网端口,4个1000Base-X SFP千兆以太网端口 1个Console口 32G 13.2Mpps 存储转发模式(Store and Forward) 支持静态路由、RIPv1/2;支持OSPF、ECMP(EI系列);支持VRRP(EI系列) IGMP Snooping;IGMP V1/V2、PIM-SM、PIM-DM、MSDP(EI系列支持) 支持STP/RSTP/MSTP协议;支持Smart Link 支持L2~L4包过滤功能,提供基于源MAC地址、目的MAC地址、组播 二层环网协议 支持ACL 源IP地址、目的IP地址、端口、协议类型、VLAN等;支持基于时间段的ACL;支持IPV6 ACL 支持对端口接收报文的速率和发送报文的速率进行限制;支持报文支持QoS 的802.1p和DSCP优先级重新标记;支持报文重定向;支持CAR功能;支持8个端口输出队列;支持灵活的队列调度算法(SP,WRR,WFQ,SP+WFQ,SP+WRR);支持IPV6 QoS S3600-EI系列以太网交换机支持交流电源输入和直流电源输入;输入电压 AC:额定电压范围:100~240VAC;50/60Hz;DC:额定电压范围:-48~-60VDC 功耗(满负荷时) 工作温度 相对湿度 外形尺寸(宽X深X高) 50W 0~45℃ 10%~90% 440X260X43.6mm 46

配置 重量 配置描述 4Kg (4)

MTU媒体格式翻译单元

PDT系统无线端采用的语音格式为AMBE++,而有线端(包括MPT网关、PSTN网关、调度台等)采用的是G.711格式的语音。当无线端与有线端建立语音呼叫时,需要对上述两种语音格式进行转换。MTU单元负责完成核心网内的语音格式转换,业务数据分别来自无线端HSW和有线端HSW,受中控控制,并接受网管服务器的管理和监控。在中控的控制下,一方面把来自于PDT系统移动台的语音(AMBE++格式)转换为有线端(G.711格式)语音;另一方面,将来自有线端(G.711格式)语音转换为PDT系统移动台的语音(AMBE++格式)。 硬件图

MTU前面板如图所示

序号 1 产品规格表 指标项 名称 指示灯 序号 2 名称 电源开关 指标值 外形尺寸(长x宽X高) 482.6X317X41.6mm 重量 工作电压

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4kg AC 100~240V,50/60Hz 5.3 DVRS全网录音系统

全网录音系统在PDT无线网络的日常运营中非常重要,是维护和保障无线数字集群网络正常运行中不可缺少的一环。在重大事件发生之后,对录音数据进行及时回溯,全面还原事件发生的全过程,对于事件解析、事后追查、责任判定都有着非常重要的作用和价值。

DVRS是基于PDT系统的系统级录音软件,是基于IP网络的系统级录音。录音容量大,可无遗漏的记录全网内所有通话,音频文件话音质量清晰。录音直接通过以太网传输到录音服务器上,保存为私密格式,在从终端到基站到系统完全没有额外的编解码操作,音频质量没有任何损失。系统支持64路录音通道并发录制,录制内容包含系统内的所有个呼、组呼、和短信息呼叫,录音数据的记录非常完善。

系统采用B/S架构设计,可非常方便地对录音进行查询、下载和回放。同时提供强大的配置功能,管理用户及权限、定制录音方案,加上冗余备份的部署方式,为用户提供灵活可靠的录音服务。

5.3.1 总体拓扑结构图

单录音服务器模式,全网录音系统逻辑架构。

48

调度车台Web客户端Web客户端IP网络手持终端基站录音服务器手持终端录音Web服务器

5.3.2 功能介绍

录音系统软件配置完成后,数字录音系统会根据配置的录音方案自动录制语音数据。

语音属性包括:主叫号码、被叫号码、开始时间、结束时间、时长、呼叫类型等。录制路数由授权文件控制。

功能类别 功能清单 1、基于IP的数字全网录音 2、录音容量可扩展录音服务器 性 3、冗余设计,增强稳定性 录音容量取决于磁盘的存储容量。扩展磁盘容量可提升录音容量。 录音服务选配冗余方案,Active-Standby模式。Active-Standby:两套DVRS系统,一套运行,一套备用,当运行的录音系统出现故障,备用的录音系统自49

概述 通过IP网络进行信令控制和语音传输。 动启用接替录音工作。 4、TCP自动重连交换机 5、自有协议上报告警&状态 1、B/S 架构,随时随地访问 2、高级搜出功能 在连接失败的情况下,录音服务会自动尝试重新连接到交换机接口。 通过Hytera自有协议上报录音服务器的告警和状态信息。 客户端采用B/S架构设计,客户端通过浏览器可以随时随地进行数据访问。 提供高级查询界面,可以通过设置多个条件进行精确搜索。 3、快捷查询功能 SPT提供快捷查询功能。通过保存高级查询条件进行快速查询。 4、用户标签设置 用户可以针对录音记录添加标签信息,,便于浏览时快速定位,同时系统支持根据标签查询。 5、播放支持语速调节 6、录音文件下载 支持播放速度的调节,可以选择0.5倍,正常语速,2倍语速以及4倍语速。 拥有权限的用户可以将查找到的录音文件保存到本地,保存的录音文件为wav格式。 如果文件进行了加密,下载后的文件是自动解密的,普通播放器可播放。 7、录音记录打印 拥有权限的用户可以打印录音列表和播放列表,系统支持将列表通过打印机输出。 8、录音记录导出 拥有权限的用户可以导出录音列表和播放列表,系统支持将列表以excel格式导出。 9、多样化的数据统计 录音服务客户端 SPT提供多种数据统计方式: 指定一段时间,统计录音总数和总时长 指定一段时间,以天为单位对录音数据统计 指定一段时间,以月为单位对录音数据统计 指定基站进行录音数据统计 50

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/dcwr.html

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