一種實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，包括：無線公網(wǎng)模塊、音頻接口電路、電臺電路、電臺天線和公網(wǎng)天線；無線公網(wǎng)模塊通過音頻接口電路與電臺電路連接，公網(wǎng)天線連接于無線公網(wǎng)模塊，電臺天線連接于電臺電路；電臺電路通過無線專網(wǎng)與本端的各終端進行信令及話音的互通；無線公網(wǎng)模塊通過無線公網(wǎng)與對端的公網(wǎng)終端進行信令及話音的互通。本實用新型通過在傳統(tǒng)的電臺設備內部嵌入無線公網(wǎng)模塊，實現(xiàn)公網(wǎng)雙工和專網(wǎng)半雙工設備的語音互通，可以用于快速把覆蓋盲區(qū)的孤立小型網(wǎng)絡接入系統(tǒng)，適合應急組網(wǎng)遠程指揮調度的實際需要，滿足了多網(wǎng)融合過渡階段的業(yè)務需求；而且實現(xiàn)成本低，性能穩(wěn)定可靠，應用簡便。
【專利說明】一種實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線通信領域，尤其涉及一種實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)專業(yè)無線通信網(wǎng)自成體系，一般不跟公網(wǎng)直接通話。多網(wǎng)融合語音調度的快速發(fā)展對常規(guī)專網(wǎng)設備的應用提出了新的需求，利用覆蓋良好的強大的無線公網(wǎng)的優(yōu)勢，把專網(wǎng)通信話音接入公網(wǎng)，可以很好地滿足在新的社會形勢下公安消防等政府行業(yè)跨地域應急救援指揮調度的迫切需要，讓專網(wǎng)的常規(guī)模擬設備能煥發(fā)青春，發(fā)揮更強大的作用。因而迫切需要一種簡便易行靈活機動而且低成本的解決方案。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，實現(xiàn)專網(wǎng)終端與公網(wǎng)終端的語音半雙工直接互通，同時滿足專網(wǎng)電臺用于行業(yè)指揮調度用途的機動性和快速響應的要求。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0005]一種實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，包括:無線公網(wǎng)模塊、音頻接口電路、電臺電路、電臺天線和公網(wǎng)天線；其中，無線公網(wǎng)模塊通過音頻接口電路與電臺電路連接，公網(wǎng)天線連接于無線公網(wǎng)模塊，電臺天線連接于電臺電路；
[0006]所述電臺電路通過無線專網(wǎng)與本端的各終端進行信令及話音的互通；所述無線公網(wǎng)模塊通過無線公網(wǎng)與對端的公網(wǎng)終端進行信令及話音的互通。
[0007]其中，所述無線公網(wǎng)模塊具體為GSM模塊，CDMA網(wǎng)模塊，3G相關模塊或者LTE相關模塊；所述無線專網(wǎng)具體為模擬常規(guī)網(wǎng)，模擬集群網(wǎng)，數(shù)字常規(guī)網(wǎng)或者數(shù)字集群網(wǎng)。
[0008]其中，所述電臺電路包括:處理器、基帶電路、射頻電路、DTMF解碼器、麥克風、喇叭；處理器分別連接DTMF解碼器和射頻電路，基帶電路與射頻電路、麥克風和喇叭分別連接。
[0009]其中，所述無線公網(wǎng)模塊包括基帶單元以及分別與基帶單元連接的射頻前端單元、存儲單元、應用接口單元，應用接口單元包括喇叭音頻差分接口、麥克風差分接口、串行通信接口。
[0010]其中，所述音頻接口電路具體包括:第一模擬電子開關、第二模擬電子開關、第一運放電路、第二運放電路；
[0011]第一模擬電子開關包括第一端、第二端和第三端，第三端可與第一端、第二端切換導通；第二模擬電子開關包括第四端、第五端和第六端，第六端可與第四端、第五端切換導通；
[0012]所述第一運放電路的輸入端連接無線公網(wǎng)模塊的喇叭音頻差分接口，第二運放電路的輸出端連接無線公網(wǎng)模塊的麥克風差分接口；[0013]第一模擬電子開關的第一端連接至第一運放電路的輸出端，第二端連接至第二模擬電子開關的第四端，第三端同時連接電臺電路的基帶電路的輸出端和喇叭的輸入端；
[0014]所述第二模擬電子開關的第五端連接至第一運放電路的輸出端，第六端連接至電臺電路的基帶電路的輸入端；
[0015]所述第二運放電路的輸入端連接于第一模擬電子開關的第二端和第二模擬電子開關的第四端之間。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，有益效果在于:
[0017]本實用新型巧妙地在傳統(tǒng)的專網(wǎng)車載電臺一體化結構內部嵌入無線公網(wǎng)模塊，實現(xiàn)公網(wǎng)雙工和專網(wǎng)半雙工設備的語音互通，可以用于快速把覆蓋盲區(qū)的孤立小型網(wǎng)絡接入系統(tǒng)，適合應急組網(wǎng)遠程指揮調度的實際需要，很好地滿足了多網(wǎng)融合過渡階段的業(yè)務需求，形式新穎，能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。而且，本實用新型基于成熟的電臺電路基礎上實現(xiàn)，成本低，性能穩(wěn)定可靠，應用簡便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例中無線通信設備的內部結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例中無線公網(wǎng)模塊的內部結構圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例中無線通信設備的內部電路構成框圖；
[0021]圖4為本實用新型實施例中應用無線通信設備實現(xiàn)無線專網(wǎng)與無線公網(wǎng)互聯(lián)的方法示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023]本實用新型的核心思想為:在傳統(tǒng)的無線專網(wǎng)的電臺設備內部嵌入無線公網(wǎng)模塊，利用無線公網(wǎng)作為與公網(wǎng)設備與專網(wǎng)設備互聯(lián)的通路，通過電臺設備內部專用軟件定義的特殊信令控制，實現(xiàn)無線專網(wǎng)的電臺設備的公網(wǎng)接入功能。無線公網(wǎng)是指GSM網(wǎng)，CDMA網(wǎng)，3G網(wǎng)和LTE網(wǎng)，這幾代網(wǎng)絡體制中的任意一種，其中3G網(wǎng)和LTE網(wǎng)包括其采用的任意一種技術制式。無線專網(wǎng)涵蓋模擬常規(guī)網(wǎng)，模擬集群網(wǎng)，數(shù)字常規(guī)網(wǎng)和數(shù)字集群網(wǎng)。
[0024]請參閱圖1所示，本實施例中無線通信設備包括:無線公網(wǎng)模塊、音頻接口電路、電臺電路以及兩個外部天線。兩個外部天線分別為:與電臺電路連接的電臺天線，以及與無線公網(wǎng)模塊連接的公網(wǎng)天線；音頻接口電路連接于無線公網(wǎng)模塊與電臺電路連接之間，實現(xiàn)兩者之間信令和話音的傳輸。
[0025](I)電臺電路是采用成熟的常規(guī)電臺電路實現(xiàn)，具體包括:處理器MCU、基帶電路BB、射頻電路RF、DTMF解碼器、麥克風、喇叭。處理器MCU分別連接DTMF解碼器和射頻電路RF ;基帶電路BB與射頻電路RF、本地的麥克風和喇叭分別連接。
[0026]本實施例中，處理器MCU還通過UART串口與無線公網(wǎng)模塊通信，實現(xiàn)AT命令的發(fā)送和應答，實現(xiàn)撥號連接和鏈路維持、信令收發(fā)等。DTMF解碼器與音頻接口電路連接，用于進行DTMF解碼。基帶電路BB通過音頻接口電路與無線公網(wǎng)模塊通信，進行收發(fā)話音，由處理器MCU進行通話控制。
[0027](2)嵌入的無線公網(wǎng)模塊可以采用成熟的通用無線公網(wǎng)模塊，具體為GSM模塊，CDMA網(wǎng)模塊，3G相關模塊或LTE相關模塊。
[0028]請參閱圖2，無線公網(wǎng)模塊包括基帶單元、射頻前端單元、存儲單元及應用接口單元4個主要單元。
[0029]基帶單元包括控制器MCU，數(shù)字基帶處理器DSP，射頻收發(fā)器RF，模擬音頻處理器ANALOG,電源管理器PMU及參考時鐘CLK。
[0030]射頻前端單元包括射頻功放單元PA及濾波器FILTER。
[0031 ] 存儲單元包括FLASH和SDRAM。
[0032]應用接口單元所包含的跟電臺相關的接口有:麥克風差分接口 MIC、喇叭音頻差分接口 SPK、串行通信接口 UART、電源接口 VBAT、SM卡接口、狀態(tài)指示接口 STS、天線接口ANT。
[0033](3)音頻接口電路，連接于無線公網(wǎng)模塊與電臺電路之間，用于實現(xiàn)音頻信號的雙向傳輸。其結構如圖3所示，包括2個模擬電子開關SWl和SW2，2個運放電路AFPl和AFP2及若干阻容元件，開關SWl有第I端、第2端、第3端，第3端可與第I端、第2端切換導通；開關SW2有第4端、第5端、第6端,第6端可與第4端、第5端切換導通。
[0034]具體連接關系為:運放電路AFPl的輸入端連接無線公網(wǎng)模塊的喇叭音頻差分接口 SPK，運放電路AFP2的輸出端連接無線公網(wǎng)模塊的麥克風差分接口 MIC ;開關SWl的第I端連接至運放電路AFPl的輸出端，第2端連接至開關SW2的第4端，第3端同時連接電臺電路的基帶電路的輸出端和喇叭的輸入端；開關SW2的第5端連接至運放電路AFPl的輸出端，第6端連接至電臺電路的基帶電路的輸入端；運放電路AFP2的輸入端連接于開關SWl的第2端和開關SW2的第4端之間。
[0035]請參閱圖4，應用上述無線通信設備實現(xiàn)專網(wǎng)與公網(wǎng)互聯(lián)的方法為:
[0036]調度臺網(wǎng)關或公網(wǎng)終端通過撥號，與本實施例無線通信設備內置的無線公網(wǎng)模塊建立話音通路，通過公網(wǎng)鏈路通道發(fā)送隨路的DTMF信令或者二次撥號方式發(fā)出DTMF信令。無線通信設備解析收到的DTMF信令，產(chǎn)生專網(wǎng)的PTT命令，發(fā)起轉發(fā)話音呼叫，實現(xiàn)與其它專網(wǎng)電臺的半雙工通話。還可以利用電臺的VOX功能，實現(xiàn)公網(wǎng)無線或有線電話可以識別話音發(fā)起PTT動作，實現(xiàn)相互的半雙工通話。
[0037]無線通信設備也可進行主動撥號，撥號方法:使用電臺寫頻軟件，預先配置好幾組常用的對方公網(wǎng)電話號碼，通過定義的按鍵模式配合LCD顯示屏，選定目標號碼進行快捷撥號或掛斷。
[0038]下面，假設一個系統(tǒng)由調度臺和本實施例的無線通信設備組成，無線通信設備與調度臺的任意一端發(fā)起無線公網(wǎng)撥號呼叫，建立通話連接后，根據(jù)圖3針對無線通信設備一端的內部信號流程進行描述。
[0039]圖3中信號流程中出現(xiàn)的音頻信號定義說明如下:
[0040]MICA為電臺本地的麥克風輸出經(jīng)過放大的音頻信號；
[0041]RXAF為電臺接收到的來自專網(wǎng)內部其它電臺送來的音頻信號；
[0042]AMP為送往電臺本地喇叭功放的音頻信號；
[0043]MOD為送往電臺發(fā)射基帶及調制電路發(fā)給專網(wǎng)內部其他電臺的音頻信號；[0044]圖3中出現(xiàn)的來自處理器MCU輸出的開關切換控制信號定義說明如下:
[0045]RXMUTE為電臺收到呼叫話音后的控制輸出；
[0046]GSM_AFC0為公網(wǎng)鏈路建立話音連接控制輸出；
[0047]MICSff為電臺本地麥克風信號開關控制輸出；
[0048]AFCO為電臺本地喇叭開關控制輸出；
[0049]VOL為電臺電路的本地喇叭音量控制。
[0050](一 )接收流程
[0051]I)無線通信設備有兩種轉發(fā)模式:
[0052]A)解析從無線公網(wǎng)(比如調度臺一側)發(fā)送過來的DTMF信令(以發(fā)起呼叫發(fā)DTMF信令“*”、結束呼叫發(fā)DTMF信令“#”為例)，根據(jù)解析結果發(fā)起PTT呼叫或釋放PTT，實現(xiàn)調度臺與本無線通信設備所在專網(wǎng)內的所有終端全呼通話。
[0053]B)利用電臺VOX(聲控發(fā)射)功能，自動檢測無線公網(wǎng)過來的呼叫語音，本無線通信設備發(fā)起PTT呼叫，在語音呼叫結束后釋放PTT。實現(xiàn)調度臺與本無線通信設備所在專網(wǎng)內的所有終端全呼通話。
[0054]2)無線通信設備從無線公網(wǎng)模塊的“SPK”口輸出話音通過電路運放AFPl緩沖，其中一路經(jīng)過“GSM_AFC0”切換SW2開關，送給“MOD”調制信號到電臺的發(fā)射電路；另一路話音通過“RXMUTE”切換SWl開關后送給本地喇叭，實現(xiàn)無線通信設備的本地監(jiān)聽。
[0055]3)無線通信設備的電臺電路自動發(fā)起全呼，所在無線專網(wǎng)內的全部終端均可收到來自無線公網(wǎng)的話音。
[0056]( 二 )發(fā)射流程
[0057]I)無線通信設備收到所在無線專網(wǎng)內的一個終端發(fā)過來的話音和信令。
[0058]2)無線通信設備解析收到的信令，通過無線公網(wǎng)鏈路轉發(fā)信令。
[0059]3)無線通信設備的電臺電路收到本網(wǎng)內終端發(fā)過來的話音“RXAF”，一路通過“RXMUTE”切換SWl開關，經(jīng)過運放電路AFP2后進入無線公網(wǎng)模塊的“MIC”端口，由無線公網(wǎng)模塊通過無線公網(wǎng)實現(xiàn)話音轉發(fā)；另一路話音通過“RXMUTE”開關后送給本地喇叭，實現(xiàn)A設備本地監(jiān)聽；無線通信設備本地的麥克風通過“MICSW”開關打開后，話音通過“GSM_AFC0”開關進入無線公網(wǎng)模塊的MIC端口，實現(xiàn)了本地電臺參與通話插話。
[0060]通過上述兩個過程，實現(xiàn)了無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)話音的互通，可以實現(xiàn)公網(wǎng)手機或固定電話與專網(wǎng)對講機的直接通話。
[0061]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，其特征在于，包括:無線公網(wǎng)模塊、音頻接口電路、電臺電路、電臺天線和公網(wǎng)天線；其中，無線公網(wǎng)模塊通過音頻接口電路與電臺電路連接，公網(wǎng)天線連接于無線公網(wǎng)模塊，電臺天線連接于電臺電路； 所述電臺電路通過無線專網(wǎng)與本端的各終端進行信令及話音的互通；所述無線公網(wǎng)模塊通過無線公網(wǎng)與對端的公網(wǎng)終端進行信令及話音的互通。
2.如權利要求1所述實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，其特征在于，所述無線公網(wǎng)模塊具體為GSM模塊，CDMA網(wǎng)模塊，3G相關模塊或者LTE相關模塊；所述無線專網(wǎng)具體為模擬常規(guī)網(wǎng)，模擬集群網(wǎng)，數(shù)字常規(guī)網(wǎng)或者數(shù)字集群網(wǎng)。
3.如權利要求2所述實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，其特征在于，所述電臺電路包括:處理器、基帶電路、射頻電路、DTMF解碼器、麥克風、喇叭；處理器分別連接DTMF解碼器和射頻電路，基帶電路與射頻電路、麥克風和喇叭分別連接。
4.如權利要求3所述實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，其特征在于，所述無線公網(wǎng)模塊包括基帶單元以及分別與基帶單元連接的射頻前端單元、存儲單元、應用接口單元，應用接口單元包括喇叭音頻差分接口、麥克風差分接口、串行通信接口。
5.如權利要求4所述實現(xiàn)專網(wǎng)和公網(wǎng)互聯(lián)的無線通信設備，其特征在于， 所述音頻接口電路具體包括:第一模擬電子開關、第二模擬電子開關、第一運放電路、第二運放電路； 第一模擬電子開關包括第一端、第二端和第三端，第三端可與第一端、第二端切換導通；第二模擬電子開關包括第四端、第五端和第六端，第六端可與第四端、第五端切換導通； 所述第一運放電路的輸入端連接無線公網(wǎng)模塊的喇叭音頻差分接口，第二運放電路的輸出端連接無線公網(wǎng)模塊的麥克風差分接口； 第一模擬電子開關的第一端連接至第一運放電路的輸出端，第二端連接至第二模擬電子開關的第四端，第三端同時連接電臺電路的基帶電路的輸出端和喇叭的輸入端； 所述第二模擬電子開關的第五端連接至第一運放電路的輸出端，第六端連接至電臺電路的基帶電路的輸入端； 所述第二運放電路的輸入端連接于第一模擬電子開關的第二端和第二模擬電子開關的第四端之間。
【文檔編號】H04W88/06GK203457328SQ201320488211
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權日:2013年8月12日
【發(fā)明者】童奉群, 吳旭輝, 楊宏, 程勁松, 付文良 申請人:科立訊通信股份有限公司