【摘  要】文章基于帶有GPS定位的數字集群調度系統(tǒng),詳細地描述了北京市800MHz TETRA數字集群無線政務網終端定位系統(tǒng)的工作原理和開發(fā)流程,并給出了帶有GPS定位數字集群調度系統(tǒng)中的終端定位測試結果,測試結果與終端實際位置基本一致,實現了終端實時定位跟蹤功能。

【關鍵詞】TETRA數字集群;調度系統(tǒng);TCS(TETRA連接服務器);終端定位 服務器租用

1  引言
　　為了提高城市現代化指揮調度能力,滿足2008年北京奧運會指揮調度通信需要,2003年北京市政府選用EADS(歐洲宇航防務集團)的TETRA技術組建了800MHz數字集群無線政務網。該網絡成功地完成了北京市各項重大事件(例如:中非合作論壇北京峰會、北京2008年奧運會以及建國60周年大慶等)的通信保障,目前已經成為北京市城市管理和突發(fā)公共事件處置的核心指揮調度平臺,極大地提高了政府各部門的指揮通信效率,該網絡也被評為奧運金牌網絡。
　　為了更好地發(fā)揮800MHz TETRA數字集群無線政務網的指揮調度功能, EADS提供了的先進的應用程序接口(API ),該接口使得第三方應用的開發(fā)和集成更為簡便和高效,大大地促進了北京數字集群無線政務網各種應用的發(fā)展。其中比較有代表性的是帶有GPS定位功能的指揮調度系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠提高快速反應和應付突發(fā)事件的能力。當發(fā)生突發(fā)事件時,指揮中心可以直接調用路面警力,實現快速反應、扁平化指揮。
 當TETRA終端接收到GPS信號時,才能夠向指揮調度系統(tǒng)發(fā)送GPS定位數據。由于氣候和GPS信號覆蓋等原因,指揮調度系統(tǒng)不能接收到TETR終端發(fā)送的GPS定位數據,無法對其進行定位跟蹤,將嚴重影響指揮調度能力。因此,為了實時確定終端的位置,需要通過其它定位方式對終端進行定位跟蹤。

2  帶有GPS定位的調度系統(tǒng)
　　在北京市800MHz TETRA數字集群無線政務網中,終端定位功能的開發(fā)是基于帶有GPS定位的調度系統(tǒng),其調度系統(tǒng)結構如圖1所示。

圖1  帶有GPS定位的調度系統(tǒng)組成

 　　帶有GPS定位的調度系統(tǒng)由定位信息采集服務系統(tǒng)、GPS數據庫服務器以及定位信息整合管理系統(tǒng)等組成。將北京市無線政務網中的EADS TCS服務器中的TETRA終端GPS定位數據通過E1鏈路傳送至定位信息采集服務系統(tǒng),然后再將該數據發(fā)送至定位信息整合管理服務系統(tǒng)。定位信息整合管理服務系統(tǒng)將這些GPS定位數據傳送至GPS數據庫服務器、GIS客戶端以及其他相關的業(yè)務系統(tǒng)。
 指揮中心的調度員不但可以直接在電子地圖上對用戶進行組呼、緊急呼叫、短信傳輸等指揮調度,而且還可以根據突發(fā)事件的需求,選取某個地區(qū)的用戶臨時組成一個通話組。服務器租用

3  終端定位系統(tǒng)的工作原理
　　TETRA終端定位系統(tǒng)由TETRA終端、基站、DXT交換機、TCS服務器、定位信息采集服務系統(tǒng)以及定位信息整合管理服務系統(tǒng)組成,其工作原理如圖2所示。

圖2  TETRA終端定位系統(tǒng)的工作原理

TCS服務器是EADS公司提供的將客戶應用程序連接到TETRA數字集群無線政務網的API接口;定位信息采集服務系統(tǒng)存儲并轉發(fā)所接收到的TETRA終端所屬基站的位置信息;定位信息整合管理服務系統(tǒng)將這些位置信息進行整合,并根據業(yè)務需要轉發(fā)至不同的業(yè)務系統(tǒng)。TCS服務器服務器租用終端所屬基站的定位信息通過EADS DXT交換機傳送至TCS服務器,定位信息采集服務系統(tǒng)利用下列TCS API函數向TCS服務器發(fā)送位置更新請求:
　　HRESULT SubscribeUpdates(
　　[in] tcsRadioSubscriberSubscription_t* radioSubscriberSubscription,
　　[in] tcsCookie_t cookie,
　　[out, retval] tcsMethodStatus_t* methodStatus);
　　該函數包含位置更新請求的用戶信息,其主要參數為:
　　radioSubscriberSubscription
　　[in]定義了預約的類型,在該類型的結構體中包含用戶的位置信息。
　　cookie
　　[in]不同TETRA終端的請求變量。
　　methodStatus
　　[out]返回方法呼叫的狀態(tài),其值給出了位置更新請求結果的信息。
　　在TCS服務器接收到更新請求之后,查詢相應終端所屬基站的定位信息,并利用下列API函數向定位信息采集服務系統(tǒng)返回一個跟蹤數據指示:
　　HRESULT TrackingDataIndication(
　　[in] tcsRadioSubscriberTrackingData_t* radioSubscriberTrackingData);
　　該函數僅含有一個參數:
　　radioSubscriberTrackingData
　　[in]一個TETRA終端的位置信息。
　　 在TCS服務器接收到ITCSRadioSubscriberManager::SubscribeUpdates(SubscribeUpdates)位置更新請求之后,發(fā)送函數HRESULT TrackingDataIndication(),該函數中的參數radioSubscriberTrackingData含有TETRA終端所屬　　基站的位置信息。在定位信息采集服務系統(tǒng)接收到這個函數之后,從該函數中提取TETRA終端所屬基站的位置信息參數,將這些位置信息傳送至定位信息整合管理服務服務器租用系統(tǒng)。

4  終端定位功能的開發(fā)流程
　　在Windows XP操作系統(tǒng)下,利用C++語言,開發(fā)終端定位功能,其開發(fā)流程如圖3所示。

圖3  終端定位功能的開發(fā)流程 

    調度系統(tǒng)查看是否啟動自動切換終端定位功能,如果啟動終端定位功能,那么調度系統(tǒng)將定時查詢GPS位置信息數據庫,調度系統(tǒng)獲得每個TETRA終端距離上一次上傳GPS位置信息的時間間隔,并將其寫入時間間隔列表中。調度系統(tǒng)將每個時間間隔值與設定值(10分鐘)進行比較,如果時間間隔值大于10分鐘(即終端在10分鐘內沒有上傳位置信息),那么就判定該TETRA終端失去GPS信號,然后關閉上傳TETRA終端GPS位置信息功能,并將該TETRA終端號碼添加到跟蹤用戶列表中,實現GPS定位方式至終端定位方式的切換。
 　　另一種切換終端定位方式是手動切換,調度員在調度系統(tǒng)的GIS地圖上確定定位區(qū)域,將區(qū)域內終端寫入跟蹤列表中。調度系統(tǒng)關閉跟蹤列表中每個TETRA終端的上傳GPS位置信息功能,實現GPS定位方式至終端定位方式的切換。
 　　在GPS定位方式切換至終端定位之后,調度系統(tǒng)向TCS服務器服務器租用發(fā)送位置更新請求信息。在TCS服務器接收到該請求之后,查詢相應的TETRA終端所屬基站的位置信息,并返回一個跟蹤數據指示。在調度系統(tǒng)接收到這個數據指示之后,提取出TETRA終端所屬基站的位置信息,并寫入數據庫。調度系統(tǒng)根據基站的覆蓋范圍,確定TETRA終端的位置,并將其位置顯示在地圖上。
 

5  終端定位功能的開發(fā)結果
　　當調度系統(tǒng)啟動自動切換終端定位功能時,將定時查詢GPS位置信息數據庫,把失去GPS信號的TETRA終端添加到跟蹤用戶列表中,并發(fā)送位置更新請求,其跟蹤用戶列表操作界面如圖4所示。

 圖4  跟蹤用戶列表界面

 當調度系統(tǒng)啟動手動切換終端定位功能時,在地圖上確定定位區(qū)域,其操作界面如圖5所示。

 
 圖5  確定定位區(qū)域的界面

將區(qū)域內TETRA終端添加至跟蹤用戶列表,并發(fā)送位置更新請求。在調度系統(tǒng)接收到TCS服務器的跟蹤數據指示之后,提取出TETRA終端所屬基站的位置信息,并寫入數據庫。調度系統(tǒng)根據基站的覆蓋范圍,確定TETRA終端的位置,并將其位置顯示在地圖上,其操作界面如圖6所示。

圖6  終端定位的界面

6  結束語
 　　北京市800MHz數字集群無線政務網在北京市的日常城市管理和應急響應及聯動等方面發(fā)揮了巨大的作用,基于EADS先進的API接口,系統(tǒng)中已經實施了多種不同的二次開發(fā)應用,極大地提高了指揮調度的靈活性。
 基于北京市800MHz數字集群無線政務網的終端定位功能是對指揮調度系統(tǒng)GPS定位功能的補充。當調度系統(tǒng)不能接收到TETRA終端的GPS定位信息時,能夠對TETRA終端進行實時定位跟蹤。