一种集群互联互通系统的制作方法

1.本发明涉及轨道交通集群互联互通技术领域，尤其是涉及一种集群互联互通系统。


背景技术：

2.随着lte宽带集群技术、设备的成熟及国家政策的推进，符合b-trunc标准的lte宽带集群将逐步取代现有的窄带数字集群成为行业应用的主流。在近10年的过渡期内tetra系统将与lte宽带集群系统并存，同时向用户提供服务，因此必须解决tetra系统与lte宽带集群系统互联互通这个问题。现在主流的tetra系统厂家有摩托罗拉、欧宇航、海能达等，这些公司的核心网对外不提供互联互通的接口，因此既有的互联互通都是通过tetra系统的调度台api与sip对接后连接其他集群系统，或使用信号机终端设备接入集群系统通过控制io接口触发信号机组呼和通过接收语音触发呼入检测。
3.既有的集群互联互通方案存在以下缺点：
4.(1)使用调度台api接口，需要采购调度设备和授权，价格昂贵；
5.(2)使用信号机终端设备接入时，无法控制灵活的信道发射和接收，可靠性低且容易漏字，无法解决静默音时的呼叫维持问题；
6.(3)使用空口接入时，预编程的信道机无法通过网络控制根据基站的信道情况调整信号机接入的信道；
7.(4)每一个接口api或信号机终端设备支持并发的数量有限，无法实现灵活的扩展扩容；
8.(5)在多个集群系统互联时，连接配置和对接将会特别繁杂且接口多样。


技术实现要素：

9.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可扩展性强、对硬件的依赖程度低的集群互联互通系统。
10.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
11.种集群互联互通系统，用于跨厂家、跨制式集群系统相连，实现集群系统的互联互通，包括会话边界控制器sbc、网络节点设备和终端ap设备；所述的网络节点设备一端与会话边界控制器sbc相连，另一端与终端ap设备相连；所述的会话边界控制器sbc、网络节点设备和网关设备分别安装在同一机柜或不同机柜中；
12.所述的终端ap设备扫描信道列表，分优先级监听既有集群系统内的通话信道，当集群系统内的用户发起互联呼叫时，终端ap设备收到呼叫，通过信令加语音的方式通知网络节点设备，由网络节点设备向会话边界控制器sbc发起互联呼叫；所述的会话边界控制器sbc同归设置在另一集群系统中的网络节点设备中继，主动通过下挂的终端ap设备发起呼叫，从而实现互联呼叫。
13.优选地，所述的会话边界控制器sbc为用于进行会话边界控制的服务器。
14.优选地，所述的网络节点设备为工作站；所述的网络节点设备设有语音处理板卡。
15.优选地，所述的终端ap设备为信道机设备。
16.更加优选地，所述的ap设备通过有线接入或空口接入的方式接入既有的集群系统。
17.更加优选地，所述的信道机设备的数量为若干个。
18.优选地，所述的互联互通系统设有数据传输网络总线；所述的会话边界控制器sbc通过数据传输网络总线与网络节点设备相连。
19.更加优选地，所述的数据传输网络总线为以太网总线。
20.更加优选地，所述的互联互通系统设有网关，该网关与数据传输网络总线相连。
21.更加优选地，所述的网关为语音接口网关。
22.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
23.一、可扩展性强：本发明中的集群互联互通系统的通话并发数量可通过调节网络节点设备和终端ap设备的数量进行扩容，终端ap设备的信道可通过网络远程配置，并发通话业务数量与终端ap设备的数量一致，大大提高了集群互联互通系统的可扩展性
24.二、对硬件的依赖程度低：本发明中的集群互联互通系统中的会话边界控制器sbc选用通用服务器硬件设备，网络节点设备选用通用商用工作站或者电脑，终端ap设备可以选用任意集群厂家的信道机，装置成本低廉且自由可控，对硬件依赖程度低，不受集群厂家的授权限制，同时终端ap设备可通过扫描的方式监听多个信道，并可通过信令的方式拨号实现呼叫的快速发起，降低成本的同时并未影响装置性能。
25.三、有效节约信道资源，能耗低：本发明中的集群互联互通系统可以通过上层网络配置，选定特定的基站下配置对应的终端ap设备使用相同的信道，可以有效的节约信道资源，降低装置的功耗。
26.四、配置更加灵活：本发明中的集群互联互通系统在同一个网络节点设备下挂的终端ap设备可以分别接入不同的集群网络，配置更加灵活。
27.五、稳定性好：本发明中的集群互联互通系统各个网络节点设备和终端ap设备独立工作，任意设备故障不影响整体功能，可通过信令选择其他节点或ap设备替代。
28.六、通用性强：本发明中的集群互联互通系统提供对外通用网关接口，可以连接多种与其他集群核心网网关或电话网关的对接，提高了装置的通用性。
附图说明
29.图1为本发明中集群互联互通系统的模块结构示意图；
30.图2为本发明中集群互联互通系统的结构示意图。
31.图中标号所示：
32.1、会话边界控制器sbc，2、网络节点设备，3、终端ap设备，4、网关，5、数据传输网络总线。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发
明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
34.一种集群互联互通系统，其结构如图1和图2所示，包括会话边界控制器sbc1、网络节点设备2、终端ap设备3、网关4和数据传输网络总线5，网络节点设备2一端与会话边界控制器sbc1相连，另一端与终端ap设备3相连。会话边界控制器sbc1与网络节点设备2通过数据传输网络总线5进行通信，网关4也与数据传输网络总线5相连。
35.下面对各个部件进行详细描述：
36.一、会话边界控制器sbc1
37.会话边界控制器sbc1是整个互联方案的核心，是一种电话的软交换解决方案，一般选用通用的服务器硬件设备，支持多种通讯技术标准，提供路由和互连通信协议，可以方便的与其他电话业务网络pbx系统进行对接，支持许多高级的sip特性，也可以用来作为sbc(session border controller)的透明代理。
38.本实施例中的会话边界控制器sbc1具体为一种用于进行会话边界控制的服务器，安装在如图2所示的机柜中，硬件采用当前市面上通用的主流服务器设备，一般选择合作厂家惠普或华为公司的主流高配置机架服务器。
39.二、网络节点设备2
40.网络节点设备2是互联网络中的通信节点，通过模拟音频或数字音频连接下挂的接入点ap设备，与会话边界控制器sbc1通过数据传输网络总线5进行连接。
41.本实施例中的网络节点设备2具体为商用工作站，内部嵌入8路或16路模拟/数字中继语音处理板卡，该板卡为pci接口的多通道中继器，常用型号有d081a、dn081a、d161a和dn161a。
42.本实施例中的网络节点设备2内设有多种控制算法，包括对终端ap的控制信令与sip信令转换控制，音频转换算法等。
43.三、终端ap设备3
44.本实施例中的终端ap设备3是一种遵循特定集群接入规则的信道机设备，提供有线或空口方式接入集群网络，提供集群语音和数据通道，终端ap设备3可以是不同厂家或不同型号组合应用，通过有线连接挂载在网络节点下，支持任一种带有二次开发接口的信道机设备。常用tetra制式的有摩托罗拉的mtm5200、凯信迪安的tmr880i、海能达mt680plus等。常用的lte-m制式的有华为/鼎桥提供的ev751等，可以根据具体使用情况选型。
45.终端ap设备3的数量为若干个，可以根据所需并发话务量能力设置终端ap设备3的数量。
46.四、网关4
47.网关4与数据传输网络总线5相连，具体是一种通过以太网提供的语音接口网关。
48.五、数据传输网络总线5
49.会话边界控制器sbc1通过数据传输网络总线5与网络节点设备2相连，本实施例中的数据传输网络总线5选用以太网总线。
50.本实施例中的网络节点设备2和终端ap设备3可以与会话边界控制器sbc1安装在同一机柜中，也可以安装在不同机柜中，可以根据实际情况选取不同的安装方式。
51.会话边界控制器sbc1部署在控制中心机房，提供所有网络节点设备2和终端ap设
备3的客户端号码的注册与鉴权，通过信号传输网络5连接所有的网络节点设备2，同时通过网关4对外提供网关接口服务。
52.网络节点设备2中的多个网络节点分别接入会话边界控制器sbc1，其中任意节点下挂多个终端ap设备3，例如图2中所示举例接入点ap1-1、ap1-2处于第一集群系统内，图中接入点ap2-1、ap2-2处于第二集群系统内，通过有线的网关4连接第三集群系统。
53.用户通过会话边界控制器sbc1的管理界面配置多个集群系统内信道的互联关系，发送控制信令给网络节点，通过网络节点设备21将接入点ap1-1和ap2-1设置为分别扫描多个互相不交叉的第一集群系统的信道，通过网络节点设备22将接入点ap2-1和ap2-2设置为分别扫描多个互相不交叉的第二集群系统的信道。
54.当处于集群系统1的用户1进行呼叫时，通过相应扫描的接入点ap接收该呼叫，并通过信令和音频传输给网络节点设备21，网络节点设备21中继信令和语音给会话边界控制器sbc1，通过会话边界控制器sbc1内的配置，找到网络节点设备22控制通过信令和语音中继控制相应的ap发起呼叫，在集群系统2内的用户2接收到该通话。
55.用户1在第一集群系统内发起呼叫时，会话的边界控制器sbc中继转发相应的通话信令和语音给第三方集群系统，即第三集群系统，在第三集群系统内自动发起呼叫从而呼叫到用户3。
56.第一集群系统内可同时并发的通话线路数与接入点ap数量一一对应，若并发话务量超过与接入点ap数量时通话会进行排队，若需要增加并发话务量能力需要增加接入点ap数量。
57.本实施例中的集群互联互通系统的实现包括以下步骤：
58.1、会话边界控制器sbc1内配置多个集群系统内的信道关联信息，并且可通过网络节点设备2对下挂的终端ap设备3进行预写频、控制语音收发、控制扫描信道状态等，并对外提供有线的语音网关接口；
59.2、会话边界控制器sbc1通过预配置，将处于不同集群系统的网络节点设备2控制下挂的终端ap设备3分别扫描不同的信道列表，用来监听集群系统内的多个通话信道。
60.3、当集群系统内的用户发起互联呼叫时，处于该集群系统内的终端ap设备3收到呼叫，通过信令加语音的方式通知网络节点设备2，由网络节点设备2向会话边界控制器sbc1发起互联呼叫。
61.4、会话边界控制器sbc1通过处于其他集群系统的网络节点设备2中继，主动通过下挂的终端ap设备3通过信令控制发起呼叫，从而实现互联呼叫。
62.5、所有网络节点设备2和下挂的终端ap设备3的工作状态和信道信息在会话边界控制器sbc上提供查询和统计信息。
63.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。