【摘  要】文章基于帶有GPS定位的數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng),詳細(xì)地描述了北京市800MHz TETRA數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)終端定位系統(tǒng)的工作原理和開(kāi)發(fā)流程,并給出了帶有GPS定位數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)中的終端定位測(cè)試結(jié)果,測(cè)試結(jié)果與終端實(shí)際位置基本一致,實(shí)現(xiàn)了終端實(shí)時(shí)定位跟蹤功能。

【關(guān)鍵詞】TETRA數(shù)字集群;調(diào)度系統(tǒng);TCS(TETRA連接服務(wù)器);終端定位 服務(wù)器租用

1  引言
　　為了提高城市現(xiàn)代化指揮調(diào)度能力,滿(mǎn)足2008年北京奧運(yùn)會(huì)指揮調(diào)度通信需要,2003年北京市政府選用EADS(歐洲宇航防務(wù)集團(tuán))的TETRA技術(shù)組建了800MHz數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)成功地完成了北京市各項(xiàng)重大事件(例如:中非合作論壇北京峰會(huì)、北京2008年奧運(yùn)會(huì)以及建國(guó)60周年大慶等)的通信保障,目前已經(jīng)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(diào)度平臺(tái),極大地提高了政府各部門(mén)的指揮通信效率,該網(wǎng)絡(luò)也被評(píng)為奧運(yùn)金牌網(wǎng)絡(luò)。
　　為了更好地發(fā)揮800MHz TETRA數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)的指揮調(diào)度功能, EADS提供了的先進(jìn)的應(yīng)用程序接口(API ),該接口使得第三方應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和集成更為簡(jiǎn)便和高效,大大地促進(jìn)了北京數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)各種應(yīng)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(diào)度系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠提高快速反應(yīng)和應(yīng)付突發(fā)事件的能力。當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時(shí),指揮中心可以直接調(diào)用路面警力,實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)、扁平化指揮。
 當(dāng)TETRA終端接收到GPS信號(hào)時(shí),才能夠向指揮調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)。由于氣候和GPS信號(hào)覆蓋等原因,指揮調(diào)度系統(tǒng)不能接收到TETR終端發(fā)送的GPS定位數(shù)據(jù),無(wú)法對(duì)其進(jìn)行定位跟蹤,將嚴(yán)重影響指揮調(diào)度能力。因此,為了實(shí)時(shí)確定終端的位置,需要通過(guò)其它定位方式對(duì)終端進(jìn)行定位跟蹤。

2  帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng)
　　在北京市800MHz TETRA數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)中,終端定位功能的開(kāi)發(fā)是基于帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng),其調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1  帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng)組成

 　　帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng)由定位信息采集服務(wù)系統(tǒng)、GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及定位信息整合管理系統(tǒng)等組成。將北京市無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)中的EADS TCS服務(wù)器中的TETRA終端GPS定位數(shù)據(jù)通過(guò)E1鏈路傳送至定位信息采集服務(wù)系統(tǒng),然后再將該數(shù)據(jù)發(fā)送至定位信息整合管理服務(wù)系統(tǒng)。定位信息整合管理服務(wù)系統(tǒng)將這些GPS定位數(shù)據(jù)傳送至GPS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、GIS客戶(hù)端以及其他相關(guān)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
 指揮中心的調(diào)度員不但可以直接在電子地圖上對(duì)用戶(hù)進(jìn)行組呼、緊急呼叫、短信傳輸?shù)戎笓]調(diào)度,而且還可以根據(jù)突發(fā)事件的需求,選取某個(gè)地區(qū)的用戶(hù)臨時(shí)組成一個(gè)通話(huà)組。服務(wù)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(jī)、TCS服務(wù)器、定位信息采集服務(wù)系統(tǒng)以及定位信息整合管理服務(wù)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(wù)器是EADS公司提供的將客戶(hù)應(yīng)用程序連接到TETRA數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)的API接口;定位信息采集服務(wù)系統(tǒng)存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)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(wù)系統(tǒng)將這些位置信息進(jìn)行整合,并根據(jù)業(yè)務(wù)需要轉(zhuǎn)發(fā)至不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。TCS服務(wù)器服務(wù)器租用終端所屬基站的定位信息通過(guò)EADS DXT交換機(jī)傳送至TCS服務(wù)器,定位信息采集服務(wù)系統(tǒng)利用下列TCS API函數(shù)向TCS服務(wù)器發(fā)送位置更新請(qǐng)求:
　　HRESULT SubscribeUpdates(
　　[in] tcsRadioSubscriberSubscription_t* radioSubscriberSubscription,
　　[in] tcsCookie_t cookie,
　　[out, retval] tcsMethodStatus_t* methodStatus);
　　該函數(shù)包含位置更新請(qǐng)求的用戶(hù)信息,其主要參數(shù)為:
　　radioSubscriberSubscription
　　[in]定義了預(yù)約的類(lèi)型,在該類(lèi)型的結(jié)構(gòu)體中包含用戶(hù)的位置信息。
　　cookie
　　[in]不同TETRA終端的請(qǐng)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(qǐng)求結(jié)果的信息。
　　在TCS服務(wù)器接收到更新請(qǐng)求之后,查詢(xún)相應(yīng)終端所屬基站的定位信息,并利用下列API函數(shù)向定位信息采集服務(wù)系統(tǒng)返回一個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)指示:
　　HRESULT TrackingDataIndication(
　　[in] tcsRadioSubscriberTrackingData_t* radioSubscriberTrackingData);
　　該函數(shù)僅含有一個(gè)參數(shù):
　　radioSubscriberTrackingData
　　[in]一個(gè)TETRA終端的位置信息。
　　 在TCS服務(wù)器接收到ITCSRadioSubscriberManager::SubscribeUpdates(SubscribeUpdates)位置更新請(qǐng)求之后,發(fā)送函數(shù)HRESULT TrackingDataIndication(),該函數(shù)中的參數(shù)radioSubscriberTrackingData含有TETRA終端所屬　　基站的位置信息。在定位信息采集服務(wù)系統(tǒng)接收到這個(gè)函數(shù)之后,從該函數(shù)中提取TETRA終端所屬基站的位置信息參數(shù),將這些位置信息傳送至定位信息整合管理服務(wù)服務(wù)器租用系統(tǒng)。

4  終端定位功能的開(kāi)發(fā)流程
　　在Windows XP操作系統(tǒng)下,利用C++語(yǔ)言,開(kāi)發(fā)終端定位功能,其開(kāi)發(fā)流程如圖3所示。

圖3  終端定位功能的開(kāi)發(fā)流程 

    調(diào)度系統(tǒng)查看是否啟動(dòng)自動(dòng)切換終端定位功能,如果啟動(dòng)終端定位功能,那么調(diào)度系統(tǒng)將定時(shí)查詢(xún)GPS位置信息數(shù)據(jù)庫(kù),調(diào)度系統(tǒng)獲得每個(gè)TETRA終端距離上一次上傳GPS位置信息的時(shí)間間隔,并將其寫(xiě)入時(shí)間間隔列表中。調(diào)度系統(tǒng)將每個(gè)時(shí)間間隔值與設(shè)定值(10分鐘)進(jìn)行比較,如果時(shí)間間隔值大于10分鐘(即終端在10分鐘內(nèi)沒(méi)有上傳位置信息),那么就判定該TETRA終端失去GPS信號(hào),然后關(guān)閉上傳TETRA終端GPS位置信息功能,并將該TETRA終端號(hào)碼添加到跟蹤用戶(hù)列表中,實(shí)現(xiàn)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(dòng)切換,調(diào)度員在調(diào)度系統(tǒng)的GIS地圖上確定定位區(qū)域,將區(qū)域內(nèi)終端寫(xiě)入跟蹤列表中。調(diào)度系統(tǒng)關(guān)閉跟蹤列表中每個(gè)TETRA終端的上傳GPS位置信息功能,實(shí)現(xiàn)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(diào)度系統(tǒng)向TCS服務(wù)器服務(wù)器租用發(fā)送位置更新請(qǐng)求信息。在TCS服務(wù)器接收到該請(qǐng)求之后,查詢(xún)相應(yīng)的TETRA終端所屬基站的位置信息,并返回一個(gè)跟蹤數(shù)據(jù)指示。在調(diào)度系統(tǒng)接收到這個(gè)數(shù)據(jù)指示之后,提取出TETRA終端所屬基站的位置信息,并寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)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(kāi)發(fā)結(jié)果
　　當(dāng)調(diào)度系統(tǒng)啟動(dòng)自動(dòng)切換終端定位功能時(shí),將定時(shí)查詢(xún)GPS位置信息數(shù)據(jù)庫(kù),把失去GPS信號(hào)的TETRA終端添加到跟蹤用戶(hù)列表中,并發(fā)送位置更新請(qǐng)求,其跟蹤用戶(hù)列表操作界面如圖4所示。

 圖4  跟蹤用戶(hù)列表界面

 當(dāng)調(diào)度系統(tǒng)啟動(dòng)手動(dòng)切換終端定位功能時(shí),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(nèi)TETRA終端添加至跟蹤用戶(hù)列表,并發(fā)送位置更新請(qǐng)求。在調(diào)度系統(tǒng)接收到TCS服務(wù)器的跟蹤數(shù)據(jù)指示之后,提取出TETRA終端所屬基站的位置信息,并寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)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(jié)束語(yǔ)
 　　北京市800MHz數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)在北京市的日常城市管理和應(yīng)急響應(yīng)及聯(lián)動(dòng)等方面發(fā)揮了巨大的作用,基于EADS先進(jìn)的API接口,系統(tǒng)中已經(jīng)實(shí)施了多種不同的二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用,極大地提高了指揮調(diào)度的靈活性。
 基于北京市800MHz數(shù)字集群無(wú)線(xiàn)政務(wù)網(wǎng)的終端定位功能是對(duì)指揮調(diào)度系統(tǒng)GPS定位功能的補(bǔ)充。當(dāng)調(diào)度系統(tǒng)不能接收到TETRA終端的GPS定位信息時(shí),能夠?qū)�TETRA終端進(jìn)行實(shí)時(shí)定位跟蹤。