专利名称：煤矿井下移动语音通讯的切换装置及接入方法
技术领域：
本发明涉及能够实现煤矿井下语音接入，完成井上调度中心通过无线基站中 转呼叫任意井下语音寻呼设备，同时可完成井下语音寻呼设备通过无线基站中转 呼叫井上调度中心。本接入方法在井上调度中心与无线基站间通信采用TCP/IP (传输控制协议/网际协议)网络通信协议，无线基站与井下语音寻呼设备通信 采用基于FSK调制的无线移动通信。
背景技术：
近年来国民经济快速发展，激增了对煤炭、电力等能源的巨大需求，伴随着 煤矿数目以及煤矿开采量的增加，有关煤矿本身安全的问题愈来愈凸现，架设井 下语音通信系统不仅有利于在发生煤矿事故时及时与井下作业人员保持通信，而 且还可在平时作业时实现人员调度。因井下语音通信的需求与城市等人口密集区的语音通信系统的需求有较大 区别，所以现有较完善的无线语音通信系统，譬如小灵通、GSM、 CDMA等，由于 成本高、利用率低和不具备调度功能等原因，无法在煤矿井下普遍采用，而且完 全照搬现有的民用移动通讯系统不能完全发挥出小灵通的优势，浪费了大量的系 统资源。鉴于此，设计一种特别针对煤矿井下语音通信的接入方法就显得比较符合现 实意义。对于用户而言，它不仅能满足基本的语音通信需求，而且还能满足特殊 的煤矿应用需求，其扩展性强，能根据用户后续需求方便地增加新功能，最重要 的是在满足煤矿语音通信的需求下降低了语音通信系统的架设成本。发明内容技术问题针对煤矿井下语音通信的需求，我们设计了符合直巷道环境的语 音通讯协议和FSK调制的无线通信的煤矿井下移动语音通讯的切换装置及接入 方法。无线基站与井下语音寻呼设备通信采用基于FSK调制的无线通信，它实现简单、发送功率小，支持井下寻呼设备的低速移动通信。该方法完成井上调度中 心与井下无线寻呼设备的语音接入，但同时也兼顾到了以后的需求增加的情况。技术方案本发明的煤矿井下移动语音通讯的切换装置主要包含3个部分， 即井上调度中心、无线基站和井下无线寻呼设备；无线基站包括消息接收模 块、判断模块、逻辑模块、消息发送模块和超时模块；井上调度中心包括第一消 息发送模块、第一消息接收模块、逻辑判断模块、条件判断模块、能量判断模块 和超时模块；井下无线寻呼设备包括第二消息接收模块、判断模块、逻辑判断模 块、第二消息发送模块、超时模块和状态机；其中，第一消息发送模块、逻辑判 断模块、条件判断模块和第二消息发送模块的输出端接消息接收模块的输入端， 消息发送模块的输出端接第一消息接收模块和第二消息接收模块的输入端。无线基站中，消息接收模块的输出端接判断模块，判断模块的输出端分别接 逻辑模块、超时模块，逻辑模块的输出端分别接消息发送模块和判断模块，消息 发送模块的输出端接超时模块的输入端。井上调度中心中，第一消息接收模块、逻辑判断模块、条件判断模块、能量 判断模块、第一消息发送模块顺序串联连接，第一消息发送模块与超时模块双向 连接，第一消息接收模块的输出端还与超时模块的输入端相连接，逻辑判断模块、 条件判断模块的输出端还与第一消息接收模块的输入端相连接。井下无线寻呼设 备中，第二消息接收模块、判断模块、逻辑判断模块、第二消息发送模块顺序串 联连接，超时模块的输出端分别接逻辑判断模块、状态机(3.6)，逻辑判断模块 与状态机双向连接。煤矿井下移动语音通讯的切换装置的接入方法包含三个部分的内容，即井 上调度中心呼叫寻呼设备的语音接入方法、寻呼设备呼叫井上调度中心的语音接 入方法和寻呼机语音通讯无缝切换方法；井上调度中心呼叫寻呼设备的语音接入方法为1) 当井上调度中心需呼叫某个井下无线寻呼设备时，将全网广播唤醒类型 消息用于査找该寻呼设备，其中包括所呼无线寻呼设备的全网唯一固定ID号；2) 收到唤醒类型消息的无线基站将该消息发至指定无线寻呼设备；3) 当指定井下无线寻呼设备收到唤醒类型消息后，将广播包含其ID号的注 册类型消息；4) 所有能收到该注册类型消息的无线基站，将接收到该信号的能量和该无线基站提供的语音通信网络端口号附加到该注册类型消息中，转发到井上调度中 心；5) 井上调度中心在等待一段时间后，将可能收到一个或者多个无线基站的 含指定寻呼设备ID、某个无线基站ID和无线信号能量的注册类型消息，判断能 量大小，选择收到能量最大的那个无线基站，若信号能量相等，则选择注册消息 最先到达的那个无线基站，给这个选定的无线基站发送振铃类型消息，该类型消 息中包含井上调度中心开放的网络端口号，井上调度中心此时发出振铃，用于指 示该次呼叫已经建立成功，正在等待寻呼设备响应；6) 对没有被选择的无线基站，井上调度中心将发送错误类型消息；7) 收到振铃类型消息的无线基站将该振铃消息转发给井下无线寻呼设备；8) 收到错误类型消息的无线基站将关闭该次语音通信的建立；9) 井下无线寻呼设备收到振铃类型消息后将发出振铃，用于提示井下无线 寻呼设备用户井上调度中心正在呼叫，此时语音接入己经顺利完成，建立了井上 调度中心通过某一个无线基站与井下无线寻呼设备的通信链路；10) 井下无线寻呼设备用户当决定接听该次呼叫时，将发送确认类型消息给 选定的无线基站，停止振铃，并且打开语音数据通信，发送语音数据给该无线基 站，并准备接收该无线基站的语音数据；11) 收到该确认类型消息的无线基站，首先转发确认类型消息给井上调度中 心，然后打开两端的语音数据通信链路，接收井下无线寻呼设备的语音数据转发 给井上调度中心，并且接收井上调度中心的语音数据转发给井下无线寻呼设备；12) 井上调度中心接受到确认类型消息后，将停止振铃，打开语音数据通信 链路，发送并且接收网络上语音数据；13) 在语音对话持续一段时间后，若井上调度中心挂断电话，则主动发出挂 断类型消息；14) 无线基站接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发井下无线寻呼 设备；15) 井下无线寻呼设备在接收到挂断类型消息后也关闭对话；16) 在语音对话持续一段时间后，若井下无线寻呼设备挂断电话，则 主动发出挂断类型消息；17) 无线基站接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发井上调度中心；18)井上调度中心在接收到挂断类型消息后也关闭对话； 寻呼设备呼叫井上调度中心的语音接入方法为-21) 当某无线寻呼设备需呼叫井上调度中心时，将在无线空间广播包含本无 线寻呼设备全网为一固定ID号的呼叫类型消息；22) 所有能收到该呼叫类型消息的无线基站，将接收到该信号的能量和该无 线基站提供的语音通信网络端口号附加到该呼叫类型消息中，转发到调度中心；23) 井上调度中心在等待一段时间后，将可能收到一个或者多个无线基站的 同一个无线寻呼设备的ID、某个无线基站的ID和无线信号能量的呼叫类型消息， 判断能量大小，选择收到能量最大的那个无线基站，若信号能量相等，则选择呼 叫消息最先到达的那个无线基站，给这个选定的无线基站发送振铃类型消息，该 类型消息中包含井上调度中心开放的网络端口号，调度中心此时发出振铃，用于 指示该次呼叫已经建立成功；24) 对没有被选择的无线基站，井上调度中心将发送错误类型消息；25) 收到振铃类型消息的无线基站将该振铃消息转发给进下寻呼设备；26) 收到错误类型消息的无线基站将关闭该次语音通信的建立；27) 若井下寻呼设备收到振铃类型消息后将发出振铃，用于提示通过某个无 线基站的通信链路己经建立，正在等待井上调度中心应答；28) 当井上调度中心决定接听该次呼叫时，将发送确认类型消息给选定的无 线基站，停止振铃，打开语音数据通信链路，发送并且接收网络上语音数据；29) 收到该确认类型消息的无线基站，首先转发确认类型消息给井下寻呼设 备3，然后打开两端的语音数据通信链路，接收井下无线寻呼设备的语音数据转 发给井上调度中心，并且接收井上调度中心的语音数据转发给井下无线寻呼设备(3);210) 井下无线寻呼设备接收确认类型消息后，停止振铃，并且打开语音数 据通信，发送语音数据给该无线基站，并准备接收该无线基站的语音数据；211) 在语音对话持续一段时间后，若井上调度中心挂断电话，则主动发出 挂断类型消息；212) 无线基站接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发井下无线寻呼设备;213) 井下无线寻呼设备在接收到挂断类型消息后也关闭对话；214) 在语音对话持续一段时间后，若井下无线寻呼设备挂断电话，则主动发出挂断类型消息；215) 无线基站接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发井上调度中心216) 调度中心在接收到挂断类型消息后也关闭对话； 寻呼机语音通讯无缝切换方法；寻呼机语音通讯无缝切换方法为井上调度中心如果收到TRANSFER类型消 息，则进行跳站，判断接收到的能量值，如果能量值低于门限值，则仍然在当前 的基站进行通信，如果能量值高于门限值，则进行能量判断，选择能量最大的基 站进行通信，并给井下无线寻呼设备发确认类型消息。有益效果采用该方法可以将通过电路交换的语音通讯方式完全转变为基于 IP的通讯方式，这样可以充分利用煤矿井下工业以太网的通信能力，达到资源 利用最大化，同时在井下利用IP作为语音的承载网可以极大降低设备的成本。 本发明所设计的语音接入方法和无缝切换方法可以使移动语音的通讯效果基本 与电路域类似，而且这种方法不仅仅可以应用到煤矿井下，应用到其他环境同样 实用。另外，从语音通讯的发展趋势来看，语音通讯的IP化是迟早的事情，该 方法为基于IP的语音移动通讯提供了和好的解决方案。
图l煤矿井下语音接入系统框图，图2井上调度中心呼叫井下寻呼设备语音接入方法流程， 图3井下寻呼设备呼叫井上调度中心语音接入方法流程， 图4井上调度中心语音呼叫跳站流程图， 图5井上调度中心语音呼叫流程图。
具体实施方式
煤矿井下语音接入和无缝切换的方法如附图1所示，本方法的方案包括三个 部分组成调度中心2;无线基站l;井下无线寻呼设备3。其中 1、无线基站1对于无线基站而言，消息接收模块l.l收到消息后，将该消息发送到判断模 块1.2，判断模块1.2负责检验收到的消息的正确性，对于可以接收的消息转发给逻辑模块1. 3，逻辑模块1. 3根据接收的消息输出需发送的消息给消息发送模块1.4，同时更新判断模块1.2下次能接收的消息，消息发送模块1. 4发送完消 息后，开启超时模块1. 5超时计时功能，计时时间是下一个消息期望到达的时间， 如果在指定时间内通过判断模块1. 2接收到正确的消息，那么判断模块1. 2将关 闭超时模块1. 5的超时计时功能，如果在指定时间内超时模块1. 5没有收到判断 模块1.2的关闭计时指令，那么它将主动让判断模块1.2更新下次能接收的消息。2、 井上调度中心2对于本方法，井上调度中心2是核心。系统调度的发起和最终调度的完成都 必须借助该模块完成。对于调度中心而言，如果是调度中心2呼叫井下无线寻呼 设备3，则调度中心(2发送呼叫消息，随后开启超时功能并处于消息接收状态， 等待井下无线寻呼设备3的回复。如果消息接收模块2. 2收到回复消息，将该消 息发送到超时模块2.6，由超时模块2.6判断是否超时。如果超时，则将该消息 发送给消息发送模块2.1，由消息发送模块2.1发超时错误。如果未超时，关闭 超时模块2.6，同时将该消息发送给逻辑判断模块2.3,逻辑判断模块2.3根据 接收的消息判断是否我需要的消息，如果是则发消息给条件判断模块2. 4，否则 发逻辑状态错误消息给发送消息模块2.1，同时继续由消息接收模块2. 2等待接 收消息。条件判断模块2.4判断是否符合当前条件，如果是发消息给能量判断模 块2.5,同时更新当前的状态并发消息给消息发送模块2.1,进入下一个消息等 待，同时开启超时模块2.6。否则发条件错误消息给发送消息模块2.1，同时继 续由消息接收模块2. 2等待接收消息。如果是井下无线寻呼设备3呼叫调度中心2，则消息接收模块2. 2接收到消 息并发送给逻辑判断模块2.3,判断是否符合当前状态，如果符合，则发送消息 给条件判断模块2.4。否则发送逻辑状态错误消息给发送消息模块2.1,同时继 续由消息接收模块2. 2等待接收消息。条件判断模块2. 4判断是否符合当前条件， 如果是发消息给能量判断模块，同时更新当前的状态并发消息给消息发送模块 2.1，进入下一个消息等待，同时开启超时模块2.6。否则发条件错误消息给发 送消息模块2:1，同时继续由消息接收模块2. 2等待接收消息。3、 井下寻呼设备3对于井下寻呼设备3而言，消息接收模块3. 1收到消息后，将该消息发送到 判断模块3.2，判断模块3.2负责检验收到的消息的正确性，对于可以接收的消 息转发给逻辑判断模块3. 3，逻辑判断模块3. 3根据接收的消息以及寻呼设备的状态机3.6的状态，输出需发送的消息给消息发送模块3.4，同时更新逻辑判断 模块3. 3下次能接收的消息,消息发送模块3.4发送完消息后，开启超时模块(3. 5 超时计时功能，计时时间是下一个消息期望到达的时间，如果在指定时间内通过 逻辑判断模块3.3接收到正确的消息，那么逻辑判断模块3.3将关闭超时模块 3.5的超时计时功能，同时更新状态机3.6;如果在指定时间内超时模块3.5没 有收到逻辑判断模块3. 3的关闭计时指令,那么超时模块3. 5将重置状态机3. 6。4、煤矿井下基于TCP/IP协议的语音通讯无缝切换方法本方法需要借助井上调度中心2、无线基站1和井下无线寻呼设备3共同完 成，语音切换在如下的情况下发生，井下无线寻呼设备3在建立对话时处于无线 基站A的信号覆盖范围内，在无线通话过程中，井下无线寻呼设备逐渐远离无线 基站A的信号覆盖范围，进入无线基站B的信号覆盖范围，此时完成语音通信的 无线基站将从A切换为无线基站B。本方法主要根据接收无线信号能量与己计算 好的经验值比较，然后做出相应地是否切换、确定切换等操作。以下结合附图，对本接入方法三部分流程进行详细说明。1、调度中心呼叫寻呼设备语音接入方法如附图2、图4和图5所示， 一个完整的上对下呼叫过程涉及到3部分内容， 包括调度中心2,无线基站1以及无线寻呼设备3。(1) 当调度中心2需呼叫某个无线寻呼设备3时，将全网广播INVITE类型 消息用于査找该寻呼设备，其中包括所呼无线寻呼设备3的全网唯一 固定K)号；(2) 收到INVITE类型消息的无线基站1将该消息发至指定无线寻呼设备 3; (3) 当指定无线寻呼设备3收到INVITE类型消息后，将广播包含其ID号 的REGISTER类型消息；(4) 所有能收到该REGISTER类型消息的无线基站1，将接收到该信号的能 量莉该无线基站1提供的语音通信网络端口号附加到该REGISTER类型 消息中，转发到调度中心2;(5) 调度中心2在等待一段时间后，将可能收到一个或者多个无线基站1 的含指定寻呼设备ID、某个无线基站ID和无线信号能量的REGISTER 类型消息，判断能量大小，选择收到能量最大的那个无线基站l，若信号能量相等，则选择REGISTER消息最先到达的那个无线基站1,给 这个选定的无线基站1发送RING类型消息，该类型消息中包含调度中 心2开放的网络端口号，调度中心2此时发出振铃，用于指示该次呼叫 已经建立成功，正在等待寻呼设备响应；(6) 对没有被选择的无线基站1,调度中心2将发送ERR类型消息；(7) 收到RING类型消息的无线基站1将该RING消息转发给无线寻呼设备 3;(8) 收到ERR类型消息的无线基站1将关闭该次语音通信的建立；(9) 无线寻呼设备3收到RING类型消息后将发出振铃，用于提示无线寻呼 设备3用户调度中心2正在呼叫，此时语音接入己经顺利完成，建立 了调度中心2通过某一个无线基站1与无线寻呼设备3的通信链路；(10) 无线寻呼设备3用户当决定接听该次呼叫时，将发送OK类型消息给选 定的无线基站1,停止振铃，并且打开语音数据通信，发送语音数据 给该无线基站l，并准备接收该无线基站1的语音数据；(11) 收到该OK类型消息的无线基站1,首先转发OK类型消息给调度中心2， 然后打开两端的语音数据通信链路，接收无线寻呼设备3的语音数据 转发给调度中心2，并且接收调度中心2的语音数据转发给无线寻呼 设备3;(12) 调度中心2接受到0K类型消息后，将停止振铃，打开语音数据通信链 路，发送并且接收网络上语音数据；(13) 在语音对话持续一段时间后，若调度中心2挂断电话，则主动发出BYE 类型消息； '(14) 无线基站1接收到BYE类型消息后关闭对话，并转发无线寻呼设备3;(15) 无线寻呼设备3在接收到BYE类型消息后也关闭对话；(16) 在语音对话持续一段时间后，若无线寻呼设备3挂断电话，则主动发 出'BYE类型消息；(17) 无线基站1接收到BYE类型消息后关闭对话，并转发调度中心2;(18) 调度中心2在接收到BYE类型消息后也关闭对话。(19) 调度中心2如果收到TRANSFER类型消息，则进行跳站。判断接收到的 能量值，如果能量值低于门限值，则仍然在当前的基站进行通信。如果能量值高于门限值，则进行能量判断，选择能量最大的基站进行通信， 并给井下寻呼设备3发0K类型消息。(如图4所示) 2、井下无线寻呼设备3呼叫井上调度中心2语音接入方法 如附图3和图4所示， 一个完整的下对上呼叫过程涉及到3部分内容，包括 调度中心2，无线基站l以及无线寻呼设备2。(1) 当某无线寻呼设备3需呼叫调度中心1时，将在无线空间广播包含本 无线寻呼设备3全网为一固定ID号的CALL类型消息；(2) 所有能收到该CALL类型消息的无线基站1,将接收到该信号的能量和 该无线基站1提供的语音通信网络端口号附加到该CALL类型消息中， 转发到调度中心2;(3) 调度中心2在等待一段时间后，将可能收到一个或者多个无线基站1 的同一个无线寻呼设备3的ID、某个无线基站1的ID和无线信号能 量的CALL类型消息，判断能量大小，选择收到能量最大的那个无线基 站l，若信号能量相等，则选择CALL消息最先到达的那个无线基站1， 给这个选定的无线基站发送RING类型消息，该类型消息中包含调度中 心2开放的网络端口号，调度中心2此时发出振铃，用于指示该次呼 叫已经建立成功；(4) 对没有被选择的无线基站l,调度中心2将发送ERR类型消息；(5) 收到RING类型消息的无线基站1将该RING消息转发给哮下寻呼设备 3;(6) 收到ERR类型消息的无线基站1将关闭该次语音通信的建立；(7) 若井下寻呼设备3收到RING类型消息后将发出振铃，用于提示通过某 个无线基站1的通信链路己经建立，正在等待调度中心2应答；(8) 当调度中心2决定接听该次呼叫时，将发送OK类型消息给选定的无线 基站1，停止振铃，打开语音数据通信链路，发送并且接收网络上语(9) 收到该OK类型消息的无线基站1，首先转发OK类型消息给井下寻呼 设备3，然后打开两端的语音数据通信链路，接收井下寻呼设备3的 语音数据转发给调度中心2,并且接收调度中心2的语音数据转发给 井下寻呼设备3;(10) 井下寻呼设备3接收0K类型消息后，停止振铃，并且打开语音数据通 信，发送语音数据给该无线基站1，并准备接收该无线基站1的语音 数据；(11) 在语音对话持续一段时间后，若调度中心2挂断电话，则主动发出BYE 类型消息；(12) 无线基站1接收到BYE类型消息后关闭对话，并转发井下寻呼设备3;(13) 井下寻呼设备3在接收到BYE类型消息后也关闭对话；(14) 在语音对话持续一段时间后，若井下寻呼设备3挂断电话，则主动发 出BYE类型消息；(15) 无线基站1接收到BYE类型消息后关闭对话，并转发调度中心2;(16) 调度中心2在接收到BYE类型消息后也关闭对话。(17) 调度中心2如果收到TRANSFER类型消息，则进行跳站。判断接收到的 能量值，如果能量值低于门限值，则仍然在当前的基站进行通信。如 果能量值高于门限值，则进行能量判断，选择能量最大的基站进行通 信，并给寻呼设备发OK类型消息。(如图4所示)3、 为确保接入流程安全退出的消息超时机制在上述1和2中定义到每一种消息都有超时机制，当在规定的延迟时间内， 没有收到后续消息则调度中心、无线基站和井下寻呼设备退出此次对话，对话建 立失败。其中等待OK类型消息的超时时间是q秒，等待INVITE类型消息的超时 时间是w秒，等待RING类型消息的超时时间是z秒。4、 基于TCP/IP协议的语音通讯无缝切换机制基站切换的具体流程如图4所示，首先确定3个能量经验值，a保证语音通 信质量的最低能量值，b确定切换的能量值，c发起切换请求的能量值，它们的 大小符合a < b < c ,且三者相差不能很小，需要根据具体无线信道环境和无线 基站覆盖范闺决定。当井下寻呼设备从无线基站A移动到无线基站B时，它发现接收到的无线语 音信号的能量小于c且距上次发起切换请求消息已过t秒时，则广播切换请求消 息，然后继续返回语音通信状态与无线基站A保持通信；此时将有多个无线基站 接收到切换请求消息(包括无线基站A),它们将接收到的切换请求消息的能量值附加到该消息后转发到调度中心。如果接收到的能量值有大于b的，则调度中心将选择一个切换请求能量大于b的能量值最大的无线基站，并给该基站发送切换确认类型消息。如果该消息发 给无线基站B，则调度中心切断与原先无线基站A的语音数据通信，直接切到与 无线基站B的通信，无线基站B收到切换确认类型消息后，马上打开相应的双工 语音通信链路，为两端转发语音数据。如果该消息发给无线基站A，则调度中心 继续保持与无线基站A的通信，无线基站A收到切换确认类型消息后，不进行任 何操作。如果接收到的能量值没有大于b的，则调度中心不做任何操作，继续保持与 无线基站A的通信。
权利要求
1、一种煤矿井下移动语音通讯的切换装置，其特征在于该装置主要包含3个部分，即井上调度中心(2)、无线基站(1)和井下无线寻呼设备(3)；无线基站(1)包括消息接收模块(1.1)、判断模块(1.2)、逻辑模块(1.3)、消息发送模块(1.4)和超时模块(1.5)；调度中心(2)包括第一消息发送模块(2.1)、第一消息接收模块(2.2)、逻辑判断模块(2.3)、条件判断模块(2.4)、能量判断模块(2.5)和超时模块(2.6)；无线寻呼设备(3)包括第二消息接收模块(3.1)、判断模块(3.2)、逻辑判断模块(3.3)、第二消息发送模块(3.4)、超时模块(3.5)和状态机(3.6)；其中，第一消息发送模块(2.1)、逻辑判断模块(2.3)、条件判断模块(2.4)和第二消息发送模块(3.4)的输出端接消息接收模块(1.1)的输入端，消息发送模块(1.4)的输出端接第一消息接收模块(2.2)和第二消息接收模块(3.1)的输入端。
2、 根据权利要求1所述的煤矿井下移动语音通讯的切换装置，其特征在于 无线基站(1)中，消息接收模块(1.1)的输出端接判断模块(1.2)，判断模块(1.2)的输出端分别接逻辑模块(1.3)、超时模块(1.5)，逻辑模块(1.3)的 输出端分别接消息发送模块(1,4)和判断模块(1.2)，消息发送模块(1.4)的 输出端接超时模块(1.5)的输入端。
3、 根据权利要求1所述的煤矿井下移动语音通讯的切换装置，其特征在于 井上调度中心(2)中，第一消息接收模块(2.2)、逻辑判断模块(2.3)、条件 判断模块(2.4)、能量判断模块(2.5)、第一消息发送模块(2.1)顺序串联连 接，第一消息发送模块(2.1)与超时模块(2.6)双向连接，第一消息接收模块(2.2)的输出端还与超时模块(2.6)的输入端相连接，逻辑判断模块(2.3)、 条件判断模块(2.4)的输出端还与第一消息接收模块(2.2)的输入端相连接。
4、 根据权利要求1所述的煤矿井下移动语音通讯的切换装置，其特征在于 井下无线寻呼设备(3)中，第二消息接收模块(3.1)、判断模块(3.2)、逻辑 判断模块(3.3)、第二消息发送模块(3.4)顺序串联连接，超时模块(3.5)的 输出端分别接逻辑判断模块(3.3)、状态机(3.6)，逻辑判断模块(3.3)与状 态机(3.6)双向连接。
5. 一种如权利要求1所述的煤矿井下移动语音通讯的切换装置的接入方法，其特征在于该接入方法包含三个部分的内容，即井上调度中心呼叫寻呼设备的 语音接入方法、寻呼设备呼叫井上调度中心的语音接入方法和寻呼机语音通讯无 缝切换方法；井上调度中心呼叫寻呼设备的语音接入方法为1) 当井上调度中心(2)需呼叫某个井下无线寻呼设备(3)时，将全网广 播唤醒类型消息用于査找该寻呼设备，其中包括所呼无线寻呼设备3的全网唯一 固定ID号；2) 收到唤醒类型消息的无线基站(1)将该消息发至指定无线寻呼设备(3);3) 当指定井下无线寻呼设备(3)收到唤醒类型消息后，将广播包含其ID 号的注册类型消息；4) 所有能收到该注册类型消息的无线基站(1),将接收到该信号的能量和 该无线基站(1)提供的语音通信网络端口号附加到该注册类型消息中，转发到 井上调度中心(2);5) 井上调度中心(2)在等待一段时间后，将可能收到一个或者多个无线基 站(1)的含指定寻呼设备ID、某个无线基站ID和无线信号能量的注册类型消 息，判断能量大小，选择收到能量最大的那个无线基站(1),若信号能量相等， 则选择注册消息最先到达的那个无线基站(1)，给这个选定的无线基站(1)发 送振铃类型消息，该类型消息中包含井上调度中心(2)开放的网络端口号，井 上调度中心(2)此时发出振铃，用于指示该次呼叫已经建立成功，正在等待寻 呼设备响应；6) 对没有被选择的无线基站(1)，井上调度中心(2)将发送错误类型消息；7) 收到振铃类型消息的无线基站(1)将该振铃消息转发给井下无线寻呼设备(3);8) 收到错误类型消息的无线基站(1)将关闭该次语音通信的建立；9) 井下无线寻呼设备(3)收到振铃类型消息后将发出振铃，用于提示井下 无线寻呼设备(3)用户井上调度中心(2)正在呼叫，此时语音接入已经顺利完 成，建立了井上调度中心(2)通过某一个无线基站(1)与井下无线寻呼设备(3) 的通信链路；10) 井下无线寻呼设备(3)用户当决定接听该次呼叫时，将发送确认类型 消息给选定的无线基站(1),停止振铃，并且打开语音数据通信，发送语音数据给该无线基站(1)，并准备接收该无线基站(1)的语音数据；11) 收到该确认类型消息的无线基站(1)，首先转发确认类型消息给井上调 度中心(2)，然后打开两端的语音数据通信链路，接收井下无线寻呼设备(3) 的语音数据转发给井上调度中心(2)，并且接收井上调度中心(2)的语音数据 转发给井下无线寻呼设备(3);12) 井上调度中心(2)接受到确认类型消息后，将停止振铃，打开语音数 据通信链路，发送并且接收网络上语音数据；13) 在语音对话持续一段时间后，若井上调度中心(2)挂断电话，则主动 发出挂断类型消息；14) 无线基站(1)接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发井下无线寻呼 设备(3);15) 井下无线寻呼设备(3)在接收到挂断类型消息后也关闭对话；16) 在语音对话持续一段时间后，若井下无线寻呼设备(3)挂断电话，则 主动发出挂断类型消息；17) 无线基站(1)接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发调度中心(2);18) 井上调度中心(2)在接收到挂断类型消息后也关闭对话； 寻呼设备呼叫井上调度中心的语音接入方法为21) 当某无线寻呼设备(3)需呼叫井上调度中心(2)时，将在无线空间广 播包含本无线寻呼设备(3)全网为一固定ID号的呼叫类型消息；22) 所有能收到该呼叫类型消息的无线基站(1)，将接收到该信号的能量和该无线基站(1)提供的语音通信网络端口号附加到该呼叫类型消息中，转发到调度中心(1);23) 井上调度中心(2)在等待一段时间后，将可能收到一个或者多个无线 基站(1)的同一个无线寻呼设备(3)的ID、某个无线基站(1)的ID和无线 信号能量的呼叫类型消息，判断能量大小，选择收到能量最大的那个无线基站(1)，若信号能量相等，则选择呼叫消息最先到达的那个无线基站(1)，给这个 选定的无线基站发送振铃类型消息，该类型消息中包含井上调度中心(2)开放 的网络端口号，调度中心(1)此时发出振铃，用于指示该次呼叫已经建立成功;24) 对没有被选择的无线基站(1),井上调度中心(2)将发送错误类型消息；25) 收到振铃类型消息的无线基站(1)将该振铃消息转发给进下寻呼设备(3);26) 收到错误类型消息的无线基站(1)将关闭该次语音通信的建立；27) 若井下寻呼设备(3)收到振铃类型消息后将发出振铃，用于提示通过 某个无线基站(1)的通信链路己经建立，正在等待井上调度中心(2)应答；28) 当井上调度中心(2)决定接听该次呼叫时，将发送确认类型消息给选 定的无线基站(1)，停止振铃，打开语音数据通信链路，发送并且接收网络上语 音数据；29) 收到该确认类型消息的无线基站(1)，首先转发确认类型消息给井下寻 呼设备(3)，然后打开两端的语音数据通信链路，接收井下无线寻呼设备(3) 的语音数据转发给井上调度中心(2)，并且接收井上调度中心(2)的语音数据 转发给井下无线寻呼设备(3);210) 井下无线寻呼设备(3)接收确认类型消息后，停止振铃，并且打开语 音数据通信，发送语音数据给该无线基站(1)，并准备接收该无线基站(1)的 语音数据；211) 在语音对话持续一段时间后，若井上调度中心(2)挂断电话，则主动 发出挂断类型消息；212) 无线基站(1)接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发井下无线寻呼 设备(3);213) 井下无线寻呼设备(3)在接收到挂断类型消息后也关闭对话；214) 在语音对话持续一段时间后，若井下无线寻呼设备(3)挂断电话，则 主动发出挂断类型消息；215) 无线基站(1)接收到挂断类型消息后关闭对话，并转发井上调度中心 (2);216) 调度中心(2)在接收到挂断类型消息后也关闭对话； 寻呼机语音通讯无缝切换方法；寻呼机语音通讯无缝切换方法为井上调度中心(2)如果收到TRANSFER类 型消息，则进行跳站，判断接收到的能量值，如果能量值低于门限值，则仍然在 当前的基站进行通信，如果能量值高于门限值，则进行能量判断，选择能量最大 的基站进行通信，并给井下无线寻呼设备(3)发确认类型消息。
全文摘要
煤矿井下移动语音通讯的切换装置及接入方法涉及能够实现煤矿井下语音接入，完成井上调度中心通过无线基站中转呼叫任意井下语音寻呼设备，同时可完成井下语音寻呼设备通过无线基站中转呼叫井上调度中心。本接入方法在井上调度中心与无线基站间通信采用TCP/IP(传输控制协议/网际协议)网络通信协议，无线基站与井下语音寻呼设备通信采用基于FSK调制的无线移动通信。该装置主要包含3个部分，即井上调度中心(2)、无线基站(1)和井下无线寻呼设备(3)；该接入方法包含三个部分的内容，即井上调度中心呼叫寻呼设备的语音接入方法、寻呼设备呼叫井上调度中心的语音接入方法和寻呼机语音通讯无缝切换方法。
文档编号H04Q7/22GK101227640SQ20071019172
公开日2008年7月23日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者傅伟涛, 张国建, 汤凯旋, 胡爱群, 杰 黄 申请人:江苏维尔科技有限公司;东南大学