【摘  要】文章基于带有GPS定位的数字集群调度系统,详细地描述了北京市800MHz TETRA数字集群无线政务网终端定位系统的工作原理和开发流程,并给出了带有GPS定位数字集群调度系统中的终端定位测试结果,测试结果与终端实际位置基本一致,实现了终端实时定位跟踪功能。

【关键词】TETRA数字集群;调度系统;TCS(TETRA连接服务器);终端定位 服务器租用

1  引言
　　为了提高城市现代化指挥调度能力,满足2008年北京奥运会指挥调度通信需要,2003年北京市政府选用EADS(欧洲宇航防务集团)的TETRA技术组建了800MHz数字集群无线政务网。该网络成功地完成了北京市各项重大事件(例如:中非合作论坛北京峰会、北京2008年奥运会以及建国60周年大庆等)的通信保障,目前已经成为北京市城市管理和突发公共事件处置的核心指挥调度平台,极大地提高了政府各部门的指挥通信效率,该网络也被评为奥运金牌网络。
　　为了更好地发挥800MHz TETRA数字集群无线政务网的指挥调度功能, EADS提供了的先进的应用程序接口(API ),该接口使得第三方应用的开发和集成更为简便和高效,大大地促进了北京数字集群无线政务网各种应用的发展。其中比较有代表性的是带有GPS定位功能的指挥调度系统,该系统能够提高快速反应和应付突发事件的能力。当发生突发事件时,指挥中心可以直接调用路面警力,实现快速反应、扁平化指挥。
 当TETRA终端接收到GPS信号时,才能够向指挥调度系统发送GPS定位数据。由于气候和GPS信号覆盖等原因,指挥调度系统不能接收到TETR终端发送的GPS定位数据,无法对其进行定位跟踪,将严重影响指挥调度能力。因此,为了实时确定终端的位置,需要通过其它定位方式对终端进行定位跟踪。

2  带有GPS定位的调度系统
　　在北京市800MHz TETRA数字集群无线政务网中,终端定位功能的开发是基于带有GPS定位的调度系统,其调度系统结构如图1所示。

图1  带有GPS定位的调度系统组成

 　　带有GPS定位的调度系统由定位信息采集服务系统、GPS数据库服务器以及定位信息整合管理系统等组成。将北京市无线政务网中的EADS TCS服务器中的TETRA终端GPS定位数据通过E1链路传送至定位信息采集服务系统,然后再将该数据发送至定位信息整合管理服务系统。定位信息整合管理服务系统将这些GPS定位数据传送至GPS数据库服务器、GIS客户端以及其他相关的业务系统。
 指挥中心的调度员不但可以直接在电子地图上对用户进行组呼、紧急呼叫、短信传输等指挥调度,而且还可以根据突发事件的需求,选取某个地区的用户临时组成一个通话组。服务器租用

3  终端定位系统的工作原理
　　TETRA终端定位系统由TETRA终端、基站、DXT交换机、TCS服务器、定位信息采集服务系统以及定位信息整合管理服务系统组成,其工作原理如图2所示。

图2  TETRA终端定位系统的工作原理

TCS服务器是EADS公司提供的将客户应用程序连接到TETRA数字集群无线政务网的API接口;定位信息采集服务系统存储并转发所接收到的TETRA终端所属基站的位置信息;定位信息整合管理服务系统将这些位置信息进行整合,并根据业务需要转发至不同的业务系统。TCS服务器服务器租用终端所属基站的定位信息通过EADS DXT交换机传送至TCS服务器,定位信息采集服务系统利用下列TCS API函数向TCS服务器发送位置更新请求:
　　HRESULT SubscribeUpdates(
　　[in] tcsRadioSubscriberSubscription_t* radioSubscriberSubscription,
　　[in] tcsCookie_t cookie,
　　[out, retval] tcsMethodStatus_t* methodStatus);
　　该函数包含位置更新请求的用户信息,其主要参数为:
　　radioSubscriberSubscription
　　[in]定义了预约的类型,在该类型的结构体中包含用户的位置信息。
　　cookie
　　[in]不同TETRA终端的请求变量。
　　methodStatus
　　[out]返回方法呼叫的状态,其值给出了位置更新请求结果的信息。
　　在TCS服务器接收到更新请求之后,查询相应终端所属基站的定位信息,并利用下列API函数向定位信息采集服务系统返回一个跟踪数据指示:
　　HRESULT TrackingDataIndication(
　　[in] tcsRadioSubscriberTrackingData_t* radioSubscriberTrackingData);
　　该函数仅含有一个参数:
　　radioSubscriberTrackingData
　　[in]一个TETRA终端的位置信息。
　　 在TCS服务器接收到ITCSRadioSubscriberManager::SubscribeUpdates(SubscribeUpdates)位置更新请求之后,发送函数HRESULT TrackingDataIndication(),该函数中的参数radioSubscriberTrackingData含有TETRA终端所属　　基站的位置信息。在定位信息采集服务系统接收到这个函数之后,从该函数中提取TETRA终端所属基站的位置信息参数,将这些位置信息传送至定位信息整合管理服务服务器租用系统。

4  终端定位功能的开发流程
　　在Windows XP操作系统下,利用C++语言,开发终端定位功能,其开发流程如图3所示。

图3  终端定位功能的开发流程 

    调度系统查看是否启动自动切换终端定位功能,如果启动终端定位功能,那么调度系统将定时查询GPS位置信息数据库,调度系统获得每个TETRA终端距离上一次上传GPS位置信息的时间间隔,并将其写入时间间隔列表中。调度系统将每个时间间隔值与设定值(10分钟)进行比较,如果时间间隔值大于10分钟(即终端在10分钟内没有上传位置信息),那么就判定该TETRA终端失去GPS信号,然后关闭上传TETRA终端GPS位置信息功能,并将该TETRA终端号码添加到跟踪用户列表中,实现GPS定位方式至终端定位方式的切换。
 　　另一种切换终端定位方式是手动切换,调度员在调度系统的GIS地图上确定定位区域,将区域内终端写入跟踪列表中。调度系统关闭跟踪列表中每个TETRA终端的上传GPS位置信息功能,实现GPS定位方式至终端定位方式的切换。
 　　在GPS定位方式切换至终端定位之后,调度系统向TCS服务器服务器租用发送位置更新请求信息。在TCS服务器接收到该请求之后,查询相应的TETRA终端所属基站的位置信息,并返回一个跟踪数据指示。在调度系统接收到这个数据指示之后,提取出TETRA终端所属基站的位置信息,并写入数据库。调度系统根据基站的覆盖范围,确定TETRA终端的位置,并将其位置显示在地图上。
 

5  终端定位功能的开发结果
　　当调度系统启动自动切换终端定位功能时,将定时查询GPS位置信息数据库,把失去GPS信号的TETRA终端添加到跟踪用户列表中,并发送位置更新请求,其跟踪用户列表操作界面如图4所示。

 图4  跟踪用户列表界面

 当调度系统启动手动切换终端定位功能时,在地图上确定定位区域,其操作界面如图5所示。

 
 图5  确定定位区域的界面

将区域内TETRA终端添加至跟踪用户列表,并发送位置更新请求。在调度系统接收到TCS服务器的跟踪数据指示之后,提取出TETRA终端所属基站的位置信息,并写入数据库。调度系统根据基站的覆盖范围,确定TETRA终端的位置,并将其位置显示在地图上,其操作界面如图6所示。

图6  终端定位的界面

6  结束语
 　　北京市800MHz数字集群无线政务网在北京市的日常城市管理和应急响应及联动等方面发挥了巨大的作用,基于EADS先进的API接口,系统中已经实施了多种不同的二次开发应用,极大地提高了指挥调度的灵活性。
 基于北京市800MHz数字集群无线政务网的终端定位功能是对指挥调度系统GPS定位功能的补充。当调度系统不能接收到TETRA终端的GPS定位信息时,能够对TETRA终端进行实时定位跟踪。