RoIP 技術(shù)在鐵路公安站車無(wú)線通信中的應(yīng)用

姚建飛 吳岳德

（肇慶鐵路公安處 廣東 肇慶 526020）

公安站車無(wú)線通信網(wǎng)有著全路頻率統(tǒng)一、站車聯(lián)動(dòng)、反應(yīng)快速的優(yōu)點(diǎn)，在打擊違法犯罪，保障鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全方面發(fā)揮著重要的作用。但是，由于鐵路公安機(jī)構(gòu)呈線狀分布，沿線崇山峻嶺，高山轉(zhuǎn)信臺(tái)架設(shè)困難，無(wú)線電信號(hào)受高山阻隔無(wú)法傳輸，站車無(wú)線通信網(wǎng)一直不能全線聯(lián)網(wǎng)，派出所甚至呼叫不到偏遠(yuǎn)的警務(wù)區(qū)，使用效果大打折扣。近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，利用RoIP技術(shù)，可以有效解決鐵路沿線高山對(duì)無(wú)線電信號(hào)阻隔的難題，真正實(shí)現(xiàn)全線站車通信互聯(lián)。從目前的實(shí)際情況來(lái)看，隨著鐵路公安網(wǎng)絡(luò)帶寬擴(kuò)容以及警務(wù)區(qū)公安網(wǎng)絡(luò)的開通，利用RoIP技術(shù)重建站車無(wú)線通信網(wǎng)，建立站車聯(lián)動(dòng)、統(tǒng)一指揮、反應(yīng)快速的高效能無(wú)線指揮平臺(tái)是可行的。

1 RoIP技術(shù)原理

RoIP是將無(wú)線電信號(hào)所承載的語(yǔ)音信號(hào)通過IP網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)囊环N技術(shù)，它要解決的主要問題是實(shí)時(shí)性和PTT信號(hào)的無(wú)錯(cuò)誤傳輸，從而解決無(wú)線電傳輸中受發(fā)射功率、天線靈敏度等約束傳輸距離的難題，不但實(shí)現(xiàn)了超長(zhǎng)距離無(wú)中繼互聯(lián)的目的，同時(shí)可以組成小功率分布式對(duì)講機(jī)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)。

1.1 RoIP 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

RoIP是Radio Over Internet Protocol的縮寫，RoIP技術(shù)是利用標(biāo)準(zhǔn)的G.711、G.723或GSM等語(yǔ)音編碼技術(shù)對(duì)模擬語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼，再將數(shù)字化的語(yǔ)音信號(hào)和控制信號(hào)打成UDP或RTP等傳輸層協(xié)議的數(shù)據(jù)包，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，由于遵循了標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，所以承載網(wǎng)可以是任何符合IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，比如公安網(wǎng)、鐵路網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。

1.2 RoIP無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

典型的RoIP技術(shù)應(yīng)用一般有如下幾種模式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，網(wǎng)狀拓?fù)淠Ｊ揭约靶切屯負(fù)淠Ｊ健?/p>

RoIP無(wú)線通信網(wǎng)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線電臺(tái)或轉(zhuǎn)信臺(tái)，通過IP網(wǎng)絡(luò)連接到其它節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)可以是無(wú)線電臺(tái)和轉(zhuǎn)型設(shè)備，也可以是調(diào)度臺(tái)或傳統(tǒng)的電話。使用RoIP技術(shù)的無(wú)線通信網(wǎng)由多個(gè)RoIP接入控制器（RAC）、IP承載網(wǎng)絡(luò)以及接入終端設(shè)備（如不同類型的電臺(tái)、轉(zhuǎn)信臺(tái)、電話等）組成，如果采用星型拓?fù)淠Ｊ剑€需配置中心設(shè)備，包括網(wǎng)管、通信服務(wù)器以及調(diào)度臺(tái)等。

2 RoIP技術(shù)在鐵路公安站車無(wú)線通信中的應(yīng)用

RoIP技術(shù)的特點(diǎn)就是充分利用傳統(tǒng)的無(wú)線電資源，結(jié)合ip網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一指揮調(diào)度功能。因此，利用RoIP技術(shù)重建鐵路公安站車無(wú)線通信網(wǎng)，必須要結(jié)合現(xiàn)有的站車無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)及公安網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，盡可能利用現(xiàn)有的設(shè)備和資源，科學(xué)配置，合理安排，減少浪費(fèi)。

2.1 鐵路公安站車無(wú)線通信網(wǎng)的組網(wǎng)模式

目前，公安處到派出所2M公安網(wǎng)絡(luò)已全面開通，派出所到警務(wù)區(qū)2M公安網(wǎng)絡(luò)通道即將建設(shè)開通，公安處到派出所網(wǎng)絡(luò)通道帶寬也將升級(jí)到10M。因此，根據(jù)鐵路公安網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式以及實(shí)際應(yīng)用需要，采用星型拓?fù)淠Ｊ剑ㄟ^公安網(wǎng)，分布在遠(yuǎn)端的接入控制器RAC（派出所、警務(wù)區(qū)）都和中心調(diào)度服務(wù)器（公安處）直接通信，通過中心設(shè)備及服務(wù)器端的調(diào)度軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有連接遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的電臺(tái)單呼、組呼等功能，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)任意遠(yuǎn)端電臺(tái)的派接，這種模式系統(tǒng)功能強(qiáng)、安全性好，系統(tǒng)容量大、擴(kuò)展性好。筆者結(jié)合鐵路線路以及現(xiàn)有設(shè)備的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)如下結(jié)構(gòu)圖：

每個(gè)節(jié)點(diǎn)（派出所、警務(wù)區(qū)）通過無(wú)線組網(wǎng)連接旅客列車、車站、警務(wù)區(qū)線路等，形成全線站車之間的大聯(lián)網(wǎng)。

2.2 RoIP 接入設(shè)備選擇

一是派出所及警務(wù)區(qū)的接入設(shè)備。考慮信號(hào)區(qū)域覆蓋問題，派出所或警務(wù)區(qū)的接入控制器采用IP中繼臺(tái)，IP中繼臺(tái)運(yùn)用全新RoIP技術(shù)，將傳統(tǒng)中繼臺(tái)無(wú)線電（Radio）信號(hào)所承載的語(yǔ)音信號(hào)通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)囊豢钪欣^臺(tái)。IP中繼臺(tái)功率為25—40W,架設(shè)足夠高的天線，信號(hào)可覆蓋警務(wù)區(qū)或派出所周邊半徑10—30公里的區(qū)域，可將本區(qū)域內(nèi)手持電臺(tái)、基地臺(tái)、車載臺(tái)等信號(hào)通過公安網(wǎng)絡(luò)傳輸，與網(wǎng)內(nèi)其它無(wú)線電臺(tái)通信，完全可以滿足民警執(zhí)勤、巡線或者在鐵路沿線開展統(tǒng)一行動(dòng)的需要。

二是公安處指揮中心的控制設(shè)備。由于我們?cè)O(shè)計(jì)星型拓?fù)淠Ｊ剑虼嗽诠蔡幹笓]中心部署RoIP控制中心，架設(shè)Linux調(diào)度服務(wù)器，在公安處指揮中心的調(diào)度服務(wù)器和RoIP中心控制器上配置好各個(gè)派出所警務(wù)區(qū)的IP中繼臺(tái)，就可以靈活的進(jìn)行調(diào)度和控制，既可以全網(wǎng)呼叫、也可以個(gè)別派出所或警務(wù)區(qū)進(jìn)行互聯(lián)通信，還可以進(jìn)行監(jiān)聽、錄音等操作，同時(shí)，完全不影響各派出所的日常使用，而且不需要各個(gè)派出所更換任何設(shè)備和終端。RoIP中心控制器可以疊加組網(wǎng)，一般只能連接11臺(tái)IP中繼器，超過11臺(tái)需另行增加中心控制器進(jìn)行組網(wǎng)。

2.3 IP 網(wǎng)絡(luò)的 QoS 配置

公安處到派出所的公安網(wǎng)絡(luò)通道是要傳輸各種數(shù)據(jù)的，如視頻會(huì)議信號(hào)、視頻監(jiān)控信號(hào)以及日常的信息傳遞等。用G.711編解碼方式的語(yǔ)音信號(hào)在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸帶寬為64kbps，算上網(wǎng)絡(luò)開銷大概是89kbps，雖然所占帶寬不多，但需要保證多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸時(shí)RoIP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先性及可靠性，確保在應(yīng)急突發(fā)或?yàn)?zāi)難發(fā)生的情況系統(tǒng)不中斷。

現(xiàn)在的路由器都帶上了Qos功能。Qos是用來(lái)解決帶寬解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)，一般里面包含優(yōu)先級(jí)別：小包優(yōu)先、IP/網(wǎng)段優(yōu)先、端口優(yōu)先、剩余帶寬搶占優(yōu)先級(jí)）、彈性帶寬管理等等。由于IP/網(wǎng)段優(yōu)先可針對(duì)源IP、目的IP或者段來(lái)設(shè)置優(yōu)先級(jí)別，而且IP中繼器以及控制中心都有自己固定的IP地址，在保證RoIP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先性及可靠性時(shí)，我們采用IP優(yōu)先的Qos是比較合理的。