CN102184616B - 一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，是采用了时分多址(TDMA)技术和分布式的网络拓扑结构，来发送各类防空和防灾等警报的预警信息，同时进行报文、数据和声码话通信，并采用多种警报信息传递技术，使警报信息覆盖楼宇、坑道、隧道、地下卖场等区域。达到各类预警信息快速可靠传递及回示、多种警报信息报知、多种业务传输的目的。具有防空、防汛、防震、防火、泄洪等各种预警信息的快速传递和分发功能，能够实现信息传递快速准确、警报信息全方位覆盖，做到警报报知无“漏点”、无“忙点”，提高了人防警报的实时性、准确性、高效性和全方位性。

Description

一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统。

背景技术

典型的现有技术是采用二级控制三级组网的星型和树型相结合拓扑结构、采用无线频分(FM)多信道控制的工作方式的综合报警控制系统、警报发放控制系统。

综合报警控制系统主要由中心站、中间站和终端站三部分组成。其中中心站包括计算机、中心控制器、控制软件、加密软件、有线扩展单元及天馈线系统等；中间站的配置与中央站基本相同；终端站包括电声电动报警控制器、广播电台报警控制器、电视台报警控制器、信息台报警控制器、语音报警终端等设备配置。用作城市战时和平时人民防空警报报知的综合信息报警和集中控制管理，警报种类包括预警、急警、解警、灾警、消防；直接控制128～256个终端。

警报发放控制系统是利用有、无线等多种手段控制警报器鸣响的设备，主要由主控设备(主要负责接收警报指令，产生和发放警报控制信号，并完成对中间控制设备、终端控制设备的控制和管理)、中间控制设备(负责执行主控设备发来的警报控制信号，并完成对终端控制设备的控制和管理)、终端控制设备(用来接收来自主控(或中间)设备的警报控制信号，并启动音响警报器鸣响)组成。它受来自各方面的空情、灾情报警指令控制，并对全市辖区内的警报报知网进行控制与监测。

现有防空警报系统手段和样式单一，音响覆盖有盲区，难以分辨警报种类和停电无法使用等问题，现有的这种警报系统主要存在如下弊端：一是，中心站或中间站一旦出现故障(比如被摧毁)，则终端站无法接收到信号而产生报警动作；二是，报警种类受局限，目前人防部门使用的预先空袭警报、空袭警报、空袭解除警报三种音响警报定义了音响格式标准，对各种灾情警报如台风警报、海啸警报、防汛警报、泄洪警报、泥石流警报、火灾警报、地震警报、化学事故等无法通过音响的辨别进行识别；三是，只有音响警报，缺少文字内容，无法区分消息的具体内容和性质；四是，终端站没有向中心站反馈信号，致使中心站不知道那些终端站有进行报警处理，那些终端站没有进行报警处理，进而影响了报警效果；五是，警报信息的覆盖区域有限，在信号盲区的地方(比如“楼宇”、“坑道”、“隧道”、“地下卖场”等区域)，无法发布警报信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，该通信系统采用了时分多址(TDMA)技术和分布式的网络拓扑结构，具有防空、防汛、防震、防火、泄洪等各种预警信息的快速传递和分发功能，能够实现信息传递快速准确、警报信息全方位覆盖，做到警报报知无“漏点”、无“忙点”，提高了人防警报的实时性、准确性、高效性和全方位性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，包括：

一个网管计算机，该网管计算机用来警报信息处理和网络运行管理，向网络发送报警信息并接收回复信息；

一个被预设为起网管作用的第一端机，该第一端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其与网管计算机有线或无线相连接，用来收发警报信息和实现警报处理；

一个被预设为起时基作用的第二端机，该第二端机含有无线收发单元、信号处理单元、警报处理单元和GPS单元，其用来向网络发送时间基准信息，接收警报信息和实现警报处理；

多个被预设为起簇头作用的第三端机，该第三端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来收发警报信息和实现警报处理；

多个被预设为起终端报警作用的第四端机，该第四端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来接收警报信息和实现警报处理，并能在权限被设定后起替代第一端机或第二端机或第二端机；

多个被预设为在信号盲区内起终端报警作用的第五端机，该第五端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来接收警报信息和实现警报处理；

多个用来实现盲区内通信信号传递的盲区通信系统；

由一个第三端机和若干个第四端机组成一个覆盖预设子区域的子网或是由一个第三端机、若干个第四端机、若干个盲区通信系统和若干个第五端机组成一个覆盖预设子区域的子网；在该子网中，第三端机将子网外的信号转发给子网内的各个第四端机或者还包括通过盲区通信系统转发给对应的第五端机，并且将子网内的第四端机或第五端机的回复信号转发到该子网外；

所述网管计算机和第一端机设在所有子网的任意一个子网中；

所述第二端机设在所有子网的任意一个子网中；

由网管计算机、第一端机和所有第三端机组成一个覆盖预设大区域的主网；在主网中，网管计算机通过第一端机向邻近的第三端机发送信号，每个第三端机分别向邻近的第三端机以及自身所在的子网转发信号，并且将子网内的信号转发给邻近的第三端机。

所述的盲区警报通信系统包括隧道警报信息传递装置，该隧道警报信息传递装置包括安装在隧道口的洞口中继器和安装在隧道内的洞内中继器，洞口中继器与洞内中继器之间通过同轴漏泄电缆相连接。

所述的盲区警报通信系统包括隧道警报信息传递装置，该隧道警报信息传递装置包括安装在隧道口的微波定向中继装置和安装在隧道内的微波定向中继装置。

所述的盲区警报通信系统包括隧道警报信息传递装置，该隧道警报信息传递装置包括安装在隧道口的高速数传电台，高速数传电台与第五端机之间通过平衡双绞线相连接。

一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统的通信方法，是建立在系统时的基础上进行系统内各端机之间的相互信息传递，其包括：

时间基准的处理步骤；

接收信息并加以处理的步骤；

发送信息的步骤；

其中，系统时是将时间轴划分为一个个长度为预先确定的若干分钟的时元，并将该时元作为TDMA循环的周期，每个时元又划分为若干个时帧，每个时帧再划分为若干个时隙，由时隙、时帧、时元组合的复合随机序列构成系统TDMA网的时间载体，系统给每个端机分配工作时隙，每个端机在分配给自己的时隙内发射信息，在其它时隙内则接收其它端机分发的信息。

所述的时间基准的处理步骤，包括：

a1.初始网络登录；

a2.粗同步；

a3.细同步；

a4.同步保持。

所述的接收信息并加以处理的步骤，包括：

b1.接收射频信号解调；

b2.信道数据纠错解码；

b3.接收消息解码；

b4.判断是否为簇头，如果是，就接收消息转发帧封装，然后转下一步骤，否则，直接进入下一步骤；

b5.判断接收消息是否为网络时间基准数据，如果是，进行时间基准的处理步骤，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b6.判断接收消息是否为预先设定的警报种类，如果是，进行对应的警报处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b7.判断接收消息是否为报文消息，如果是，进行报文消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b8.判断接收消息是否为话音消息，如果是，置设备语音工作模式和话音消息处理，而后继续下一步骤，否则，直接进入下一步骤；

b9.结束。

所述的步骤b6包括如下步骤：

b601.判断接收消息是否为预先警报消息，如果是，进行预先警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b602.判断接收消息是否为紧急警报消息，如果是，进行紧急警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b603.判断接收消息是否为台风警报消息，如果是，进行台风警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b604.判断接收消息是否为海啸警报消息，如果是，进行海啸警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b605.判断接收消息是否为防汛警报消息，如果是，进行防汛警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b606.判断接收消息是否为泄洪警报消息，如果是，进行泄洪警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b607.判断接收消息是否为泥石流警报消息，如果是，进行泥石流警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b608.判断接收消息是否为火灾警报消息，如果是，进行火灾警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b609.判断接收消息是否为地震警报消息，如果是，进行地震警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b610.判断接收消息是否为化学事故消息，如果是，进行化学事故消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b611.判断接收消息是否为解除空情消息，如果是，进行解除空情消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b612.判断接收消息是否为解除灾情消息，如果是，进行解除灾情消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b613.判断接收消息是否为试鸣消息，如果是，进行试鸣消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤。

所述的发送信息的步骤，包括：

c1.端机初始化；

c2.判断端机是否有系统时，如果有，继续下一步骤，否则，取时间基准请求帧数据，然后转步骤c12；

c3.端机状态和工作参数扫描；

c4.判断端机状态和工作参数扫描是否有变化，如果是，继续下一步骤，否则，返回步骤c3；

c5.判断是否为手持端机，如果是，转步骤c15，否则，继续下一步骤；

c6.判断是否为本端机工作时隙，如果是，继续下一步骤，否则，转步骤c15；

c7.判断是否为簇头，如果是转步骤c11，，否则，继续下一步骤；

c8.判断是否为时基端机，如果是，取时间基准数据并封装成时间基准帧，而后转步骤c12，否则，继续下一步骤；

c9.判断当前工作模式是否为语音模式，如果是，取声码话数据帧，而后转步骤c12，否则，继续下一步骤；

c10.判断是否有待发回示帧数据，如果是，取回示帧数据，而后转步骤c12，否则，取取端机状态帧数据，，而后转步骤c12；

c11.判断是否有转发帧数据，如果是，取接收消息转发帧数据，而后继续下一步骤，否则，取簇头状态帧数据，继续下一步骤；

c12.发送数据信道纠错编码；

c13.发送数据射频信号调制；

c14.射频信号送至发射天线；

c15.结束。

本发明的一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，采用了基于时分多址技术的端机设备、网络管理软件和盲区警报通信系统。端机系统主要类型有固定端机、车载端机、网管端机、时基端机、手持端机、LED端机等。各类端机以1帧TDMA时间环路工作，从而为各种、各处警报点提供警报预警信息服务；网络管理软件根据城市区域规模把警报通信使用的各项要求转化为系统运行的各项技术参数，为用户端机分配时隙资源，按一定的结构将端机组网并维持网络的有效运行；盲区警报通信系统的隧道警报通信系统通过采用双通道隧道中继器完成隧道警报信息传递。系统将天线接收到的警报信息由洞口中继器进行射频直接放大，然后经同轴漏泄电缆(LCX)传送到隧道内或洞内中继器，使隧道内的警报终端能正常接收来自隧道外TDMA环路的信号，同时同轴漏泄电缆(LCX)接收来自隧道警报终端信号，经洞口(洞内)中继器进行射频直接放大送到洞外天线发射出去。隧道内所有终端具有同一个网络地址；盲区警报通信系统的人防掩体警报信息传递系统将警报端机的信道机装在掩体外，通过线缆与掩体内的警报端机控制模块连接，完成信息传递功能；盲区警报通信系统的地下卖场/楼宇室警报信息传递系统通过线缆将装在楼宇顶部警报端机的信道机与地下卖场和楼宇室内的警报端机控制模块连接，完成信息传递功能。

本发明的有益效果是，由于采用了时分多址(TDMA)技术和分布式的网络拓扑结构，本发明的系统与现有技术相比，具有如下优点：

一是，系统没有严格的控制中心，所有节点的地位平等，是一个对等式网络；任何节点可以随时加入和离开网络，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性；克服了现有系统普遍采用的二级控制三级组网的星型和树型相结合的拓扑结构缺陷，既极大地提高了系统二次报警能力，也便于设计、生产、替换、维修；

二是，系统不依托公众资源，独立设置了各种警报通信终端，以“听”、“看”两种形式，为地面人群、隧道人群、底下卖场人群、防空掩体人群、屏蔽良好的楼宇室内人群提供警报信息；做到了警报报知无“漏点”、无“忙点”；

三是，TDMA的每一个终端设备都能够实时监视网络的工作状态；系统内各种端机在规定的时隙占用信道发送数据，在其它时隙接收其它站点的数据；提高了人防警报的实时性、准确性、高效性、全方位性；

四是，采用泛路由动态搜索技术，增强了网络的连通性和扩展性，既可方便地进行大系统升级组网，也可将不同厂家的报警控制系统进行组网应用，拓展了系统网络应用范围；

五是，系统除完成警报控制外，还可进行报文、数据和声码话通信，实现一网多能和提供保密的信息传输手段，特别适合战时使用；

六是，由于采用了TDMA技术，任何端机均可在非分配时隙内接收网络内其它端机的路由信息，因而，系统各种型号的端机均可装载在移动载体上，特别适合战时人防指挥警报通信运用。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明TDMA时间轴上时元到时隙的划分示意图；

图2是本发明基本时隙组成示意图；

图3是本发明Reed Solomon码结构示意图；

图4是本发明分布式、动态网络结构示意图；

图5是本发明物理层的工作流程图；

图6是本发明隧道泄露同轴电缆警报信息传递连接方式示意图；

图7是本发明无线射频定向警报信息传递连接方式示意图；

图8是本发明RS485通信接口警报信息传递连接方式示意图；

图9是本发明人防掩体警报信息传递连接方式示意图；

图10是本发明人防掩体光纤远距离连接方式示意图；

图11是本发明地下卖场/楼宇室内警报信息传递连接方式示意图；

图12是本发明同步过程示意图；

图13是本发明时间基准信息发送流程图；

图14是本发明信号接收处理流程图；

图15是本发明信号发送处理流程图。

具体实施方式

实施例，参见图1所示，图1为本发明的系统TDMA时间结构。系统将时间轴划分为一个个长度为10分钟的时元(epoch)，也是TDMA循环的周期，每个时元又划分为60个时帧(frame)，一个时帧长度为10秒，每个时帧再划分为500个时隙(time slot)。具有时隙、时帧、时元组合的复合伪随机序列构成系统TDMA网的时间载体，一个时元包含30000个时隙，网络管理系统按需要给每个端机分配工作时隙。对系统内每个端机，根据其级别分配相应数量的时隙。系统内端机在分配给自己的时隙内发射信息，在其它时隙内则接收其它端机分发的各类信息。为了实现系统同步时分多址通信工作方式，要以一个端机(时间基准承担者)的时钟为基准，其它端机的时钟都与之同步，以形成统一的系统时。

本发明的基本时隙组成如图2所示。每个基本时隙由起始保护段、同步段、信息段和延时保护段组成。一个时隙一般分为起始保护段T1、传送段T2和延时保护段T3。其中起始保护段T1和延时保护段T3共占5.5毫秒，不发射信号；同步段和传送段占14.5毫秒，发射射频信号，可传送280bit数据。其中前32bit传输同步数据，后248bit传输信息数据。同步段用于系统端机接收时实现信号捕获，信息解调同步。信息段携载各种通信业务信息。

本发明系统数据传输采用了纠错编码方案，每个时隙仅能传送128位来自信源的二进制信息。其产生过程如下：首先将这128位二进制信息按2个4位、8个15位分组，一共得到10组，然后利用RS(Reed Solomon)纠错编码技术对各组分别进行(16，4)和(31，15)编码，从而得到280bit数据，如图3所示。最后将生成的280bit位共35个字节作为信息流，由射频单元发射出去。

本发明系统网内传输的格式化数据可以分为两大类：一类用于交换警报数据，另一类用于网络建立和维持。用于交换警报数据的消息包括：监视、识别、警报控制、警报回示、中继转发、以及自由电文。用于建立和维持网络运行的数据有：起始入网、端机状态、时间基准和网络管理。在一个网内传输的数据可能包括以上所有的数据，也可能只传输部分数据。对于某类数据，也不一定是所有系统端机都要加入进行交换，只有那些有此类数据交换(产生或提取)需求的系统端机才会加入。

本发明系统网成员接入一个时隙块或时隙采用3种最基本的方法：①固定分配：一个时隙或时隙块固定分配给某一成员，只有这一端机成员才可以占用该时隙块或时隙发射消息，其它的端机成员只能接收消息。②竞争占用：一个时隙块或时隙池不是固定分配给某一成员，而是多个成员都可以占用时隙发射消息。竞争可能导致多个成员在同一时隙都发射消息，在这种情况下，接收成员只会收到与其距离最近的发射成员的消息。③时隙重用分配：时隙重用分配是固定分配法的变种。一个时隙块或时隙不再是固定于某一成员有权占用发射消息，而是由一个充当控制角色的成员选择一个成员使用这一时隙块或时隙发射消息。因此多个成员能够有控制地分时使用这一时隙块或时隙。

为实现各种接入法，对某一成员而言，一个时隙只能是或用于发射(包括中继发射)或用于接收。一个成员在同一基本时隙内不能既发射又接收。

本系统根据发射消息的不同，采用不同的分配法。对警报信息，采用固定分配法，对自由电文、声码话等，采用竞争占用法或时隙重用分配法。

本方端机入网由一个被指定作为网络时间基准(NTR)的成员端机建立系统时，所有其它系统成员端机都要获取和保持高系统时。系统规定北京时间每天午夜零时为系统时的零时，在一天24小时的每小时内，系统时以时元、时帧和时隙计数。每个时帧分配固定的时隙位置由NTR端机发射入网消息。NTR端机把时、分、秒值转换成对应的时元号、时帧号和时隙号，之后随着时隙计数，隙上发射入网消息。入网消息内容包含当前时间对应的时元号、时帧号和时隙号。在NTR端机近距内的成员端机首先入网获得系统时。一旦获得同步，这些NTR近距内的成员端机中被指定为起始入网的端机和所有被指定作为中继者的端机(网首端机)也要在上述固定的时隙上发射入网消息。因此，NTR远距的端机也能收到入网消息，获得系统时。

参见图4所示，本发明的一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，包括：

一个网管计算机1，该网管计算机1用来警报信息处理和网络运行管理，向网络发送报警信息并接收回复信息；

一个被预设为起网管作用的第一端机2(即网管端机)，该第一端机2含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其与网管计算机1有线或无线相连接，用来收发警报信息和实现警报处理；

一个被预设为起时基作用的第二端机3(即时基端机)，该第二端机3含有无线收发单元、信号处理单元、警报处理单元和GPS单元，其用来向网络发送时间基准信息，接收警报信息和实现警报处理；

多个被预设为起簇头作用的第三端机，本实施例的第三端机共有3个，即簇头4、簇头10和簇头19，该第三端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来收发警报信息和实现警报处理；

多个被预设为起终端报警作用的第四端机，该第四端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来接收警报信息和实现警报处理，并能在权限被设定后起替代第一端机或第二端机或第二端机；本实施例的第四端机包括LED端机5、固定端机6、固定端机7、车载端机8、手持端机9、固定端机11、LED端机12、LED端机13、固定端机14、LED端机15、固定端机16、手持端机17、车载端机18、LED端机20、LED端机21、固定端机22、固定端机23、LED端机24、手持端机25和车载端机28；

多个被预设为在信号盲区内起终端报警作用的第五端机，该第五端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来接收警报信息和实现警报处理；本实施例中有端机系统27、端机系统30和端机系统31，端机系统27、端机系统30和端机系统31分别包括有一个或多个第五端机；

多个用来实现盲区内通信信号传递的盲区通信系统；本实施例的盲区通信系统包括盲区通信系统26、盲区通信系统29和盲区通信系统32；

由一个第三端机和若干个第四端机组成一个覆盖预设子区域的子网或是由一个第三端机、若干个第四端机、若干个盲区通信系统和若干个第五端机组成一个覆盖预设子区域的子网；在该子网中，第三端机将子网外的信号转发给子网内的各个第四端机或者还包括通过盲区通信系统转发给对应的第五端机，并且将子网内的第四端机或第五端机的回复信号转发到该子网外。

各个端机至少含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，无线收发单元用来实现信号的无线发射和无线接收，信号处理单元用来实现对信号的处理，警报处理单元则进行警报动作(比如音响、屏幕显示等)，无线收发单元与信号处理单元相连接，信号处理单元与警报处理单元相连接。

本实施例，共有三个子网，第一个子网包括有网管计算机1、网管端机2、时基端机3、簇头4、LED端机5、固定端机6、固定端机7、车载端机8、手持端机9、盲区通信系统32和端机系统31；第二个子网包括有簇头10、固定端机11、LED端机12、LED端机13、固定端机14、LED端机15、固定端机16、手持端机17、车载端机18、盲区通信系统29和端机系统30；第三个子网包括有簇头19、LED端机20、LED端机21、固定端机22、固定端机23、LED端机24、手持端机25、车载端机28、盲区通信系统26和端机系统27；

所述网管计算机1和第一端机2设在所有子网的任意一个子网中；本实施例是设在第一个子网中；

所述第二端机设在所有子网的任意一个子网中；本实施例也是设在第一个子网中；

由网管计算机1、第一端机2和所有第三端机即簇头4、簇头10和簇头19组成一个覆盖预设大区域的主网；在主网中，网管计算机1通过第一端机2向邻近的第三端机即簇头4发送信号，每个第三端机分别向邻近的第三端机以及自身所在的子网转发信号，并且将子网内的信号转发给邻近的第三端机。

本发明中，时间基准：可在网络中任意指定一个成员作为时间基准，其它成员与之同步，一般可将时间基准与网管中心设为同一端机；簇头：为各子网的传输中心和管理中心，同时也作为路由节点，控制权可按优先权依次向下移交，网管中心可装配在网内任一单元，网控控制权可按优先权依次向下移交；普通节点：数量众多的警报接收、发放控制端机。其中，簇头组成本系统的核心主网。网内所有端机具有基本相同的软、硬件结构，各端机功能的切换由网管中心进行规划和管理。

本发明是一种时分多址系统，因此要在所有网成员中指定其中一个成员作为时间基准，其它成员的时钟与之同步，时间基准可在网络中任意指定。本系统是一种无节点系统，或者说它的节点不是固定的。这是因为在本系统中，所有网成员端机在功能上都是相同的，因此作为本系统工作时各节点端机排好队，时间基准或簇头可以任意指定。作为时间基准或簇头节点成员被摧毁之后，下一个接替成员将在规定时间之内接替执行其任务，使系统继续工作，即不会因为个别成员或部分网络被毁造成整个系统的瘫痪。

本发明系统硬件有固定端机、车载端机、网管端机、时基端机、手持端机、LED端机。各类端机以1帧TDMA时间环路工作，从而为各种、各处警报点提供警报预警信息服务。

端机的主要技术指标：

1.一般指标

①主要数据业务

a.空情/灾情信息

b.警报发放控制

c.警报回示信息

d.端机状态报告

e.网络管理和信息管理

f.报电

g.声码话

②中继功能

③可与网管配套工作

2.收/发信机及天线指标

①信道频点资源

频点使用人防450MHz～470MHz专用六对频点之一。

②信道机指标

A、一般指标

工作频段：450-480MHz

工作频点：人防专用6对频点，12个信道

工作方式：同频单工、数话兼容。

工作地点：大中城市

通信距离：半径15～25公里

通信速率：空中速率19.2Kps

通信接口：RS232或RS422

数据时延：＜15ms典型值(发台TXD前沿出现到收台RXD前沿出现的时间)

天线高度：20～30米

全向天线增益≥6～8dB

工作环境：温度：优于-30～+60℃湿度：95％35℃

电台性能：附合国家90系列电台的有关要求

信道误码率：≤1X10-5

B、接收机一般要求：

频率稳定度：1.5PPm

互调抗扰：≤-70dB

数据灵敏度：＜-108dBm(BER 1X10-5)

C、发射机指标

频率稳定度：1.5PPm

邻道辐射＜-70dBc

调制方式：

发射机启动时间≤3ms

发时启动：数据直接启动和设置启动线(RTS)双重启动

3.控制与显示指标

设置LCD或LED点阵显示板，实现字符显示和汉字显示指示，设置4X4键盘作为控制操作按纽。点阵显示板可显示接收报文等汉字信息，报文发送采用三种方法：一是利用键盘输入国标区位码；二是从机内直接调用警报通信常用报文(可通过PC机编辑、存储)；三是可接PC机进行编辑发送。端机同时可用PC计算机做控制与显示设备。有相应的接口输出，需要时可与人防指挥所电子系统数据融合后显示。

本发明端机设备硬件端机设备的组成包括以下几部分：收发单元、信号处理单元、保密单元、通信处理单元、端机接口单元、警报信号发生器、警报信号驱动、警报器接口、警报检测等。

固定端机：只设置警种按扭，完成各种警报信息的人工触发；

车载端机：设置警种按扭，完成各种警报信息的人工触发；设置LCD显示板，实现字符显示和汉字显示指示，设置4X4键盘作为控制操作按纽。

网管端机：设置警种按扭，完成各种警报信息的人工触发；设置LCD显示板，实现字符显示和汉字显示指示，设置4X4键盘作为控制操作按纽。

时基端机：设置警种按扭，完成各种警报信息的人工触发；同时设置GPS模块进行时间基准校准。

LED端机：设置LED点阵显示板，实现字符显示和汉字显示指示，设置4X4键盘作为控制操作按纽。

手持端机：设置LCD显示板，实现字符显示和汉字显示指示。

网管计算机1装置有网络管理系统软件，网络管理系统软包括网络管理软件和系统管理软件。网络管理软件根据城市区域规模把警报通信使用的各项要求转化为系统运行的各项技术参数，如为用户端机分配时隙资源，按一定的结构将端机组网并维持网络的有效运行；系统管理软件包括警报发放指令输入、警报地理信息管理、警报信息处理、系统操作管理、档案管理等模块。

端机由系统控制软件协调硬件工作，包括系统同步、时隙管理、显示与控制、警报发放指令管理，端机状态报告、自由电文和声码话的发送和接收、中继转发管理、抗干扰编码/译码等部分。

簇头是一个端机无线覆盖范围内的地域中心端机，是子网的传输中心和管理中心，同时也作为路由节点，其任务可由子网内任意端机接替，簇头可由固定端机、网管端机、时基端机或LED端机承担；网管端机是对全网进行规划、端机初始化参数注入、网络动态监控的端机，可装配在网内任一单元，网控控制权可按优先权依次向下移交。除手持端机外，其它端机均可进行各类信息的收发，手持端机只接收网内信息。本系统在所有网成员中指定其中一个端机(不包括手持端机)作为时间基准，其它成员的时钟与之同步，时间基准可在网络中任意指定。

本发明盲区警报通信系统的隧道警报信息传递采用3种方式完成警报信息在隧道内的传输。

第一种是有线漏泄同轴电缆通信方式：

隧道警报信息传递可使用双通道隧道中继器完成，按隧道长短的不同采用洞口中继器和洞内中继器两种形式。它将天线接收到的警报信息由洞口中继器进行射频直接放大，然后经同轴漏泄电缆(LCX)传送到隧道内或洞内中继器，使隧道内的警报终端能正常接收来自隧道外TDMA环路的信号，同时同轴漏泄电缆(LCX)接收来自隧道警报终端信号，经洞口(洞内)中继器进行射频直接放大送到洞外天线发射出去。如图6所示。当漏泄同轴电缆对信号具有很大的损耗，当警报安装点大于2Km～3Km时，为了补偿漏泄电缆对信号的衰减，可加入中继放大器。

第二种是无线射频定向传输通信方式：

对安装漏泄同轴电缆困难的隧道，采用无线射频定向传输通信方式。

在隧道中，电波在传输过程中受到了障碍物的阻挡，从而形成了大量的信号场强死区，使得无线通信不能正常进行，这时布设微波定向中继设备，如图7所示。

第三种是有线RS485通信接口传输通信方式：

将端机部分的射频设备安装在洞口，端机的通信处理部分安装在洞内布设点，通过实用RS232/RS485转接设备将射频设备和通信处理设备使用平衡双绞线连接，如图8所示。

本发明盲区警报通信系统的人防掩体警报信息传递采用2种方式完成警报信息在防掩体内的传递。

第一种是有线RS485通信接口传输通信方式：

将警报端机的信道机装在掩体外，通过线缆与掩体内的警报端机控制模块连接，完成信息传递功能，如图所9所示。

第二种是光纤远距离连接方式：

采用光纤远距离连接方式如图10所示。

本发明盲区警报通信系统的地下卖场/楼宇室警报信息传递是将警报端机的信道机装在楼宇顶部，通过线缆与地下卖场和楼宇室内的警报端机控制模块连接，完成地下卖场/楼宇室警报信息传递，如图11所示。

本发明的一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统的通信方法，是建立在系统时的基础上进行系统内各端机之间的相互信息传递，其包括：

时间基准的处理步骤；

接收信息并加以处理的步骤；

发送信息的步骤；

其中，系统时是将时间轴划分为一个个长度为预先确定的若干分钟的时元，并将该时元作为TDMA循环的周期，每个时元又划分为若干个时帧，每个时帧再划分为若干个时隙，由时隙、时帧、时元组合的复合随机序列构成系统TDMA网的时间载体，系统给每个端机分配工作时隙，每个端机在分配给自己的时隙内发射信息，在其它时隙内则接收其它端机分发的信息。

本发明物理层的信号处理流程如图5所示。传送经过纠错编码的格式化消息和编码自由电文的信息，在它们每个时隙待发送的128bit个信源信息包括8bit的同步标志和128bit的数据部分两部分。信源数据采用(16，4)和(31，15)RS纠错码，满足信息标志(时隙号、用户号、消息类型)的高可靠性的要求：接收端，接收信号经过解调、RS译码，最终输出128bit的数字信号。

本发明系统以全方位广播模式工作。对于分散的端机和移动端机的通信来讲全方位保障了最大数量的连接能力。TDMA把时间分割成时隙，每个时隙被分配给各端机用来按照端机的需要传播信息，而其它端机此时在“接听’，这个信息，直到轮到他们广播发信息。这种方式，信息可以同时传送给众多目的端机。象一个复用器一样，系统提供了有效的可用带宽的共享。另一方面，系统又象一个局域网，它可以为网络中的任何端机间提供链路，而不紧紧是处在两个不同组的终端提供单一路径。每个终端的软件都可以进行必要的流量控制，以保障所有的信息的流通。

网络正常运行时，要时刻保障系统同步，以便使系统内各端机同步协调工作。在系统中，由一个被指定作为网络时间基准(NTR)的端机建立系统时，所有其它系统端机都要获取和保持系统时。

系统规定北京时间每天午夜零时为系统时的零时，以24小时为周期重复，即到下一天的午夜零时，系统时又回到零时。在一天的24小时内，系统时以时元、时帧和时隙计数。网络内各端机不断和网络时间基准(NTR：Net Time Reference)端机交换计时信息以维持全网网络工作的统一性。

系统统一系统时的建立通过软件方法来实现：时间基准端机(NTR)发送RTT(Round Trip Timing)报文，使入网端机之间获得时间的精同步。

参见图12所示，所述的时间基准的处理步骤，包括：

a1.初始网络登录；

a2.粗同步；

a3.细同步；

a4.同步保持。

初始网络登录：系统内各个端机在登录入网的时候，搜索并且接收有效的网络时间校准信息，由指派为网络基准(NTR)的端机在每个时隙内发送时间校准报文，而其余的端机扫描该校准报文，若接收到该时间校准报文，则认为网络登录成功。

粗同步：当网络端机接收到时间校准报文后，根据校准报文内容调整自己的时钟，可以初步设定网络端机的系统时间为接收到的时间校准报文中的时间加上起始延时时间、稳定时间和报文长度时间。

细同步：细同步是在粗同步的基础上加上包括数据处理时间在内的各种修正时间。这要根据实际的硬件结构和CPU处理时间来计算。

同步保持：达到细同步之后，为了保持与系统时间的同步，网络端机不断地监视时间的性能和不断的细同步过程，当时间误差超过了规定的范围时，网络端机自动禁止消息发送并启动细同步过程。

在系统中，由一个被指定作为网络时间基准(NTR)的成员端机建立系统时，所有其它系统成员端机都要获取和保持高精度的系统时。

系统规定北京时间每天午夜零时为系统时的零时，以24小时为周期重复，即到下一天的午夜零时，系统时又回到零时。在一天的24小时内，系统时以时元、时帧和时隙计数。每个时帧分配固定的1个时隙位置由NTR端机发射入网消息。在NTR开始发射入网消息前，由GPS校准端机时间，NTR端机把时、分、秒值转换成对应的时元号、时帧号和时隙号，其换算关系如下：

设：时＝H，分＝D，秒＝S，则

时隙号＝(50S/500)_余

时帧号＝{[6D+(50S/500)_整]/60}_余

时元号＝6H+{[6D+(50S/500)整]/60}整。

之后随着时隙计数，NTR端机就在每帧分配的1个时隙上发射入网消息。入网消息内容包含当前时间对应的时元号、时帧号和时隙号。NTR端机通距内的成员端机首先入网获得系统时。一旦获得同步，这些NTR端机通距内的成员端机中被指定为起始入网的端机和所有被指定作为网首的端机在自己的分配时隙上发射入网消息。因此，NTR端机通距外的端机也能收到入网消息，获得系统时。

参见图13所示，图13为时间基准信息发送流程。

设备加点工作后，先进行初始化工作，然后搜索和判断是否有有效的网络时间信息，即系统时，当没有系统时时，由指派的时基端机中“网络时间基准(NTR)”模块产生网络时间基准数据并通过无线天线发射出去，其它非NTR端机，则只发射“时间基准”请求信息，并等待接收由“网络时间基准(NTR)”模块产生网络时间基准数据，时基端机中保存有标准的“网络时间基准(NTR)”信息。

参见图14所示，所述的接收信息并加以处理的步骤，包括：

b1.接收射频信号解调；

b2.信道数据纠错解码；

b3.接收消息解码；

当射频天线接收到网内射频信号时，首先由“接收射频信号解调”模块对接收射频信号进行解调，输出信号为固定长度的bit位数据，该数据是有用格式化数据和用于线路纠错编码的校验数据的混合数据，该混合数据经过“信道数据纠错解码”模块处理，去掉冗余数据和校验错误位后，输出有用格式化消息数据，即NPG消息数据。该NPG消息数据经过“接收消息解码”模块处理，分解出各个消息字段，包括标识、信息注解、路由表、信息段等内容。

b4.判断是否为簇头，如果是，就接收消息转发帧封装，然后转下一步骤，否则，直接进入下一步骤；

通过读取“标识”，判读接收端机的网络责任，如为“簇头”，则转入执行“接收消息转发帧封装”任务，否则执行后续判读；

接收消息转发帧封装：当接收端机为“簇头”时，接收信息需根据自己的网络责任，修订路由表后重新封装成消息转发帧，并在自己的工作时隙内转发出去。由于“簇头”同时也完成报警、报文接收等功能，所以在完成消息转发帧封装后，也执行后续判读；

b5.判断接收消息是否为网络时间基准数据，如果是，进行时间基准的处理步骤，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为网络时间基准数据，即系统时数据，如是系统时数据，则转入执行“时间基准消息处理和网络同步和系统时调整”任务，否则执行后续判读；

时间基准消息处理和网络同步和系统时调整：当接收信息为系统时数据时，该模块完成端机网络登录、粗同步、细同步和同步保存功能；

b6.判断接收消息是否为预先设定的警报种类，如果是，进行对应的警报处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b7.判断接收消息是否为报文消息，如果是，进行报文消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为报文消息，如是报文消息，则转入执行“报文消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

报文消息处理和‘回示’帧封装”：当接收信息为报文消息时，读取信息段内的报文内容，并送至LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行文显示。同时，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b8.判断接收消息是否为话音消息，如果是，置设备语音工作模式和话音消息处理，而后继续下一步骤，否则，直接进入下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为话音消息，如是话音消息，则转入执行“话音消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

置设备语音工作模式和话音消息处理：当接收信息为语音消息时，置端机工作于语音模式，根据网络时隙资源，重新分配端机工作时隙号和时隙数。同时，读取信息段内的声码话数据，经过端机内部的数据话音和模拟话音转换电路将数据话音信号变化成模拟话音信号后，经音频放大，由喇叭发出人耳可听到的话音音响。

b9.结束。

所述的步骤b6包括如下步骤：

b601.判断接收消息是否为预先警报消息，如果是，进行预先警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为预先警报消息，如是预先警报消息，则转入执行“预先警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

预先警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为预先警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生符合人防标准的预先警报音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“厦门市人民防空指挥部告知：现在是空袭预先警报”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b602.判断接收消息是否为紧急警报消息，如果是，进行紧急警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为紧急警报消息，如是紧急警报消息，则转入执行“紧急警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

紧急警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为预先警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生符合人防标准的紧急警报音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“厦门市人民防空指挥部告知：现在是紧急警报”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b603.判断接收消息是否为台风警报消息，如果是，进行台风警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为台风警报消息，如是台风警报消息，则转入执行“台风警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

台风警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为台风警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生台风警报语音提示音，如“现在是台风警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是台风警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b604.判断接收消息是否为海啸警报消息，如果是，进行海啸警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为海啸警报消息，如是海啸警报消息，则转入执行“海啸警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

海啸警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为海啸警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生海啸警报语音提示音，如“现在是海啸警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是海啸警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b605.判断接收消息是否为防汛警报消息，如果是，进行防汛警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为防汛警报消息，如是防汛警报消息，则转入执行“防汛警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

防汛警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为防汛警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生防汛警报语音提示音，如“现在是防汛警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是防汛警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b606.判断接收消息是否为泄洪警报消息，如果是，进行泄洪警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为泄洪警报消息，如是泄洪警报消息，则转入执行“泄洪警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

泄洪警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为泄洪警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生泄洪警报语音提示音，如“现在是泄洪警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是泄洪警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b607.判断接收消息是否为泥石流警报消息，如果是，进行泥石流警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为泥石流警报消息，如是泥石流警报消息，则转入执行“泥石流警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

泥石流警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为泥石流警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生泥石流警报语音提示音，如“现在是泥石流警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是泥石流警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b608.判断接收消息是否为火灾警报消息，如果是，进行火灾警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为火灾警报消息，如是火灾警报消息，则转入执行“火灾警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

火灾警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为火灾警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生火灾警报语音提示音，如“现在是火灾警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是火灾警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b609.判断接收消息是否为地震警报消息，如果是，进行地震警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为地震警报消息，如是地震警报消息，则转入执行“地震警报消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

地震警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为地震警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生地震警报语音提示音，如“现在是地震警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是地震警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b610.判断接收消息是否为化学事故消息，如果是，进行化学事故消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为化学事故消息，如是化学事故消息，则转入执行“化学事故消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

化学事故警报消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为化学事故警报消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生化学事故警报语音提示音，如“现在是化学事故警报，请大家有序撤离”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“现在是化学事故警报，请大家有序撤离。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b611.判断接收消息是否为解除空情消息，如果是，进行解除空情消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为解除空情消息，如是解除空情消息，则转入执行“解除空情消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

解除空情消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为解除空情消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生符合人防标准的解除空情警报音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“厦门市人民防空指挥部告知：现在是空袭解除警报”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b612.判断接收消息是否为解除灾情消息，如果是，进行解除灾情消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为解除灾情消息，如是解除灾情消息，则转入执行“解除灾情消息处理和‘回示’帧封装”模块任务，否则执行后续判读；

解除灾情消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为解除灾情消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生解除灾情语音提示音，如“厦门市人民防空指挥部告知：现在是解除灾情警报”音频信号，经过音频放大后，由音频喇叭发出人耳可听到的报警语音提示音响，同时LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“厦门市人民防空指挥部告知：现在是解除灾情警报。”等。端机完成有效的报警音响和报警文字提示后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去；

b613.判断接收消息是否为试鸣消息，如果是，进行试鸣消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

通过读取信息注解，判读该接收消息是否为试鸣消息，如是试鸣消息，则转入执行“试鸣消息处理和‘回示’帧封装”任务，否则执行后续判读；

试鸣消息处理和‘回示’帧封装：当接收信息为试鸣消息时，由端机内部的数字音频合成电路产生符合人防标准的空袭报警音频信号，但该信号并不送至喇叭鸣响，仅是获取相应执行结果，但LED端机的LED屏或其它端机的LCD屏进行相应文字提示，如显示“厦门市人民防空指挥部告知：现在是空袭警报试鸣”等。端机完成相应执行任务后，除手持端机外，其它种类端机将端机身份和执行结果填入“回示”帧结构内，当网络时间循环到自己的工作时隙时，通过编码、调制后，由无线天线将“回示”帧数据发射出去。

参见图15所示，所述发送信息的步骤，包括：

c1.端机初始化；

c2.判断端机是否有系统时，如果有，继续下一步骤，否则，取时间基准请求帧数据，然后转步骤c12；由于整个网络正常运行是建立在同步基础上，系统端机必须有统一的系统时，因此，端机首先实时检测自己的系统时；

c3.端机状态和工作参数扫描；

c4.判断端机状态和工作参数扫描是否有变化，如果是，继续下一步骤，否则，返回步骤c3；

c5.判断是否为手持端机，如果是，转步骤c15，否则，继续下一步骤；

c6.判断是否为本端机工作时隙，如果是，继续下一步骤，否则，转步骤c15；

c7.判断是否为簇头，如果是转步骤c11，，否则，继续下一步骤；

c8.判断是否为时基端机，如果是，取时间基准数据并封装成时间基准帧，而后转步骤c12，否则，继续下一步骤；

c9.判断当前工作模式是否为语音模式，如果是，取声码话数据帧，而后转步骤c12，否则，继续下一步骤；

c10.判断是否有待发回示帧数据，如果是，取回示帧数据，而后转步骤c12，否则，取取端机状态帧数据，，而后转步骤c12；

c11.判断是否有转发帧数据，如果是，取接收消息转发帧数据，而后继续下一步骤，否则，取簇头状态帧数据，继续下一步骤；

c12.发送数据信道纠错编码；

c13.发送数据射频信号调制；

c14.射频信号送至发射天线；

c15.结束。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，其特征在于：包括：

一个网管计算机，该网管计算机用来警报信息处理和网络运行管理，向网络发送报警信息并接收回复信息；

一个被预设为起网管作用的第一端机，该第一端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其与网管计算机有线或无线相连接，用来收发警报信息和实现警报处理；

一个被预设为起时基作用的第二端机，该第二端机含有无线收发单元、信号处理单元、警报处理单元和GPS单元，其用来向网络发送时间基准信息，接收警报信息和实现警报处理；

多个被预设为起簇头作用的第三端机，该第三端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来收发警报信息和实现警报处理；

多个被预设为起终端报警作用的第四端机，该第四端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来接收警报信息和实现警报处理，并能在权限被设定后起替代第一端机或第二端机或第二端机；

多个被预设为在信号盲区内起终端报警作用的第五端机，该第五端机含有无线收发单元、信号处理单元和警报处理单元，其用来接收警报信息和实现警报处理；

多个用来实现盲区内通信信号传递的盲区通信系统；

由一个第三端机和若干个第四端机组成一个覆盖预设子区域的子网或是由一个第三端机、若干个第四端机、若干个盲区通信系统和若干个第五端机组成一个覆盖预设子区域的子网；在该子网中，第三端机将子网外的信号转发给子网内的各个第四端机或者还包括通过盲区通信系统转发给对应的第五端机，并且将子网内的第四端机或第五端机的回复信号转发到该子网外；

所述网管计算机和第一端机设在所有子网的任意一个子网中；

所述第二端机设在所有子网的任意一个子网中；

由网管计算机、第一端机和所有第三端机组成一个覆盖预设大区域的主网；在主网中，网管计算机通过第一端机向邻近的第三端机发送信号，每个第三端机分别向邻近的第三端机以及自身所在的子网转发信号，并且将子网内的信号转发给邻近的第三端机；

所述通信系统是建立在系统时的基础上进行系统内各端机之间的相互信息传递，其中，系统时是将时间轴划分为一个个长度为预先确定的若干分钟的时元，并将该时元作为TDMA循环的周期，每个时元又划分为若干个时帧，每个时帧再划分为若干个时隙，由时隙、时帧、时元组合的复合随机序列构成系统TDMA网的时间载体，系统给每个端机分配工作时隙，每个端机在分配给自己的时隙内发射信息，在其它时隙内则接收其它端机分发的信息。

2.根据权利要求1所述的基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，其特征在于：所述的盲区警报通信系统包括隧道警报信息传递装置，该隧道警报信息传递装置包括安装在隧道口的洞口中继器和安装在隧道内的洞内中继器，洞口中继器与洞内中继器之间通过同轴漏泄电缆相连接。

3.根据权利要求1所述的基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，其特征在于：所述的盲区警报通信系统包括隧道警报信息传递装置，该隧道警报信息传递装置包括安装在隧道口的微波定向中继装置和安装在隧道内的微波定向中继装置。

4.根据权利要求1所述的基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统，其特征在于：所述的盲区警报通信系统包括隧道警报信息传递装置，该隧道警报信息传递装置包括安装在隧道口的高速数传电台，高速数传电台与第五端机之间通过平衡双绞线相连接。

5.一种基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统的通信方法，其特征在于：是建立在系统时的基础上进行系统内各端机之间的相互信息传递，其包括：

时间基准的处理步骤；

接收信息并加以处理的步骤；

发送信息的步骤；

其中，系统时是将时间轴划分为一个个长度为预先确定的若干分钟的时元，并将该时元作为TDMA循环的周期，每个时元又划分为若干个时帧，每个时帧再划分为若干个时隙，由时隙、时帧、时元组合的复合随机序列构成系统TDMA网的时间载体，系统给每个端机分配工作时隙，每个端机在分配给自己的时隙内发射信息，在其它时隙内则接收其它端机分发的信息；

所述的接收信息并加以处理的步骤，包括：

b1.接收射频信号解调；

b2.信道数据纠错解码；

b3.接收消息解码；

b4.判断是否为簇头，如果是，就接收消息转发帧封装，然后转下一步骤，否则，直接进入下一步骤；

b5.判断接收消息是否为网络时间基准数据，如果是，进行时间基准的处理步骤，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b6.判断接收消息是否为预先设定的警报种类，如果是，进行对应的警报处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b7.判断接收消息是否为报文消息，如果是，进行报文消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b8.判断接收消息是否为话音消息，如果是，置设备语音工作模式和话音消息处理，而后继续下一步骤，否则，直接进入下一步骤；

b9.结束；

所述的发送信息的步骤，包括：

c1.端机初始化；

c2.判断端机是否有系统时，如果有，继续下一步骤，否则，取时间基准请求帧数据，然后转步骤c12；

c3.端机状态和工作参数扫描；

c4.判断端机状态和工作参数扫描是否有变化，如果是，继续下一步骤，否则，返回步骤c3；

c5.判断是否为手持端机，如果是，转步骤c15，否则，继续下一步骤；

c6.判断是否为本端机工作时隙，如果是，继续下一步骤，否则，转步骤c15；

c7.判断是否为簇头，如果是转步骤c11，，否则，继续下一步骤；

c8.判断是否为时基端机，如果是，取时间基准数据并封装成时间基准帧，而后转步骤c12，否则，继续下一步骤；

c9.判断当前工作模式是否为语音模式，如果是，取声码话数据帧，而后转步骤c12，否则，继续下一步骤；

c10.判断是否有待发回示帧数据，如果是，取回示帧数据，而后转步骤c12，否则，取取端机状态帧数据，，而后转步骤c12；

c11.判断是否有转发帧数据，如果是，取接收消息转发帧数据，而后继续下一步骤，否则，取簇头状态帧数据，继续下一步骤；

c12.发送数据信道纠错编码；

c13.发送数据射频信号调制；

c14.射频信号送至发射天线；

c15.结束。

6.根据权利要求5所述的基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统的通信方法，其特征在于：所述的时间基准的处理步骤，包括：

a1.初始网络登录；

a2.粗同步；

a3.细同步；

a4.同步保持。

7.根据权利要求5所述的基于时分多址技术用于发送空情灾情预警信息的通信系统的通信方法，其特征在于：所述的步骤b6包括如下步骤：

b 601.判断接收消息是否为预先警报消息，如果是，进行预先警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 602.判断接收消息是否为紧急警报消息，如果是，进行紧急警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 603.判断接收消息是否为台风警报消息，如果是，进行台风警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 604.判断接收消息是否为海啸警报消息，如果是，进行海啸警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 605.判断接收消息是否为防汛警报消息，如果是，进行防汛警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 606.判断接收消息是否为泄洪警报消息，如果是，进行泄洪警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 607.判断接收消息是否为泥石流警报消息，如果是，进行泥石流警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 608.判断接收消息是否为火灾警报消息，如果是，进行火灾警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 609.判断接收消息是否为地震警报消息，如果是，进行地震警报消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 610.判断接收消息是否为化学事故消息，如果是，进行化学事故消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 611.判断接收消息是否为解除空情消息，如果是，进行解除空情消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 612.判断接收消息是否为解除灾情消息，如果是，进行解除灾情消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤；

b 613.判断接收消息是否为试鸣消息，如果是，进行试鸣消息处理和回示帧封装，而后转步骤b9，否则，继续下一步骤。

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