一种td-lte应急语音通信系统的终端设备的制造方法_2

文档序号:8459497阅读:来源:国知局
[0027]本发明的核心技术在于,基于TI DM3730处理器的ARM+DSP双核结构,通过语音模块和显示控制模块对语音进行采集、储存、编码、解码、回放,还有信令交互,包括单呼、组呼、群呼、优先级设置以及强插强拆的信令流程实现。通过TD-LTE传输模块实现高速率低延迟传输。该装置携带方便,操作便捷,应用于井下或地下矿山作业、应急救援救灾,治安、反恐维稳等场景。
[0028]附图1示出了本发明的实用场景工作示意图;监控中心利用通信网络,与终端进行通信,终端之间利用通信网络进行互联通信。通过语音通信终端实现便捷、高效的实时语音通话,即可将现场场景反馈给监控中心实现远程指挥监控的目的以及现场作业相互协作通信的目的。
[0029]附图2示出了本发明的结构原理框图,具体包括:语音模块、显示控制模块、TD-LTE传输模块、北斗定位模块、电池管理模块。
[0030]本发明的工作方式是:通过语音模块采集语音数据,然后将采集的语音数据传送到显示控制模块,将原始语音数据压缩编码处理后,利用TD-LTE模块传与监控中心或其它终端建立连接,进行数据传送与交互。
[0031]所述的语音模块中,语音采集、回放通过利用ALSA语音处理框架实现。ALSA语音处理框架在Linux操作系统上提供了音频和MIDI的支持。ALSA语音处理框架工作流程主要包括:
[0032](I)初始化音频设备,获取并分析设备属性,调用相应函数设置设备别参数、音频数据格式、音频数据速率、音频数据信道数。
[0033](2)打开音频设备函数,该函数以采集或回放模式分别打开PCM硬件设备,使得声卡同时工作在采集、回放状态下,然后调用设置音频函数,并将音频参数传递给设置音频参数函数。
[0034](3)设置声卡工作参数,一方面设置采集。回放状态下声卡的采集参数,包括音频格式。速率以及信道数;另一方面设置声卡采集、回放状态下相应的工作参数,包括周期数、周期大小、访问模式。
[0035](4)音频数据采集,从硬件缓存中将音频数据读入到用户缓存中。
[0036](5)音频数据回放,将音频数据从用户缓存中读入到硬件缓存中。
[0037]结构上主要包括TFT触摸显示器、包含NAND Flash和SDRAM的储存模块、USBHOST、USB OTG以及扩展I/O和音频I/O外部接口、TI DM3730低功耗嵌入式处理器。其中TI DM3730低功耗嵌入式处理器是由主频为IGHz (同时支持300,600和800MHz)的ARMCortex-A8 内核和主频为 800MHz (同时支持 250,520 和 660MHz)的 TMS320C64x+DSP Core两部分组,并集成了 3D图形处理器和视频加速器,其中DSP具有高效的数字信号处理能力,ARM具有强大的外设管理能力,保证了语音通道交互的连贯性和切换响应的速度。DSP数字滤波有效滤除高频干扰和背景噪声,保证转发的语音质量。
[0038]显示控制模块要进行语音处理线程和信令处理线程。语音处理线程包括语音编码线程,语音发送线程,语音接收线程以及语音回放线程。语音编码、解码通过利用达芬奇技术平台提供的G.711语音编解码器实现,语音发送、接收通过利用RTP传输协议进行语音数据的传输。
[0039]上所述的信令处理流程,采用SIP信令控制协议实现信令处理。通过利用SIP信令控制协议实现主呼与被呼的建立、呼叫拒绝以及呼叫断开信令流程。
[0040]本终端装置存在两种工作状态,待机状态和在忙状态,待机状态是指终端装置没有进行任何语音调度业务,并循环监听信令端口。在忙状态是指终端装置在进行某项语音调度业务,其自身也可能是主呼或是被呼。语音调度业务包括单呼业务、组呼业务、广播呼业务。单呼业务是指主呼对被呼进行呼叫,是一对一的全双工通信方式。组呼业务是指主呼对组内其他成员进行呼叫,是一对多的半双工通信方式。广播呼业务是指组内任--成员对其他成员进行呼叫,是一对多的单工通信方式。
[0041]首先各个终端在服务器上注册,注册内容包括终端的优先级、IP号码等信息。对单呼以及组呼业务,通过优先级设置,当被呼叫方收到了呼叫请求时,首先检测自身的工作状态,若为待机状态,则接收呼叫请求并建立呼叫连接,若为在忙状态,则检测主呼方的优先级是否高于自身的优先级,若是,则终止当前的语音业务,并与主呼方建立呼叫连接,否则向主呼方发送呼叫拒绝
[0042]主呼终端A,被呼终端B,设置业务标志位flagO、flagl,flagO为语音发送标志位,flagl为语音接收标志位,当flagO = 1,flagl = I时,即同时进行语音的发送和接收,即全双头通信方式。
[0043](I)上述单呼业务流程:单呼业务为全双工通信方式,因此主呼A与被呼B的标志位flagO、flagl都设置为I。主呼A会话建立流程,主呼A向被呼B发起会话时,首先向B发送INVITE消息,若B向A返回ANSWER消息,则A再发送ACK消息,此时会话建立,设置标志位flagO = 1,flagl = I ;若B向A返回CANCEL消息,则A再发送ACK消息,会话将不会建立;若经过等待B未返回任何消息,则会话也不会建立。
[0044]被呼B会话建立流程,当B收到A发送到INVITE消息时,若此时B处于待机状态,则向A发送ANSWER消息,B接收到A返回的ACK消息,则此时会话建立,设置标志位f IagO=I,flagl = I ;若此时B处于在忙状态,则根据A和B的优先级来判断,若A的优先级大于B的优先级,则B终止当前业务,建立与A的会话,若A的优先级小于B的优先级,则向A发送CANCEL消息,A返回ACK消息,会话将不会建立;若经过等待B为返回任何消息,会话将不会建立。
[0045]单呼会话释放是建立在主呼A与被呼B已建立会话连接并进行单呼全双工通信时,正常释放会话连接流程。不论主呼A或被呼B发起释放流程,流程过程都是一样的,假定由A发起会话释放,A向B发送BYE消息,若收到B返回的ACK消息,则会话释放,设置标志位flagO = 0,flagl = O。对于被呼B,若收到A发送的BYE的消息,贝Ij向A发送ACK消息,会话释放,设置标志位flagO = 0,flagl = O ;
[0046](2)上述组呼业务流程:主呼A,被呼为其他部分成员构成的被呼组,定义为B组,业务标志位flagO、flagl,组呼业务为半双工通信方式,因此当主呼A的标志位flagO = 1,flagl = O时。被呼B组成员的标志位flagO = O, flag = 1,当主呼A的标志位flagO =O, flagl = I时,被呼B组成员的标志位fIagO = 1,flagl = O。组呼会话建立流程:主呼A会话建立,首先向B组各个成员发送INVITER消息,若收到B组成员返回的ANSWER消息,确认返回ANSWER消息的成员,然后发送ACK至对应的组员,此时会话建立,设置标志位f IagO=1,flagl = O ;若收到B组成员返回的CANCEL消息,确认发送消息的B组成员,然后发送ACK至对应组员,此时会话建不会建立;若经过等待,为收到B组中成员的返回消息,则会话也不能建立。
[0047]被呼B组成员会话建立,对于B组成员,当接收A发送的呼叫请求时,对B组成员来说,即建立单呼连接,流程如单呼业务中被呼会话建立流程一样,只是此时标志位是flagO=O,flagl = 10
[0048]组呼会话释放,当发起组呼业务的A发起会话释放请求后,A与B组中各个成员依次终止会话,组呼会话释放流程:主呼A发起释放时,发送BYE消息至B组中各个成员,若收到B组成员返回的ACK消息,确定对应组成员,然后对应组成员的会话被释放,设置标志位IagO = 0
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