摘 要：本文介紹DM196-MAP無線集群調制解調器的原理和特點，并給出它在350M公安集群網絡中進行綜合信息交換的一個應用實例。該實例綜合使用無線調制解調技術、GIS信息技術、多路接入技術、Client/Server結構的數據庫應用技術和 嵌入式系統終端技術，并結合Map27協議控制技術，在公安模擬集群網絡上實現高達9600bps的數傳速率，使在模擬集群系 統上開展多種數據通信業務成為可能。 關鍵詞：集群網絡 無線通信 Map27協議 無線調制解調器 1 引言 基于模擬集群系統實現數傳有兩種方式：一種方式是利用集群電臺本身所支持的MAP27協議在控制信道上傳輸短數據,數據速 率只有1200bps，只適合傳送一些短數據。由于該方式占用集群系統的控制信道，在數據業務量大時容易造成系統擁塞；另一種方式是借助調制解調器利用集群系統的語音信道傳輸數據。 DM196-MAP無線調制解調器是上海正華電子高科技工程有限 公司專為無線集群系統設計的內嵌MAP27協議的調制解調器，它完成數字信號與集群電臺的模擬語音信號之間的調制解調變換。利用DM196-MAP無線調制解調器通過集群電臺的語音信道傳輸數據具有以下優點： ·數據速率高：數據速率最高可達9600bps，滿足公安移動數據傳輸的多種數據業務需要； ·支持長數據包：數據包長可以達到2Kbytes； ·信道使用情況：使用無線集群系統的某一個語音信道，不會影響集群系統TSC對其他移動用戶通信請求的響應； ·通信高可靠性：該MODEM具備信道速率自適應和出錯自動反饋重發ARQ等功能，確保在惡劣的移動環境中無誤地 進行數據傳輸； ·內嵌MAP27協議：具有自動撥號功能 ·標準存取控制接口：為上層軟件提供統一的存取控制接口API，方便應用軟件的開發 2 DM196-MAP無線集群調制解調器 DM196-MAP無線集群調制解調器（以下簡稱DM196-MAP）是上海正華電子高科技工程有限公司開發，用于在無線模擬集群系統 上傳輸數據的高度集成化、軟件化和智能化無線數據通信終端產品。該產品是采用數字信號處理（DSP）、先進的數據通信技 術和SMT貼片焊接生產，具有高技術性能和可靠性。 2.1 系統結構 如圖1，DM196-MAP可以分為五個功能模塊： 1) 調制/解調模塊-- 數據的調制解調； 2) MAP27協議模塊--實現MAP27三層協議，管理集群電臺； 3) GPS擴展模塊--將GPS定位信息送給MMC控制模塊； 4) 統一存取控制模塊--提供統一的數據和管理應用接口； 5) MMC管理模塊--管理其他模塊。 2.2 調制/解調模塊 硬件是由高速ADSP2181子系統、通信控制CPU子系統、數據存儲及控制、輸入輸出電路等組成。它采用DSP軟件實現了多項先進的通信技術：正交解調技術、自適應均衡技術、交織GF(256)Reed-Solomon碼前向糾錯 （FEC）和ARQ-CRC技術等。 2.3 MAP27協議簡介 MAP27(Mobile Access Protocol for MPT1327 equipment)協議是由國際UADG組織制定的集群電臺與數據終端之間本地通信的接口規范。該協議規定了基于MPT1327和MPT1343數字信令系統的語音呼叫、短數據傳輸 等功能實現的存取控制接口和終端設備網絡層。 2.3.1 MAP27分層協議 MAP27協議參照ISO七層協議標準，定義了三個層次：物理層(physical interface)、數據鏈路層(data link protocol)和網絡層(network protocol)，其它幾個層沒有使用。 ·物理層電氣特性遵循CCITTR EC V.28標準，使用RS-232C的物理連接。 數據鏈路層定義數據在集群電臺(RU)和數據終端(DTE)之間的幀交換過程。 ·數據鏈路層有三種類型的幀：LR (link request)鏈接請求，LT(link transfer)鏈接傳輸和LA(link acknowledge)鏈接應答。 數據鏈路層還 負責CRC錯誤檢測。 ·網絡層定義網絡層數據設備間以MPT1327和MPT1343協議為基礎的數據傳輸，包括：語音呼叫（VOICE ）、調制 解調器（MODEM）呼叫、狀態信息(STATUS)、短數據（SST）信息、長數據（MST）信息和呼叫轉移（Diversion）等。 2.3.2 MAP27協議應用 在無線集群系統網絡環境下，通過MAP27協議，可以讓數據終端（DTE）控制集群電臺(RU)進行語音呼叫和短數據發送等。支持MAP27協議的數據終端可以是普通的計算機，也可以是嵌入式系統。 DM196-MAP正是內嵌MAP協議的嵌入式系統。它利用其內部的管理模塊管理MAP27模塊、調制解調模塊、GPS模塊、統一存取控制接口。 2.4 DM196-MAP技術特點 ·內嵌MAP27協議，用于集群通信 ·支持所有符合MAP27協議的模擬集群電臺，如Tait、Kenwood等集群電臺 ·自動撥號和自動應答 ·支持單發、組發和廣播 ·利用電臺語音信道，不占用控制信道 ·數據傳輸速率高達9600bps ·數據分包傳輸,每包1-2000字節 ·通過控制信道發送用戶狀態數據和短數據 ·提供統一的數據和管理應用接口API ·信道速率自適應，根據信道質量自動在9600/7200/4800bps速率檔自適應調整 ·檢錯自動反饋重發CRC-ARQ ·采用自適應均衡技術 ·格狀編碼調制（TCM）壓縮數據帶寬 ·交織GF(256)Reed-Solomon碼前向糾錯 3 DM196-MAP在350M公安集群網絡中進行綜合信息交換 3.1 系統目標 該系統實現信息查詢功能、信息廣播與指揮命令發布功能、信息交換功能與傳送GPS定位信息功能。信息查詢功能包括全國犯罪信息中心（CCIC）信息查詢，戶政信息查詢，治安信息查詢，交管信息查詢、發布等。如全國犯罪信息中心（CCIC）信息查詢：輸入身份證或姓名、年齡的組合條件，查詢結果包括以下要素：人員編號、姓名、性別、出生日期、身份證號、戶籍地址等。 3.2 系統組成 圖2給出了350M公安集群網絡移動數據查詢系統的系統構造圖。整個系統可以被分為三個子系統：移動查詢設備中心站子系統移動查詢設備車載子系統和移動查詢設備手持子系統。 3.2.1 無線鏈路的實現 系統的無線鏈路由各個子系統中的集群電臺（車載或手持）和DM196-MAP實現，DM196-MAP內部實現交織GF(256)Reed-Solomon碼前向糾錯和CRC技術，確保鏈路數據傳輸的可靠性。傳輸一幀數據的過程采用應答握手和ARQ方式，保證數據傳輸的正確性和完整性。 3.2.2 中心站子系統 中心站子系統包括（多路）信道接入部分、通信中央控制單元和數據服務器、指揮中心通信工作站以及一個（或多個）GIS工作站。如圖3所示： 信道接入部分由多個集群車載臺和DM196-MAP構成，用于支持多路查詢請求的同時接入。信道接入部分支持RS232C接口，可通過PC機上的多串口卡方便的進行連接。它的機柜被設計成模塊式，可在查詢業務增加時方便地予以擴容。 通信中央控制單元由PC系統構成，該PC與局域網中的數據服務器和GIS工作站相連，可以同時接受多路查詢請求，對查詢請求進行排隊，提交給查詢服務器進行處理；同時還對查詢服務器的查詢結果進行分路，交給相應的電臺發送下去。 通信中央控制單元同時還完成防火墻和分級權限管理的功能，對非法的查詢要求進行過濾；同時對用戶的查詢請求進行權限管理，系統管理員可以分配和修改各用戶的查詢權限。 指揮中心通信工作站在通信/指揮管理軟件的支持下，可以對特定巡邏警車或警員發布指揮或行動命令；可接收巡邏警車或警員的現場情況報告；同時向下廣播重要的公安信息，如通緝令、會議通知等。 在局域網中的GIS工作站可進行GIS信息管理，可以顯示巡邏警車或警員的位置信息。 3.2.3 車載子系統 車載子系統包括集群車載電臺、DM196-MAP和嵌入式PC系統。 集群車載臺采用公安局已有的350 MHz集群車載臺，可支持話音通信和數據通信。車載PC采用嵌入式PC系統，裝備在警用巡邏車上，是移動查詢系統的信息終端設備。主要性能如下： ① 主CPU為Intel? 奔騰處理器，主頻為350M； ② 運行WIN95/WINCE操作系統； ③ 在移動查詢軟件的支持下，完成信息查詢輸入、查詢結果顯示和存儲； ④ 支持電子郵件的編寫和收發； ⑤ 能接收指揮中心發布的行動命令和行動方案； ⑥ 能接收中心廣播的重要信息，如通緝令、會議通知等； ⑦ 在外接的數碼攝相頭的支持下，可以將現場圖片發回指揮中心； ⑧ 在合適的設備支持下，也能提供指紋輸入及查詢； ⑨ 車載PC要求適合警車安裝、具有很強的抗震性、寬的工作溫度范圍； ⑩ 軟件的界面友好，適合于在移動情況下方便地操作。 3.2.4 手持子系統 移動查詢設備手持子系統包括集群手持電臺、DM196-MAP和用戶終端設備PDA。集群手持臺采用公安局已有的350 MHz集群手持臺，可支持話音通信和數據通信。用戶終端設備PDA的功能與車載的用戶終端設備基本相同。 手持式PC（或PDA）主要性能如下 ① 采用WINCE（或Linux） 操作系統，支持手寫輸入； ② 在移動查詢軟件的支持下，完成信息查詢輸入、查詢結果顯示和存儲； ③ 支持電子郵件的編寫和收發； ④ 能接收指揮中心發布的行動命令和行動方案； ⑤ 能接收中心廣播的重要信息，如通緝令、會議通知等； 3.2.5 軟件實現 DM196-MAP提供提供統一的存取控制接口API，可方便的進行應用開發。DM196-MAP支持RS232C標準的通訊，參照OSI 七層協議棧標準，定義DM196-MAP與計算機(或PDA)的三層接口協議： ·物理層 - 按RS232C標準，使用TXD、RXD、GND和CTS 四根信號線，38400bps，8位數據，1位停止位，無校驗位； ·鏈路層 - 規定幀格式，保證應用層數據的正確傳輸； ·應用<