基于CTI技术的通信调度机软硬件设计

　 本文描述一种基于CTI技术的有线/无线指挥通信调度机的软、硬件设计技术。该调度机是一种全集成、无阻塞的数字程控调度机，集指挥调度、全数字时分交换、数据库查询、电话会议、外线灵活接入、超短波电台集中遥控、维护管理等多种功能为一体，实现了快速、高效、灵活、可靠的指挥调度通信，对指挥系统目前存在的内外通信连接环节多，以及切换、转接、交换不便于管理等问题的解决具有针对性，满足了多种单位自动化系统组织协调、实施指挥调度通信的需要。所设计的指挥通信调度机符合国家、军队和电信管理部门的有关标准和技术规范，已在某些领域得到实际应用。

　　一、 CTI技术及其特点

　　CTI(计算机电信集成)技术将计算机技术和电信网络连接，集成了PBX(用户交换机)的呼叫处理能力与计算机的数据处理和控制功能，让计算机能够处理电话语音信号，以提供将电话网络的信号传送和计算机的数据库资源及编程能力结合起来的业务。该技术将数字时分交换、DSP(数字信号处理)、总线、计算机、网络通信集成于一体，把计算机系统的用户界面、数据库、应用软件与交换通信系统的呼叫控制相结合，提供基于呼叫的数据选择、计算机拨号、呼叫监视、智能路由和语音处理等功能，而且能够实现多种媒体类型的信息传送，包括实时与非实时信号，如传真、电子邮件和视频信号等。

　　目前基于微机平台以板卡构建的CTI系统的关键技术主要有语音板卡技术、语音总线技术和机问扩展总线技术。语音板卡完成语音信号从PSTN(公共电话交换网)到计算机总线的连接，通过板卡上专用DSP芯片处理语音信号和完成交换功能。语音总线使各种功能专一的语音板卡连接成一个有机的整体，同时实现微机CTI系统卡间交换。机间扩展总线将独立的语音计算机互连成一个大系统，扩展了单台微机的呼叫处理能力，增加了服务功能[5]。

　　CTI技术具有以下特点[6]：充分利用计算机的信息处理能力；组网方便，操作灵活；提高通信线路的利用率；系统接口丰富，成本低；与电信网和计算机网络的无缝连接；节省人力资源，提高指挥效能。

　　二、系统组成

　　基于CTI技术的有线/无线指挥通信调度机组成如图1所示。调度机主要由数字交换控制模块、超短波电台接口模块、外线接口模块及电源模块组成。外线接口模块可灵活适配自动/磁石/共电3种制式的外部有线话路；超短波电台接口模块完成与VHF单频段、VHF/UHF双频段系列电台的连接，实现对空无线语音的指挥调度；数字交换控制模块采用CTI技术在一台计算机中配备多种接口/功能的电话语音卡，通过软件控制完成整个设备的数字时分交换，实现对内、对外，有线、无线的语音指挥调度；其中RS-485数据通信卡提供4路串行RS-485总线，实现各模块及调度终端之间的实时性要求高的控制信令、状态信息的数据通信链路;使用网络中间件,通过网口形成与调度终端间的宽带数据通道;电源模块提供所需的馈电与铃流。

　　三、硬件设计

　　1、 数字交换控制模块

　　图2为数字交换控制模块组成框图。该模块主要由标准多媒体工业控制机、平板显示器、键盘/鼠标、模拟用户语音卡、环路中继语音卡、数字中继卡、网络适配卡、RS-485数据通信卡纰成。

　　

　　数字中继卡提供标准E1接口，支持一号、七号及数字一号信令，通过75 Ω同轴电缆连接，实现数字中继全自动直拨进网，同时，集成电话会议功能；模拟用户语音卡提供多路二线模拟Z接口，用以连接外线、超短波电台接口模块的语音通道、调度终端、普通电话用户，在H.100总线支持下构成数字时隙内部交换网；环路中继语音卡提供多条二线环路接口，形成环路中继组网能力；网络适配卡提供1O Mbit·s-1/100Mbit·s-1以太网口，形成与调度终端间的宽带链路；RS-485数据通信卡以主从查询方式提供RS-485总线构成调度终端、外线/超短波电台接口模块与数字交换控制模块间的控制信令／状态信息的数据通道；平板显示器、键盘、鼠标完成人机交互功能；标准多媒体工业控制机作为计算控制处理平台，在数字交换控制软件的统一调度下，通过使用SQL Setver 2000数据库和调用各种API(应用程序接口)函数，调度相应板卡的驱动程序对底层硬件进行操作处理，实现埘各种板卡、语音信令信息的控制、处理、存储和管理，使各种板卡协调工作形成整体，完成各种功能。

　　2、 外线接口模块

　　图3为外线接口模块组成框图。

　　

　　CPU采用ATMEL公司单片机处理器AT89C55，其指令系统与MCS-51完全兼容，片内20 kB的Flash存储器具有1 000次擦写能力，256 B的RAM，3层可编程加锁，8个中断源以及空闲低功耗等功能。RS-485总线收发器采用MA XlM公司的MAX485芯片。地址译码电路采用ALTERA在线可编程器件EPM7128STC100。使用8 kB片外RAM作为数据存储。外线接口板负责外部自动/共电/磁石接口和内部Z接口适配、外线铃流检测和对磁石用户发铃。电源由专用模块组成，提供+5 V、+12 V和铃流～75 V电压。PW1A～PW15A为驱动外线接口板发铃地址信号；PW1B～PW15B为驱动外线接口板内部用户有源负载地址信号；PW1C～PW15C为驱动外线接口板外部用户有源负载地址信号；PW1D～PW15D为驱动外线接口板话路继电器地址信号；/PR1E～/PR15E为检测外线接口板铃流呼入地址信号；/PR1F～/PR15F为检测外线接口板磁石专线自动设置地址信号。