探討數(shù)字同播系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用

一、技術(shù)背景

對講機(jī)作為專網(wǎng)應(yīng)急通訊領(lǐng)域最常用的通訊方式，通常借助系統(tǒng)來擴(kuò)大通訊距離。常用的系統(tǒng)有數(shù)字集群系統(tǒng)、多頻IP互聯(lián)系統(tǒng)、數(shù)字同頻同播系統(tǒng)（簡稱數(shù)字同播系統(tǒng)）。

集群系統(tǒng)中所有對講機(jī)動態(tài)地共享所有的信道，相鄰基站之間采用不同的工作頻率。集群系統(tǒng)適合頻率資源充足、用戶量大、業(yè)務(wù)分組多的單位使用，最典型的用戶是市公安局。

多頻IP互聯(lián)系統(tǒng)是將多個(gè)常規(guī)基站使用IP鏈路聯(lián)網(wǎng)，相鄰基站使用不同的工作頻率，是一種低成本的廣域覆蓋解決方案，但在跨站漫游時(shí)對講機(jī)存在掉話、通話中斷等問題，不太適合對通訊要求較高的應(yīng)急部門使用。

數(shù)字同播系統(tǒng)是近幾年出現(xiàn)的一種新型廣域?qū)χv無線系統(tǒng)。系統(tǒng)通過多基站聯(lián)網(wǎng)，無論基站數(shù)量有多少只使用一對工作頻率，具有節(jié)省頻率資源、覆蓋面積大、呼損低、對講機(jī)可自動平滑漫游、支持多種鏈路等特點(diǎn)，適合于需要覆蓋面積大、對通話質(zhì)量要求高、頻率資源緊張的單位使用。

下面我們進(jìn)一步探討數(shù)字同播系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用。

二、系統(tǒng)介紹

1、數(shù)字同播系統(tǒng)簡介

數(shù)字同播系統(tǒng)顧名思義，是各基站使用相同的工作頻率。系統(tǒng)將多個(gè)基站聯(lián)網(wǎng)，其中任意幾個(gè)基站收到對講機(jī)信號時(shí)，其他所有基站都會轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)信號。系統(tǒng)對上行的多路信號進(jìn)行判選，對下行信號進(jìn)行同步控制，克服同頻干擾，對講機(jī)可自動漫游，使用戶使用起來就好像一個(gè)覆蓋范圍巨大的單個(gè)中繼臺。

其核心技術(shù)就是克服同頻干擾，保證重疊覆蓋區(qū)的話音質(zhì)量。如果同頻干擾解決的不好，在數(shù)字對講機(jī)中表現(xiàn)出的現(xiàn)象是話音中斷、嚴(yán)重變調(diào)，甚至是完全解不出聲音。因此，同頻干擾問題解決的好壞決定了整個(gè)數(shù)字同播系統(tǒng)的品質(zhì)。目前國內(nèi)部分廠家已將同頻干擾解決的非常好，同頻干擾給通話帶來的影響可忽略不計(jì)。

2、數(shù)字同播系統(tǒng)鏈路形式

系統(tǒng)中各基站聯(lián)網(wǎng)需要鏈路設(shè)備，目前鏈路可使用包括E1、光纖、專網(wǎng)IP、窄帶射頻電臺、無線網(wǎng)橋/微波等。

3、核心技術(shù)

?上行信號判選：

在數(shù)字同播系統(tǒng)中，各個(gè)基站使用相同的接收頻率，當(dāng)一個(gè)位于多個(gè)基站重疊覆蓋的區(qū)內(nèi)的對講機(jī)發(fā)起呼叫時(shí)，會有兩個(gè)或兩個(gè)以上的基站接收到這個(gè)信號，如果不加處理直接全部轉(zhuǎn)發(fā)就會造成信號錯(cuò)亂疊加，其他對講機(jī)將收到雜亂的聲音。因此須對上行的信號進(jìn)行判選，選出最佳的一路信號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

?發(fā)射載頻穩(wěn)定：

在重疊覆蓋區(qū)產(chǎn)生同頻干擾的原因是多個(gè)發(fā)射機(jī)的載頻之間一般存在300Hz到1KHz左右的偏差，當(dāng)接收機(jī)接收到多個(gè)存在較大偏差的載頻時(shí)就會產(chǎn)生較大的干擾噪聲。因此要解決同頻干擾首要任務(wù)就是保證多個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射載頻穩(wěn)定度足夠高。通用的做法是使用外部高穩(wěn)頻率參考源代替發(fā)射機(jī)內(nèi)部頻率參考源，外部頻率參考源包括GPS時(shí)鐘、銣鐘、銫鐘等。

三、系統(tǒng)組成

數(shù)字同播系統(tǒng)一般由同播控制中心、同播基站、鏈路組成，如下圖所示。

四、系統(tǒng)功能

?通話功能：

雙時(shí)隙通話。對講機(jī)支持單呼、組呼、全呼等通話功能。

?數(shù)據(jù)功能：

支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，即對講機(jī)收發(fā)短信功能。

?定位功能：

對講機(jī)可利用本系統(tǒng)傳輸自身的地理位置信息。

五、系統(tǒng)優(yōu)勢

?節(jié)省頻率資源：

數(shù)字同播系統(tǒng)中無論有多少個(gè)基站都只使用一對工作頻率，可以說數(shù)字同播系統(tǒng)是目前所有對講系統(tǒng)中最節(jié)省頻率資源的系統(tǒng)。

?避免互調(diào)干擾：

互調(diào)干擾是兩個(gè)或多個(gè)信號作用在通信設(shè)備的非線性器件上，產(chǎn)生和有用信號頻率相近的頻率，從而對通信系統(tǒng)構(gòu)成干擾的現(xiàn)象。在集群系統(tǒng)和多頻互聯(lián)系統(tǒng)中互調(diào)干擾很常見，這些系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)需要對頻率進(jìn)行篩選以避免互調(diào)干擾，但在頻率資源緊缺時(shí)會使這個(gè)問題變得很棘手。而在數(shù)字同播系統(tǒng)中，只使用一對工作頻率，系統(tǒng)內(nèi)不存在互調(diào)干擾的可能性。

?對講機(jī)平滑漫游：

在對講機(jī)通訊系統(tǒng)中，對講機(jī)從一個(gè)基站移動到相鄰基站的過程稱之為漫游。在集群系統(tǒng)中，對講機(jī)通過檢測相鄰基站控制信道的信號強(qiáng)度來切換注冊基站實(shí)現(xiàn)漫游，在多頻互聯(lián)系統(tǒng)中，一般通過基站間信標(biāo)的信號強(qiáng)度來選擇對講機(jī)的注冊基站。無論是集群系統(tǒng)還是多頻互聯(lián)系統(tǒng)漫游時(shí)都伴隨著對講機(jī)頻率的切換，往往會造成切換的遲鈍，從而造成漫游時(shí)的丟話或呼損情況發(fā)生。數(shù)字同播系統(tǒng)各基站都使用相同的工作頻率，對講機(jī)在漫游時(shí)根本不需要切換頻率，實(shí)現(xiàn)平滑漫游，漫游過程不丟話、通話不中斷。

?更好的覆蓋效果：

在集群系統(tǒng)和多頻互聯(lián)系統(tǒng)中，對講機(jī)同一時(shí)刻只能注冊在一個(gè)基站上，只能通過這一個(gè)基站轉(zhuǎn)發(fā)信號，隨著對講機(jī)移動，如果這一基站接收不好，會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的通話效果不好，甚至出現(xiàn)通訊盲區(qū)。在數(shù)字同播系統(tǒng)中，對講機(jī)的上行信號任意一個(gè)基站都可接收，系統(tǒng)選擇最好的信號轉(zhuǎn)發(fā)，可保證每次通話的效果最佳。因此，在相同的基站射頻信號覆蓋下，數(shù)字同播系統(tǒng)比集群系統(tǒng)和多頻互聯(lián)系統(tǒng)具有更好的覆蓋效果。

六、應(yīng)用領(lǐng)域

縣級公安、省公安廳應(yīng)急網(wǎng)、交警、消防、城市執(zhí)法、森林防火、人防、城市應(yīng)急、大型廠礦等。

這些客戶的共同特點(diǎn)是：需要覆蓋的區(qū)域大、頻率資源相對有限、通話組不多。可以說數(shù)字同播系統(tǒng)正是為上述用戶量身定制的系統(tǒng)。

七、總結(jié)

隨著無線通訊需求越來越多，頻率資源會日趨緊張，相信數(shù)字同播作為一套先進(jìn)的對講系統(tǒng)會在未來專網(wǎng)應(yīng)急通訊市場發(fā)揮越來越重要的作用。