無中心常規(guī)同播無線通訊系統(tǒng)介紹

1、無中心常規(guī)同播無線通訊系統(tǒng)介紹【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)與旅游業(yè)的飛速發(fā)展，各地市大中型活 動的頻繁舉行，安全保衛(wèi)工作和日常通訊指揮調(diào)度難度也逐 步加大，對無線通信的要求也隨之提高?！娟P(guān)鍵詞】常規(guī)同播網(wǎng)；通訊系統(tǒng)；技術(shù)分析在一個無中心常規(guī)系統(tǒng)內(nèi)，可配置任意基站組合成常規(guī) 同播網(wǎng)?？梢詿o線聯(lián)網(wǎng)同播，可以有線聯(lián)網(wǎng)同播，可以與集 群信道機(jī)混合使用，但是常規(guī)同播通信時優(yōu)先給常規(guī)同播通 信用，也可以設(shè)置專用于常規(guī)同播層。用戶終端在使用上不 需要操作轉(zhuǎn)換，常規(guī)電臺直接按ptt通話即可將。應(yīng)急網(wǎng)的關(guān)鍵是配置無線鏈路網(wǎng)絡(luò)，無中心常規(guī)鏈路獨(dú) 立于整體網(wǎng)絡(luò)的任何技術(shù)邏輯，與匯接交換機(jī)、基站控制器 等全部無關(guān)聯(lián)，獨(dú)自成為一個

2、體系，確保應(yīng)急通信暢通的最 基本目的。其原理圖如下：如上圖所示，同播基站通過無線鏈路自動尋找聯(lián)網(wǎng)路 由，與臨近基站自組網(wǎng)，形成同播網(wǎng)絡(luò)。臨近基站網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 聯(lián)網(wǎng)備份，形成多重冗余路徑。當(dāng)其中某一同播基站因外界 因素?zé)o法與相鄰基站直接連通時，可通過冗余聯(lián)網(wǎng)路徑組 網(wǎng)，不影響整個網(wǎng)絡(luò)的通暢運(yùn)行。在高速同播網(wǎng)中，同播基 站互相級聯(lián)，形成同播片區(qū)網(wǎng)絡(luò)。各無線鏈路通暢的基站能 夠自行組網(wǎng)，防止網(wǎng)絡(luò)中斷。1常規(guī)同播網(wǎng)的優(yōu)勢1.1多方位覆蓋，消除通訊死角。對于山地和高層建筑 林立的無線通訊，靠一個制高點(diǎn)設(shè)立一個中轉(zhuǎn)臺是不能實(shí)現(xiàn) 良好可靠的無線通訊網(wǎng)，因?yàn)樯降睾透邔咏ㄖΩ叨螣o線電 波有明顯的阻礙作用，是造成無

3、線通訊不穩(wěn)定性的主要原 因。經(jīng)常有這樣的情況：雖然遠(yuǎn)離中轉(zhuǎn)臺的位置可得到良好 的通訊效果，而離中轉(zhuǎn)臺很近的地方卻存在無線通訊死角。 同播網(wǎng)不但可實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍的擴(kuò)大，而且是解決無線盲區(qū)的 有效方法。因?yàn)槎嘀修D(zhuǎn)臺同播可實(shí)現(xiàn)多方位的覆蓋，移動用 戶所處位置可能受到一方面或兩個方面的阻礙，這時還有其 它方向的中轉(zhuǎn)信號可以射入，用戶仍可得到良好的通訊效 果。1.2均勻覆蓋，減少干擾。對于惡劣的無線電波干擾現(xiàn) 狀，同播系統(tǒng)工作模式也具備特別的作用。對于單個中轉(zhuǎn)臺, 雖然可能是地處較高的地點(diǎn)，但隨著距離的加大，場強(qiáng)將迅 速減弱，當(dāng)移動用戶附近有較強(qiáng)的無線電場時，弱信號可能 被屏蔽從而造成通訊中斷。無線同播網(wǎng)

4、是多點(diǎn)覆蓋，整個覆 蓋區(qū)場強(qiáng)平均，所以同播網(wǎng)通訊效果穩(wěn)定可靠。1.3安裝比較靈活方便。建立同播網(wǎng)不必與無線發(fā)射設(shè) 備爭用制高點(diǎn)安裝中轉(zhuǎn)臺，而只需選擇方便合適的地點(diǎn)安裝 即可。中轉(zhuǎn)臺和大功率的發(fā)射機(jī)安裝在一起是不明智的，盡 管此點(diǎn)位置可能很高。但因?yàn)闊o線對講系統(tǒng)是雙向的，一般 情況是中轉(zhuǎn)臺發(fā)往移動臺信號良好，而移動臺發(fā)往中轉(zhuǎn)臺困 難，尤其以手持機(jī)為例。中轉(zhuǎn)臺發(fā)射功率一般調(diào)為20w左右, 而手持機(jī)只有4w左右，顯然手持機(jī)發(fā)往中轉(zhuǎn)臺的信號遠(yuǎn)弱 于中轉(zhuǎn)臺發(fā)往手持機(jī)的信號。若中轉(zhuǎn)臺和大功率發(fā)射機(jī)安裝 在同一地點(diǎn)，手持機(jī)的上行信號將被進(jìn)一步消弱。同播系統(tǒng) 中轉(zhuǎn)臺只需要安裝于位置相對較高、遠(yuǎn)離大功率發(fā)射設(shè)備

5、方 便安裝的地點(diǎn)即可。2普通常規(guī)同播系統(tǒng)的核心技術(shù)目前常用的常規(guī)同播系統(tǒng)通過高精度晶振技術(shù)、gps鎖 頻鎖相技術(shù)、延時控制技術(shù)使多基站下發(fā)的信號到達(dá)等強(qiáng)區(qū) 時的波形、相位上基本一致，有效解決了同頻同播的干擾問 題。3同頻同播問題的解決針對同頻同播系統(tǒng)中的瓶頸難題一一"同頻干擾”問 題，是指相鄰兩個或幾個基站的覆蓋重疊區(qū)內(nèi)，接收點(diǎn)場強(qiáng) 是來自各基站信號場強(qiáng)之和。由于各基站信號傳播的路徑、 介質(zhì)及所使用的發(fā)射設(shè)備不同，所以使得各個基站發(fā)出的信 號到達(dá)重疊區(qū)的時間也不同，即各信號之間存在相對時延 差，從而產(chǎn)生各信號的相對相位差。由于相位差的存在，使 得在重疊區(qū)的各信號相互干擾，同頻干擾還與

6、調(diào)制度及頻偏 有一定關(guān)系。因此針對同頻區(qū)的話音質(zhì)量是同頻同播系統(tǒng)要解決的主要問題:同頻區(qū)內(nèi)接收機(jī)接收到的多基站載波同頻：同頻區(qū)內(nèi)接收機(jī)接收到的多基站音頻信號相位同步：同頻區(qū)內(nèi)接收機(jī)接收到的多基站音頻信號幅度等幅：對來自同頻區(qū)的發(fā)射機(jī)信號進(jìn)行判選并轉(zhuǎn)發(fā)：傳統(tǒng)模擬半數(shù)字同播通訊系統(tǒng)中，針對同頻區(qū)音質(zhì)的問 題，常規(guī)同播系統(tǒng)中每一個基站配備一套衛(wèi)星接收系統(tǒng)，每 一個信道控制器內(nèi)配置有一塊自動延時板，通過衛(wèi)星時基準(zhǔn) 確的特點(diǎn)，鎖相本地頻率，經(jīng)過一個高穩(wěn)定恒溫晶體緩沖， 輸出頻率穩(wěn)定度達(dá)到10負(fù)4次方ppm的相同基準(zhǔn)信號，將 全部信道發(fā)射頻率統(tǒng)一到一個相對穩(wěn)定準(zhǔn)確的工作狀態(tài)下。 通過自動延時板的自動測量技

7、術(shù)，根據(jù)每一個站相對于主站 的鏈路、本地信號傳輸路徑時間進(jìn)行自動測量，生成一個補(bǔ) 償?shù)难訒r時間量，達(dá)到同頻同播的基站之間下行到達(dá)同頻重 疊區(qū)手臺的音頻信號為一個完全重疊的同步信號，保證了同 頻重疊區(qū)接收到的音頻為同頻、同相、同時，特性一致，保 證了良好的接收音質(zhì)，從而可配合衛(wèi)星的基礎(chǔ)時基源技術(shù)， 進(jìn)一步提高同頻區(qū)的接收音質(zhì)。恒溫晶體的作用是緩沖衛(wèi)星丟失不穩(wěn)等等因素造成的 偏移，使整個發(fā)射系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定在技術(shù)需要的范圍內(nèi)。（例 如當(dāng)衛(wèi)星丟失，衛(wèi)星接收天線受到橫向干擾時，晶體可以保 障6到8個小時的維持準(zhǔn)確工作時間，即便衛(wèi)星系統(tǒng)故障， 不再提供準(zhǔn)確的時間基準(zhǔn)，晶體還繼續(xù)提供相當(dāng)水平的穩(wěn)定 范圍，不

8、至于通信系統(tǒng)受到太大的影響）。在現(xiàn)在的方案中，慣常采用衛(wèi)星脈沖數(shù)字技術(shù)，直接同 步通訊信號，從根本上改變了上述系統(tǒng)中的通過對衛(wèi)星時鐘 來延時達(dá)到同頻同相的難以完全一致的難題。4常規(guī)同播系統(tǒng)的技術(shù)組成4. 1多載波發(fā)射同頻：常規(guī)同播系統(tǒng)在解決同播站發(fā)射載波頻率差異方面引 入了 gps衛(wèi)星時鐘同步技術(shù)，直接同步通訊信號，從根本上 完全消除同頻區(qū)干擾。4. 2話音相位延時同步技術(shù)常規(guī)同播系統(tǒng)采用數(shù)字信號處理技術(shù)，將模擬語音信號 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，進(jìn)行交換和延時調(diào)整處理。話音相位同 步技術(shù)可以保證中心鏈路基站到各同播基站的延時時間調(diào) 整精確到微秒級，因此保證了重疊覆蓋區(qū)內(nèi)各基站信號延時 相位差控制在&

9、#177;10us以內(nèi)，從而大大提高了重疊覆蓋區(qū)的話 音質(zhì)量。4.3話音等幅調(diào)制技術(shù)常規(guī)同播系統(tǒng)采用自動頻偏控制技術(shù)保證各同播基站的發(fā)射頻偏誤差小于0. 2khzo4. 4場強(qiáng)測量的話音優(yōu)選技術(shù)常規(guī)同播系統(tǒng)利用先進(jìn)的動態(tài)場強(qiáng)檢測技術(shù)對其進(jìn)行 優(yōu)劣鑒別，將最強(qiáng)場強(qiáng)信號作為話音源進(jìn)行同播轉(zhuǎn)發(fā)，保證 整個同播系統(tǒng)內(nèi)始終可以接收到最好質(zhì)量的話音信號。4. 5抗干擾技術(shù)常規(guī)同播系統(tǒng)使用ctcss亞音有效防止外來干擾。4.6中心管理及監(jiān)控技術(shù)可以在中心對任意基站進(jìn)行管理和遙控，方便用戶的維 護(hù)工作。5無中心同播網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢無中心集群/常規(guī)自組網(wǎng)是按照公安通信、社會應(yīng)急通 信發(fā)展需要設(shè)計(jì)完成的最新一代模擬通信系

10、統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為 實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性長久發(fā)展，系統(tǒng)全面適應(yīng)新數(shù)字發(fā)展方向，從 信道機(jī)、交換系統(tǒng)、鏈路系統(tǒng)等直接向數(shù)字系統(tǒng)兼容發(fā)展。 具有五項(xiàng)主要特點(diǎn)：5. 1系統(tǒng)可靠性：硬件基站架構(gòu)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全部是分 散結(jié)構(gòu)多級冗余，主要是全部無中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各個基站可 以獨(dú)立運(yùn)行，基站之間自動檢測聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)提供有線e1、公 安ip網(wǎng)、無線三層聯(lián)網(wǎng)通道以及環(huán)形聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不存在系 統(tǒng)癱瘓的邏輯可能性。5. 2組網(wǎng)靈活性：可以組單基站小網(wǎng)，可以組省級大網(wǎng)；可以有線聯(lián)網(wǎng)， 可以無線聯(lián)網(wǎng)；可以有線（e1電信鏈路/公安ip鏈路）/無 線物理通道并存；可以配置為集群網(wǎng)，可以配置為常規(guī)同播 網(wǎng)；可以設(shè)置為集群/常

11、規(guī)混合并存網(wǎng)；可以星型聯(lián)網(wǎng)，可以環(huán)形、條形聯(lián)網(wǎng)；5. 3建網(wǎng)自組性：建網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用無中心全自組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了快速應(yīng) 急組網(wǎng)功能，以簡易組網(wǎng)技術(shù)、快速建網(wǎng)結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化、快速建設(shè)為目的。整個系統(tǒng)設(shè)備全部以標(biāo)準(zhǔn)化 模塊組合成為各種基站、信道、天饋線總成、系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)。 任何擴(kuò)展功能，用戶只是選擇功能模塊直接使用即可。5. 4經(jīng)濟(jì)實(shí)用性：無中心技術(shù)結(jié)構(gòu)形成各個基站以及有線聯(lián)網(wǎng)、交換系統(tǒng) 設(shè)備的一致性、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化結(jié)構(gòu)，直接結(jié)果是造價低，穩(wěn)定 可靠性高。5. 5數(shù)字前瞻性：從信道機(jī)收發(fā)信機(jī)，直至系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)，全部以下 一代公安pdt數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，兼容各項(xiàng)pdt收發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，軟件 直接升級全數(shù)字、數(shù)模兼容系統(tǒng)。平滑過渡到數(shù)字調(diào)度系統(tǒng) 時代。6無線聯(lián)網(wǎng)鏈路無線聯(lián)網(wǎng)鏈路采用全數(shù)字技術(shù)，并采用單