同播系統(tǒng)介紹

1、同播系統(tǒng)介紹一、概述在通訊技術日益快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)常規(guī)通訊系統(tǒng)在多基站聯(lián)網(wǎng)方面，通訊盲點的解 決方案、系統(tǒng)管理不足的缺點不能達到用戶的通訊要求，在這種形勢下，濟南金和誠通訊科 技有限公司借鑒國外的技術，采用GPS同步技術，技術于2004年成功開發(fā)了同頻同播聯(lián)網(wǎng) 訊系統(tǒng)。目前已在多個行業(yè)廣泛使用。二、系統(tǒng)基本原則1、系統(tǒng)的實用性系統(tǒng)相同頻率中轉(zhuǎn)臺的多點架設從根本上解決了通訊覆蓋問題，系統(tǒng)設計上從實用性出 發(fā)，充分考慮指揮調(diào)度的實際需 要，以及一線人員的操作習慣，確保無線通訊系統(tǒng)使用效 率的最大化。2、可靠性系統(tǒng)結構簡單可靠，系統(tǒng)的通訊設備選用性能穩(wěn)定可靠世界知名品牌KENWOOD公司的設 備

2、，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。3、抵制鏈路干擾無線鏈路采取防干擾措施，有效抑制干擾信號從鏈路竄入。4、靈活的網(wǎng)絡通信多種系統(tǒng)鏈路連接模式滿足不同用戶的需要。專用有線鏈路模式、無線鏈路模式、無線/ 有線混合互為備用模式。5、音頻信號判選直接采用場強信號強弱的比較方式，來判定接收信號的質(zhì)量，準確選取場強最強的信號。6、擴容方便設計上已考慮到方便擴容、增加基站方面，只需要在區(qū)域控制中心的軟件上改動、設置、 修改部分參數(shù)即可。無需繁瑣地對系統(tǒng)進行大改動。7、模塊化設計產(chǎn)品設計成易維護形式，全部為模塊結構，可以方便更換板或單元。8、良好的性能價格比用戶只需較小投資，就能實現(xiàn)大區(qū)域的通訊覆蓋。系統(tǒng)操作簡易，話音效

3、果清晰，技術成 熟可靠，在大型的無線調(diào)度通訊方面具有較為明顯的優(yōu)勢。9、強有力的系統(tǒng)管理系統(tǒng)的管理硬件、軟件，實時接收來自網(wǎng)絡中的故障信息，并將這些信息顯示在監(jiān)視器上。10、易操作性調(diào)度臺軟件和管理終端軟件設計科學合理，操作方法容易掌握。操作界面友好、清晰、人 性化，圖標和顏色等信息通俗易懂，具有周到詳盡的工具提示，操作簡單，易于使用。11、擴展性設備的良好兼容特性三、同播系統(tǒng)的分析1、頻率準確度在同頻多基站中轉(zhuǎn)系統(tǒng)（圖1）中，所有的同頻基站工作在相同的工作頻率，這樣就存在著 覆蓋重疊區(qū)，在重疊區(qū)，用戶機 臺同時收到兩個或多個同頻中轉(zhuǎn)基站傳來的信號，當兩個 基站傳來的信號功率差值在12DB以內(nèi)

4、時，用戶機臺的接收性能 將會惡化（存在嚴重的干 擾噪音）.這主要是由下列因素造成：1、基站發(fā)射頻率的漂移在無線發(fā)射設備中，由于基準晶體頻率不穩(wěn)定等原因，兩個基站的工作頻率很難完全相同， 而是會有一個差別，用戶機臺在覆蓋重疊區(qū)會收到兩個或多個的信號的和，而該和信號會 形成一個頻率為兩個信號頻率差值的信號（此差頻稱為拍頻），此差頻落在音頻通帶內(nèi) （300-3000HZ），將影響話音質(zhì)量。2、時延問題同頻中轉(zhuǎn)時延差導致接收音頻信號的畸變同頻中轉(zhuǎn)時延是由于在同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，來自兩臺或多臺發(fā)射機的信號到達時刻不同，但 幅度相近，這樣導致接收信號產(chǎn)生畸變。產(chǎn)生這種時延的原因主要有兩種：話音信號離開不同發(fā)射

5、機的實際時刻不同從不同發(fā)射機到達接收機的傳播路徑不同四、金和誠系統(tǒng)解決方案1、頻率的準確度同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用GPS基準信號鎖頻技術實現(xiàn)基站設備超高頻率穩(wěn)定度。（10-9。+/-0.001ppm）在同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，發(fā)射頻率穩(wěn)定度（準確度）是最關鍵的指標，發(fā)射頻率穩(wěn)定度越高， 效果越好。國際APCO （1988年）同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)技術文獻建議發(fā)射頻率偏差小于1HZ （對 于 350MHZ）。1. 1 GPS基準信號目前的GPS接收機直接提供的基準信號（秒脈沖信號或其他10KHZ, 1KHZ信號）頻率精度 只能達到10-8（0。01ppm）.如果 直接用他作為同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)的頻率基準信號，同頻中轉(zhuǎn) 系統(tǒng)的頻

6、率穩(wěn)定度也只能達到10-8（0。01ppm）。1. 2同頻同播中轉(zhuǎn)系統(tǒng)基準信號的獲得每個同頻中轉(zhuǎn)基站都配置一個高精度授時GPS接收機，GPS接收機根據(jù)從衛(wèi)星網(wǎng)絡獲得時 間信息輸出每秒一個脈沖（1PPS）的參考信號。GPS提供的秒脈沖信號每秒誤差+/-50nS （10-8），當統(tǒng)計時間足夠長時，可以盡量消除秒脈沖信號的每秒誤差，產(chǎn)生一 個準確的長時間參考信號，用這個時間參考信號與高穩(wěn)定晶體的頻率信號進行誤差比較，產(chǎn) 生一個誤差控制電壓，實時調(diào)整高穩(wěn)定晶體頻率。最終高穩(wěn)定晶體的頻率穩(wěn)定度鎖定在 10-9。對于 360 兆，頻率誤差+/-0.36Hz （0。001PPM）。同時將高穩(wěn)定晶體的輸出頻率

7、作為基準信號直接送到發(fā)射機。GPS基準信號秒豚神信號局I穩(wěn)晶體霹計尊發(fā)射機鎖相環(huán)基推信號GPS頻率鎖定原理圖時延的調(diào)整用延時電路控制同頻中轉(zhuǎn)延時范圍同頻中轉(zhuǎn)延時控制的基本原則：根據(jù)美國APCO同播系統(tǒng)技術文獻，在重疊區(qū)到達同一接收機的多個信號延時差，應控制 在30度以內(nèi)。我們知道只有當多個信號的信號強度可以比較時（相差在12DB以內(nèi)），才會產(chǎn)生時延擴 展，如果多個信號的信號強度相差大于20DB時，時延擴展可以忽略不計。在同播系統(tǒng)中，延時的產(chǎn)生主要有兩個方面：A、話音信號離開不同發(fā)射機的實際時刻不同產(chǎn)生的延時，這種延時差是由于各個同播基 站與中心鏈路距離不同而產(chǎn)生的延時差，對于這種延時通過精確的

8、數(shù)字延時電路加以補 償。金和誠系統(tǒng)利用GPS的全球標準坐標時間測得信號到各個同 播基站的延時量，遠程設 置延時參數(shù)，實現(xiàn)所有同播基站音頻信號的同頻發(fā)射。延時的調(diào)整步進1.6us，最大延時 128MSB、對于從不同的基站發(fā)射機到達移動臺接收機的傳播路徑不同引起的延時是不可能避免 的。我們將通過優(yōu)化系統(tǒng)延時參數(shù)把信號場強相近的重疊區(qū)的延時差控制在允許的范圍 內(nèi)。設備性能參數(shù)的優(yōu)化在同播系統(tǒng)中，設備參數(shù)的一致性也是影響通話質(zhì)量的重要因素，特別是在密集架設同播 基站的同播系統(tǒng)。我們精心優(yōu) 選設備，精確調(diào)試電臺的技術指標，保證各基站之間性能參 數(shù)差異控制在很小的范圍之內(nèi)。同播系統(tǒng)獨特的分散判選技術在同播

9、系統(tǒng)中，所有的基站由于采用相同的接收頻率，移動臺發(fā)起呼叫時，多個基站同時 收到移動臺的信號，各個基站 收到的移動臺信號質(zhì)量不同，需要采用判選技術從這幾個基 站中選擇出好的話音信號作為中轉(zhuǎn)信號。分散判選技術不同于集中數(shù)據(jù)判選方式，集中判選方式對鏈路的設備要求較高（要求發(fā)射 啟動時間快）、一個鏈路基站 所帶的同播基站數(shù)量受限（一般6-8個基站）。分散判選技術是各基站根據(jù)收到的移動臺場強，根據(jù)場強強的先發(fā)，場強弱的延時發(fā)射的 速度爭搶原則，各基站自己判 另U。分散判選同播系統(tǒng)中一個鏈路中心基站所帶同播基站理 論上沒有限制。通話建立時間為100-400MS。判選功能:幾個同播基站同時收到移動臺信號時,

10、各個基站收到的信號質(zhì)量不同.系統(tǒng)自動根據(jù)各基站接收信號的場強進行判別.確定主發(fā)基站.B C” N ESDdBfTiA手機發(fā)射信號，基站B、C、D同時收到手機信號，場強分別為-85dBm,-90dBm.-96dBm.B、C、D三個基站采用分散判選的原理，根據(jù)場強強的先發(fā)，場強弱的延時一段時間后發(fā) 的速度爭搶原則，各基站自動判 另U。這樣A基站確定為主發(fā)基站。分散判選的功能最大可能的減小了判選時間，最大程度提高判選速度，在多基站系統(tǒng)中減 少了通話建立時間。5、快速CTCSS技術CTCSS （TPL）作為抗干擾手段在通訊中廣泛使用。同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)覆蓋面大，基站架設位置 高，容易受到外界干擾。只要一個基

11、站受到干擾，整個系統(tǒng)就有可能癱瘓。因此，增加防 干擾措施是必須的。我們采用快速解碼技術，系統(tǒng)通話建立時間100-400MS。而且不會出現(xiàn)因為增加基站，而造成通話建立時間加長的現(xiàn)象。五、同頻同播基站設備描述1、同頻中轉(zhuǎn)基站（1）無線鏈路基站同頻中轉(zhuǎn)基站由一個本地信道機、一個鏈路信道機、2個雙工器、一個同頻中轉(zhuǎn)控制器、 一個GPS接收機、二個濾波器、一個電源、天饋系統(tǒng)。本地信道機：采用建伍公司TKR-850、TKR750專業(yè)信道機，最大特點TKR-850性能穩(wěn)定、 質(zhì)量可靠，性價比高、最大輸出功率40W，在25W功率輸出時能夠連續(xù)發(fā)射，本地信道機 負責對于移動機臺無線射頻信號的收發(fā)。鏈路收/發(fā)機：

12、采用建伍公司TKR-850、TKR-750專業(yè)信道機，負責跨基站鏈路信號的接收 /發(fā)射。同頻中轉(zhuǎn)控制器是是同頻中轉(zhuǎn)基站的關鍵設備，他利用GPS接收機的秒脈沖信號產(chǎn)生高穩(wěn) 定基準頻率，作為本地信道機、鏈路接收機、鏈路發(fā)射機的基準信號源。同頻中轉(zhuǎn)控制器控制同頻中轉(zhuǎn)基站的運行，并完成跨站呼叫的接續(xù)控制；當鏈路出現(xiàn)故障 時，各同頻中轉(zhuǎn)基站能獨立運 行，進行本地中轉(zhuǎn)話音接續(xù)。同頻中轉(zhuǎn)控制器控制實時監(jiān)控基站設備的狀態(tài)：發(fā)射功率狀態(tài)外部電源狀態(tài)GPS鎖定狀態(tài)電壓、電流、功率、溫度2、鏈路中轉(zhuǎn)基站鏈路中轉(zhuǎn)基站由一臺全雙工鏈路接收/發(fā)射機、一臺鏈路中轉(zhuǎn)控制器、GPS接收機、天饋 系統(tǒng)、二個濾波器、電源組成。全雙

13、工鏈路接收/發(fā)射機采用建伍公司TKR-850、TKR-750專業(yè)信道機，。鏈路中轉(zhuǎn)控制器利用GPS接收機的秒脈沖信號和高穩(wěn)定晶體產(chǎn)生高穩(wěn)定168MHZ頻率， 作為鏈路接收機、鏈路發(fā)射機的基準信號源。中轉(zhuǎn)控制器中轉(zhuǎn)基站的運行，并完成跨站呼叫的中轉(zhuǎn)控制；利用中轉(zhuǎn)站及各同頻中轉(zhuǎn)基站的GPS標準時間測定各基站的延時量。同頻中轉(zhuǎn)控制器控制實時監(jiān)控基站設備的狀態(tài)：發(fā)射功率狀態(tài)外部電源狀態(tài)GPS鎖定狀態(tài)二級鏈路3、有線判選器有線鏈蹈判選器在有線鏈路同播基站中有線判選器從接收到的多路信號中選出一個最好的信號轉(zhuǎn)發(fā)到所 有的同播基站發(fā)射。有線判選器采用4線E/M接口與各同播基站相連接。判選器采用19標準插板結構，

14、擴容 方便，最大有32路線路接口。有線判選器提供無線鏈路接口，可以將無線鏈路基站接入判選器，組成有線/無線混合鏈 路同播系統(tǒng)。當同播基站超過32路時，可以將多個判選器級連，組成全省的同播網(wǎng)絡。區(qū)域月選器4、系統(tǒng)管理終端在同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，同頻中轉(zhuǎn)基站往往在一個大范圍內(nèi)架設，基站多，距離遠，系統(tǒng)的維 護工作量大，同時由于基站所有工作頻率相同，當某個基站發(fā)生故障時，有時仍然可以通 話，使用者往往不易發(fā)現(xiàn)故障原因；維護人員也很難判斷到 底哪個基站出現(xiàn)問題。我們設 立系統(tǒng)管理終端。系統(tǒng)管理終端是通過無線方式遠程檢測、控制同頻中轉(zhuǎn)系統(tǒng)內(nèi)所有的基站，保證系統(tǒng)的正 常運行，輔助用戶對系統(tǒng)的日 常維護。減少了的

15、日常維護工作量系統(tǒng)組成系統(tǒng)管理終端系統(tǒng)管理終端由電腦，通訊模塊，控制軟件、移動臺控制接口、無線通訊機組成。整個界 面顯示直觀，操作方便。電腦：通過通訊模塊檢測、控制各個基站的運行狀況及參數(shù)。無線通訊機：負責與各同頻中轉(zhuǎn)基站、鏈路基站進行信令通訊。通訊模塊：通過通訊模塊電腦控制下，實現(xiàn)系統(tǒng)控制信令的產(chǎn)生和解碼。移動臺控制接口 ：采用MOTOROLA MDC1200信令、KENWOOD FLEETSYNC調(diào)度信令實現(xiàn)對這 兩種機型電臺的管理控制。伍、設備配置靈活分散判選技術的采用，降低了對基站設備的要求。用戶可以根據(jù)自己的要求靈活配置設備。在我們目前運行的同播系統(tǒng)中，成功地采用TKR-850、TK

16、R750電臺。六、組網(wǎng)模式1、無線鏈路在無線鏈路同播系統(tǒng)中，首先要保證鏈路中心基站與各同播基站可靠連接，在工程實施 過程中一般鏈路基站架設在至 高點，同播基站采用定向天線與中心基站連接。為保證不 會增加鏈路引入的噪音，鏈路信號場強至少要達到2uv以上。2、有線鏈路中心判選在有線同播系統(tǒng)中，光纖鏈路經(jīng)過光端機，通過PCM模塊將E1轉(zhuǎn)換成E/M接口與同播基 站和判選器連接。對于沒有有線鏈路的基站可以采用無線鏈路將基站接入判選器。3、有線/無線鏈路互為備用同播基站同時連接有線鏈路和無線鏈路，當有線鏈路正常時同播系統(tǒng)采用有線鏈路連 接，當某個基站有線鏈路發(fā)生故障斷開時，該基站自動轉(zhuǎn)為無線鏈路與系統(tǒng)連接

17、。其他光肝鑄路q湫嗟器中肆懸站2做品：si朽圈擁坦基姑4基站1鳥站3基站仍然使用有線鏈路。有線鏈路恢復正常時，該基站又自動恢復為使用有線鏈路。4、多級鏈路模式在一級鏈路不能與所有的同頻基站可靠連接時，采用多級鏈路組網(wǎng)模式適合組建大范圍 省同播系統(tǒng)以及長距離同播系統(tǒng)。七、系統(tǒng)管理終端功能簡介系統(tǒng)設備參數(shù)控制功能功能功能描述基站設備檢測系統(tǒng)管理中心可以通過鏈路遠程檢測個基站本地信道機和鏈路信道 機的前向功率、反射功率、工作電壓、工作電流、GPS鎖定狀態(tài)。設備自動告警基站本地信道機和鏈路信道機設備出現(xiàn)前向功率、反射功率、工作 電壓、工作電流、GPS鎖定、鏈路連接故障時自動告警。轉(zhuǎn)換工作頻道遠程遙控本

18、地信道機轉(zhuǎn)換工作頻道。轉(zhuǎn)換鏈路工作頻 道遠程遙控鏈路信道機轉(zhuǎn)換工作頻道?；綢D碼顯示顯示主發(fā)基站的ID碼。場強顯示顯示主發(fā)基站的接收到的移動臺場強值。本地亞音控制遠程改變本地信道機的接收、發(fā)射亞音值。鏈路亞音控制遠程改變鏈路信道機的接收、發(fā)射亞音值。本地亞音激活遠程啟動、關閉亞音功能?；竟ぷ髂Ｊ娇?制遠程關閉、開啟基站功能。遠程關閉、開啟鏈路，基站獨立工作。延時參數(shù)遠程延時參數(shù)自動設置、手動調(diào)整。系統(tǒng)通話管理功能功能功能描述信令兼容系統(tǒng)兼容 KENWOOD FLEETSYNC 信令及 MOTOROLA MDC1200 信令信令的基本功能實時顯示通話用戶的ID碼及相應的用戶資料。 遙斃、恢復

19、指定的移動臺功能等等。錄音功能對系統(tǒng)通話實時錄音，同時記錄通話者的ID碼。錄音播放根據(jù)通話時間、通話者ID碼等方式查詢播放錄音。系統(tǒng)功能功能功能描述故障弱化功能當鏈路出現(xiàn)故障不能連接時，基站自動轉(zhuǎn)為本地中轉(zhuǎn)方式。有線鏈路/無線 鏈路互為備用當有線鏈路正常時同播系統(tǒng)采用有線鏈路連接，當某個基站有線鏈 路發(fā)生故障斷開時，該基站自動轉(zhuǎn)為無線鏈路與系統(tǒng)連接。其他基 站仍然使用有線鏈路。有線鏈路恢復正常時，該基站又自動恢復為 使用有線鏈路擴展功能系統(tǒng)具有移動臺GPS定位功能接口。（需要另配電子地圖）自動系統(tǒng)測試 功能模擬移動臺通話，對各基站的通話情況模擬測試。測試系統(tǒng)基本參數(shù)，測試系統(tǒng)個基站通話信噪比并自動分析，確認 基站通話能力正常?？垢蓴_能力對于弱干擾采用本地、鏈路信道采用亞音抗干擾對于強干擾采用本地、鏈路信道采用遙控改變頻道技術避免干擾遠程維護功能通過互聯(lián)網(wǎng)工作人員對各基站進行維護操作。八、調(diào)度信令介紹本系統(tǒng)可選擇配置FLEETSYNC信令、MDC1200信令軟件接口，實現(xiàn)對KENW