窗口對講機 數(shù)字對講機——對講機技術(shù)發(fā)展的必然方向yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
目前,我國公眾無線移動通信網(wǎng)經(jīng)歷了第一代模擬移動通信、第二代數(shù)字移動通信,正在跨進第三代多媒體移動通信時代的大門,而無線移動通信的 對講機卻一直停留在模擬通信階段,不僅功能單一,而且頻率利用率不高,早已不能滿足各行各業(yè)對通信的要求。因此,研發(fā)生產(chǎn)新一代支持話音、數(shù)據(jù)和圖像傳輸 功能的數(shù)字對講機系列產(chǎn)品迫在眉睫。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
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一、數(shù)字對講機標準化的現(xiàn)狀yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
在數(shù)字對講機的標準化方面,歐洲電 信標準化協(xié)會(ETSI)已經(jīng)制定了適合不同應(yīng)用場合的三種數(shù)字對講機標準,分別為數(shù)字專用移動無線電(dPMR)標準、數(shù)字移動無線(DMR)標準和數(shù) 字短程無線設(shè)備系統(tǒng)(DSRR)標準。美國也已經(jīng)制定了和數(shù)字對講機有關(guān)的APCO25標準,我國于2007年9月正式發(fā)布信無函[2007]81號文件 “關(guān)于發(fā)布《數(shù)字對講機系統(tǒng)設(shè)備無線射頻技術(shù)指標要求》(試行)的通知”,標志著我國數(shù)字對講機的制定工作即將拉開序幕,下面我們對dPMR、DMR和 DSRR標準做一個簡單的介紹,并對三種標準進行分析和比較。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
(一)dPMR標準yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
dPMR標準包括小功率和大功率兩個標準,小功率標準的 標準號為TS102490,于2005年12月由ETSI推出,是數(shù)字公眾對講機標準。它的發(fā)射功率不大于0.5W、不需要申請指配頻率、不需要辦理電臺 執(zhí)照、不需要繳納頻率占用費、可以供普通老百姓任意選購。標準規(guī)定了空中接口物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及業(yè)務(wù)和設(shè)備,主要特點如下:yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
● 只支持點對點通信方式y(tǒng)Ac上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
● 只有手持臺yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
● 免執(zhí)照yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
●工作頻率 446.100MHz~446.200MHzyAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
● 最大有效輻射功率為500mWyAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
● 采用FDMA技術(shù)yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
● RF帶寬6.25kHzyAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
dPMR 大功率標準的標準號為TS102658,于2008年12月份推出,是數(shù)字專業(yè)對講機標準,適用于工作頻率小于1000MHz、信道間隔為 6.25kHz、采用FDMA技術(shù)、需要申請個人執(zhí)照的dPMR設(shè)備。標準定義了三種工作模式,模式1為點到點(直通)模式,沒有基站和其它基礎(chǔ)設(shè)施的支 持;模式2為轉(zhuǎn)發(fā)模式,有一個或多個基站用于轉(zhuǎn)發(fā)或作為系統(tǒng)網(wǎng)關(guān);模式3為可控基站接入模式,有一個或多個基站設(shè)備。標準規(guī)定了三種模式下的空中接口物理 層基帶信號處理的指標、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議結(jié)構(gòu)及呼叫流程。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
二、 數(shù)字對講機工作原理yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
傳統(tǒng)的模擬對講機是利用模擬信號來傳遞消息的,它存在著頻率利用率低、相互干擾嚴重、業(yè)務(wù)功能單一、通信不太穩(wěn)定和管理控制較困難等缺點。而數(shù)字對講機是將模擬信號數(shù)字化,以數(shù)字編碼和數(shù)字調(diào)制的方式,并采用數(shù)字信號處理方法進行優(yōu)化的通信方式。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
在 數(shù)字對講機中,模擬語音信號首先經(jīng)過A/D變換和語音編碼變換成數(shù)字信號。由于數(shù)字對講機的帶寬比較窄,一般為12.5kHz或者6.25kHz,因此數(shù) 字對講機中的語音編碼一般采用參量編碼方法,即不是把語音信號的波形進行編碼,而是提取產(chǎn)生語音信號的特征參數(shù)并對特征參數(shù)進行編碼傳輸,傳輸速率一般在 1.2~4.8kb/s,可以滿足數(shù)字對講機的帶寬要求。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
信道編譯碼的主要目的是提高數(shù)字傳輸系統(tǒng)的可靠性,通過在語音編碼輸出的序列中按某種規(guī)則加入一些多余碼元作為差錯控制用的監(jiān)督碼,收端根據(jù)這種規(guī)則可以發(fā)現(xiàn)錯誤或自動糾正錯誤來實現(xiàn)。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
模 擬對講機一般采用倒頻等方法進行信息加密,加密簡單、易于破解。數(shù)字對講機則采用數(shù)字加密的方式對用戶的信息進行保護,在一些特殊行業(yè)如民航、鐵路等對信 息安全要求比較高的行業(yè),更具有競爭性。加密的方法很多,如可以把數(shù)字信號和一個周期很長的m序列進行模2加,完成加密,接收端用同樣的m序列和接收到的 加密信號再一次進行模2加,即完成了解密。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
與模擬對講機相比,數(shù)字對講機具有抗干擾能力強、通話質(zhì)量好、頻率利用率高、保密性能好、支持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、便于進行無差錯中繼、便于合用一套數(shù)字中繼系統(tǒng)等特點,符合通信發(fā)展的規(guī)律,無疑數(shù)字對講機是對講機技術(shù)發(fā)展的方向,必然會逐步取代模擬對講機。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
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(二)DMR標準yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
DMR系統(tǒng)標準是ETSI于2005年4月推出,標準號為 TS102361。標準分為4個部分,第一部分為空中接口物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,第二部分為空中接口呼叫控制層協(xié)議,第三部分為短數(shù)據(jù)和分組數(shù)據(jù)協(xié)議, 第四部分為集群業(yè)務(wù)和設(shè)備協(xié)議,標準的每一部分都已修訂多次。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
DMR標準把設(shè)備分為三類,I類設(shè)備工作于視距通信模式、免執(zhí)照,屬于數(shù)字公眾對講 機;II類設(shè)備工作在直通模式或轉(zhuǎn)發(fā)模式、有個人執(zhí)照,屬于數(shù)字專業(yè)對講機;III類設(shè)備采用中心控制器進行通信控制,是有個人執(zhí)照的DMR集群系統(tǒng)設(shè) 備。DMR標準的第一和第三部分適用于所有三類設(shè)備,第二部分只適用于I類和II類設(shè)備,第四部分只適用于III類設(shè)備。DMR的主要參數(shù)如表1所示。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
表1 DMR主要參數(shù)yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
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DMR所支持的業(yè)務(wù)包括語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如表2所示。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
其中無地址語音呼叫是一種特殊的組呼語音業(yè)務(wù),它使用一組預定義的目標地址作為組呼地址碼,從而方便了動態(tài)重組。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
表2 DMR的業(yè)務(wù)yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
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開放語音信道業(yè)務(wù)(OVCM)允許目標地址用戶之外的其它用戶監(jiān)聽和參與到呼叫之中,OVCM由呼叫發(fā)起方?jīng)Q定,且只能在組呼和單呼中應(yīng)用,在無地址語音呼叫、全呼、全雙工語音呼叫、外網(wǎng)呼叫和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中,不能使用OVCM業(yè)務(wù)。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
(三)DSRR標準yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
DSRR是ETSI 于1993年制定的,標準號為ETS 300168,。DSRR是適用于專用陸地移動通信業(yè)務(wù)的低功率無線電臺,采用數(shù)字傳輸技術(shù)和自動多波道共用技術(shù),提供短距離無線語音和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),DSRR的指標如表3所示。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
表3 DSRR的指標yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
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(四)對制定我國數(shù)字對講機標準的思考yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
從 dPMR、DMR和DSRR三種標準的介紹我們可以看出,三種標準間有所交叉:dPMR的小功率標準和DMR的I類設(shè)備功能相同,都屬于公眾數(shù)字對講 機;dPMR的大功率標準和DMR的II類設(shè)備都屬于專業(yè)數(shù)字對講機;DMR的III類設(shè)備與DSRR的功能又有所重疊,都具有集群功能。筆者認為,在制 定我國三種數(shù)字對講機標準(數(shù)字公眾對講機標準、數(shù)字專業(yè)對講機標準和數(shù)字無中心自集群系統(tǒng)標準)時,三種標準要各司其職,功能劃分明確,以避免出現(xiàn)多重 標準、制式不統(tǒng)一的局面。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
DSRR、DMR和DPMR三種標準所采用的語音編碼和調(diào)制方式如表4所示。從表中可以看出,DSRR標準由于制定時間 較早(1993年),其編碼和調(diào)制方式都沿用了GSM規(guī)范的內(nèi)容,每路話音占用帶寬為25kHz,頻譜利用率不高,因此該標準已鮮有使用;而DMR和 dPMR要求的編碼速率極大的降低,折合下來每路話音占用的帶寬降低到6.25kHz,頻譜利用率得到顯著的提高。但是,在dPMR和DMR標準中都沒有 對語音編碼方案做出具體規(guī)定,這樣,不同廠家的產(chǎn)品之間的互聯(lián)互通可能存在問題。因此,建議我國的三種數(shù)字對講機標準采用相同的語音壓縮編碼方式、相同的 的編碼速率、相同的4FSK調(diào)制方式,這樣不僅可以提高頻譜利用率,還可以在三種產(chǎn)品中使用相同的套片,有利于集中技術(shù)力量進行研發(fā)生產(chǎn)、降低成本,擴大 產(chǎn)業(yè)規(guī)模。yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
表4 三種標準的語音編碼和調(diào)制方式y(tǒng)Ac上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
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三、數(shù)字對講機的應(yīng)用yAc上海對講機之家--上海今越通訊工程有限公司
目前,我國專業(yè)移動通信的技術(shù)體制分為4個層次:數(shù)字集群、無中心自集群、專業(yè)對講機和公眾對講機。數(shù)字對講機涵蓋了無中心自集群、專業(yè)對講機和公眾對講機三個層次。數(shù)字對講機所需的投資少,適用于用戶數(shù)量較少,覆蓋要求不高,要求具有基本的調(diào)度功能和數(shù)據(jù)傳輸功能但又要求具有清晰的話音音質(zhì)的部門使用,相信數(shù)字對講機在不遠的將來具有更加廣闊的應(yīng)用前景。