探讨数字同播系统的技术特点和应用

一、技术背景

对讲机作为专网应急通讯领域最常用的通讯方式，通常借助系统来扩大通讯距离。常用的系统有数字集群系统、多频IP互联系统、数字同频同播系统（简称数字同播系统）。

集群系统中所有对讲机动态地共享所有的信道，相邻基站之间采用不同的工作频率。集群系统适合频率资源充足、用户量大、业务分组多的单位使用，最典型的用户是市公安局。

多频IP互联系统是将多个常规基站使用IP链路联网，相邻基站使用不同的工作频率，是一种低成本的广域覆盖解决方案，但在跨站漫游时对讲机存在掉话、通话中断等问题，不太适合对通讯要求较高的应急部门使用。

数字同播系统是近几年出现的一种新型广域对讲无线系统。系统通过多基站联网，无论基站数量有多少只使用一对工作频率，具有节省频率资源、覆盖面积大、呼损低、对讲机可自动平滑漫游、支持多种链路等特点，适合于需要覆盖面积大、对通话质量要求高、频率资源紧张的单位使用。

下面我们进一步探讨数字同播系统的技术特点和应用。

二、系统介绍

1、数字同播系统简介

数字同播系统顾名思义，是各基站使用相同的工作频率。系统将多个基站联网，其中任意几个基站收到对讲机信号时，其他所有基站都会转发这个信号。系统对上行的多路信号进行判选，对下行信号进行同步控制，克服同频干扰，对讲机可自动漫游，使用户使用起来就好像一个覆盖范围巨大的单个中继台。

其核心技术就是克服同频干扰，保证重叠覆盖区的话音质量。如果同频干扰解决的不好，在数字对讲机中表现出的现象是话音中断、严重变调，甚至是完全解不出声音。因此，同频干扰问题解决的好坏决定了整个数字同播系统的品质。目前国内部分厂家已将同频干扰解决的非常好，同频干扰给通话带来的影响可忽略不计。

2、数字同播系统链路形式

系统中各基站联网需要链路设备，目前链路可使用包括E1、光纤、专网IP、窄带射频电台、无线网桥/微波等。

3、核心技术

➤上行信号判选：

在数字同播系统中，各个基站使用相同的接收频率，当一个位于多个基站重叠覆盖的区内的对讲机发起呼叫时，会有两个或两个以上的基站接收到这个信号，如果不加处理直接全部转发就会造成信号错乱叠加，其他对讲机将收到杂乱的声音。因此须对上行的信号进行判选，选出最佳的一路信号进行转发。

➤发射载频稳定：

在重叠覆盖区产生同频干扰的原因是多个发射机的载频之间一般存在300Hz到1KHz左右的偏差，当接收机接收到多个存在较大偏差的载频时就会产生较大的干扰噪声。因此要解决同频干扰首要任务就是保证多个发射机发射载频稳定度足够高。通用的做法是使用外部高稳频率参考源代替发射机内部频率参考源，外部频率参考源包括GPS时钟、铷钟、铯钟等。

三、系统组成

数字同播系统一般由同播控制中心、同播基站、链路组成，如下图所示。

四、系统功能

➤通话功能：

双时隙通话。对讲机支持单呼、组呼、全呼等通话功能。

➤数据功能：

支持数据传输的功能，即对讲机收发短信功能。

➤定位功能：

对讲机可利用本系统传输自身的地理位置信息。

五、系统优势

➤节省频率资源：

数字同播系统中无论有多少个基站都只使用一对工作频率，可以说数字同播系统是目前所有对讲系统中最节省频率资源的系统。

➤避免互调干扰：

互调干扰是两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生和有用信号频率相近的频率，从而对通信系统构成干扰的现象。在集群系统和多频互联系统中互调干扰很常见，这些系统在建设时需要对频率进行筛选以避免互调干扰，但在频率资源紧缺时会使这个问题变得很棘手。而在数字同播系统中，只使用一对工作频率，系统内不存在互调干扰的可能性。

➤对讲机平滑漫游：

在对讲机通讯系统中，对讲机从一个基站移动到相邻基站的过程称之为漫游。在集群系统中，对讲机通过检测相邻基站控制信道的信号强度来切换注册基站实现漫游，在多频互联系统中，一般通过基站间信标的信号强度来选择对讲机的注册基站。无论是集群系统还是多频互联系统漫游时都伴随着对讲机频率的切换，往往会造成切换的迟钝，从而造成漫游时的丢话或呼损情况发生。数字同播系统各基站都使用相同的工作频率，对讲机在漫游时根本不需要切换频率，实现平滑漫游，漫游过程不丢话、通话不中断。

➤更好的覆盖效果：

在集群系统和多频互联系统中，对讲机同一时刻只能注册在一个基站上，只能通过这一个基站转发信号，随着对讲机移动，如果这一基站接收不好，会导致整个系统的通话效果不好，甚至出现通讯盲区。在数字同播系统中，对讲机的上行信号任意一个基站都可接收，系统选择最好的信号转发，可保证每次通话的效果最佳。因此，在相同的基站射频信号覆盖下，数字同播系统比集群系统和多频互联系统具有更好的覆盖效果。

六、应用领域

县级公安、省公安厅应急网、交警、消防、城市执法、森林防火、人防、城市应急、大型厂矿等。

这些客户的共同特点是：需要覆盖的区域大、频率资源相对有限、通话组不多。可以说数字同播系统正是为上述用户量身定制的系统。

七、总结

随着无线通讯需求越来越多，频率资源会日趋紧张，相信数字同播作为一套先进的对讲系统会在未来专网应急通讯市场发挥越来越重要的作用。