[信息与通信]海能达数字无线通信系统方案.doc

PDT数字中转通信系统设计方案海能达通信股份有限公司1 1 需求描述全新的Hytera PDT常规数字无线通讯系统可以彻底改变用户的通讯现状Hytera PDT常规数字无线通讯系统具有频谱效率高、语音清晰、电池使用时间长、通信保密性强、抗干扰能力强、通讯距离远以及系统构建成本较低等特点在相同频率资源下，利用TDMA技术实现了两倍的呼叫容量；可以向下兼容现有模拟通讯设备，方便用户从模拟向数字过渡，并具备单呼、组呼、全呼、紧急呼叫、遥毙/复活等多种功能，同时系统还支持短信、GPS等数据传输增值功能设备提供IP网络接口，可以通过因特网扩大覆盖范围，实现大范围的语音覆盖2 方案介绍2.1 设计原则依据要求，海能达公司设计针对性的数字对讲系统解决方案，该方案遵循以下设计原则：1、先进性原则：系统整体上从资源配置（包括硬件设备，技术手段）到功能用途等均要有一定的领先水准2、可靠性原则：系统的各项资源包括硬件设备等的可靠性要有一定的高标准，工作稳定，易于维护；在出现硬件故障时，要有可靠的备用手段3、技术成熟性原则：系统应尽量采用先进成熟的技术，使之建成后就能投入实际使用，达到设计的使用效果。

4、可扩展原则：系统总体架构合理，设计容量适度，并且要有可扩展性，在保护原来投资的前提下可增加资源扩容，包括通信覆盖及距离的增加2.2 建设目标l 系统规划要求1 网络要求有效覆盖范围医院大楼2 覆盖率：基本实现全楼无盲区3 工作模式：能够在12.5KHz的信道上同时中继2路话路或数据l 终端技术要求1 终端设备能够兼容模拟信号，能够在数字和模拟两种模式下的扫描切换2 终端设备要求防水、抗摔、一次充电能工作模拟在10小时以上，数字在14小时以上l 系统结构要求1 每个通信基站包含：中继台、天馈、电源、备用电源、避雷、机箱、安装配件等设备2 通信基站采用模块化结构，并符合我国国家信息产业部颁布的相关技术标准2.3 建设方案（参考）（1） 系统共使用400－470MHz频谱内的4对12.5KHz带宽的频点，收发频率间隔10MHz，频点的选择应满足避免产生三阶互调的要求2） 系统规划终端用户100人，可根据具体需求设置多个通话组，各个通话组按照各部门相应人员进行编制，并对不同人员进行权限配置n 组内成员可以发起个呼、组呼、全呼；n 可以通过手动切换信道的方式，跟其他组的成员进行通话；n 可以通过设置扫描方式，同时守候在多个通话组信道；i. 系统覆盖示意图基站建设前，将进行覆盖效果电测，保证达到要求的覆盖范围。

ii. 频率划分及使用根据通信系统建设要求，确定如下频率划分及使用原则：频段：400-470MHz2.4 系统功能介绍iii. 呼叫控制功能• 个呼终端通过一键进入联系人列表，发起个人对个人呼叫对于呼叫成功的立即自动接通话路，对于呼叫失败的提示被叫用户关机或忙，移动终端在通话过程中可以动态地显示主叫方号码• 组呼系统支持组呼功能，以满足对不同业务单位的工作组划分终端通过一键进入联系人列表，可以发起组呼，被叫收到组呼后，判断本机写入该组呼ID，则加入该组呼支持“滞后进入”功能 • 全呼系统可以通过调度台或高级别的对讲机从信令信道下发统一的全呼码实现对系统用户的全呼功能，保证在重大活动中做到“一呼百应”• 短消息呼叫移动台之间、移动台与基站之间可以传送数据以及中英文信息终端支持中文短信输入• 未接来电提示当移动台收到其它移动台呼叫后（仅个呼），被呼叫用户没有在场或由于其它原因未应答通话，呼叫失败在这种情况下，被呼叫的终端记录了主叫用户身份码及呼叫时间，以便及时回呼最多可记录十条这样的信息当有未应答呼叫信息未读出时，移动台显示屏上有提示• 已拨呼叫提示可分别存储最多10条已拨呼叫记录（仅个呼记录）。

当呼叫记录已满时，若有新的呼叫记录，则最旧的记录将自动被替换掉• 已接呼叫提示可分别存储最多10条已接呼叫记录（仅个呼记录）当呼叫记录已满时，若有新的呼叫记录，则最旧的记录将自动被替换掉• 联系人列表；终端可以存储200个联系人列表，支持中英文手动输入和电脑编程模式• 一键进入联系人列表通过快捷键设置，可以一键进入联系人列表，可以查看联系人详细信息，压PTT将可以快速发起联系人呼叫• 手动安全报警管理终端具有“紧急报警”快捷键，在遇到危险的情况下，可以手动按下“紧急报警”键，向调度台发出紧急报警信息iv. 双时隙虚拟集群功能在直通模式和中转台模式，设备均支持双时隙虚拟集群功能，设备不需要指定工作时隙，可实现双时隙动态分配，有效提高系统容量，降低系统呼损率您可以按照下列方式使用本系统：将所有设备工作在“虚拟集群模式”，则所有终端数字信道发起呼叫时，根据时隙闲忙状态自动选择工作在时隙1或者时隙2进行对讲机编程时，不需要指定对讲机的工作时隙，两个时隙下工作的所有对讲机可以互通双时隙虚拟集群功能为标配，不需要收取额外费用v. 数字、模拟设备共用（1） 针对从模拟系统逐步向数字系统进行过渡的客户，海能达PDT常规中转台RD980可同时支持模拟和数字运行模式。

用户可以根据需要选择数字或者模拟工作模式2） PDT常规对讲机工作在数字模式下， 可支持12.5信道带宽的传统调频（FM）技术，PDT常规数字对讲机之间可以进行互通PDT常规对讲机工作在模拟模式下，PDT常规对讲机可以跟模拟对讲机、模拟中继台进行通信vi. 设备管理软件l 基站设备管理软件；基站设备管理软件可以实现的功能有：A、中继器状态诊断2. 有效/失效3. 模拟/数字4. 联网/本地转发5. 发射功率（高/低）6. 可用信道7. 信号场强8. IP地址和UDP端口B、中继器报警9. 接收机故障报警10. 发射机故障报警11. 温度过热报警12. 电源故障报警13. 主风扇故障报警C、中继器控制14. 中继器打开/关闭15. 切换信道16. 切换发射功率（高/低）17. 重启中继器i. 基站IP互联海能达PDT常规中转台支持IP互联功能，在网络传输层进行话音和数据的交换，通过端到端的加密技术，保证了通信的安全性1）现阶段基站IP连接说明现阶段，实现基站IP互联，需要的设备包括：RD980数字中转台1台（工作数字信道），RD980中转台后面板提供RJ45接口，可以直接接入到网络，在网络层实现跟其他基站设备的互联互通。

单信道基站IP连接示意图如下：2）基站IP互联后，数字信道通话的实现方式将各基站中转台数字信道的时隙1设置为本地工作，不进行IP互联，市城管局、各区城管局终端在时隙1发起的呼叫，基站中转台将在本地进行无线中转，不进行IP互联，市局、各区局在本区域基站发起的呼叫，不影响其他基站的通话 2、市局、各区局全市联网通话方式： 将各基站中转台数字信道的时隙2设置为IP互联工作方式，市局、各区局终端在时隙2发起的呼叫，基站中转台将通过IP互联方式，在全市所有基站进行转发，所有终端都能够收到时隙2的呼叫全市联网信道最多只能发起一组通话ii. 支持漫游功能全市各基站实现IP互联后，基站中转台和终端都支持漫游功能设置为漫游的对讲机在通常情况下锁定在本基站，一旦接收到的本基站中转台的信道弱于设定值时，终端会自动搜索信号更强的基站信号，并且自动进行信号判断，自动切换并且锁定漫游过程中的信道切换过程，不会影响到终端的通话，不会影响用户的使用2.5 基站设备RD980中转台、电源、双工器、天线、馈线、避雷器等1） 基站主设备（基于有线IP接口）（2） 基站主设备（基于无线IP接口）2.6 系统优势1) 覆盖范围更广的清晰语音通信Ÿ 在更大通信范围内保证清晰的话音质量，即使在覆盖范围的边缘地带，也依然清晰Ÿ 扩大感知距离Ÿ 静态噪声抑制2) 更高的频谱利用率，双倍通话容量（2个时隙）3) 相对现有的FDMA通讯解决方案而言，双时隙TDMA系统可以有效降低设备使用成本。

频点、基站和天馈系统）4) 纯数字技术，保障通讯安全Ÿ 在模拟信道上扫频监听，会听到无法分辨的语音信号Ÿ 在数字信道上监听，由于信令或ID号不匹配，只显示载波接收但无语音输出ID号可多达16776415 个)5) 更长的电池使用时间Ÿ 模拟对讲机电池耗电80%消耗在发射阶段，由于PDT常规采用双时隙TDMA技术，在同样条件下， 节约40%的电池工作时间 6) 通信和数据应用的低效性改善Ÿ 系统支持4.8Kbit/s的数据传输速率，可极大提高数据业务能力，支持短消息及GPS应用7) 兼容模拟系统Ÿ 对讲机可通过对数字信道和模拟信道扫描的方式实现数/模兼容的功能2.7 工作原理一个完整的海能达 PDT常规数字无线通信设备由模数转换、语音编码和前向纠错（FEC）、成帧以及TDMA传输4个模块组成Ø 模数转换与机将手写消息转换成数据流的过程相类似，模数转换技术将用户的语音信号（麦克风传入信号）转换成数字码流这个数字码流包含了大量的比特，难以通过射频信道传输，因此必须进行某种形式的压缩Ø 成帧成帧可将数字语音（或数据）信号生成数字数据包：语音或数据信号变成 有效负载（就像信封里的信函），而报头则描述呼机类型、源端和目的端地址等信息（就像信封上的收件信息）。

这样，对讲机就可以支持集成式语音和数据应用 Ø TDMA传输传输编码执行编码过程（就像在信封上添加机器可读的分类信号）并最后“寄出信件”TDMA（时分多址） 将一个信道分为2个时隙：特定对讲机的发射机仅支持短突发，从而延长了电池工作时间此外，通过仅在其交替时隙上发送信号，两个呼叫可以同时共享同一个信道，从而使频谱效率提高一倍Ø 频谱效率下面将模拟系统和海能达 PDT常规数字系统在频谱上做一个比较12.5kHz模拟系统 一个12.5kHz信道可支持1路语音信号 1台中继台支持一个信道12.5kHz TDMA系统将现有信道分为2个时隙通过中继台将信道容量增至两倍性能相当于12.5kHz FDMA系统1台中继台完成2台的工作量不再需要合成设备使对讲机的电池工作时间延长了40％Ø 2时隙TDMA对讲机优先支持语音业务（例如，如果当对讲机正要发送GPS更新信息时，用户碰巧按下了PTT按钮，那么，数据信号将处于等待状态）对讲机不能同时发送和接收信号对讲机每次只能在一个时隙上发送信号（例如：对讲机不能在时隙1上发送语音信号的同时，在时隙2上发送数据信号）呼叫不是动态分配给时隙，而是在通过客户端软件（CPS），静态分配给某个频率和时隙。

Ø 覆盖范围 上图演示了相比于相当的模拟站点，具备相当语音质量的PDT常规站点的覆盖范围当所有其他因素（如，发射功率、天线高度、地形等等）都相同时， PDT常规系统提供的公共安全应用的最低可接受语音质量的覆盖范围，比模拟系统大得多通常，按相同功率的模拟系统进行规划，PDT常规系统可以提供更加杰出的性能3 设备介绍3.1 RD980数字中转台RD980 是严格按照 PDT 标准精心打造的高端专业数字中转台它秉承以用户为中心的设计理念，应对用户在实际工作中的挑战RD980 强大的数字功能、卓。