主頁(http://www.by236.com):無線同頻同播技術在消防一級網中的應用 消防部隊的三級無線通信網是保障火場通信指揮的重要手段,它在提高處警能力,改進火場決策手段中起著重要的支柱作用,特別是隨著社會經濟的飛速發展和城市化進程的加快,消防跨地區大規模聯合作戰的幾率越來越高,在這種情況下作戰,由于參戰部隊多、建制組合復雜,消防三級組網應用是否成功,都將給災害事故處置帶來全局性的影響。在消防無線三級組網體系中,一級網相對二、三級網,由于覆蓋區域廣、信號干擾多等原因,架設和維護存在很多困難,可以說,一級網建設成功與否,將直接決定了火場無線三級組網的實現。 消防一級網,又叫城市消防管區覆蓋網,主要用于保障城市消防指揮中心與所屬消防大隊、中隊固定臺、車載臺之間的通信聯絡,各級消防指揮人員的少量手持電臺在必要時也可加入該網。通過一級網,119指揮中心能夠與災害事故現場指揮部、途中車輛以及各基層中隊值班室不間斷保持聯系,確保后方指揮人員隨時掌握災害事故現場情況,增援力量的實時動態,為快速、正確決策提供可靠的信息依據。特別當發生較大災情進行多中隊跨區聯合作戰時,一級網的應用具有重要意義。 一、無線同播網概況 無線同播網即利用同播技術,在一個區域內設置多個同頻中轉臺,并利用鏈路將相關中轉臺信號進行連接,從而在大區域范圍內實現良好通訊質量的無線對講網絡。其優勢主要體現在以下三個方面。 1、全方位覆蓋,消除通信死角。 對于山地和高層建筑林立的無線通訊,靠一個制高點設立一個中轉臺是不能實現良好可靠的無線通訊網,因為山地和高層建筑對高段無線電波有明顯的阻礙作用,是造成無線通訊不穩定性的主要原因。經常有這樣的情況:雖然遠離中轉臺的位置可得到良好的通訊效果,而離中轉臺很近的地方卻存在無線通訊死角。同播網不但可實現覆蓋范圍的擴大,而且是解決無線盲區的有效方法。因為多中轉臺同播可實現多方位的覆蓋,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信號可以射入,用戶仍可得到良好的通訊效果。 2、均勻覆蓋,減少干擾。 對于惡劣的無線電波干擾現狀,同播系統工作模式也具備特別的作用。對于單個中轉臺,雖然可能是地處較高的地點,但隨著距離的加大,場強將迅速減弱,當移動用戶附近有較強的無線電場時,特別是大功率無線尋呼發射機,弱信號可能被屏蔽從而造成通訊中斷。無線同播網是多點覆蓋,整個覆蓋區場強平均,所以同播網通訊效果穩定可靠。 3、安裝比較靈活方便。 建立同播網不必與無線發射設備爭用制高點安裝中轉臺,而只需選擇方便合適的地點安裝即可。中轉臺和大功率的尋呼發射機安裝在一起是不明智的,盡管此點位置可能很高。但因為無線對講系統是雙向的,一般情況是中轉臺發往移動臺信號良好,而移動臺發往中轉臺困難,尤其以手持機為例。中轉臺發射功率一般為20W~40W,而手持機只有1W~5W,顯然手持機發往中轉臺的信號遠弱于中轉臺發往手持機的信號。若中轉臺和尋呼發射機安裝在同一地點,手持機的上行信號將被進一步消弱。同播系統中轉臺只需要安裝于位置相對較高、遠離大功率發射設備方便安裝的地點即可。 二、同播無線通信網的技術可行性 建立同播系統必須按照嚴格的同播相關技術,否則可能事與愿違。如果簡單地安裝多個中轉臺以期達到同播網目的,那么各個中轉臺之間的重疊區將會產生同頻干擾。要實現同播系統交界區良好的通話質量必須滿足下列基本條件: ① 各區中轉臺發射調制音頻波形要求基本一致(包括幅度與形狀); ② 各區中轉臺發射音頻延時量要求基本一致; ③ 各區中轉臺發射頻率基本一致。 為滿足上述三個條件,實現同頻同播,必須解決好同頻同步發射技術、音頻相位同步技術、接收判選技術等關鍵技術。 1、同播基站發射頻率的同步。 傳統常規發射臺載頻頻率穩定度較差,一般為+/-2×10-6,對于350兆的頻率可以產生+/-720×10-6的載頻頻率誤差,當兩個載波同時進入移動臺接收機時,由于接收機的混頻作用可產生最大1440Hz的差拍干擾信號,將會嚴重影響通話效果?梢酝ㄟ^GPS接收機,利用衛星GPS提供的高精度基準時鐘鎖定同播基站發射機發射頻率,保證各個同播基站發射頻率穩定度控制在+/-0.01×10-6內,使同頻載波產生的差拍頻率落在接受機音頻通帶之外。 2、音頻相位的同步。 由于鏈路中轉臺的輸出話音信號通過不同的同播基站的發射機傳送到手持電臺,由于不同路徑延時的影響,因此在重疊區內的移動臺收到的音頻信號存在相位差?刹捎眯l星GPS提供的高精度標準時間作為基準,調整各個發射機的發射音頻信號的延時,保證重疊區的音頻信號同相。 3、接受信號的判選。
基站一般發射功率較大(20W~40W),架設位置也較高,而移動臺(特別是手持機)發射功率較小,所以往往在離基站較遠或在死角位置下,移動臺能夠收到中轉臺的強信號,但基站收到移動臺的確實是弱信號,甚至收不到信號,使得與對方移動臺的通訊中斷。需要在覆蓋區內設置多個接收點,并保證在覆蓋區域內移動臺發射的信號能夠達到基站接收機。由于可能有多個基站接收機同時收到移動臺信號,而且各個接收機接收的信號質量各不相同。因此,同播基站必須將接收到的信號的場強數據通過鏈路機送到鏈路中心站進行判選,根據各路信號的質量,選出一個較好的信號輸出,再送到各同播基站的發射機發射,從而保證另一方移動臺收到的話音是清晰的。
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