IP互联线对讲技术方案Word格式文档下载.docx
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第一章系统介绍
第一节系统综述
随着国民经济和当代科技的飞速发展,城市建筑智能化程度越来越高,人们对建筑设施
内部的无线通信的信号质量、通话安全、系统容量等问题提出了更高的要求。
作为建筑智能化系统中不可或缺的一环,经过几代技术改进与创新,已应发展为采用数字中
继技术、小功率天线、多点分布、全域信号覆盖的全新数字通信系统,它以稳定的通讯安全
保障和强大的综合调度功能大大方便了有关部门的日常工作,并在紧急和意外事件出现时,
起到人员统一调度指挥、资源集中调配的关键作用。
在各行业众多领域被广泛地使用,成为
人们不可或缺的生产生活工具。
全新的数字无线对讲通信系统,有区别于以往技术的无线对讲系统,从根本上解决了:
因建筑物本身产生的信号盲区和阴影区的问题;
因室内天线功率过大造成电磁环境不达标的
结症;
因信号外泄而不能具备有区别于公网的专网真实特性;
充分利用频率资源,增加系统
容量,建立多信道通信;
实现快速沟通,提高系统调度与管理效率。
无线对讲通信的完善,对于业主提高大楼(建筑)形象,为用户提供更好更完美的服务
具有很大意义。
第二节系统特点
全新的数字无线对讲通信系统,有区别于以往技术的模拟无线对讲系统,MOTOTRBO
专业数字双向无线通信系统是一个数字通信平台,它有机地结合了双向无线通信和数字技术
的优点:
Ø
时分多址技术(TDMA)
3
将信号按时隙分段传送,同一频率同时传送二个信道,数字系统较模拟系统,单台中
继设备容量增至一倍,大大提高频率的利用率,降低频率审批费用。
支持语音和数据
单台数字中继同时支持两条语音或数据信道,用户可以自由决定给定的时隙用于语
音呼叫还是数据应用,从而扩展了系统多功能应用需求,如移动数据传输、短消息传送、
定位跟踪等。
保密性增强
以数字分组代替传统的频点分组,防止利用扫描设备进行窃听,安全等级提高,固
有的保密性增强。
实现IP互联
支持最多15台中继的IP互联,实现对讲通信的跨域的大区域的覆盖和跨地区的
基站的互联与通信。
支持第三方软件开发及系统集成
具有网络IP接口和USB接口,支持第三方软件与系统集成,从而延伸了系统其它
扩展功能的开发与应用。
支持远程管理与监控
支持远程诊断和相关控制软件,实现系统的远程监控。
4
支持双机热备份
当主机出现故障时能自动切换到备用机工作。
数/模兼容
兼容模拟运行模式,可轻松地进行系统升级与平滑过渡。
省电、待机时间长
双时隙TDMA技术使双方通信建立的时间大为缩短,加之智能锂电池的配置,使
得对讲机省电非凡,通话/待机大大延长,锂电池的使用使体量减轻,电池寿命增长。
出色的环境噪音抑制功能
采用数字语音技术,强化语音纠错功能,大大提高了防串扰及对环境噪声的抑制能
力,使背景噪声被极大削弱,在非常嘈杂的环境下讲话对方也能收到清晰的语音。
增加了附加功能
增强呼叫信令的附加功能,包括:
呼叫提示、紧急报警、远程监听、呼叫人ID、
对讲机检查、私密呼叫、群呼、遥毙等。
无盲区覆盖
系统采用小功率微波天线多点分布的天馈系统的布线方式,实现建筑设施内部的信
号无盲区覆盖,既保证了室内信号强度满足符合国家相关电磁环境标准,同时降低了工
程造价。
第二章方案设计
第一节设计目标
系统容量要求:
南区和北区各设计一套无线对讲系统每个系统都能满足用户
4个工作部门同时使用,南区系统中继台与北区系统中继台通过IP互联,紧
5
急情况时可以进行全网呼叫;
通话质量要求:
无线覆盖区内可接通率要求在无线覆盖的95%位置、99%的
时间中继台可接入无线对讲网络;
室内覆盖区误码率(RxQual)等级为3以
下的地方占95%以上,室外90%以上;
信号强度要求:
室内覆盖信号强度要求95%的区域信号强度≥-85dBm;
掉话率要求:
话音信道(TCH)的呼损低于2%;
控制信道(SDCCH)的呼损低于0.1%;
室内分布系统的信号在室外泄漏的要求:
辐射到建筑外50米处的信号强度≤-105dBm;
根据国家电磁波卫生标准,室内天线的发射功率为<
15dBm/每载波之间;
系统覆盖范围:
本项目室内区域及周边50米;
第二节频率选用
根据无线电管理局的相关规定及目前无线频率的使用条件,我们可以选用
400MHz(UHF403-423.5MHz)频段作为本项目的无线通信频率。
本方案暂选用403-423.5MHz频段进行设计,由具体选用什么频率需由用户向无线电
管理局申请,待无线电管理局批准后才能决定。
第三节设计依据
1、国家标准
国家无委核发《无线电发射设备型号核准证》
工信部无【2009】666号《工业和信息化部关于150MHz~400MHz频段专
6
用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》
中华人民共和国国家标准GB9175-88《环境电磁波卫生标准》
《中华人民共和国无线电管理条例》
GB/T15844.1《移动通信调频无线电话通用技术条件》
GB6280《25~1000MHz陆地移动通信网的容量系列及频道配置》
GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
2、地方法规
当地无线电管理局颁发《超短波无线电台(站)和移动通信网的技术设计内容》
当地《150MHz、400MHz专用对讲机频率中长期频率分配、指配与使用规
划》
当地无线电管理委员会《超短波无线电固定台(站)和移动通信网的技术设计
内容》
地方工程建设规范的《移动通信室内信号覆盖系统设计与验收规范》
3、项目文件
上海虹桥丽宝广场项目“招标文件”
上海虹桥丽宝广场项目“项目建筑平面图”
4、计算依据
无线信号传播损耗分析:
根据400M无线微波信号在空气中的传播特性,以及建筑物内无线通讯的环境条件,
考虑到发射天线安装于天花板内,其覆盖范围较小,从天线到移动终端之间的直射信号较强,
故移动终端至天线之间的传播损耗,采用自由空间传播模型的计算公式:
Lbs=-27.55+20log(fMHz)+20log(dm)
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F:
工作频率,单位MHz
d:
天线至移动台的距离,单位m
Lbs:
自由空间传播损耗,单位为dB
在实际环境中,我们还考虑以下修正因子参数:
建筑物建材和结构产生的平均信号损耗;
传播路径损耗考虑瑞利衰落;
考虑人体影响产生的损失;
设计余量。
下行链路分析
下行95%的覆盖区域内、语音质量3级以上(即接受功率-85dBm左右)的情况下计
算边缘场强,采用自由空间传播模型,覆盖范围为25m,故损耗值:
Lbs=-27.55+20log(fMHz)+20log(dm)=-27.55+20log400+20log25=52.45dB
建筑物为混凝土结构,取损耗值15dB;
考虑到非视距小幅度衰落的最坏情况下,其信
号强度最大衰减值将达到20dB;
人体损失和设计余量损耗共计取值5dB。
故损耗值:
52.45+15+20+5=92.45dB。
上行链路场强分析
判断移动终端发射功率为1W时到达接收机的场强能否满足接收机的灵敏要求。
根据
互易定理,即对于任一移动终端位置,上行路损等于下行路损的原则。
中继台技术参数中灵
敏度为-117dBm。
发射功率1w时,即30dBm。
上行链路最低场强=30-92.45+2-2.1-14-0.35-8-0.35-2.3-3=-90.55
-90.55dBm>
-117dBm,所以能够满足发射机灵敏度要求,实现通话功能。
8
边界场强控制
建筑物外红线内接收机输入端场强值400MHz的要求:
≤-105dBm。
本方案设计时充分考虑了场强控制问题,下行链路最低场强为-77.55dBm,50米建筑
红线距离,损耗值为10lg50=34dB,故边界场强为-77.55-34=-111.55dBm≤-105dBm,
符合相关要求。
室内传播时阻挡物平均信号损耗表:
材料类型
损耗(dB)
混凝土墙
10~15
金属楼梯
25
钢筋水泥墙
20
混凝土楼板
15~20
天花板管道
1~8
普通木门
3~5
铁皮防火门
10
拐角
2~3
第四节系统设计
应本项目的用户要求,该项目在南区及北区各设置一套无线对讲系统,南区及北区各设
置2套中继设备,共计4个频道,1套天馈覆盖系统,无线信号覆盖到各部门相关工作区
域及公共区域,做到各部门内独立对讲时彼此信号互不串扰:
1.
2.
3.
南区及北区系统各采用2台二时隙(频率间隔为12.5KHz)的数字中继台每个系统
能供应4个不同用户组的应用。
两个系统通过IP互联,实现互联互通。
南区系统主设备放置于2#楼地下一层弱电机房(暂定),北区系统主设备放置于地上
一层消防控制室。
天馈分布系统采用:
小功率室内吊顶天花内暗藏式吸盘天线、无源定向耦合器件、
无源功率分配器件,通过天馈干缆到达各楼层再由分支线缆均匀地分送至各个天
线。
4.
系统采用窄频带宽的无源设备,以后再增加信道资源时,可以实现系统的平滑扩容,
对现有覆盖系统不会造成任何影响。
9
5.
系统信道分配:
南区系统
工作组
频道组别
覆盖面
全域
进入专网系统
频率性质
异频
对讲机容量
Group1
1
是
由用户选定
Group2
Group3
Group4
北区系统
第五节系统构成
本项目的无线对讲覆盖系统有以下主要设备组成:
数字中继台
合路器
分路器
双工器
干线放大器
天馈分布系统(包含分配器、天线、电缆等)
手持对讲机
基站设备
中继台CH1
发射合路器
接收分路器
中继台CH15
信号双工器
天馈系统
耦合器
功分器
天线
系统构成示意图
第六节功能介绍
1、基本功能
组呼
通过数字组呼,通话组可以共享一个信道,而不会干扰其它对讲机用户;
发射端和
接收端的对讲机都必须在同一个逻辑信道(频率和时隙)上;
不同通话组的两个对
讲机即使在同一个逻辑信道(频率和时隙)上,也不能互相通话。
私密呼叫
通过私密呼叫,对讲机用户可以直接与另一位对讲机用户进行通信,而不论其是否
属于同一个通话组列表;
通常,需要互相通信的对讲机用户可组成一个通话组,被
配置为该通话组的成员;
通过私密呼叫,可以在发射端和接收端的对讲机之间,进
行一对一通信;
员工可以通过私密呼叫,秘密地向特定管理者提示某个安全意外事
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件,而不是发起组呼,使全组成员都知道。
全部呼叫
通过全部呼叫,某个特权对讲机可以与同一个逻辑信道上的其它对讲机用户进行单
向通话;
发射端对讲机利用一个特殊的全部呼叫通话组,使得在同一个逻辑信道上
的所有其它对讲机用户(不论其属于哪个通话组)都能接收到该通信;
这个功能特
别适用于主管与在同一个逻辑信道(频率和时隙)上的所有对讲机,而不是单独的
通话组或用户,进行通信。
嵌入式数字信令
在成帧过程中,经语音编码的语音信号将被格式化,以便发射;
在这个过程中,要
对语音信号及任何嵌入的信令信息进行编排;
通过如呼机类型(私密呼叫、组呼或
全部呼叫)以及标识信息或控制信息等,向接收方告知某个语音呼叫系统事件和状
态;
“滞后进入”功能允许用户加入一个已经在执行的语音传输,数字信令信息将
在呼叫过程中定期重复,因此MOTOTRBO系统支持这个功能。
数字信令功能
数字信令功能可以通过网络发送特殊的报文包。
数字信令功能包括,遥毙对讲机、
远程监控、检查对讲机、呼叫提示和数字紧急呼叫等;
发起方对讲机将收到一条确
认消息。
使用任何数字信令功能,发起方对讲机都会收到一条确认消息。
PTTID和别名
别名-通过客户端软件(CPS)或前面板进行编程时,屏幕将显示一个简单明了的
“名称”;
PTTID-允许目标对讲机识别呼叫发起方。
遥毙对讲机
通常,主管对讲机可利用该功能,通过无线信令,遥毙另一台对讲机;
被遥毙的对
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讲机屏幕将显示空白,并且不能发起呼叫或接收呼叫;
只能通过客户端软件(CPS)
或另外一台主管对讲机发出的对讲机解毙命令,启用被遥毙的对讲机;
利用该功能,
可以阻止任何不当使用对讲机,或使被窃对讲机无法工作。
远程监控
通常,远端用户可以利用这个功能,在一段时间内激活目标对讲机的麦克风和发射
机;
从而不知不觉地在目标对讲机上建立呼叫,并远程控制其PTT功能,而最终
用户对此却一无所知;
该功能主要用于探明已开机但无响应的目标对讲机的状态;
包括诸如对讲机被窃、对讲机用户不会使用等情况,或者允许紧急呼叫发起方在紧
急状况下进行免提通信。
检查对讲机
利用这个功能,发起方对讲机可以检查系统中的目标对讲机是否处于激活状态,而
其用户不会知道;
除了繁忙LED指示灯,发射LED指示灯也会点亮(以表明都送
了确认消息)。
目标对讲机上不会出现可以看见或听见的指示;
目标对讲机用户无
响应,那么,可以借助检查对讲机功能,确认目标对讲机是否开机并监控信道;
如
果目标对讲机发出了确认消息,那么,发起方可以执行其它操作,如发出远程监控
命令,激活目标对讲机的PTT。
呼叫提示
利用该功能,发起方对讲机基本上可以确保呼叫到另一位对讲机用户;
当目标对讲
机收到呼叫提示命令后,将发出持续的视听提示,并显示该呼叫提示的发起方;
果当呼叫提示屏幕处于激活状态时,目标对讲机用户按下了PTT键,那么,目标
对讲机会向该呼叫提示的发起方发起私密呼叫。
数字紧急呼叫
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MOTOTRBO对讲机允许处于危急状况的对讲机用户,向系统中的主管对讲机发送
经确认的紧急报警消息和紧急呼叫;
紧急报警消息包含了发起方的对讲机ID;
可以
指定专用于紧急状况的回复信道。
2、高级功能
通话组扫描功能
系统支持扫描模拟语音信号、数字语音信号和通过中继台或直接从另一台对讲机发
出的数字信令,监视哪个通话组(在特定信道/时隙上)在使用特定信道。
信道扫描功能
监视列表所列系统中的不同信道。
文本信息功能
对讲机之间可以相互发送文本消息,而无需使用数据应用;
文本消息创建方式有状
态或固定消息(快捷文本)和受限制的自由格式文本消息两种;
仅在数字运行模式
下才能支持文本消息;
对讲机最多可以同时保存30条消息;
数字模式下支持电脑
发送消息给对讲机,但需配置专门软件配合车载台才能实现。
GPS定位功能
仅GPS对讲机可支持位置追踪应用;
需配置GPS定位软件才能实现;
开机后,对
讲机将自动登录上线通知器;
对讲机将定期发送GPS信息,表明其当前位置;
然
后,该信息将显示在地图上。
第七节设备介绍
1、数字中继台(品牌:
摩托罗拉型号:
XIRR8200)
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采用时分多址技术,同时支持数字TDMA模式下的两条语音或数据传输,标准机架式
设计,结合完整的解决方案可以提供客户对语音或数据的使用需求。
技术参数:
频段
频率
UHF
403~470MHz
25-40W
功率输出
信道间隔
灵敏度
12.5kHz/25kHz
-117dBm
+1、-3dB
3%
音频响应
音频失真
工作温度范围
最大工作周期
-30°
C~+60°
C
100%
2、手持对讲机(品牌:
P8200/P8260/P8268)
手持对讲机分为带显示屏和不带显示屏的有GPS和GPS的机型,利用TDMA数字技
术将单个许可的12.5KHz信道的用户数量提高一倍,支持集成化的应用,包括MOTOTRBO
文本消息传送服务和MOTOTRBO定位服务,采用摩托罗拉最先进的IMPRES技术,在整
个覆盖范围内提供更清晰的语音通信,充满电后,电池的使用时间可延长40%,包括调度
数据和增强呼叫信令点附加功能,符合IP57防水功能,集成语音和数据,提高工作效率。
15
型号
XiR-P8260/P8268
XiR-P8200/P8208
工作频段
信道容量
160
32
电源
额定:
7.2V
AZ489FT4876
FCC说明
IMPRES1500mAh锂电池
IMPRES2200mAh锂电池
装有1500mAh锂电池外
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- IP 互联线 对讲 技术 方案