同播系统介绍

同播系统介绍一、概述在通讯技术日益快速发展的今天，传统常规通讯系统在多基站联网方面，通讯盲点的解决方案、系统管理不足的缺点不能达到用户的通讯要求，在这种形势下，济南金和诚通讯科技有限公司借鉴国外的技术，采用GPS同步技术，技术于2004年成功开发了同频同播联网讯系统。目前已在多个行业广泛使用。二、系统基本原则1、系统的实用性系统相同频率中转台的多点架设从根本上解决了通讯覆盖问题，系统设计上从实用性出发，充分考虑指挥调度的实际需要，以及一线人员的操作习惯，确保无线通讯系统使用效率的最大化。2、可靠性系统结构简单可靠，系统的通讯设备选用性能稳定可靠世界知名品牌KENWOOD公司的设备，确保系统的稳定工作。3、抵制链路干扰无线链路采取防干扰措施，有效抑制干扰信号从链路窜入。4、灵活的网络通信多种系统链路连接模式满足不同用户的需要。专用有线链路模式、无线链路模式、无线/有线混合互为备用模式。5、音频信号判选直接采用场强信号强弱的比较方式，来判定接收信号的质量，准确选取场强最强的信号。6、扩容方便设计上已考虑到方便扩容、增加基站方面，只需要在区域控制中心的软件上改动、设置、修改部分参数即可。无需繁琐地对系统进行大改动。7、模块化设计产品设计成易维护形式，全部为模块结构，可以方便更换板或单元。8、良好的性能价格比用户只需较小投资，就能实现大区域的通讯覆盖。系统操作简易，话音效果清晰，技术成熟可靠，在大型的无线调度通讯方面具有较为明显的优势。9、强有力的系统管理系统的管理硬件、软件，实时接收来自网络中的故障信息，并将这些信息显示在监视器上。10、易操作性调度台软件和管理终端软件设计科学合理，操作方法容易掌握。操作界面友好、清晰、人性化，图标和颜色等信息通俗易懂，具有周到详尽的工具提示，操作简单，易于使用。11、扩展性设备的良好兼容特性三、同播系统的分析1、频率准确度在同频多基站中转系统（图1）中，所有的同频基站工作在相同的工作频率，这样就存在着覆盖重叠区，在重叠区，用户机台同时收到两个或多个同频中转基站传来的信号，当两个基站传来的信号功率差值在12DB以内时，用户机台的接收性能将会恶化（存在严重的干扰噪音）.这主要是由下列因素造成：1、基站发射频率的漂移在无线发射设备中，由于基准晶体频率不稳定等原因，两个基站的工作频率很难完全相同，而是会有一个差别，用户机台在覆盖重叠区会收到两个或多个的信号的和，而该和信号会形成一个频率为两个信号频率差值的信号（此差频称为拍频），此差频落在音频通带内（300-3000HZ）,将影响话音质量。2、时延问题同频中转时延差导致接收音频信号的畸变同频中转时延是由于在同频中转系统中，来自两台或多台发射机的信号到达时刻不同，但幅度相近，这样导致接收信号产生畸变。产生这种时延的原因主要有两种：1．话音信号离开不同发射机的实际时刻不同2．从不同发射机到达接收机的传播路径不同四、金和诚系统解决方案1、频率的准确度同频中转系统采用GPS基准信号锁频技术实现基站设备超高频率稳定度。（10-9。+/-0.001ppm）在同频中转系统中，发射频率稳定度（准确度）是最关键的指标，发射频率稳定度越高，效果越好。国际APCO（1988年）同频中转系统技术文献建议发射频率偏差小于1HZ（对于350MHZ）。1.1GPS基准信号目前的GPS接收机直接提供的基准信号（秒脉冲信号或其他10KHZ,1KHZ信号）频率精度只能达到10-8（0。01ppm）.如果直接用他作为同频中转系统的频率基准信号,同频中转系统的频率稳定度也只能达到10-8（0。01ppm）。

1．2同频同播中转系统基准信号的获得每个同频中转基站都配置一个高精度授时GPS接收机，GPS接收机根据从卫星网络获得时间信息输出每秒一个脉冲（ 1PPS）的参考信号。GPS提供的秒脉冲信号每秒误差+/-50nS（10-8），当统计时间足够长时，可以尽量消除秒脉冲信号的每秒误差，产生一个准确的长时间参考信号，用这个时间参考信号与高稳定晶体的频率信号进行误差比较，产生一个误差控制电压，实时调整高稳定晶体频率。最终高稳定晶体的频率稳定度锁定在10-9。对于360兆，频率误差+/- 0.36Hz（0。001PPM）。同时将高稳定晶体的输出频率作为基准信号直接送到发射机。秒脉冲信号发射机锁相环基准信号咼稳晶体基准信号锁定熄理图2,时延的调整用延时电路控制同频中转延时范围同频中转延时控制的基本原则：根据美国APCO同播系统技术文献，在重叠区到达同一接收机的多个信号延时差，应控制在30度以内。我们知道只有当多个信号的信号强度可以比较时（相差在12DB以内），才会产生时延扩展，如果多个信号的信号强度相差大于20DB时,时延扩展可以忽略不计。在同播系统中，延时的产生主要有两个方面：A、 话音信号离开不同发射机的实际时刻不同产生的延时，这种延时差是由于各个同播基站与中心链路距离不同而产生的延时差，对于这种延时通过精确的数字延时电路加以补偿。金和诚系统利用GPS的全球标准坐标时间测得信号到各个同播基站的延时量，远程设置延时参数，实现所有同播基站音频信号的同频发射。延时的调整步进1.6us,最大延时128MSB、 对于从不同的基站发射机到达移动台接收机的传播路径不同引起的延时是不可能避免的。我们将通过优化系统延时参数把信号场强相近的重叠区的延时差控制在允许的范围内。3，设备性能参数的优化在同播系统中，设备参数的一致性也是影响通话质量的重要因素，特别是在密集架设同播基站的同播系统。我们精心优选设备，精确调试电台的技术指标，保证各基站之间性能参数差异控制在很小的范围之内。4,同播系统独特的分散判选技术在同播系统中，所有的基站由于采用相同的接收频率，移动台发起呼叫时，多个基站同时收到移动台的信号，各个基站收到的移动台信号质量不同，需要采用判选技术从这几个基站中选择出好的话音信号作为中转信号。分散判选技术不同于集中数据判选方式，集中判选方式对链路的设备要求较高（要求发射启动时间快）、一个链路基站所带的同播基站数量受限（一般6-8个基站）。分散判选技术是各基站根据收到的移动台场强，根据场强强的先发，场强弱的延时发射的速度争抢原则，各基站自己判别。分散判选同播系统中一个链路中心基站所带同播基站理论上没有限制。通话建立时间为100-400MS。A手机发射信号，基站B、C、D同时收到手机信号，场强分别为-85dBm,-90dBm.-96dBm.B、C、D三个基站采用分散判选的原理，根据场强强的先发，场强弱的延时一段时间后发的速度争抢原则，各基站自动判别。这样A基站确定为主发基站。分散判选的功能最大可能的减小了判选时间，最大程度提高判选速度，在多基站系统中减少了通话建立时间。5、快速CTCSS技术CTCSS(TPL)作为抗干扰手段在通讯中广泛使用。同频中转系统覆盖面大，基站架设位置高，容易受到外界干扰。只要一个基站受到干扰，整个系统就有可能瘫痪。因此，增加防干扰措施是必须的。我们采用快速解码技术，系统通话建立时间100-400MS。而且不会出现因为增加基站，而造成通话建立时间加长的现象。五、同频同播基站设备描述1、同频中转基站(1)无线链路基站

济耶書和谏请保科妓脊限必司山MANJHCTXTEOfllQUCrCfil.LTDJim>tnqo*ftjar0济耶書和谏请保科妓脊限必司山MANJHCTXTEOfllQUCrCfil.LTDJim>tnqo*ftjar0.l».«miiumKENWOOD个同频中转控制器、一个GPS接收机、二个滤波器、一个电源、天馈系统。本地信道机：采用建伍公司TKR-850、TKR750专业信道机，最大特点TKR-850性能稳定、质量可靠，性价比高、最大输出功率40W，在25W功率输出时能够连续发射，本地信道机负责对于移动机台无线射频信号的收发。链路收/发机：采用建伍公司TKR-850、TKR-750专业信道机，负责跨基站链路信号的接收/发射。同频中转控制器是是同频中转基站的关键设备，他利用GPS接收机的秒脉冲信号产生高稳定基准频率，作为本地信道机、链路接收机、链路发射机的基准信号源。同频中转控制器控制同频中转基站的运行，并完成跨站呼叫的接续控制；当链路出现故障时，各同频中转基站能独立运行，进行本地中转话音接续。同频中转控制器控制实时监控基站设备的状态：发射功率状态外部电源状态GPS锁定状态电压、电流、功率、温度2、链路中转基站链路中转基站由一台全双工链路接收/发射机、一台链路中转控制器、GPS接收机、天馈系统、二个滤波器、电源组成。全双工链路接收/发射机采用建伍公司TKR-850、TKR-750专业信道机，。链路中转控制器利用GPS接收机的秒脉冲信号和高稳定晶体产生高稳定16。8MHZ频率，作为链路接收机、链路发射机的 基准信号源。中转控制器中转基站的运行，并完成跨站呼叫的中转控制；利用中转站及各同频中转基站的GPS标准时间测定各基站的延时量。同频中转控制器控制实时监控基站设备的状态：发射功率状态外部电源状态GPS锁定状态二级链路

3、有线判选器有线链路判选器在有线链路同播基站中有线判选器从接收到的多路信号中选出一个最好的信号转发到所有的同播基站发射。有线判选器采用4线E/M接口与各同播基站相连接。判选器采用19"标准插板结构，扩容方便，最大有32路线路接口。有线判选器提供无线链路接口，可以将无线链路基站接入判选器，组成有线/无线混合链路同播系统。当同播基站超过32路时，可以将多个判选器级连，组成全省的同播网络。4、系统管理终端在同频中转系统中，同频中转基站往往在一个大范围内架设，基站多，距离远，系统的维护工作量大，同时由于基站所有工作频率相同，当某个基站发生故障时，有时仍然可以通话，使用者往往不易发现故障原因；维护人员也很难判断到底哪个基站出现问题。我们设立系统管理终端。系统管理终端是通过无线方式远程检测、控制同频中转系统内所有的基站，保证系统的正常运行，辅助用户对系统的日常维护。减少了的日常维护工作量系统组成系统管理终端系统管理终端由电脑，通讯模块，控制软件、移动台控制接口、无线通讯机组成。整个界面显示直观，操作方便。电脑：通过通讯模块检测、控制各个基站的运行状况及参数。无线通讯机：负责与各同频中转基站、链路基站进行信令通讯。通讯模块：通过通讯模块电脑控制下，实现系统控制信令的产生和解码。移动台控制接口：采用MOTOROLAMDC1200信令、KENWOODFLEETSYNC调度信令实现对这两种机型电台的管理控制。伍、设备配置灵活分散判选技术的采用，降低了对基站设备的要求。用户可以根据自己的要求灵活配置设备。在我们目前运行的同播系统中，成功地采用TKR-850、TKR750电台六、组网模式1、无线链路

I蚩站4gpsT_35昭谨机矚机中转狂站中粒砂I蚩站4gpsT_35昭谨机矚机中转狂站中粒砂1器基站三350馳凰［眄0帀丽基托桎制舉・T■严350馆适机|4岡苣逼就在无线链路同播系统中，首先要保证链路中心基站与各同播基站可靠连接，在工程实施过程中一般链路基站架设在至高点，同播基站采用定向天线与中心基站连接。为保证不会增加链路引入的噪音，链路信号场强至少要达到2uv以上。2、有线链路基站i 基站2 瑟站3 基诫4系議管理烫端在有线同播系统中，光纤链路经过光端机，通过PCM模块将E1转

换成E/M接口与同播基站和判选器连接。对于没有有线链路的基站可以采用无线链路将基站接入判选器。3、有线/无线链路互为备用申心克迭元诜栓雋450况斫堺中供中转狂昭中申心克迭元诜栓雋450况斫堺中供中转狂昭中ffEMK埶冷适抗］齐価歸抚融姑垃窮88同播基站同时连接有线链路和无线链路，当有线链路正常时同播系统采用有线链路连接，当某个基站有线链路发生故障断开时，该基站自动转为无线链路与系统连接。其他基站仍然使用有线链路。有线链路恢复正常时，该基站又自动恢复为使用有线链路。4、多级链路模式

在一级链路不能与所有的同频基站可靠连接时，采用多级链路组网模式适合组建大范围省同播系统以及长距离同播系统。七、系统管理终端功能简介系统设备参数控制功能功能功能描述基站设备检测系统管理中心可以通过链路远程检测个基站本地信道机和链路信道机的前向功率、反射功率、工作电压、工作电流、GPS锁定状态。设备自动告警基站本地信道机和链路信道机设备出现前向功率、反射功率、工作电压、工作电流、GPS锁定、链路连接故障时自动告警。转换工作频道远程遥控本地信道机转换工作频道。转换链路工作频道远程遥控链路信道机转换工作频道。

基站ID码显示显示主发基站的ID码。场强显示显示主发基站的接收到的移动台场强值。本地亚音控制远程改变本地信道机的接收、发射亚音值。链路亚音控制远程改变链路信道机的接收、发射亚音值。本地亚音激活远程启动、关闭亚音功能。基站工作模式控制远程关闭、开启基站功能。远程关闭、开启链路，基站独立工作。延时参数远程延时参数自动设置、手动调整。系统通话管理功能功能功能描述信令兼容系统兼容KENWOODFLEETSYNC信令及MOTOROLAMDC1200信令信令的基本功能实时显示通话用户的ID码及相应的用户资料。遥毙、恢复指定的移动台功能等等。录音功能对系统通话实时录音，冋时记录通话者的ID码。录音播放根据通话时间、通话者ID码等方式查询播放录音。系统功能功能功能描述故障弱化功当链路出现故障不能连接时，基站自动转为本地中转方能式。

有线链路/无线链路互为备用当有线链路正常时同播系统采用有线链路连接，当某个基站有线链路发生故障断开时，该基站自动转为无线链路与系统连接。其他基站仍然使用有线链路。有线链路恢复正常时，该基站又自动恢复为使用有线链路扩展功能系统具有移动台GPS定位功能接口。（需要另配电子地图）自动系统测试功能模拟移动台通话，对各基站的通话情况模拟测试。测试系统基本参数，测试系统个基站通话信噪比并自动分析，确认基站通话能力正常。抗干扰能力对于弱干扰米用本地、链路信道米用亚音抗干扰对于强干扰采用本地、链路信道采用遥控改变频道技术避免干扰远程维护功能通过互联网工作人员对各基站进行维护操作。八、调度信令介绍本系统可选择配置FLEETSYNC信令、MDC1200