主頁(http://www.130131.com):無線同頻同播技術(shù)在消防一級(jí)網(wǎng)中的應(yīng)用 消防部隊(duì)的三級(jí)無線通信網(wǎng)是保障火場通信指揮的重要手段,它在提高處警能力,改進(jìn)火場決策手段中起著重要的支柱作用,特別是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,消防跨地區(qū)大規(guī)模聯(lián)合作戰(zhàn)的幾率越來越高,在這種情況下作戰(zhàn),由于參戰(zhàn)部隊(duì)多、建制組合復(fù)雜,消防三級(jí)組網(wǎng)應(yīng)用是否成功,都將給災(zāi)害事故處置帶來全局性的影響。在消防無線三級(jí)組網(wǎng)體系中,一級(jí)網(wǎng)相對(duì)二、三級(jí)網(wǎng),由于覆蓋區(qū)域廣、信號(hào)干擾多等原因,架設(shè)和維護(hù)存在很多困難,可以說,一級(jí)網(wǎng)建設(shè)成功與否,將直接決定了火場無線三級(jí)組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。 消防一級(jí)網(wǎng),又叫城市消防管區(qū)覆蓋網(wǎng),主要用于保障城市消防指揮中心與所屬消防大隊(duì)、中隊(duì)固定臺(tái)、車載臺(tái)之間的通信聯(lián)絡(luò),各級(jí)消防指揮人員的少量手持電臺(tái)在必要時(shí)也可加入該網(wǎng)。通過一級(jí)網(wǎng),119指揮中心能夠與災(zāi)害事故現(xiàn)場指揮部、途中車輛以及各基層中隊(duì)值班室不間斷保持聯(lián)系,確保后方指揮人員隨時(shí)掌握災(zāi)害事故現(xiàn)場情況,增援力量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài),為快速、正確決策提供可靠的信息依據(jù)。特別當(dāng)發(fā)生較大災(zāi)情進(jìn)行多中隊(duì)跨區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)時(shí),一級(jí)網(wǎng)的應(yīng)用具有重要意義。 一、無線同播網(wǎng)概況 無線同播網(wǎng)即利用同播技術(shù),在一個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置多個(gè)同頻中轉(zhuǎn)臺(tái),并利用鏈路將相關(guān)中轉(zhuǎn)臺(tái)信號(hào)進(jìn)行連接,從而在大區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好通訊質(zhì)量的無線對(duì)講網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。 1、全方位覆蓋,消除通信死角。 對(duì)于山地和高層建筑林立的無線通訊,靠一個(gè)制高點(diǎn)設(shè)立一個(gè)中轉(zhuǎn)臺(tái)是不能實(shí)現(xiàn)良好可靠的無線通訊網(wǎng),因?yàn)樯降睾透邔咏ㄖ䦟?duì)高段無線電波有明顯的阻礙作用,是造成無線通訊不穩(wěn)定性的主要原因。經(jīng)常有這樣的情況:雖然遠(yuǎn)離中轉(zhuǎn)臺(tái)的位置可得到良好的通訊效果,而離中轉(zhuǎn)臺(tái)很近的地方卻存在無線通訊死角。同播網(wǎng)不但可實(shí)現(xiàn)覆蓋范圍的擴(kuò)大,而且是解決無線盲區(qū)的有效方法。因?yàn)槎嘀修D(zhuǎn)臺(tái)同播可實(shí)現(xiàn)多方位的覆蓋,移動(dòng)用戶所處位置可能受到一方面或兩個(gè)方面的阻礙,這時(shí)還有其它方向的中轉(zhuǎn)信號(hào)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(duì)于惡劣的無線電波干擾現(xiàn)狀,同播系統(tǒng)工作模式也具備特別的作用。對(duì)于單個(gè)中轉(zhuǎn)臺(tái),雖然可能是地處較高的地點(diǎn),但隨著距離的加大,場強(qiáng)將迅速減弱,當(dāng)移動(dòng)用戶附近有較強(qiáng)的無線電場時(shí),特別是大功率無線尋呼發(fā)射機(jī),弱信號(hào)可能被屏蔽從而造成通訊中斷。無線同播網(wǎng)是多點(diǎn)覆蓋,整個(gè)覆蓋區(qū)場強(qiáng)平均,所以同播網(wǎng)通訊效果穩(wěn)定可靠。 3、安裝比較靈活方便。 建立同播網(wǎng)不必與無線發(fā)射設(shè)備爭用制高點(diǎn)安裝中轉(zhuǎn)臺(tái),而只需選擇方便合適的地點(diǎn)安裝即可。中轉(zhuǎn)臺(tái)和大功率的尋呼發(fā)射機(jī)安裝在一起是不明智的,盡管此點(diǎn)位置可能很高。但因?yàn)闊o線對(duì)講系統(tǒng)是雙向的,一般情況是中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)往移動(dòng)臺(tái)信號(hào)良好,而移動(dòng)臺(tái)發(fā)往中轉(zhuǎn)臺(tái)困難,尤其以手持機(jī)為例。中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射功率一般為20W~40W,而手持機(jī)只有1W~5W,顯然手持機(jī)發(fā)往中轉(zhuǎn)臺(tái)的信號(hào)遠(yuǎn)弱于中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)往手持機(jī)的信號(hào)。若中轉(zhuǎn)臺(tái)和尋呼發(fā)射機(jī)安裝在同一地點(diǎn),手持機(jī)的上行信號(hào)將被進(jìn)一步消弱。同播系統(tǒng)中轉(zhuǎn)臺(tái)只需要安裝于位置相對(duì)較高、遠(yuǎn)離大功率發(fā)射設(shè)備方便安裝的地點(diǎn)即可。 二、同播無線通信網(wǎng)的技術(shù)可行性 建立同播系統(tǒng)必須按照嚴(yán)格的同播相關(guān)技術(shù),否則可能事與愿違。如果簡單地安裝多個(gè)中轉(zhuǎn)臺(tái)以期達(dá)到同播網(wǎng)目的,那么各個(gè)中轉(zhuǎn)臺(tái)之間的重疊區(qū)將會(huì)產(chǎn)生同頻干擾。要實(shí)現(xiàn)同播系統(tǒng)交界區(qū)良好的通話質(zhì)量必須滿足下列基本條件: ① 各區(qū)中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射調(diào)制音頻波形要求基本一致(包括幅度與形狀); ② 各區(qū)中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射音頻延時(shí)量要求基本一致; ③ 各區(qū)中轉(zhuǎn)臺(tái)發(fā)射頻率基本一致。 為滿足上述三個(gè)條件,實(shí)現(xiàn)同頻同播,必須解決好同頻同步發(fā)射技術(shù)、音頻相位同步技術(shù)、接收判選技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。 1、同播基站發(fā)射頻率的同步。 傳統(tǒng)常規(guī)發(fā)射臺(tái)載頻頻率穩(wěn)定度較差,一般為+/-2×10-6,對(duì)于350兆的頻率可以產(chǎn)生+/-720×10-6的載頻頻率誤差,當(dāng)兩個(gè)載波同時(shí)進(jìn)入移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)時(shí),由于接收機(jī)的混頻作用可產(chǎn)生最大1440Hz的差拍干擾信號(hào),將會(huì)嚴(yán)重影響通話效果?梢酝ㄟ^GPS接收機(jī),利用衛(wèi)星GPS提供的高精度基準(zhǔn)時(shí)鐘鎖定同播基站發(fā)射機(jī)發(fā)射頻率,保證各個(gè)同播基站發(fā)射頻率穩(wěn)定度控制在+/-0.01×10-6內(nèi),使同頻載波產(chǎn)生的差拍頻率落在接受機(jī)音頻通帶之外。 2、音頻相位的同步。 由于鏈路中轉(zhuǎn)臺(tái)的輸出話音信號(hào)通過不同的同播基站的發(fā)射機(jī)傳送到手持電臺(tái),由于不同路徑延時(shí)的影響,因此在重疊區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)收到的音頻信號(hào)存在相位差?刹捎眯l(wèi)星GPS提供的高精度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間作為基準(zhǔn),調(diào)整各個(gè)發(fā)射機(jī)的發(fā)射音頻信號(hào)的延時(shí),保證重疊區(qū)的音頻信號(hào)同相。 3、接受信號(hào)的判選。
基站一般發(fā)射功率較大(20W~40W),架設(shè)位置也較高,而移動(dòng)臺(tái)(特別是手持機(jī))發(fā)射功率較小,所以往往在離基站較遠(yuǎn)或在死角位置下,移動(dòng)臺(tái)能夠收到中轉(zhuǎn)臺(tái)的強(qiáng)信號(hào),但基站收到移動(dòng)臺(tái)的確實(shí)是弱信號(hào),甚至收不到信號(hào),使得與對(duì)方移動(dòng)臺(tái)的通訊中斷。需要在覆蓋區(qū)內(nèi)設(shè)置多個(gè)接收點(diǎn),并保證在覆蓋區(qū)域內(nèi)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)能夠達(dá)到基站接收機(jī)。由于可能有多個(gè)基站接收機(jī)同時(shí)收到移動(dòng)臺(tái)信號(hào),而且各個(gè)接收機(jī)接收的信號(hào)質(zhì)量各不相同。因此,同播基站必須將接收到的信號(hào)的場強(qiáng)數(shù)據(jù)通過鏈路機(jī)送到鏈路中心站進(jìn)行判選,根據(jù)各路信號(hào)的質(zhì)量,選出一個(gè)較好的信號(hào)輸出,再送到各同播基站的發(fā)射機(jī)發(fā)射,從而保證另一方移動(dòng)臺(tái)收到的話音是清晰的。
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