數字無線通信技術的優勢

胡克狄

胡克狄:摩托羅拉系統 (中國)有限公司 工程師，100022北京

隨著技術的發展，雖然到目前為止大多數對講機系統仍采用模擬技術，但數字技術已開始推動移動通信的變革步伐。與模擬系統相比，數字對講機存在諸多優勢，比如，可以提高頻譜效率、增加呼叫容量、增強射頻邊緣區域的語音質量、提供可靠的覆蓋效果、使通話內容更清晰 (即便是遠距離和惡劣環境)等。此外，數字對講機還具有模擬設備不具備的多種功能和特性，下面詳細談談數字無線通信的優勢。

1 提高射頻頻譜效率

數字化無線通信技術可以提高射頻頻譜效率，通過指定的射頻頻譜實現擴展的語音、數據和控制功能。例如，TDMA調制設備可靈活地使用一個信道提供多個語音會話、全雙工會話、單獨的語音和數據傳輸、控制和管理等功能，而且這一切都可根據需要靈活切換。TDMA 6.25 kHz等效系統可在一個許可的12.5 kHz信道中實現2個虛擬信道，使支持性基礎架構的使用效率提高了1倍，一個天線點即可傳輸2個呼叫。

2 改善基本性能

數字化無線通信改善了基本性能，包括音質、私密性、電池壽命和其他功能。

1．覆蓋范圍廣，語音通信清晰。雖然數字對講機也像模擬對講機一樣受射頻物理學影響，但仍可將數字內容完好地發送到目的地。雖然信號強度呈指數式衰退 (同模擬對講機一樣)，但數字糾錯技術可在更大區域內還原語音質量，幾乎不存在失真現象。

2．抗靜電和噪音。數字接收機拒絕接收它們認為是錯誤的信號，雖然會產生短暫的中斷或機械類噪音，但絕不會出現模擬系統那樣的長時間靜電噪音。只要接收機可理解數字語音信號，就能對其進行編碼，然后清晰地還原語音。部分數字系統的發射機采用背景噪音抑制技術，使背景人群或交通噪音不會被發射出去。

3．在不失真的前提下實現私密性。數字系統可提供出色的語音質量和通話私密性，無需額外的硬件或改變接收端的傳輸質量。模擬系統通常在呼叫開始時發送用于接收機解密語音的信息，如果有人后來加入通話就無法接收解密信息，也就無法理解通話內容。而數字系統將解密信息每秒重復若干次，這樣后來加入通話的人也能接收私密通話。數字系統允許將不同用戶編入不同的私密工作組，每組使用不同的加密密鑰，因此一個工作組不受另一工作組的操作干擾。

4．延長電池壽命。由于TDMA數字系統把耗電的發射分成獨立的2個時隙，與相同功率的模擬系統相比，每次發射只用一半的電池電量，因此數字對講機的電池運行時間比模擬對講機通常延長40%。

5．靈活性。除語音外，數字對講機還可提供雙時隙 TDMA系統的第2個時隙，可用于第2個呼叫、調度數據、增強的呼叫控制、強占式緊急呼叫、反向信道信令等其他功能。經過配置后，數字系統可靈活地滿足移動企業的特定需要，提高現場響應速度和工作效率。

3 實現快速、集成的數據訪問

1．提高操作控制能力、容量和效率。數字化無線通信實現了快速、集成的數據訪問，允許員工現場訪問操作信息。由于需要安裝、培訓和支持的系統只有一套，因此即時訪問語音和數據變得簡單、經濟。命令和控制應用程序的集成，使調度、安全、任務安排和其他職能部門的響應速度更加迅速。

2．發揮對講機語音和數據功能的威力。有一點需要明確，對講機系統的數據服務無法使用戶登錄網絡，發送視頻圖像，或實現辦公桌面同步化，它不支持這類帶寬應用型功能。但是，對一些旨在提高效率的應用，比如短消息、位置服務、簡單的數據庫查詢、條形碼讀取以及填表等，數字對講機是一項非常適用的技術。當它部署到經許可的專用通信系統時，沒有月度費用，也不依賴公共運營商，而且可以控制員工訪問應用程序。

3．增加了應用程序，簡化了集成流程。與模擬對講機系統獲取數據相比，數字對講機支持業界標準協議，如IP尋址和IP數據包服務。數字對講機無需外置調制解調器，便可通過USB或以太網等標準網絡接口直接連接計算機設備，簡化了與其他應用程序的集成過程，降低了集成成本，同時大大增加了組織可以部署的潛在應用程序的數量。

4．按需靈活分配語音和數據信道。有了數字語音/數據系統后，就不需再為語音和數據通信分配專用的系統和信道。相反，員工只需一套系統就能靈活地滿足現場的不同需要。一套攜帶方便、操作簡單的設備，可有助提高工作效率，并獲得所需的無線信息。

基于IP網絡的MOTOTRBO數字對講通信系統，利用時分多址 (TDMA)數字技術來改善傳統模擬對講系統的基本功能和系統性能，頻道數量與頻譜效率提高了一倍，并且通過IP網絡輕松擴展到不同區域，能夠突破盲區和穿過被屏蔽的區域，真正完成通信的最后一英里。

5．數字無線通信緩解頻率資源緊張。利用TDMA技術，MOTOTRBO可在目前全球廣泛使用的12.5 Hz中繼信道上將支持的用戶數量提高一倍，提供了更大的無線話音和數據通信容量，有效解決頻率資源緊張問題。

當發生緊急事件，無線數字對講系統可在進行話音通信時，配合文本消息傳送及GPS定位功能，極大地提高了搶險救災時的快速反應能力及指揮信息傳遞的準確性。數字通信系統具備固有的安全性，可以防止一般的利用掃描設備等裝置進行竊聽。

6．雙模式系統保護過渡期投資。MOTOTRBO數字對講通信系統是一個全面的雙模式 (模擬和數字)系統，包括模擬和數字中繼臺、車載臺和手持臺等。既可以通過模擬中繼臺連接模擬通信設備，也可以通過數字中繼臺來連接數字通信設備，讓系統享受模擬、數字2套系統的綜合優勢，對于希望保留原有模擬對講系統的用戶來說非常適合。

從模擬通信系統過渡到數字通信系統已經成為大勢所趨。在這個過程中，如何保護已有在模擬設備上投資，并靈活選擇向數字系統的過渡方式和過程，成為推動無線通信系統數字化進程的關鍵。MOTOTRBO數字對講通信系統通過把中繼臺直接接入IP網絡，可以將數字信號傳遞到被屏蔽的室內或其他區域的建筑物中，甚至遍布全球各地的分支機構都可以完成互相連通，直接呼叫。此外數字對講系統的IP解決方案不受地理限制，實現了不間斷的語音和數據通信，解決了不同區域的語音通話問題。這些無疑都為下一代智能無線通信系統，提供了更為廣泛的空間。

［1］ Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters(ERM;Digital Mobile Radio(DMR)Systems;Part 1:DMR Air Interface(AI)protocol，ETSI TS 102 361 － 1 V1．4．5(2007 －12)