數字對講機通信標準分析

賴遠飛

(廣州市地下鐵道總公司運營事業總部，廣東廣州510380)

1.發展數字技術的必然性

對講機通信隸屬專業無線通信行業，被應用于政府與公共安全部門、公用事業部門、工商業領域。對講機通信，在集群調度、應急通信、即時通信等方面有著獨特優勢。

專業無線通信技術經歷了從常規到集群、從模擬向數字的發展歷程。隨著專業無線通信用戶數量的增加，頻譜資源日益緊張，同時用戶需求也不斷多樣化。上述變化推動專業無線通信技術開始向數字技術發展。數字對講機是模擬對講機的換代產品，是在其內部將語音信號進行數字化處理，并可以擴展其它數據應用功能的對講機。數字對講機擁有全新的技術，是一個新時代的產物。與傳統的模擬對講機相比，融入了數字調頻等現代通信技術的數字對講機在以下四個方面有著模擬對講機無法比擬的優勢：

(1)頻率利用率高。一路語音信號占用一個信道，信道帶寬是12.5k H z或者6.25k H z，而傳統模擬對講機信道帶寬是25 k H z，從而能很好地解決當今頻譜資源日益缺乏的難題。

(2)數字對講機的話音質量相比模擬對講機有很大的改善。數字技術抗干擾能力強，可過濾噪音并重新構造信號，因此用戶的通話將更加清晰。數字對講機使無線通訊的有效覆蓋范圍提高，擁有比模擬技術更優良的語音質量，用戶可由此輕松應對現場不斷變化的工作環境。這些優點均得益于窄帶編解碼器的應用以及數字糾錯技術。

(3)能提供數據應用功能等附加業務。由于數字對講機內部設有數字信號處理機制，因此可以增加若干有關數據應用的擴展功能，例如文本信息、視頻信息、遙測數據等無線傳輸等。

(4)易于加密。在模擬信道上，語音信號很容易被監聽。數字產品能夠應用高等級的加密技術，相對模擬語音的擾頻技術，語音加密等級更高，且還具備系統鑒權、空口加密等安全手段，因此通信安全水平更高，從而最大限度地確保用戶通訊的私密性。

這幾大特點，使得數字對講機相比傳統模擬對講機優勢明顯，成為未來對講機發展的必然趨勢。為此，國內外眾多機構和企業投入了大量的人力、物力進行研究和開發。

中國工業和信息化部于2009年12月12日下發了《工業和信息化部關于150 MHz、400 MHz頻段專用對講機頻率規劃和使用管理有關事宜的通知》(工信部無[2009]666號)，規定自2011年1月1日起，停止對136-167 MHz、403-423.5 MHz頻段內(不包含409.75-409.9875 MHz公眾對講機頻段、144-146 MHz業余業務專用頻段)模擬對講機設備的型號核準，已取得型號核準證的模擬對講機設備在型號核準證到期后不再予以辦理延期手續；且從2010年1月1日起，6年內完成模擬向數字的轉換。

2.技術標準介紹

目前國內外為配合數字對講機行業的發展，主要推出的數字技術行業標準有(見表1)。

目前數字對講機市場上存在多種數字技術標準，其中最受關注的是DMR和dPMR。基于不同復用方式的DMR標準(時分復用-TDMA)和dPMR標準(頻分復用-FDMA)的數字對講機系統，是無法實現互聯互通的；即使基于同一標準的不同廠家生產的數字對講機，也并不一定能實現互聯互通。因為不管是ETSIDMR標準還是ETSIdPMR標準，在標準中只定義了空中接口的物理層和數據鏈路層的內容，只要求在上述物理層和數據鏈路層要求能互聯，而沒有就語音編碼、安全加密、網格管理等內容進行規定，從而造成不同廠家、不同品牌之間，不能像模擬對講機那樣完全互聯互通。真正要解決上述問題，就要求每個數字對講機標準都應有一個標準聯盟，并對來自聯盟成員所生產的數字對講機之間進行互聯互通的測試及頒發相應的證書。與此同時，我們可以看到，數字對講機標準目前既有缺位，同時也給制造廠商之間和標準認同方面留下了很大的合作與發展空間。

目前中國市場上的數字對講機，主要是符合DMR和DPMR標準的產品。其中，摩托羅拉、日本建伍、日本艾可姆以及海能達公司占據了產品數量的絕大多數。摩托羅拉XiR系列和海能達P D系列產品是以DMR標準生產的，建伍的NXD系列和艾可姆的iDAS系列符合dPMR標準，而國內大部分中小型企業都還沒有生產商用的數字對講機，因此市場上可選擇的數字對講機產品非常少。同時，由于統一的數字對講機標準尚未形成和完善，以及專用對講機芯片的缺乏和產業規模的偏小，使數字對講機的價格與模擬對講機相比居高不下，也影響了一般用戶使用數字對講機的興趣。

2.1 DMR標準

DMR(Digital Mobile Radio)數字集群通信標準是ETSI(歐洲通信標準協會)為了滿足歐洲各國的中低端專業及商業用戶對移動通信的需要而設計、制訂的開放性標準，于2005年4月推出的數字移動無線系統標準。最新版本于2007年12月份公布。

DMR Association 是DMR 產品的主要生產廠商組成的一個聯盟組織，主要設備供應商有摩托羅拉、海能達、Selex、Tait 等。聯盟的主要成員：Aeroflex、CML、Democom、Funkwerk Koelleda、Fylde、Hytera、ICOM、KENWOOD、MOTOROLA、Radio Activity、Team Simoco、SELEX、Tait、Vertex、Professioneller Mobilfunk。

DMR標準是針對中低端專業及商業需求起草的，適用于公用事業、學校、醫院、酒店、物業等行業。

DMR標準采用T D MA(雙時隙)多址方式，12.5 KHz信道間隔、4 FSK調制方式、數據傳輸速率為9.6 Kb/s。此標準共分三個階段，第一階段是免費頻段的數字標準，第二階段是數字常規，第三階段是集群階段。

DMR具有高效利用頻譜資源，大區制組網方式，兼容模擬常規的優點。其業務功能豐富，可擴展，向后兼容，同時系統和終端成本較低，網絡建設速度較快，總體運維成本較低。

2.2 dPMR標準

dPMR(digital Private Mobile Radio)是ETSI組織公開的數字對講機標準，適用于商業、專業和公共安全用戶的應用。dPMR采用6.25 KHz FDMA技術，4 FSK調制方式、數據傳輸速率為4.8 Kb/s。

dPMR MoU創立于2007年，是由認同和推動窄帶FDMA數字技術的制造商、供應商、終端用戶及測試機構等組成的全球性組織，主要成員由ICOM(艾可慕)、KENWOOD(建伍)、Hytera(海能達)等12家單位組成。

dPMR已完成標準有ETSITS102490(Tier1)、ETSITS102658(Tier2)等。

dPMR采用FDMA技術，提供低成本數字語音和數據解決方案，ETSIdPMR通過采用6.25 KHz FDMA技術及4 FSK調制技術有效地減小了信道間隔，提高了頻譜使用效率。

2.3 DMR標準與d P MR標準的比較

DMR通信的優勢非常明顯，以直通模式為例，DMR采用雙時隙工作時，雙時隙都可用來通話、發送短信和傳送圖像，或者作為控制信道使用，對傳輸的業務進行監視、暫停、遙斃、強插等控制，而這些是傳統的模擬對講機、F D MA通信無法實現的。數字對講機在使用中強調的是全面、廣泛、深入的應用，DMR中的時隙必然給通信應用增加了很多靈活性，從而展示無限的精彩，這一優勢本身就是其它通信模式無可替代的，用作集群時DMR有更多、更廣、更全面的應用。

表1 數字技術行業標準

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而在DMR標準與d P MR標準中，制造商對DMR標準的興趣尤為突出。中國數字對講機技術的發展，無論是與國際業務對接，還是要滿足國內用戶的需要，市場都是檢驗技術標準的最佳手段，摩托羅拉是專業無線通信行業領導廠商，占據了全球專業無線通信行業的大部分市場份額，它們在主導行業標準制定、專利、核心技術方面擁有明顯的優勢，并依靠強大的綜合實力和品牌形象在全球范圍內進行市場推廣，占領了行業的高端市場，DMR標準已經占據了市場的主流地位。

2.4 PDT標準

PDT(Police Digital Trunking：警用數字集群系統)標準是由我國公安部主導，國家政府大力支持，海能達通信股份有限公司聯合國內其它優秀通信設備廠商一起制定的。目前已經得到中國公安部的認可，并且PDT聯盟正積極推動其成為中國國家標準。PDT標準分為集群標準和常規標準兩部分，并向下兼容DMR標準協議。

PDT標準充分考慮了中國國情，對國際上的成熟標準技術(如Tetra、P25、DMR、MPT 1327等)進行了借鑒及創新設計，遵循高性價比、安全保密、大區制、可擴展和向后兼容的五大原則，有效地解決了多種應急通信網融合通信的問題。

PDT聯盟成員有海能達、優能、四川維德、廣州維德、萬格通訊、天立通、NTC以及迅安網絡系統等。PDT標準主要定位于公共安全、公共事業、工商業等專業用戶群體。

PDT標準采用TDMA(雙時隙)多址方式，12.5 KHz信道間隔、4 FSK調制方式、數據傳輸速率為9.6 Kb/s。在滿足基本業務的同時，增加了同播、動態頻率資源管理等創新功能。PDT第二階段標準將著眼于提升數據傳輸速率，及寬帶業務功能的應用。

PDT標準以中國公安市場為基礎，兼顧縣、市、省、國家的不同級別用戶需求及網絡實際建設需要，既支持低成本單基站系統通信，也能做到高效的大區制覆蓋，滿足諸如四級聯網的全國范圍公安應急通信指揮網的建設要求。在地震、風災、社會治安等緊急突發事件中，能迅速接入公安現有GIS調度平臺，實現靈活組網、高效率指揮調度、高質量語音及數據傳輸等功能，并具有迅速響應、安全保密的特點。

PDT標準具有高效利用頻譜資源，大區制組網方式，從模擬MPT1327平滑過渡到數字集群的優點。其業務功能豐富，可擴展，向后兼容，同時系統和終端成本較低，網絡建設速度較快，總體運維成本較低。綜合來看，PDT標準在專業無線通訊領域具有長期的競爭優勢。其自主安全加密技術，特別適合公共安全用戶保密需求。

3.結束語

目前我國的數字對講機的標準制訂進入關鍵時候，國家無線電管理局對各數字對講機標準方案進行充分研究，相信不久我國的數字對講機標準將會制定完成，從而引領國內對講機產業的發展方向。

[1]廣州中瑞特通訊設備有限公.專業數字無線通信標準分析DMR/d P MR比較，2012.

[2]海能達通信股份有限公司.標準與專利[E B/OL].http：//www.hytera.com.cn.

[3]中國業余無線網.中國DMR數字對講機發展進程現狀剖析[E B/OL].http：//www.ham001.com/thread-13740-1-1.html.

[4]百度文庫.數字對講機市場現狀及發展歷程研究[E B/OL].http：//wenku.baidu.com/view/b52408d3b14e852458fb57f8.html.