一、數(shù)字無線通信技術(shù)應(yīng)用背景
在熱力遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸方面，目前大部分采用施工簡單、成本低廉的無線傳輸通信方式，包括公網(wǎng)傳輸和專網(wǎng)傳輸?shù)确绞?。在專網(wǎng)方面是用無線電臺(tái)完成數(shù)據(jù)傳輸，隨著無線通訊的高速發(fā)展和頻率資源的日趨緊張，國際范圍內(nèi)預(yù)計(jì)在2013年要將所有電臺(tái)的信道間隔控制在12.5kHZ內(nèi)，2015年電臺(tái)應(yīng)具備（或相當(dāng)）6.25kHZ信道通信能力。顯然模擬電臺(tái)已不能適應(yīng)現(xiàn)代通訊的需要。
數(shù)字通信技術(shù)的推出，為無線電通信帶來了多項(xiàng)革命性的變革，也為我們熱力的無線數(shù)傳監(jiān)測和應(yīng)急通訊指揮系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展空間。首先，數(shù)字系統(tǒng)可以更好的利用頻譜資源，頻率占用帶寬僅為（或相當(dāng)）以前模擬方式電臺(tái)的四分之一，能充分利用有限的無線電頻率資源，以現(xiàn)有的模擬通訊方式的頻率劃分為例，頻道間隔為25kHZ，若用數(shù)字方式劃分頻道間隔為6.25kHZ；
即在原25kHZ一個(gè)信道帶寬下可容納4個(gè)信道。在數(shù)傳方面采用數(shù)字技術(shù)傳輸，傳輸速率也得到較大的提高。從而使系統(tǒng)容量得到巨大提升，為日益發(fā)展的熱力無線通信業(yè)務(wù)打下良好的基礎(chǔ)，具有長遠(yuǎn)意義。其二，數(shù)字電臺(tái)采用數(shù)字加密技術(shù)更為安全可靠，使得網(wǎng)外社會(huì)電臺(tái)根本無法進(jìn)入本網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)聽和通訊，極大提高了系統(tǒng)的保密性和抗干擾能力。其三，單機(jī)通信范圍提高約20%左右，通信質(zhì)量也得了極大到改善，消除了模擬方式的背景噪聲，有效地提高了信噪比。其四，多基站聯(lián)網(wǎng)變?yōu)楹唵我仔?，由于多個(gè)基站可以通過IP等手段聯(lián)網(wǎng)，理論上可實(shí)現(xiàn)通信覆蓋范圍的無限擴(kuò)大，甚至實(shí)現(xiàn)異地傳輸，滿足我們熱力業(yè)務(wù)日益擴(kuò)大的要求。
二、數(shù)字無線通信技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢
目前數(shù)字無線通信主要采用時(shí)分多址和頻分多址兩種方式，它們共同具備了鮮明的優(yōu)點(diǎn)：1.清晰的話音。2.數(shù)話同傳：在傳輸語音的同時(shí)也可傳輸數(shù)據(jù)。3.數(shù)字靜噪：由于數(shù)字接收能夠比模擬調(diào)頻更能準(zhǔn)確地檢測出信號(hào)，因此通訊中沒有煩人的噪聲打擾。4.緊急報(bào)警：人員遇到危險(xiǎn)倒地時(shí)電臺(tái)自動(dòng)通報(bào)異常情況。5.數(shù)據(jù)傳輸：無需調(diào)制解調(diào)器的高速傳輸。6.GPS坐標(biāo)：移動(dòng)臺(tái)的位置坐標(biāo)可實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行摹?.個(gè)呼；組呼；全呼。8.高度加密：用于抵御外來安全威脅，同時(shí)在同一系統(tǒng)和通話群組內(nèi)提供保密性。9.后臺(tái)管理，控制中心對所屬電臺(tái)的是否在線，位置，通話記錄，授權(quán)等管理。10.文本信息：由于是中文顯示，通話雙方可互發(fā)短信息，適用于鬧市嘈雜的場合等等。但是兩種方式各有所長。
現(xiàn)有的二時(shí)隙TDMA方式，是采用12.5kHZ雙時(shí)隙TDMA技術(shù)其特點(diǎn)是在不添加額外設(shè)備或降低性能的前提下，一個(gè)中繼臺(tái)同時(shí)可容納兩組通話或數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)雙倍的半雙工信道，較模擬中繼臺(tái)硬件效率提高一倍，不會(huì)增加兩組通話間信道干擾風(fēng)險(xiǎn)。另外較模擬方式省電約40%左右。而FDMA方式是采用6.25kHZ信道間隔，積木式設(shè)計(jì)，不改變既有硬件設(shè)備，完全以軟件方式完成模數(shù)兼容模式→數(shù)字常規(guī)模式→數(shù)字集群集群模式→數(shù)字集群廣域IP網(wǎng)絡(luò)的步步升級。在同一信道內(nèi)自動(dòng)識(shí)別模擬和數(shù)字方式，真正做到了模數(shù)兼容，完成模擬向數(shù)字的平滑過渡，AMBE+2聲碼器是空中接口的一個(gè)關(guān)鍵組件，它能在對語音進(jìn)行數(shù)字化的同時(shí)保持自然的語音音色，能執(zhí)行噪音抑制，能進(jìn)行前向糾錯(cuò)，還將語音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮以適應(yīng)陸上移動(dòng)無線電通信的數(shù)據(jù)速率。對講機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）通過協(xié)議將聲碼器、信令、控制及更多FEC（前向糾錯(cuò)）數(shù)據(jù)打包，轉(zhuǎn)換成進(jìn)行了特殊過濾的4級頻移鍵控?cái)?shù)字波形，對發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)制。從而形成了誤碼率非常低的數(shù)字空中接口，即使在微弱信號(hào)強(qiáng)度區(qū)域也能提供強(qiáng)有力的通信。
三、數(shù)字無線通信技術(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)
我們熱力部門若利用數(shù)字無線通信已經(jīng)成熟的技術(shù)，發(fā)展和完善無線電專網(wǎng)數(shù)傳和語音生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，充分利用寶貴的自有無線電頻率資源，實(shí)施專網(wǎng)和公網(wǎng)（CDMA或GPRS）并存互補(bǔ)，發(fā)揮專網(wǎng)的運(yùn)行成本低廉；自主性、保密性強(qiáng)；應(yīng)急突發(fā)搶險(xiǎn)的快速、靈活、便捷，通訊不受外界因素干擾等和公網(wǎng)施工簡單，網(wǎng)絡(luò)資源共享的優(yōu)勢，對我們的工作將起到很大的推動(dòng)作用。
2009年北京熱力集團(tuán)為健全和發(fā)展無線通訊系統(tǒng)，對數(shù)字無線通訊技術(shù)和設(shè)備做了較充分的調(diào)研工作，并做了大量的實(shí)測和試運(yùn)行工作。在測試方面首先在實(shí)驗(yàn)室階段測試滿意后，對設(shè)備進(jìn)行了實(shí)地架設(shè)測試，本次實(shí)地實(shí)驗(yàn)性測試分為三個(gè)階段，1.自有頻率細(xì)分后的常規(guī)通訊測試：一臺(tái)中繼設(shè)備在12.5kHZ帶寬的基礎(chǔ)上模擬和數(shù)字方式混用，效果達(dá)到音質(zhì)清晰，www.china-heating.com模數(shù)自動(dòng)識(shí)別轉(zhuǎn)換。2.自有頻率細(xì)分組合后以6.25kHZ帶寬的單基站三信道數(shù)字集群通訊野外測試：在一組通信的同時(shí)插入另外一組通信，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入另一空閑信道，傳送信號(hào)準(zhǔn)確、通信清晰，未發(fā)現(xiàn)臨道干擾。3.通訊覆蓋范圍的測試：基站簡易架設(shè)在北京某山山頂，移動(dòng)電臺(tái)在北京城區(qū)及郊區(qū)移動(dòng)，測試結(jié)果令人滿意，為我們將來的工作獲取了大量的實(shí)測數(shù)據(jù)。
另外，在語音測試的同時(shí)，我們也做了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)字無線電通訊較模擬通信的優(yōu)勢，即傳輸速率高，誤碼率低等。在此基礎(chǔ)上我們已建立了10個(gè)數(shù)字通訊設(shè)備在模擬方式下運(yùn)行的無線監(jiān)測站，運(yùn)行正常，性能可靠，為數(shù)字設(shè)備作無線數(shù)傳的可靠性獲得經(jīng)驗(yàn)，也為模擬向數(shù)字化方面轉(zhuǎn)換做好準(zhǔn)備。
四、結(jié)論
熱力部門現(xiàn)一般擁有大量的模擬無線監(jiān)測站，運(yùn)行可靠，搶險(xiǎn)調(diào)度中也應(yīng)用著大量的模擬電臺(tái)，一次性升級模擬通信為數(shù)字通信，勢必造成一定的設(shè)備損失，若先運(yùn)行于模數(shù)兼容方式，隨著舊的模擬設(shè)備的步步更新，逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化是我們比較理想選擇。
（責(zé)編：董光帥）
聲明：凡注明CIO時(shí)代網(wǎng)（www.ciotimes.com）之作品（文字、圖片、圖表），轉(zhuǎn)載請務(wù)必注明出處為CIO時(shí)代網(wǎng)（www.ciotimes.com），違者本網(wǎng)將依法追究責(zé)任。
在熱力遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸方面，目前大部分采用施工簡單、成本低廉的無線傳輸通信方式，包括公網(wǎng)傳輸和專網(wǎng)傳輸?shù)确绞?。在專網(wǎng)方面是用無線電臺(tái)完成數(shù)據(jù)傳輸，隨著無線通訊的高速發(fā)展和頻率資源的日趨緊張，國際范圍內(nèi)預(yù)計(jì)在2013年要將所有電臺(tái)的信道間隔控制在12.5kHZ內(nèi)，2015年電臺(tái)應(yīng)具備（或相當(dāng)）6.25kHZ信道通信能力。顯然模擬電臺(tái)已不能適應(yīng)現(xiàn)代通訊的需要。
數(shù)字通信技術(shù)的推出，為無線電通信帶來了多項(xiàng)革命性的變革，也為我們熱力的無線數(shù)傳監(jiān)測和應(yīng)急通訊指揮系統(tǒng)提供了廣闊的發(fā)展空間。首先，數(shù)字系統(tǒng)可以更好的利用頻譜資源，頻率占用帶寬僅為（或相當(dāng)）以前模擬方式電臺(tái)的四分之一，能充分利用有限的無線電頻率資源，以現(xiàn)有的模擬通訊方式的頻率劃分為例，頻道間隔為25kHZ，若用數(shù)字方式劃分頻道間隔為6.25kHZ；
即在原25kHZ一個(gè)信道帶寬下可容納4個(gè)信道。在數(shù)傳方面采用數(shù)字技術(shù)傳輸，傳輸速率也得到較大的提高。從而使系統(tǒng)容量得到巨大提升，為日益發(fā)展的熱力無線通信業(yè)務(wù)打下良好的基礎(chǔ)，具有長遠(yuǎn)意義。其二，數(shù)字電臺(tái)采用數(shù)字加密技術(shù)更為安全可靠，使得網(wǎng)外社會(huì)電臺(tái)根本無法進(jìn)入本網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)聽和通訊，極大提高了系統(tǒng)的保密性和抗干擾能力。其三，單機(jī)通信范圍提高約20%左右，通信質(zhì)量也得了極大到改善，消除了模擬方式的背景噪聲，有效地提高了信噪比。其四，多基站聯(lián)網(wǎng)變?yōu)楹唵我仔?，由于多個(gè)基站可以通過IP等手段聯(lián)網(wǎng)，理論上可實(shí)現(xiàn)通信覆蓋范圍的無限擴(kuò)大，甚至實(shí)現(xiàn)異地傳輸，滿足我們熱力業(yè)務(wù)日益擴(kuò)大的要求。
二、數(shù)字無線通信技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢
目前數(shù)字無線通信主要采用時(shí)分多址和頻分多址兩種方式，它們共同具備了鮮明的優(yōu)點(diǎn)：1.清晰的話音。2.數(shù)話同傳：在傳輸語音的同時(shí)也可傳輸數(shù)據(jù)。3.數(shù)字靜噪：由于數(shù)字接收能夠比模擬調(diào)頻更能準(zhǔn)確地檢測出信號(hào)，因此通訊中沒有煩人的噪聲打擾。4.緊急報(bào)警：人員遇到危險(xiǎn)倒地時(shí)電臺(tái)自動(dòng)通報(bào)異常情況。5.數(shù)據(jù)傳輸：無需調(diào)制解調(diào)器的高速傳輸。6.GPS坐標(biāo)：移動(dòng)臺(tái)的位置坐標(biāo)可實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行摹?.個(gè)呼；組呼；全呼。8.高度加密：用于抵御外來安全威脅，同時(shí)在同一系統(tǒng)和通話群組內(nèi)提供保密性。9.后臺(tái)管理，控制中心對所屬電臺(tái)的是否在線，位置，通話記錄，授權(quán)等管理。10.文本信息：由于是中文顯示，通話雙方可互發(fā)短信息，適用于鬧市嘈雜的場合等等。但是兩種方式各有所長。
現(xiàn)有的二時(shí)隙TDMA方式，是采用12.5kHZ雙時(shí)隙TDMA技術(shù)其特點(diǎn)是在不添加額外設(shè)備或降低性能的前提下，一個(gè)中繼臺(tái)同時(shí)可容納兩組通話或數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)雙倍的半雙工信道，較模擬中繼臺(tái)硬件效率提高一倍，不會(huì)增加兩組通話間信道干擾風(fēng)險(xiǎn)。另外較模擬方式省電約40%左右。而FDMA方式是采用6.25kHZ信道間隔，積木式設(shè)計(jì)，不改變既有硬件設(shè)備，完全以軟件方式完成模數(shù)兼容模式→數(shù)字常規(guī)模式→數(shù)字集群集群模式→數(shù)字集群廣域IP網(wǎng)絡(luò)的步步升級。在同一信道內(nèi)自動(dòng)識(shí)別模擬和數(shù)字方式，真正做到了模數(shù)兼容，完成模擬向數(shù)字的平滑過渡，AMBE+2聲碼器是空中接口的一個(gè)關(guān)鍵組件，它能在對語音進(jìn)行數(shù)字化的同時(shí)保持自然的語音音色，能執(zhí)行噪音抑制，能進(jìn)行前向糾錯(cuò)，還將語音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮以適應(yīng)陸上移動(dòng)無線電通信的數(shù)據(jù)速率。對講機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）通過協(xié)議將聲碼器、信令、控制及更多FEC（前向糾錯(cuò)）數(shù)據(jù)打包，轉(zhuǎn)換成進(jìn)行了特殊過濾的4級頻移鍵控?cái)?shù)字波形，對發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)制。從而形成了誤碼率非常低的數(shù)字空中接口，即使在微弱信號(hào)強(qiáng)度區(qū)域也能提供強(qiáng)有力的通信。
三、數(shù)字無線通信技術(shù)實(shí)測數(shù)據(jù)
我們熱力部門若利用數(shù)字無線通信已經(jīng)成熟的技術(shù)，發(fā)展和完善無線電專網(wǎng)數(shù)傳和語音生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，充分利用寶貴的自有無線電頻率資源，實(shí)施專網(wǎng)和公網(wǎng)（CDMA或GPRS）并存互補(bǔ)，發(fā)揮專網(wǎng)的運(yùn)行成本低廉；自主性、保密性強(qiáng)；應(yīng)急突發(fā)搶險(xiǎn)的快速、靈活、便捷，通訊不受外界因素干擾等和公網(wǎng)施工簡單，網(wǎng)絡(luò)資源共享的優(yōu)勢，對我們的工作將起到很大的推動(dòng)作用。
2009年北京熱力集團(tuán)為健全和發(fā)展無線通訊系統(tǒng)，對數(shù)字無線通訊技術(shù)和設(shè)備做了較充分的調(diào)研工作，并做了大量的實(shí)測和試運(yùn)行工作。在測試方面首先在實(shí)驗(yàn)室階段測試滿意后，對設(shè)備進(jìn)行了實(shí)地架設(shè)測試，本次實(shí)地實(shí)驗(yàn)性測試分為三個(gè)階段，1.自有頻率細(xì)分后的常規(guī)通訊測試：一臺(tái)中繼設(shè)備在12.5kHZ帶寬的基礎(chǔ)上模擬和數(shù)字方式混用，效果達(dá)到音質(zhì)清晰，www.china-heating.com模數(shù)自動(dòng)識(shí)別轉(zhuǎn)換。2.自有頻率細(xì)分組合后以6.25kHZ帶寬的單基站三信道數(shù)字集群通訊野外測試：在一組通信的同時(shí)插入另外一組通信，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入另一空閑信道，傳送信號(hào)準(zhǔn)確、通信清晰，未發(fā)現(xiàn)臨道干擾。3.通訊覆蓋范圍的測試：基站簡易架設(shè)在北京某山山頂，移動(dòng)電臺(tái)在北京城區(qū)及郊區(qū)移動(dòng)，測試結(jié)果令人滿意，為我們將來的工作獲取了大量的實(shí)測數(shù)據(jù)。
另外，在語音測試的同時(shí)，我們也做了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)字無線電通訊較模擬通信的優(yōu)勢，即傳輸速率高，誤碼率低等。在此基礎(chǔ)上我們已建立了10個(gè)數(shù)字通訊設(shè)備在模擬方式下運(yùn)行的無線監(jiān)測站，運(yùn)行正常，性能可靠，為數(shù)字設(shè)備作無線數(shù)傳的可靠性獲得經(jīng)驗(yàn)，也為模擬向數(shù)字化方面轉(zhuǎn)換做好準(zhǔn)備。
四、結(jié)論
熱力部門現(xiàn)一般擁有大量的模擬無線監(jiān)測站，運(yùn)行可靠，搶險(xiǎn)調(diào)度中也應(yīng)用著大量的模擬電臺(tái)，一次性升級模擬通信為數(shù)字通信，勢必造成一定的設(shè)備損失，若先運(yùn)行于模數(shù)兼容方式，隨著舊的模擬設(shè)備的步步更新，逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化是我們比較理想選擇。
（責(zé)編：董光帥）
聲明：凡注明CIO時(shí)代網(wǎng)（www.ciotimes.com）之作品（文字、圖片、圖表），轉(zhuǎn)載請務(wù)必注明出處為CIO時(shí)代網(wǎng)（www.ciotimes.com），違者本網(wǎng)將依法追究責(zé)任。
