无线通讯系统设计方案

于家堡金融区起步街一期无线通讯系统设计方案鉴于此项目为钢筋混凝土结构，总体建筑面积较大，且有地下建筑，对无线电信号屏蔽相当严重，使用单机同频对讲方式难以做到在大厦内部保持正常的无线通讯联络，大厦内部尤其地下建筑内存在不少的无线电通讯盲区，故需要采用加装中继台将无线信号释放到整个建筑内部，对讲机在异频模式下工作通过中继台的放大转发从而实现博物馆内部无盲区通讯，具体设计方案如下：一、系统设计要求1、根据设计任务，整个无盲区系统信号覆盖范围为大厦内部地下和地面各层，同时本系统也可覆盖大厦周边保安巡查范围内。2、为避免电磁干扰辐射，同时又能获得较好的通讯效果系统采用异频半双工工作方式，采用多天线覆盖，经过定向耦合器、功率分配器合理配置，将基站输出功率均匀释放至终端即信号增强天线。3、由于无线对讲系统工作在150M超高频或400M甚高频的频率范围内，信号的传输必须使用专用通讯同轴电缆或者低损馈管，可做到在保证较好的通话质量的前提下，同时又要避免对其它系统造成干扰。4、由于本无盲区系统主要覆盖博物馆内部区域，频率推荐使用UHF即400M，其频率特性穿透性好，比较适宜解决建筑屋内部尤其地下建筑内的盲区覆盖。5、由于无线通讯技术已经发展到数字化时代，为了保证系统的先进性、可靠性以及节省频率资源的角度考虑，拟采用数字常规系统加以解决。二、MOTOTRBO数字对讲系统与模拟系统相比具有显著的优势，如下：1、频率优势：可充分利用已有的频率资源。原模拟系统使用25Khz带宽，而数字系统仅使用原来的一半带宽：12.5Khz；2、TDMA方式工作：将一路12.5Khz信道分成2个时隙，可同时传递两路话音、互不干扰(相当于原来两套模拟中继台)，可以达6.25kHz的相同效果，同时减少用户在中继台和设备组合上的投资；3、清晰话音：数字通信采用数字编码方式，通过纠错编码，能够让接收终端纠正由于射频信号干扰导致的误码，从而在整个覆盖区域实现更稳定一致的语音性能，收到的话音信号总是清晰的；4、降低环境噪声：通过语音编码将语音业务流分解为最重要的部分，然后以少量的比特对它们进行编码，从而压缩语音业务，并且语音编码主要面向人类语音，因此，它可大幅降低背景噪音，具备超强的抗干扰传输能力；5、数据应用：具有短信息、GPS定位等数据传输功能；6、保密和排外：具的有更高私密性，不太可能被监听或被非法使用；7、更长使用时间：同样功率下，由于采用了TDMA技术，它每次呼叫只使用一个时隙，只需要使用发射装置一半的电量，这让对讲机终端的电池使用时间延长40%；利用IMPREST智能充电系统实现可电池的自动维护、优化电池生命周期和增加通话时间。三、设计方案无盲区通讯网是以全双工中继台为主机，通过与由专用通讯电缆、定向耦合器、功率分配器及天线组成的天馈系统共同组建的无线通讯网络。在异频半双工工作方式下，手持对讲机发射的较弱信号通过天馈系统传入主机，通过主机的放大转发将信号传输到整个网络覆盖的各个角落，以解决通讯盲区。一台数字常规系统主机在TDMA模式下同时可以在一对频率上同时转发两个信道容量，也就是相当于一台数字中继台可以完成原来两台模拟中继台才能完成的工作任务。本项目计划有三个互不影响的用户组，故仅需两台数字中继台即可实现，而且还会有一个应急通话组作为备份。由于本系统是多信道系统，而且室内信号覆盖不可能做多套天馈系统，那么就要用到发射机合路器及接收机分路器来做到多信道的天馈系统合并，从而在保证系统正常工作的基础上大大降低线缆的用量，降低工程建设成本。中继台的安放环境需有稳定的220V交流电源，通风环境良好，配有备用电瓶可在突然停电的情况下保障通讯的通畅，更好的发挥无线通讯快捷、方便的特点。通讯电缆通过大楼内各弱电竖井及弱电线槽向各盲区分布，可参见系统示意图，具体天线的安装位置及数量需结合大楼结构施工过程中测试结果决定。四、设备连接框图五、设备工作流程本系统使用的是异频半双工工作方式，即中继台的收接收频率与手持对讲机的发射频率相同，中继台的发射频率与手持对讲机的接收频率相同。链路部分使用同频工作方式，即两链路电台之间的收发频率相同。下面举例说明一下两部手持对讲机在不同位置时整个系统的运行方式。我们使用字母T代表中继台、手持对讲机和链路电台的发射，字母R代表接受，数字1、2、3等代表具体的频率。某对讲机发射，上行信号为T1通过接收天线、电缆传至中继台，中继台的接收频率R1与手持对讲机发出的T1相同，那么信号经过主机转发功率放大后，以频率T2发射出去，又经过电缆传送至网络中各个天线，网络覆盖范围内的其它对讲机接收频率R2与中继台发射的T2相同，其接收到信号从而完成一次通话。在上述整个通话过程中，其它对讲机均处于接收状态，当一次通话完成，系统空闲下来，其它对讲机才可继续发射信号。六、系统管理调度控制（可选配）1、指挥调度管理软件指挥调度组成示意图硬件组成：调度台、录音模块、思科交换机、服务器、麦克风、连接电缆；软件组成：调度软件、XPSP2Windows操作系统、MCDD（MOTOTRBO多信道驱动）、CPS客户端编程软件；是一款为MOTOTRBO™数字对讲机量身定做的应用调度软件。该调度软件功能齐全，为能最大限度展示MOTOTRBO™数字对讲机的功能提供了一个高效的软件操作管理平台。调度台负责一路/一组用户的调度管理，录音模块负责将调度台接收到的模拟音频信号转换成IP语音，通过交换机发送给服务器，在调度软件里进行录音管理。软件上接收并完成录音。调度台对当前组用户的遥开/遥毙、远程监听等调度管理通过无线收发MOTOTRBO数字信令来完成。指挥调度具备的主要功能：a)组呼、个呼（私密呼叫）、全呼b)远程监听c)对讲机遥毙\遥开d)在线检测e)呼叫提示f)通话录音g)遥感遥测h)日志查询i)通话记录及数据报表统计j)短信七、设备参数说明1.发射机合路器发射机合路器可将多路输入信号合并成一路，在无线通讯系统中，通过合路器实现几个不同频段的输入信号的合路。可避免因频率不同需天线切换的麻烦。频率范围：400-470MHz信道隔离度：65dB输入端口电压驻波比：1.25:1输出端口电压驻波比：1.5:1连续输入功率：75W温度范围：-25˚C到+55˚C接口：N型2.接收机分路器接收机分路器用于多信道基站，可将合并的多路信号分离成几个不同频段的信号，使得多个接收机能共用一根接收天线。即可降低架设成本又可提高系统性能。频率范围：400-470MHz增益：0-5dB输入、输出电压驻波比：≤1:1.5输出间隔离度：25dB系统噪音系数：≤5IP3：≥34dBm接口：N型二、双工器双工器是一种比较特殊的双向三端滤波器，在互不影响的情况下，既可将微弱的接收信号耦合进来，又可将较大的发射功率馈送到天线上去。可实现接收与发射共用一套天馈系统，降低架设成本。频率范围：400-470MHz工作带宽：4MHz插入损耗：≤1.5dB电压驻波比：≤1.5:1收对发隔离度：≥80dB发对收抑制度：≥80dB承受功率：≤100W接口：N型3.吸盘天线输入/输出功率（信号）通过馈线与吸盘天线相连，吸盘天线以电磁波形式覆盖一定的空间范围，信号通过天线的传输或接收实现整个大覆盖区域的正常通信。频率范围：400-470MHz增益：3dB电压驻波比：≤1.5:1输入阻抗：50Ω极化方式：垂直极化最大承载功率：50W4.功率分配器功率分配器可将主馈线上信号平均分配到2或4路分支路上，利于信号的均匀分布。频率范围:400-470MHz端口电压驻波比：≤1.3：1端口隔离度：≥20dB输入功率：≥25W互调：≤-140dBc工作温度：-20℃--+60℃工作湿度：≤95%端口类型：N型5.定向耦合器定向耦合器可讲各支路馈线上的信号按照不同的耦合比耦合到各楼层支路上，使信号更加均匀的分布到各个吸盘天线。频率范围:400-470MHz端口电压驻波比：≤1.3：1端口隔离度：≥20dB输入功率：≥25W互调：≤-140dBc工作温度：-20℃--+60℃工作湿度：≤95%端口类型：N型附件一产品图片P8200手持机P8260/P8268手持机M8268车载台R8200中继台附件二MOTOTRBO产品参数手持机（P8200/8208/8260/8268）一般规格UHF\VHF频率（MHz)136-174\403-470外形尺寸（高×宽×厚）131.5×63.5×35.2毫米重量360克(装备1500mAh锂电池)361克（装备2200mAh锂电池）370克（装备1400mAh防爆锂电池）电源额定7.2V在载波静噪和高功率发射，启动电池节电模式情况下，5/5/90工作周期下的电池平均寿命模拟状态1500mAh锂电配置（标配）9小时2200mAh锂电配置13.5小时1400mAh防爆锂电配置8.5小时数字状态1500mAh锂电配置（标配）13小时2200mAh锂电配置19小时1400mAh防爆锂电配置12小时信道容量P8260/82681000个信道；P8200/820832个信道工作温度-30℃到+60℃存放温度-40℃到+85℃浸水IP57热冲击符合军标要求湿度符合军标要求中转台R8200一般规格UHF\VHF频率（MHz)403-470\136-174外形尺寸（高×宽×厚）132.6×482.6×296.5毫米功率UHF25～40W\VHF25～45W重量14千克电压要求100～240VAC（13.6VDC）电流消耗待机：1A（100VAC），0.5A（240VAC）发射：4A（100VAC），1.8A（240VAC）工作温度范围-30°C到+60°C最大工作周期100％车载台（M8268）一般规格UHF\VHF频率（MHz)403-470\136-174外形尺寸（高×宽×厚）51×175×206毫米功率UHF\VHF25～40W\25～45W电源直流12V电流消耗（高功率时）待机：0.81A（最大）；接收：2A（最大）；发射：14.5A（最大）重量1.8千克信道容量XiRM8268160信道工作温度-30℃到+60℃存放温度-40℃到+85℃浸水IP57热冲击符合军标要求湿度符合军标要求