對講機通信系統

突發事件現場搶救通信指揮通常主要依靠最簡單的電話進行，所以現場搶救應急通信指揮系統通常指的就是專用電話指揮通信系統。這類通信系統具有代表性之一的就是對講機通信系統。

基本介紹

• 中文名：對講機通信系統
• 套用學科：通信

無線電對講機概況

通常將工作在超短波頻段（VHF 30～300MHz、UHF 300～3000MHz）的無線電通信設備都統稱為無線電對講機通信系統。實際上，按國家標準，應當把超短波調頻無線電話機稱為無線電對講機。通常，人們把功率小、體積小的手持式無線電話機叫做“對講機”，以前曾有人稱它為“步談機”、“步話機”；而將功率大、體積較大的可裝在車（船）等交通工具或固定使用的無線電話機又叫做“電台”，如車載台（車載機）、船用台、固定台、基地台、中轉台等。經過幾十年的發展，對講機的套用已十分普遍，已從專業化領域走向普通消費，從軍用擴展到民用。在日常工作中，對講機幾乎無處不在，在飛機場、火車站、汽車站、輪船碼頭的工作人員手中，處處可以看到對講機。它既是移動通信中的一種專業無線通信工具，又是一種能滿足人們生活需要的具有消費類產品特點的消費工具。

專用與公用通信系統的區別

專用與公用通信系統的第一個區別是用戶明顯不同。公用通信系統的服務對象是廣大民眾。在工程設計中，在居民區，只考慮5%的用戶同時呼叫；在商業區，只考慮10%的用戶同時呼叫，這時，只要呼損率不超過1%，就認為滿足服務質量要求。可是，一旦發生突發事件，用戶呼叫激增，必然導致擁塞。專用通信系統是專門為少數人受控使用的，按照規定使用，不存在用戶呼叫激增，因而不會出現擁塞現象。

表2-1 公網與專網的通話回響時間比較

	以無線對講機為基礎的專用系統	以公眾網為依託的應急系統
啟動講話時間	300ms	1600ms
呼叫建立時間	600ms	2000ms
端到端信道延時	1000ms	1600ms
整體應答時間	1000ms	4000ms

註：

（1）按下PTT鍵到收到提示可講話的時間；

（2）從主叫撥出呼叫或組號建立呼叫到系統提示可講話的時間；

（3）從講話者說話到收聽者聽到的時延；

（4）從主叫按鍵按下到被叫應答的整體時間。

其次，兩者基本的業務結構特徵不同，組網的運作模式也不同；專網在調度及網路結構與安全控制等方面有其特徵與複雜性，例如快速調度群呼、組呼、通播、直通、強拆、強插、縮位定址、優先呼叫、滯後進入、環境偵聽、控制轉移、動態重組、自動重發、VPN組網等，其中不少特種功能不是通常的公眾移動通信系統所具備的；專網能夠保證集團套用的可靠性，保證集團組群用戶有效指揮、聯絡、調度。因此，專網的組網運作模式、用戶對終端的要求、安全保密要求、計費模式等都有別於公網，兩者所占的市場也有很大不同，專網用戶遠遠少於公網內用戶數。

最後，除了可靠性、耐用性好以外，還要求警用對講機功能要強大，性能要優越，要結實堅固，能防震，防撞擊，還要輕巧，使用方便，電池容量要大，待機時間要長，有些部門還有特殊要求，如要有通信保密技術，見表2-2。

表2-2 公網與專網功能比較

	以無線對講機為基礎的專用系統	以公眾網為依託的應急系統
端到端直接通信	可以	不可以
端到端通信加密	易	難

專用通信系統的功能特點

1．移動性

無線電對講機本身即為可移動終端，可以實現端到端脫網套用，非常適合在惡劣環境中使用；同時，與其配套的可以有大型的固定式基站設備，也可以有攜帶型的移動車載台、背負式移動台等，極大地方便了在各種通信環境下的使用。

2．小型化

與公眾網的設備不同，以無線對講機為基礎的專用網安裝方便、設備相對簡單，這不僅有利於系統的移動性，同時也可以使系統更好地滿足節能的要求，適合在基礎設施破壞嚴重的場合下套用。

3．節能型

由於應急場合電力供應不健全，完全依靠電池供電對以公眾網為依託的系統來說是難以想像的；而我們的無線對講機系統可以很容易地實現這些要求。在應急指揮車上增加小型的發電機、太陽能蓄電設備及備用電池等設備，即可以滿足無線對講機系統的要求。

4．安裝方便

以無線對講機為基礎的應急系統設備簡單，易操作、易維護，能夠快速地建立、部署、組網。操作界面友好、直觀，硬體系統連線連線埠較少。同時，所有接口均標準化、模組化，可以方便地與現有的各種通信系統實現互聯互通。

專用通信系統的發展趨勢

1．數位化

無線電對講機在設計技術方面，可分為採用模擬通信技術設計的模擬對講機（也稱為傳統對講機），以及採用數位技術進行設計的數字對講機。模擬對講機是將儲存的信號調製到對講機傳輸頻率上，而數字對講機則是將語音信號數位化，要以數字編碼形式傳播，也就是說，對講機傳輸頻率上的全部調製均為數字。只有直接採用數位訊號處理器的對講機才是真正意義上的數字對講機，而採用數字控制信號的對講機（如MPT-1327集群系統的對講機）則不屬於數字對講機。

數字對講機有許多優點，首先是可以更好地利用頻譜資源，與蜂窩數位技術相似，數字對講機可以在一條指定的信道上（如25kHz）裝載更多用戶，提高頻譜利用率，這是一種解決頻率擁擠的方案，具有長遠的意義。其次是提高話音質量。由於數字通信技術擁有系統內錯誤校正功能，和模擬對講機相比，可以在一個範圍更廣泛的信號環境中實現更好的語音音頻質量，其接收到的音頻噪音會更少些，聲音更清晰。最後一點是，提高和改進語音和數據集成，改變控制信號隨通信距離增加而降低的弱點，與類似集成模擬語音及數據系統相比，數字對講機可以提供更好的數據處理及界面功能，從而使更多的數據套用可以被集成到同一個雙向無線通信基站結構中，對語音和數據服務集成更完善、更加方便。這三大特點使數字對講機成為未來對講機技術發展的必然趨勢。

2．寬頻化

現在，無線對講機的一個主要發展方向就是要為其集成“寬頻”功能，以解決應急通信的“可視化”、“直觀化”，讓指揮機構增強直觀性和客觀性，提高遠程指揮調度的效率。

現有的公眾網主要是2.5G系統，對圖像、視頻等的支持度較低，國內在此方面的調度功能做得也不夠完善，很難達到寬頻無線應急通信的要求。對於作為第三代通信技術的WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA，雖然在一定程度上大大提高了傳輸速率，但是它們對調度指揮的支持度很低，而恰恰調度指揮功能是寬頻無線應急通信系統中最主要的部分；WiMAX作為一種新的3G技術標準，雖然具有廣闊的市場前景，但不可否認的是其語音功能不夠完善，亦不能很好地完成調度功能。以無線對講機為基礎的專用通信系統則不同，它大大克服了上述系統中的不足，不僅建網速度快，體現了“應急”的特點，而且從一開始就是為“調度”而生的。

無線電對講機通信系統的典型套用

應急通信強調，在所有基礎設施被毀、常規通信能力全部喪失的情況下，建立一種應急性的、臨時的、穩定的、可靠的通信方式。應急通信系統應具有移動性、低功耗、大範圍覆蓋、適應複雜地理環境和惡劣天氣的特點。以語音通信作為基本保障手段，以視頻圖像傳輸作為增強提高手段，以數據傳輸作為輔助配合手段，為應急指揮人員與執行人員提供全方位的信息服務。

以無線對講機為基礎的應急通信系統的一個最主要，也是最迫切的發展方向是實現多媒體調度功能，即在原有調度功能的基礎上加入寬頻圖像、視頻以及數據的傳輸功能。具有優先權指揮調度、高速寬頻視頻傳輸、移動中心空間一體化的（車載、機載、衛星）、小型高效的以無線對講機為基礎的應急通信系統根據套用場景的不同，主要可以分為以下3種。

1．陸陸套用

顧名思義，即移動台和終端設備均在陸路上的系統。此種系統的套用場景比較廣泛，主要包括公安系統、消防系統、各種調度系統等，在應急場合，攜帶無線對講機終端的應急小組可以實現無中心端到端套用，更好地保障了通信系統布設的迅速性；同時，以無線對講機為基礎的應急系統留有衛星接口，可以方便地把應急現場的圖片、視頻等信息傳送至遠端的指揮控制部門。

2．陸空套用

即小型基站設備或移動台等終端設備可以布設在空中載體（如直升飛機、熱氣球等）上面。此種系統適合套用於破壞性的自然災害場合，比如說洪災、地震等不適於車輛等大型設備進入的場景。

3．空海套用

即為海上應急指揮通信系統，小型基站設備及控制中心的其他設備布設在指揮艦船上，終端設備可以在直升飛機或是營救艇上。此種系統主要套用在海上反恐、海上搜救等場合。

上述三種基於無線對講機的應急通信系統的典型套用場景均是以無線指揮調度中心為核心的，按功能分主要由兩部分組成，以語音為主的調度功能模組和以圖像為主的圖像傳輸功能模組，如圖5-1所示。

圖5-1 移動指揮調度中心

調度功能模組作為指揮調度的中樞，能夠實現專業語音調度功能，能夠根據優先權對信道進行分配，並可以實現全呼、組呼、單呼等調度功能，具有遠距離、大範圍、適應各種複雜環境的優勢，具有易於使用、建立通話快速及保密性好等優點。

圖傳功能模組作為應急系統的增強手段，可以為指揮中心實時地傳送應急現場視頻信息，提升指揮員的現場處置能力。在突發事件現場，處理突發人員攜帶帶有攝像功能模組的無線對講機，將事故現場情況的圖像採集並實時傳輸至指揮車或臨時指揮部，指揮員可對現場情況進行分析，以便組織調度和遠程指揮。