某某高铁站海能达数字集群XPT无线对讲系统技术解决方案

一、项目概述

#无线对讲系统#重庆畅博通信设备有限公司为某某高铁站配套设施，总面积15.5万平方米，其中广场两侧分别设公交站、汽车客运站4.5万平方米，地下社会车辆停车场和出租车蓄车场及上下客区面积11万平方米。

某某高铁站配套设施主要为站前广场、地下两层空间、客运站和公交站组成。地下一层为站前广场地下商业空间1万平方米，以及出租车停车场、社会车辆停车场，地下二层为社会车辆停车场等。配套建设客运站、公交站、出租车场及社会停车场等设施。

二、需求分析

本项目招标文件要求：

1、系统实现地下室信号覆盖和室外信号覆盖，满足安保、运管、工程、保洁四个部门在信号覆盖区通信；

2、系统支持优先打断功能；

3、系统支持数字多种呼叫功能，调度中心可呼叫单个人员或多个人员；

4、系统具有IP联网功能。

5、系统有未来扩展的余地，设备有互联性与互操作性。

6、系统满足通信的保密和安全，防止通话内容被他人非法窃听。设备具有加密功能。

根据要求及无线对讲系统信号覆盖建设的特点，我们认为系统应满足：

无线对讲覆盖区内可接通率：地下室信号覆盖在无线对讲覆盖区内的95％位置，99％的时间移动手持对讲机可接入网络；

系统支持优先打断功能。

系统具有IP互联功能。

系统具有多种呼叫功能，调度中心可单呼，组呼，全呼。

覆盖区与周围各建筑内对讲机系统之间无互相干扰。

项目区域覆盖达到令人满意的结果，做到无处不通，一呼百应，呼之即来。

三、无线对讲系统解决方案

3.1、无线对讲系统设计依据

在本规定中引用的标准和规范，是尚在通用的或最新版本标准。所有提供设备的设计、制造、检验、测试、验收等标准均符合国际标准及国内相关行业现行的标准。这些标准规范包括但不限于：

l《智能建筑设计标准》（GB/T-)

l《电气装置安装工程施工及验收规范》(GB-)

l《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB-）

l《智能建筑工程质量验收规范》（GB-）

l微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定（信息产业部一九九八年五月）

l进口无线电发射设备的管理规定(原国家无线电管理委员会、国家经济贸易委员会、对外贸易经济合作部、海关总署)（年1月1日起施行）

l无线电管理办法（本办法自年12月1日起施行）

l中华人民共和国无线电管理条例（国务院、中央军委一九九三年九月发布）

l无线电管理收费规定

l无线电台执照管理规定（一九九九年五月十八日）

l关于在设台审批时明确频率（二零零零年四月二十六日）

l关于发布无线电新业务频率占用费（二零零一年三月二十二日）

l工信部号文件《关于MHz,MHz频段专用对讲机频率规划使用管理有关事宜的通知》；(注:模拟转数字化）（二零零九年十二月十二日）

3.2、无线对讲系统设计原则

1)在保证系统覆盖信号的质量的前提下，尽可能降低工程造价成本，采用适宜的线缆及器件。

2)设计避免施工的难度：尽量在设计时考虑施工过程中，原器件安装牢固，馈线的铺设简便、易行，保证施工时最小程度破坏楼宇结构和美观，确定合理的走线方式。

3)场强与信号情况：设计中尽量作到室内场强均匀，并有足够的边缘信号强度，合理选择天线的类型和规划天线的输出功率及布放位置，使在满足设计要求达到良好的均匀覆盖同时，采用的天线数量最少。

4)控制信号泄漏：为建立较完美的无线覆盖网络，在设计时兼顾边缘场强的计算，保证不会产生明显的信号泄漏，同时覆盖网络必须对外界的干扰小,并且不易受到其他同类设备的干扰。

3.3、无线对讲系统方案设计

针对高铁站立体交通智能化项目用户的通信功能和信号覆盖要求，本项目拟建议使用海能达XPT增强型虚拟集群数字无线对讲系统，应用重庆畅博通信设备有限公司通信工程设备有限公司研发的室内天线分布系统来实现系统功能和信号覆盖。

项目主要有指挥中心，地下空间，公交站，客运站四个部分组成。每个部分分别配置中继台2台。

项目拟使用8台RDS数字集群信道机，实现对讲机信号的中转，增大覆盖面积，并提供更多的业务信道，更丰富的业务功能。信道机工作于数字模式下，每个信道机可提供两个通话信道，共有16个通话信道，可分配给16个通话小组同时使用，由于采用了数字集群技术，通话时，对讲机使用的业务信道可动态自动分配。同时，对讲机可设置脱网功能，每台对讲机写入直通频点，在远离系统、意外情况基站宕机或者无需使用系统的情况下，对讲机之间仍然能够直接通信使用。

系统内所有对讲机默认信道设置为本小组信道并配置信道扫描，不停扫描本组内的呼叫、其他组呼叫、全呼呼叫及直通呼叫。当遇到特殊情况需要进行全呼呼叫/直通呼叫时，呼叫发起者只需将信道旋钮旋转到全呼信道/直通信道上，发起呼叫后系统内其他对讲机自动跳转到此信道上进行全呼通信/直通通信。

XPT增强型虚拟集群数字无线对讲系统是作为当今最先进、应用最多的无线对讲系统。该集群系统有以下三大优点：

※不需要专门的控制信道；

※搭建成本较低；

※负载均衡。

阜阳西站智能化项目设计为IP互联多站集群系统。

用户可通过IP网络将多个XPT单站系统连接起来，组成一个IP互联的数字中转系统。该多站系统既保证了XPT单站集群系统的信道资源共享，又扩大了XPT系统的通信覆盖范围。一个XPT多站系统由一个主机中转台、多个从机中转台及一个或多个子网主机组成。

3.4、数字集群无线对讲系统组网方案

XPT数字集群多站组网方案

在XPT系统网络的典型拓扑结构中，包括终端、信道机、以太网交换机、路由器等。终端通过信道机呼叫其他通信设备，信道机与信道机之间通过交换机连接。

3.5、组网原理

对讲机单机通讯，是通过对讲机本机的发射功率，直接呼叫另一部对讲机。由于对讲机本机功率较低（一般为2-4W），单机通讯时通讯距离较近。在地形复杂、屏蔽严重的地区，对讲机单机功率无法穿透屏蔽物，并且其绕射能力有限，所以通讯距离更加有限。为解决上述问题，信道机（中转台）组网技术得到广泛应用：在需要覆盖的地区中心位置，放置一信道机，通过双工器、馈线、天线、等设备将信道机的接收、发射天线分布于需要覆盖地区的各个角落。当对讲机发起呼叫时，不再是靠对讲机本机功率直接呼叫另一部对讲机，而是呼叫该对讲机距离信道机最近的接收天线，信道机收到该天线的传回的呼叫信号后，控制发射天线（差频）自动转发该呼叫信号，只要被呼叫的对讲机处于信道机天线覆盖范围内，均能接收到呼叫信号。

XPT将同一区域内多个工作于数字中转模式的信道机集合起来组成一个XPT站点，通过智能共享站内信道机的逻辑信道，允许终端使用站点中的所有信道机进行通信，并且不需要专门的控制信道，从而提升信道的利用率。在XPT系统模式下，一个呼叫总是优先在终端的主信道机上进行发起，当终端所处的信道机（归属信道机）处于忙碌状态时，终端将自动转到其他空闲信道机（自由信道机）上发起语音或者数据业务，减小了终端接入系统所需的等待时间，并能在保证一定业务质量的前提下最大限度地扩展通信容量。此外，在同一时刻所有逻辑信道被同时占用的概率很低，因此，在XPT系统下呼叫被拒的概率将远低于仅有一个常规信道可供接入的情况，可以帮助企业用户同一个系统下尽可能快速高效进行语音通信和数据通信。

3.6、工作原理

一个完整的海能达DMR数字无线通信设备由模数转换、语音编码和前向纠错（FEC）、成帧以及TDMA传输4个模块组成。

l模数转换

与传真机将手写消息转换成数据流的过程相类似，模数转换技术将用户的语音信号（麦克风传入信号）转换成数字码流。

这个数字码流包含了大量的比特，难以通过射频信道传输，因此必须进行某种形式的压缩。

l成帧

成帧可将数字语音（或数据）信号生成数字数据包：语音或数据信号变成有效负载（就像信封里的信函），而报头则描述呼机类型、源端和目的端地址等信息（就像信封上的收件信息）。这样，对讲机就可以支持集成式语音和数据应用。

lTDMA传输

传输编码执行编码过程（就像在信封上添加机器可读的分类信号）并最后“寄出信件”。TDMA（时分多址）将一个信道分为2个时隙：特定对讲机的发射机仅支持短突发，从而延长了电池工作时间。此外，通过仅在其交替时隙上发送信号，两个呼叫可以同时共享同一个信道，从而使频谱效率提高一倍。

l频谱效率

下面将模拟系统和海能达DMR数字系统在频谱上做一个比较。

12.5kHz模拟系统：一个12.5kHz信道可支持1路语音信号，1台中继台支持一个信道。

12.5kHzTDMA系统：将现有信道分为2个时隙通过中继台将信道容量增至两倍，性能相当于12.5kHzFDMA系统1台中继台完成2台的工作量。不再需要合成设备，使对讲机的电池工作时间延长了40％。

l2时隙TDMA

对讲机优先支持语音业务（例如，如果当对讲机正要发送GPS更新信息时，用户碰巧按下了PTT按钮，那么，数据信号将处于等待状态）。

对讲机不能同时发送和接收信号。

对讲机每次只能在一个时隙上发送信号（例如：对讲机不能在时隙1上发送语音信号的同时，在时隙2上发送数据信号）。

呼叫不是动态分配给时隙，而是在通过客户端软件（CPS），静态分配给某个频率和时隙。

l覆盖范围

上图演示了相比于相当的模拟站点，具备相当语音质量的DMR站点的覆盖范围。

当所有其他因素（如，发射功率、天线高度、地形等等）都相同时，DMR系统提供的公共安全应用的最低可接受语音质量的覆盖范围，比模拟系统大得多。通常，按相同功率的模拟系统进行规划，DMR系统可以提供更加杰出的性能。

3.7、系统组成

数字无线对讲管理系统由无线对讲系统基站、多信道合路平台、室内天线分布系统、数字对讲机等设备共同完成。

a、无线对讲系统基站（中继台）：本系统对讲系统基站采用海能达RDS数字中继台，该基站发射功率为50W，软件功能丰富强大，转发器的各项调试及编程设置均由软件处理，勿需调整硬件。基站是一种持续工作的装置，同时支持数字TDMA模式下的两条语音或数据路径。可以方便地安装于机架系统。此数字对讲系统基站是海能达无线对讲系统的组成部分，通过完整的解决方案可以提供增强的性能、提高的频谱效率、集成的数据传输以及增强的语音通讯。

b、多信道合路平台：本系统由4个信道组成，若按独立信道敷设室内天线分布系统，不仅要以2倍的数量大量配置同轴电缆，耦合分配器、二功率分配器，室内全向天线等材料设备外，还大大增加了安装施工费用、材料损耗费、施工工期等不必要的投入，为了安装施工方便，维护简单，并降低减少上述费用，4信道系统采用多信道合路平台。多信道合路平台由发射合路器、接收分路器和双工器组成，使4个信道的发射信号和接收信号通过共用的一个天线端口输出和输入，再经共用的同轴电缆，耦合分配器及二功率分配器将多副室内全向天线分布于本项目的各个设计区域。

c、室内天线分布系统：由同轴电缆，耦合分配器，二功率分配器和室内全向天线组成，由于本项目钢筋水泥建筑对电磁波造成的严重衰减和屏蔽作用，本系统根据其建筑结构，在建筑群的地下层安装若干副收发分布天线，每副天线都分配有相应的覆盖区域。

d、数字对讲机：推荐选用海能达PD对讲机,本产品备有国家的无线电发射设备型号核准，设定在规范的5瓦功率内，可经过设备侧面的按键切换1～5瓦功率档，室内全向天线的发射增益在15dBm范围内，符合国家对发射设备电磁干扰的最高指标，不会对人员及设备产生干扰及伤害，同时可有效的避免信号的泄漏。

3.8、系统功能介绍

A、呼叫控制功能

（1）个呼

终端可发起个人对个人呼叫。

（2）组呼

系统支持组呼功能，以满足对不同业务单位的工作组划分。各组内部自行通话，互不干扰。

（3）全呼

系统可以通过调度台从信令信道下发统一的全呼码实现对系统用户的全呼功能，保证在重大活动中做到“一呼百应”。

B、双时隙虚拟集群功能

在直通模式和信道机模式，数字设备均支持双时隙虚拟集群功能，设备不需要指定工作时隙，可实现双时隙动态分配，有效提高系统容量及频率利用率，降低系统呼损率。

C、优先打断功能

优先打断指调度员对XPT集群移动终端用户或组发送释放话权的请求

D、指挥调度功能

调度台系统软件可实现对各个用户终端进行调度，支持单呼调度、组呼调度、短信调度等调度功能，同时还能实现紧急呼叫、遥毙/复活、录音、远端监控、远程监测等功能。

l语音调度

l短信调度

在指挥中心，调度员通过客户端可以直接与移动终端进行语音通信和资源调配，实现中心的指挥调度功能。语音通信包括个呼、组呼和全呼。所有在线的调度员均会在客户端界面显示，调度台可对终端进行在线检测，在线的调度员之间可以发送单工的个呼或中英文短消息。所有通过中转台的通话都会录音，并且可以对录音文件进行存储，查询和回放。

l紧急报警

可通过紧急呼叫、越界报警、倒放报警触发紧急报警功能。突出显示带有紧急事件的用户界面，包括突出红色消息/图标和报警警笛声。基于位置的紧急报警将会再地图上显示报警，对讲机的位置紧急报警提示有以下三种，弹出提示：图标变红，自动弹出报警提示。

l全网录音

系统内所有经过中转台的呼叫都会被录音，并存储在电脑硬盘中。录音文件可使用终端ID、终端姓名、产生时间、主叫人、被叫人等关键字对录音进行查询。同时，终端的通话记录、短消息记录、上下线情况、越界报警、紧急报警等信息都会被自动记录到软件中。用户可根据时间段、ID号、终端姓名等关键字查询以上相关记录。记录可作为相关证据。

3.9、系统频道规划

设计为本项目提供覆盖整个阜阳西站智能化项目管理单位的对讲机异频转发频道16对，可满足安保部、运管部、工程部、保洁部在整个项目内的无盲区通信；同时结合部分部门在小范围内使用，我们将提供脱网工作频道以供使用（脱网工作频道内的对讲机不工作在无线对讲系统内，所以不能实现在整个项目内无盲区通话），但监控中心的对讲机可随时切换到脱网工作频道上和相关部门进行联络。

频道分配表：

备注：频道分配将具体根据业主单位的使用情况，由他们自行分配。以上分配只做参考。

3.10、系统天线布局

室内天线分布系统是系统重要的传输部分，就好比人体的神经系统一样，传递着每一个来自建筑内部的无线信号，通过合理的预设计，现场勘测，深化设计后，可以使作为网络末梢的室内天线做覆盖的范围环环相扣，由多个小区组成一个大的通信网。

室内分布系统的天线布放虽简单但重要，是设计的关键点。我们遵循“小功率，多天线”的原则，保证信号均匀覆盖整个目标建筑物。采用小功率的优点是信号易于控制，辐射小，对外干扰小；缺点是会提高整个室内覆盖系统的总造价，因此需要在布放原则和经济性之间寻找最佳平衡点。由于室内传播环境的复杂性，所以进行天线布放前进行模拟测试。天线的布放与建筑物结构紧密相关，需要根据模拟测试效果选择天线布放位置，同时考虑不同楼层结构的差异性。

3.11、系统扩建方法

1）系统具有良好的扩展性，在新增楼层或覆盖不足的情况下，在每一根馈线上都可以方便地增加耦合器分流出一根馈线，连接室内天线后即可进行补充覆盖，如果信号强度不足，也可方便地在馈线上增加双向放大器进行信号放大。

2）如通话组数量不够时，可在机房新增对讲系统基站，经过提升发射合路器、接收分路器和双工器的规格后可接入原系统，扩容成更多信道的无线对讲系统。

3.12、系统优势

u覆盖范围更广的清晰语音通信

在更大通信范围内保证清晰的话音质量，即使在覆盖范围的边缘地带，也依然清晰

扩大感知距离

静态噪声抑制

u更高的频谱利用率，双倍通话容量（2个时隙）

u相对现有的FDMA通讯解决方案而言，双时隙TDMA系统可以有效降低设备使用成本。（频点、基站和天馈系统）

u纯数字技术，保障通讯安全

在模拟信道上扫频监听，会听到无法分辨的语音信号。

在数字信道上监听，由于信令或ID号不匹配，只显示载波接收但无语音输出。(ID号可多达个)

u更长的电池使用时间

模拟对讲机电池耗电80%消耗在发射阶段，由于DMR采用双时隙TDMA技术，在同样条件下，节约40%的电池工作时间。

u通信和数据应用的低效性改善

系统支持4.8Kbit/s的数据传输速率，可极大提高数据业务能力，支持短消息及GPS应用。

u兼容模拟系统

对讲机可通过对数字信道和模拟信道扫描的方式实现数/模兼容的功能。

四、系统设备介绍

4.1、数字对讲系统基站

RDS是严格按照PDT常规标准精心打造的高端专业数字信道机。支持数字与模拟两种制式。品质出众，可在50W满负荷条件下%循环工作，能满足任意常规或集群系统苛刻的要求；配备热管和温控散热风扇，提高散热效率，确保发射机于高功率状态下稳定工作。RDS灵活高效，可安装在机架、支架、机柜内或者桌面上，安装使用简单便捷。丰富的LED指示与2.0寸高清显示屏，信息清楚呈现。

技术参数

4.2、数字对讲机

PD按照PDT数字标准打造，创新金属边框外观设计，质感和档次彰显无遗；IP54防尘防水等级，先进的数字双时隙技术，通话容量同比模拟增加一倍，成本大大降低；高级加密、远程监听等个性化管理手段以及丰富的二次开发等数据应用功能，让通信具有了无限可能。

产品描述：

A、轻巧外观设计（专业+精致）

双色注塑，机身轻薄（含标配电池重.5g），将专业、精致进行到底。

B、噪音抑制，语音更出色

PD采用了先进窄带语音编解码技术和数字纠错技术，无论实在嘈杂的环境中，还是在覆盖范围的边缘地带，您均可获得清晰的语音。而AGC技术的利用，也极大优化了语音接收效果。内置1W大功率扬声器，保证声音清晰、洪亮，让您轻松保持通讯畅通。

C、更持久的电池使用时间

相对模拟对讲机，PD电池可获得近40%的额外工作时间，可待机16h。

D、可靠耐用的质量保证，

PD品质严格符合美国军用标准MIL-STD-C/D/E/F/G。

E、双时隙虚拟集群功能

作为海能达PDT产品特有的功能，双时隙虚拟集群技术可以将当前空闲的时隙分配给需要通话的组员，更好地提高了频带利用率。在某些紧急情况下，助您及时传递重要信息，PD支持海能达XPT单站和多站集群功能。

F、语音播报

支持语音信道播报，便于了解当前信道。

G、支持多种高级模拟信令

支持多种模拟信令,包括HDC,2-Tone和5-Tone,提供更搭的功能扩展空间。

H、调度业务

PD支持对讲机激活和遥毙(解码),远程监听(解码)和优先打断,漫游等补充业务。

I、强插功能

在网络繁忙情况下可以强插其它低优先级的呼叫以保证呼叫能够建立，例如调度员或移动终端的紧急呼叫，对信令和接入资源都具有高优先级

PD技术规格