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【摘要】无线同频同播技术在消防无线通信网的应用，有效解决了困扰消防部队多年的350M无线网通信盲区、重叠覆盖区干扰和跨区域使用信号碰撞等多种问题，成为消防部队进行高效通信联络的一个强有力地手段。
【关键词】无线同频同播技术 消防无线通信网
【中图分类号】TU998.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0126-01
随着社会经济的飞速发展和城市化进程的加快，消防部队灭火救援任务不断扩大，导致大范围的辖区脱离消防无线网覆盖，严重影响了灭火救援及执勤保卫工作的开展。此外，随着跨地区大兵团联合作战几率的增加，由于参战部队多、建制组合复杂，经常出现的信号碰撞问题也日渐增多，而无线同频同播技术在消防无线通信网的应用，有效解决了困扰消防部队多年的无线网通信盲区、重叠覆盖区干扰和跨区域使用信号碰撞等多种问题，成为消防部队进行高效通信联络的一个强有力的手段。
一、无线同频同播技术介绍
所谓无线同频同播技术，即无线同播网运用包括GPS技术、计算机通信技术、高精度数字延时技术、远程系统管理技术等各种先进和成熟的无线同播技术，在一个区域内设置多个同频中转台，并利用链路将相关中转台信号进行连接，从而在大区域范围内实现良好通信质量的无线对讲网络。
1、同频同播通信网的技术可行性
建立同播系统必须按照严格的同播相关技术，如果简单地安装多个中转台以期达到同播网目的，那么各个中转台之间的重叠区将会产生同频干扰。要实现同播系统交界区良好的通话质量必须满足下列基本条件：①各区中转台发射调制音频波形要求基本一致（包括幅度与形状）；②各区中转台发射音频延时量要求基本一致；③各区中转台发射频率基本一致。为满足上述三个条件，实现同频同播，必须解决好同频同步发射技术、音频相位同步技术、接收判选技术。
2、无线同频同播系统主要关键技术
1）GPS基准信号锁频技术，该技术实现了基站设备超高频稳定度。传统常规发射台载频频率稳定度较差，一般为+/-2ppm，对于350兆的频率可以产生+/-720ppm的载频频率误差，当两个载波同时进入移动台接收机时，由于接收机的混频作用可产生最大1440Hz的差拍干扰信号，将会严重影响通话效果。GPS基准信号锁频技术，给每个基站都配置一个高精度授时GPS接收机，GPS接收机根据卫星网络获得时间信息输出每秒一个脉冲（1PPS）的参考信号。GPS提供的秒脉冲信号每秒误差+/-25nS（108），当统计时间足够长，可以消除秒脉冲信号的每秒误差，产生一个准确的长时间参考信号，用这个参考信号与高稳定晶体的频率信号进行误差比较，产生一个误差控制电压，实时调整高稳定晶体频率，最终是高稳定晶体频率锁定在10-9。对于350MHZ来言，频率误差+/-0.36hz。
2）用延时电路控制同播延时范围，使在重叠区到达同一接收机的多个信号延时差控制在30度以内。由于链路中转台的输出话音信号通过不同的同播基站的发射机传送到手持电台，由于不同路径延时的影响，因此在重叠区内的移动台收到的音频信号存在相位差。对于因话音信号离开不同发射机的实际时刻不同产生的延时，可通过延时电路加以补偿，具体就是利用GPS的全球坐标时间，测得信号到各个同播基站的延时量，远程设置延时参数，实现所有同播基站音频信号的同步发射。
3）分散判选技术。基站一般发射功率较大（20-40W），架设位置也较高，而移动台（特别是手持电台）发射功率较小，所以往往在离基站较远或在死角位置下，移动台能够收到中转台的强信号，但基站收到移动台的信号往往是弱信号，甚至收不到信号，使得与对方移动台的通信中断。这就需要在覆盖区内设置多个接收点，并保证在覆盖区域内移动台发射的信号能够达到基站接收机。由于可能有多个基站接收机同时收到移动台信号，而且各个接收机接收的信号质量各不相同。因此，同播基站必须将接收到的信号的场强数据通过链路机送到链路中心站进行判选，根据各路信号的质量，选出一个较好的信号输出，再送到各同播基站的发射机发射，从而保证另一方移动台收到的话音是清晰的。分散判选技术即是各基站根据收到的移动台场强，依据场强强的先发，场强弱的延时发射的速度争抢原则，各基站自己判别。具体地说，就是在同播系统中，几个同播基站同时收到移动台信号时，各个基站根据收到的信号质量的不同，系统自动根据各基站接收信号的场强进行判别，确定主发基站。
3、无线同频同播网内电台通话过程
在无线同频同播网内，电台之间的通话主要有两种形式：同一基站内通话和跨基站通话。
1）同一基站电台A和B之间进行通话时，流程如下：电台A发射350MHZ信号到同播基站1，同播站1直接将收到的电台A发射的信号转发到本站范围的电台B，电台B接收到电台A的信号，与电台A建立通话。
2）同播站1内的电台A与同播站2内的电台B之间进行通话，流程如下：①电台A发射350MHZ信号到同播站1，同播站1直接将收到的电台A发射的信号转发，通过光纤传输至中心基站。②中心基站将接收到的信号转发到同播站2。③同播站2再将链路接收到的信号转发到350MHZ电台B，电台B接收到电台A发射的信号，与电台A建立通话。
4、同播基站的扩展
同播基站有一个本地信道机、一个链路机、一个双工器、一个同播控制器、一个GPs接收机、远端PCM设备、一个电源、天馈系统。当需要增加同播基站时，只要在系统管理终端软件上添加相应的同播基站编号，设置新增基站的参数，设置新增基站即可与系统联网运行。
二、同频同播技术在消防无线通信网中的应用
同播同频技术在消防无线通信网中的应用，实现了消防部队350MHZ无线通信网全辖区无缝覆盖，有力提升了消防部队的调度指挥、快速反应和跨区域联合作战的能力。
1、实现消防无线通信全辖区无缝覆盖，消除通信死角。利用同播系统的消防350MHZ无线通信网，可以实现无缝覆盖，消防部队在执行灭火救援等任务时可以流畅使用，在整个覆盖范围内无需转换频道。
2、实现消防无线通信信号的快速建立。同播系统的
分散判选功能及快速解码能力，最大程度地避免了通话掉字现象，保证了通话速度的快速连接和通话质量的平稳流畅。
3、实现消防无线信号均匀覆盖，减少了干扰。对于恶劣的无线电波干扰现状，同播系统全面采用了TPL（音锁），防止系统外信号干扰系统运行。此外，无线同播网是多点覆盖，整个覆盖区场强平均，所以同播网通信干扰少，稳定可靠。
4、安装灵活方便，对消防部队来说具有很强的实用性。建立同播网不必与无线发射设备争用制高点安装中转台，只需要安装于位置相对较高、远离大功率发射设备方便安装的地点即可。系统在设计时可充分考虑消防部队调度指挥的实际需求，以及一线人员的操作习惯，确保了使用效率的最大化。
三、结束语
消防350M无线通信网，是保障消防部队灭火救援等指挥调度的基本手段，对提高处警能力，改进火场决策手段起着重要的支柱作用。无线同频同播技术在消防无线通信网中的运用，使指挥中心与灾害事故现场、途中车辆、各作战基层中队间保持不间断地通信联络，为各级指挥员及时、准确决策提供了可靠的信息依据，特别是发生重大灾情，需要跨区域联合作战时，起到了极其重要的作用。
【关键词】无线同频同播技术 消防无线通信网
【中图分类号】TU998.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0126-01
随着社会经济的飞速发展和城市化进程的加快，消防部队灭火救援任务不断扩大，导致大范围的辖区脱离消防无线网覆盖，严重影响了灭火救援及执勤保卫工作的开展。此外，随着跨地区大兵团联合作战几率的增加，由于参战部队多、建制组合复杂，经常出现的信号碰撞问题也日渐增多，而无线同频同播技术在消防无线通信网的应用，有效解决了困扰消防部队多年的无线网通信盲区、重叠覆盖区干扰和跨区域使用信号碰撞等多种问题，成为消防部队进行高效通信联络的一个强有力的手段。
一、无线同频同播技术介绍
所谓无线同频同播技术，即无线同播网运用包括GPS技术、计算机通信技术、高精度数字延时技术、远程系统管理技术等各种先进和成熟的无线同播技术，在一个区域内设置多个同频中转台，并利用链路将相关中转台信号进行连接，从而在大区域范围内实现良好通信质量的无线对讲网络。
1、同频同播通信网的技术可行性
建立同播系统必须按照严格的同播相关技术，如果简单地安装多个中转台以期达到同播网目的，那么各个中转台之间的重叠区将会产生同频干扰。要实现同播系统交界区良好的通话质量必须满足下列基本条件：①各区中转台发射调制音频波形要求基本一致（包括幅度与形状）；②各区中转台发射音频延时量要求基本一致；③各区中转台发射频率基本一致。为满足上述三个条件，实现同频同播，必须解决好同频同步发射技术、音频相位同步技术、接收判选技术。
2、无线同频同播系统主要关键技术
1）GPS基准信号锁频技术，该技术实现了基站设备超高频稳定度。传统常规发射台载频频率稳定度较差，一般为+/-2ppm，对于350兆的频率可以产生+/-720ppm的载频频率误差，当两个载波同时进入移动台接收机时，由于接收机的混频作用可产生最大1440Hz的差拍干扰信号，将会严重影响通话效果。GPS基准信号锁频技术，给每个基站都配置一个高精度授时GPS接收机，GPS接收机根据卫星网络获得时间信息输出每秒一个脉冲（1PPS）的参考信号。GPS提供的秒脉冲信号每秒误差+/-25nS（108），当统计时间足够长，可以消除秒脉冲信号的每秒误差，产生一个准确的长时间参考信号，用这个参考信号与高稳定晶体的频率信号进行误差比较，产生一个误差控制电压，实时调整高稳定晶体频率，最终是高稳定晶体频率锁定在10-9。对于350MHZ来言，频率误差+/-0.36hz。
2）用延时电路控制同播延时范围，使在重叠区到达同一接收机的多个信号延时差控制在30度以内。由于链路中转台的输出话音信号通过不同的同播基站的发射机传送到手持电台，由于不同路径延时的影响，因此在重叠区内的移动台收到的音频信号存在相位差。对于因话音信号离开不同发射机的实际时刻不同产生的延时，可通过延时电路加以补偿，具体就是利用GPS的全球坐标时间，测得信号到各个同播基站的延时量，远程设置延时参数，实现所有同播基站音频信号的同步发射。
3）分散判选技术。基站一般发射功率较大（20-40W），架设位置也较高，而移动台（特别是手持电台）发射功率较小，所以往往在离基站较远或在死角位置下，移动台能够收到中转台的强信号，但基站收到移动台的信号往往是弱信号，甚至收不到信号，使得与对方移动台的通信中断。这就需要在覆盖区内设置多个接收点，并保证在覆盖区域内移动台发射的信号能够达到基站接收机。由于可能有多个基站接收机同时收到移动台信号，而且各个接收机接收的信号质量各不相同。因此，同播基站必须将接收到的信号的场强数据通过链路机送到链路中心站进行判选，根据各路信号的质量，选出一个较好的信号输出，再送到各同播基站的发射机发射，从而保证另一方移动台收到的话音是清晰的。分散判选技术即是各基站根据收到的移动台场强，依据场强强的先发，场强弱的延时发射的速度争抢原则，各基站自己判别。具体地说，就是在同播系统中，几个同播基站同时收到移动台信号时，各个基站根据收到的信号质量的不同，系统自动根据各基站接收信号的场强进行判别，确定主发基站。
3、无线同频同播网内电台通话过程
在无线同频同播网内，电台之间的通话主要有两种形式：同一基站内通话和跨基站通话。
1）同一基站电台A和B之间进行通话时，流程如下：电台A发射350MHZ信号到同播基站1，同播站1直接将收到的电台A发射的信号转发到本站范围的电台B，电台B接收到电台A的信号，与电台A建立通话。
2）同播站1内的电台A与同播站2内的电台B之间进行通话，流程如下：①电台A发射350MHZ信号到同播站1，同播站1直接将收到的电台A发射的信号转发，通过光纤传输至中心基站。②中心基站将接收到的信号转发到同播站2。③同播站2再将链路接收到的信号转发到350MHZ电台B，电台B接收到电台A发射的信号，与电台A建立通话。
4、同播基站的扩展
同播基站有一个本地信道机、一个链路机、一个双工器、一个同播控制器、一个GPs接收机、远端PCM设备、一个电源、天馈系统。当需要增加同播基站时，只要在系统管理终端软件上添加相应的同播基站编号，设置新增基站的参数，设置新增基站即可与系统联网运行。
二、同频同播技术在消防无线通信网中的应用
同播同频技术在消防无线通信网中的应用，实现了消防部队350MHZ无线通信网全辖区无缝覆盖，有力提升了消防部队的调度指挥、快速反应和跨区域联合作战的能力。
1、实现消防无线通信全辖区无缝覆盖，消除通信死角。利用同播系统的消防350MHZ无线通信网，可以实现无缝覆盖，消防部队在执行灭火救援等任务时可以流畅使用，在整个覆盖范围内无需转换频道。
2、实现消防无线通信信号的快速建立。同播系统的
分散判选功能及快速解码能力，最大程度地避免了通话掉字现象，保证了通话速度的快速连接和通话质量的平稳流畅。
3、实现消防无线信号均匀覆盖，减少了干扰。对于恶劣的无线电波干扰现状，同播系统全面采用了TPL（音锁），防止系统外信号干扰系统运行。此外，无线同播网是多点覆盖，整个覆盖区场强平均，所以同播网通信干扰少，稳定可靠。
4、安装灵活方便，对消防部队来说具有很强的实用性。建立同播网不必与无线发射设备争用制高点安装中转台，只需要安装于位置相对较高、远离大功率发射设备方便安装的地点即可。系统在设计时可充分考虑消防部队调度指挥的实际需求，以及一线人员的操作习惯，确保了使用效率的最大化。
三、结束语
消防350M无线通信网，是保障消防部队灭火救援等指挥调度的基本手段，对提高处警能力，改进火场决策手段起着重要的支柱作用。无线同频同播技术在消防无线通信网中的运用，使指挥中心与灾害事故现场、途中车辆、各作战基层中队间保持不间断地通信联络，为各级指挥员及时、准确决策提供了可靠的信息依据，特别是发生重大灾情，需要跨区域联合作战时，起到了极其重要的作用。