DMR与模拟对讲系统

时间：2012-03-16　来源：　作者：北京交通大学闻映红　点击：次

主页（http://www.pttcn.net）：DMR与模拟对讲系统

无线电对讲机的特点是即时沟通、经济实用、使用方便，同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。在进行调度指挥和处理紧急突发事件时，其作用是其它通信工具所不能替代的。

1、对讲系统的发展

无线电对讲机是最早被使用的无线移动通信设备，早在二十世纪三十年代就开始得到应用。1936年，美国摩托罗拉公司研制出了第一台移动无线电通信产品——“巡警牌”调幅车用无线电接收机，随后在1940年又为美国陆军通信兵研制出了第一台重量为2.2公斤的手持式双向无线电调幅对讲机，通信距离为1. 6公里。此后随着调频技术应用于对讲机，在二战期间，摩托罗拉公司为军方研制出了一部可调谐的高频调频单元SCR300TM对讲机。其重量为35磅，通讯距离为10英里。到了1962年，摩托罗拉又推出了第一台仅重33盎司的手持式无线对讲机HT200，其外形被称为“砖头”，大小和早期的“大哥大”手机差不多。下一代机型——18盎司重的HT-200仅用了两块集成电路就代替了原来的61个零件，它的重量比前一机型减轻了40%，体积减小了50%，但功率输出却提高了250%。

随着这场电子革命的不断继续，七十年代，对讲机又有了翻天覆地的发展。1978年，集群对讲机和集群对讲机系统问世了，该系统使每一台无线电对讲机均具有一个独一无二的数字代码。由计算机对所有频率进行扫描，寻找空闲的信道，并利用数字式的地址代码自动将呼叫按一定的优先级指定给各信道。这种方式使对讲机系统可以高效地将数量有限的可用信道指定给具体的用户。

真正意义上的对讲机数字时代直到九十年代初才出现，摩托罗拉于1991年推出了ASTRO第一台全数字式无线对讲机。1995年，摩托罗拉向世人推出了它的集成数字增强网络(iDEN)，一种将无线调度、数据和信息处理集成为一体的全数字式系统。

至此，无线通讯已经实现了早年无线电先驱者们点对点通讯的梦想，只不过这种实现的方式却远远超出了他们的想象。每一次重大发展均是对现有技术的扩展，无线电数字对讲机将会把我们带往何处?答案无从知晓。但可以肯定的是，目前数字化无线技术已经受到了极为广泛的关注——从科研学术领域一直到工业和产业领域;而且，数字化无线技术在未来必将为我们带来意想不到的惊喜。

整个对讲系统的发展历程大致可以划分为三个阶段：

1、点对点模拟对讲系统：

点对点模拟对讲系统指的是采用模拟调制技术进行对讲机——对讲机之间通信的系统，主要采用调幅/调频方式直接传输模拟话音(由于传输性能的优势，目前仍然在使用中的系统多是调频方式);此外，还可以利用双音多频技术(DTMF)传输极少量的低速数据信息。

2、集群系统

集群系统是一个有中心调度控制的对讲系统，最重要的特征是需要中心调度设备来控制整个对讲系统的资源分配与用户的接入。判断一个系统是否是集群系统，这是根本的依据。也就是说，集群系统是对讲系统在组网方式的一种具体形态，与对讲系统底层采用的传输技术是模拟或数字方式并没有一定的联系。

3、数字化无线系统(DMR/DPMR)

首先是“数字化”的问题，数字化无中心系统是在数字无线通信技术极大发展的基础上产生的。通信理论以及实际系统应用给出了越来越充分的理由是我们相信——数字传输技术在多个方面都超越了模拟传输技术，而且，数字传输技术尤其适合越来越大的数据通信需求。

其次，组网方式灵活，DMR/DPMR可以采用有中心和无中心方式在多个对讲机之间灵活组网，支持多跳传输等技术提高系统性能与鲁棒性。

无中心系统起源于同本，最早由一些业余无线电爱好者使用，也就是无中心多信道共用个人无线电话系统。“无中心”系统是不采用交换控制中心的集中控制，而由各移动台或固定台分别设定无线通信链路的分散控制方式。这种组网方式特别适用于紧急突发情况下的应急通信(汶川大地震的抢险救灾实践已经充分证明了这一点)，其鲁棒性要远远优于有中心系统。但是，其网络容量不大，限制了无中心系统的应用范围。

ETSI DMR/DPMR标准发表于2005年，但是直到2007年才出现第一台DMR对讲机。之所以花这么长的时间，其中之一的原因就是为了尽可能的满足标准和最终客户的需求，同时也尽量照顾厂商和渠道商。标准分为三层，第一层是为了替代PMR446使用在无牌照的频段;第二层是常规的、需付费、非集群的PMR对讲机，(也是Motorola所瞄准的市场);第三层就是数字的集群对讲机。

2、铁路专用对讲系统

铁路用的专用无线通信系统主要包括了无线对讲机系统、集群系统和GSM-R系统等。从广义上讲，无线对讲系统属于无中心系统，集群系统和GSM-R都属于有中心系统。由于铁路应用的多样性以及复杂的环境，注定铁路系统中需要多种无线通信系统共同服务，无线对讲系统也必然长期占有一席之地。

我国铁路行业内，对讲系统仍然是以“点对点模拟对讲系统”为主，技术相对落后，已经逐渐无法满足日益增长的铁路应用需求。于此同时，集群系统和GSM-R系统的出现极大地缓解了铁路应用需求与技术落后的矛盾。但是，由于集群系统和GSM-R系统组网的时间和成本巨大，对于铁路应用中小范围、灵活性很大的部分应用需求而言，是不现实的。因此，对讲系统仍然有着广泛的应用需求。

DMR/DPMR是数字化对讲系统的重要标准，与显存模拟对讲系统相比，其技术具有先进性，性能优越，而且，部署灵活，运营和使用成本更低。下面重点分析DMR与模拟对讲系统之间的差异。

2.1、DMR的优势

经过近1个世纪的发展，对讲机的应用已十分普遍。目前模拟对讲机正在经历着一场前所未有的变革——数字化时代。与模拟对讲机相比，数字对讲机具有以下一些特征：

1、频带利用率高：12.5kHz分时技术可以容纳两个话音信道，比模拟对讲机高一倍。两个时隙TDMA的传输功能，能够在同一个信道空间提供两个语音信道，这样做不只是节省了牌照的费用，同时也节省了系统架构的费用，比如说六个信道的系统只需要3台中继台。另外提升的40%的电池使用寿命也是一大特点。