科普 | 无线对讲中的同频同播技术究竟有什么优势?

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什么是同频同播网

同频同播网是一种无线的组网形式，是在一个区域内建立多个同频中转台，并利用链路将这些中转台联接起来。链路可以选择无线方式或有线方式。每个中转台负责一定范围的覆盖。这样，利用多个同频中转台和链路连接就可实现大范围的同播覆盖目的。同频同播具备组网灵活简便、覆盖范围广、可靠性高、建设要求低、周 期短等特点，较适合消防部队使用，即可作主网使用，也可作备用网。

同频同播技术曾应用于上世纪九十年代中期的寻呼系统中，用于改善低速数字寻呼的覆盖效果。在2003年前后，开始出现模拟常规同频同播系统，后来又出现了模拟集群同频同播系统，用于实现大区域单信道的调度话音通信或接入控制。

当前，模拟常规/集群同频同播系统颇受公安、交通管理、森林防火等专业调度指挥部门的欢迎。虽然只能提供模拟话音信道．但是却是用最简单的方式解决了跨区域调度指挥时的互联互通难题。由于当前各类模拟常规、模拟集群和数字集群实现互联互通和广域覆盖还尚需时日，而反恐处突、抢险救灾、跨省地市协同等实际工作的需要却刻不容缓，因此在未来一段时间内，同频同播系统还有一定的生存和发展空间。‍

同频同播的优点

1. 多方位覆盖，消除通讯死角

对于山地和高层建筑林立的无线通讯，靠一个制高点设立一个中转台是不能实现良好可靠的无线通讯网的，因为山地和高层建筑对高段无线电波有明显的阻碍作用，这也是造成无线通讯不稳定的主要原因。经常有这样的情况：虽然远离中转台的位置可得到良好的通讯效果，但离中转台很近的地方却存在无线通讯死角。同播网不但可扩大覆盖范围，而且可有效解决无线盲区问题。因为多中转台同播可实现多方位的覆盖，移动用户所处位置可能受到来自一方或两方的阻碍，这时还有其它方向的中转信号可以射入，用户仍可得到良好的通讯效果。

2. 均匀覆盖，减少干扰

同播系统工作模式对恶劣的无线电波干扰也具备特别的作用。对于单个中转台，即使它可能处于较高的地点，但随着距离的加大，场强将迅速减弱。当移动用户附近有较强的无线电场时，特别是大功率无线寻呼发射机，弱信号就可能被屏蔽从而造成通讯中断。无线同播网是多点覆盖，整个覆盖区场强平均，所以同播网通讯效果稳定可靠。

3. 安装灵活方便

建立同播网在安装中转台时不必与无线发射设备争用制高点，而只需选择方便合适的地点安装即可。中转台和大功率的寻呼发射机安装在一起是不明智的，尽管此点位置可能很高。但因为无线对讲系统是双向的，一般情况是中转台发往移动台信号好，而移动台发往中转台信号差。例如手持机，中转台发射功率一般为20-40W，而手持机只有1-5W，显然手持机发往中转台的信号远弱于中转台发往手持机的信号。若中转台和寻呼发射机安装在同一地点，手持机的上行信号将进一步被消弱。同播系统中转台只需要安装在位置相对较高、远离大功率发射设备的地点即可。

4、组网灵活

各基站差转机平时在原有的信道上工作，如有重大任务需多基站联网时，指挥中心可通过网管中心将各同播基站设为一个或多个同播组，使之组成一个同播网或多个同播网，网内一呼百应，便于统一指挥调度；

5、指挥中心可设立网管中心

通过网管中心的调度完成多个同播基站的同时工作和互联互通，使分支的无线通讯调度指挥统一在整体平台上；

6、同频同波网投入较低、实用性较强，易实现大范围区域良好覆盖，实现本地区无线通讯；

7、系统结构简单合理，可靠性高，操作性强，包括系统设备操作及移动用户使用操作系统具有指挥调度、管理维护、远程监控等功能。

同频同播与集群通信技术的对比

集群通信就是一种通过基站中继来实现的“一呼百应”的移动通信系统，它是一种介于公众移动通信与普通对讲机之间的一种通信体制。

系统覆盖

无线通信网络的覆盖距离除了与设备自身的发射功率和接收灵敏度等电性能指标相关外，还与地形地貌以及基站天线架设的高度密切相关。经过大量的实际对比验证测试，PDT数字集群系统的通信距离优于模拟集群系统，通话的清晰度范围与模拟集群系统相比较大大提高。

同播系统因为采用同频技术，重叠覆盖区域要得到清晰的话音质量，系统必须要做到“三同一保”(即保证在重叠覆盖区域，终端接收到的来自多个基站无线信号要满足同频、同相、同幅和最低场强保证要求)，数字同播系统相位误差超过1/8码元(距离差7.8kM)就会带来误码率和丢帧率的快速上升。覆盖同样的地域面积，集群系统所需要的基站数量少于同播系统。

★ 根据经验数据，覆盖相同的区域，集群系统所需要的基站数量比同播系统少1/3。

系统用户容量

集群系统的用户容量与系统的基站数量、信道数量直接相关，同样的信道数量，基站越多，系统的用户容量越低。例如按同等条件计算系统的用户容量，一个4载频基站可带用户数量约600个，两个2载频基站可带用户数量约360个。

“用户移动性管理”是集群系统的一个重要组成部分，“用户移动性管理”做的好坏直接影响到集群系统的使用效率。用户通话时，集群系统是按照用户所在基站的登记注册情况而分配基站的信道资源，即按需分配，可以最大程度提高信道利用率。

同播系统没有“用户移动性管理”功能，用户通话时，每个基站不管有没有用户存在都分配信道资源，信道资源利用率很低。

另一个方面要提高系统用户容量，满足多个并发通话数量的要求，系统需要有较多的频率资源，同播系统所用频率资源少，所以并发通话的数量也少。

对于一个城市来说，如果建设3个4载波数字集群基站，供需要12对频率，等同的覆盖面积和并行的通话数量，同播系统至少要配置48个载波(因为同播系统要解决重叠覆盖区的话音质量问题，至少要配4个基站，每个基站12载波)。