数字无线通信技术的优势

胡克狄

胡克狄:摩托罗拉系统 (中国)有限公司 工程师，100022北京

随着技术的发展，虽然到目前为止大多数对讲机系统仍采用模拟技术，但数字技术已开始推动移动通信的变革步伐。与模拟系统相比，数字对讲机存在诸多优势，比如，可以提高频谱效率、增加呼叫容量、增强射频边缘区域的语音质量、提供可靠的覆盖效果、使通话内容更清晰 (即便是远距离和恶劣环境)等。此外，数字对讲机还具有模拟设备不具备的多种功能和特性，下面详细谈谈数字无线通信的优势。

1 提高射频频谱效率

数字化无线通信技术可以提高射频频谱效率，通过指定的射频频谱实现扩展的语音、数据和控制功能。例如，TDMA调制设备可灵活地使用一个信道提供多个语音会话、全双工会话、单独的语音和数据传输、控制和管理等功能，而且这一切都可根据需要灵活切换。TDMA 6.25 kHz等效系统可在一个许可的12.5 kHz信道中实现2个虚拟信道，使支持性基础架构的使用效率提高了1倍，一个天线点即可传输2个呼叫。

2 改善基本性能

数字化无线通信改善了基本性能，包括音质、私密性、电池寿命和其他功能。

1．覆盖范围广，语音通信清晰。虽然数字对讲机也像模拟对讲机一样受射频物理学影响，但仍可将数字内容完好地发送到目的地。虽然信号强度呈指数式衰退 (同模拟对讲机一样)，但数字纠错技术可在更大区域内还原语音质量，几乎不存在失真现象。

2．抗静电和噪音。数字接收机拒绝接收它们认为是错误的信号，虽然会产生短暂的中断或机械类噪音，但绝不会出现模拟系统那样的长时间静电噪音。只要接收机可理解数字语音信号，就能对其进行编码，然后清晰地还原语音。部分数字系统的发射机采用背景噪音抑制技术，使背景人群或交通噪音不会被发射出去。

3．在不失真的前提下实现私密性。数字系统可提供出色的语音质量和通话私密性，无需额外的硬件或改变接收端的传输质量。模拟系统通常在呼叫开始时发送用于接收机解密语音的信息，如果有人后来加入通话就无法接收解密信息，也就无法理解通话内容。而数字系统将解密信息每秒重复若干次，这样后来加入通话的人也能接收私密通话。数字系统允许将不同用户编入不同的私密工作组，每组使用不同的加密密钥，因此一个工作组不受另一工作组的操作干扰。

4．延长电池寿命。由于TDMA数字系统把耗电的发射分成独立的2个时隙，与相同功率的模拟系统相比，每次发射只用一半的电池电量，因此数字对讲机的电池运行时间比模拟对讲机通常延长40%。

5．灵活性。除语音外，数字对讲机还可提供双时隙 TDMA系统的第2个时隙，可用于第2个呼叫、调度数据、增强的呼叫控制、强占式紧急呼叫、反向信道信令等其他功能。经过配置后，数字系统可灵活地满足移动企业的特定需要，提高现场响应速度和工作效率。

3 实现快速、集成的数据访问

1．提高操作控制能力、容量和效率。数字化无线通信实现了快速、集成的数据访问，允许员工现场访问操作信息。由于需要安装、培训和支持的系统只有一套，因此即时访问语音和数据变得简单、经济。命令和控制应用程序的集成，使调度、安全、任务安排和其他职能部门的响应速度更加迅速。

2．发挥对讲机语音和数据功能的威力。有一点需要明确，对讲机系统的数据服务无法使用户登录网络，发送视频图像，或实现办公桌面同步化，它不支持这类带宽应用型功能。但是，对一些旨在提高效率的应用，比如短消息、位置服务、简单的数据库查询、条形码读取以及填表等，数字对讲机是一项非常适用的技术。当它部署到经许可的专用通信系统时，没有月度费用，也不依赖公共运营商，而且可以控制员工访问应用程序。

3．增加了应用程序，简化了集成流程。与模拟对讲机系统获取数据相比，数字对讲机支持业界标准协议，如IP寻址和IP数据包服务。数字对讲机无需外置调制解调器，便可通过USB或以太网等标准网络接口直接连接计算机设备，简化了与其他应用程序的集成过程，降低了集成成本，同时大大增加了组织可以部署的潜在应用程序的数量。

4．按需灵活分配语音和数据信道。有了数字语音/数据系统后，就不需再为语音和数据通信分配专用的系统和信道。相反，员工只需一套系统就能灵活地满足现场的不同需要。一套携带方便、操作简单的设备，可有助提高工作效率，并获得所需的无线信息。

基于IP网络的MOTOTRBO数字对讲通信系统，利用时分多址 (TDMA)数字技术来改善传统模拟对讲系统的基本功能和系统性能，频道数量与频谱效率提高了一倍，并且通过IP网络轻松扩展到不同区域，能够突破盲区和穿过被屏蔽的区域，真正完成通信的最后一英里。

5．数字无线通信缓解频率资源紧张。利用TDMA技术，MOTOTRBO可在目前全球广泛使用的12.5 Hz中继信道上将支持的用户数量提高一倍，提供了更大的无线话音和数据通信容量，有效解决频率资源紧张问题。

当发生紧急事件，无线数字对讲系统可在进行话音通信时，配合文本消息传送及GPS定位功能，极大地提高了抢险救灾时的快速反应能力及指挥信息传递的准确性。数字通信系统具备固有的安全性，可以防止一般的利用扫描设备等装置进行窃听。

6．双模式系统保护过渡期投资。MOTOTRBO数字对讲通信系统是一个全面的双模式 (模拟和数字)系统，包括模拟和数字中继台、车载台和手持台等。既可以通过模拟中继台连接模拟通信设备，也可以通过数字中继台来连接数字通信设备，让系统享受模拟、数字2套系统的综合优势，对于希望保留原有模拟对讲系统的用户来说非常适合。

从模拟通信系统过渡到数字通信系统已经成为大势所趋。在这个过程中，如何保护已有在模拟设备上投资，并灵活选择向数字系统的过渡方式和过程，成为推动无线通信系统数字化进程的关键。MOTOTRBO数字对讲通信系统通过把中继台直接接入IP网络，可以将数字信号传递到被屏蔽的室内或其他区域的建筑物中，甚至遍布全球各地的分支机构都可以完成互相连通，直接呼叫。此外数字对讲系统的IP解决方案不受地理限制，实现了不间断的语音和数据通信，解决了不同区域的语音通话问题。这些无疑都为下一代智能无线通信系统，提供了更为广泛的空间。

［1］ Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters(ERM;Digital Mobile Radio(DMR)Systems;Part 1:DMR Air Interface(AI)protocol，ETSI TS 102 361 － 1 V1．4．5(2007 －12)