数字对讲机通信标准分析

赖远飞

(广州市地下铁道总公司运营事业总部，广东广州510380)

1.发展数字技术的必然性

对讲机通信隶属专业无线通信行业，被应用于政府与公共安全部门、公用事业部门、工商业领域。对讲机通信，在集群调度、应急通信、即时通信等方面有着独特优势。

专业无线通信技术经历了从常规到集群、从模拟向数字的发展历程。随着专业无线通信用户数量的增加，频谱资源日益紧张，同时用户需求也不断多样化。上述变化推动专业无线通信技术开始向数字技术发展。数字对讲机是模拟对讲机的换代产品，是在其内部将语音信号进行数字化处理，并可以扩展其它数据应用功能的对讲机。数字对讲机拥有全新的技术，是一个新时代的产物。与传统的模拟对讲机相比，融入了数字调频等现代通信技术的数字对讲机在以下四个方面有着模拟对讲机无法比拟的优势：

(1)频率利用率高。一路语音信号占用一个信道，信道带宽是12.5k H z或者6.25k H z，而传统模拟对讲机信道带宽是25 k H z，从而能很好地解决当今频谱资源日益缺乏的难题。

(2)数字对讲机的话音质量相比模拟对讲机有很大的改善。数字技术抗干扰能力强，可过滤噪音并重新构造信号，因此用户的通话将更加清晰。数字对讲机使无线通讯的有效覆盖范围提高，拥有比模拟技术更优良的语音质量，用户可由此轻松应对现场不断变化的工作环境。这些优点均得益于窄带编解码器的应用以及数字纠错技术。

(3)能提供数据应用功能等附加业务。由于数字对讲机内部设有数字信号处理机制，因此可以增加若干有关数据应用的扩展功能，例如文本信息、视频信息、遥测数据等无线传输等。

(4)易于加密。在模拟信道上，语音信号很容易被监听。数字产品能够应用高等级的加密技术，相对模拟语音的扰频技术，语音加密等级更高，且还具备系统鉴权、空口加密等安全手段，因此通信安全水平更高，从而最大限度地确保用户通讯的私密性。

这几大特点，使得数字对讲机相比传统模拟对讲机优势明显，成为未来对讲机发展的必然趋势。为此，国内外众多机构和企业投入了大量的人力、物力进行研究和开发。

中国工业和信息化部于2009年12月12日下发了《工业和信息化部关于150 MHz、400 MHz频段专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》(工信部无[2009]666号)，规定自2011年1月1日起，停止对136-167 MHz、403-423.5 MHz频段内(不包含409.75-409.9875 MHz公众对讲机频段、144-146 MHz业余业务专用频段)模拟对讲机设备的型号核准，已取得型号核准证的模拟对讲机设备在型号核准证到期后不再予以办理延期手续；且从2010年1月1日起，6年内完成模拟向数字的转换。

2.技术标准介绍

目前国内外为配合数字对讲机行业的发展，主要推出的数字技术行业标准有(见表1)。

目前数字对讲机市场上存在多种数字技术标准，其中最受关注的是DMR和dPMR。基于不同复用方式的DMR标准(时分复用-TDMA)和dPMR标准(频分复用-FDMA)的数字对讲机系统，是无法实现互联互通的；即使基于同一标准的不同厂家生产的数字对讲机，也并不一定能实现互联互通。因为不管是ETSIDMR标准还是ETSIdPMR标准，在标准中只定义了空中接口的物理层和数据链路层的内容，只要求在上述物理层和数据链路层要求能互联，而没有就语音编码、安全加密、网格管理等内容进行规定，从而造成不同厂家、不同品牌之间，不能像模拟对讲机那样完全互联互通。真正要解决上述问题，就要求每个数字对讲机标准都应有一个标准联盟，并对来自联盟成员所生产的数字对讲机之间进行互联互通的测试及颁发相应的证书。与此同时，我们可以看到，数字对讲机标准目前既有缺位，同时也给制造厂商之间和标准认同方面留下了很大的合作与发展空间。

目前中国市场上的数字对讲机，主要是符合DMR和DPMR标准的产品。其中，摩托罗拉、日本建伍、日本艾可姆以及海能达公司占据了产品数量的绝大多数。摩托罗拉XiR系列和海能达P D系列产品是以DMR标准生产的，建伍的NXD系列和艾可姆的iDAS系列符合dPMR标准，而国内大部分中小型企业都还没有生产商用的数字对讲机，因此市场上可选择的数字对讲机产品非常少。同时，由于统一的数字对讲机标准尚未形成和完善，以及专用对讲机芯片的缺乏和产业规模的偏小，使数字对讲机的价格与模拟对讲机相比居高不下，也影响了一般用户使用数字对讲机的兴趣。

2.1 DMR标准

DMR(Digital Mobile Radio)数字集群通信标准是ETSI(欧洲通信标准协会)为了满足欧洲各国的中低端专业及商业用户对移动通信的需要而设计、制订的开放性标准，于2005年4月推出的数字移动无线系统标准。最新版本于2007年12月份公布。

DMR Association 是DMR 产品的主要生产厂商组成的一个联盟组织，主要设备供应商有摩托罗拉、海能达、Selex、Tait 等。联盟的主要成员：Aeroflex、CML、Democom、Funkwerk Koelleda、Fylde、Hytera、ICOM、KENWOOD、MOTOROLA、Radio Activity、Team Simoco、SELEX、Tait、Vertex、Professioneller Mobilfunk。

DMR标准是针对中低端专业及商业需求起草的，适用于公用事业、学校、医院、酒店、物业等行业。

DMR标准采用T D MA(双时隙)多址方式，12.5 KHz信道间隔、4 FSK调制方式、数据传输速率为9.6 Kb/s。此标准共分三个阶段，第一阶段是免费频段的数字标准，第二阶段是数字常规，第三阶段是集群阶段。

DMR具有高效利用频谱资源，大区制组网方式，兼容模拟常规的优点。其业务功能丰富，可扩展，向后兼容，同时系统和终端成本较低，网络建设速度较快，总体运维成本较低。

2.2 dPMR标准

dPMR(digital Private Mobile Radio)是ETSI组织公开的数字对讲机标准，适用于商业、专业和公共安全用户的应用。dPMR采用6.25 KHz FDMA技术，4 FSK调制方式、数据传输速率为4.8 Kb/s。

dPMR MoU创立于2007年，是由认同和推动窄带FDMA数字技术的制造商、供应商、终端用户及测试机构等组成的全球性组织，主要成员由ICOM(艾可慕)、KENWOOD(建伍)、Hytera(海能达)等12家单位组成。

dPMR已完成标准有ETSITS102490(Tier1)、ETSITS102658(Tier2)等。

dPMR采用FDMA技术，提供低成本数字语音和数据解决方案，ETSIdPMR通过采用6.25 KHz FDMA技术及4 FSK调制技术有效地减小了信道间隔，提高了频谱使用效率。

2.3 DMR标准与d P MR标准的比较

DMR通信的优势非常明显，以直通模式为例，DMR采用双时隙工作时，双时隙都可用来通话、发送短信和传送图像，或者作为控制信道使用，对传输的业务进行监视、暂停、遥毙、强插等控制，而这些是传统的模拟对讲机、F D MA通信无法实现的。数字对讲机在使用中强调的是全面、广泛、深入的应用，DMR中的时隙必然给通信应用增加了很多灵活性，从而展示无限的精彩，这一优势本身就是其它通信模式无可替代的，用作集群时DMR有更多、更广、更全面的应用。

表1 数字技术行业标准

?

而在DMR标准与d P MR标准中，制造商对DMR标准的兴趣尤为突出。中国数字对讲机技术的发展，无论是与国际业务对接，还是要满足国内用户的需要，市场都是检验技术标准的最佳手段，摩托罗拉是专业无线通信行业领导厂商，占据了全球专业无线通信行业的大部分市场份额，它们在主导行业标准制定、专利、核心技术方面拥有明显的优势，并依靠强大的综合实力和品牌形象在全球范围内进行市场推广，占领了行业的高端市场，DMR标准已经占据了市场的主流地位。

2.4 PDT标准

PDT(Police Digital Trunking：警用数字集群系统)标准是由我国公安部主导，国家政府大力支持，海能达通信股份有限公司联合国内其它优秀通信设备厂商一起制定的。目前已经得到中国公安部的认可，并且PDT联盟正积极推动其成为中国国家标准。PDT标准分为集群标准和常规标准两部分，并向下兼容DMR标准协议。

PDT标准充分考虑了中国国情，对国际上的成熟标准技术(如Tetra、P25、DMR、MPT 1327等)进行了借鉴及创新设计，遵循高性价比、安全保密、大区制、可扩展和向后兼容的五大原则，有效地解决了多种应急通信网融合通信的问题。

PDT联盟成员有海能达、优能、四川维德、广州维德、万格通讯、天立通、NTC以及迅安网络系统等。PDT标准主要定位于公共安全、公共事业、工商业等专业用户群体。

PDT标准采用TDMA(双时隙)多址方式，12.5 KHz信道间隔、4 FSK调制方式、数据传输速率为9.6 Kb/s。在满足基本业务的同时，增加了同播、动态频率资源管理等创新功能。PDT第二阶段标准将着眼于提升数据传输速率，及宽带业务功能的应用。

PDT标准以中国公安市场为基础，兼顾县、市、省、国家的不同级别用户需求及网络实际建设需要，既支持低成本单基站系统通信，也能做到高效的大区制覆盖，满足诸如四级联网的全国范围公安应急通信指挥网的建设要求。在地震、风灾、社会治安等紧急突发事件中，能迅速接入公安现有GIS调度平台，实现灵活组网、高效率指挥调度、高质量语音及数据传输等功能，并具有迅速响应、安全保密的特点。

PDT标准具有高效利用频谱资源，大区制组网方式，从模拟MPT1327平滑过渡到数字集群的优点。其业务功能丰富，可扩展，向后兼容，同时系统和终端成本较低，网络建设速度较快，总体运维成本较低。综合来看，PDT标准在专业无线通讯领域具有长期的竞争优势。其自主安全加密技术，特别适合公共安全用户保密需求。

3.结束语

目前我国的数字对讲机的标准制订进入关键时候，国家无线电管理局对各数字对讲机标准方案进行充分研究，相信不久我国的数字对讲机标准将会制定完成，从而引领国内对讲机产业的发展方向。

[1]广州中瑞特通讯设备有限公.专业数字无线通信标准分析DMR/d P MR比较，2012.

[2]海能达通信股份有限公司.标准与专利[E B/OL].http：//www.hytera.com.cn.

[3]中国业余无线网.中国DMR数字对讲机发展进程现状剖析[E B/OL].http：//www.ham001.com/thread-13740-1-1.html.

[4]百度文库.数字对讲机市场现状及发展历程研究[E B/OL].http：//wenku.baidu.com/view/b52408d3b14e852458fb57f8.html.