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大厦楼宇通讯工程


 1.本系统为一个四信道常规中继台组成的特大型楼宇对讲机中继转发无线覆盖系统,由一个四信道主站和二个分站组成,通过发射合路器、接收分路器经同轴电缆,功率分配合成器及多付天线分布克服建筑结构对电磁波造成的屏蔽或较大的衰减,形成多个小区覆盖集合,达到整个楼宇大区域的覆盖。

 2.本系统四个信道分别分配给中信广场的保安部、工程部、物业部、公寓部使用。每个部门独立占用一个信道,系统中的对讲机均编程设置上述四个部门的信道,通过选择信道,便于各部门人员相互通话。

3.本系统四个信道分别挂接有无线汇接控制器,通过交换机的用户线与系统联接,实现有线电话呼叫对讲机,有键盘的对讲机拨打有线电话的功能。

4. 本系统目前是国内最大的楼宇无线对讲覆盖系统,其特点是中信广场塔楼高达约400m,堪称“华南第一高”,建筑结构复杂,对电磁波屏蔽极为严重;系统信道数最多(通常1~2个);系统设备使用最多(相当于12个中继台);使用的技术独特,一个主站与两个分站级联,使每个信道的发射机同播和接收机同步接收。

二.系统工作原理图

1.系统框图


2.系统说明

(1)该系统主要由主基站、分基站,发射基因分配器、接收多层分配器、天线共用系统、天线分布子系统等组成。

(2)主基站由MOTOROLA组装的GR1225B 4台组成。这4个信道分别分配给4个不同工作性质的职能部门独立使用。从每GR1225B发射天线端口接一只功率分配器,将发射信号一分为二,一路送至主基站的发射合路器,另一路送至分基站做为每信道的发射基因信号,对应不同发射信道天线端口的功分器形成每信道的发射基因分配器,每信道发射基因信号送至分站去激励中继台中的CW功率放大器,使各分站相对应信道中的发射信号频率、相位、调制参数与主站完全相同,从而避免克服了系统多基站形成的同频干扰和各站对应信道语音调制迭加失真。

(3)主站4台GR1225B的接收天线端口经一分为四接收分路器将接收到的信号分别送入每信道中继台的接收机中,在接收分路器前端的腔体带通滤波器和线性放大器之间串接一只二合一功率合成器,合成器输入的另一端与分站接收单元汇接。分站将所接收到的RF信号经腔体带通滤波器和线性放大器放大后汇合,经一根RF同轴电缆送入上述主站功率合成器汇合。分站接收机采用宽带低噪声高增益线性放大器,将系统对讲机发出的4信道RF信号统一处理,而不采用常规中继台各信道解调后再去分别调制各信道发射,避免语音信号在反复调制和解调过程中造成语音信号的失真。

(4)在主站和分站接收机前端均采用了2个腔体滤波器,目的有2个:第一,本系统各信道的收发频率间隔仅有5MHZ,使用高Q值高选择性的腔体滤波器可抑制大功率发射信号对线性放大器造成的阻塞,弥补双工器在收发5MHZ时抑制度不足,克服各信道相互间造成的收发干扰;第二,使用腔体滤波器具有较窄的通带,可大大改善主站和分站接收机前端
的噪声系数,从而提高系统的接收灵敏度。

(5)主站和分站的联接依赖于5根同轴电缆,其中1根作为系统接收RF干线,另外4根是每信道的发射信号基因组成的发射RF干线。系统RF信号无论发射信号,还是接收信号路径均为开环状态,不会因各基站分布天线信号耦合而形成环内闭合自激状况,确保系统稳定可靠工作。

(6)主站和分站各自设置独立的天线分布子系统。主站的天线分布子系统负责楼宇的B1、B2层、公寓楼和地面矮层及周边区域的覆盖。F27层分站的天线分布子系统负责塔楼F10至F50层内部的覆盖。F67层分站的分布子系统负责F50~F80层内部的覆盖。

3. 天线分布系统框图




(1) 本系统主基站每个信道中继台挂接一台Z145有无线汇接控制器,为系统每个信道提供有无线转接服务。楼宇内部用户小交换机提供4个不同号码的用户线,分别分配给4个不同的职能部门,通过内部有线电话机拨打所分配的用户线号码,就可通过有线电话与相对应部门的对讲机通话。系统中凡带有DTMF键盘的对讲机可按键拨号呼叫某个有线电话。不带键盘的对讲机只能被有线电话呼叫,而不能主动拨打有线电话。

(2) 对讲机若要拨打有线电话,事先要拨一个控制器认可的上线码(相当于电话机摘机过程),上线码在控制器中用软件由PC机设定,若未注册登记的上线码控制器不予响应。中继台平时处于中继转发工作状态,只有对讲机发出合法的上线码或有线电话介入时,控制器才会启动中继台的发射,同时中继台的软件程序将原工作于中继转发状态的中继台自动转换成基地台的工作方式。

(3) 有无线控制器拆线方式(相当于电话机挂机过程)有3种:第一种控制器检测用户线上交换机送来的忙音信号后自动拆线,这种方式适用于有线电话通话方挂机;第二种带有DTMF键盘的对讲机发“#”等信令拆线;第三种控制器检测无线载波(COR)持续中断时间,此时间在控制器软件中设定,即对讲机在所设定时间内,不再发射通话拆线。上述三
种方法之一都可使控制器拆线(挂机)。注意在控制器没有拆线时,中继台不具备对讲机中继转发功能。

(4) 控制器前后面板说明Z145控制器后面板有多个端口供使用,RS232编程端口与PC机联接,使用DOS环境下的通用通讯软件,设定传输数率4800 8N1的参数即可对控制器内部的程序进行设置。传感控制端口使用无线信号对某些设备进行遥控,在语音通话系统中,通常不使用。控制器配备有3个RJ11的电话线路插孔,LINE1和LINE2是两条用户线接口,可接2条不同性质的电话线,比如LINE1是内线,LINE2是外线,但同一时刻只允许使用其中的一条,通过控制器软件可设定LINE2的优先权,当LINE1正在使用时,LINE2可强行拆除LINE1而介入。LOCAL端口可直接电话单机,由控制器给电话机供电,该电话端口只允许呼出,不能呼入。控制器后面板的收发信机端口供与中继转发器联接,其接收和发射的音频信号配置分平衡与非平衡,通常中继台与控制器联线较短时,使用非平衡。若使用平衡方式,后面板的2个端口均要使用。控制器前面板有多种指示灯。显示控制器的各种工作状态。使用LINE1、LINE2、LOCAL之一时,相应的灯会指示;当中继台接收到对讲机发射信号时,CARRIER灯则亮;对讲机发DTMF信令时,DTMF灯会亮;当启动中继台发射时,TRANSMIT灯亮。

5.中继转发器

(1)GR1225B中继转发器为满足19英寸机柜安装要求,由原来的GR1225台式机在国内改造组装而来,采用3个U的面板,整个使用操作同原来的台式机完全一致,仅外形结构不同罢了,包括内部的电路也完全一致,原GR1225、R1225的维修手GR1225B同样适用。

(2)GR1225B中继台由R1225收发模块、电源、显示板组成,R1225是中继台的核心单元,它是目前进口机中唯一调试不需动硬件的中继台,所有的参数,比如:发射功率、频率误差、调制度、静噪深度等参数均由软件进行设
置调试。

(3)GR1225B机箱后侧增加了一个DB9/F外设端口,在本系统中供联接有无线控制器使用。

(4)主站的GR1225B因使用收发天线共用装置,故后面板分别设置TX发射和RX接收天线端口,均采用N/F射频插孔。

如下图所示:


6.基站控制指示

(1)主站和分站除通过发射基因干线和接收RF干线联接外,还使用了一根8芯网线联接,网线中4对双绞线每对控制相对应的一个信道,每对双绞线中一根接地,另一根做为控发信号线。控发信号线由主站各信道机输出送至分站,分站与分站之间采用并联连接方式。

(2) 主站每信道的控发信号线控制对应分站信道中的CW RF放大器前级激励推动级的供电,同时给分站GR1225B提供接收和发射指示。因CW RF放大器增益过高,有时可能出现激励之后, CW RF放大器会产生弱自激的现象,通过控发线可消除此类情况的发生,提高分站工作的可靠性。

(3) 主站与控制器联接电缆及与分站控发联接电原理图:



1.系统频率设置

(1)频率设置表

信道
发射频率(私线)
接收频率(私线)

1CH
450.525MHz(CSQ)
445.575MHz(DPL 165)

2CH
451.025MHz(CSQ)
446.050MHz(DPL 125)

3CH
451.375MHz(CSQ)
446.200MHz(DPL 031)

4CH
451.450MHz(CSQ)
446.375MHz(DPL 074)


(2)频率设置说明
a.收发频率间隔约5MHz,各信道收发频率间隔均不相同,使窃网者无规律可循;

b.所设置频率经计算和实际验证,不存在三阶互调组合干扰;

c.在中继台接收频率上设置数字亚音频信令(即数字私线),且各信道不同,防止外部电台盗用或误启动中继台;

d.中继台发射频率上不设私线,使对讲机在中继转发通话中,无私线的残余低频噪声;

e.中继台接收频率设置在约446 MHz,主要因该频段有较好的电磁波噪声环境,使中继台有较高的实用接收灵敏度;

f.选用446 MHz接收频率,除上述原因外,同时还兼顾中信广场现有大量GP88对讲机仍在服役的现状,GP88标称工作频段为450~470 MHz,通过特殊软件编程设置的极限工作频率范围为445~480 MHz;

g.主站GR1225B中继台每台均设置了上述4对频率的信道,任何一台均可相互替代。

2.中继台功能设置
(1)主站中继台工作模式的设置

中继台工作模式设定为单向中继模式,即Unidirectional Repeater,加电开机前面板“RPT”灯亮,自动处于中继工作模式。“RPT”键设置成可切换,便于收发干扰的检测。当“RPT”键切换至不中继转发工作时断电再送电,其工作状态仍然恢复至中继转发状态。中继转发语言信号采用EIA方式,即接收解调对语音信号有去加重处理,转发

发射调制对语音信号再次做予加重处理,可使中继转发的音频信号有较好的信噪比。

(2)主站中继外设端口的设置(R1225尾部16PIN插座的设置)

2Pin EXT MIC AUDIO设置予加重(对应DB9/F 2Pin)

3Pin EXT MIC PTT低电平有效(对应DB9/F 3Pin)

8Pin PL/DPL DET(COR)编程设置“L”有效(对应DB9/F 6Pin)

11Pin RX AUDIO OUT设置去加重带静噪(对应DB9/F 7Pin)

(3)主站中继台不设发射限时和中继转发延时。
3.控制器参数设置

(1)控制器操作方式

本系统控制器主要用于有线呼叫无线,极个别的对讲机会无线呼叫有线,为操作简单并便于记忆,启动控制器使用单个DTMF字符:

按“*”键进入LINE1电话线路;

按“2”键进入LINE2电话线路;

按“#”键中断控制器工作,LINE线路挂机;

当有线电话呼叫对讲机时,按“PTT”键应答。

(2)控制器中继转发功能

因GR1225B自身已有中继转发功能,故关闭控制器其功能。在中转菜单中设:ANI码开启中转=Yes,中转提示音=NO,中转允许=NO。
(3)控制器电话端口的设置

a.无线对讲机拨打有线电话使用慢速DTMF信令;

b.LINE2具有优先权;

c.有线电话呼叫对讲机一声振铃启动控制器;

d.LINE1和LINE2均设自动呼出用户号为1;

e.电话端口应答模式设2,自动直接呼叫无线对讲机并发出振铃。

(4)控制器中断挂机方式的设置

a.对讲机按“#”键中断控制器并挂机;

b.控制器设COR时限为15秒,在15秒时间内,对讲机不发 射时,自动挂机;

c.有线方挂机,控制器侦测交换机忙音后自动挂机。
四.系统的使用

1. 主站中继台的使用

(1) 主站中继台因每台均设置了相同的4个信道频率,4台中继台不得选择相同数值的信道使用,避免同频干扰;

(2) 每台中继台守候状态时,前面板只有数码管和RPT灯亮,当中继转发时,RX灯闪亮,同时TX灯亮;

(3) 中继台正常工作时,应保持RPT灯长亮,不得按动“RPT”键,使之RPT灯灭,否则将处于不中继转发工作状态;

(4) 前面板上的“MON”键,供监听使用,当按下此键,并且MON灯亮时,可监听到不带私线的接收信号,但不会中继转发。若无接收信号,即RX灯不闪亮时,按下MON键可打开静噪,听到一片噪声;

(5) 前面板上的音量电位器平时可向左旋至最小,避免不必要的语音信号骚扰机房及附近人员,只有在检修监听时,才将电位器打开。

2. 有无线控制器的使用

(1)控制器前面板指示
a.当主站中继台工作于中继状态时,控制器面板只有Power灯亮;当中继转发时,CARRIER指示伴随中继台RX灯闪亮而长亮,其它指示灯均不亮;
b.当有线呼入时,对应电话线路LINE1或LINE2灯亮,同时TRANSIMT灯长亮,并使中继台面板上的TX灯亮而发射,随后PAGE灯闪亮自动发出呼叫码和振铃声。对讲机应答时,CARRIER灯随对讲机发射而亮;

c.当带有键盘的对讲机按“*”或“2”进有线时,前面板上的CARRIER灯和DTMF灯随对讲机发射和按码而亮或闪亮,随后LINE1或LINE2灯亮,并使TRANSMIT灯长亮。

(2)控制器的使用

a.有线电话呼叫无线对讲机时,有线电话方摘机拨打欲通对讲机对应中继台和控制器联接的电话线号码,接通后即可,听到控制器发出的振铃声,等待对讲机的应答。如果该线路正在使用,则可听到交换机送出的忙音,稍后再拨。

b.带DTMF键盘的对讲机方可拨打有线电话,其步骤如下:

c.按住PTT键同时按“*”或“2”上线(相当于有线电话摘机),对应的LINE1或LINE2电话线路接通,对讲机即可收到电话线上送来的拨号音,在听到拨号音后,按住PTT发射并拨欲通的有线电话号码,松开PTT,即可听到交换机送出的电话振铃声,电话方摘机后便可通话。

d.无论有线呼叫无线,还是无线呼叫有线,值得注意的是通话的对象有线方工作于全双工状态,无线方工作于半双工状态,因此双方通话必须协调配合,否则无线方当发射时,则听不到有线方的声音。

e.由于控制器设定COR载波检测时限为15秒,有无线通话时,有线方在讲话时必须在时限之前让对讲机发射一下,重新计时15秒,否则控制器会自动中断。

f.进行有无线通话时,还要注意一点,有线方通话的对象不仅是一部对讲机,而是这个职能部门所有的对讲机,因此在整个通话过程中,任何一部对讲机都可应答、监听、插话。

3. 分站中继台的指示
(1)分站中继台的工作方式受控于主站,前面板的信道显示仅为一个符号,至于具体发射频率取决于发射基因的激励,因此 分站各中继台也可相互替换对调。

(2)分站中继台前面板上的TX、RX指示灯受主站相应信道控制,当中继转发时,TX、RX指示灯同时亮,且RX灯不是闪亮而是长亮。

(3)由于分站中继台的发射和接收信号均为射频信号,因此在分站中继台处不能监听接收也不能插话发射。
4. 系统对讲机的使用
(1) 由于系统主基站中继台为防止盗用或干扰误启动中继转发,在每台中继台的接收频率信道上加有随路数字亚音频信令(MOTOROLA称之DPL),因中继台接收机解调识别随路数字信令需要一定的时间,一般不超过300mS,因此在使用对讲机时,应先按PTT键,滞后0.3秒后再讲话,否则通话会发生初始话音漏字现象。

(2) 系统对讲机应尽量避免扎堆使用,尤其在系统场强较弱的区域,因为2部以上对讲机在同一地点使用,并且相距很近时,当一部对讲机发射时,其发射功率的强场强会抑制另一部正在接收信号对讲机的灵敏度。因此两部对讲机应至少相距10m以上,当然相距越远影响越小。


一.系统概况







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