公众数字对讲机标准介绍

应用探讨

1　引言

公众对讲机是指发射功率不大于0.5W、工作于指定频率的无线对讲机，目前，我国的公众对讲机市场一直是模拟机占主导，分配给模拟公众对讲机的频点一共为20个，信道间隔为12.5kHz。随着对讲机用户的增加，频率资源已无法满足需要，2007年9月信息产业部无线电管理局颁布了信无函[2007]81号文《关于发布〈数字对讲机系统设备无线射频技术指标要求〉（试行）的通知》，标志着我国数字对讲机市场即将打开，本文顺应这一趋势，介绍公众数字对讲机标准。

2　公众数字对讲机的功能

公众数字对讲机的工作模式有初始模式和配置模式两种，两种模式所支持的业务分别如表1和表2所示。

黄 清 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室李志方

中国铁通石家庄分公司

收稿日期：2008年7月13日

表1 初始模式提供的业务

表1中，一类数据是指不带前向纠错的用户数据，二类

数据是指带前向纠错的用户数据。

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表2 配置模式提供的业务

表2中，单呼是指点对点的语音呼叫，组呼是指点对多点的语音呼叫；慢速数据是指在语音通话的同时，可以传输225bit/s的慢速数据；附加短数据是指在语音通话结束后接着进行数据传输，中间没有拆线过程；三类数据是指带ARQ 的分组数据格式。

3　公众数字对讲机的帧结构

3.1 语音和一、二类数据传输时的帧结构

公众数字对讲机采用频分多址（FDMA）方式，信道间隔为6.25kHz，调制方式采用4FSK，传输速率为4.8kb/s，其帧结构有四种，分别为负载帧、超帧、头帧和尾帧，如图1所示：

图1 公众数字对讲机的帧结构

在超帧的第1、3帧的帧同步域中，传送帧同步字2，第2、第4帧的帧同步域传送色码，在数字对讲机中，色码主要用于区分邻道干扰，共12bit， 经过双比特编码后得到一个24bit的二进制序列，色码与频点一一对应，不能任意选择。

以上四种帧的不同组合应用于通信的整个过程，归纳如下：

（1）呼叫建立，业务请求等

发送头帧和尾帧，目的是通知接收方呼叫的到来、呼叫

的类型和其它必要的信息。如图2所示：

图2 呼叫建立与业务请求发送的头帧和尾帧格式

（2）话音或数据的连续发送

这种发送从头帧开始，紧接着为一系列超帧，超帧中既包括用户的语音或数据信息，也包括与呼叫相关的信息，以

便于后来方实施迟后进入，最后以尾帧结束。如图3所示：

图3 头帧、超帧、尾帧的连续发送格式（3）确认帧

确认帧是头帧的一种，其中包含对接收数据的确认或报

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应用探讨错信息等。如图4所示：

图4 确认帧格式

（4）状态请求响应

由于状态信息包含在尾帧中，因此，接收方对状态请求

的响应采用头帧＋尾帧形式。如图5所示：

图5 状态请求响应的头帧＋尾帧格式

（5）拆线

通话结束时，任意一方发送拆线请求，格式如图

6

所示：

图6 拆线请求的格式

3.2 三类数据传输时的帧结构

三类数据为分组数据，传输时采用与上述不同的帧格

式，分组数据帧格式如图7所示：

图7 传输时的分组数据帧格式

分组数据帧中的数据长度为80ms*（pdS＋1），pdS的

取值范围为0～3。分组数据传输时的格式如图8所示：

图8 分组数据传输时的格式

在数据头帧中，采用帧同步字4表示随后发送的是数据

帧，采用pdM表示分组数据超帧中头帧和尾帧之间数据帧的

个数，pdM的取值范围为0～7。因此，当pdS＝3及pdM＝7

时，一个数据超帧占用的时间最长，占用时间为80＋320×

8＋20＝2660ms。

4 信道接入准则

数字对讲机采用发送前侦听的的信道接入方式，两种模

式下的信道接入方式见表3。

表3 数字对讲机的信道接入方式

信道接入流程见图9。不同的接入方式适用于不同的业

务，例如话音业务可以采用不礼貌的接入方式，而三类数据

业务可以采用对本机色码礼貌的接入方式。另外，在传输三

类数据时，无论信道空闲与否，反馈信息都必须在T_ack时

间内发出。

5 地址码设计及编码方案

数字对讲机地址码域的长度为24个比特，根据模式的不

同，地址码的设计方案也不同。

5.1 初始模式

在初始模式中，地址码域被分成2部分，前8个比特可

供用户选择，称为公共ID，其作用相当于模拟对讲机中的

CTCSS/DTCS，公共ID的分配见表4，其中1~254可作为单

呼或组呼地址使用；后16比特固定，取值为1。

表4 公共ID的分配

5.2 配置模式

在配置模式下，用户可以进行点对点或点对多点通信，

因此，配置模式下数字对讲机的用户地址码用7位十进制的公众数字对讲机标准介绍

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“0”到“9”以及“*”、“＃”键表示，即用全数字的或非全数字的7位码表示用户的单呼地址码和组呼地址码，这7位码编码成24比特的空口地址码。此外，每部MS可预先设定自己的最小和最大拨号位数，通过设定拨号位数，可以限制MS的拨号范围并加快拨号速度。用户地址码和空口地址

码的关系如图10所示：

图10 地址码的转换

（1）单呼和组呼地址码的定义

数字对讲机在使用前，必须设置至少一个单呼地址码，并且可以有多个单呼地址码和一个或多个组呼地址码。当有多个单呼地址码时，必须指定其中一个为主单呼地址码，作为缩位拨号和掩码拨号之用。组呼地址码可预先设定，也可经手工或空口动态更新。数字对讲机采用以下3种方法表示

组呼地址码：

◆通配符法：如果在用户地址码后四位中出现“*”，则该地址为一个组呼地址，例如：012345*表示地址码从0123450到0123459的所有对讲机；12345**表示地址码为1223500到1234599的所有对讲机。

◆预定义法：在对讲机使用前，预先定义一些用户地址码作为组呼地址码，这些地址码以表的形

式存储在对讲机中。

◆即兴安排法：所有

对讲机约定一段用户地址码作为组呼地址码。

（2）编码规则

由以上的介绍可知，数字对讲机用户地址码的取值范围为0000001～999****，采用B2算法把用户地址码映射成空口地址码，见表5。

表5 B2算法把用户地址码映射成的空口地址码

编码算法B2= K1×1464100+K2×146410+K3×

14641+ K4×1331+K5×121+K6×11+K7，其中后四位中的“*”代表10。

将B2得到的十进制数转换成二进制即为24比特的空口地址。

（3）用户拨号方案

◆7位数字拨号：这是最基本的拨号方式，拨完完整的7位数字或字符后发起单呼或组呼呼叫。

◆缩位拨号：为加快拨号速度或限制拨号范围，可以

图9 信道接入流程

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