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上個(gè)世紀(jì)80年代在日本以不到3年便突破100萬臺(tái)的驚人速度發(fā)展起來的無中心個(gè)人通信電臺(tái)，為什么會(huì)在日本以這樣高的速度接連翻番呢？當(dāng)時(shí)，分析這種體制具有無中心控制組網(wǎng)、數(shù)字選呼自動(dòng)接續(xù)各個(gè)用戶、多信道共用自動(dòng)選取空閑頻率等三大特點(diǎn)。其所組單區(qū)單工網(wǎng)絡(luò)，既可幾戶至幾十戶的小容量，也可以幾百戶至幾千戶的中容量；而且投資相當(dāng)節(jié)省，建網(wǎng)非常簡(jiǎn)便，接續(xù)特別快捷。何以這種電臺(tái)如此富有彈性和魅力？主要因?yàn)閺脑O(shè)計(jì)技術(shù)上利用了當(dāng)時(shí)剛剛興起的微機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)于無線通信，才得以充分發(fā)揮廣播信道的潛能，將傳統(tǒng)對(duì)講機(jī)的一呼百應(yīng)發(fā)展為單呼、組呼和全呼等多種適用功能。
1．什么是無中心控制組網(wǎng)
有線通信是線通信，每個(gè)用戶要和任何一個(gè)其他用戶通信，就必須有線路連到該用戶，n個(gè)用戶所需的連線高達(dá)n(n-1)/2，線路數(shù)幾乎是用戶數(shù)的平方關(guān)系上升，如果1000個(gè)用戶要彼此都能通信，就需要近似50萬條線，工程實(shí)施所需的投資很難令人接受！怎樣才能不要這么多線呢？于是產(chǎn)生了“中心”的概念，n個(gè)用戶分別連1條線到中心，當(dāng)用戶1要與用戶m通信時(shí)，在中心處臨時(shí)連起來，通完后拆線，所需的連線只要n條就夠了，這就是交換接續(xù)控制中心。
無線通信是從有線通信發(fā)展而來的，人們往往習(xí)慣于利用已有的概念來思考，沿著現(xiàn)成的道路向前行。在陸地移動(dòng)通信領(lǐng)域的公眾蜂窩電話系統(tǒng)、專用調(diào)度系統(tǒng)和無線尋呼系統(tǒng)，在組網(wǎng)中，它們有共同之處，即都需要建設(shè)交換控制中心和多個(gè)基站等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，各移動(dòng)臺(tái)撥號(hào)都要通過中心來指配空閑信道，進(jìn)行選擇呼叫而實(shí)現(xiàn)電路接續(xù)。移動(dòng)用戶越多，交換接續(xù)控制中心就越復(fù)雜，基站也越多，因此，建網(wǎng)投資也越大。
而無線通信是面通信，1個(gè)電視廣播電臺(tái)覆蓋了一大片地區(qū)，家家都可收聽。1個(gè)無線電臺(tái)亦然，在射頻功率可能達(dá)到的區(qū)域內(nèi)許許多多用戶都可與之通信，這種一呼百應(yīng)式的廣播信道，好處是不用鋪設(shè)n(n-1)/2條線，無須交換接續(xù)控制中心。缺點(diǎn)是不管你樂意不樂意，開機(jī)就得收聽。怎樣才能使需要通信的雙方或多方能通，而不需要通信的用戶不通呢？于是產(chǎn)生了“選址”的技術(shù)。怎樣才能充分利用可能指配的若干信道以滿足盡可能多的用戶同時(shí)通信的需求呢？也就是如何提高頻譜效率的問題，于是產(chǎn)生了“多信道共用”的技術(shù)。只有這兩個(gè)技術(shù)課題獲得圓滿解決，才能實(shí)現(xiàn)無中心控制組網(wǎng)的設(shè)想。
無中心控制(without central control)的定義指不采用交換控制中心的集中控制，而由各移動(dòng)臺(tái)或固定臺(tái)分別設(shè)定無線通信鏈路的分散控制方式。
通常有中心組網(wǎng)的交換控制中心和基站等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施約占全部投資的一半，手機(jī)和車載臺(tái)等移動(dòng)終端也占全部投資的一半；另外控制中心需要進(jìn)行機(jī)房的基建安裝，還需要值機(jī)維護(hù)人員。而無中心組網(wǎng)既節(jié)省了一半投資，也不用基建安裝和值機(jī)維護(hù)。特別是對(duì)于那些只有幾個(gè)或幾十個(gè)移動(dòng)用戶的小單位，而且分布在并不遼闊的3公里半徑范圍，只要買幾部或幾十部電臺(tái)，便可組成一個(gè)專用調(diào)度網(wǎng)。既不用申請(qǐng)頻率，也不用興師動(dòng)眾安裝調(diào)試；既省錢又省事，這就是此種體制得以迅速發(fā)展的主要原因。
2．怎樣選擇呼叫
傳統(tǒng)對(duì)講機(jī)采用類似廣播信道的一呼百應(yīng)方式；不管是否呼叫你，也不管你是否愿意，都得開機(jī)守侯。為解決這一使人煩惱的問題，發(fā)展了選擇呼叫的技術(shù)，用以選定需通信的對(duì)方電臺(tái)。要想識(shí)別每個(gè)用戶，就需要有不同的用戶識(shí)別碼，形成可以互相區(qū)別的選呼信令。當(dāng)前使用的選呼信令主要有音頻信令和數(shù)字信令兩大類：如公眾對(duì)講機(jī)所用的連續(xù)單音控制靜噪（CTCSS），便是音頻信令。而無中心系統(tǒng)使用的數(shù)字信令，用戶識(shí)別碼由兩部分組成：第一部分為省識(shí)別碼，該碼由8比特構(gòu)成2組HEX碼；第二部分為該省轄區(qū)內(nèi)的用戶識(shí)別碼，該碼由20比特構(gòu)成5組BCD碼。
無中心組網(wǎng)所用數(shù)字信令與音頻信令比較，具有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1) 編碼容量大：每省市內(nèi)5位數(shù)字號(hào)碼的容量有10萬個(gè)，全國即達(dá)320萬個(gè)，而信令的組成僅“0”和“1”兩種碼，比較簡(jiǎn)單。音頻信令中的CTCSS制雖然容易實(shí)現(xiàn)，但需要37個(gè)亞音頻，也就最多只可呼叫37個(gè)不同用戶；雙音多頻（DTMF）制雖可編出上百萬個(gè)識(shí)別號(hào)碼，但需7種不同的單音。
(2) 接續(xù)速度快：無中心數(shù)字信令的傳輸時(shí)間不到0.2秒；而DTMF僅傳輸5位號(hào)碼約需4秒，五音順序制約需3秒。
3．如何實(shí)現(xiàn)多信道共用
傳統(tǒng)對(duì)講機(jī)的頻率指配采用每個(gè)用戶占有一個(gè)信道的工作方式。為解決信道有限而用戶日益增多的矛盾，考慮用戶不是整天占用信道，只是在需要通信時(shí)，才短暫占用信道，最初的解決辦法為：若干用戶共用一個(gè)信道。無中心組網(wǎng)進(jìn)一步改變?yōu)槿舾捎脩艄灿枚鄠�(gè)信道。即共用1個(gè)控制信道，158個(gè)通話信道。
當(dāng)有中心組網(wǎng)時(shí)，哪一個(gè)頻率已經(jīng)啟用，哪一個(gè)頻率尚屬空閑，控制中心都是一清二楚的，因此，控制中心只要將空閑信道指配給各個(gè)移動(dòng)臺(tái)就行了。
而無中心組網(wǎng)時(shí)，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)事前并不知道有哪些頻率已被占用，因此，便有一個(gè)檢測(cè)空閑信道再加以指配的問題。該系統(tǒng)是應(yīng)用無三階互調(diào)法改變頻率搜索載波的方式，當(dāng)跳變到某一頻率，接收機(jī)的輸入電平高于1μV的門限電平，或者低于門限的狀態(tài)持續(xù)不到1秒鐘，即認(rèn)為此頻率已被占用，就可跳變到另一頻率，繼續(xù)檢測(cè)空閑信道。當(dāng)跳變到某一頻率，接收機(jī)的輸入電平小于1μV的門限電平，而且這種低于門限的狀態(tài)持續(xù)1秒鐘，即認(rèn)為此頻率是空閑，就可通過控制信道用數(shù)字信令指配此空閑信道。
經(jīng)分析計(jì)算，1個(gè)控制信道和158個(gè)通話信道在一個(gè)3公里半徑的區(qū)域內(nèi)，為3000個(gè)移動(dòng)用戶進(jìn)行調(diào)度業(yè)務(wù)，服務(wù)質(zhì)量是能滿足要求的。說明此種體制與傳統(tǒng)方式比較，頻譜效率大大提高，同樣的帶寬，可以為十幾倍至上百倍的用戶服務(wù)。
4．無中心手機(jī)在我國未來的發(fā)展前景
綜上所述，無中心體制具有三大特點(diǎn)：
(1) 將控制中心的集中控制轉(zhuǎn)化為移動(dòng)臺(tái)的分散控制，省去了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高昂的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，可節(jié)約一半建網(wǎng)投資。
(2) 5位數(shù)字選呼解決了一個(gè)省內(nèi)10萬用戶的識(shí)別地址，加快了接續(xù)速度。
(3) 多信道共用，自動(dòng)選取空閑信道，大大提高了頻譜效率，2MHz帶寬，可以在3公里半徑范圍內(nèi)為3千移動(dòng)用戶服務(wù)。
如果沒有解決數(shù)字選呼，網(wǎng)中的多址用戶就不可能任意快速接入；如果沒有解決多信道共用，就不可能提供足夠的頻率供無中心組網(wǎng)。由于微機(jī)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，促使這些關(guān)鍵技術(shù)問題得以圓滿解決，從而充分發(fā)揮了無線廣播信道可以四通八達(dá)的潛力，才可能不要中心交換控制來實(shí)現(xiàn)專業(yè)移動(dòng)通信的組網(wǎng)要求。因此，這三者是一個(gè)不可或缺的有機(jī)整體。
除此之外，在我國曾經(jīng)開發(fā)了車載臺(tái)、便攜臺(tái)、固定臺(tái)、遙控臺(tái)、數(shù)傳臺(tái)、轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)和手機(jī)等系列電臺(tái)，同時(shí)，由于系列電臺(tái)采用微機(jī)控制實(shí)現(xiàn)了多功能化，如通話時(shí)間限制、重呼、重接、同號(hào)插話、縮位撥號(hào)、來電顯示、遙控、轉(zhuǎn)發(fā)和非話業(yè)務(wù)等。
由于無中心電臺(tái)具有上述特點(diǎn)和功能，且在900MHz頻段人為噪聲小、話音清晰、適合城市傳輸；經(jīng)過多年的實(shí)踐，表明該電臺(tái)對(duì)獨(dú)立小區(qū)專用無線電通信網(wǎng)，和多家共用頻率的通信網(wǎng)效果較好，在很多場(chǎng)合下可替代有中心組網(wǎng)系統(tǒng)。無中心有兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：
(1) 任一電臺(tái)可在其無線覆蓋區(qū)內(nèi)任意選址另一(或一組)電臺(tái)直接通信，形成小區(qū)全連通網(wǎng)。適用于家庭、辦公室、建筑工地、車站、港口、機(jī)場(chǎng)、游樂場(chǎng)所、大型酒店、廠礦企業(yè)等3公里半徑小范圍，經(jīng)指配號(hào)碼供集團(tuán)用戶小型組網(wǎng)使用。
(2) 有權(quán)電臺(tái)可在轉(zhuǎn)發(fā)臺(tái)無線覆蓋區(qū)內(nèi)任意選址另一(或一組)電臺(tái)轉(zhuǎn)接通信，形成大區(qū)部分連通網(wǎng)。適用于車隊(duì)、田野、灌區(qū)等幾十公里半徑的大范圍。
目前各行業(yè)對(duì)于無線對(duì)講機(jī)及短數(shù)據(jù)傳輸通信服務(wù)仍有大量需求，而150MHz、450MHz頻段的頻率資源已無法滿足需要，有關(guān)生產(chǎn)廠商和用戶單位提出應(yīng)重視推廣使用900MHz無中心通信系統(tǒng)。因此，為利用好900MHz頻段無中心多信道選址移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率，規(guī)范915～917MHz頻段無中心設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)，滿足社會(huì)使用需求，2002年1月23日信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局下達(dá)信無函[2002]10號(hào)文《關(guān)于900MHz頻段無中心多信道選址移動(dòng)通信系統(tǒng)使用頻率有關(guān)問題的通知》
2002年5月16日國家標(biāo)準(zhǔn)委辦公室下達(dá)國標(biāo)委計(jì)劃[2002]41號(hào)文《關(guān)于下達(dá)2002年制修訂國家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》，明確對(duì)GB15160一94《無中心多信道選址移動(dòng)通信系統(tǒng)體制》國家標(biāo)準(zhǔn)，由電子第七研究所和國家無線電監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)修訂。
為更好地根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平修訂GB5160—94，電子第七研究所參與深圳三威公司按原國家標(biāo)準(zhǔn)（即信令為數(shù)字、話音為模擬）采用國際和國內(nèi)市場(chǎng)可以供應(yīng)的比較先進(jìn)的器件在進(jìn)行開發(fā)，現(xiàn)已作出了樣機(jī)，可與第七研究所原先生產(chǎn)的無中心電臺(tái)互通。新開發(fā)的手機(jī)體積小、重量輕、用電省、價(jià)格低、功能全，使用效果優(yōu)于普通對(duì)講機(jī)和公眾對(duì)講機(jī)。因此，可以預(yù)期無中心手機(jī)會(huì)有廣闊的市場(chǎng)前景。
摘自 通信市場(chǎng)
