无线对讲系统方案全解.pdf

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1、. 一、 系统概述 无线对讲覆盖系统的建设是为便利公司管理各部门、保安及操作等人员的日常工作，在紧 急或意外事件出现时可以及时对所有相关部门工作人员进行统一的调度和指挥，实现高效、即 时的处理，最大的限度减少了可能造成的损失。由于建筑物对无线电波的屏蔽作用，特别是数 据中心的地下室面积较大。各部位的对讲机接收信号强度不均，对讲系统通话不顺畅，作为解 决内部对讲系统的屏蔽作用，改善通话质量是非常必要的，这也是公司管理使用的一个基础系 统。 二、 需求分析 根据上海平高世贸项目的实际需求和图纸情况、公司管理部门使用要求，结合目前无线频 率的使用条件，为本项目设计一套420MHz （MOTOROLA

2、 / GR1225B）常规无线对讲覆盖系统，并 采用三个常规信道，从通信机制上实现了多工作组共享信道的方式来扩大通信容量。 系统设计使信号在公司的公共部位和人员经常活动区域有效地覆盖，使整个系统达到覆盖 均匀，信号清晰，稳定可靠。本设计能够保证以上要求，以满足公司内部管理、使用和维护， 以及保安、消防、紧急通信之要求等，使其内部管理、维护以及保安、消防人员之间方便、快 捷地保持联系、通讯，达到良好的通讯效果。 现拟采用三套信道主机作为信号源来实现双向无线对讲的要求，设计要求如下： 设计的无线对讲系统覆盖的区域为上海平高世贸项目的公共区域，主要设备机房，地 下层和周边相邻建筑； 设计入网的对讲机

3、发射功率为3 瓦，系统天线输出电平为+10dBm ，信号在覆盖区域内 可测得的场强值不低于 -85dBm ，话音质量不低于3 分效果； 天线分布系统设计在吊顶以内，采用无源器件连接，不影响公司装修并能有效降低故 障率。 三、概要设计 结合对公司无线对讲覆盖的需求分析，本次设计要达到以下要求： 在保证系统整体质量及符合国家相关规定的前提下，尽可能降低工程造价成本； 尽量考虑施工过程中，原器件安装牢固，馈线的铺设简便、易行，保证施工不破坏公 司建筑结构和装修的外观，同时考虑施工比较容易实现及施工效率，确定合理的走线 . 方式； 设计中尽量作到室内场强均匀，并有足够的边缘信号强度合理选择天线的类型和

4、规划 天线的输出功率及布放位置，使在满足设计要求达到良好的均匀覆盖同时采用的天线 数量最少； 为建立较完美的无线覆盖网络，在设计时兼顾边缘场强的计算，保证不会产生明显的 信号泄漏，同时覆盖网络必须对外界的干扰小，并且不易受到其他同类设备的干扰， 不仅要考虑通信的覆盖面，同时也要考虑到无线电干扰的存在性，必须依靠更合理的 设计来避免互相的干扰问题。 3.1 设计目标 造价：在保证系统整体质量及符合国家相关规定的前提下，尽可能降低工程造价成本， 采用低造价方式设计方案； 天线的位置、数量和输出功率：合理设定天线的位置、数量和输出功率，来达到均匀 覆盖并满足边缘场强要求； 场强与信号情况：由于市区频

5、率复用造成频率污染严重，容易受到干扰或干扰他人， 设计中作到室内场强均匀，信号强度好； 噪声影响：尽量减少使用干线放大器，以降低噪声的引入； 考虑泄漏：为建立高品质的无线覆盖网络，在设计时应兼顾边缘场强的计算，保证不 会产生明显的信号泄漏； 施工难度：考虑施工容易实现及施工效率，合理安排走线； 扩容考虑：考虑将来的扩容，采用宽频腔体耦合器、功分器和宽频室内天线等器件和 馈线。 3.2 技术指标 无线对讲的呼损率 2；无线对讲的接通率 98； 无线对讲覆盖区内可接通率：要求在无线对讲覆盖区内的95位置， 99的时间移动 手持对讲机可接入网络； 室内无线对讲覆盖的边缘场强： -85dBm ，地下室

6、及电梯 -95dBm ； 外泄电平（建筑物50 米左右） -105dBm ； 覆盖区与周围各建筑内对讲机系统之间无互相干扰。 . 3.3 设计容量 首先，根据无线对讲覆盖系统需要一呼百应的特点，一个信道内必须能够容纳相当数量的 对讲机，上海平高世贸项目采用常规对讲机系统，从通信机制上实现了多工作组共享信道的方 式来扩大通信容量，本次采用三个信道后，实际的系统容量如下： 最低 3 组同时在线通话； 最多容纳 35个通话组（非繁忙情况） ； 分级管理更合理，可做到3 级通信调度； 私线保密呼叫功能更适合领导的需要。 但考虑到通信组最终仍必须绑定在规定的信道和间隙中，若同个信道的相同间隙内容纳过 多

7、的工作组仍会出现堵塞现象，必须通过合理的规划来避免此类问题，影响信道堵塞的因素主 要一下几点： 信道内有通信十分繁忙的工作组（类似公司安保部的呼叫组）； 信道内工作组通信高峰期相近。 所以为避免堵塞问题，我们将繁忙的工作组错开，特殊必须长时间占用信道的工作组单独 规划独占间隙。 多个不同通信高 峰期的工作组组 合在一个间隙内 来解决通信堵塞 的问题。 本项目的信道分配规划如下： 部门名称信道分配信道属性 公司安保部1 信道 1 间隙在网，覆盖全区，独占信道可通过旋转频道实现跨组通信， 也设定锁定在某个频道上。公司工程部2 信道 1 间隙在网，覆盖全区，独占信道 . 公司管理部3 信道 1 间隙

8、在网，覆盖全区，独占信道 公司保洁部2 信道 2 间隙在网，覆盖全区，独占信道 其它3 信道 2 间隙在网，覆盖全区，独占信道 四、设计说明 整个无线对讲室内分布系统是包括信号源、管理平台，无源天馈分布系统等组成。上海平 高世贸项目的无线对讲覆盖系统设计容量为三套常规转发信道，可容纳两组以上覆盖馆区的工 作组在网内工作，机房内由19 英寸机柜组成主机部分，三常规信道主机经过合路平台后，再由 单根线缆送往楼层区域，上海平高世贸项目为单体结构，各个层面的分割功能也不同，根据结 构特点进行天线布局设计，公司自地下层开始，每层的重要区域和公共区域都设有天线，对楼 梯和电梯也考虑了覆盖， 经过计算天线末

9、端的输出功率保持在10dBm ， 每套天线的输出增益均等， 实现公司地下和地面的对讲机信号的均匀分布。同时对以后的覆盖和信道增容做了端口预留。 对于室外属于公司的公共区域，在建筑顶层安装一套室外全向天线以保证公司外围也能接 收到良好的对讲信号，同时控制信号的覆盖范围不超过公司的用地红线。 4.1 信道处理源的选择 选择摩托罗拉 GR1225B 系列无线常规对讲信道机作为信号源，具有功率大，信号稳定，抗 干扰强，话音清晰等特点。更能安装于标准19 英寸机柜内，可多路合路安装，单信道输出功率 在 40W 。电源采用 220AC交流供电，峰值功耗500W 。 4.2 信号外泄分析 由于信号泄露会给系

10、统带来过多的干扰，因此，在设计时要尽量减小信号泄露，根据不同 的环境，一般采取以下两种方式：一是采用“多天线小功率 ”的方式；二是采用定向天线覆盖。 下面对不同系统的外泄进行如下分析，其中目前室内分布系统设计方案中，天线的出口功率一 般都不会达到 15dBm ， 无线对讲系统的天线通常设计在核心筒周围的走廊内，距离建筑边缘还有 充足的衰减距离。可测得到距离天线口20 米处的信号强度基本上都小于-85dBm ， 满足系统需求。 频率 D米处路径损耗 L（D） （修正的多墙模型公式） 天线口发射功 率（dBm ） 距离天线口 20 米处信 号强度（ dBm ） . L（1） L（5） L（10）

11、L（15） L（20） 400MHz 66.6 80.6 86.6 90.1 92.6 8 -89.6 4.3 主机、天线安装位置和输入功率 结合模拟测试的结果以及现场施工的可实施性，在满足无线对讲覆盖要求的情况下综合考 虑原有布线路由以及天线点位，尽量节约成本。 主机放置在安保控制中心 天线布置点位请参考点位图及点位表 为防止室内信号泄漏，我们尽量降低天线口的入口功率，保证信号不外泄干扰室外其他建 筑。公司主体距离公共区域50 米以上，不会对周围其他建筑内的复用频率无线对讲覆盖系统产 生干扰。 天线编号天线类型距窗边距离（ m ）天线入口功率（ dBm ）隔断情况 ANT09-01F 全向吸

12、顶天线10 5 隔断砖墙 钢化玻璃墙面 4.4 系统合路分析 由于无线对讲覆盖系统含有三套信道主机，为馈送到单一一套天线分布系统内发射，必须 通过对信号进行合路处理。 合路设备采用畅博的10dB定向耦合合路单元，双环通器保证合路信道之间高达70dB的隔 离度，单信道在合路后衰减3dB 信号电平。三信道系统互调干扰性小可以忽略不计，考虑充足 的合路后馈送功率就可以了，接收部分采用多路分路器作为接收单元，总输出增益提10dB，双 工器合并合路器和分路器之间的信号为单路收发共缆形式，插损低于1.8dB。 . 4.5 信号强度的推算 天线末端的信号推算： 根据无线电管理局的设计要求， 天线末端的最大信

13、号强度不能高于15dBm ，设定以单根天线 端口输出为 10dBm ，根据自由空间损耗公式： L = 32.4 + 20log（F）+ 20Log（D） 墙体类型混凝土墙（ 100mm ）砖墙 玻璃混凝土楼板（ 80mm ）天花板管道 穿透损耗（ dB）1215 512 510 1013 8 不同材料穿透损耗经验值： （400MHz ） 建材（厚度 mm ）木板（ 15） 石膏板（ 7） 砖（60） 砖（含水）瓦（15） 隔热玻璃纤维 损耗（ dB）3.2 0.1 1.3 5.5 7.5 34.1 因此，建筑内天线能覆盖的半径遵循以下公式： P-15-12-8-L 75 75 1.2 . 接头：NF 工作温度： -40 +70 相对湿度： 5%-95% 尺寸：96 7423（mm ） 重量：150g 6.6 定向耦合器 OHQ-450-10（畅博） 主要特性： 300500MHz 宽频带内工作 插损小，驻波性能好，隔离度高，平坦度好 带状线结构，结构小巧 室内系统使用 机械及环境指标 接头型号N-座 尺寸（ LW D ）-mm 165 55 20 重量-g 210 工作温度 -40 +60 相对湿度 .