紧急电话系统 步入GSM时代

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2002-02-01　中国公路·交通信息产业　王新元
　　编者按 目前普遍使用的紧急电话系统的更新换代产品是什么？今后紧急电话系统的发展走势如何？本文编辑认为，紧急电话系统将步入GSM时代。

　　紧急电话系统ETS是高速公路 上特有的标志性设施，是专门为过往高速公路的车辆在发生事故和需要援助时，向有关部门传递呼救信息的专用设备。同时，紧急电话也是高速公路运营和管理的一个对外窗口，是体现高速公路管理水平和服务质量的重要组成部分。

　　我国应用紧急电话的一般情况

　　随着我国第一条高速公路——京津塘高速公路的建设和通车，紧急电话这个专用设备逐步被人们认识和接受。十几年来，我国高速公路的建设得到了突飞猛进的发展，在高速公路机电项目的建设中，国内外不同厂家的紧急电话系统陆续被采购、安装和使用。通过若干年的使用，对紧急电话系统的性能、功能及可靠性有了比较客观的评价。目前，紧急电话系统的架构似乎已成定式，即数字化区域网络加共线总线传输。从功能上讲，基本上满足了高速公路的要求，但是从通信质量上讲，有的系统就不尽人意。主要表现在通话质量逐年下降，甚至有的系统由于电缆的老化，线路衰减增加，造成控制台与部分路侧紧急电话之间听不到或听不清对方的声音，甚至有震铃声而无法通话，处于瘫痪或半瘫痪状态，影响了路政救援工作的时效，影响了高速公路的声誉。分析起来，造成紧急电话质量下降的原因主要有两个因素，一个是系统本身的性能缺陷，一个是传输媒介的质量下降。

　　1、紧急电话的通话原理是，当路侧紧急电话按下呼叫按钮后，马上发送一组数字信令FSK，当主控台按下应答键后，通过信令建立起话音通道实现通话。尽管路侧紧急电话和控制台之间的数字化信息完成信道的建立，但传输的通话语音仍然是模拟信号，而不是通过采样量化的数字信号，这一致命的弱点极易造成语音信号失真、声音小、静噪和背景躁音大，直接影响通话质量。

　　2、目前，紧急电话的传输媒介基本上都是采用有线传输方式，用铜缆或光缆做载体，其固有传输性能和衰减特性限制了传输距离和质量，造成通话质量下降。无论是为提高传输质量而缩短传输距离，还是为减少衰耗而扩大线径都会引起价格的上升，造成性价比失调。再加上金属缆易受外界的侵扰，如管井的再次敷缆施工，人为的偷盗和破坏等都会影响缆线的使用寿命，当线路中断时，紧急电话的使用个数将大打折扣。

　　上述两点影响紧急电话质量的因素中，传输媒体是矛盾的主体，克服了有线传输媒体的缺陷，可提高紧急电话系统的质量，至于模拟话音的传递改为数字信号传递，从技术上讲并不难做到，价格也不会很高。

　　无线网络替代有线传输的可行性

　　几年前，国内外曾经有人尝试过利用无线网络做为紧急电话的传输载体，在紧急电话控制台和每一个路侧紧急电话上都配置无线发射和接收设备，通过无线电波传送路侧电话和控制台之间的通话。尽管无线传输有不受地形的影响和无需敷设缆线等优势，但由于申请无线电频率困难，无线网络易受环境、气候以及同频的影响和干扰及耗电量大等原因，没有得到推广而夭折。

　　近几年来，随着公共蜂窝数字移动网GSM技术的高速发展和完善，移动通信业务已经对传统的有线通信业务造成了很大冲击。GSM网络覆盖面广，通话质量稳定，产品价格不断降低。因此，利用GSM网络为平台开展特殊应用的时机趋于成熟，给解决紧急电话传输上的缺陷带来机会，国内外已经出现了利用GSM技术开发紧急电话系统的先例。特别值得一提的是，国内的开发商深入到高速公路紧急电话的管理者中，深入研究我国高速公路通信系统的特点，认真了解适合中国国情的使用需求，成功的研制开发出我国第一个GSM紧急电话系统。

　　利用公众蜂窝数字移动GSM网开发紧急电话系统，为提高紧急电话的通信质量带来了希翼。首先，GSM紧急电话系统的通话方式为数字信号传输，通话时其话音信号经过数字量化压缩后进行传输。大家知道数字信号的传输失真最小，因此它的通话质量也最高。其次GSM网的传输无论通话双方的距离多远，其传输模式都是基站——中心——基站，基站与中心局之间的传输通过光缆完成，因此传输衰耗极低。GSM紧急电话系统就是利用了GSM网络通信的这些特点保证紧急电话的通话质量。

　　那么，利用GSM网开通紧急电话业务，它的使用费用会怎样呢？据咨询，使用中国移动通信“神州行”预付卡移动通信业务，每张卡售价120元，没有入网费，没有月租费。

　　现以“SED—G2000”GSM紧急电话系统（100对路侧紧急电话）为例，系统报价约350万元，购卡费120× 100=12,000元（每对紧急电话使用一张“神州行”卡）；每对路侧紧急电话平均每月使用4次，每次2分钟（每分钟通话费用0.6元）其年使用费为100×4×2×0.6× 12=5，760元。第一年使用费为购卡费12，000元+使用费5，760元=17， 760元，以后每年的使用费为5，760元。十年使用费为69，600元。总成本为356.96万元。

　　现在，再以“ALERT”有线传输紧急电话系统（100对路侧紧急电话）为例，系统报价约400万元，配合紧急电话的传输敷设铜缆报价约200万元（100公里，含敷缆施工费）。总成本约600万元。

　　综上所述，两个系统报价的差异显而易见，GSM紧急电话十年的使用费用远低于有线传输紧急电话的铜缆费用这是不争的事实。而且，铜缆的使用寿命，十年是否还能保证紧急电话的传输质量，确难以保障。维修费用恐怕也会逐年增加。（按原邮电部标准，30对以下的金属缆维护费用为2400元/年）

　　总之，以GSM公众峰窝数字移动通信网为平台，利用无线通信手段开发研制的紧急电话系统，不仅具备了有线紧急电话系统的所有功能，而且还具备了有线紧急电话系统无法比拟的优越性。其优良的通话质量和低廉的使用价格证明，GSM紧急电话系统是当今普遍使用的紧急电话系统的更新换代产品，是今后紧急电话系统的发展方向。

　　当然，事物总是一分为二，GSM紧急电话的实施必须有先决条件，即设备的使用地点必须在公众蜂窝数字GSM网的覆盖范围内，边远山区或 GSM网的盲区需通过设置一带八（厂家专门研制的延长GSM网覆盖范围）的设备，方能保证通话质量。由于高速公路建设的布局和走向特点和GSM网在我国的建设前景和规模，估计GSM紧急电话的使用范围基本上在GSM网的覆盖范围之内，实施时应进行 GSM网场强测试和实测。

　　GSM紧急电话主要特点及性能

　　GSM紧急电话系统的控制台及路侧紧急电话采用专门设计的手机电路做为主控板，控制台与路侧紧急电话之间的通话就如同两部手机之间的通话，信号可通过放大器放大，通话质量是有保障的。通过技术处理，每个路侧电路通过唯一的按钮只能自动接通控制台，而控制台在接听任一部路侧紧急电话的呼叫后即可知道其路上的具体位置。以PC机为主体的控制台配有功能强大的运行程序可完成呼叫显示、排队显示、多路应答、通话录音、自动记录、自动检测以及操作提示等功能。

　　（一）GSM紧急电话系统主要特点

　　1.不需铺设任何缆线节省投资；

　　2.不需申请专用频段，购进“神州行”卡即可入网投入使用，每张 SIM卡均设置PIN密码防止被盗和挪用；

　　3.组网灵活，可任意增减路侧紧急电话的数量，也可随意设置分中心以适应不同管理体制的需要；

　　4.系统无任何公共设备，单个路侧紧急电话故障不会影响其它设备。保证系统的安全运行；

　　5.系统网管功能完善，完全的远端控制，控制台可实时监测路侧紧急电话的状态，接收告警信息并可随时对其进行控制和系统设置；

　　6.耗电量低，由于采用太阳能电池和免维护后备蓄电池供电,在太阳能电池无光源照射或损坏时，后备电池仍可工作30小时以上；

　　7.系统具有局部放大的电子地图,可详细显示呼叫的站点和地理环境。这些信息可通过计算机接口在高速公路监控系统的地图板上给以显示；

　　8.强大的记录功能，每次接警的时间、呼叫站点位置、故障类型、处理过程和结果都可自动记录。通话的录音可达2000小时。所有的记录信息都可以光盘刻录或打印输出等。

　　（二）GSM紧急电话系统的主要功能

　　输入： 8～64通道，8通道递增
　　阻抗： 高阻＞50
　　信噪比： 50db
　　频率响应：300～3400Hz
　　数位方法：ADPCM 16kbps
　　采集速率： 8K/1s 1、2、4倍语音压缩
　　发射功率： 2W
　　维持供电时间：960小时（无太阳能充电时）
　　光盘： 650M可读写
　　平均寻道： 39MS
　　录音时间： 2000小时
　　温度： -10C～-70C
　　湿度： 95%

　　GSM紧急电话系统的实现对大家的启迪

　　GSM网紧急电话系统的成功建设开辟了一条新的道路，也给大家很多启示。在高速公路上有很多外场设备，特别是有些不频繁更换传递内容的设备，如可变情报板和可变限速等标志等都可以改为用GSM网络来传递数字信息，假如一天变化24次信息（每小时1次）就如同打24次电话，其使用费用是非常低廉的，还可免去昂贵的电缆投资；再如现在普通使用的无线对讲系统，造价高、投资大，通话质量不好，如果采用GSM网络，只要限定各手机的拨号（指定分机），那么它的使用费和建造费用综合起来肯定比一套无线系统的费用要低，关键是要改变观念，敢于创新。

　　GSM紧急电话系统的应用是一次飞跃，她不但提高了通信的质量，而且降低了造价和运行费用。今后无论是新建或是更新改造紧急电话系统，采用GSM紧急电话系统将是最佳选择，有条件的话也应对GSM的其它特殊应用作出尝试性试验以验明效果并加以推广。