Eine Telefonanlage in ein Funknetz integrieren

Eine Telefonanlage in ein Funknetz integrieren

Ein PBX (Private Branch Exchange) mit einem professionellen Funknetz — DMR, TETRA, VHF — zu verbinden, ermöglicht es Funkbenutzern, direkt auf Telefondurchwahlnummern zu rufen und umgekehrt. Die Integration erfordert dedizierte Gateways, die Audio-Streams und Steuersignale zwischen beiden Welten übersetzen.

Die beteiligten Funktechnologien

Die wichtigsten Funktechnologien, die sich mit Telefonsystemen integrieren lassen:

• DMR (Digital Mobile Radio) — arbeitet auf 12,5-kHz-Kanälen mit 4FSK-Modulation und TDMA mit zwei Zeitschlitzen. Der Sprachcodec ist AMBE+2.
• TETRA — gebündeltes System mit vier TDMA-Zeitschlitzen pro Kanal, integrierter Verschlüsselung und schnellem Verbindungsaufbau. Codec ACELP.
• VHF/UHF (PMR) — konventionelle analoge oder digitale Netze in den Bändern 136–174 MHz (VHF) und 403–470 MHz (UHF).
• LMR / PMR — Grundlage der professionellen lizenzierten Betriebsfunkkommunikation.

Telefon-Gateways

Das Gateway ist das Gerät, das als Schnittstelle zwischen dem Funknetz und dem Telefonsystem dient. Es wandelt das Audio um und synchronisiert die Steuersignale zwischen beiden Systemen.

Funktionsweise des DMR-Gateways

Das Gateway empfängt den Sprachverkehr vom DMR-Controller in Form von AMBE+2-Paketen und konvertiert ihn in das Audio-Format des PBX — typischerweise G.711 für analoge Leitungen oder SIP/G.711 für VoIP-Systeme. Für jeden aktiven PBX-Sprachpfad ist ein dediziertes Gateway erforderlich.

Ablauf von Telefon zu Funk:

1. Der Telefonbenutzer wählt die Nummer einer dedizierten Leitung.
2. Er gibt die Einzel- oder Gruppenrufnummer des Funkgeräts ein.
3. Der DMR-Controller empfängt die Zeichenkette und wendet die Regeln der Tabelle in-phone an, um die Übereinstimmung zu finden.
4. Er ersetzt die gewählten Ziffern durch die resultierende Funkrufnummer und baut den DMR-Ruf auf.

Ablauf von Funk zu Telefon:

1. Der Funkbenutzer wählt eine Ziffernfolge.
2. Der Controller wendet die Regeln der Tabelle out-phone an.
3. Er ersetzt die Zeichenkette durch die Telefonnummer und leitet den Ruf an die entsprechende FXO-Gruppe weiter.

4-Wire-E&M-Schnittstelle

Die 4-Wire-E&M-Schnittstelle (Ear & Mouth) ist der bewährte Standard für die Verbindung mit analogen Telefonzentralen. Sie verwendet vier Drähte für die bidirektionale Audioübertragung — zwei für TX und zwei für RX — sowie E&M-Steuersignale. Die physische Trennung der Audiopfade minimiert Störungen und gewährleistet Audioqualität mit einer Latenz von unter 100 ms.

VoIP-Gateways für DMR und TETRA

Mit der Verbreitung von IP-Netzen ist die VoIP-Integration zur flexibelsten Lösung geworden. VoIP-Gateways für DMR und TETRA verwalten:

• Erweiterte Transcodierung zwischen den Funk-Codecs (AMBE+2 für DMR, ACELP für TETRA) und den Standard-VoIP-Codecs (G.711, G.729).
• Kompatibilität mit IP-PBX und VoIP-Systemen, die die bestehende Netzinfrastruktur nutzen.
• Zusatzfunktionen wie Gesprächsaufzeichnung, Audiokonferenzen zwischen Funk- und Telefonbenutzern sowie erweiterte Anrufverwaltung.
• Skalierbarkeit durch Erweiterung der Kanalanzahl oder Hinzufügen von Funktionen, ohne die Hardware austauschen zu müssen.

Planungsüberlegungen

Für eine korrekte Integration sind folgende Punkte zu bewerten:

• Erforderliche simultane Kanäle — bestimmt die Kapazität des Gateways zur parallelen Verwaltung mehrerer Gespräche.
• Unterstützte Sprach-Codecs — gewährleistet die Kompatibilität zwischen den Systemen und konstante Audioqualität.
• Latenzanforderungen — wichtig für Kommunikation ohne wahrnehmbare Verzögerungen, insbesondere beim PTT.
• Redundanz — erhöht die Zuverlässigkeit bei Ausfällen kritischer Komponenten.
• Verfügbare Bandbreite — das IP-Netz muss den zusätzlichen Datenverkehr unterstützen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.