Радиосвязь


Перейти к содержанию

Главное меню:


DMR — новый стандарт радиосвязи

MotoTRBO

DMR — новый стандарт радиосвязи


Основными потребителями систем на базе технологии DMR, как и систем конвенциональной (аналоговой) радиосвязи, являются предприятия нижнего и среднего сектора экономики, где потребность в средствах профессиональной радиосвязи очевидна и не требует обоснований. К ним относятся предприятия отрасли безопасности (охрана), строительные организации, транспортные службы (такси), а также службы обеспечения и охраны правопорядка (с низкой плотностью абонентов и малым удельным количеством соединений). Технология DMR в секторе профессиональных средств связи сравнима с появлением компакт-дисков в звукозаписывающей отрасли. Возрастающие требования потребителей к средствам связи уже не ограничиваются лишь их надежностью, а объясняются необходимостью:

  • обеспечения защиты радиоэфира от прослушивания;
  • организации передачи текстовых сообщений вместе с голосом;
  • увеличения разборчивости речи при сильных окружающих акустических помехах;
  • увеличения срока непрерывной работы аккумуляторных батарей
  • и многими другими требованиями.


Всем этим требованиям соответствует новый стандарт конвенциональной профессиональной радиосвязи – DMR (Digital Mobile Radio), разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI), как единый общеевропейский стандарт цифровой радиосвязи. Стандарт DMR позиционируется как открытый стандарт, т.е. предполагается, что оборудование различных производителей будет совместимо. Но пока только Hytera и Motorola обладают терминальной продукцией стандарта DMR.

Немного истории

В апреле 2005 года вышел первый релиз стандарта DMR - ETSI TS 102 361 описывающий радиоинтерфейс (часть 1), а также голосовые и базовые функциональные особенности стандарта (часть 2).

В январе 2006 года добавилась третья часть стандарта DMR, описывающая протокол передачи пакетных данных. В основе технологии DMR лежат механизмы TDMA (Time Division Multiple Access – многостанционный доступ с временным разделением каналов), что позволяет разместить два временных интервала на одной частотной несущей с сеткой частот 12,5 кГц.

Радиоинтерфейс DMR

Как уже сказано на одном частотном канале (12.5 кГц) реализуется два независимых логических канала. Предполагается реализация решений стандарта DMR не только в классических диапазонах 136 – 174 МГц и 403 – 470МГц, но и в диапазоне 450 – 527 МГц. На рис. 1 представлена структура радиоинтерфейса стандарта DMR.

структура радиоинтерфейса стандарта DMR.

Как видно из рисунка 1 в соответствие с технологией временного уплотнения на одном частотном канале организуются 2 логических канала. Следует отметить, что с точки зрения планирования системы, является то, что в режиме прямой связи (без использования ретранслятора) в настоящее время задействуется лишь один логический канал из двух доступных. В этом случае преимущества прямого режима по отношению к аналоговому режиму в части увеличения канальной емкости не будет.

В рамках стандарта DMR предполагается реализация двух режимов:

  • Режим прямой связи (Direct mode) – симплексная связь.
  • Режим связи через ретранслятор (Repeater mode) (см. рис. 2) – с поддержкой технологии двухчастотного симплекса с дуплексным разносом, FDD (Frequency Division Duplex). В этом режиме возможны два одновременных независимых голосовых соединения.
В рамках стандарта DMR предполагается реализация двух режимов:

Режим прямой связи (Direct mode) – симплексная связь.
Режим связи через ретранслятор (Repeater mode) (см. рис. 2) – с поддержкой технологии двухчастотного симплекса с дуплексным разносом, FDD (Frequency Division Duplex). В этом режиме возможны два одновременных независимых голосовых соединения

На рисунке 2 представлена схема организации связи с использованием ретранслятора. При этом задействуются оба логических канала, что позволяет вести два независимых соединения.

Качество передачи речи

Вокодер с алгоритмом ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги) особенно подходит для использования в условиях сильных акустических помех. Для обнаружения ошибок при передаче в канале радиосвязи и их исправления при канальном кодировании применяется технология Forward Error Correction (FEC).

На рис. 3 представлен сравнительный график ухудшения связи для систем с аналоговой и DMR технологиями. Говоря о дальности связи стоит упомянуть, что достигаемые результаты зависят не только от наличия естественных преград, но и от окружающей электромагнитной обстановки.

сравнительный график ухудшения связи для систем с аналоговой и DMR технологиями. Говоря о дальности связи стоит упомянуть, что достигаемые результаты зависят не только от наличия естественных преград, но и от окружающей электромагнитной обстановки.

Основные возможности DMR

Стандарт DMR постоянно совершенствуется, реализуя функциональный набор ранее не характерный для сектора средств конвенциональной радиосвязи. К основным функциональным возможностям цифрового стандарта DMR следует отнести:

  • цифровую обработку сигнала;
  • управление аккумуляторной батареей;
  • приоритетный аварийный вызов;
  • улучшенный режим «свободные руки»;
  • встроенный приемник GPS сигналов для реализации приложений по контролю местоположения;
  • удаленный контроль;
  • опциональное шифрование;
  • дуплексный вызов (в проекте);
  • одновременную передачу голоса и данных (в том числе пакетных)
  • работу в аналоговом режиме, что особенно актуально при постепенной миграции аналоговых конвенциональных систем.


Типы вызовов реализуемых в рамках стандарта DMR:


  • индивидуальный вызов «радиостанция – радиостанция»;
  • групповой вызов «радиостанции – группа радиостанций»;
  • групповой вызов «радиостанция – все радиостанции»;
  • передача пакетных данных с канальной скоростью 2 кбит/c


Стандарт DMR отличает быстрое установление вызова (до 200 мс) и поддержка режима «поздний вход» для групповых вызовов. Отличительные Аспекты Стандарта DMR

Несмотря на то, что DMR, TETRA, P25, и МРТ-1327 базируются на открытом стандарте, они так же используют различные протоколы и ориентированы на различные рынки (например, TETRA и Р25 в основном используются государственными организациями, работающими в области безопасности) и технически не являются совместимыми Другим стандартом, созданным Европейским Институтом Стандартизации Электросвязи ETSI, является стандарт dPMR, и предполагается что он составит конкуренцию стандарту DMR на рынке применения в сфере бизнеса, однако на сегодняшний день, продукция созданная в этом стандарте в основном ориентирована на маломощные устройства, работающие в не лицензируемом диапазоне, в основном для личного пользования, применения в местах отдыха, небольших предприятиях торговли, и других местах, которые не требуют большой зоны покрытия или продвинутых функций.

Зона покрытия базовой станции стандарта TETRA примерно между половиной и одной третью по сравнению с аналоговой или DMR радиосистемами, тем не менее стандарт TETRA требует большего количества сайтов. Система стандарта TETRA среднего размера может стоить от 3 до 5 раз больше, чем аналогичная система стандарта DMR. Функции этих систем примерно одинаковые (цифровое кодирование, позиционирование, передача сообщений) однако стандарт DMR, развивается быстрее для коммерческого использования. TETRA представляет собой транкинговую систему, ориентированную на связь точка-точка в условиях большого количества ячеек и при большом трафике сообщений. Как и в телефонных сетях сотни пользователей, сосредоточенных в небольших зонах требуют множества ячеек для осуществления связи. Стандарт DMR это назначенный канал, либо транкинговая система, более предназначенная для обеспечения надежного покрытия, чем для предоставления емкости

Цифровая двусторонняя радиосвязь — современное решение современных задач Аналоговые средства и системы радиосвязи — это инструмент, жизненно необходимый для работы многих и многих организаций, что доказывает их повседневное использование и широчайшее распространение во множестве стран мира. Однако, аналоговые системы уже достигли предела своих возможностей. Более чем за полвека существования аналоговых систем было перепробовано и осуществлено уже практически всё, что только можно себе представить в плане их развития и совершенствования. Теперь настал момент, когда для того, чтобы выйти на новый уровень функциональности и производительности, необходима новая платформа.

Потребности многих современных предприятий уже нельзя удовлетворить средствами традиционных аналоговых систем двусторонней радиосвязи. Одни начинают ощущать перегруженность лицензированных каналов и потребность в дополнительной емкости. Другим необходим более универсальный способ организации связи с абонентами как внутри, так и вовне рабочей группы, третьим требуется наряду с передачей речи организовать доступ к данным для того, чтобы повысить скорость реагирования и производительность труда персонала. Цифровые системы радиосвязи — это мощная и универсальная платформа, которую профессиональные организации могут использовать для решения как насущных, так и перспективных задач.

Переход с аналоговых систем двусторонней радиосвязи на цифровые поможет этим организациям моментально решить многие из стоящих перед ними задач, а также создать прочный технический фундамент для внедрения новых функциональных возможностей, призванных решать задачи, которые ждут их в будущем.

Повышенная эффективность использования частотного ресурса

Для многих пользователей систем двусторонней радиосвязи наиболее важное преимущество цифровых стандартов состоит в том, что они позволяют более эффективно использовать ресурс имеющихся лицензированных каналов. Эфир становится всё более и более загруженным, и прежние структуры лицензированных каналов, изначально разрабатывавшиеся для обслуживания небольшого числа пользователей, уже не способны справиться с возросшим уровнем трафика. Для повышения эффективности использования частотного ресурса протокол DMR (ETSI) использует доказавший свою эффективность метод TDMA в канале шириной 12,5 КГц, разделяемом на два временных слота. Это позволяет сохранить широко известные рабочие характеристики полосы 12,5 КГц и в то же время дает возможность универсальным образом, в зависимости от текущих потребностей, организовать связь заметно большего количества абонентов посредством имеющихся у организации лицензированных каналов. Например, два интервала в одном канале можно использовать для передачи двух отдельных вызовов. Можно также выделить один из интервалов для вызовов, а во втором одновременно осуществлять передачу данных или приоритетного трафика.

Наличие частот

Средства Digital Mobile Radio (ETSI) выпускаются в том же частотном диапазоне, что и нынешние лицензированные системы PMR. Пользователям не понадобится переходить на другие диапазоны или приобретать другие лицензии. Кроме того, отсутствует риск возникновения новых видов помех. Поэтому повысить эффективность использования частотного ресурса можно быстро и легко.

Более долгий срок работы аккумулятора

Одной из основных характеристик работы мобильных устройств всегда была продолжительность работы аккумулятора между подзарядками. Раньше существовало всего два способа увеличить время работы устройства от одного заряда аккумуляторов. Первый — повысить емкость аккумулятора. Производители аккумуляторных батарей уже немало сделали для повышения емкости своей продукции, но дальнейшее улучшение характеристик в настоящее время возможно лишь за счет увеличения габаритов, а значит в ущерб портативности. Другой способ—уменьшить мощность передатчика, самой энергопотребляющей части терминала двусторонней радиосвязи. Однако, это приведет к сужению зоны его действия и потенциальному возникновению помех от других устройств, что является неприемлемым компромиссом для профессиональной системы.

Стандарт DMR ETSI предлагает другой, весьма эффективный вариант. Так как один вызов занимает только один из двух интервалов TDMA, ему требуется только половина мощности передатчика. Половину времени — в неиспользуемый интервал — передатчик находится в режиме ожидания. При типичной рабочей нагрузке "5% прием, 5% передача, 90% ожидание" примерно 80% заряда аккумулятора расходуется во время передачи. Двухинтервальный протокол TDMA сокращает реальное время работы передатчика наполовину, тем самым экономя до 40% электроэнергии, что способствует увеличению времени автономной работы в режиме разговора до 40%. В результате общее потребление заряда аккумулятора во время вызовов значительно уменьшается, что позволяет дольше пользоваться терминалом от одной зарядки. Кроме того, ETSI DMR предусматривает применение технологий управления электропитанием и режима ожидания, которые способствуют еще большей экономии заряда аккумулятора.

Повышенное качество передачи речи, расширенная зона действия

Пользователям профессиональных систем двусторонней радиосвязи необходима четкая, непрерывная и надежная голосовая связь. Пропущенный вызов, ошибка оператора, искаженное сообщение или севший аккумулятор могут привести к снижению производительности труда, напрасной трате времени и денег, недовольству заказчиков и потере бизнеса. В силу физических особенностей радиосвязи аналоговые системы могут страдать от ряда факторов, ограничивающих дальность их действия и четкость передачи речи. Любой сбой или искажение аналогового сигнала, вызванный внешними факторами, непосредственно влияет на качество речи, воспроизводимой приемником. Ослабленный сигнал можно усилить и ретранслировать, но изначальное качество речи восстановить невозможно. Наиболее часто встречающийся результат подобного ухудшения сигнала—повышение уровня шумов и дефектов передачи, из-за которых сигнал становится тем неразборчивее, чем ближе абонент подходит к границе реальной дальности действия терминала. Такое ухудшение качества связи может в лучшем случае просто действовать на нервы, а в худшем — ухудшаться и далее, пока речь не станет почти совершенно неразборчивой. В системах же стандарта DMR ETSI используются средства исправления ошибок, позволяющие воспроизвести речь практически в оригинальном качестве, практически вне зависимости от того, в какой точке зоны действия сети находится абонент. Хотя цифровой радиосигнал системы DMR подвержен тем же физическим воздействиям, что и сигнал аналоговой системы, при ухудшении силы передаваемого сигнала цифровой трафик может дойти до получателя неповрежденным, даже если мощность сигнала упадет экспоненциально. Цифровые приемники стандарта DMR просто отбрасывают все данные, которые они считают ошибочными. Хотя "грязный" сигнал может привести к возникновению дефектов в звуке, воспроизводимом цифровым приемником, например, к краткому пропаданию звука или всплеску "механического" шума, однако, он никогда не приведет к постоянным помехам, которые возможны в аналоговых системах, при работе в сложных условиях. Если приемник стандарта DMR может "понять" цифровой речевой сигнал, то он может декодировать его и четко воспроизвести речь. Более того, в состав типового декодера Digital Mobile Radio (выбранного решением DMR MoU) входит система подавления фонового шума на уровне передатчика. Поэтому, например, шум толпы или проезжающих автомобилей даже не передается, и поэтому принимающая сторона его не слышит.

ниверсальность и широта новых возможностей

В традиционных системах двусторонней радиосвязи FDMA каждый вызов занимает целый канал. Поэтому в одном канале можно передавать только один полудуплексный вызов. Так как в стандарте DMR применяется протокол TDMA, эти технические ограничения на него не распространяются. Два временных слота можно использовать для передачи двух полудуплексных вызовов без необходимости подключения дополнительного оборудования и риска снижения качества связи. Можно также использовать второй слот для других целей: например, для передачи сигналов по обратному каналу. Эту функцию можно использовать для управления приоритетными вызовами, дистанционного управления передающим терминалом, разъединения вызова с более низким приоритетом для осуществления экстренного вызова и так далее. Второй временной слот также можно использовать для передачи данных приложений — к примеру, текстовых сообщений или данных о местоположении — параллельно с речевым трафиком. Эта возможность будет полезна, например, диспетчерским системам, в которых сотрудникам передаются указания как в речевой, так и визуальной форме.

Стандарт DMR также предоставляет свободу действий в случае появления новых приложений, использующих два временных слота каким-либо новым образом. Он не только защищает первоначальные инвестиции, но и открывает путь к внедрению новых способов использования цифровых систем двусторонней радиосвязи. Так, например, в стандарте DMR предусмотрена возможность временного объединения слотов для повышения скорости передачи данных, а также одновременное использование обоих слотов для осуществления полнодуплексных индивидуальных вызовов. В будущем появятся и другие возможности, обусловленные реальными потребностями пользователей профессиональных систем двусторонней радиосвязи. Средства связи стандарта DMR дают возможность уже сейчас воспользоваться такими преимуществами, как удвоенная емкость сети и передача сигналов по обратному каналу, а в будущем добавить к ним и другие функции по мере их появления.

В традиционных системах двусторонней радиосвязи FDMA каждый вызов занимает целый канал. Поэтому в одном канале можно передавать только один полудуплексный вызов. Так как в стандарте DMR применяется протокол TDMA, эти технические ограничения на него не распространяются. Два временных слота можно использовать для передачи двух полудуплексных вызовов без необходимости подключения дополнительного оборудования и риска снижения качества связи. Можно также использовать второй слот для других целей: например, для передачи сигналов по обратному каналу. Эту функцию можно использовать для управления приоритетными вызовами, дистанционного управления передающим терминалом, разъединения вызова с более низким приоритетом для осуществления экстренного вызова и так далее. Второй временной слот также можно использовать для передачи данных приложений — к примеру, текстовых сообщений или данных о местоположении — параллельно с речевым трафиком. Эта возможность будет полезна, например, диспетчерским системам, в которых сотрудникам передаются указания как в речевой, так и визуальной форме.

Стандарт DMR также предоставляет свободу действий в случае появления новых приложений, использующих два временных слота каким-либо новым образом. Он не только защищает первоначальные инвестиции, но и открывает путь к внедрению новых способов использования цифровых систем двусторонней радиосвязи. Так, например, в стандарте DMR предусмотрена возможность временного объединения слотов для повышения скорости передачи данных, а также одновременное использование обоих слотов для осуществления полнодуплексных индивидуальных вызовов. В будущем появятся и другие возможности, обусловленные реальными потребностями пользователей профессиональных систем двусторонней радиосвязи. Средства связи стандарта DMR дают возможность уже сейчас воспользоваться такими преимуществами, как удвоенная емкость сети и передача сигналов по обратному каналу, а в будущем добавить к ним и другие функции по мере их появления.

Уменьшение стоимости оборудования

Оборудование стандарта DMR ETSI, по сути своей одноканальное, позволяет организовать два канала связи. Благодаря этому вдвое сокращается количество ретрансляторов и соединительного оборудования. А так как уменьшаются потери в соединительном оборудовании, увеличивается общая зона действия системы.

Яндекс.Метрика

О сайте | Связные Новости | Страницы истории | ЛикБез | Применение радиосвязи | Антенные устройства | Радиокабель | Радиочастотные разъёмы | Алфавит, 10-код и Q-код | КВ Диапазон | CB Диапазон | CB Радиостанции | УКВ Диапазон | LPD PMR Радиостанции | Сравнение диапазонов CB, LPD и PMR | Радиостанции Vertex и Yaesu | Радиостанции | Схемы радиостанций | Радиостанции KENWOOD | MotoTRBO | Источники Питания | Аккумуляторы радиостанций | Таблица CTCSS кодов | Правила продажи и регистрации радиостанций | Эхолинк | Справочная информация | Справочная информация по СКС | On-Line | Лицензионный софт | Полезные ссылки | Интернет-Магазин | Интернет-Магазин Гаджетов | Добавить статью на сайт | Юмор | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню