» Общие принципы работы DMR

Общие принципы работы DMR

Технология Digital Mobile Radio представляет собой открытый европейский стандарт цифровой радиосвязи, появившийся в 2005 г. Стандарт подразделяется на несколько уровней:

  1. Tier I - маломощные безлицензионные радиостанции с мощностью не более 0,5 Вт для использования в диапазоне 446 МГц с ограниченным количеством каналов. Не предполагается использовать ретрансляторы, телефонные интерфейсы и внешние или стационарные антенны. Основное назначение оборудования - персональное использование, отдых, малая розничная торговля и другие сферы, где не требуется большая зона охвата радиосвязью и расширенный функционал.
  2. Tier II - профессиональные конвенциональные системы радиосвязи (репитеры, мобильные и портативные радиостанции), работающие в лицензируемых диапазонах частот 66-960 МГц. Tier II ориентирован на пользователей, нуждающихся в максимальной эффективности использования радиочастот, расширенных возможностях голосовой связи и интегрированных услуг передачи данных на больших территориях. Tier II предполагает использование 2-слотового режима TDMA в одном радиоканале шириной 12,5 кГц.
  3. Tier III - профессиональные транкинговые системы радиосвязи, работающие в лицензируемых диапазонах частот 66-960 МГц. Tier III также предполагает использование 2-слотового режима TDMA в одном радиоканале шириной 12,5 кГц. В системе должны поддерживаться голосовые вызовы и передача коротких текстовых сообщений, аналогичных системам MPT1327. Также должны поддерживаться услуги пакетной передачи данных в различных форматах, включая поддержку протоколов IPv4 и IPv6.

Стандарт содержит четыре документа, которые распространяются свободно и бесплатно:

Кроме этого есть руководство по проектированию радиосетей:

С самого начала компания Motorola принимала активное участие в разработке стандарта. Благодаря постоянным исследованиям и разработкам в области подвижной радиосвязи, Motorola имеет большое количество патентов. Некоторая часть этих патентов является неотъемлемой частью стандарта DMR, и используется всеми производителями оборудования DMR.

За счет применения цифровой технологии стандарт DMR быстро набирает популярность по ряду причин, некоторые из которых:

  • обеспечение защиты радиоэфира от прослушивания;
  • организация передачи текстовых сообщений вместе с голосом;
  • увеличение разборчивости речи при сильных окружающих акустических помехах;
  • увеличение срока непрерывной работы аккумуляторных батарей.

С момента появления первых спецификаций в 2005 году и за 6 лет совершенствования по 2011 год показатель продаж терминалов Motorola составил 1 млн. шт. Динамика развития наглядно показана на следующем изображении:

Характеристики радиоканалов

В основе технологии DMR лежат механизмы TDMA (Time Division Multiple Access - многостанционный доступ с временным разделением каналов), что позволяет разместить два независимых канала связи на одной несущей частоте шириной 12,5 кГц и получить канал с условной шириной 6.25 кГц.

При этом конкурирующая система TETRA, занимая одну несущую частоту шириной 25 кГц и используя режим TDMA, обеспечивает возможность одновременной работы 4-х независимых каналов связи с такой же условной плотностью 6,25 кГц/канал.

Системы NXDN используют режим FDMA и для передачи в эфире занимают спектр шириной 6,25 кГц, что лишь на первый взгляд эквивалентно использованию TDMA с более широким каналом. Но на практике уровень технической реализации приемников не позволяет эффективно отфильтровывать соседние каналы, поэтому при планировании данных сетей возникает целый ряд проблем, которые фактически не позволяют также эффективно использовать частотный спектр, как могут системы стандартов TETRA и DMR.

 

Реализация решений стандарта DMR предполагается не только в классических диапазонах 136-174 МГц и 403-470МГц, но и в диапазоне 450-527 МГц.

Возможны два режима связи:

  • Режим прямой связи (Direct mode) на одной частоте (симплекс). В настоящий момент в данном режиме используется только один тайм-слот, и соответственно предоставляется только один канал связи.
  • Режим связи через ретранслятор (Repeater mode) с дуплексным разносом (полудуплекс). В этом режиме обеспечиваются два одновременных независимых канала связи.

Таким образом, преимущество временного разделения проявляется только при наличии ретранслятора.

Упор на использование цифровых технологий

В современном мире профессиональной цифровой радиосвязи все острее ощущается потребность к переходу с аналоговых систем на цифровые. Первые в наше время уже исчерпали все свои возможности и не могут предоставить того широкого спектра услуг, который предлагают вторые. То, какие преимущества дают современные цифровые системы DMR, мы рассмотрим на примере новой линейки оборудования MOTOTRBO компании Motorola:

 

Кодирование голоса позволяет существенно подавить посторонние шумы за счет выделения человеческого голоса, а также бороться с неминуемыми помехами при передаче. Разбиение на пакеты позволяет легко передавать голос и данные одновременно, чего нельзя добиться при аналоговой передаче. Применение механизмов TDMA позволяет "экономить батарею" и в два раза эффективней использовать частотный спектр.

Другим преимуществом является увеличение эффективной зоны покрытия:

 

При этом обеспечивается постоянное качество связи по всей зоне покрытия, гораздо более ощутимое подавление помех, возможность работать с различными видами сигналов.

Примеры использования оборудования

Далее приведены примеры сетей средней нагрузки, но технология DMR способна справиться с большей нагрузкой и удобна в применении для более скромных задач.

Подводя итоги можно выделить следующие преимущества DMR

  • Временное разделение канала на два тайм-слота ведет к двойной экономии частотного ресурса и заряда аккумуляторов.
  • Двойная экономия средств, так как вдвое сокращается и количество ретрансляторов и соединительного оборудования.
  • Передовые технологии обработки голоса, подавления помех.
  • Возможность эффективного кодирования и защиты от несанкционированного доступа к передаваемой информации.
  • Улучшенное качество связи по всей зоне покрытия.
  • Большие возможности заложенные в технологии, потенциал для реализации нестандартных решений.




Вернуться к разделу "Системы радиосвязи стандарта DMR"