Request a Callback

Технология  цифрового временного уплотнения сигналов - TDMA

Платформа MOTOTRBO разработана в соответствие с новым Европейским стандартом цифровой конвенциональной подвижной радиосвязи ETSI102361-1/2/3 Digital Mobile Radio (DMR).

Открытость стандарта гарантирует реализацию определенного набора функциональных возможностей и полную совместимость между собой оборудования различных производителей.

MOTOTRBO в своей основе применяет технологию цифрового временного уплотнения сигналов - TDMA, при которой на одном физическом радиоканале организуются два канала обмена информацией, так называемые два тайм-слота.

Рисунок 1. Технология временного уплотнения TDMA

Применение технологии временного уплотнения TDMA позволяет:

  • Улучшить качество связи. Использование цифровых технологий для передачи голоса позволяет достоверно воспроизводить речь человека даже при слабом уровне радиосигнала, что обеспечивает высокое качество передачи аудио по всей территории охвата связью;
  • Повысить спектральную эффективность и сэкономить частотный ресурс. При организации в одном физическом радиоканале двух логических каналов передачи информации, потребность в частотном ресурсе уменьшается в два раза;
  • Значительно повысить время автономной работы аккумуляторной батареи. В случае использования одного тайм-слота радиостанция передает только в 50 % времени по сравнению с обычной аналоговой радиостанцией, что позволяет экономить около 40 % емкости аккумуляторных батарей и продлить срок их работы.
  • Интегрировать в одной радиостанции передачу голоса и данных.За счет создания на одном радиоканале двух информационных каналов, появляется возможность использовать один из них для передачи голоса, второй – для передачи данных;

Гибкость, заложенная в рамках стандарта DMR, позволяет реализовывать решения не только в классических диапазонах 136-174 МГц и 403-470 МГц, но во всем спектре частот от 50 МГц до 999 МГц. Причем дуплексный разнос, для решений с применением точки ретрансляции допускается любым, в том числе классические 4,6 МГц для диапазона 160 МГц и 45 МГц для диапазона 900 МГц. Дуплексный разнос определяется 15 битной сигнальной последовательностью в структуре цифрового кода стандарта DMR.

На данный момент Motorola выпускает оборудование MotoTRBO для трех диапазонов частот: (VHF) 136-174 МГц, (UHF1) 403-470 МГц и (UHF2) 470-512 МГц. Длительность временного интервала, организующего один логический канал, составляет 30 мс. Из них 27,5 мс отведены под полезную нагрузку, составляющую 216 бит и 48 сигнальных битов. Защитный межинтервальный разнос - 2,5 мс. Канальная скорость передачи данных составит около 2 кбит/с. В случае передачи пакетных данных следует учитывать, что в зависимости от длины IP-пакетов процент полезных данных будет снижаться за счет заголовков IP пакетов.

Конкурентная технология FDMA

Основной конкурирующей, по отношению к используемой в MOTOTRBO технологии временного уплотнения TDMA, является технология частотного уплотнения FDMA с шириной канала 6.25 кГц.

Главный аргумент, выдвигаемый в пользу технологии FDMA с шириной канала 6,25 кГц: достижение спектральной эффективности эквивалентной технологии TDMA при более простой аппаратной реализации оборудования.

На рисунке 4 показан один из основных недостатков технологии с шириной канала 6,25 кГц.

Рисунок 4. Псевдо спектральная эффективность.

По теории в канале шириной 12,5 кГц предлагается разместить два канала шириной 6,25 кГц и тем самым добиться удвоения спектральной эффективности.

В реальности канал шириной 6,25 кГц будет занимать больше спектра, чем предполагается по теории. Существующие технологические решения по производству радиоэлектронных компонентов, а также схемотехнические решения не позволяют на практике реализовать идеальный по параметрам канал 6,25 кГц. Следствием этого станут помехи соседним каналам, и для нормального использования канала 6,25кГц все равно придется задействовать весь канал шириной 12,5 кГц.

Уменьшение ширины канала до 6,25 кГц также приведет к сильному снижению чувствительности приемника и уменьшению дальности действия всей системы связи.

Технология частного уплотнения каналов FDMA не позволяет радиостанции в один момент времени организовать два логических канала обмена информацией: для передачи голоса и служебной информации. Это лишает потребителей функциональных возможностей, реализуемых в цифровом режиме оборудованием MOTOTRBO.

Помехи от соседних каналов, уменьшение зоны действия системы связи могут быть нормально восприняты потребителями оборудования диапазона PMR446. Однако для потребителей профессиональных и коммерческих сетей связи с высокими требованиями к качеству и сервису это неприемлемо.

 

Разработчики стандарта ETSIDMR выбрали технологию на базе TDMA с шагом частотной сетки 12.5КГц, так как она отвечает требованиям заказчиков

 

Шаг частотной сетки 12.5 КГц обеспечит максимально эффективное использование диапазона частот

–        Облегчает повторное использование диапазона частот PMR

–        Обеспечивает плавную миграцию систем

 

Технология на базе TDMA уже используется во многих успешно зарекомендовавших себя стандартах связи (например, GSM, DECT, TETRA)