Радиоинтерфейс DMR
На одном частотном канале (12.5 кГц) реализуется два независимых логических канала.
На рис. 1 представлена структура радиоинтерфейса стандарта DMR.
Рис. 1. 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.
Рис. 2. Принципы организации связи с использованием ретранслятора.
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.
Рис. 3. Cравнительный график ухудшения связи для систем на основе аналоговой и DMR технологий.
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.
Сравнение DMR с существующими сетями конвенциональной радиосвязи
Как сказано выше, основным игроком на рынке средств профессиональной радиосвязи стандарта DMR является компания Motorola. Альтернативные производители не смогли консолидировать силы в столь сжатые сроки — 1 год. Таким образом, на сегодняшний день конкуренция между производителями отсутствует.
Вместе с этим представляется интересным сравнение функциональных возможностей стандарта DMR с предлагаемыми в настоящее время аналоговыми решениями с технической точки зрения. В свою очередь пользователи принимают решение о выборе технологии для построения или модернизации собственной системы радиосвязи.
В таблице 1 представлен сравнительный анализ функциональных возможностей решения Motorola MotoTRBO (торговая марка принадлежит компании Motorola) стандарта DMR и классических конвенциональных (аналоговых) сетей для прямого режима и при использовании ретранслятора.
Таблица 1. Типы вызовов и связанные услуги
Характеристика |
DMR (режим прямой связи) |
Аналоговая сеть (режим прямой связи) |
DMR (режим с ретранслятором) |
Аналоговая сеть (режим с ретранслятором) |
Количество одновременных соединений на одном частотном канале |
1 |
1 |
2 |
1 |
Индивидуальный вызов (абонент – абонент), полудуплекс |
— |
— |
||
Групповой вызов (абонент – группа абонентов) |
||||
Аварийный вызов (обслуживание вне очереди) |
— |
— |
||
Передача текстовых сообщений |
— |
— |
||
Определение номера вызывающего |
— |
— |
||
Работа без базового оборудования |
На рис. 4 отображена вертикальная модель рынка средств радиосвязи и место в ней оборудования, поддерживающего стандарт DMR.
Рис. 4. Вертикальная модель рынка средств радиосвязи и место, занимаемое DMR.
В заключение можно сказать, что применение решений стандарта DMR на производстве позволит:
- увеличить управляемость в организации (на предприятии)
- повысить безопасность технологического процесса предприятия
- улучшить качество связи и разборчивость речи в тяжелой помеховой обстановке;
- увеличить пропускную способность системы профессиональной радиосвязи
и как следствие повысить экономическую эффективность в целом.
Заложенный в рамках стандарта DMR функционал позволяет реализовать широкий набор решений, в том числе:
- передачу пакетных данных (пропускная способность канала до 2 кбит/c);
- передачу телеметрии;
- передачу текстовых сообщений;
- приложения по контролю местоположения.
Преемственность и совместимость с существующими аналоговыми системами связи позволяет сохранить сделанные ранее инвестиции и заменить парк устаревающих аналоговых абонентских терминалов по мере необходимости.