DMR (Digital Mobile Radio)

DMR (Digital Mobile Radio) - відкритий цифровий стандарт, розроблений Європейським інститутом телекомунікацій (ETSI). У 2005 році Меморандум про взаєморозуміння сформував коло зацікавлених у новому стандарті виробників, які об'єдналися у 2009 році до Асоціації, що забезпечує взаємодію та обмін розробками. DMR націлений насамперед на системи радіозв'язку невеликого та середнього розміру, з можливістю міграції абонентів з аналогових систем у цифрові. Існують три специфікації протоколу:DMR Tier I — безліцензійні рішення в діапазоні 446 МГц, смуга 12,5 кГц, доступ FDMA. Потужність пристроїв в межах 0,5 Вт, без зовнішніх антен, без ретрансляторів, інтерконнектів.DMR Tier II — для професійних портативних, автомобільних радіо та ретрансляторів у частотних діапазонах VHF, UHF, що ліцензуються. Використовується смуга 12,5 кГц, доступ – TDMA.DMR Tier III - для транкінгових рішень невеликого та середнього розмірів.

На сьогоднішній момент у стандарті DMR розроблена та випускається з 2007 року одна повноцінна система MotoTRBO від компанії Motorola.

В основі технології DMR лежать механізми TDMA (Time Division Multiple Access — багатостанційний доступ з тимчасовим поділом каналів), що дозволяє розмістити два часові інтервали (незалежні логічні канали) на одній частотній несучій із сіткою частот 12,5 кГц. Тип модуляції - 4FSK (чотирирівнева частотна маніпуляція).

Застосування технології тимчасового ущільнення TDMA дозволяє:

Поліпшити якість зв'язку. Використання цифрових технологій для передачі голосу дозволяє достовірно відтворювати мову людини навіть при слабкому рівні радіосигналу, що забезпечує високу якість передачі аудіовсієї території охоплення зв'язком;
Підвищити спектральну ефективність та заощадити частотний ресурс. При організації в одному фізичному радіоканалі двох логічних каналів передачі інформації, потреба в частотному ресурсі зменшується вдвічі;
Інтегрувати в одній радіостанції передачу голосу та даних. За рахунок створення на одному радіоканалі двох інформаційних каналів, з'являється можливість використовувати один із них для передачі голосу, другий – для передачі даних;
Значно підвищити час автономної роботи акумулятора. У разі використання одного тайм-слоту радіостанція передає лише у 50 % часу порівняно із звичайною аналоговою радіостанцією, що дозволяє заощаджувати близько 40 % ємності акумуляторних батарей та продовжити термін їхньої роботи.

Гнучкість, закладена у межах стандарту DMR, дозволяє реалізовувати рішення у класичних діапазонах 136-174 МГц і 403-470 МГц, але у всьому спектрі частот від 50 МГц до 999 МГц. Причому дуплексний рознесення для рішень із застосуванням точки ретрансляції допускається будь-яким, у тому числі класичні 4,6 МГц для діапазону 160 МГц і 45 МГц для діапазону 900 МГц. Дуплексне рознесення визначається 15 бітною сигнальною послідовністю в структурі цифрового коду стандарту DMR.

На даний момент Motorola випускає обладнання MotoTRBO для трьох діапазонів частот: (VHF) 136-174 МГц, (UHF1) 403-470 МГц та (UHF2) 470-512 МГц. Тривалість часового інтервалу, який організує один логічний канал, становить 30 мс. З них 27,5 мс відведено під корисне навантаження, що становить 216 біт та 48 сигнальних бітів. Захисний міжінтервальний рознесення - 2,5 мс. Канальна швидкість передачі даних становитиме близько 2 кбіт/с. У разі передачі пакетних даних слід враховувати, що залежно віддовжини IP-пакетів відсоток корисних даних знижуватиметься за рахунок заголовків IP пакетів.

Функціональні можливості.

Платформа MotoTRBO надає користувачам такі функціональні можливості щодо передачі голосу:

Цифровий режим:

груповий виклик;
пізнє входження до групи;
індивідуальний виклик;
загальний дзвінок всіх абонентів (загальносистемний дзвінок);
екстрений виклик;
сканування каналів та розмовних груп, у т.ч. пріоритетне сканування
передача ідентифікатора радіостанції (PTT ID);
текстове відображення імені зухвалої радіостанції (aliasing);
дистанційне відключення радіостанції;
дистанційне прослуховування радіостанції;
перевірка знаходження радіостанції у зоні дії;

Аналоговий режим:

обмежена підтримка сигналлінгу MDC1200 (екстренний виклик, PTT ID);
сканування, включаючи пріоритетне сканування;
підтримка PL/DPL;
підтримка каналів 12.5/25 кГц;
опціональна плата сигналлінгу 5-Tone.

Функціональні можливості платформи MotoTRBO з передачі даних на даний момент є найбільш повними, серед конвенційного обладнання ПМР різних виробників, і включають:

пакетну передачу даних;
передачу коротких текстових повідомлень;
телеметрію;
визначення розташування рухомих об'єктів.

Для пакетної передачі даних мобільні та радіостанції, що носяться, MotoTRBO стандартно оснащені вбудованим радіомодемом. З метою максимально легкої інтеграції радіостанцій у системи передачі даних, підключення до зовнішніх пристроїв здійснюватиметься через порт USB, а дляпередачі даних використовується протокол UDP/IP IPv4. Ефективна швидкість передачі даних становить 2 kbps при використанні одного тайм-слота, і може бути подвоєна при використанні двох тайм-слотів.

Обмін короткими текстовими повідомленнями у MotoTRBO можливий між радіостанціями, а також між радіостанціями та зовнішніми програмними продуктами. Довжина повідомлення може досягати 140 символів. Користувачі дисплейних та повноклавіатурних радіостанцій можуть проводити надсилання та отримання повідомлень вільного вмісту. При використанні радіостанцій без клавіатури можливе надсилання заздалегідь визначених текстових повідомлень.

Для використання MotoTRBO у нескладних телеметричних рішеннях на аксесуарах роз'ємів радіостанцій передбачені цифрові шини входу/виходу. Зміна стану шин входу/виходу може здійснюватися від зовнішніх пристроїв, дистанційно по радіоканалу з кнопок управління на радіостанціях, та/або зовнішніх програмних продуктів.

Визначення розташування мобільних і радіостанцій, що носяться, MotoTRBO може бути реалізовано за допомогою вбудованого в них приймача системи NAVSTAR GPS. Інтеграція в конвенційну радіостанцію приймача координат місцезнаходження зараз є унікальною пропозицією на ринку, що не має аналогів.

Конкурентна технологія Основною конкуруючої, по відношенню до технології тимчасового ущільнення TDMA, що використовується в MotoTRBO, є технологія частотного ущільнення FDMA з шириною каналу 6.25 кГц.

Головний аргумент, що висувається на користь технології FDMA із шириною каналу 6,25 кГц: досягнення спектральної ефективності еквівалентної технології TDMA за більш простої апаратної реалізації обладнання.

На малюнку показано один з основних недоліків технології ззавширшки каналу 6,25 кГц.

За теорією в каналі шириною 12,5 кГц пропонується розмістити два канали шириною 6,25 кГц і тим самим досягти подвоєння спектральної ефективності.

Насправді канал шириною 6,25 кГц займатиме більше спектра, ніж передбачається з теорії. Існуючі технологічні рішення з виробництва радіоелектронних компонентів, а також схемотехнічні рішення не дозволяють практично реалізувати ідеальний за параметрами канал 6,25 кГц. Наслідком цього стануть перешкоди сусіднім каналам, і нормального використання каналу 6,25 кГц однаково доведеться задіяти весь канал шириною 12,5 кГц.

Зменшення ширини каналу до 6,25 кГц також призведе до сильного зниження чутливості приймача та зменшення дальності дії всієї системи зв'язку.

Технологія приватного ущільнення каналів FDMA не дозволяє радіостанції в один момент часу організувати два логічні канали обміну інформацією: для передачі голосу та службової інформації. Це позбавляє споживачів функціональних можливостей, що реалізуються в цифровому режимі MotoTRBO.

Перешкоди від сусідніх каналів, зменшення зони дії системи зв'язку можуть бути сприйняті споживачами обладнання діапазону PMR446. Однак для споживачів професійних та комерційних мереж у зв'язку з високими вимогами до якості та сервісу це неприйнятно.

Розширення системи: