Рация dmr что это

Рация dmr что это

Чивилев Сергей Владимирович,
кандидат технических наук

Настоящая публикация предлагается вниманию специалистов в области профессиональной радиосвязи. Статья не ставит своей целью обоснование применения радиосвязи на производстве, здесь рассматриваются основные преимущества DMR, как новой цифровой технологии 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:

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. В настоящий момент лишь одна компания – Motorola, лидер на рынке средств профессиональной радиосвязи – представила решение в рамках стандарта DMR – линейку оборудования MOTOTRBO.

Немного истории

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

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:

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

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

Типы вызовов реализуемых в рамках стандарта DMR:

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

Сравнение DMR с существующими сетями конвенциональной радиосвязи

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

Внедрение DMR

К сожалению, первая версия оборудования стандарта DMR не позволяет реализовать такие значимые функции как телефонный вызов, контроль местоположения, а также дуплексный вызов, а приложения по передаче телеметрии и пакетных данных требуют написания специализированного программного обеспечения. Однако даже эти ограничения позволяют уже сегодня успешно внедрять оборудование DMR.

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:

и как следствие повысить экономическую эффективность в целом.

Заложенный в рамках стандарта DMR функционал позволяет реализовать широкий набор решений, в том числе:

Преемственность и совместимость с существующими аналоговыми системами связи позволяет сохранить сделанные ранее инвестиции и заменить парк устаревающих аналоговых абонентских терминалов по мере необходимости.

Источник

Связь стандарта DMR

Согласно официальным данным, впервые связь стандарта DMR была введена 15 лет назад. Независимые европейские эксперты ETSI утверждают, что использование инновационной технологии дало возможность вывести радиосообщение на принципиально новый качественный уровень. В нашем магазине вы сможете приобрести радиостанции, которые поддерживают стандарт DMR по выгодным ценам с производственной гарантией.

Ключевые особенности технологии

DMR-стандарт радиосвязи в своей основе держит механизм многостанционного доступа с временным разделением каналов. В результате на одной несущей удается работать с частотной сеткой в 12.5 килогерц. Другими словами, на одной частоте воспроизводится сразу два канала. При этом подобное преимущество проявляется только при условии использования ретранслятора.

Цифровой прибор, использующий стандарт DMR, работает в 2-х режимах:

Европейские эксперты, используя личные разработки, добились повышения качества передачи сигнала в режиме стандарта DMR. В частности, устройства способны на моментальную установку вызова со скоростью до 200 миллисекунд.

Почему стоит выбрать?

Существует несколько веских аргументов в пользу выбора радиосвязи DMR:

Рассматриваем достоинства

Профессиональные пользователи полагают, что связь стандарта DMR завоевала популярность в первую очередь за счет исключительного качества передачи сигнала. Многим из них хорошо знакома ситуация, когда при эксплуатации радиостанции в агрессивных условиях резко падало качество связи, и разобрать речь коллеги становилось практически невозможно. А это просто недопустимо в случае работы профессиональных спасателей и прочих служб специального назначения.

Новая технология позволяет переводить сигнал в цифровой код. За счет этого ни ландшафт дикой природы, ни повышенный уровень помех в мегаполисах не станет причиной искажения речи. Используя рацию нового типа, можно быть уверенным в качестве передачи сигнала на всем доступном отрезке, указанном производителем.

Нельзя не учесть, что стандарт DMR подвластен тем же физическим воздействиям, как и аналоговые устройства. Но при ухудшении силы транслируемого сигнала трафик практически со 100% гарантией доберется до получателя без повреждений. Даже если мощность передаваемого сигнала падает экспоненциально.

Как было сказано выше, неоспоримым преимуществом цифровой радиосвязи является высокий уровень защиты сигнала. Сложно не согласиться с тем, что открытые каналы порой доставляли немало трудностей не только профессиональным пользователям радиоприборов, включая охрану крупных торговых центров, но и обычным охотникам и рыбакам, которые с помощью раций обеспечивают связь с напарниками в дикой природе.

Использование цифровой технологии позволяет исключить прослушивание эфира с привлечением аналоговых радиостанций. А высокий уровень шифрования, который используется по умолчанию, практически сводит к минимуму риск перехвата переговоров между участниками определенного эфира. В нашем магазине представлены разнообразные модели устройств, работающие по стандарту DMR, от таких торговых марок, как Vertex Standard, Vostok, Turbosky, Baofeng, СОЮЗ, Vector.

Почему батарея работает дольше?

Пользователи аналоговых устройств нередко жаловались на то, что аккумуляторные блоки их радиостанций разряжаются чрезмерно быстро. Виной тому технология расхода энергии. Если устройство включено и активно, батарея разряжается постоянно, а пиковая нагрузка на нее происходит при каждом нажатии на клавишу передачи сигнала. В результате, чтобы увеличить автономность работы устройства, пользователям приходилось сокращать мощность сигнала.

При рассмотрении стандарта DMR становится ясно, что эти устройства более экономны. Как и в первом случае, максимальный показатель разряда аккумулятора достигается при передаче сигнала. Однако, если сравнивать с аналоговой техникой, цифровые технологии требуют как минимум на 50% меньше энергии для работоспособности. Таким образом, приобретая технику с небольшой ёмкостью аккумулятора, вы можете рассчитывать на продолжительный срок эксплуатации прибора и не переплачивать.

Интересная особенность устройства стандарта DMR заключается в возможности использовать минимальную нагрузку при увеличении количества абонентов. Это достигается путем программирования одновременно двух таймслотов. В результате две группы пользователей смогут вести общение, не перегружая технику. Технология применения двойных слотов актуальна и при необходимости передать данные через обратный канал. Юзеры могут регулировать приоритетность сигналов.

Особенности интерфейса

Технология цифровой радиосвязи позволяет работать не только в границах от 134 до 176 или от 430 до 470, но и в обширном диапазоне, начиная от 50 и заканчивая 999 Мгц. Каждый таймслот при передаче данных длится ровно тридцать миллисекунд. Большая часть предназначена для отправки речевого сообщения. Соответственно, применяется тип кодировки на 216 бит. 2.5 миллисекунды выполняют роль сопровождения, для них используется кодирование на 48 бит.

Работа цифровой радиосвязи DMR абсолютно законна на территории Российской Федерации и соответствует всем законодательным нормам для свободного применения. Поэтому пользователями устройств являются не только профессиональные юзеры, но и любители, что позволяет им постепенно переходить к современным технологиям и отказываться от аналоговых решений без нужды кардинально менять оборудование.

Назначения применения

Цифровая связь работает в нескольких направлениях Tier:

В стандарте DMR используется модуляция типа 4FSK.

Выбирайте качественные радиостанции

Аналоговые рации исчерпали свои возможности и, учитывая современные требования пользователей, не могут предоставить настолько широкого спектра функций как устройства стандарта DMR. Кодирование голоса повышает уровень безопасности ведения переговоров по подвижной радиосвязи и исключает помехи при декодировании трансляции звука. Механизмы TDMA способствуют экономии ёмкости аккумуляторного блока и эффективному применению спектра диапазонов.

Цифровые радиостанции DMR позволяют вдвое экономить ресурсы и пользоваться расширенным спектром возможностей для реализации нестандартных задач. Такое не под силу аналоговым рациям.

Источник

Девять основных причин для перехода на DMR

Потенциальными абонентами современных систем конвенциональной радиосвязи с использованием DMR, являются предприятия нижнего и среднего сектора экономики (с относительно небольшим числом абонентов и малым количеством вызовов). К ним также относятся различные строительные организации, транспортные службы (такси), службы обеспечения и охраны правопорядка и т.д.

В настоящее время цифровой стандарт конвенциональной профессиональной радиосвязи DMR (Digital Mobile Radio), разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) и известный как единый общеевропейский стандарт цифровой радиосвязи, получил широкую популярность более чем в 100 странах мира. На сегодняшний день стандарт DMR является безусловным лидером на рынке современных цифровых технологий наземной подвижной радиосвязи LMR/PMR. Предполагается реализация решений стандарта DMR не только в общепринятых диапазонах 136 – 174 МГц и 403 – 470 МГц, но и в диапазоне 450 – 527 МГц.

Из анализа требований современного рынка телекоммуникаций следует, что в настоящее время построение современных сетей радиосвязи с использованием DMR актуально по следующим причинам:

1.Удвоение пропускной способности канала
2.Полная совместимость с частотным спектром аналоговых системам
радиосвязи
3.Совместимость со старым парком аналоговых радиостанций
4.Возможность создания и использования самых различных приложений
5.Высокое качество звука
6.Низкое энергопотребление
7. Относительно низкая стоимость оборудования при построении сетей
радиосвязи
8. Не требуется новой лицензии на получение частотного ресурса
9. Защита от прослушивания при работе в эфире

1. Удвоение пропускной способности канала

По сравнению с аналоговыми системами радиосвязи одним из основных преимуществ DMR является то, что рабочий канал разделяется на 2 независимых временных интервала (тайм-слота), т.е. пропускная способность канала удваивается. Это являестя отличной причиной для того чтобы купить DMR рации

В основе технологии DMR также лежит метод временнóго разделения каналов (TDMA), что позволяет создать временные интервалы Слот 1 и Слот 2 на одной частотной несущей в интервале 12,5 кГц.

Рис.2 Метод временнóго разделения каналов (TDMA)

Каждый такой временнóй интервал работает как отдельный и независимый канал связи. На рисунке, показанном ниже, абоненты (Радио 1 и 3) используют тайм-слот 1, а абоненты (Радио 2 и 4) общаются в тайм-слоте 2. Стандарт DMR отличает быстрое установление соединений (до 200 мс) и поддержка режима «поздний вход» для групповых вызовов.

Предполагается организация радиосвязи в двух режимах:

1. Режим прямой связи (Direct mode) – симплексная связь с канальным шагом
12,5 кГц.

2. Режим связи через ретранслятор (Repeater mode), используя двухчастотный
симплекс с дуплексным разносом. При этом формируется обратный канал
сигнализации и удваивается ёмкость сети.

Как и в транкинговых системах радиосвязи, радиосети DMR, использующие репитер, позволяют организовать:

Рис.3 Принцип построения сети радиосвязи с использованием DMR
2. Полная совместимость с частотным спектром аналоговых системам радиосвязи

Следует отметить, что поскольку ширина спектра DMR составляет 12,5 кГц, то обеспечивается полная совместимость с частотным спектром старого парка существующих аналоговых радиостанций, что является определяющим фактором при получении лицензий на использование радиочастот. На рисунке 4 показаны частотные спектры сигналов при переходе от аналоговой системы радиосвязи к цифровой двухслотовой DMR.

Рис.4 Совместимость частотных спектров аналоговой системы радиосвязи и двухслотовой DMR
3. Совместимость со старым парком аналоговых радиостанций

Как наглядный пример, на рисунке 5 приведён скриншот окна программы цифровой рации Байкал 501, поддерживающей стандарт DMR, где видно, что в ней имеются как аналоговые, так и цифровые каналы связи.

Рис.5 скриншот окна программы рации Байкал 501

Меню цифрового канала этой радиостанции показано ниже

Рис.6 Меню цифрового канала рации Байкал 501

На рисунке 7 показано меню аналогового канала рации Байкал 501

Рис.7 Меню аналогового канала рации Байкал 501

Преемственность и совместимость с существующими аналоговыми системами связи позволяет сохранить сделанные ранее инвестиции и по мере необходимости заменить парк устаревающих аналоговых абонентских терминалов.
4. Возможность создания и использования самых различных приложений

В стандарте DMR применяется модуляция типа 4FSK со скоростью передачи данных до 9600 бит/с и классом излучения F1W, который предусматривают возможность интеграции посредством среды TCP/IP и обеспечивает целый ряд сервисных возможностей, недоступных обычным аналоговым системам радиосвязи.

Он поддерживает передачу IP-данных по радиоканалу и позволяет легко создавать и применять такие приложения, как обмен текстовыми сообщениями, GPS позиционирование, телеметрия, дистанционное управление удалёнными радиостанциями, предоставление различных приоритетов экстренным вызовам и т.п.
Применение TDMA предполагает использование полного спектра канала 12,5 кГц, который делится на два независимых временных участка (слота), тем самым обеспечиваются два речевых канала шириной 6,25 кГц на базе одного цифрового канала 12,5 кГц. Таким образом, пропускная способность частотного канала удваивается.

Рис. 8 Использование полного спектра канала в TDMA

Удвоение пропускной способности канала и обратный канал сигнализации при внедрении DMR также является ключевым моментом для добавления этих приложений. При этом для передачи речевых сообщений используется только один тайм-слот, а другой тайм-слот может одновременно с разговором применяться для передачи данных, например, текстовых сообщений в диспетчерских системах радиосвязи, которые обеспечивают одновременную отправку как речевой, так и визуальной информации, обеспечивая дополнительное удобство и гибкость управления диспетчером сети. Кроме того, в стандарте DMR заложена возможность временного объединения обоих слотов для эффективного удвоения скорости передачи данных или их одновременного использования для обеспечения полного дуплекса, как это реализовано, например, в телефонной связи.

Рис. 9 Отображение данных о месте положения
5. Высокое качество звука

Для обнаружения и исправления ошибок, возникающих при передаче, в стандарте DMR широко применяется метод прямого исправления ошибок FEC (Forward Error Correction) с циклическим избыточным кодом CRC, а также вокодер с алгоритмом ACELP (линейное предсказание с алгебраическим кодовым возбуждением). При этом стандарт DMR описывает более 14 различных кодеков, каждый из которых соответствует различным типам передающегося трафика, благодаря чему эффективно отсеиваются посторонние шумы и восстанавливаются сигналы из их деградированных фрагментов, что значительно повышает качество связи.
По сравнению с аналоговыми радиостанциями, радиостанции DMR обеспечивают более высокое качество воспроизводимого ими аудиосигнала, приближаясь по качеству к уже ставшей нам привычной сотовой связи. В такой радиосвязи уже полностью отсутствуют посторонние эфирные шумы, замирания, различного рода помехи и т.д.

Похожая ситуация складывается также и рациями Vertex. Кстати у нас Вы можете купить DMR рацию Vertex EVX-531
Рис.10 Расширение зоны качественной связи в DMR по сравнению с аналоговыми системами радиосвязи

6. Низкое энергопотребление

Ограниченная ёмкость аккумуляторной батареи всегда была и остаётся одной из самых основных проблем переносных мобильных устройств. Аккумуляторы большой ёмкости имеют значительные габаритные размеры и вес, что накладывает ограничения на их применения в носимых радиостанциях. Это существенно сокращает длительность разговора, используя один заряд аккумулятора.

7. Относительно низкая стоимость оборудования при построении сетей радиосвязи

Таблица сравнительных параметров протоколов TDMA и FDMA

Во многих странах, например, в США, при построении сетей связи с использованием FDMA, действующее законодательство не предусматривает использование двух раздельных каналов по 6,25 кГц в полосе ранее выделенных частот 12,5 кГц, т.е. необходимо получать новую лицензию.

Рис. 13 Переход от аналоговой системы связи 12,5 кГц к цифровой системе связи FDMA 6,25 кГц

Конечно, в соответствии со старой лицензией, можно попробовать использовать один рабочий канал шириной 6,25 кГц в полосе 12,5 кГц, но тогда теряется преимущество в увеличении ёмкости сети и пропускная способность канала 12,5 кГц используется не полностью.


Рис. 14 Использование одного рабочего канала, в полосе 12,5 кГц

Несмотря на то, что оба вышерассмотренных метода разделения каналов (FDMA и TDMA), могут обеспечить два независимых рабочих канала в полосе частот 12,5 кГц в рамках существующей лицензии на 12,5 кГц, именно метод временнóго разделения каналов, который приводит к удвоению ёмкости сети, позволяет построить полноценную сеть DMR.
Совместимость ширины спектров каналов для таких систем связи показана на рисунке ниже.

Рис.15 Совместимость ширины спектров каналов для систем связи DMR в соответствии лицензией на 12,5 кГц
9. Защита от прослушивания при работе в эфире

Абоненты, работающие с использованием цифровых каналов радиосвязи на одинаковых частотах, но с другим цветовым кодом или разными кодами шифрования в одной сети DMR TDMA, не смогут прослушивать друг друга. Следует отметить, что у разных производителей длина кода шифрования абсолютно разная, что позволяет ещё больше повысить криптозащиту при построении систем связи с использованием DMR TDMA. На рисунке 16 показан скриншот окна программы рации Байкал 501, в которой реализована возможность выбора ключа шифрования голосового кодирования.

Рис.16 Ключ шифрования в рации Байкал 501

В случае применения цифровых каналов радиосвязи, абоненты, работающие в аналоговом режиме, также не смогут принять сообщения от операторов сети DMR.
В отличие от аналоговых систем радиосвязи, которые, вне зависимости от марок, могут прекрасно взаимодействовать между собой, в цифровых системах используется один из двух протоколов DMR: TDMA или FDMA. Важно отметить, что эти два протокола несовместимы, т.е. в цифровой системе радиостанция с протоколом FDMA не будут взаимодействовать с радиостанцией с протоколом TDMA.

Источник