Что такое dmr в системах радиосвязи

Что такое dmr в системах радиосвязи

О СРЕДСТВАХ РАДИОСВЯЗИ

Как уже было сказано выше, на одном частотном канале (12,5 кГц) реализуется два независимых логических канала. Предполагается реализация решений стандарта DMR не только в диапазонах частот 136 – 174 МГц и 403 – 470 МГц, но и в диапазоне 450 – 527 МГц. На рис. 1 представлена 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.

• 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.
На рисунке 2 представлена схема организации связи с использованием ретранслятора. При этом задействуются оба логических канала, что позволяет вести два независимых соединения.

Для надёжной работы в условиях сильных акустических помех применяется вокодер с алгоритмом ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги), а для обнаружения ошибок при передаче в канале радиосвязи и их исправления при канальном кодировании применяется технология Forward Error Correction (FEC).
Стандарт DMR отличает быстрое установление вызова (до 200 мс) и поддержка режима «поздний вход» для групповых вызовов.
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.

Стандарт DMR постоянно совершенствуется, реализуя функциональный набор ранее не характерный для сектора средств конвенциональной радиосвязи. Основными потребителями систем на базе технологии DMR являются предприятия отрасли безопасности (охрана), строительные организации, транспортные службы (такси), а также службы обеспечения и охраны правопорядка.
Возрастающие требования потребителей к средствам связи уже не ограничиваются лишь их надежностью, а объясняются необходимостью:

• обеспечения защиты радиоэфира от прослушивания;
• организации передачи текстовых сообщений вместе с голосом;
• увеличения разборчивости речи при сильных окружающих акустических помехах;
• увеличения срока непрерывной работы аккумуляторных батарей и многими другими
требованиями.

• индивидуальный вызов «радиостанция – радиостанция»;
• групповой вызов «радиостанции – группа радиостанций»;
• групповой вызов «радиостанция – все радиостанции»;
• передача пакетных данных с канальной скоростью 2 кбит/c

Источник

Что такое dmr в системах радиосвязи

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

DMR радиосвязь и аналоговые радиостанции

Цифровая связь DMR и аналоговые рации

Несмотря на бурное развитие цифровых технологий аналоговые радиостанции остаются весьма популярны. Это один из самых простых и дешевых видов радиосвязи, потому у него всегда будет оставаться множество приверженцев. Ведущие мировые производители радиостанций продолжают предлагать пользователям аналоговые устройства, неустанно повторяя тезис о том, что цифровые рации значительно эффективнее. Тем не менее рации цифрового стандарта DMR совместимы с аналоговыми системами и могут встраиваться в них по мере необходимости.

Что же такое DMR? Итак, это европейский стандарт цифровой радиосвязи; название расшифровывается как «Digital Mobile Radio» и говорит само за себя. Стандарт DMR предназначен для работы в лицензируемых сухопутных частотных диапазонах с шагом канала 12.5 кГц и позволяет реализовать голосовую связь, передачу данных и некоторые сопутствующие сервисы.

Производители радиостанций постарались сделать так, чтобы переход на цифровой стандарт DMR не требовал от пользователя полного отказа от привычной аналоговой системы связи. Переход может быть осуществлен постепенно, поскольку большинство раций DMR представляют собой цифро-аналоговые устройства. Таким образом, парк аналоговых станций может долгое время оставаться в работе, поскольку рации DMR будут сопрягаться с ним. Так, можно распределить вложения в качественную цифровую связь на длительный срок и избежать ситуации, когда на предприятии требуется одномоментно вложиться в дорогое оборудование, полностью отказавшись от старого.

Преимущества цифровых радиостанций над аналоговыми очевидны. В первую очередь, это цифровое качество звука, благодаря которому передача речи производится наиболее полно со всеми нюансами. Для передачи оцифрованной голосовой информации считается достаточной скорость 1.2 килобит в секунду, тем не менее, для того чтобы передать речь во всех тонкостях необходима скорость порядка 3.6 килобит в секунду. Именно на таких канальных скоростях работают цифровые радиостанции DMR, поэтому рации DMR позволяют получить не только максимальную информативность от голосовой связи, но и удовольствие от качества передачи голоса.

Оцифровка голоса для его последующей передачи по радиоканалу – сложная техническая задача, кроме этого, после передачи необходимо решить обратную задачу – из цифрового формата перевести голос в первоначальный сигнал для прослушивания. Это сложный технический процесс, осуществляемый по протоколу AMBE2+. Человеческая речь состоит из так называемых фонем – коротких часто повторяющихся фрагментов речи. Данный протокол оцифровывает фонемы, исключая все остальные шумы, например, уличные звуки, кипящий чайник, шум ветра или дождя и т.п. Протокол исключает все посторонние звуки, не относящиеся к фонемам человеческой речи, эти звуки не попадают в радиоканал и не передаются другому абоненту.

Сигнал, прошедший цифровую обработку, требует для передачи очень узкой полосы – протоколу AMBE2+ достаточно 6.25 кГц, то есть половины от аналогичной аналоговой полосы. Кроме этого, в системе работают цифровые алгоритмы обработки ошибок, способствующие улучшению качества передаваемой речи в сложных внешних условиях (с преобладанием посторонних шумов). В итоге, цифровые технологии позволяют уместить в одном аналоговом канале два цифровых. Эти два канала разделяются по времени, поэтому радиостанция постоянно работает всего лишь на одном канале, что в свою очередь приводит к двукратной экономии энергии. Экспериментально установлено, что при прочих равных радиостанция стандарта DMR расходует энергии примерно на 25-35 процентов меньше, чем аналоговая рация.

Разделение по времени – это технология деления потока данных на так называемые таймслоты. Каждый таймслот отвечает за группу абонентов. Два таймслота в канале – это две группы абонентов, общающиеся внутри и не мешающие друг другу. Например, часть радиостанций может быть запрограммирована для работы в одном таймслоте, другая часть – в другом. Количество абонентов в результате может быть увеличено в два раза, а качество их общения будет на порядок лучше.

Два таймслота – это не только появление двух каналов в одном, это и обратный канал, в котором также можно передавать информацию. Такая возможность наилучшим образом используется для управления, например, по обратному каналу можно управлять приоритезацией вызовов, отключением абонентов с низким приоритетом, если требуется совершить экстренный вызов и т.п. Во втором слоте, если первый занят голосовой передачей, можно передавать данные, к примеру, короткие сообщения, геопозицию и т.п. В сложных системах связи плотность передачи информации чрезвычайно высока, поэтому используются все канальные мощности одновременно.

Интересно, что при прочих равных цифровые радиостанции DMR имеют более широкую зону охвата, нежели аналоговые, при этом потери качества речи не происходит, даже, наоборот. Чувствительность и мощность раций остается одной и той же, а покрытие возрастает – небольшое преимущество возникает вследствие технологического превосходства одного подхода над другим. Кроме названных плюсов, цифровая обработка сигнала позволяет надежно шифровать голосовую информацию с целью невозможности прослушивания в открытом эфире без декодирования. Сама дешифрация происходит на приеме, поэтому в чистом виде речь доступна только общающимся абонентам – в эфире она надежно защифрована.

Чем радиостанции DMR лучше аналоговых раций?

Стандарт DMR не стоит на месте, периодически выходят новые релизы, включающие в себя новые возможности, недоступные ранее для радиостанций. Сегодня DMR радиостанции находят применения практически во всех сегментах коммуникаций, ими пользуются как любители, так и работники различных ведомств, например, экстренные службы и службы безопасности, силовые и правительственные структуры, а также крупные предприятия, в том числе добывающие и строительные, логистические и транспортные организации и многие другие.

Компания Маринэк на страницах своего Интернет-магазина предлагает широчайший выбор DMR-радиостанций от ведущих мировых производителей. При помощи стационарных и носимых раций DMR, а также качественной периферии, например, дополнительных антенн, мачт, аккумуляторов и т.п., могут быть реализованы самые интересные проекты оснащения радиосвязью сложных объектов, не требующие значительных вложений, но предельно эффективные с точки зрения достижения высокого уровня управляемости и безопасности.

Оснащая предприятие системой связи, требуется помнить, что помимо технических требований следует отталкиваться от требований постановлений Правительства, например, ПП №969 к техническим средствам обеспечения транспортной безопасности, или № 458 об антитеррористической защищенности. Специалисты Маринэк разработают для вас проект, учитывающий все законодательные нормы, вы получите гибкое эффективное решение вашей задачи в строгом соответствии с техзаданием. Позвоните в Маринэк! Работать с нами выгодно.

Источник

Разбираем стандарт DMR на примере радиостанций Hytera

Стандарт цифровой связи DMR: особенности и преимущества

Развитие радиокоммуникаций, как и любой другой сферы производства, постоянно требовало разработки новых устройств и возможностей. Технологии, что были актуальны десятилетие назад, уже не могли обеспечить насущные потребности пользователей, поэтому им на смену приходили новые. Иногда такие перемены были не значительны и только разработчики или опытные абоненты могли оценить их по достоинству, но некоторые перемены знаменовали собой новую эру радиосвязи. Ратификация стандарта DMR, проведенная в начале XXI века, принадлежит к их числу.

DMR (сокр. от Digital Mobile Radio) является одним из самых популярных стандартов цифровой радиосвязи (стоит отметить, что он считается открытым). Среди наиболее важных причин создания стандарта DMR следует выделить:

Стандарт DMR с достоинством решил все возлагаемые на него задачи. Наиболее часто рации DMR можно встретить у таких именитых производителей как Hytera или Motorola (линейка Mototrbo). Отечественные разработчики также не отстают, например, совсем недавно на рынок вышла новая цифровая радиостанция LIRA DP-200 DMR по очень привлекательной цене.

Прежде чем рассказывать об оборудовании, стоит немного подробнее рассмотреть сам стандарт, его особенности и те преимущества, которые он дает радиостанциям.

DMR на примере радиостанций Hytera

Первое, о чем стоит упомянуть, это технология разделения физического канала на несколько логических за счет использования временных слотов (TDMA). Благодаря ей на одной полосе могут единовременно работать несколько абонентов, не мешая при этом друг другу. Таким образом, TDMA позволяет более эффективно применять радиочастоты и оборудование, так как пользователь получает 2 логических канала на антенне и ретрансляторе. Еще одним плюсом является экономия заряда. Оценить возможности TDMA можно в портативных радиостанциях (Hytera PD365LF, Hytera PD785).

В отличие от аналоговых систем оборудование DMR предлагает более продвинутые технологии шумоподавления, а также обеспечивает хорошее качество звука даже на больших расстояниях. Главную роль здесь играет применение специальных кодеков, поддерживающих прямую коррекцию ошибок. Для каждого вида передаваемых данных существуют свои специальные кодеки, что исключает возможность неправильной обработки информации. Для примера можно рассмотреть такие рации как портативная радиостанция Hytera PD405 или автомобильная рация Hytera MD655.

Также отличительной чертой DMR является и повышенная защита переговоров. Цифровые радиостанции сразу отсекают возможность использования аналоговых сканеров. Кроме этого, методы шифрования и аутентификации, применяемые в стандарте, надежно защищают переговоры от несанкционированного вмешательства или подключения «двойников». Если вам важна конфиденциальность разговоров, обратите внимание на портативную радиостанцию Hytera PD685 и автомобильную рацию Hytera MD785.

Рации, поддерживающие DMR, обладают расширенным функционалом для работы с вызовами (совершение группового/индивидуального/приоритетного вызовов) и обмена данными (телеметрия, текстовые сообщения, GPS координаты).

Стандарт DMR делится на 3 направления:

Tier I включает рации небольшой мощности (до 0,5 Вт), которые используются в безлицензионных частотах (Hytera PD505LF);

Tier II охватывает системы профессиональной конвенциональной радиосвязи (автомобильные рации, портативные радиостанции и прочее); данное оборудование работает в частотах, подлежащих лицензированию (Hytera PD415, Hytera PD605);

Tier III включает системы цифровой транкинговой радиосвязи, работают в частотах подлежащих лицензированию (Hytera X1p, Hytera X1e).

В данной статье было упомянуто преимущественно оборудование Hytera и это не случайно. Данная компания уделило большое внимание вопросу перехода своих клиентов на новую, цифровую радиосвязь и поэтому выпустила на рынок широкую линейку DMR оборудования, в которой можно найти даже взрывозащищенные радиостанции (Hytera PD715Ex).

Источник

Что такое DMR?

Что такое DMR, и как в нем работать.

DMR — это стандарт цифровой радиосвязи используемый в радиостанциях компании Motorola. Уже позже, когда данный стандарт стал пользоваться широкой популярностью, его стали использовать и другие производители радиостанций. Работает это примерно так. Голос, поступающих в микрофон оцифровывается, и передаётся в эфир в виде пакетов данных. Если мы попробуем прослушать сигнал цифровой радиостанции на обычную рацию, то услышим просто специфический шум.

Предположим, мы имеем три радиостанции стандарта DMR. Для того чтобы установить между ними радиосвязь, нам нужно:

После того как мы произвели настройки во всех трех рациях давайте на любой из них, давайте на рации с ID 001 просто нажмем на передачу. Странно, но ничего не происходит… Мы же не выбрали кто нас услышит! А сразу для всех вещать нельзя? Нет, нельзя.

Прежде чем нажать на передачу, мы должны ввести ID станции, к которой мы обращаемся, или выбрать её из записной книжки. Правда чем то напоминает мобильник? Ну почему же напоминает. Ведь мы можем даже смс-ку послать.

Итак, ВЫБИРАЕМ из записной книжки станцию с ID 003, нажимаем на передачу. У третьего зазвонит звонок, он сможет отклонить вызов, а может принять. Принял? Хорошо. Третий нас слышит, а второй нет. Более того, второй не сможет связаться ни с первым ни с третьим, пока мы не закончим общение — ЗАНЯТО! Такая связь называется privat call

Но, в отличие от классического телефона, тут все же есть возможность делать групповые вызовы. Нужно в каждой радиостанции создать группу, присвоить этой группе свой ID (пусть в нашем примере это будет 100). Группу так же можно занести в записную книжку и присвоить ей любое название.

Вот тут много начинающих операторов допускают ошибку. Создав группу, они забывают добавить её в лист прослушивания. То есть в список групп, за которыми рация следит на приём. Обычно данный раздел меню называется TX group.

После выполнения данных манипуляций, если мы хотим чтобы нас услышали сразу несколько радиостанций, подписанных на данную группу, нам нужно сделать не приватный, а групповой вызов. Ответить в группу сможет любая из радиостанций. Так же можно послать и групповое сообщение.

Искушённых читатель отметит, что данные функции открывают очень богатые возможности для организации радиосвязи на производствах и в различных служебных структурах. Но и не мудрено. Стандарт DMR специально разрабатывался для профессионального использования. В дополнение к вышеописанным настройкам можно включить ещё и шифрование.

Радиолюбительское применение DMR

Итак, мы разобрались, что DMR идеально подходит для использования на предприятии или в туристической группе. Короче говоря там, где люди хотят связаться с заранее известной радиостанцией. А как быть радиолюбителям, которые хотят сделать общий вызов и ждать ответа от неизвестного кореспондента?
Радиолюбители не остались в стороне. Они давно и с успехом используют радиостанции стандарта DMR для работы в радиолюбительских сетях.

Расскажу как. Так как стандарт цифровой, то сигнал легко поддаётся передаче через интернет. Существуют несколько DMR радиолюбительских сетей. Самая известная из них это BRANDMEISTER. Сеть осуществляет контроль за доступом и распределение информационных сигналов.
Общение в сети Brandmeister, осуществляется в разговорных группах, Talking Group, или сокращённо TG.
Вот список самых популярных русскоязычные групп и их ID.

Как видите они имеют разделение по географическое признаку. Но это не означает, что если вы из Ростова, то вход в другие группы вам закрыт. Общайтесь на здоровье! Можно общаться и в зарубежных группах. Если вы конечно знаете иностранные языки.
Есть только одно ограничение — Вы должны быть радиолюбителем с действующей лицензией и позывным. Подойдёт любая категория.

После получения DMR ID остаётся подключится к сети Brandmeister и начать общаться. Подключится можно только через эфир, сделав вызов на частоте, на которой работает точка доступа (хот спот) или цифровой DMR репитер, подключенные к сети Brandmeister.
Такие точки доступа или репитеры есть в любом крупном городе. Отличие точки доступа от репитера очень простое. Точка доступа принимает ваш сигнал и передаёт его в интернет, а затем, когда вам ответят, передаёт сигнал из интернета в эфир. А репитер же, когда вы говорите, передаёт ваш сигнал в интернет и в эфир на соседней частоте одновременно. Это позволяет проводить связи не только с кореспондентами из других городов, но и с местными. Обычно dmr репитеры работают в двух тайм слотах одновременно в TIER1 и TIER2. Один из них подключён к сети, а второй используется для местного общения.
Помимо крупных точек доступа или репитеров, имеющих покрытие несколько десятков километров, можно приобрести их мини вариант, зоной покрытия в пределах квартиры. Подключил к домашнему роутеру такую точку доступа и можешь общаться в эфире со всем миром. Стоимость их порядка двух — трех тысяч рублей. Обычно они выпускаются как платы расширения к мини компьютеру RASPBERRY.

Источник