Цифровое мобильное радио - Digital mobile radio
Цифровая мобильная радиосвязь ( DMR ) - это ограниченный открытый стандарт цифровой мобильной радиосвязи, определенный в стандарте TS 102 361 части 1–4 Европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI) и используемый в коммерческих продуктах по всему миру. DMR, наряду с фазой II P25 и NXDN, являются основными конкурирующими технологиями в достижении эквивалентной полосы пропускания 6,25 кГц с использованием запатентованного вокодера AMBE + 2 . DMR и P25 II используют TDMA с двумя слотами в канале 12,5 кГц, тогда как NXDN использует дискретные каналы 6,25 кГц с частотным разделением, а TETRA использует TDMA с четырьмя слотами в канале 25 кГц.
DMR проектировался трехъярусным. Уровни DMR I и II (обычные) были впервые опубликованы в 2005 году, а DMR III (транковая версия) была опубликована в 2012 году, и производители производили продукцию в течение нескольких лет после каждой публикации.
Основная цель стандарта - указать цифровую систему с низкой сложностью, низкой стоимостью и возможностью взаимодействия между брендами, чтобы покупатели радиосвязи не были привязаны к собственному решению. На практике, учитывая текущую ограниченную область применения стандарта DMR, многие поставщики ввели проприетарные функции, которые делают их предложения продуктов несовместимыми с другими брендами.
Характеристики
Интерфейс DMR определяется следующими стандартами ETSI:
- TS 102 361-1: Протокол радиоинтерфейса
- TS 102 361-2: Голосовые и общие службы и средства
- TS 102 361-3: Протокол данных
- TS 102 361-4: Протокол транкинга
Стандарт DMR работает в рамках существующего разноса каналов 12,5 кГц, используемого в полосах частот наземной подвижной связи во всем мире, но обеспечивает два голосовых канала с помощью технологии TDMA с двумя слотами, построенной на основе структуры 30 мс. Модуляция - это 4- позиционная FSK , которая создает четыре возможных символа в эфире со скоростью 4800 символов / с, что соответствует 9600 бит / с. После накладных расходов, прямого исправления ошибок и разделения на два канала остается 2450 бит / с для одного голосового канала с использованием DMR по сравнению с 4400 бит / с с использованием P25 и 64000 бит / с с традиционными телефонными цепями.
Стандарты все еще (по состоянию на конец 2015 года) находятся в стадии разработки, и их регулярно пересматривают по мере развертывания новых систем и обнаружения улучшений. Весьма вероятно, что в стандарт будут внесены дальнейшие усовершенствования, которые потребуют обновления микропрограмм для терминалов и инфраструктуры в будущем, чтобы воспользоваться преимуществами этих новых улучшений, с потенциальными проблемами несовместимости, если это не будет сделано.
DMR охватывает диапазон RF от 30 МГц до 1 ГГц.
Существуют реализации DMR (по состоянию на начало 2016 г.), которые работают на частотах всего 66 МГц (в пределах Европейского Союза в «Lo-Band VHF» 66–88 МГц).
Ассоциация DMR и производители часто заявляют, что DMR имеет лучшее покрытие по сравнению с аналоговым FM. Прямое исправление ошибок может обеспечить более высокое качество голоса, когда принимаемый сигнал все еще относительно высокий. На практике, однако, протоколы цифровой модуляции гораздо более восприимчивы к многолучевым помехам и не могут предоставлять услуги в областях, где аналоговая ЧМ в противном случае обеспечивала бы ухудшенные, но слышимые голосовые услуги. При более высоком качестве голоса DMR превосходит аналоговый FM примерно на 11 дБ. Но при более низком качестве голоса аналоговый FM превосходит DMR примерно на 5 дБ.
Если для повышения качества аналогового FM-звука использовалась цифровая обработка сигнала, аналоговая FM-передача обычно превосходит DMR во всех ситуациях, с типичным улучшением на 2–3 дБ для «высококачественного» голоса и примерно на 5 дБ для «более низкого качества» голоса. Там, где цифровая обработка сигнала используется для улучшения аналогового FM-звука, общее «качество передаваемого звука» также значительно лучше, чем DMR. Однако DSP-обработка аналогового FM-звука не устраняет требования 12,5 кГц, поэтому DMR по-прежнему более эффективен в спектральном отношении .
Уровни DMR
DMR уровня I
Продукты DMR уровня I предназначены для безлицензионного использования в европейском диапазоне PMR446 . Продукты уровня I предназначены только для использования вне инфраструктуры (то есть без использования повторителей). Эта часть стандарта предназначена для потребительских приложений и коммерческих приложений с низким энергопотреблением, использующих максимум 0,5 Вт ВЧ-мощности.
Обратите внимание, что безлицензионное распределение на этой частоте отсутствует за пределами Европы, что означает, что радиостанции PMR446, включая радиостанции DMR Tier I, могут использоваться на законных основаниях в других странах только после того, как соответствующая лицензия на радиосвязь получена оператором.
Некоторые радиостанции DMR, продаваемые китайскими производителями (в первую очередь Baofeng ), были ошибочно обозначены как DMR Tier I. Радиостанция DMR Tier I будет использовать только безлицензионные частоты PMR446 и будет иметь максимальную передаваемую мощность 0,5 Вт в соответствии с требованиями закона. для всех радиостанций PMR446.
Хотя стандарт DMR позволяет радиостанциям DMR уровня I использовать режим непрерывной передачи, все известные радиостанции уровня I в настоящее время используют TDMA, так же, как и уровень II. Вероятно, это связано с экономией заряда батареи, которая связана с передачей только половину времени, а не непрерывной.
DMR Tier II
DMR Tier II охватывает лицензированные обычные радиосистемы , мобильные и портативные устройства, работающие в полосах частот PMR от 66 до 960 МГц. Стандарт ETSI DMR Tier II нацелен на тех пользователей, которым нужна спектральная эффективность , расширенные голосовые функции и интегрированные услуги IP-данных в лицензированных диапазонах для связи с высокой мощностью. У ряда производителей на рынке есть продукты, соответствующие стандарту DMR Tier II. ETSI DMR определяет TDMA с двумя временными интервалами в каналах 12,5 кГц для уровней II и III.
DMR уровня III
DMR Tier III охватывает транкинг в полосах частот 66–960 МГц. Уровень III поддерживает обработку голосовых и коротких сообщений, аналогичную TETRA, со встроенными 128-символьными сообщениями о статусе и короткими сообщениями, содержащими до 288 бит данных в различных форматах. Он также поддерживает службу пакетных данных в различных форматах, включая поддержку IPv4 и IPv6 . Продукты, соответствующие стандарту Tier III, были выпущены в 2012 году.
Ассоциация DMR
В 2005 году был подписан меморандум о взаимопонимании (MOU) с потенциальными поставщиками DMR, включая Tait Communications , Fylde Micro, Selex, Motorola , Hytera , Sanchar Communication , Vertex Standard , Kenwood и Icom, для установления общих стандартов и взаимодействия. Хотя стандарт DMR не определяет вокодер , члены MOU согласились использовать вокодер с половинной скоростью DVSI Advanced Multi-Band Excitation (AMBE) для обеспечения взаимодействия. В 2009 году участники меморандума о взаимопонимании создали Ассоциацию DMR для работы над совместимостью оборудования поставщиков и предоставления информации о стандарте DMR. Формальное тестирование совместимости проводится с 2010 года. Результаты публикуются на веб-сайте ассоциации DMR. В Ассоциацию DMR входят около 40 членов.
Стандарт позволяет производителям DMR внедрять дополнительные функции поверх стандартов, что привело к практическим проблемам с несовместимостью между брендами, что противоречит Меморандуму о взаимопонимании DMR.
Использование любительского радио
DMR видел некоторое использование в любительском радио диапазонах VHF и UHF, начатом DMR-MARC (Motorola Amateur Radio Club) примерно в 2010 году. В любительских пространствах скоординированные идентификационные номера DMR назначаются и управляются RadioID Inc. Их скоординированная база данных может быть загружена в DMR Radio для отображения имени, позывного и местоположения других операторов. Связанные с Интернетом системы, такие как DMR-MARC , Phoenix UK DMR Network , BrandMeister network , TGIF, DV Scotland (UK), FreeDMR и ряд других (включая несколько закрытых кластеров), позволяют пользователям общаться с другими пользователями по всему миру через подключенные повторители , или DMR «точки доступа», часто основанные на одноплатном компьютере Raspberry Pi . В настоящее время по всему миру к системе BrandMeister подключено более 4 000 ретрансляторов и 15 000 «точек доступа». Низкая стоимость и растущая доступность подключенных к Интернету систем привели к росту использования DMR в диапазонах любительского радио. Развитие точек доступа Raspberry Pi позволило пользователям подключаться к одной или нескольким сетям (с использованием программного обеспечения Pi-Star). Программное обеспечение Pi-Star, используемое для многих точек доступа Raspberry Pi, также позволило тем, кто хочет разместить ретранслятор любительского радио, сделать ретранслятор «домашнего приготовления» с использованием различных радиомодулей, управляемых Raspberry Pi с использованием программного обеспечения Pi-Star, за небольшую часть времени. стоимость коммерческого репитера.