Уголок радиолюбителя > Цифровая радиосвязь
Как сделать первые шаги в ДМР?
Алексей RN6LLV:
Рано или поздно перед каждым, кто использует радиосвязь в своей деятельности, встает вопрос - переходить на «цифру» или остаться приверженцем классических аналоговых радиостанций. Информации много, иногда она противоречит сама себе, полно сплетен и небылиц. В поисках истины можно посетить большое количество специализированных сайтов и форумов, и запутаться в обсуждениях этой темы. Так где же правда?
Цель этой статьи помочь пользователю разобраться в сути вопроса и сделать правильный выбор.
Под переходом на «цифру» подразумевается использование радиостанций со стандартом цифровой радиосвязи, разработанным Европейским институтом телекоммуникационных стандартов для пользователей профессиональной мобильной радиосвязи - Digital Mobile Radio (далее - DMR).
Стандарт DMR предназначен для работы в рамках существующих лицензируемых частотных диапазонов с разносом каналов 12.5 кГц, используемых в сухопутной подвижной радиосвязи (портативные и мобильные радиостанции). Стандарт DMR обеспечивает передачу голоса, данных, и других дополнительных услуг.
Почти все основные производители современных радиосредств постепенно переходят на производство только цифровых радиостанций. Некоторые производители изначально сделали ставку на развитие DMR стандарта, и заранее заложили в оборудование функцию перехода на него, поэтому некоторые модели можно из чисто аналоговых превратить в цифро-аналоговые путем модернизации.
Пользователь, имея в эксплуатации ряд аналоговых радиостанций и приобретая новые стандарта DMR может быть уверен, что новые станции хорошо работают как в «цифровом» стандарте, так и легко сопрягаются со старым парком аналоговых радиостанций. Это позволяет осуществить переход на цифровые виды связи постепенно, не меняя все радиостанции одновременно, а по мере замены всего парка сразу перейти на цифровую высококачественную связь.
А в чем же заключается это высокое качество? Рассмотрим подробнее.
Под качеством подразумевается не только разборчивость, а передача интонации и индивидуальных особенностей речи абонента. Вполне достаточным для понимания считается передача речи в оцифрованном виде со скоростью в канале 1,2 кбит/с, однако при такой скорости не передаются индивидуальные особенности речи. В радиостанциях стандарта DMR речевая информация оцифровывается и передается со скоростью в канале 3,6 кбит/с, что положительно сказывается на качестве передаваемой речи.
Преобразование речевой информации в цифровую и обратно очень сложный процесс. В радиостанциях стандарта DMR за преобразование речи отвечает протокол АМВЕ2+, который оцифровывает только основные фонемы речи. Тем самым, при оцифровке речи протокол преобразует не весь входящий спектр речевого диапазона, а необходимое количество узкополосных частей спектра речи - основных фонем. В канал связи передаются только сведения о характерных речевых фонемах исходной речи. Таким образом, протокол, кодируя речь, «вырезает» и не передает абоненту все посторонние шумы, которые присутствуют при обмене между корреспондентами. Звук проезжающей мимо машины не будет фонемой, потому что фонема относится только к человеческой речи. Звук кипящего чайника, работающего отбойного молотка, шум леса, капающая вода – все эти звуки не являются фонемами, не анализируется протоколом, так как не связаны с человеческой речью и словами и тем самым не передаются абоненту. И абонент на приеме слышит качественную речь без посторонних шумов.
Еще одно большое преимущество цифровой обработки – это возможность реализации "узкополосной передачи". Это обеспечивает передачу речевого сообщения с минимальным количеством передаваемых данных. Таким образом, протоколу AMBE+2 достаточно ширины полосы - 6.25 кГц. (составляющей половину ширины полосы стандартных аналоговых технологий, которая составляет 12.5 кГц), а методы обработки и коррекции ошибок способствуют улучшению речевой разборчивости, сохранению качества речи при передаче в условиях сильных шумов.
Таким образом, в «стандартный» канал с полосой 12.5 кГц может «уместиться» два канала с полосой 6.25 кГц. Эти два канала разделены во времени и следуют один за другим попеременно (их называют тайм слоты). В один момент времени радиостанция передает (или принимает) только один канал. Отсюда следует еще одно преимущество радиостанций стандарта DMR. Радиостанция, работая на одном из каналов на «передачу» реально излучает только половину времени, и следовательно расходует в два раза меньше энергии. На практике экономия заряда аккумуляторной батареи достигает 25-35% в зависимости от условий эксплуатации.
Наличие двух тайм слотов позволяет работать двум группам абонентов одновременно, не мешая друг другу. То есть одни абонентские радиостанции программируются для работы в первом тайм слоте, другие во втором. Тем самым происходит увеличение количества абонентов при сохранении прежней нагрузки.
Использование двух тайм слотов возможно и для других целей. Например, для передачи сигналов по обратному каналу. Эту функцию можно использовать для управления приоритетными вызовами, дистанционного управления передающим терминалом, разъединения вызова с более низким приоритетом для осуществления экстренного вызова и так далее. Второй временной слот также можно использовать для передачи данных, к примеру, текстовых сообщений или данных о местоположении или другого данных другого терминала — параллельно с речевым трафиком. Эта возможность будет полезна при развертывании сложных систем связи, но это тема уже другой статьи.
Аналоговые и цифровые радиостанции имеют одинаковую чувствительность, а при одинаковой выходной мощности радиостанций DMR, благодаря цифровой обработке сигнала, имеют несколько большую зону покрытия при одинаково высоком качестве связи.
Цифровая обработка сигнала, применяемая в цифровых радиостанциях DMR, имеет еще одно преимущество – это реализация шифрования речи без потери качества. Причем шифрование не просто инициализируется, а устанавливается потребителем в виде ввода индивидуального ключа. И вы можете быть уверены, что никто из посторонних вас не сможет прослушать.
Алексей RN6LLV:
К преимуществам радиостанций DMR относятся:
увеличение времени работы от аналогичной аккумуляторной батарее на 25-35%
высококачественная надежная связь
удвоение пропускной способности канала при внедрении стандарта DMR и получение 2-х независимых разговорных каналов
совместимость вновь приобретаемого оборудования стандарта DMR со старым парком «аналогового оборудования»
простота использования и возможность применения всех дополнительных функций стандарта DMR, что позволяет создавать разветвленные радиосети
равномерное качество передаваемой речи в зоне покрытия системы связи
цифровое шифрование передаваемой речевой информации
Стандарт DMR постоянно совершенствуется, реализуя функциональный набор ранее не характерный для средств радиосвязи. Основными потребителями систем на базе технологии DMR являются:
экстренные службы (полиция, скорые, МЧС)
силовые ведомства и службы безопасности (охрана)
строительные организации
транспортные службы (такси)
А также многие другие, кому нужна современная надежная качественная и безопасная радиосвязь.
Алексей RN6LLV:
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.
Алексей RN6LLV:
Интересная статья "Идеи по развитию Echnk" http://goryham.qrz.ru/voip/echolink-new.htm
Навигация
Перейти к полной версии