Selkeä ja tekninen selitys siitä, miten DMR (Digital Mobile Radio) järjestelmät toimivat. Tämä oppaa hajottaa TDMA-teknologia, äänikoodaus, tiedonsiirto ja verkkoarkkitehtuuri, joka mahdollistaa ammattimaisen kaksisuuntaisen digitaalisen radion.
Maailmassa ammatti- ja amatöörien kaksisuuntainen viestintä, Digital Mobile Radio (DMR) on kehittynyt vahva, tehokas, ja ominaisuus rikas standardi. Siirtymässä analogisen FM:n ulkopuolelle ja staattisen, DMR tarjoaa selkeämmän äänen, parannettu toiminto, ja käytön parantaminen täynnä radiotaajuuksia. Mutta miten tämä digitaalinen magia oikeastaan tapahtuu? Tämä opas perustuu keskeisiin teknisiin periaatteisiin, jotka saavat DMR-radiot toimimaan.
Digitaalinen säätiö: Ääniaalloista tietopaketteja
Keskeinen siirtyminen analogista DMR on äänesi muuntaminen jatkuvasta aaltomuodosta erilliseksi digitaaliseksi dataksi. Tässä on askel askeleelta:
1. Äänen näytteenotto ja digitalisointi: Kun puhut DMR-radion mikrofoniin, analoginen sähkösignaali, joka edustaa ääntä syötetään kooderi-dekodiin tai koodekkiin. DMR:ssä käytettävä ensisijainen koodekki on nimeltään AMBE+2™. Tämä koodekki näyttää äänesi tuhansia kertoja sekunnissa ja muuntaa näytteet digitaalisen 1s ja 0s virran. Tämä prosessi puristaa tehokkaasti äänitiedot, vaatien vähemmän kaistanleveyttä ja pyritään säilyttämään äänen laatua.
2. Virhekorjaus: Tämä on digitaalisten järjestelmien kriittinen etu. Digitaalinen äänivirta käsitellään Forward Error Correction (FEC). FEC lisää virtaan ylimääräisiä, tarpeettomia databittejä. Jos radiosignaali kohtaa häiriöitä, haalistumista tai melua lähetyksen aikana, vastaanottava radio voi käyttää näitä tarpeettomia tietoja virheiden havaitsemiseksi ja korjaamiseksi, alkuperäisten tietojen jälleenrakentaminen usein täydellisesti. Tästä syystä DMR-ääni voi kuulostaa selvältä suoraan reunaan kattavuus, toisin kuin analoginen, joka tulee yhä meluisampaa.
Sydän järjestelmä: TDMA (Time Division usean pääsy)
Tämä on DMR-standardin määrittävä teknologia. DMR käyttää Two-Slot Time Division Multiple Access (TDMA) menetelmää.
* Kanava jaettu: Kuvitelkaa yksi perinteinen 12,5 kHz radiotaajuuskanava. Sen sijaan, että yhden keskustelun antaisi käyttää koko kanavaa jatkuvasti, TDMA jakaa kanavan kahteen vaihtoehtoiseen aikapaikkaan.
* Digital"Switch": Jokainen paikka on 30 millisekuntia pitkä, ja ne vaihtoehto back-to-back. Slot 1 lähettää, sitten Slot 2 lähettää, sitten takaisin Slot 1, ja niin edelleen, loistavan nopeasti.
* Kaksi loogista polkua: Tämä luo kaksi täysin itsenäistä loogista kanavaa yhdellä fyysisellä taajuudella. Slot 1 voi kuljettaa yhden keskustelun (tai dataistunnon), kun taas Slot 2 samanaikaisesti kuljettaa toisen. Tämä kaksinkertaistaa välittömästi taajuusparin kapasiteetin verrattuna perinteisiin analogisiin järjestelmiin.
Arkkitehtuuri: DMR-tasojen ymmärtäminen
DMR on määritelty kolme kertaa, jotka kuvaavat eri järjestelmäasteikoja:
* Tier I: Kattaa lisenssin vapaa, matala teho laitteet tietyillä taajuuksilla. Se on yksinkertaisin muoto, tyypillisesti ei käytetä TDMA tai kehittynyttä verkostoitumista.
* Tier II: Tämä on yleisin taso lisensoitu ammatilliset ja kaupalliset järjestelmät (kuten turvallisuus, logistiikka, tai tehtaat) ja amatööri radiokäyttö. Se toimii VHF- ja UHF-kaisteissa tavanomaisilla toistoaineilla. Tier II hyödyntää täysimääräisesti edellä kuvattua kaksiosaista TDMA-teknologiaa. Tier II toistin on kehittynyt laite, joka vastaanottaa signaalin yhdellä lähtöpaikalla ja välittää sen uudelleen toiselle. Kaikki samalla taajuusparilla, tehokkaasti hallita kaksi keskustelua kerralla.
* Taso III: Tämä on arkkitehtuuri. Useita kanavia (joka on kaksi TDMA-paikkaa) yhdistetään yhteen. Ohjauskanava hallinnoi verkkoa dynaamisesti käyttäjien vapauttamaan aikaa kaikilla käytettävissä olevilla taajuuksilla. Tätä käytetään laajamittaisiin monialaisiin järjestelmiin, kuten kaupungin laajuisiin yleisiin turvallisuus- tai yleishyödyllisiin verkkoihin, maksimoidaan tehokkuus sadoille käyttäjille.
Mitä tapahtuu puhelun aikana? Tason II esimerkki
Seurataan yksinkertaista suoraa mobiilipuhelua (simplex):
1. Paina Push-To-Talk-painiketta (PTT).
2. Radiosi koodekki digitalisoi ja puristaa äänesi.
3. Tiedot on muotoiltu DMR-kehys, mukaan lukien synkronointi otsakkeen, radion ainutlaatuinen tunnus (joten toinen radio tietää, kuka soittaa), ja virheistä korjattu äänitiedot.
4. Tämä kehys lähetetään yhdessä kahdesta TDMA aikapaikoista (esim. Slot 1) valitulla taajuudella.
5. Vastaanottava radio, synkronoitu samaan aikaan rakenne, kuuntelee aikana Slot 1. Se tallentaa data, käyttää FEC korjaamaan lähetysvirheitä, purkaa digitaaliset äänitiedot takaisin analogiseen aaltomuotoon ja toistaa sen kaiuttimen kautta.
Kun käytetään toistoa (duplex), prosessi on samanlainen, Mutta radiosi lähettää kerta-paikkaa toistomerkin tulostaajuudella. Toistaja vastaanottaa sen, välittää sen heti uudelleen * muulle* aikapaikalle sen tulostaajuudella. Laajentaa suuresti kantamaa. Kaikki radiot, jotka kuuntelevat puheryhmää, kuulevat puhelun.
Ulkopuolella ääni: Data ja signaalit
Digitaalinen luonne mahdollistaa integroituja tietopalveluja samalla kanavalla kuin ääni:
* Lyhyt viestit: Lähetä tekstiviestejä radiojen välillä.
* GPS Sijainti: Lähetä paikannustiedot reaaliaikaiseen seurantaan lähetyskartta.
* Telemetria: Etävalvonta ja valvonta laitteiden.
* Soittajan tunnistus ja tila viesti: Katso, kuka soittaa tai lähettää ennalta asetettuja tilan hälytyksiä (e. g."Työ suoritettu".
* Talk Groups: Tämä on perustavanlaatuinen DMR-konsepti. Sen sijaan, että soittaisit kaikki radiot taajuudella, osoitat radiot digitaalisille puheryhmälle. Puhelunne on merkitty keskusteluryhmän tunnisteella, ja vain radiot, jotka on ohjelmoitu kuuntelemaan tuota henkilöllisyyttä, kuulevat sen. Tämä mahdollistaa loogisen ryhmittymisen käyttäjät (e. g. Huolto, Turvallisuus, Johtaminen) samat taajuudet kuulematta toisiaan.
DMR vs. Analoginen: Käytännön erot
* Audio Quality: DMR tarjoaa johdonmukainen, selkeä ääni ilman taustamelua asianmukaisissa signaaliolosuhteissa.
* Spectral Tehokkuus: TDMA mahdollistaa kaksi keskustelua 12,5 kHz:n kanavaa kohti, 100% kapasiteettia yli analogisen FM.
* Akun kesto: Koska TDMA-radio lähettää vain määrätty lähtö (ei jatkuvasti), lähetin on aktiivinen noin 50% vähemmän aikana-keskustelu, joka johtaa huomattavasti pidempään akun käyttöikään.
* Parannetut ominaisuudet: Integroitu data, tekstaus, ja kehittynyt verkostoituminen ovat kotoisin digitaalisen muodon.
Lopuksi, DMR-radio toimii muuttamalla äänen vahvaksi, virhekorjattu digitaalinen data ja sitten käyttää nerokas TDMA ajoitus .. Tämä yhdistelmä digitaalisen selkeyden, spektritehokkuuden, ja sisäänrakennetut dataominaisuudet selittävät, miksi DMR:stä on tullut maailmanlaajuinen standardi nykyaikaiselle ammatilliselle matkaviestinnälle.
