Yhä enemmän yhteydessä olevassa maailmassa luotettava ja tehokas viestintä on ensiarvoisen tärkeää teollisuuden ja yleisen turvallisuuden kannalta, ja amatööri radio harrastajat. Digital Mobile Radio (DMR) on kehittynyt johtavaksi standardiksi, joka tarjoaa merkittäviä etuja perinteisiin analogisiin järjestelmiin nähden. Mutta mitä DMR tarkalleen on ja miten se toimii? Tässä artiklassa hajotetaan DMR:n taustalla oleva teknologia ja selitetään sen perusperiaatteet, arkkitehtuuri, ja toimintamekanismi.
Ydinperi
Ytimessään DMR on Euroopan telestandardien laitoksen (ETSI) määrittelemä digitaalinen radiostandardi. Perusmuutos analogista digitaaliseen on ensimmäinen avain sen toiminnan ymmärtämiseen. Sen sijaan, että lähetät äänesi jatkuvasti vaihteleva radioaalto (joka on alttiita melulle, staattinen,-ja hajoaminen), DMR muuntaa äänesi binary data-oneja ja nollaa.
Tämä prosessi alkaa koodekilla (kooderi-dekooderi), tyypillisesti AMBE+2™Koodekki DMR:ssä. Kun puhut mikrofoniin, koodekki näyttää äänesi, painaa sen ja muuntaa sen tehokkaaksi digitaaliseksi tietovirtaksi. Digitaalinen muuntaminen on perusta DMR:n eduille: selkeämpi ääni kattavuuden reunassa, luontainen melun hylkääminen, ja kyky kuljettaa sekä ääniä että dataa samanaikaisesti.
Moottori: Kaksi-Slot Time Division Multiple Access (TDMA)
DMR:n kriittisin tekninen ominaisuus on Time Division Multiple Access (TDMA). Tämä on nerokas mekanismi, joka kaksinkertaistaa radiokanavan kapasiteettia.
Kuvitelkaa yksittäinen radiotaajuus (esim. 145 000 MHz) moottoritienä. Analoginen FM-järjestelmä on kuin yhden radan valtatie: vain yksi keskustelu voi kulkea sitä kerrallaan. DMR:n TDMA-teknologia jakaa digitaalisesti tämän yhden autotien
Näin se toimii:
1. 30-millisecond (ms) aika-ikkuna taajuudella on jaettu kahteen 30 ms lähtöpaikkaan.
2. Slot 1 kuljettaa yksi keskustelu (esim. Käyttäjä A käyttäjä B).
3. Kun 30 ms, järjestelmä vaihtaa nopeasti Slot 2, jolloin täysin riippumaton toinen keskustelu (e. g. Käyttäjä C käyttäjälle D.
4. Tämä vaihto tapahtuu 167 kertaa sekunnissa, niin nopeasti, että käyttäjille, se kuulostaa samanaikaiselta, kokoaikaiset keskustelut yhdellä taajuudella.
Tämä TDMA-rakenne on DMR-tason II (tavanomaiset järjestelmät) selkäranka. ja tason III (suunnitellut järjestelmät), jotka tarjoavat tehokkaasti kaksi puhelua yhden taajuusparin kustannuksiin, taajuuksien käytön optimointi.
Arkkitehtuuri: DMR-tasojen ymmärtäminen
DMR on järjestetty kolmeksi tasoiksi, joista kukin määritellään eri mittakaava ja monimutkaisuus:
* Tier I: Tämä kattaa lisenssittomat, matala teho laitteet (kuten kuluttajien walkie-talkies) toimivat 446 MHz:n taajuusalueella. Se on yksinkertainen, suora tila (radio-radio) viestintä ilman toistoa.
* Taso II: Tämä on yleisin taso lisensoitu ammattimainen ja amatööri radiokäyttö. Siihen sisältyy tavanomaisia digitaalisia ääni- ja datapalveluja, joissa käytetään toistoa. Tier II -järjestelmät hyödyntävät TDMA-sä
* Kaksi itsenäistä keskusteluryhmää yhdellä toistelijalla.
* Suora tila (Talk-Around) radio-radio-viestintä ilman toistoa.
* Perustietopalvelut, kuten lyhyt viesti.
* Taso III: Tämä on trunked system standardi. Käytössä käytettävissä olevia taajuuksia hallinnoi keskusvalvoja. Radiot pyytävät kanavaa (aikapaikka taajuudella) ohjaimelta vain, kun niiden tarvitsee puhua, samanlainen kuin soluverkon toiminta. Tämä antaa entistä suurempaa tehokkuutta satojen käyttäjien suurille kaupallisille järjestelmille.
Viestintäpolku: Suusta puhujaksi
Jäljitetään tyypillinen taso II-puhelu.
1. Aloitus: Painat DMR-radiossa olevaa PTT-painiketta. Radiosi antaa puhelun tiettyyn aikapaikkaan (esim. Slot 1), joka perustuu ohjelmoituun keskusteluryhmään.
2. Lähetys: Äänesi on digitoitu ja puristettu koodekki. Tämä digitaalinen tieto sekä upotettu digitaalisen sync-signaalin ja virhekorjauksen tiedot muodostuu tietokantaan. Tämä kehys lähetetään purkauksina synkronoituina sen määrättyä aikapaikkaa toistoon.
3. Toisto rooli: Toiston vastaanottaa taajuudellasi purkauksen (tulotaajuus). Se säilyttää tiedot ja lähettää ne uudelleen samaan aikaan mutta eri taajuudella. Laajentaa suuresti kantamaa.
4. Vastaanotto: Kaikki radiot kuuntelevat keskusteluryhmä Slot 1 vastaanottaa datapurkaus. Radiot purkavat digitaaliset tiedot ja korjaavat virheitä. ja muuntaa digitaalinen virta takaisin ääneksi kaiuttimen kautta.
Ulkopuolella ääni: integroitu datavalmius
Koska DMR lähettää tietoja alusta alkaen, se integroi saumattomasti datapalvelut:
* Radio ID & soittimen näyttö: Jokainen radio on ainutlaatuinen digitaalinen ID, näkyy vastaanottaa radiot.
* Lyhyt tekstiviestit: Käyttäjät voivat lähettää ja vastaanottaa tekstiviestien kaltaisia tekstejä.
* GPS Sijainti Seuranta: Sijaintitiedot voidaan upottaa signaaliin, mahdollistaa reaaliaikaisen sijaintipaikan seurannan lähettämisen kartalla.
* Telemetria: Etävalvonta ja antureiden ja laitteiden on mahdollista.
Tärkeimmät edut Analog FM
Digitaalinen TDMA-toiminta johtuu konkreettisista hyödyistä:
* Parannettu Spectral Tehokkuus: Kaksi äänipolkua 12,5 kHz:n kanavaa kohden, jotka täyttävät nykyaikaiset kapeakaadan vaatimukset.
* Superior Audio Laatu: Johdonmukainen, selkeä ääni, joka poistaa taustamelun ja staattinen, pysyvä selvä, kunnes signaali on menetetty kokonaan.
* Pidempi akun kesto: Koska radiolähetin on aktiivinen vain määrättyä aikapaikkaa varten (jopa 50% ajasta jatkuvan keskustelun), akun kulutus pienennetään merkittävästi.
* Parannettu toiminta: integroitu ääni ja tieto, soittajan tunnus, ja vahvempi yksityisyys perussärky (huomautus: ei salaus, joka on erillinen lisäys.
Lopuksi, DMR toimii muuttamalla äänen vahvoiksi digitaalisiksi paketteiksi ja älykkäästi kaksi itsenäistä keskustelua yhteen radiokanavaan käyttäen tarkkaa tarkkaa e aikaleikkaus (TDMA). Tämä tyylikäs ratkaisu, jota hallinnoidaan avoimella ETSI-standardilla, tarjoaa tehokkaan, tehokkaan, ja runsaasti alusta kriittiseen viestintään maailmanlaajuisesti. Riippumatta siitä, että yritykselle, yleiselle turvallisuusvirastolle, Näiden periaatteiden ymmärtäminen paljastaa, miksi DMR:stä on tullut nykyaikaisen kaksisuuntaisen radioviestinnän kulmakivi.
