Основні переваги DMR

Основними споживачами систем з урахуванням технології DMR, як і систем конвенційного (звичайного) радіозв'язку, є підприємства нижнього та середнього сектора економіки, де потреба у засобах професійного радіозв'язку очевидна і не потребує обґрунтувань. До них належать підприємства галузі безпеки (охорона), будівельні організації, транспортні служби (таксі), а також служби забезпечення та охорони правопорядку (з низькою щільністю абонентів та малою питомою кількістю з'єднань).

Технологія DMR у секторі професійних засобів зв'язку можна порівняти з появою компакт-дисків у звукозаписній галузі. Зростаючі вимоги споживачів до засобів зв'язку не обмежуються лише їх надійністю, а пояснюються необхідністю:

• забезпечення захисту радіоефіру від прослуховування;
• організації передачі текстових повідомлень разом із голосом;
• збільшення розбірливості мови при сильних навколишніх акустичних перешкодах;
• збільшення терміну безперервної роботи акумуляторних батарей

Радіоінтерфейс DMR

В основі технології DMR лежать механізми TDMA (Time Division Multiple Access – багатостанційний доступ з тимчасовим поділом каналів), що дозволяє розмістити два часові інтервали на одній частотній несучій з сіткою частот 12,5 кГц. Передбачається реалізація рішень стандарту DMR у класичних діапазонах 136 – 174 МГц і 403 – 470МГц, а й у діапазоні 450 – 527 МГц.

На рис. 1 представлена структура радіоінтерфейсу стандарту DMR.

Рис. 1. Структура радіоінтерфейсу стандарту DMR.

Як видно з малюнка 1 у відповідність до технології тимчасового ущільнення на одному частотному каналі організуються 2 логічних каналу. Слід зазначити, що з погляду планування системи, і те, що у режимі прямого зв'язку (без використання ретранслятора) нині задіюється лише одне логічний канал із двох доступних. У цьому випадку переваги прямого режиму по відношенню до аналогового режиму щодо збільшення канальної ємності не буде.

У рамках стандарту DMR передбачається реалізація двох режимів:

• Режим прямого зв'язку (Direct mode) – симплексний зв'язок.
• Режим зв'язку через ретранслятор (Repeater mode) (див. рис. 2) – за допомогою технології двочастотного симплексу з дуплексним розносом, FDD (Frequency Division Duplex). У цьому режимі можливі два одночасні незалежні голосові з'єднання.

На малюнку 2 представлено схему організації зв'язку з використанням ретранслятора. При цьому задіяні обидва логічні канали, що дозволяє вести два незалежні з'єднання.

Мал. 2. Принципи організації зв'язку з використанням ретранслятора.

Якість передачі мови

Вокодер з алгоритмом ACELP (лінійне передбачення зі збудженням від алгебраїчної кодової книги) особливо підходить для використання в умовах сильних акустичних перешкод. Для виявлення помилок при передачі в каналі радіозв'язку та їх виправлення при канальному кодуванні застосовується технологія Forward Error Correction (FEC).

На рис. 3 представлений порівняльний графік погіршення зв'язку для систем з аналоговою та DMR технологіями. Говорячи про дальність зв'язку варто згадати, що результати, що досягаються, залежать не тільки від наявності природних перешкод, а й від навколишньої електромагнітної обстановки.

Мал. 3. Порівняльний графік погіршення зв'язку для систем на основі аналогової та DMR технологій.

Основні можливості DMR

Стандарт DMR постійно вдосконалюється, реалізуючи функціональний набір раніше не притаманний сектору засобів конвенційного радіозв'язку. До основних функціональних можливостей цифрового стандарту DMR слід зарахувати:

• цифрову обробку сигналу;
• керування акумуляторною батареєю;
• пріоритетний аварійний виклик;
• покращений режим «вільні руки»;
• вбудований приймач GPS сигналів для реалізації програм з контролю розташування;
• віддалений контроль;
• опціональне шифрування;
• дуплексний виклик (у проекті);
• одночасну передачу голосу та даних (у тому числі пакетних)
• роботу в аналоговому режимі, що особливо актуально за умови поступової міграції аналогових конвенційних систем.

Типи викликів, що реалізуються в рамках стандарту DMR:

• індивідуальний виклик «радіостанція – радіостанція»;
• груповий виклик «радіостанції – група радіостанцій»;
• груповий виклик «радіостанція – всі радіостанції»;
• передача пакетних даних із канальною швидкістю 2 кбіт/c

Стандарт DMR відрізняє швидке встановлення дзвінка (до 200 мс) та підтримка режиму «пізній вхід» для групових дзвінків.

Порівняння DMR з існуючими мережами конвенційного радіозв'язку

У таблиці 1 представлений порівняльний аналіз функціональних можливостей стандарту DMR та класичних конвенційних (аналогових) мереж для прямого режиму та при використанні ретранслятора.

Таблиця 1. Типи дзвінків та пов'язані послуги

Впровадження DMR

В даний час існують дві серії обладнання Sepura стандарту DMR - на діапазони 136...174 МГц та 400...470 МГц. Абонентські термінали (радіостанції) випускаються у двох виконаннях — портативному та мобільному. Портативні термінали (серія SCP: SCP8010, SCP8040, SCP8310,SCP8340) з вихідною потужністю 1-5 Вт відповідають специфікаціям IP67, мають дружній інтерфейс і зручні у використанні. Мобільні (стаціонарні) термінали (серії SCM: SCM8010, SCM8040) призначені для монтажу на віддалених точках та транспортних засобах. SCR8000 — ретранслятор із вихідною потужністю 1...25 Вт або 25...45 Вт. Польові випробування обладнання Sepura показали суттєвий виграш по відношенню до аналогових мереж при використанні радіостанцій у міських умовах та багатопроменевому розповсюдженні сигналу. Окрім якості зв'язку до 2 разів збільшився час автономної роботи портативних радіостанцій, що пояснюється принципами роботи обладнання стандарту DMR.

На рис. 4 відображено вертикальну модель ринку засобів радіозв'язку та місце в ній обладнання, що підтримує стандарт DMR.

Мал. 4. Вертикальна модель ринку засобів радіозв'язку та місце, яке займає DMR.

Насамкінець можна сказати, що застосування рішень стандарту DMR на виробництві дозволить:

• збільшити керованість у створенні (на підприємстві)
• підвищити безпеку технологічного процесу підприємства
• покращити якість зв'язку та розбірливість мови у важкій перешкодовій обстановці
• збільшити пропускну спроможність системи професійного радіозв'язку

і як наслідок підвищити економічну ефективність загалом.

Закладений у рамках стандарту DMR функціонал дозволяє реалізувати широкий набір рішень, у тому числі:

• передачу пакетних даних (пропускна здатність каналу до 2 кбіт/c);
• передачу телеметрії;
• передачу текстових повідомлень;
• програми з контролю розташування.

Наступність та сумісність з існуючими аналоговими системами зв'язку дозволяє зберегти зроблені раніше інвестиції та замінити парк застарілих аналогових абонентських терміналів у міру необхідності.