DMR - новый стандарт радиосвязи

ЧИВИЛЁВ Сергей Владимирович,
кандидат технических наук

DMR - новый стандарт радиосвязи

Источник: журнал "Специальная Техника" № 2 2008 год

Основными потребителями систем на базе технологии DMR, как и систем конвенциональной (аналоговой) радиосвязи, являются предприятия нижнего и среднего сектора экономики, где потребность в средствах профессиональной радиосвязи очевидна и не требует обоснований. К ним относятся предприятия отрасли безопасности (охрана), строительные организации, транспортные службы (такси), а также службы обеспечения и охраны правопорядка (с низкой плотностью абонентов и малым удельным количеством соединений). Технология DMR в секторе профессиональных средств связи сравнима с появлением компакт-дисков в звукозаписывающей отрасли. Возрастающие требования потребителей к средствам связи уже не ограничиваются лишь их надёжностью, а объясняются необходимостью:

обеспечения защиты радиоэфира от прослушивания;
организации передачи текстовых сообщений вместе с голосом;
увеличения разборчивости речи при сильных окружающих акустических помехах;
увеличения срока непрерывной работы аккумуляторных батарей и др.

Всем этим требованиям соответствует новый стандарт конвенциональной профессиональной радиосвязи - DMR (Digital Mobile Radio), разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) как единый общеевропейский стандарт цифровой радиосвязи. Стандарт DMR позиционируется как открытый стандарт, то есть предполагается, что оборудование различных производителей будет совместимо. В настоящий момент лишь одна компания (Motorola) представила решение в рамках стандарта DMR - линейку оборудования MotoTRBO.

Немного истории

В апреле 2005 г. вышел первый релиз стандарта DMR-ETSI TS 102 361, описывающий радиоинтерфейс (часть 1), а также голосовые и базовые функциональные особенности стандарта (часть 2). В январе 2006 г. добавилась третья часть стандарта DMR, описывающая протокол передачи пакетных данных.

В основе технологии DMR лежат механизмы TDMA (Time Division Multiple Access - многостанционный доступ с временным разделением каналов), что позволяет разместить два временных интервала на одной частотной несущей с сеткой частот 12,5 кГц.

Радиоинтерфейс DMR

Рис. 1. Структура радиоинтерфейса стандарта DMR

Как уже сказано, на одном частотном канале (12,5 кГц) реализуются два независимых логических канала. Предполагается реализация решений стандарта DMR не только в классических диапазонах 136 - 174 МГц и 403 - 470 МГц, но и в диапазоне 450 - 527 МГц.

На рис. 1 представлена структура радиоинтерфейса стандарта DMR.

Как видно из рис. 2, в соответствии с технологией временного уплотнения на одном частотном канале организуются два логических канала. Следует отметить, что с точки зрения планирования системы в настоящее время в режиме прямой связи (без использования ретранслятора) задействуется лишь один логический канал из двух доступных. В этом случае преимущества прямого режима по отношению к аналоговому режиму в части увеличения канальной ёмкости не будет. В рамках стандарта DMR предполагается реализация двух режимов:

режим прямой связи (Direct mode) - симплексная связь;
режим связи через ретранслятор (Repeater mode) (рис. 2) - с поддержкой технологии двухчастотного симплекса с дуплексным разносом, FDD (Frequency Division Duplex); в этом режиме возможны два одновременных независимых голосовых соединения.

На рис. 2 представлена схема организации связи с использованием ретранслятора. При этом задействуются оба логических канала, что позволяет вести два независимых соединения.

Рис. 2. Принципы организации связи
с использованием ретранслятора

Качество передачи речи

Вокодер с алгоритмом ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги) особенно подходит для использования в условиях сильных акустических помех. Для обнаружения ошибок при передаче в канале радиосвязи и их исправления при канальном кодировании применяется технология Forward Error Correction (FEC).
На рис. 3 представлен сравнительный график ухудшения связи для систем с аналоговой и DMR-технологиями. Говоря о дальности связи, стоит упомянуть, что достигаемые результаты зависят не только от наличия естественных преград, но и от окружающей электромагнитной обстановки.

Рис. 3. Сравнительный график ухудшения связи
для систем на основе аналоговой и DMR-технологий

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 приёмник GPS-сигналов для реализации приложений по контролю местоположения;
удалённый 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/с.