Radio mobil digital - Digital mobile radio
Radio mobil digital ( DMR ) este un standard de radio mobil digital deschis limitat, definit în Standardul TS 102 361 al Institutului de Standarde al Telecomunicațiilor Europene (ETSI) părți 1-4 și utilizat în produse comerciale din întreaga lume. DMR, împreună cu faza II P25 și NXDN sunt principalele tehnologii concurente în realizarea lățimii de bandă echivalente de 6,25 kHz utilizând vocoderul AMBE + 2 proprietar . DMR și P25 II utilizează ambele TDMA cu două sloturi într-un canal de 12,5 kHz, în timp ce NXDN utilizează canale discrete de 6,25 kHz folosind diviziunea de frecvență, iar TETRA utilizează un TDMA cu patru sloturi într-un canal de 25 kHz.
DMR a fost proiectat cu trei niveluri. Nivelurile DMR I și II (convenționale) au fost publicate pentru prima dată în 2005, iar DMR III (versiunea Trunked) a fost publicată în 2012, producătorii producând produse în câțiva ani de la fiecare publicație.
Scopul principal al standardului este de a specifica un sistem digital cu complexitate redusă, costuri reduse și interoperabilitate între mărci, astfel încât cumpărătorii de comunicații radio să nu fie blocați într-o soluție proprietară. În practică, având în vedere domeniul de aplicare limitat actual al standardului DMR, mulți furnizori au introdus caracteristici proprietare care fac ca ofertele lor de produse să nu fie interoperabile cu alte mărci.
Specificații
Interfața DMR este definită de următoarele standarde ETSI:
- TS 102 361-1: Protocol de interfață aeriană
- TS 102 361-2: Servicii și facilități de voce și servicii generale
- TS 102 361-3: Protocol de date
- TS 102 361-4: Trunking protocol
Standardul DMR funcționează în spațiul existent al canalului de 12,5 kHz utilizat în benzile de frecvență mobile terestre la nivel global, dar realizează două canale vocale prin tehnologia TDMA cu două sloturi construită în jurul unei structuri de 30 ms. Modulația este FSK în 4 stări , care creează patru simboluri posibile prin aer la o rată de 4.800 simboluri / s, corespunzătoare 9.600 biți / s. După overhead, corectarea erorilor înainte și împărțirea în două canale, rămân 2.450 biți / s pentru un singur canal vocal folosind DMR, comparativ cu 4.400 biți / s utilizând P25 și 64.000 biți / s cu circuitele telefonice tradiționale.
Standardele sunt încă (la sfârșitul anului 2015) în curs de dezvoltare, cu revizuiri efectuate în mod regulat pe măsură ce sunt implementate mai multe sisteme și se descoperă îmbunătățiri. Este foarte probabil să se facă îmbunătățiri suplimentare la standard, ceea ce va necesita actualizări de firmware la terminale și infrastructură în viitor pentru a profita de aceste noi îmbunătățiri, cu potențiale probleme de incompatibilitate apărute dacă acest lucru nu se face.
DMR acoperă domeniul RF de la 30 MHz la 1 GHz.
Există implementări DMR, (începând cu începutul anului 2016), care funcționează la 66 MHz (în cadrul Uniunii Europene, în „Lo-Band VHF” 66-88 MHz.)
Asociația DMR și producătorii susțin adesea că DMR are o performanță de acoperire superioară față de FM-ul analogic. Corecția de eroare directă poate obține o calitate mai ridicată a vocii atunci când semnalul de recepție este încă relativ ridicat. Cu toate acestea, în practică, protocoalele de modulație digitală sunt mult mai susceptibile la interferențele cu mai multe căi și nu reușesc să furnizeze servicii în zone în care analogul FM ar furniza altfel un serviciu de voce degradat, dar audibil. La o calitate superioară a vocii, DMR depășește FM analogic cu aproximativ 11 dB. Dar la o calitate a vocii mai scăzută, FM-ul analogic depășește DMR cu aproximativ 5 dB.
În cazul în care digitale de procesare a semnalului a fost utilizat pentru a îmbunătăți analogic calitatea audio FM , apoi analogică FM , în general , surclasează DMR în toate situațiile, cu o îmbunătățire tipică de 2-3 dB pentru voce „ de înaltă calitate“ și în jurul valorii de 5 dB pentru îmbunătățirea vocii „ de calitate inferioară“. În cazul în care procesarea digitală a semnalului este utilizată pentru a îmbunătăți sunetul FM analogic, „calitatea audio livrată” este, de asemenea, considerabil mai bună decât DMR. Cu toate acestea, procesarea DSP a sunetului FM analogic nu elimină cerința de 12,5 kHz, astfel încât DMR este încă mai eficient din punct de vedere spectral .
Niveluri DMR
DMR Nivelul I
Produsele DMR Tier I sunt pentru utilizare fără licență în banda PMR446 europeană . Produsele de nivel I sunt specificate numai pentru utilizarea non-infrastructură (adică fără utilizarea repetorilor). Această parte a standardului prevede aplicații pentru consumatori și aplicații comerciale cu consum redus de energie, utilizând o putere RF maximă de 0,5 wați.
Rețineți că o alocare gratuită de licență nu este prezentă la această frecvență în afara Europei, ceea ce înseamnă că radiourile PMR446, inclusiv radiourile de nivel I DMR, pot fi utilizate legal numai în alte țări, după ce operatorul obține o licență radio adecvată.
Unele aparate de radio DMR vândute de producătorii chinezi (mai ales Baofeng ) au fost etichetate greșit ca DMR Tier I. Un radio DMR Tier I ar folosi doar frecvențele fără licență PMR446 și ar avea o putere maximă transmisă de 0,5 W, conform cerințelor legii. pentru toate aparatele de radio PMR446.
Deși standardul DMR permite radiourilor de nivel 1 DMR să utilizeze modul de transmisie continuă, toate radiourile de nivel I cunoscute utilizează în prezent TDMA, la fel ca Tier II. Acest lucru se datorează probabil economiilor de baterie care vin cu transmiterea doar jumătate din timp în loc de continuu.
DMR Nivelul II
DMR Tier II acoperă sistemele radio convenționale licențiate , telefoanele mobile și portabilele manuale care funcționează în benzi de frecvență PMR de la 66 la 960 MHz. Standardul ETSI DMR Tier II este destinat acelor utilizatori care au nevoie de eficiență spectrală , funcții avansate de voce și servicii de date IP integrate în benzi autorizate pentru comunicații de mare putere. Un număr de producători au pe piață produse compatibile DMR Tier II. ETSI DMR specifică două sloturi TDMA în canale de 12,5 kHz pentru Tier II și III.
DMR Nivelul III
DMR Tier III acoperă canale de cabluri de operare în benzile de frecvențe 66-960 MHz. Nivelul III acceptă gestionarea mesajelor vocale și scurte similare cu TETRA, cu mesaje de stare încorporate de 128 de caractere și mesaje scurte cu până la 288 biți de date într-o varietate de formate. De asemenea, acceptă serviciile de pachete de date într-o varietate de formate, inclusiv suport pentru IPv4 și IPv6 . Produsele conforme cu nivelul III au fost lansate în 2012.
Asociația DMR
În 2005, a fost format un memorandum de înțelegere (MOU) cu potențiali furnizori de DMR, inclusiv Tait Communications , Fylde Micro, Selex, Motorola , Hytera , Sanchar Communication , Vertex Standard , Kenwood și Icom pentru a stabili standarde și interoperabilitate comune. În timp ce standardul DMR nu specifică vocoderul , membrii MOU au fost de acord să folosească vocoderul DVSI Advanced Multi-Band Excitation (AMBE) pe jumătate pentru a asigura interoperabilitatea. În 2009, membrii MOU au înființat Asociația DMR pentru a lucra la interoperabilitatea între echipamentele furnizorilor și pentru a furniza informații despre standardul DMR. Testarea formală a interoperabilității are loc din 2010. Rezultatele sunt publicate pe site-ul web al Asociației DMR. Există aproximativ 40 de membri ai Asociației DMR.
Standardul permite producătorilor de DMR să implementeze caracteristici suplimentare în plus față de standarde, ceea ce a condus la probleme practice de non-interoperabilitate între mărci, contravenind MOU DMR.
Utilizarea radio amatorilor
DMR a văzut o oarecare utilizare pe benzile radio amateur VHF și UHF, începute de DMR-MARC (Motorola Amateur Radio Club) în jurul anului 2010. În spațiile amatorilor, numerele de identificare coordonate DMR sunt atribuite și gestionate de RadioID Inc. Baza lor de date coordonată poate fi încărcată către radiourile DMR pentru a afișa numele, indicativul de apel și locația altor operatori. Sistemele conectate la internet, cum ar fi DMR-MARC , rețeaua DMR Phoenix UK , rețeaua BrandMeister , TGIF, DV Scotland (Marea Britanie), FreeDMR și multe altele (inclusiv mai multe clustere închise), permit utilizatorilor să comunice cu alți utilizatori din întreaga lume prin conexiune repetatoare sau „hotspot-uri” DMR bazate adesea pe computerul single-board Raspberry Pi . În prezent, există peste 4.000 de repetatoare și 15.000 de „puncte fierbinți” legate de sistemul BrandMeister la nivel mondial. Costul redus și disponibilitatea crescândă a sistemelor conectate la internet au dus la o creștere a utilizării DMR pe benzile de radioamatori. Dezvoltarea hotspoturilor Raspberry Pi a permis utilizatorilor să se conecteze la rețele simple sau multiple (utilizând software-ul Pi-Star). Software-ul Pi-Star utilizat pentru numeroase hotspot-uri Raspberry Pi le-a permis, de asemenea, celor care doresc să găzduiască un repetor de radioamatori, să facă un repetor de tip „home-brew” folosind diferite radiouri controlate de un Raspberry Pi utilizând software-ul Pi-Star, la o fracțiune de costul unui repetor comercial.