Система профессиональной радиосвязи стандарта DMR

Цифровая транковая ситема радиосвязи DMR разработана компанией Hytera в соответствии с открытым стандартом DMR института ETSI

Она представляет собой основанную на IP протоколе инфраструктуру цифровой транковой системы, предназначенную для обеспечения голосовой связи и передачи данных с охватом обширных географических регионов, в том числе и в чрезвычайных ситуациях

О стандарте

Относительно недавно профессиональная среда претерпела изменения в результате которых старые операционные модели стали неприменимы по ряду причин.

Это означало что требования, предъявляемые к сервисам, предоставляемым оборудованием профессиональной радиосвязи возрастали, и традиционные аналоговые сервисы перестали в полном объеме удовлетворять пользователей. В связи с этим возникла необходимость создания технологии профессиональной радиосвязи, которая бы поддерживала основные и расширенные сервисы и удовлетворяла текущим и будущим требованиям пользователей.

Digital Mobile Radio (DMR) представляет собой стандарт цифровой радиосвязи, созданный для пользователей профессиональной мобильной радиосвязи (PMR), разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI), и впервые ратифицированный в 2005 году.

Стандарт предназначен для работы в рамках существующей сетки частот 12,5 кГц, используемой в лицензированных полосах частот наземной подвижной радиосвязи во всем мире, и для удовлетворения будущих нормативных требований к каналам, эквивалентным 6,25 кГц. Основной задачей стандарта является определение доступных цифровых систем с низкой сложностью.

Стандарт DMR обеспечивает широкий спектр сервисов, включающих в себя:

индивидуальный вызов;
групповой вызов;
групповой вызов по всей сети;
передача данных:
- статусные и короткие сообщения;
- GPS позиционирование;
- программирование абонентских терминалов по радиоинтерфейсу (OTAP);
- телеметрия и т.д.
приоритизация вызовов;
удаленный контроль;
улучшенная реализация режима «hands-free»;
обработка экстренных вызовов;
шифрование и аутентификация;
эффективное управление энергопотреблением

Сегодня, продукты, созданные по его спецификациям, продаются во всех регионах мира

Технические особенности стандарта:

технология двух-слотового TDMA;
4-х уровневая модуляция FSK;
метод прямой коррекции ошибок (FEC).

DMR Tier I:

включает в себя нелицензируемые радиостанции с выходной мощностью не более 0,5 Вт для свободного использования в диапазоне 446 МГц на ограниченном количестве каналов без ретрансляторов, интерфейсов во внешние сети и внешних антенн. Основная область их применения – это частное использование или сферы коммерческой деятельности, где не требуется большой зоны радиопокрытия и расширенного функционала.

DMR Tier II:

включает в себя профессиональные конвенциональные системы радиосвязи, мобильные и портативные радиостанции, работающие в лицензируемых диапазонах частот 66 - 960 МГц.

Стандарт ETSI DMR Tier II ориентирован на пользователей, нуждающихся в эффективном использовании радиочастот, расширенных возможностях голосовой связи и интегрированных услугах передачи данных в лицензируемых диапазонах частот для мощных коммуникационных систем. Стандарт ETSI DMR Tier II описывает 2-слотовый режим TDMA (множественный доступ с разделением по времени) в одном радиоканале шириной 12,5 кГц.

DMR Tier III:

включает в себя профессиональные транкинговые системы радиосвязи, работающие в лицензируемых диапазонах частот 66-960 МГц. Стандарт ETSI DMR Tier III описывает 2-слотовый режим TDMA (множественный доступ с разделением по времени) в одном радиоканале шириной 12,5 кГц.

Системы Tier III поддерживают голосовые вызовы, передачу статусных и коротких текстовых сообщений, а также пакетную передачу данных в различных форматах, включая поддержку протоколов IPv4 и IPv6.

Удвоение емкости в существующей лицензируемой частотной сетке каналов 12,5 кГц

одним из основных преимуществ DMR является то, что он позволяет на одной несущей с шириной канала 12,5 кГц поддерживать два одновременных и независимых звонка. Это достигается за счет использования технологии TDMA (Time Division Multiple Access – множетсвенный доступ с временным разделением каналов).

Технология TDMA сохраняет ширину канала 12.5 кГц и делит его на два временных интервала (тайм-слота), где каждый из них действует как отдельный логический канал связи. На рисунке 1 Радио 1 и 3 используют тайм-слот 1, а Радио 2 и 4 – тайм-слот 2

Эффективное использование инфраструктурного оборудования:

Еще одним преимуществом TDMA-подхода в стандарте DMR является то, что вы получаете два логических канала связи на одном ретрансляторе, одной антенне и простом дуплексере.

По сравнению с решением FDMA, двух-слотовый TDMA позволяет достичь спектральной эффективности 6,25 кГц при минимальных инвестициях в ретрансляторы и комбайнеры. Необходимое оборудование для простой системы для обеих технологий показано на рисунке.

Увеличение срока службы аккумулятора и большая энергоэффективность

Время автономной работы является одной из самых проблемных характеристик мобильных устройств. Использование технологии двух-слотового TDMA позволяет оптимизировать энергопотребление абонентского терминала: индивидуальный вызов использует только один из двух тайм-слотов в радиоинтерфейсе, следовательно, в неиспользуемый временной интервал передатчик находится в режиме ожидания, что позволяет снизить энергопотребление на 40% по сравнению с аналоговыми абонентскими терминалами.

Цифровые устройства DMR в своем арсенале также имеют режим «сна» и технологии управления энергопотреблением, что еще больше увеличивает срок автономной работы и службы аккумуляторов.

Простота использования и создания приложений

стандарт DMR дает возможность легкой интеграции приложений в систему и абонентские терминалы, например, обмен текстовыми и статусными сообщениями, GPS позиционирование, телеметрия и т.д.

Поддержка передачи IP данных через радиоинтерфейс упрощает процесс разработки стандартных приложений. В мире, который все больше нуждается в сервисах передачи данных помимо голосовых сервисов, это является несомненным преимуществом и причиной перехода на цифровые системы радиосвязи.

Гибкость системы при одновременном использовании 2-х тайм-слотов

при использовании одного тайм-слота для передачи голосовой информации, второй тайм-слот может быть использован для передачи данных: текстовых и статусных сообщений, данных о местоположении и т.д., что позволяет диспетчеру помимо голосовых команд, осуществлять передачу данных для более эффективного управления.

Расширенные функции контроля:

стандарт DMR позволяет использовать второй тайм-слот для реверсивного канала сигнализации по которому посылаются команды управления в то время, пока первый тайм-слот занят голосовым вызовом.

Это позволяет управлять приоритетами вызовов, контролировать передающий абонентский терминал или обеспечить преимущество экстренного вызова.

Превосходное качество аудио

стандарт DMR предоставляет улучшенные технологии шумоподавления и сохраняет приемлемое качество звука на большем расстоянии, чем аналоговые системы связи. Одной из причин этого является использование кодеков с прямой коррекцией ошибок (FEC) и циклическим избыточным кодом (CRC), что позволяет принимающему абонентскому терминалу обнаруживать и исправлять ошибки, возникшие при передаче. Стандарт DMR определяет 14 кодеков для различных типов передаваемой информации. Благодаря использованию кодеков и других технологий, процесс цифровой обработки позволяет отсечь шум и восстановить сигнал, поврежденный в процессе передачи.

Конфиденциальность связи

даже без принятия специальных мер по обеспечению конфиденциальности связи цифровые системы обеспечивают высокий уровень защиты переговоров (аналоговые сканеры не могут быть использованы для прослушивания переговоров в системах цифровой радиосвязи).

Использование аутентификации и шифрования в сетях DMR позволяет исключить несанкционированный доступ к системе и обеспечивает защиту от «двойников». Также возможно использование сквозного шифрования (E2EE) с помощью пользовательских алгоритмов закрытия речи.

Преимущества Hytera

Совместимость с аналоговым оборудованием:

Ретрансляторы и DMR терминалы Hytera поддерживают как цифровой, так и аналоговый режим работы в зависимости от принимаемого сигнала.

Вы можете не беспокоиться о совместимости существующего парка аналогового абонентского оборудования с новой инфраструктурой и производить миграцию на цифровые системы радиосвязи без существенных финансовых инвестиций.

Инновационная технология Hytera:

Псевдотранк (Pseudo Trunk): Hytera использует запатентованную технологию псевдотранка. Благодаря ей при осуществлении нового группового вызова задействуется свободный тайм-слот в радиоинтерфейсе, что позволяет более эффективно использовать канал связи и не закреплять за группой абонентов определенный тайм-слот.

Надежность и износостойкость абонентского оборудования:

Все абонентское оборудование Hytera проходит длительные тесты на защиту от проникновения твердых предметов и воды, вибростойкость и ударостойкость в соответствии с международными стандартами.

Международные стандарты: CE, FCC, GB, IC
Стандарт IEC 60529 (ГОСТ 14254-96): IP54/IP67
Военный стандарт: MIL-810C/D/E/F/G

Многоуровневое резервирование модулей инфраструктурного оборудования системы:

Все ключевые модули инфраструктурного оборудования Hytera имеют резерв, что позволяет избавиться от единой точки отказа и значительно повысить надежность всей системы. Например, для транкинговой сети Hytera (DMR Tier III) доступны следующие уровни резервирования:

резервирование центра коммутации (локальное или географически разнесенное);
резервирование блока питания базовой станции;
резервирование контрольного канала;
резервирование контроллера базовой станции.

Многоуровневый автономный режим работы инфраструктурного оборудования системы (режим «Fallback»):

Многоуровневый режим «fallback» позволяет инфраструктурному оборудованию предоставлять абоненту максимальный набор сервисов при внештатных ситуациях (пропадание канала связи между элементами сети, выход из строя контроллера базовой станции и т.д.). Например, для транкинговой сети Hytera (DMR Tier III) доступны следующие уровни режима «fallback»:

автономная работа в режиме единичного центра коммутации (при пропадании канала связи между центрами коммутации);
автономная работа в режиме единичной базовой станции (при пропадании канала связи между центром коммутации и базовой станцией);
автономная работа в режиме конвенционального ретранслятора (при выходе из строя контроллера базовой станции).

Абонентское оборудование ATEX и IS:

Линейка абонентских терминалов Hytera включает в себя взрывозащищенные и искробезопасные радиостанции, которые имеют российские, европейские и американские сертификаты и соответствуют международным стандартам.

Оставить заявку