Что такое dmr в системах радиосвязи
Перейти к содержимому

Что такое dmr в системах радиосвязи

  • автор:

Sorry, you have been blocked

This website is using a security service to protect itself from online attacks. The action you just performed triggered the security solution. There are several actions that could trigger this block including submitting a certain word or phrase, a SQL command or malformed data.

What can I do to resolve this?

You can email the site owner to let them know you were blocked. Please include what you were doing when this page came up and the Cloudflare Ray ID found at the bottom of this page.

Cloudflare Ray ID: 8024dc823b683cb1 • Your IP: Click to reveal 86.107.21.84 • Performance & security by Cloudflare

DMR: «цифра» на связи

В последние годы все быстрее происходит переход с аналоговых систем радиосвязи на цифровые. Под «цифрой» чаще всего подразумевается использование радиостанций DMR (Digital Mobile Radio). Этот стандарт цифровой радиосвязи, разработанный в 2005 году Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI), сегодня является одним из самых защищенных. Среди основных пользователей DMR-радиостанций – экстренные службы, такие как полиция, скорые, МЧС. Российские спасатели используют DMR-радиостанции производства Концерна «Созвездие», входящего в холдинг «Росэлектроника».

DMR: «цифра» на связи

Цифра vs Аналог: преимущества DMR стандарта

Выбор стандарта цифровой голосовой связи может быть сложной задачей. На сегодняшний день существует несколько вариантов, а все более популярной системой становится DMR. Этому в немалой степени способствует доступность радиооборудования DMR по стоимости, почти сравнимой с традиционными аналоговыми радиостанциями, а также совместимость с последними. Приобретая DMR-радиостанции можно быть уверенным, что они отлично «сработаются» с имеющимся парком аналоговых радиостанций. Таким образом можно постепенно и безболезненно в финансовом плане осуществить переход на цифровую высококачественную связь.

Качество связи – это не только хорошая слышимость в случае формата DMR, это и передача интонации и даже индивидуальных особенностей речи абонента. Стоит отметить, что для нормального общения подойдет передача речи в оцифрованном виде со скоростью в канале 1.2 кбит/с. Для сравнения – в радиостанциях стандарта DMR речевая информация оцифровывается и передается со скоростью в канале 3.6 кбит/с.

Если вы когда-либо пользовались цифровым радио DMR, первое, что может поразить, – это бесшумная передача голоса. Сам процесс преобразования речи в цифровую информацию и обратно – очень сложный. Радиостанции стандарта DMR в этом смысле «умнее» обычных – они способны оцифровывать только основные фонемы речи, то есть при кодировке речи абонент не услышит посторонние шумы. Звуки проезжающей мимо машины, строительных работ за окном, жужжащего рядом вентилятора – не являются фонемами, «вырезаются» протоколом и не передаются абоненту.

DMR: «цифра» на связи

Следующее большое преимущество цифровой обработки – это возможность «узкополосной передачи». Протоколу достаточно ширины полосы 6.25 кГц, что составляет половину ширины полосы при аналоговой связи. Таким образом, обычный канал с полосой 12.5 кГц может вместить два канала по 6.25 кГц. Эти два канала, которые называют тайм слотами, разделены во времени – в один момент радиостанция передает (или принимает) только один канал. Из этого следует еще одно достоинство стандарта DMR – энергосбережение. На практике экономия заряда батареи может составлять до 35%. Наличие двух тайм слотов также позволяет работать двум группам абонентов одновременно. Часть абонентских радиостанций можно запрограммировать для работы в одном тайм слоте, а другой половине абонентов выделить второй тайм слот. Прежняя нагрузка сохраняется, а количество пользователей удваивается.

Вообще, цифровой стандарт DMR предоставляет больше возможностей по настройке структуры общения между абонентами. Аналоговые радиостанции обычно работают только в симплексном общем режиме – это когда один пользователь нажимает на кнопку передачи и все остальные его слышат. Стандарт DMR позволяет осуществлять не только такой общий вызов, но и групповой, разбив предварительно всех участников общения на группы, а также индивидуальный, вызывая только определенного абонента.

Ну, и, пожалуй, главное преимущество цифровой связи стандарта DMR – ее высокая защищенность. Здесь для шифрования разговоров применяется очень большой и сложный цифровой ключ, который фактически невозможно взломать.

Три уровня DMR: как это работает

Радиосвязь DMR имеет три определенных уровня, которые позволяют производителям разрабатывать оборудование для различных типов пользователей. Некоторым понадобится только простая система, в которой каждое радио может связываться с любым другим радио, в то время как серьезным организациям нужна зашифрованная сеть с национальным покрытием.

Простейшей формой DMR является уровень I, который в основном используется для симплексной связи. Человеческий голос оцифровывается и сжимается кодеком AMBE+2, а затем передается в этой цифровой форме на другое радио. Уровень I также определяет, что максимальная мощность каждой радиостанции должна быть менее 500 мВт. Для сравнения, самые популярные модели имеют максимальную мощность 5 Вт (в десять раз больше).

DMR: «цифра» на связи

Уровень II – здесь все становится немного сложнее. Радиооборудование такого формата может работать на любых частотах DMR, но обычно это происходит в диапазонах 136-174 МГц и 403-527 МГц. Преимущество заключается в том, что нет проблем с другими пользователями, мешающими общению, а также можно избежать малой мощности оборудования первого уровня. Аппаратура DMR второго уровня может использовать ретрансляторы для увеличения дальности действия системы, что позволяет расширить географию связи.

Радиооборудование DMR уровня III работает в том же диапазоне частот, что и оборудование уровня II, но имеет дополнительное преимущество – работа в так называемом «транковом режиме». Это означает, что радиостанции автоматически назначаются на определенные частоты, а не на фиксированную частоту. Уровень III также добавляет дополнительные возможности передачи данных, позволяя радиостанциям использовать SMS-сообщения, службы определения местоположения, данные телеметрии, а также дистанционное управление.

Новые «звезды» стандарта DMR: радиостанции Концерна «Созвездие»

Стандарт DMR с самого начала создавался как открытый, чтобы оборудование различных марок было совместимо. Сегодня большинство производителей радиоаппаратуры предлагают рации и ретрансляторы стандарта DMR. В России одним из ведущих производителей выступает Концерн «Созвездие» (ранее – Воронежский НИИ Связи), который в советские времена являлся головным предприятием отрасли по созданию систем и средств радиосвязи гражданского назначения. В 1963 году здесь одной из первых в мире была разработана радиотелефонная система общего пользования «Алтай» – прообраз сотовых систем связи.

DMR: «цифра» на связи

DMR-радиостанции выпускаются Концерном серийно с 2020 года. Это портативные, автомобильные радиостанции, а также ретрасляторы, которые работают на частотах, выделенных для профессиональной радиосвязи в диапазонах 146-174 МГц или 401-486 МГц. DMR-радиостанции «Созвездия» являются полной оригинальной разработкой – начиная от схемотехнических решений, собственного программного обеспечения, заканчивая дизайном.

В прошлом году «Созвездие» заключило контракт с МЧС России на поставку 365 стационарных автомобильных радиостанций и 1190 носимых портативных устройств. Ведомство одобрило применение DMR-оборудования предприятия во всех своих территориальных подразделениях. Радиостанции «Созвездия» уже продемонстрировали надежность и бесперебойную работу в самых экстремальных условиях, доказав, что им не страшны ни высокие температуры, ни дым с пылью, ни вода.

Оборудование стандарта DMR

Стандарт цифровой радиосвязи DMR – современный цифровой стандарт радиосвязи, разработанный для плавного перехода от аналоговых систем радиосвязи к цифровым.

Важной особенностью данного стандарта связи является то, что ваша организация сможет использовать в новой сети связи свои старые аналоговые рации, наряду с новыми цифровыми, до тех пор, пока старые рации при дальнейшей эксплуатации будут обеспечивать решение поставленных задач.

Любой из ретрансляторов сети DMR может быть настроен для работы в смешанном режиме, т.е. обеспечивать голосовые вызовы, как аналоговых, так и цифровых раций, находящихся в его зоне действия. Более того, каждая рация DMR может принимать вызовы, как от аналоговых раций, так и от цифровых в любой комбинации.

Что вы получите при переходе от аналоговой радиосвязи к цифровой?

  1. Двукратное увеличение емкости сети связи на уже имеющихся в наличии радиочастотных каналах, без переоформления или получения новых радиочастот;
  2. Качественную, без посторонних шумов и искажений, передачу голоса, даже в условиях сильной зашумленности. Так, к примеру, при передаче речи будут удалены — шум работы дизель-генератора или перфоратора, шум улицы, звуки работающих механизмов и др.;
  3. Безопасную и надежную радиосвязь, защищенную от стороннего прослушивания, от аварий или перегрузок на сетях коммерческих, сотовых сетей связи;
  4. Новые диспетчерские функции:
    • контроль за местонахождением пользователей радиостанций, с отображением их положения на цифровых картах на экране диспетчера. Рации самостоятельно передадут сведения о своем местонахождении, ориентируясь по сигналам спутниковых навигационных систем, в систему сбора информации;
    • ведение переговоров с любым из пользователей сети связи или группой пользователей, или со всеми сразу, с рабочего места Диспетчера;
    • запись, хранение и прослушивание переговоров в сети связи с цифровым качеством передачи речи, с точными данными начала и окончания переговоров, с контролем местонахождения раций во время ведения переговоров;
    • контроль за состоянием рации в сети связи – определить включена она или выключена, удаленно прослушать её окружение;
  5. Приоритетное предоставление ресурсов сети при экстренных вызовах в сети связи — нажатие «красной кнопки» или по признаку «Человек упал» («Man down»);
  6. Обмен текстовыми сообщениями между радиостанциями;
  7. Возможность использования сети связи для передачи пакетных данных с контролируемого объекта, в т.ч. для целей АСУ ТП;

Сети DMR являются свободно масштабируемыми

Начать строительство сети связи можно с самых простых решений, в т.ч. без использования радиоретрансляторов или базовых радиостанций. Используя только одну радиочастоту и несколько раций в диапазоне 136-174 МГц или 403-470 МГц можно обеспечить работу сразу двух разговорных групп одновременно. При этом, каждая из групп будет общаться независимо от другой, не мешать и не слышать переговоры другой группы. Этот уровень принято считать начальным (уровень «TIER I», согласно международной классификации). Вы сразу получите качественную радиосвязь, но дальность ее действия составит – 3…5 км в зависимости от того, где находятся рации – в чистом поле, лесу или в крупном городе. Дальность связи в этом случае будет определяться наличием «прямой видимости» между участниками переговоров, наличием леса, высотных зданий, рельефа местности и т.д., а также диапазоном частот, в котором работают рации. Так, например, для условий города лучше подойдет диапазон частот 403-470 МГц, в то время как в лесу лучше использовать частоты в диапазоне 136 – 174 МГц. Основная сфера использования такой схемы связи – частные (личные) переговоры на отдыхе, в быту, малом бизнесе и в частном секторе.

Чтобы существенно расширить дальность действия сети связи потребуется установить хотя бы один радиоретранслятор и получить вторую радиочастоту. Схема связи, с использованием двух радиочастот и ретранслятора с антенной, установленной на высотной опоре, позволит вам обеспечить радиосвязь в радиусе действия до 20-30 км.

схема 1

Если радиуса действия сети недостаточно или требуется установить связь между рациями, находящимися в разных населенных пунктах, на разных объектах внутри большого города и т.д., то потребуется установить еще один или несколько ретрансляторов, связав их между собой каналами связи. Если при этом потребуется увеличить количество одновременных разговоров в сети, т.е. увеличить ее емкость, то на каждой из площадок можно установить второй, третий и т.д. ретранслятор. К системе можно подключить сервер записи переговоров, диспетчерский пульт для отслеживания местоположения и т.д. При этом важно обратить внимание на то, что даже при наличии хорошей радиосвязи между рациями, наличие этих сетевых элементов может быть необходимо для выполнения требований постановлений Правительства № 458 от 5.05.2012 г. и № 272 от 25.03.2015 к системам радиосвязи объектов критической инфраструктуры.

схема 2

Что вы получите в результате расширения сети? При нажатии на кнопку вызова своей разговорной группы вы можете установить одновременную радиосвязь со всеми участниками группы, независимо от их удаленности и количества участников, а также выполнить индивидуальный вызов с рации на рацию в пределах действия всей сети. Такие схемы радиосвязи относятся к классу TIER II. Все ранее купленное оборудование может быть использовано на каждом следующем уровне развития сети. Схемы связи данного уровня рассчитаны на потребителей, использующих цифровые сервисы при передаче голоса и данных на неограниченные территории и расстояния. Основная сфера их использования – крупные предприятия, государственные структуры, органы безопасности, службы быстрого реагирования.

Следующий уровень строительства сети – «TIER III», является максимально эффективным для предприятий, нуждающихся в наибольшей отдаче от использования выделенных радиочастот, с числом пользователей в сети связи, исчисляемых сотнями человек и создающих значительную информационную нагрузку.

В сетях связи такого уровня применяются базовые станции, состоящие из нескольких приемо-передатчиков, поддерживающих «горячую замену» и резервирование, контроллеров базовых станций и коммутационных станций, обеспечивающих взаимодействие с другими сетями связи, распределение нагрузки на сеть связи и т.д. В сети связи используются выделенные каналы управления и передачи данных, по которым передается сигнальная информация, происходит управление радиостанциями, передача пакетных данных, в т.ч. данных геолокации, данных телеметрии и мониторинга ресурсов сети. Сети связи данного уровня могут включаться в системы автоматизации и управления производством предприятий.

Формат сетей данного уровня предназначен для крупных предприятий и объединений, химических комплексов, машиностроительных заводов, нефтеперерабатывающих предприятий и др.

Компания «ТИССКОМ» осуществляет весь комплекс работ по проектированию, получению разрешений на использование радиочастот, строительству и сопровождению в эксплуатации систем радиосвязи цифрового стандарта радиосвязи DMR.

ООО «ТИССКОМ» является официальным дилером производителей оборудования радиосвязи стандарта DMR: Hytera (Китай) и отечественного предприятия — ООО «ИРЗ» (ООО «Ижевский радиозавод»). Располагая партнёрскими скидками и специальными финансовыми условиями продаж непосредственно от производителей, наша компания готова представить технико-коммерческое предложение по вашему запросу на наиболее выгодных для вас условиях.

Ниже представлены основные элементы типовой сети стандарта DMR. Весь ассортимент пользовательского оборудования и инфраструктуры сети различных отечественных и зарубежных производителей подробно представлен в каталоге.

Что такое dmr в системах радиосвязи

Чивилев Сергей Владимирович,
кандидат технических наук

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 надежностью, 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

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, т.е. предполагается, что оборудование различных производителей будет совместимо. В настоящий момент лишь одна компания – Motorola, лидер на рынке средств профессиональной радиосвязи – представила решение в рамках стандарта DMR – линейку оборудования MOTOTRBO.

Немного истории

В январе 2006 года 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

На рис. 1 представлена структура радиоинтерфейса стандарта DMR.

Структура радиоинтерфейса стандарта DMR.
Рис. 1. Структура радиоинтерфейса стандарта DMR.

Как видно из рисунка 1 в соответствие с технологией временного уплотнения на одном частотном канале организуются 2 логических канала. Следует отметить, что с точки зрения планирования системы, является то, что в режиме прямой связи (без использования ретранслятора) в настоящее время задействуется лишь один логический канал из двух доступных. В этом случае преимущества прямого режима по отношению к аналоговому режиму в части увеличения канальной емкости не будет.

В рамках стандарта DMR предполагается реализация двух режимов:

  • Режим прямой связи (Direct mode) – симплексная связь.
  • Режим связи через ретранслятор (Repeater mode) (см. рис. 2) – с поддержкой технологии двухчастотного симплекса с дуплексным разносом, FDD (Frequency Division Duplex). В этом режиме возможны два одновременных независимых голосовых соединения.

Принципы организации связи с использованием ретранслятора.
Рис. 2. Принципы организации связи с использованием ретранслятора.

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

Качество передачи речи

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.

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

Основные возможности DMR
  • цифровую обработку сигнала;
  • управление аккумуляторной батареей;
  • приоритетный аварийный вызов;
  • улучшенный режим «свободные руки»;
  • встроенный приемник GPS сигналов для реализации приложений по контролю местоположения;
  • удаленный 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/c

Стандарт DMR отличает быстрое установление вызова (до 200 мс) и поддержка режима «поздний вход» для групповых вызовов.

Сравнение DMR с существующими сетями конвенциональной радиосвязи

Вместе с этим представляется интересным сравнение функциональных возможностей стандарта DMR с предлагаемыми в настоящее время аналоговыми решениями с технической точки зрения. В свою очередь пользователи принимают решение о выборе технологии для построения или модернизации собственной системы радиосвязи.

В таблице 1 представлен сравнительный анализ функциональных возможностей решения Motorola MotoTRBO (торговая марка принадлежит компании Motorola) стандарта DMR и классических конвенциональных (аналоговых) сетей для прямого режима и при использовании ретранслятора.

Таблица 1. Типы вызовов и связанные услуги

Характеристика DMR (режим прямой связи) Аналоговая сеть (режим прямой связи) DMR (режим с ретранслятором) Аналоговая сеть (режим с ретранслятором)
Количество одновременных соединений на одном частотном канале 1 1 2 1
Индивидуальный вызов (абонент – абонент), полудуплекс
Групповой вызов (абонент – группа абонентов)
Аварийный вызов (обслуживание вне очереди)
Передача текстовых сообщений
Определение номера вызывающего
Работа без базового оборудования
Внедрение DMR

К сожалению, первая версия оборудования стандарта DMR не позволяет реализовать такие значимые функции как телефонный вызов, контроль местоположения, а также дуплексный вызов, а приложения по передаче телеметрии и пакетных данных требуют написания специализированного программного обеспечения. Однако даже эти ограничения позволяют уже сегодня успешно внедрять оборудование DMR.

На рис. 4 отображена вертикальная модель рынка средств радиосвязи и место в ней оборудования, поддерживающего стандарт DMR.

Рис. 4. Вертикальная модель рынка средств радиосвязи и место, занимаемое DMR.

В заключение можно сказать, что применение решений стандарта DMR на производстве позволит:

  • увеличить управляемость в организации (на предприятии)
  • повысить безопасность технологического процесса предприятия
  • улучшить качество связи и разборчивость речи в тяжелой помеховой обстановке;
  • увеличить пропускную способность системы профессиональной радиосвязи

и как следствие повысить экономическую эффективность в целом.

Заложенный в рамках стандарта DMR функционал позволяет реализовать широкий набор решений, в том числе:

  • передачу пакетных данных (пропускная способность канала до 2 кбит/c);
  • передачу телеметрии;
  • передачу текстовых сообщений;
  • приложения по контролю местоположения.

Преемственность и совместимость с существующими аналоговыми системами связи позволяет сохранить сделанные ранее инвестиции и заменить парк устаревающих аналоговых абонентских терминалов по мере необходимости.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *