I en tid hvor klar kommunikasjon og effektiv bruk av spektrum er av avgjørende betydning, Digital Mobile Radio (DMR) er blitt en ledende teknologi for profesjonelle og kommersielle brukere. Men hva er det som skiller den ut fra tradisjonelle analoge radioer? Svaret ligger i dens avanserte, men elegante digitale design. Denne artikkelen inneholder et omfattende undersøkelse av de grunnleggende prinsippene for hvordan DMR-radio fungerer, og bryter ned kjernekomponentene og protokollene.
Fra analoge bølger til digitale pakker
Det mest grunnleggende skiftet med DMR er konvertering av stemmen din fra en analog lydbølge til en strøm av digitale data. Når du snakker inn i en DMR-radios mikrofon, enheten digitaliserer stemmen din umiddelbart.
1. Prøvetaking og digitalisering: Det analoge signalet fra stemmen blir prøvetaget tusen ganger per sekund. Hver prøve tildeles en bestemt binærverdi (en serie av 1s og 0s). Denne prosessen skaper en digital representasjon av stemmen din.
2. Stemmekoding med AMBE: Denne rå digitale dataen er fortsatt ganske stor for effektiv radiooverføring. DMR bruker en spesialisert stemmekodek kalt Advanced Multi-Band Excitation (AMBE+2)™) Denne kodeksen komprimerer de digitale taledata til en veldig effektiv pakke, fjerning av overflødig informasjon uten at lydkvaliteten i betydelig grad bringes i fare. Dette er grunnen til at DMR-lyd ofte høres skarp og klar, selv ved lave volumer, da det er mindre mottakelig for bakgrunnsstøy.
Denne konverteringen til digitale data er grunnlaget som gjør det mulig for alle DMR's avanserte funksjoner.
TDMAs magi: To kanaler i én kanal.
Dette er sentralen i DMR-teknologien og dens viktigste effektivitetsinnovasjon. DMR bruker en metode kalla Two- slot Time Division Multiple Access (TDMA).
For å forstå TDMA, kan du forestille deg en enkelt radiofrekvens som en motorvei. Et analogt FM-signal er som en enkelt, bred lastebil som opptar hele motorveien. Bare én samtale kan kjøre på den veien av gangen.
DMR deler imidlertid denne enkle motorveien (frekvensen) i to virtuelle « linjer » (tidsplassar). Den gjør dette med utrolig fart og presisjon.
* Slot 1 er aktiv i 30 millisekunder og sender en pakke med digitale data.
* Systemet bytter så til slot 2 i de neste 30 millisekundene.
* Denne syklusen gjentar 50 ganger i sekundet.
Denne bytte skjer så raskt at brukerne, Det føles som om to helt uavhengige samtaler foregår samtidig på samme frekvens. Hver gang plass kan ha et eget telefonsamtal, en datamelding eller en GPS-plass.
Resultatet? Et DMR-system fordobler effektivt kapasiteten til det tilgjengelige spektret sammenlignet med et tradisjonelt analogt system. Dette betyr at en virksomhet trenger færre repeatere og lisenser for å støtte samme antall brukere, som fører til betydelige kostnadsbesparelser og driftsmessig effektivitet.
# De tre nivåene av DMR-strukturen
DMR-standarden, definert av Det europeiske institutt for telekommunikasjonsstandarder (ETSI),
Tier I: Drift i direkte tilstande
Dette er den enkleste form for DMR, som brukes til lav effekt, lisensfritt utstyr i noen regioner (som Europas 446 MHz-bånd). Tier I innebærer radio-til-radiokommunikasjon uten infrastruktur som repeterer. Den passer til rekreasjonsbruk eller kommunikasjon på stedet på korte avstander.
Nivå II: Konvensjonelle systemer
Nivå II er den vanligste gjennomføringen for profesjonelle og kommersielle brukere. Den bruker klassifiserte radiofrekvenser (som VHF eller UHF) og kan fungere både i direkte tilstand og gjennom en repeater. TDMA-teknologien er fullt utstyrt her. En Tier II repeater kan håndtere to separate grupper av brukere samtidig, slik at kapasiteten dramatisk forbedres. Dette nivået er ideelt for sikkerhetsteam, arrangementkoordinatorer, produksjonsgulv og gjestfrihetstjenester.
Nivå III: Trunkede systemer
Tier III representerer den mest avanserte og komplekse form av DMR. I et trunkert system styres en pulje med frekvenser av en sentral styre. Når ein bruker vil ringe til, tilordner kontrollaren automatisk en tilgjengeleg tidsplass på ein tilgjengeleg frekvens frå bassenget. Dette skaper et svært effektivt nettverk i vidt område som kan støtte tusenvis av brukere med sømløs kanaltilgang. tilsvarende et kommersielt mobilnett. Tier III brukes av store forsyningsselskaper, offentlige sikkerhetsorganisasjoner og byomfattende transitsystemer.
# Nøkkelfunksjonar aktiverte av den digitale protokolle
Den underliggende digitale datastrømmen gjør det mulig for funksjoner som er vanskelige eller umulige å oppnå med ren analog FM.
* Individuell samtal: Hver DMR-radio har en unik radio-ID. Dette gjør det mulig å kalle et bestemt individ (en privat samtale) i tillegg til tradisjonelle gruppedal (talkgrupper). Du kan kopiere en person uten å avbryte hele kanalen.
* Forbedret Privacy: Selv om det ikkje er militært kryptering, støttar DMR grunnleggende privatliv. Siden lyden er digital, kan den forstyrres med ulike algoritmer. Uten en radio som er programmert med samme nøkkel, høres overføringen ut som digital støy.
* Integrerte dataprogram: Den digitale protokollen støttar dataoverføring. Dette aktiverer funksjonar som tekstmelding mellom radioar, GPS-plasseringssporing og kartlegging og fjerntelemetri for overvåkingsutstyr.
* Forbedret batterilevetid: Fordi en Tier II-radio bare sender i sin tildelte 30-millisecond plass, den er ikke aktiv i 50 % av tiden under en samtale. Denne"pulserte"overføring reduserer avløbet på batteriet, noe som fører til betydelig lengre driftstid sammenlignet med en analog radio.
# Et typisk kommunikasjonsstrøm
La oss dele det sammen i et praktisk scenario med to separate samtaler gjennom en enkelt repeater.
1. Brukar A (i Talkgruppe 1) trykker på knappen PTT. Radioen er programmert til å bruke Time Slot 1 på en spesifikk frekvens.
2. Radioen digitaliserer og komprimerer stemmen til bruker A, deretter sender det i utbrudd under dens tildelte tidsrom til repeteren.
3. Repeateren mottar dataene på Slot 1, og umiddelbart retransmitte den ved en høyere makt. I mellomtiden kan bruker B (i Talkgruppe 2) også trykke på PTT. Radioen deres er programmert til å bruke Time Slot 2.
4. Repeateren mellomløst Et signal som inneholder begge samtaler.
5. Alle radioer som lytter til Talkgruppe 1 på Slot 1 vil høre bruker A, Og alle radioer som lytter til Talkgruppe 2 på Slot 2 vil høre bruker B. De to gruppene er ikke klar over hverandres samtale.
DMR er mye mer enn bare"digital analog". Det er en robust, frekvensstyrt protokoll som utnytter TDMA til å fordoble kapasitet, digital lyd for å øke klarheten. og en datavennlig struktur som muliggjør moderne kommunikasjonsfunksjoner. Ved å omdanne stemme til effektive datapakker og skjære overføringstid, leverer DMR en kraftig, kostnadseffektiv, og skalerbar løsning som oppfyller de krevende behovene til dagens profesjonelle brukere. Å forstå disse grunnprinsippene-fra AMBE-kodek til elegansen av to-slot TDMA- avslører hvorfor denne teknologien har denne teknologien. bli en global standard for effektiv og pålitelig kritisk kommunikasjon.
