Ein umfassender Leitfaden, der das Innenleben von DMR (Digital Mobile Radio) erklärt. Erfahren Sie mehr über die TDMA-Technologie mit zwei Steckplätzen, die Tiers truktur und die Anruf typen und wie sie profession ellen Benutzern eine effiziente, klare digitale Kommunikation bietet.
In der Welt der profession ellen drahtlosen Kommunikation hat eine signifikante Verlagerung von herkömmlichen analogen Systemen zu klareren, effizienteren digitalen Standards statt gefunden. Unter diesen hat sich Digital Mobile Radio (DMR) als führendes Protokoll heraus gestellt. Aber was genau passiert, wenn Sie die Push-to-Talk-Taste eines DMR-Mobil teils drücken? In diesem Artikel werden die technischen Prinzipien aufgeführt, die DMR zu einem leistungs starken Werkzeug für geschäftliche, öffentliche Sicherheit und industrielle Benutzer machen.
Die Digital Foundation: Von Soundwellen zu Datenpaketen
Im Kern ist DMR ein offener Digitalfunk standard, der vom European Telecomm unica tions Standards Institute (ETSI) definiert wurde. Im Gegensatz zu analogem FM-Radio, das eine von Ihrer Stimme modulierte Dauer welle überträgt, wandelt DMR Ihre Stimme vor der Übertragung in digitale Daten um.
Hier ist der erste Prozess:
1. Analog-Digital-Konvertierung: Wenn Sie in das Mikrofon sprechen, wird die Schallwelle (ein analoges Signal) erfasst. Der Codec des Radios (Cooder-Decoder), insbesondere der AMBE 2™Der in DMR übliche Codec zeigt dieses Sprachsignal tausende Male pro Sekunde.
2. Codierung und Kom primi erung: Diese abgetasteten Daten werden dann digital codiert und zu einem sehr effizienten Datenstrom komprimiert. Diese Kom primi erung ist der Schlüssel-sie behält eine gute Sprach qualität bei und minimiert gleichzeitig die Datenmenge, die gesendet werden muss.
3. Forming Data Frames: Die komprimierte digitale Stimme ist in kleine, diskrete Bundles verpackt, die als Daten rahmen bezeichnet werden. Diese Frames enthalten nicht nur Sprachdaten. Sie enthalten auch wichtige Steuer informationen, Fehler korrektur daten und Signal isierungs bits.
Das Herz der Effizienz: 2-Slot TDMA
Hier passiert der Zaubertrick von DMR. DMR verwendet eine Technologie namens TDMA (Two-Slot Time Division Multiple Access). Stellen Sie sich den Radio frequenz kanal als Autobahn vor.
* Analog/FDMA (Old Highway): Traditionelle analoge und einige digitale Systeme verwenden Frequency Division Multiple Access (FDMA). Dies ist, als würde man eine ganze Autobahn spur einem einzigen Gespräch widmen. Um zwei Konversationen zu erhalten, benötigen Sie zwei separate Fahrspuren (zwei separate Frequenz paare), wodurch die Frequenz nutzung verdoppelt wird.
* DMR/TDMA (Modern Highway): TDMA unterteilt einen einzelnen 12,5 kHz breiten Frequenz kanal in zwei abwechselnde"Zeitfenster". Stellen Sie sich eine einzelne Autobahn spur vor, die in zwei Zeitfenster unterteilt ist: Slot 1 verwendet die Fahrspur für einen kurzen Moment, dann verwendet Slot 2 sie und dann zurück zu Slot 1 und so weiter. Dieses Umschalten geschieht so schnell (30 Millisekunden pro Slot), dass Nutzer eine nahtlose Vollzeit verbindung wahrnehmen.
Das Ergebnis? Ein einzelnes DMR-Frequenz paar kann zwei gleichzeitige und unabhängige Konversationen oder Daten sitzungen unterstützen. Dies verdoppelt sofort die Kapazität Ihres vorhandenen Spektrums im Vergleich zu älteren analogen FM, einem monumentalen Effizienz sprung.
Die drei Stufen der DMR-Struktur
DMR ist in drei Ebenen unterteilt, die unterschied lichen Anwendungs fällen gerecht werden:
* Tier I: Umfasst lizenzfreie Geräte mit geringem Strom verbrauch, die in einigen Regionen im PMR446-Band betrieben werden. Es ist für eine einfache, direkte Funk-zu-Funk-Kommunikation.
* Tier II: Dies ist die häufigste Stufe für lizenzierte konventionelle profession elle Systeme. Es arbeitet in den VHF-und UHF-Bändern unter Verwendung der oben beschriebenen TDMA-Technologie, typischer weise mit Hilfe von Repeatern, um die Reichweite zu erweitern. Dies ist der Standard für die meisten Geschäfts-und Industrie anwender.
* Tier III: Die fortschritt lichste Stufe für Trunked-Systeme. Beim Trunking wird ein Pool verfügbarer Kanäle von einem zentralen Controller verwaltet. Radios fordern nur bei Bedarf einen Kanal aus dem Pool an. Dies maximiert die Effizienz einer großen Nutzer flotte und ist damit ideal für die öffentliche Sicherheit in der ganzen Stadt oder für große Versorgungs unternehmen.
Die Rolle von Repeatern und Netzwerken
Für eine flächen deckende Abdeckung setzt DMR auf Repeater, ähnlich wie analoge Systeme, jedoch mit digitalen Vorteilen.
1. Ein mobiles oder tragbares Radio überträgt sein TDMA-Signal an einen Repeater.
2. Der Repeater, der sich häufig auf einem hohen Turm oder Gebäude befindet, empfängt das Signal auf einer Frequenz und sendet es gleichzeitig auf einer anderen Frequenz mit größerer Leistung erneut.
3. Alle anderen Funkgeräte im System hören auf die Ausgangs frequenz des Repeaters. Auf diese Weise kann ein Mobil teil mit geringem Strom verbrauch in einer ganzen Stadt kommunizieren.
In anspruchs volleren Tier III-oder verbundenen Tier II-Systemen können mehrere Repeater über IP-Netzwerke (wie das Internet oder private Leitungen) verbunden werden, um ein weit reichendes Netzwerk zu schaffen, das die Kommunikation zwischen Ländern oder sogar Kontinenten ermöglicht.
Arten der Kommunikation: Jenseits des einfachen Gesprächs
Die digitale Natur von DMR ermöglicht unterschied liche Anruf typen:
* Privater Anruf (Einzel anruf): Ein Einzel anruf an eine bestimmte Funk-ID, wie z. B. ein digitaler Anruf.
* Gruppen aufruf: Ein Eins-zu-Viele-Anruf bei einer vordefinierten Talk gruppe. Dies ist das digitale Äquivalent eines analogen Kanals, aber besser organisiert.
* All Call: Sendungen an alle Radios im System.
* Data Services: Unterstützt Kurz nachrichten (SMS), GPS-Standort verfolgung und Telemetrie daten, die alle innerhalb des digitalen Datenstroms übertragen werden.
Fehler korrektur: Klarheit am Rande der Berichter statt ung
Ein großer Vorteil des Digitalfunks ist die anmutige Herab würdigung. Ein analoges Signal wird zunehmend durch Statik und Zischen ver rauscht, wenn Sie seine Reichweiten grenze erreichen. DMR verwendet Forward Error Correction (FEC) und fügt jedem übertragenen Frame zusätzliche Daten hinzu. Wenn einige Bits während der Übertragung aufgrund eines schwachen Signals oder einer schwachen Störung beschädigt sind, kann das Empfangs radio diese zusätzlichen Daten verwenden, um die Original informationen perfekt zu rekonstruieren. Die Stimme bleibt klar und verständlich, bis die Fehler korrektur nicht mehr kompensiert werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird das Audio sauber unterbrochen, anstatt in Rauschen zu verfallen.
