คู่มือที่ครอบคลุมอธิบายการทำงานภายในของ DMR (Digital Mobile Radio) เรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยี TDMA สองช่องโครงสร้างชั้นประเภทการโทรและวิธีที่ให้การสื่อสารแบบดิจิตอลที่มีประสิทธิภาพและชัดเจนสำหรับผู้ใช้มืออาชีพ
ในโลกของการสื่อสารไร้สายระดับมืออาชีพการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญจากระบบอะนาล็อกแบบดั้งเดิมที่ชัดเจนและมีประสิทธิภาพมากขึ้นมาตรฐานดิจิตอลได้เกิดขึ้น ในบรรดาวิทยุมือถือดิจิตอล (DMR) เหล่านี้ได้กลายเป็นโปรโตคอลชั้นนำ แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณกดปุ่ม Push-to-Talk บนโทรศัพท์มือถือ DMR? บทความนี้แบ่งหลักการทางเทคนิคที่ทำให้ DMR เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับธุรกิจความปลอดภัยสาธารณะและผู้ใช้อุตสาหกรรม
มูลนิธิดิจิตอล: จากคลื่นเสียงไปยังแพ็คเก็ตข้อมูล
ที่แกนหลัก DMR เป็นมาตรฐานวิทยุดิจิตอลแบบเปิดที่กำหนดโดยสถาบันมาตรฐานโทรคมนาคมยุโรป (ETSI) ซึ่งแตกต่างจากวิทยุ FM แบบอะนาล็อกซึ่งจะส่งสัญญาณคลื่นอย่างต่อเนื่องโดยเสียงของคุณ DMR จะแปลงเสียงของคุณให้เป็นข้อมูลดิจิตอลก่อนส่ง
นี่คือกระบวนการเริ่มต้น:
1.การแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล: เมื่อคุณพูดลงในไมโครโฟนคลื่นเสียง (สัญญาณอะนาล็อก) จะถูกจับ ตัวแปลงสัญญาณวิทยุ (ตัวถอดรหัสรหัส) โดยเฉพาะ Ambe 2™ตัวแปลงสัญญาณทั่วไปใน DMR ตัวอย่างสัญญาณเสียงนี้หลายพันครั้งต่อวินาที
2.การเข้ารหัสและการบีบอัด: ข้อมูลตัวอย่างนี้จะถูกเข้ารหัสแบบดิจิทัลและบีบอัดเป็นสตรีมข้อมูลที่มีประสิทธิภาพมาก การบีบอัดนี้เป็นกุญแจสำคัญ-รักษาคุณภาพเสียงที่ดีในขณะที่ลดปริมาณข้อมูลที่ต้องส่ง
3.การขึ้นรูปเฟรมข้อมูล: เสียงดิจิตอลที่บีบอัดจะถูกบรรจุลงในชุดข้อมูลขนาดเล็กและไม่ต่อเนื่องที่เรียกว่าเฟรมข้อมูล เฟรมเหล่านี้ไม่ได้มีเพียงข้อมูลเสียงเท่านั้นพวกเขายังมีข้อมูลการควบคุมที่สำคัญข้อมูลการแก้ไขข้อผิดพลาดและบิตการส่งสัญญาณ
หัวใจของประสิทธิภาพ: TDMA 2ช่อง
นี่คือที่ที่เคล็ดลับมายากลของ dmr. DMR ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่าการแบ่งเวลาสองช่องหลายการเข้าถึง (TDMA) คิดว่าช่องความถี่วิทยุเป็นทางหลวง
* อนาล็อก /fdma (ทางหลวงเก่า): อนาล็อกแบบดั้งเดิมและระบบดิจิตอลบางอย่างใช้การแบ่งความถี่การเข้าถึงหลาย (FDMA) นี่เป็นเหมือนอุทิศช่องทางทางหลวงทั้งหมดเพื่อการสนทนาครั้งเดียว เพื่อรับการสนทนาสองครั้งคุณต้องมีเลนแยกต่างหากสองเลน (คู่ความถี่แยกต่างหาก) ซึ่งใช้สเปกตรัมคู่
* Dmr/tdma (ทางหลวงสมัยใหม่): TDMA แบ่งช่องความถี่กว้าง12.5 kHz เดียวออกเป็นสองช่อง"ช่วงเวลา"สลับกัน ลองนึกภาพช่องทางทางหลวงช่องทางเดียวที่แบ่งออกเป็นสองช่องเวลาร่วมกัน: สล็อต1ใช้เลนในช่วงเวลาสั้นๆแล้วสล็อต2ใช้มันแล้วกลับไปที่สล็อต1และอื่นๆ การสลับนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว (30มิลลิวินาทีต่อช่อง) ที่ผู้ใช้รับรู้การเชื่อมต่อแบบเรียลไทม์ที่ราบรื่น
ผลที่ได้คืออะไร คู่ความถี่ DMR เดียวสามารถรองรับการสนทนาหรือเซสชันข้อมูลพร้อมกันและเป็นอิสระสองครั้ง นี้ทันทีคู่ความจุของสเปกตรัมที่มีอยู่ของคุณเมื่อเทียบกับมรดกอนาล็อก FM, การก้าวกระโดดอนุสาวรีย์ในประสิทธิภาพ
โครงสร้าง DMR สามชั้น
DMR จัดเป็นสามชั้นจัดเลี้ยงกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน:
* Tier I: ครอบคลุมอุปกรณ์ที่ไม่มีใบอนุญาตและใช้พลังงานต่ำในแถบ PMR446ในบางภูมิภาค สำหรับการสื่อสารทางวิทยุโดยตรงที่เรียบง่าย
* Tier II: นี่คือระดับที่พบมากที่สุดสำหรับระบบมืออาชีพทั่วไปที่ได้รับอนุญาต ทำงานในย่านความถี่ VHF และ UHF โดยใช้เทคโนโลยี TDMA ที่อธิบายไว้ข้างต้นโดยปกติแล้วจะช่วยในการทำซ้ำเพื่อขยายช่วง นี่เป็นมาตรฐานสำหรับผู้ใช้ธุรกิจและอุตสาหกรรมส่วนใหญ่
* Tier III: ชั้นที่ทันสมัยที่สุดที่ออกแบบมาสำหรับระบบ trunked. ในการเดินสายไฟสระว่ายน้ำของช่องที่มีการจัดการโดยตัวควบคุมกลาง วิทยุขอช่องจากสระเมื่อจำเป็นเท่านั้น สิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับผู้ใช้จำนวนมากทำให้เหมาะสำหรับความปลอดภัยสาธารณะในเมืองหรือบริษัทสาธารณูปโภคขนาดใหญ่
บทบาทของ repeaters และเครือข่าย
สำหรับความคุ้มครองในพื้นที่กว้าง DMR อาศัยตัวทำซ้ำเช่นเดียวกับระบบอะนาล็อกแต่มีข้อดีแบบดิจิตอล
1.วิทยุมือถือหรือแบบพกพาส่งสัญญาณ TDMA ไปยังทวนสัญญาณ
2 .repeater มักจะตั้งอยู่บนหอคอยสูงหรืออาคารรับสัญญาณบนความถี่หนึ่งและพร้อมกันอีกครั้งส่งไปยังความถี่อื่นที่มีพลังงานมากขึ้น
3.วิทยุอื่นๆทั้งหมดในระบบฟังความถี่เอาต์พุตของ Repeater นี้จะช่วยให้โทรศัพท์มือถือที่ใช้พลังงานต่ำในการสื่อสารทั่วทั้งเมือง
ในระดับ III ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นหรือระบบ Tier II ที่เชื่อมต่อตัวทำซ้ำหลายตัวสามารถเชื่อมโยงผ่านเครือข่าย IP (เช่นอินเทอร์เน็ตหรือสายส่วนตัว) เพื่อสร้างเครือข่ายพื้นที่กว้าง, ทำให้สามารถสื่อสารได้ทั่วประเทศหรือแม้แต่ทวีปต่างๆ
ประเภทของการสื่อสาร: นอกเหนือจากการพูดคุยง่ายๆ
ลักษณะดิจิตอลของ DMR ช่วยให้สามารถโทรได้อย่างชัดเจน:
* การโทรส่วนตัว (การโทรแต่ละครั้ง): การโทรแบบตัวต่อตัวไปยัง ID วิทยุเฉพาะเช่นการโทรแบบดิจิตอล
* กลุ่มโทร: หนึ่งต่อหลายโทรไปยัง talkgroup ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า นี่คือดิจิตอลเทียบเท่าช่องอนาล็อก
* All Call: ออกอากาศไปยังวิทยุทั้งหมดในระบบ
* บริการข้อมูล: รองรับการส่งข้อความสั้นๆ (SMS), การติดตามตำแหน่ง GPS และข้อมูล telemetry ทั้งหมดจะถูกส่งภายในสตรีมข้อมูลดิจิตอล
การแก้ไขข้อผิดพลาด: ความชัดเจนที่ขอบของความคุ้มครอง
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิทยุดิจิตอลคือการย่อยสลายที่สง่างาม สัญญาณแอนะล็อกจะมีเสียงดังมากขึ้นด้วยไฟฟ้าสถิตและเสียงฟู่เมื่อคุณถึงขีดจำกัดของช่วง DMR ใช้การแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า (FEC) เพิ่มข้อมูลพิเศษให้กับแต่ละเฟรมที่ส่ง หากบิตบางตัวเสียหายในระหว่างการส่งสัญญาณเนื่องจากสัญญาณอ่อนหรือการรบกวนวิทยุที่ได้รับสามารถใช้ข้อมูลพิเศษนี้เพื่อสร้างข้อมูลต้นฉบับได้อย่างสมบูรณ์แบบ เสียงยังคงชัดเจนและเข้าใจได้ชัดเจนจนกว่าการแก้ไขข้อผิดพลาดจะไม่สามารถชดเชยได้อีกต่อไปซึ่งจะทำให้เสียงตัดออกอย่างหมดจดแทนที่จะซีดจางเป็นเสียงรบกวน
