主頁(http://m.by236.com):DMR數字對講機——DMR協議及其應用介紹
數字對講是基于數字傳輸技術設計而成,其工作原理是先將語音信號數字化,再以數字編碼形式進行傳播。數字對講具有語音清晰、保密性強、節省頻率資源、功能強大等特點,因此受到廣大無線電愛好者的關注和喜愛。特別是近幾年來,國內各地越來越多的業余無線電數字中繼臺的建立,更帶動了數字對講的廣泛應用。在全球中高端的DMR市場中,拓朋的通信解決方案全面滿足商業客戶的業務需求,在模擬轉數字的過程中扮演著重要的角色,已為酒店、物業、大型商超、重大活動等用戶提供清晰可靠的數字化通信解決方案。相對于模擬電臺,數字電臺除了具備常規語音通信之外,還具有更多的輔助功能,對于業余無線電愛好者而言,大大增加了無線電通聯的“可玩性”,但同時,復雜的功能也為業余無線電愛好者帶來了諸多困擾。 DMR原理 目前數字電臺采用的通信協議(標準)有DPMR、DMR、DSRR、APCO25、PDT等十余種類型。其中,DMR是由歐洲電信標準化協會制定的適合不同應用場合的三種數字對講標準之一,其工作過程是基于時分多址(TDMA)技術而實現。特別指出,該多址技術不同于模擬對講應用中的多路技術。DMR數字多址技術不是簡單的將多套電臺設備并聯使用而實現,而是在一個通信信道(即一個頻點),通過軟件程序控制方式實現多個用戶使用。 TDMA技術的工作原理,是把時間分割成互不重疊的時段(幀),再將幀分割成互不重疊的時隙(信道)并與用戶具有一一對應關系,依據時隙區分來自不同地址的用戶信號,從而完成多個用戶(多址)通信。TDMA相比FDMA(頻分多址)具有通信質量高、保密較好、系統容量大等優點,但它必須有精確定時和同步以保證移動終端和基站間正常通信,技術上比較復雜。 采用TDMA技術的數字中繼臺工作時,可以同時轉發兩位及以上數量用戶信號。數字時分技術與傳統模擬技術的信號處理差別如下圖所示,TDMA將時間劃分為兩個相同時隙,并與兩位用戶建立一一對應關系,中繼臺根據時隙信息交替接收用戶1數據和用戶2數據,之后再根據數據地址將同一用戶的多個數據順序連接起來,使之成為一個連續的數據,進而解調出連續的語音。由于連續兩個數據之間的時隙時間較短,因此使用者無法靠聽力分辨出其中的語音斷續。 Motorola是使用DMR協議的典型數字電臺商,國內還有海能達、拓朋等品牌推出DMR手持對講機、車載終端、集群系統等產品。基于DMR協議,Motorola的數字電臺實現了在12.5kHz信道帶寬上將用戶數量提高一倍,從而提高了頻譜的有效利用,有效解決了頻率資源緊張的問題。同時,由于采用TDMA技術,使得數字電臺的發射時間減少了一半,相比于模擬工作模式,延長了電池的工作時間。 基于DMR協議的數字對講機功能介紹 基于DMR協議的數字電臺,由于將語音等所有信息都做了數字化處理,因此,DMR數字電臺增加了很多應用功能。DMR領先品牌拓朋擁有完善的產品線和解決方案,具備領先的系統集成能力并成熟應用;為各商業用戶提供從終端到系統,從語音到數據,覆蓋領導到基層的多級指揮調度解決方案。以Motorola的數字電臺及與之相對應的數字中繼臺為例,在傳統的語音通聯應用之外,在組網同播、用戶管理等方面均擴展了很多實用功能。 A.基于IP網絡的中繼臺組網同播功能 數字中繼臺-電臺系統可實現大范圍覆蓋,利用IP網絡實現跨區域進行聯網。系統可實現用戶漫游功能,數字電臺自動檢測中繼臺信號強度,當信號強度低于特定的門限時,自動切換到信號強的轉信臺,實現全省漫游。通話質量高、操作簡單,系統組網設計時充分考慮到兼容模擬機型,實現模擬向數字的無縫平滑過渡。 根據安裝點的環境條件,數字中繼臺可選擇直接接入網絡、光纖傳輸接入網絡、通過Motorola Canopy無線寬帶接入網絡等三種傳輸方式來實現數字中繼臺的組網。 (1)直接接入網絡 如果數字中繼臺連接距離不超過90m,可用網線直接將數字中繼臺信號接入業務網絡內,如下圖所示。 (2)光纖傳輸接入網絡 如果數字中繼臺安裝在相距較遠,可選用光纖傳輸方式將數字中繼臺信號接入到業務網絡內,如下圖所示。 (3)通過MotorolaCanopy無線寬帶接入網絡 如果數字中繼臺相距較遠,并且無法選用光纖方式傳輸,可選用Motorola Canopy寬帶接入設備,通過無線方式將數字中繼臺信號接入到業務網絡內,Motorola Canopy無線寬帶設備最低可支持10M的帶寬,最大點對點無線遠程接入距離為56km,并可多級接力,更加方便了用戶數字中繼臺的安裝選址靈活性,如下圖所示。 B.終端數字電臺功能(用戶管理功能) Motorola數字電臺的用戶管理功能,大多是通過數字中繼臺實現的。 (1)數字組呼 通過編輯通話組,同一通話組內的用戶可以共享一個信道,而不會干擾其他電臺用戶。發射端和接收端的電臺都必須在同一個邏輯信道(頻率和時隙)上。不同通話組的兩個電臺用戶即使在同一個邏輯信道(頻率和時隙)上,也不能相互通話。此外,還可以選擇工作組方式,一個工作組的所有成員都可以相互通話,工作組與其他工作組的成員同樣可以進行溝通。 (2)私密呼叫 愛好者可以直接與另一位愛好者進行通信,而不論其是否屬于同一個通話組。一般情況下,將需要相互通信的HAM可組成一個通話組。被配置為該通話組的成員,通過私密呼叫,可以在發射端和接收端的電臺之間進行一對一通信。例如,某員工可以通過私密呼叫方式向特定管理者進告某意外事件,避免發起組呼而使全組成員接收到信息。 (3)全部呼叫 某個特權電臺可以與同一個邏輯信道上的其他電臺用戶進行單向通話。發射端電臺利用一個特殊的全部呼叫通話組,使得在同一個邏輯信道上的所有其他用戶(不論其屬于哪個通話組)都能接收到該呼叫。例如,主管人員與在同一個邏輯信道(頻率和時隙)上的所有人進行通信,而不是單獨的與通話組或某用戶進行通信。 (4)遠端遙斃 主管對講機可通過無線信令,遙斃另一臺電臺。被遙斃的電臺的屏幕將無任何顯示,并且不能發起或接聽呼叫。被遙斃的電臺只能通過客戶端軟件(CPS)或另一臺主管電臺發出的解遙斃命令,才能啟用被遙斃的電臺。利用該功能,可以阻止任何不當接入網絡的電臺,或使被盜竊電臺無法工作。 (5)遠端監控 遠端用戶可以利用該功能,在一段時間內激活目標電臺的話筒和發射機。從而不知不覺地在目標電臺上建立呼叫,并遠程控制其PTT功能,而目標電臺用戶對此卻一無所知。該功能主要用于探明已開機但無響應的目標電臺的狀態,包括諸如電臺被竊、用戶不會使用等情況,或者在緊急狀況下允許緊急呼叫發起方進行免提通信。 (6)遠程監測 主管電臺可以檢查系統中的目標電臺是否處于激活狀態,而目標用戶對此毫無覺察,僅僅是繁忙LED指示燈、發射LED指示燈處于點亮狀態。目標電臺將不知不覺地自動向主管電臺發送一條確認消息。如果目標對講機發出了確認消息,則主管可以執行其他操作,如發出遠程監控命令、激活目標的PTT等。 (7)呼叫提示 主管電臺基本上可以確保呼叫到目標用戶。當目標收到呼叫提示命令后,將發出持續的聲光提示,并顯示該呼叫提示的發起方。如果呼叫提示屏幕處于激活狀態時,目標用戶按下了PTT鍵,則目標電臺會向該呼叫提示的發起方發起私密呼叫。如果目標是車載電臺,可以將該功能與喇叭和車燈結合使用,當目標用戶不在車內時,呼叫提示可以使汽車的喇叭鳴叫、車燈閃爍,從而告知目標用戶返回車輛,響應呼叫。 (8)緊急呼叫 通過該功能,允許處于危急狀況的電臺用戶,向系統中的主管電臺發送經過確認的緊急報警消息或緊急呼叫。緊急報警消息包含了發起方電臺的ID等信息。發起緊急報警和緊急呼叫的方法有三種:僅發起緊急報警、發起緊急報警和緊急呼叫、發起緊急報警并繼而發送語音信號。通過客戶端軟件(CPS),可以配置四種報警類型:遙斃、定期、靜默、靜默帶語音。 C.數據傳輸功能 除了進行語音通信外,數字對講系統還支持進行文本和短信息的數據傳輸,可以將各類電子文件等通過無線數字通信方式傳輸到終端設備,并且還可以進行中文短消息的發送和接收應用。 D.GPS定位功能 數字對講系統支持對目標對講機進行GPS衛星定位,確定其地理位置,在緊急情況下,提高搶險救災時的快速反應能力及指揮信息傳遞的準確性。 關于MDR的錯誤認知:DMR數字電臺不會被干擾! 初始接觸數字對講機的愛好者,最先或最多接受的一個認知就是“數字對講抗干擾能力強”。抗干擾能力強,不意味著不會被干擾。從無線電波傳輸原理可知,數字對講與模擬對講都是通過在一個確定頻點上產生振蕩電磁波的方式實現信息通信。兩者不同的是,模擬電臺在確定頻點上產生的振蕩電磁波,其傳播的是語音信息;數字電臺在確定頻點上產生的振蕩電磁波,其傳播的是將語音信息數字化后的數據。 當振蕩電磁波受到微弱干擾時,對于模擬方式,接收的無線電波會出現一定的偏差,經解調后得到的語音中則會附帶有不同程度的噪音聲;對于數字方式,接收的無線電波雖會出現一定的偏差,但不會影響解調結果,也就是說,解調后得到的數據不會發生改變,因此,由該數據還原得到的語音中將不會附帶任何噪音聲,從而語音質量較高。 但是,當振蕩電磁波受到較強的干擾時,對于模擬方式,經解調后得到的語音中會附帶有較大的噪音聲,語音質量較差,甚至勉強可以分辨清楚語音;對于數字方式,解調后得到的數據,即使只發生一個數字錯誤,都可能導致該數據無法還原得到正確語音,此時,數字電臺則完全無法工作。 總結 由于對信息進行了數字化處理并基于DMR協議進行無線通信,未來數字電臺的擴展功能將越來越多,并可滿足越來越多的應用場合需求。在DMR數字市場中,領先品牌拓朋為酒店、物業、大型商超、重大活動等行業客戶提供恰如所需的通信解決方案,有效的提升了管理效率及服務質量。例如,通過ID管理功能,屏蔽非法用戶接入中繼臺網; 通過GPS定位功能,了解通聯有臺與自己的相對方位和距離;通過數據傳輸功能,實現拍照實時共享應用等等。通過廣大用戶提出的應用需求及業余無線電愛好者們的創新思維,也會促進廠商研發新功能。 (中國集群通信網 | 責任編輯:李俊勇) |




