什么是數字對講機?DMR 數字無線通信原理

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 前        言

 

工信部 666 號文件:

2010 年不再審批 25KHz 帶寬對講機的型號核準,2011 年停止模擬對講機的型號核準, 2016 年中國市場將禁止使用模擬對講機并全面進入數字對講機時代。

美國聯邦通信委員會 FCC

 

  • 2011 年后將停止核準低效頻譜機型(≥12.5kHz)。

  • 2013 年必須完成所有公共安全設備的系統切換。數字通信技術正在取代模擬通信技術

狹義的專業陸地移動通信主要指工作在 VHF、UHF 和 800MHz 頻段的常規對講和集群移動通信系統和設備。

與模擬常規和模擬集群通信技術相比,數字常規和數字集群通信技術為專業移動通信帶來許多革命性的變革。

第一,數字技術可以更高效利用無線電頻譜資源。數字通信系統在一個頻道上能夠承載多個業務信道, 從而容納更多用戶。提高頻譜利用率,作為一種解決頻率資源不足的方案,具有長遠的意義。

第二,提供話音和數據綜合業務。用戶能夠獲得更多、更準確的信息來提高工作效率。與模擬通信技術相比,數字通信系統具有更強的數據處理功能,使更多的數據應用可以被集成到一臺無線通信設備中, 使用戶的應用解決方案更加完善。

第三,數字通信技術能夠在更大的范圍內改善話音音質,提升通信質量。由于數字通信技術擁有系統內糾檢錯功能,和模擬通信技術相比,可以在更大范圍內傳送準確的語音和數據,減少話音失真度和數據誤碼率。數字系統對環境噪聲有出色的抑制能力,在非常嘈雜的環境下也能收聽到清晰的話音。

 

PMR : Private Mobile Radio 專用集群移動通信網 分類:

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  1. 目前數字市場廠商格局 ?
  2. 圖片2
  • Hytera DMR MoU 組織核心成員 ;
  • Hytera 是全球極少數掌握DMR 核心技術的企業之一 ;
  • 在領先企業中,Hytera 擁有最豐富的 DMR 產品系列,包括常規、同播、集群系統及一系列完整解決方案。

 

數字 DMR 市場容量趨勢

DMR 的市場增長趨勢

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第一部分 DMR 概念

 

什么是 DMR

DMR(Digital Mobile Radio)ETSI歐洲電信標準協會)2005 年推出的開放的專業無線電通信標準,目的是實現低成本、低復雜度、低功耗、高效實用的專業數字無線通信。

DMR 標準專為信道間隔為 12.5kHz 的全球陸上移動頻段而設,并將滿足未來對于 6.25kHz 信道間隔的監管要求。

DMR 數字終端的發展無論是在國內還是在國外尚都處于起步階段。

 

DMR 的標準分為三個等級:

  • Tier1:主要用于低成本的 DPMR446  產品,使用免費頻段(446.1446.2MHz  ,面向民用市場。只能用于直通方式,最大有效輻射功率為 500mW,采用 FDMA 技術。

  • Tier2:主要用于實現常規通信(支持直通和中繼方式的產品,面向專業市場。采用 TDMA 2 Slot技術。

  • Tier3:主要用于集群和同播系統中應用的產品,面向專業市場。采用 TDMA 2 Slot 技術,支持網絡互聯,管理和控制。

 

DMR 通信協議

        DMR 協議使用一種TDMA 雙時隙接入的方式。TDMA時分多址是將一個信道分為 2 個時隙: 每個信道突發 2 個時隙,每個時隙 30 ms。其中每個時隙都有 1.5 ms 的保護時間。

        TDMA 是把一個傳輸通道進行時間分割以傳送若干話路的信息,把 N 個話路設備接到一條公共的通道上,按一定的次序輪流的給各個設備分配一段使用通道的時間。

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DMR 空中接口協議

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物理層(PL)

  空中接口 1 層是物理接口層,它處理由發射或接收的比特組成的物理突發。物理層包括以下功能:

  •   -調制和解調;
  •   -發射和接收轉換;
  •   -射頻特性;
  •   -比特和符號定義;
  •   -頻率和符號同步;
  •   -幀構建。

 

數據鏈路層(DLL

  空中接口 2 層是數據鏈路層,它處理邏輯連接,且隱藏上層的物理媒介。數據鏈路層包括以下功能:

  •   -信道編碼前向糾錯,CRC 校驗,交織,解交織和比特定義;
  •   -確認和重傳機制;
  •   -媒介接入控制和信道管理;
  •   -幀,超幀的構建和同步;
  •   -突發和參數定義;
  •   -鏈路尋址源或目的
  •   -與物理層的語音應用(語音編碼數據)接口連接;
  •   -數據承載業務;
  •   -與呼叫控制層交換信令和用戶數據 。

 

呼叫控制層(CCL

空中接口 3 層是呼叫控制層,它僅適用于控制平面,是 DMR 所支持的業務和設施的一個實體,位于空中接口 2 層功能之上。呼叫控制層提供以下功能:

  • 基站激活/去激活;
  • 呼叫建立,保持和終止;
  • 個呼或組呼的發射和接收;
  • 目標尋址(DMR ID 或網關
  • 支持固有業務緊急信令、預占優先、遲后進入等
  • 通知信令。

 

 

第二部分 數字化通信帶來的好處

 

 

一、雙倍通話容量,降低投資資本雙倍通話容量(雙時隙)

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通過只在它們的交替時隙上發射信號,兩個)呼叫可同時共享一個信道,而不會相互干擾,從而使得頻譜效率翻倍。

 

二、覆蓋范圍更廣的清晰語音通信

    • 在更大通信范圍內保證清晰的話音質量,尤其在通信覆蓋邊緣地帶,話音依然清晰;
    • 擴大感知距離 ;
    • 靜態噪聲抑制 ;
    •  

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系統信號覆蓋邊緣的音質

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三、電池使用率提高 40%:更長的通話時間

  • 工作循環為 5/5/90 時,80%的電量在發射過程中消耗。

  • TDMA 設備通話時只在單個時隙發射,發射時間減少一半,耗電更低。

  • TDMA 數字技術可提高至少 40%的電池使用時間。

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四、數字加密性能,保障通信安全

  1. 在模擬信道上掃頻監聽數字信道,會聽到無法分辨的語音信號
  2. 在數字信道上監聽,由于信令或 ID 號不匹配,只顯示載波接收但無語音輸出。

          (ID 號可多達 16,776,415 個)

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第三部分 DMR 指標參數

 

1、 頻譜效率

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2、4FSK( 4 level Frequency Shift Keying )數字調制方式

  •  

可將設備內部的數字信息語音,數據,信令)直接通過載波發送出去;

有效的增強對講機除語音通信以外的通信能力;

  • 4FSK 調制寬寬:12.5 KHz

  • 波特率: 9600 bits/s

  • 符號 01 = 1.944 kHz

  • 符號 00 = 0.648 kHz

  • 符號 10 = - 0.648 kHz

  • 符號 11 = -1.944 kHz

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3、音頻載波延時:

 

模擬系統延遲一般在 20 至 40ms,數字系統的時滯,大約 300ms 至 500ms,這么大的延誤主要是語音壓縮與解壓所耗時間。

 

第四部分 DMR 業務綜述

 

DMR 支持的業務

    1.  
  • 語音業務,包括單呼、組呼、全呼等功能。
  • 數據業務,包括 IP 數據、短數據、狀態消息等。

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1. DMR 語音業務

  1. 單呼無確認單呼和CSBK 帶確認單呼
  2. 組呼
  3. 無地址語音組呼
  4. OVCM Open Voice Channel Mode語音業務
  5. 全呼
  6. 廣播呼
  7. 遲后進入

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二、DMR 數據業務

 

DMR 數據包協議包含的數據傳輸類型如下:

不帶確認數據傳輸;

帶確認數據: 數據傳輸/響應數據傳輸。數據包協議支持的數據業務有

  • IP 業務;
  • 短數據業務;
  • 原始數據;
  • 狀態消息;
  • 定義短消息;
  • GPS 
  • 遙測 ; 

 

今天的DMR數字對講機原理就到這里,有需要的小伙伴可以聯系我們,我們將竭誠為您解答,謝謝觀看!

佛山市海川通電子科技有限公司

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2019年5月16日 17:25
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