2018-09-19 09:15:37
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由于DMR是一個完全公開的開放標(biāo)準(zhǔn)，由眾多供應(yīng)商提供支持。通過這種用戶既有供應(yīng)的安全性又有持續(xù)，有競爭力的發(fā)展的優(yōu)勢。開放標(biāo)準(zhǔn)鼓勵廣泛的供應(yīng)商參與; 有很多以這種方式開發(fā)的技術(shù)成功的例子。DMR標(biāo)準(zhǔn)在傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)和其他數(shù)字方法方面得分很高。今天小編就和你來聊聊DMR數(shù)字系統(tǒng)的主要優(yōu)勢：
現(xiàn)有許可渠道的容量翻倍
DMR使單個12.5 kHz信道支持兩個同時和獨立的呼叫。這是使用TDMA，時分多址實現(xiàn)的。在TDMA下，DMR保留12.5 kHz信道寬度并將其分成兩個交替的時隙A和B(如下圖1所示)，其中每個時隙用作單獨的通信路徑。在圖1中，無線電1和3在時隙1上進(jìn)行通信，而無線電2和4在時隙2上進(jìn)行通話。
每個通信路徑在12.5 kHz帶寬內(nèi)有效一半，每個通信路徑使用半x 12.5 kHz或6.25 kHz的等效帶寬。這被稱為每頻譜具有一個通話路徑的效率。然而，對于DMR，整個通道保持與模擬信號相同的輪廓。這意味著DMR無線電在現(xiàn)有12.5 kHz或25 kHz信道的許可證持有者中運行; 因此，沒有必要重新綁定或重新許可，但在渠道容量上加倍。這在下面的圖2中說明。
這種在給定帶寬內(nèi)增加呼叫容量的TDMA方法經(jīng)過了很好的嘗試和測試。TETRA和GSM蜂窩移動設(shè)備是世界上使用最廣泛的兩種無線電通信技術(shù)之一，它們是TDMA系統(tǒng)。美國公共安全無線電標(biāo)準(zhǔn)P25目前也在將其第二階段規(guī)范發(fā)展為兩時隙TDMA。
FDMA，頻分多址，增加容量的另一種方法是將12.5 kHz或25 kHz信道分成兩個或多個謹(jǐn)慎的6.25 kHz信道。工作在6.25 kHz FDMA中的理論無線電能夠在舊的12.5 kHz信道中并排擠壓兩個新信道。
實際的現(xiàn)實不足。在許多國家/地區(qū)，不存在特定的6.25 kHz許可證，并且監(jiān)管機(jī)制不允許許可證持有者在現(xiàn)有的12.5 kHz許可證中運行兩個6.25 kHz信道。通常可以在12.5 kHz許可證內(nèi)使用單個6.25 kHz無線電信道進(jìn)行操作，但這不會增加用戶的容量。這種情況如下圖3所示。
在美國，許可證持有6.25 kHz信道，許可證持有者未被允許將現(xiàn)有12.5 kHz許可證細(xì)分為多個6.25 kHz信道。為了增加6.25 kHz FDMA系統(tǒng)的容量，用戶必須在頻譜的其他區(qū)域?qū)で笮碌?.25 kHz許可證。
在允許用戶將兩條6.25 kHz路徑壓縮到現(xiàn)有許可證的管轄區(qū)域中仍然存在困難。眾所周知，使用在頻譜中彼此相鄰的兩個信道在一個站點操作系統(tǒng)會產(chǎn)生干擾風(fēng)險。因此，出于這個原因，用戶仍然很可能希望在頻譜的另一個區(qū)域獲得新許可，以使用6.25 kHz FDMA解決方案來增加容量(參見下面的圖4)。相比之下，由于DMR的兩條TDMA路徑完全適合現(xiàn)有的信道結(jié)構(gòu)，因此在安裝DMR系統(tǒng)時不會遇到新的干擾問題。
總之，數(shù)字PMR / LMR協(xié)議中使用的FDMA和TDMA系統(tǒng)在理論上同樣具有頻譜效率，但DMR使用的TDMA方法帶來了與世界各地現(xiàn)有許可證制度兼容的優(yōu)點，并且不會引入新的干擾問題。
FDMA 6.25 kHz方法的一個潛在優(yōu)勢是，您不需要轉(zhuǎn)發(fā)器來協(xié)調(diào)TDMA時隙，以提供DMR所需的兩個獨立通話路徑。(DMR系統(tǒng)在沒有中繼器的情況下運行良好，并且仍然提供DMR系統(tǒng)固有的許多好處，例如反向信道信令，但不是每12.5 kHz頻譜有兩個完全獨立的信道)。但是，如果沒有中繼器，所有無線電都需要始終在彼此的范圍內(nèi)，以便通過FDMA獲得可預(yù)測的容量倍增。因此，如果系統(tǒng)需要額外范圍的中繼器，或者現(xiàn)在或?qū)砀采w問題區(qū)域(例如，通過站點移動或打開新位置)，F(xiàn)DMA的這種益處的價值有限。DMR系統(tǒng)還具有信號比信號更耐干擾的優(yōu)點。
6.25 kHz FDMA系統(tǒng)用于容量增加的無中繼器優(yōu)勢僅在以下情況下優(yōu)點：
●該站點很小，并且在系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)，所有用戶無線電都將在所有其他用戶的直接范圍內(nèi)
●已獲得所需的頻率，因為將現(xiàn)有許可證分成多個6.25 kHz信道將不是監(jiān)管或干擾原因的選擇
●更強(qiáng)大的12.5 kHz信道許可證的成本或可用性是一個問題
●無需與傳統(tǒng)的12.5 kHz模擬系統(tǒng)兼容
DMR是從一開始就考慮到長期業(yè)務(wù)需求而開發(fā)的，沒有這些限制。
與傳統(tǒng)系統(tǒng)的后向頻譜兼容性
許可證持有者可能需要保留現(xiàn)有許可證，以確保與其自己的傳統(tǒng)無線電或外部組織的模擬系統(tǒng)向后兼容。由于DMR使用12.5 kHz信道，因此內(nèi)置了所需的頻譜兼容性。如下圖5所示。
有效利用基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備
使用DMR TDMA，您可以通過一個中繼器，一個天線和一個簡單的雙工器獲得兩個通信通道。與FDMA解決方案相比，雙時隙TDMA允許您實現(xiàn)6.25 kHz的效率，同時最大限度地減少對中繼器和組合設(shè)備的投資。用于簡單系統(tǒng)的兩種方法的所需設(shè)備如下面的圖6所示。
FDMA需要為每個信道提供專用的中繼器，以及昂貴的組合設(shè)備，以使多個頻率共享單個基站天線。使組合設(shè)備與6.25 kHz信號一起工作可能會產(chǎn)生進(jìn)一步的成本，并且當(dāng)以這種方式使用時，信號質(zhì)量和范圍通常會有所損失。這反過來又引起對圖6中所示的功率放大器的需求。
對于FDMA 6.25 kHz系統(tǒng)，振蕩器老化現(xiàn)象引起的誤差容限較小，并且發(fā)射無線電導(dǎo)致信號偏離所需的中心頻率。這導(dǎo)致相鄰信道保護(hù)不太穩(wěn)健，使系統(tǒng)易受干擾。專業(yè)設(shè)備; 可以引入高穩(wěn)定性振蕩器; 但需要付出代價。相比之下，雙時隙TDMA使用單通道設(shè)備實現(xiàn)穩(wěn)定的雙通道等效。不需要額外的中繼器或組合設(shè)備(并且空調(diào)的排水量較低，并且在中繼站點需要較少的備用電源)。
更長的電池壽命和更高的電源效率
最大限度地延長電池壽命一直是移動設(shè)備面臨的巨大挑戰(zhàn)之一，這些設(shè)備在一次充電時增加通話時間的選擇有限。由于雙時隙TDMA上的單獨呼叫僅使用兩個時隙中的一個，因此它僅需要發(fā)射機(jī)容量的一半。發(fā)射機(jī)空閑一半時間; 無論何時是未使用的時段的“轉(zhuǎn)彎”。使用5%傳輸，5%接收和90%空閑的典型占空比示例，傳輸時間占無線電電池耗電量的很大比例。通過將有效發(fā)送時間減半，雙插槽TDMA可以比模擬無線電提高40%。
(一個制造商發(fā)布的產(chǎn)品資料給出了模擬模式的9小時操作通話時間，但同一無線電上的數(shù)字模式通話時間為13小時)。DMR數(shù)字設(shè)備還可以包括延長電池壽命的睡眠和電源管理技術(shù)。
許多因素會影響單個設(shè)備的功耗。當(dāng)使用公布的電池壽命數(shù)據(jù)用于廣泛銷售的DMR和FDMA數(shù)字無線電數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)表明，對于每小時使用，TDMA比FDMA型號需要的電池容量減少19%至34%。選擇能耗較低的技術(shù)可以提供更大的靈活性和環(huán)境效益。隨著通信需求的增長(例如更大的數(shù)據(jù)需求)，需要更多的電池容量，并且轉(zhuǎn)向技術(shù)本身更高效并且能夠支持其他功能似乎是合乎邏輯的。如上所述，DMR基礎(chǔ)設(shè)施也比FDMA系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)設(shè)施更簡單，因此需要更少的能量。
易于使用和創(chuàng)建數(shù)據(jù)應(yīng)用程序
DMR的端到端數(shù)字特性意味著諸如文本消息，GPS和遙測等應(yīng)用可以輕松添加到無線電設(shè)備和系統(tǒng)中。DMR標(biāo)準(zhǔn)還支持無線傳輸IP數(shù)據(jù)，從而可以輕松開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序。這為您的投資提供了更高的潛在回報。對于許多切換到數(shù)字的關(guān)鍵驅(qū)動因素之一是向無線電系統(tǒng)添加業(yè)務(wù)增強(qiáng)數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用程序。
DMR實現(xiàn)的通道容量加倍也是添加數(shù)據(jù)應(yīng)用程序的關(guān)鍵。為了保持現(xiàn)有的語音服務(wù)質(zhì)量，必須具有額外的數(shù)據(jù)流量容量。這對于諸如自動車輛定位之類的應(yīng)用尤其重要，其中系統(tǒng)可以生成大量消息以保持位置不斷更新。雖然這對于業(yè)務(wù)用戶來說可能是非常有價值的工具，但如果不對語音服務(wù)產(chǎn)生負(fù)面影響，則很可能需要提供額外的容量。DMR實施可以簡單而干凈地提供所需的額外容量。
通過同時使用TDMA通道實現(xiàn)系統(tǒng)靈活性
當(dāng)語音使用第一時隙時，則第二時隙可以在TDMA系統(tǒng)中用于并行發(fā)送諸如文本消息或位置數(shù)據(jù)之類的應(yīng)用數(shù)據(jù)。例如，這在提供口頭和視覺調(diào)度指令的調(diào)度系統(tǒng)中是有用的。這是增強(qiáng)的數(shù)據(jù)能力在數(shù)據(jù)豐富的環(huán)境中變得越來越重要。
雙插槽TDMA應(yīng)用的未來路線圖包括臨時組合兩個插槽以有效地將數(shù)據(jù)速率翻倍至的能力，或者將兩個插槽一起使用以啟用全雙工，電話呼叫(如私人呼叫)。FDMA無線電無法提供這些功能，無需添加額外的收發(fā)器和使用額外的許可通道。這是因為在單個 FDMA信道中有一個通信路徑; 只有人可以說話，但不能說兩個，或者你可以傳輸語音或數(shù)據(jù)，但不能同時傳輸兩者，并且數(shù)據(jù)速率限制在可以壓縮到單個6.25 kHz信道的。
先進(jìn)的控制功能
DMR標(biāo)準(zhǔn)允許使用第二時隙用于反向信道信令 - 即，在第一信道處于呼叫中時，信令形式的指令在第二時隙信道上被發(fā)送到無線電。這實現(xiàn)了優(yōu)先呼叫控制，發(fā)送無線電的遠(yuǎn)程控制或緊急呼叫搶占，并為無線電系統(tǒng)的操作員提供精確的控制和靈活性。FDMA系統(tǒng)不能提供類似的功能，因為它們僅限于每個頻譜信道一條路徑。
卓越的音頻性能
DMR數(shù)字技術(shù)可提供更好的噪聲抑制，并在比模擬更大的范圍內(nèi)保持語音質(zhì)量，尤其是在傳輸范圍的最遠(yuǎn)邊緣。這是因為在開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)時，為選擇前向糾錯(FEC)和循環(huán)冗余校驗(CRC)編碼器付出了大量的努力。通過分析位來檢測錯誤，這些編碼器接收無線電檢測并自動糾正傳輸錯誤。DMR標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了超過14種不同的編碼器，每種編碼器都與不同類型的流量相匹配。通過使用編碼器和其他技術(shù)，數(shù)字處理能夠篩選噪聲并從降級的傳輸中重構(gòu)信號。
至于哪個數(shù)字系統(tǒng)提供最佳覆蓋范圍存在爭議; 基于12.5 kHz或6.25 kHz通道的系統(tǒng)。兩者都有優(yōu)點和缺點。基于6.25 kHz的系統(tǒng)處于不利地位，因為當(dāng)您將6.25 kHz信道中的多個高功率傳輸壓縮到頻譜中時，必須非常嚴(yán)格地限制每個傳輸?shù)恼{(diào)制信號; 在技術(shù)方面減少信號偏差; 以免在光譜中引起下一個通道的干擾。信號偏差的這種限制意味著接收器在信號較弱時(即在系統(tǒng)范圍的邊緣)較不能區(qū)分它是發(fā)送一個還是零。理論上，這會影響6.25 kHz系統(tǒng)的覆蓋范圍。
一些監(jiān)管機(jī)構(gòu)還將6.25 kHz FDMA系統(tǒng)中使用的中繼器的功率限制為12.5 kHz DMR系統(tǒng)可用的中繼器的功率的50%，其中用戶希望在給定的12.5 kHz頻譜中操作兩個6.25 kHz中繼器。這樣做是為了確保每單位頻譜保持總功率水平。這些限制也可能影響范圍。DMR系統(tǒng)還受益于前向糾錯協(xié)議的卓越實現(xiàn)。然而，F(xiàn)DMA系統(tǒng)確實受益于這樣的事實：對于6.25 kHz信道，噪聲基底比具有更寬12.5 kHz信道的噪聲基底更低。
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