Сегодня известные производители оборудования для радиосвязи отказываются от традиционных аналоговых систем и переходят на современные цифровые стандарты. Такой переход объясняется возросшим спросом на более надежную и эффективную аппаратуру, построенную на основе микропроцессоров.
Применение универсальных цифровых технологий позволяет повысить качество, надежность и эффективность канала связи, легко совмещаемого с другими системами обмена информацией.
Под цифровой понимается особый способ организации радиосвязи, при котором данные проходят двойную обработку. На передающей стороне полезный сигнал в специальных аналого-цифровых преобразователях (АЦП) принимает вид стандартного кода из нулей и единичек и в таком виде поступает в радиоканал. На ответной стороне специальная аппаратура принимает модулированный «цифрой» сигнал и выделяет из него полезную информацию.
На заключительном этапе осуществляется обратное преобразование посредством устройств называемых ЦАП, после которых сигнал поступает к пользователю в аналоговом виде.
Дополнительная информация: При устаревшей аналоговой передаче применяются традиционные способы модуляции амплитуды, частоты или фазы транслируемого сигнала.
В цифровом канале сформированная в АЦП комбинация цифр воздействует на один из этих параметров (выбор типа манипуляции-модуляции определяется используемым стандартом).
Повсеместный переход на цифру объясняется рядом причин, приводимых ниже:
Указанные возможности и определяют сферу применения цифровой радиосвязи, востребованной в случаях большой загруженности частотных каналов и при необходимости передачи значительных объемов информации.
В сравнении с аналоговым оборудованием, применяемым при передаче радиосигнала, современные цифровые системы имеют целый ряд преимуществ. С основными достоинствами перехода с «аналога» на «цифру» можно ознакомиться в следующем перечне:
Важно! Последнее преимущество реализуется за счет допустимости непосредственной передачи цифровых данных по радиоканалу (минуя АЦП).
Единственным минусом систем такой связи считается сравнительно высокая стоимость самих передающих и приемных устройств.
Для облегчения перехода профессиональной аппаратуры на цифровые методы Европейским Институтом Коммуникаций и Связи (ETSI) в свое время был разработан ряд форматов, в которых использовался 2-х интервальный протокол TDMA. На его основе созданы и внедрены стандарты мобильной GSM и радиосвязи DMR, широко распространенные во всем мире.
По мнению специалистов именно этот протокол в ближайшем будущем обеспечит повышение эффективности эксплуатации частотных каналов. За счет его применения удается:
Расширить функциональные возможности систем цифровой связи.
Снизить стоимость используемого оборудования.
Продлить сроки службы аккумуляторов и других вспомогательных модулей.
И, наконец, его внедрение позволяет эксплуатировать действующие каналы связи, не рискуя перегрузить их. Рассмотрим каждый из введенных в последние десятилетия стандартов более подробно.
Система связи TETRA (она расшифровывается как «TErrestrial Trunked RAdio») была представлена еще в 90-х годах ХХ века. Она разрабатывалась с целью обеспечения функционирования служб безопасности в европейских границах. Этот стандарт позиционировался как открытый протокол транкинговой радиосвязи и оказался удачным техническим проектом, позволившим решить все поставленные задачи.
Его интерфейс предполагает работу оборудования в стандартной сетке частот, шаг которой составляет 25 кГц (с учетом разносов радиоканалов на 10 МГц минимум). Используемые диапазоны – от 150 до 900 МГц. В TETRA применен стандартный метод разделения каналов TDMA, в соответствие с которым на одной реальной частоте работают сразу 4 логических канала (их называют слотами).
Обратите внимание: Пятый канал используется для передачи служебной информации.
В стандарте применен принцип дифференциальной фазовой манипуляции (вид модуляции) 4-PSK с символьной скоростью порядка 18 кБод.
Придя на смену морально устаревшей системе MPT 1327, этот стандарт сам просуществовал не очень долго. Появление альтернативных способов цифровой связи (LPD/PMR, в частности) и последующее их признание за границами Европы явилось толчком к развитию новых систем, не имеющих отношения к безопасности.
Одновременно с внедрением стандарта TETRA для удовлетворения внутренних потребностей в системах связи в пределах США был представлен его аналог, называемый APCO-25.
Он представляет собой совместный проект всех действующих властных структур, поддерживаемый ассоциацией американских производителей телекоммуникационного оборудования.(TIA).
Основной современный стандарт DMR (аббревиатура Digital Mobile Radio) – это единый для Европы формат цифровой радиосвязи. При этом он позиционируется в качестве открытого стандарта, допускающего совместную работу аппаратуры от различных производителей. Введен в апреле 2005 года, причем в его основу заложен уже знакомый протокол TDMA (доступ с разделением по времени). Такой подход позволил в рабочей сетке частот с шагом 12,5 кГц разместить сразу два разнесенных по времени канала (фото справа).
Интерфейс DMR, реализуемый за счет такого разделения, действует в следующих диапазонах частот:
Универсальный и широкодиапазонный стандарт DMR разработан исключительно как недорогая цифровая альтернатива действующим аналоговым системам. Лидер рынка профессиональных средств радиосвязи компания «Motorola», например, выпустила семейство изделий MOTOTRBO™, используемых в своей работе этот формат, практически не имеющий недостатков.
Стандарт dPMR (аббревиатура Digital Private MR) реализован на технологии открытого доступа к частотному каналу, состоящему из двух полос по 6,25 кГц (FDMA).
Дополнительная информация: Он также относится к открытым стандартам, составляющим определенную конкуренцию уже рассмотренному ранее DMR.
Этот формат разработан тем же институтом ETSI, а его основное назначение – реализация бюджетных цифровых решений в различных режимах связи. За счет сужения полосы частот качественные показатели соответствующей аппаратуры несколько уступают изделиям, работающим в стандарте DMR.
NXDN является практически полным аналогом стандарта dPMR. Он основан на той же технологии FDMA, в основу которой заложено разделение каналов на более узкие полосы шириной по 6,25 кГц.
Основное отличие NXDN от dPMR состоит в том, что этот стандарт не относится к открытым проектам. Это – результат совместной разработки двух компаний (Icom Incorporated и Kenwood Corporation), то есть он является их частной собственностью. Работающая на его основе аппаратура выпускается только этими корпорациями. Ее недостаток – узкая полоса пропускания и невозможность унификации с другими системами.
Одной из разновидностей уже рассмотренного формата DMR является стандарт PDT (Professional Digital Trunking).В нем применяется тот же протокол TDMA с разделением полосы частот 12,5 кГц на 2 временных канала (тайм слота).
Однако в отличие от DMR этот стандарт является собственностью органов безопасности Китая, то есть имеет статус национального. Доступ к соответствующей аппаратуре, естественно, ограничен, что следует отнести к его недостаткам.
Подобно NXDN, стандарт e-DMR относится к частным разработкам производителя аппаратуры связи «Detracom» из Франции. По аналогии с DMR в основу стандарта заложена технология TDMA, предполагающая временное разделение полосы частот шириной 12,5 кГц на два слота. Данный вариант – типичный пример деятельности производителя, создавшего собственный протокол и представляющего продукт, выходящий за рамки стандартных платформ.
«Detracom» предлагает к продаже образцы оборудования, линейка которого включает портативные радиостанции, а также базовую аппаратуру собственного производства. На их основе созданы цифровые системы, работающие в следующих диапазонах:
В их работе предусматривается полнодуплексный вызов голосом. Как таковых преимуществ этот стандарт не имеет. К его недостаткам может быть отнесена специфичность используемого оборудования.
В заключительной части обзора отметим, что каждый из рассмотренных стандартов внес свой вклад в дело перехода на современные виды коммуникаций. Благодаря их внедрению удалось существенно повысить качество двухстороннего общения по открытым каналам связи.
©1997-2024 Телекоммуникационная компания ООО"АСВА"
