DMR (Digital Mobile Radio) の内部の仕組みを説明する包括的なガイド。 その2スロットTDMAテクノロジー、ティア構造、コールタイプ、およびプロのユーザーに効率的で明確なデジタル通信を提供する方法について学びます。
プロフェッショナルなワイヤレス通信の世界では、従来のアナログシステムからより明確で効率的なデジタル標準への大幅な移行が行われています。 これらの中で、デジタル・モバイル・ラジオ (DMR) が主要なプロトコルとして浮上している。 しかし、DMRハンドセットのプッシュツートークボタンを押すと、正確にはどうなりますか? この記事では、DMRをビジネス、公安、および産業ユーザーにとって強力なツールにする技術原則を説明します。
デジタル財団: 音波からデータパケットへ
その中核となるDMRは、European Telecommunications Standards Institute (ETSI) によって定義されたオープンデジタル無線規格です。 音声で変調された連続波を送信するアナログFMラジオとは異なり、DMRは送信前に音声をデジタルデータに変換します。
最初のプロセスは次のとおりです。
1.アナログからデジタルへの変換: マイクに向かって話すと、音波 (アナログ信号) がキャプチャされます。 ラジオのコーデック (コーダー-デコーダー) 、特にAMBE 2™DMRで一般的なコーデックは、この音声信号を毎秒数千回サンプリングします。
2.エンコーディングと圧縮: このサンプリングされたデータは、デジタルでエンコードされ、非常に効率的なデータストリームに圧縮されます。 この圧縮は重要です。送信する必要のあるデータの量を最小限に抑えながら、優れた音声品質を維持します。
3.データフレームの形成: 圧縮されたデジタル音声は、データフレームと呼ばれる小さな離散バンドルにパッケージ化されます。 これらのフレームには音声データだけが含まれているわけではありません。重要な制御情報、エラー訂正データ、およびシグナリングビットも含まれています。
効率の心: 2スロットTDMA
これはDMRの手品が起こるところです。 DMRは、2スロット時間分割多重アクセス (TDMA) と呼ばれる技術を使用する。 無線周波数チャネルを高速道路と考えてください。
* アナログ/FDMA (旧高速道路): 従来のアナログおよび一部のデジタルシステムは、周波数分割多重アクセス (FDMA) を使用する。 これは、高速道路の車線全体を1回の会話に捧げるようなものです。 2つの会話を取得するには、スペクトルの使用量を2倍にする2つの別々のレーン (2つの別々の周波数ペア) が必要です。
* DMR/TDMA (Modern Highway): TDMAは、単一の12.5kHz幅の周波数チャネルを2つの交互の「タイムスロット」に分割します。 単一の高速道路レーンが2つのタイムシェアリングスロットに分割されていると想像してみてください。スロット1がレーンを少し使用し、次にスロット2がそれを使用し、次にスロット1に戻ります。 この切り替えは非常に迅速に行われるため (スロットあたり30ミリ秒) 、ユーザーはシームレスなフルタイム接続を認識します。
結果は? 単一のDMR周波数ペアは、2つの同時かつ独立した会話またはデータセッションをサポートできます。 これにより、従来のアナログFMと比較して、既存のスペクトルの容量が即座に2倍になり、効率が大幅に向上します。
DMR構造の3つの層
DMRは、さまざまなユースケースに対応する3つの層に編成されています。
* Tier I: 一部の地域でPMR446バンドで動作するライセンスフリーの低電力デバイスを対象としています。 これは、シンプルで直接的な無線通信用です。
* Tier II: これは、ライセンスを受けた従来のプロフェッショナルシステムの最も一般的なティアです。 上記のTDMAテクノロジーを使用して、通常は範囲を拡張するためのリピーターを使用して、VHFおよびUHF帯域で動作します。 これはほとんどのビジネスおよび产业ユーザーのための标准です。
* Tier III: トランクシステム用に設計された最先端のティア。 トランキングでは、利用可能なチャネルのプールが中央コントローラによって管理される。 ラジオは、必要なときにのみプールからチャンネルを要求します。 これにより、大規模なユーザーの効率が最大化され、市全体の公共の安全や大規模な公益事業会社にとって理想的です。
リピーターとネットワークの役割
広域カバレッジの場合、DMRはアナログシステムと同様にリピーターに依存していますが、デジタルの利点があります。
1.モバイルまたはポータブルラジオは、そのTDMA信号をリピータに送信する。
2.多くの場合、高いタワーまたは建物にあるリピーターは、1つの周波数で信号を受信し、同時に別の周波数でより大きな電力で再送信します。
3.システム内の他のすべてのラジオは、リピータの出力周波数に耳を傾けます。 これにより、低電力のハンドセットが都市全体で通信できるようになります。
より洗練されたTierIIIまたは接続されたTierIIシステムでは、複数のリピーターをIPネットワーク (インターネットや専用回線など) でリンクして広域ネットワークを作成し、国や大陸を越えた通信を可能にします。
コミュニケーションのタイプ: 単純な話を超えて
DMRのデジタル特性により、異なるコールタイプが可能になります。
* プライベートコール (個人コール): デジタル電話のように、特定の無線IDへの1対1のコール。
* グループコール: 事前定義されたトークグループへの1対多のコール。 これはアナログチャンネルのデジタル版ですが、より組織化されています。
* オールコール: システム内のすべてのラジオへの放送。
* データサービス: ショートメッセージング (SMS) 、GPS位置追跡、テレメトリデータをサポートし、すべてデジタルデータストリーム内で送信されます。
エラー修正: カバレッジの端にある明快さ
デジタルラジオの主な利点は、優雅な劣化です。 アナログ信号は、範囲制限に達すると、静的およびヒスノイズでますますノイズが多くなります。 DMRは、転送エラー修正 (FEC) を採用し、送信された各フレームに追加のデータを追加します。 弱い信号または干渉のために送信中に一部のビットが破損した場合、受信無線機はこの余分なデータを使用して元の情報を完全に再構築できます。 エラー修正が補償できなくなるまで、音声は明瞭でわかりやすいままです。その時点で、オーディオはノイズにフェードアウトするのではなく、きれいにカットされます。
