Режимы работы системы
Стандарт TETRA обеспечивает широкий выбор режимов работы системы – нормальный, расширенный, минимальный и с разделением времени. Каждый из них соответствует определенным условиям: например, система функционирует с малой нагрузкой, с большой нагрузкой, трафик преимущественно состоит из пакетов данных и т. д.
Нормальный режим чаще всего используется при начальной инсталляции базовых станций (БС), которые работают с обычной нагрузкой, т.е. задействуют 4 – 5 пар радиочастот на систему (16 – 20 речевых каналов). В этом режиме общий канал управления на основной несущей частоте является главным каналом управления, отображается в тайм-слоте всех кадров (с 1 по 18) и служит для передачи всех общих служебных сигналов. Абонентские радиостанции, не участвующие в конкретном вызове, «прослушивают» такой канал.
Расширенный режим применяется в системах, использующих одновременно два или более каналов управления в целях обеспечения требуемого уровня сервиса – по времени установления соединения либо по степени надежности (при пакетной передаче данных). Дополнительные каналы управления способны работать в качестве общих вторичных каналов управления (в отличие от основного канала управления, ими может пользоваться только определенная часть радиоабонентов) или назначенных вторичных каналов управления (обычно служат для передачи сигнализации после прерывания транспортировки данных сообщением от абонента к БС или обратного).
Минимальный режим (MM) ориентирован на зоны покрытия с «низким» трафиком. Чаще всего он реализуется на БС, работающих с одной парой частот, хотя теоретически большее число каналов БС не является ограничением для его применения. В этом режиме система выделяет все временные интервалы в главном канале управления для передачи трафика либо набора специализированных сигналов управления, поэтому для транспортировки общих служебных сигналов можно использовать только 18-й кадр.
В разрывном режиме, который чаще называют режимом разделения времени (TimeSharingMode, TSM), радиочастотный канал используется совместно несколькими БС, т.е. распределен между ними. Такой режим применим только для зон покрытия с очень низким уровнем трафика и очень ограниченным спектром выделенных частот. Хотелось бы подчеркнуть разницу между режимом TSM, используемым системой или БС, и режимом передачи сигнала мобильной радиостанцией: обычно для последней выделяется только один временной интервал на кадр, поэтому передача сигнала от абонента, по своей сути, разрывна. Особо отметим, что в разрывном режиме TSM основные сигналы управления передаются по главному каналу управления, который совместно задействуется несколькими БС; каналы трафика используются базовыми станциями также совместно.
Система связи стандарта dmr
В основе технологии DMR лежат механизмы TDMA (TimeDivisionMultipleAccess – многостанционный доступ с временным разделением каналов), что позволяет разместить два временных интервала на одной частотной несущей с сеткой частот 12,5 кГц. Сети радиосвязи стандарта DMR могут быть реализованы в диапазонах 136 – 174 МГц и 403 – 470МГц, в частности, для железнодорожного транспорта перспективно использование стандарта в выделенном для ОАО «РЖД» диапазоне 160 МГц.
Стандарт DMR позволяет реализовывать решения не только в классических диапазонах 136-174 МГц и 403-470 МГц, но во всем спектре частот от 50 МГц до 999 МГц. Причем дуплексный разнос, для решений с применением ретранслятора допускается любым, в том числе классические 4,6 МГц для диапазона 160 МГц и 45 МГц для диапазона 900 МГц. Дуплексный разнос определяется 15 битной сигнальной последовательностью в структуре цифрового кода стандарта DMR.
В настоящее время выпускается оборудование стандарта DMR для трех диапазонов частот: (VHF) 136-174 МГц, (UHF1) 403-470 МГц и (UHF2) 470-512 МГц. Длительность временного интервала, организующего один логический канал, составляет 30 мс. Из них 27,5 мс отведены под передаваемое сообщение, составляющую 216 бит и 48 сигнальных битов. Защитный межинтервальный разнос – 2,5 мс. Канальная скорость передачи данных составит около 2 кбит/с. В случае передачи пакетных данных следует учитывать, что в зависимости от длины IP-пакетов процент полезных данных будет снижаться за счет заголовков IP пакетов.
На рис. 15 представлена структура радиоинтерфейса стандарта DMR, который теперь отражает физический и канальный уровни сетевой модели взаимодействия открытых систем OSI. На сетевом уровне используется протокол IPv4. Таким образом, протокол передачи данных (PDP) DMR позволяет рассматривать радиосеть стандарта как IP-подсеть.
В рамках стандарта DMR предполагается реализация двух режимов:
режим прямой связи (Directmode) – симплексная связь.
режим связи через ретранслятор (Repeatermode) (см. рис. 16) – с поддержкой технологии двухчастотного симплекса с дуплексным разносом, FDD (FrequencyDivisionDuplex). В этом режиме возможны два одновременных независимых голосовых соединения.
Структура радиоинтерфейса стандарта DMR.
На рисунке представлена схема организации связи с использованием ретранслятора. При этом задействуются оба логических канала, что позволяет поддерживать два независимых соединения.
Принципы организации связи с использованием ретранслятора.
Качество передачи речи
Вокодер с алгоритмом ACELP (линейное предсказание с возбуждением от алгебраической кодовой книги) особенно подходит для использования в условиях сильных акустических помех. Для обнаружения ошибок при передаче в канале радиосвязи и их исправления при канальном кодировании применяется технология ForwardErrorCorrection (FEC).
На рисунке представлен сравнительный график ухудшения связи для систем с аналоговой и DMR технологиями. Говоря о дальности связи, стоит упомянуть, что достигаемые результаты зависят не только от наличия естественных преград, но и от окружающей электромагнитной обстановки.
