Dalam era di mana komunikasi yang jelas dan penggunaan spektrum yang cekap adalah paramount, Radio mudah alih Digital (DMR) telah muncul sebagai teknologi utama untuk pengguna profesional dan komersial. Tetapi apa sebenarnya membezakannya daripada radio analog tradisional? Jawapannya terletak pada reka bentuk digital yang canggih dan elegan. Artikel ini memberikan pandangan yang komprehensif mengenai prinsip-prinsip asas bagaimana DMR radio berfungsi, memecahkan komponen teras dan protokol.
# Dari gelombang Analog ke paket Digital
Peralihan yang paling asas dengan DMR adalah penukaran suara anda dari gelombang bunyi analog ke dalam aliran data digital. Apabila anda bercakap ke dalam mikrofon DMR radio, peranti segera mendigitalkan suara anda.
1. Sampling dan Digitizing: isyarat analog dari suara anda dicuba beribu-ribu kali sesaat. Setiap sampel diperuntukkan nilai perduaan tertentu (siri 1s dan 0s). Proses ini mewujudkan perwakilan digital kesetiaan tinggi suara anda.
2. Pengekodan suara dengan AMBE: data digital mentah ini masih agak besar untuk penghantaran radio yang cekap. DMR menggunakan codec suara khusus yang dipanggil pengujaan Multi-Band lanjutan (AMBE + 2™). Codec ini memampatkan data suara digital ke dalam paket yang sangat cekap, menanggalkan maklumat yang berlebihan tanpa menjejaskan kualiti audio dengan ketara. Inilah sebabnya DMR audio sering kedengaran segar dan jelas, walaupun pada jumlah yang rendah, kerana ia kurang terdedah kepada bunyi latar belakang.
Penukaran ini kepada data digital adalah asas yang membolehkan semua ciri canggih DMR.
# Sihir TDMA: dua saluran dalam satu
Ini adalah pusat teknologi DMR dan inovasi kecekapan yang paling penting. DMR menggunakan kaedah yang dipanggil dua-Slot masa bahagian pelbagai akses (TDMA).
Untuk memahami TDMA, bayangkan frekuensi radio tunggal sebagai lebuh raya. Isyarat analog FM adalah seperti trak tunggal, luas yang menduduki seluruh lebuh raya. Hanya satu perbualan yang boleh melakukan perjalanan di lebuh raya itu pada satu masa.
DMR, walau bagaimanapun, ceraikan"highway tunggal ini"(kekerapan) ke dalam dua maya"lanes"(slot masa). Ia melakukan ini dengan kelajuan dan ketepatan yang luar biasa.
* Slot 1 aktif selama 30 milisaat, menghantar satu paket data digital.
* Sistem kemudian beralih ke Slot 2 untuk 30 milisaat seterusnya.
* Kitaran ini berulang 50 kali sesaat.
Penukaran ini berlaku dengan cepat bahawa kepada pengguna, rasanya seperti dua perbualan yang benar-benar bebas berlaku serentak pada frekuensi yang sama. Setiap slot masa boleh membawa panggilan suara berasingan, mesej data, atau lokasi GPS.
Hasilnya? Sistem DMR berkesan menggandakan kapasiti spektrum yang tersedia berbanding dengan sistem analog tradisional. Ini bermakna perniagaan memerlukan sedikit repeater dan lesen untuk menyokong bilangan pengguna yang sama, membawa kepada penjimatan kos yang ketara dan kecekapan operasi.
# Tiga peringkat struktur DMR
Standard DMR, ditakrifkan oleh institut piawaian telekomunikasi eropah (ETSI), dibahagi kepada tiga peringkat yang menentukan keupayaan dan aplikasi.
Tahap I: operasi mod langsung
Ini adalah bentuk paling mudah DMR, digunakan untuk kuasa rendah, peralatan bebas lesen di sesetengah rantau (seperti band 446 MHz di eropah). Peringkat saya melibatkan komunikasi radio-ke-radio tanpa sebarang infrastruktur seperti repeater. Ia sesuai untuk kegunaan rekreasi yang mudah atau komunikasi di lokasi pada jarak yang singkat.
Peringkat II: sistem konvensional
Tier II adalah pelaksanaan yang paling biasa bagi pengguna profesional dan komersial. Ia menggunakan frekuensi radio konvensional berlesen (seperti VHF atau UHF) dan boleh beroperasi dalam mod langsung dan melalui pengulang. Teknologi TDMA dua slot sepenuhnya dimanfaatkan di sini. Pengulang Tier II boleh mengendalikan dua kumpulan pengguna yang berasingan pada masa yang sama, meningkatkan kapasiti secara dramatik. Tahap ini sesuai untuk pasukan keselamatan, penyelaras acara, lantai pembuatan, dan perkhidmatan hospitaliti.
Peringkat III: Trunked sistem
Peringkat III mewakili bentuk yang paling maju dan kompleks DMR. Dalam sistem trunked, sekumpulan frekuensi diuruskan oleh pengawal pusat. Apabila pengguna ingin membuat panggilan, pengawal secara automatik menguntukkan slot masa yang tersedia pada frekuensi yang tersedia dari kolam renang. Ini mewujudkan rangkaian yang sangat cekap, luas kawasan yang boleh menyokong beribu-ribu pengguna dengan akses saluran lancar, sama seperti rangkaian selular komersial. Peringkat III digunakan oleh utiliti besar, organisasi keselamatan awam dan sistem transit seluruh bandar.
# Ciri-ciri utama yang didayakan oleh protokol Digital
Aliran data digital yang mendasari membolehkan ciri-ciri yang sukar atau mustahil untuk dicapai dengan FM analog tulen.
* Individu dan kumpulan memanggil: setiap DMR radio mempunyai ID Radio yang unik. Ini membolehkan untuk memanggil individu tertentu (panggilan peribadi) sebagai tambahan kepada panggilan kumpulan tradisional (talkgroups). Anda boleh halaman satu orang tanpa mengganggu seluruh saluran.
* Privasi yang dipertingkatkan: walaupun bukan penyulitan gred tentera, DMR menyokong privasi asas. Oleh kerana audio digital, ia boleh hancur menggunakan pelbagai algoritma. Tanpa radio diprogramkan dengan kekunci yang sama, penghantaran hanya berbunyi seperti bunyi digital.
* Aplikasi Data bersepadu: protokol digital asli menyokong penghantaran data. Ini membolehkan ciri-ciri seperti mesej teks antara radio, pengesanan lokasi GPS dan pemetaan, dan telemetry jauh untuk memantau peralatan.
* Hayat bateri yang lebih baik: kerana radio Tier II hanya menghantar dalam slot 30-millisecond yang diberikan, ia tidak aktif untuk 50% masa semasa perbualan. Penghantaran"berdenyut"ini mengurangkan longkang pada bateri, membawa kepada masa operasi yang jauh lebih lama berbanding dengan radio analog.
# Aliran komunikasi DMR biasa
Mari kita potong semuanya bersama-sama dalam senario praktikal yang melibatkan dua perbualan berasingan melalui pengulang tunggal.
1. Pengguna A (dalam Talkgroup 1) menekan butang Push-to-Talk (PTT) mereka. Radio mereka diprogramkan untuk menggunakan Slot masa 1 pada frekuensi tertentu.
2. radio digitizes dan memampatkan suara pengguna A, kemudian menghantarnya dalam pecah semasa slot masa yang ditugaskan ke repeater.
3. Pengulang menerima data pada Slot 1, dan segera menghantarnya semula pada kuasa yang lebih tinggi. Sementara itu, pengguna B (dalam Talkgroup 2) juga boleh menekan PTT mereka. Radio mereka diprogramkan untuk menggunakan Slot masa 2.
4. repeater lancar interleaves data dari pengguna A (Slot 1) dan pengguna B (Slot 2), penyiaran isyarat tunggal yang mengandungi kedua-dua perbualan.
5. Semua radio mendengar Talkgroup 1 pada Slot 1 akan mendengar pengguna A, dan semua radio mendengar Talkgroup 2 pada Slot 2 akan mendengar pengguna B. Kedua-dua kumpulan adalah sama sekali tidak menyedari perbualan masing-masing.
DMR adalah jauh lebih daripada sekadar"analog digital."Ia adalah protokol spektrum yang kuat yang memanfaatkan TDMA untuk kapasiti berganda, audio digital untuk meningkatkan kejelasan, dan struktur mesra data untuk membolehkan ciri komunikasi moden. Dengan menukar suara ke dalam paket data yang cekap dan menghiris masa penghantaran, DMR menyampaikan penyelesaian yang kuat, kos efektif, dan berskala yang memenuhi keperluan menuntut pengguna profesional hari ini. Memahami prinsip teras ini-dari codec AMBE ke keanggunan dua slot TDMA-mendedahkan mengapa teknologi ini telah menjadi standard global untuk komunikasi kritikal yang cekap dan boleh dipercayai.
