Цифровая платформа MotoTRBO для конвенциональной связи
Motorola MOTOTURBO (MOTOTRBO) представляет собой новую цифровую коммуникационную платформу для конвенциональной радиосвязи. Соединяя лучшее из существующих аналоговых решений с современными цифровыми технологиями, MOTOTRBO предоставляет пользователям профессиональной мобильной радиосвязи высокоразвитое, комплексное решение по передаче голоса и данных в конвенциональных сетях.
Платформа MOTOTRBO является экономически эффективным выбором по созданию интегрированных конвенциональных систем связи для различных предприятий и организацией. Поддержка MOTOTRBO обычного аналогового формата связи позволяет проводить постепенную миграцию существующих радиосистем в новый цифровой формат.
Технология
Платформа MOTOTRBO разработана в соответствии с новым Европейским стандартом цифровой конвенциональной подвижной радиосвязи ETSI 102361-1/2/3 Digital Mobile Radio (DMR). Открытость стандарта гарантирует реализацию определенного набора функциональных возможностей и полную совместимость между собой оборудования различных производителей. Компания MOTOROLA является первой и пока единственной предложившей на рынок оборудование стандарта DMR.
MOTOTRBO в своей основе применяет технологию цифрового временного уплотнения сигналов - TDMA, при которой на одном физическом радиоканале организуются два канала обмена информацией, так называемые два тайм-слота (рис 1).
Рис 1. Технология временного уплотнения TDMA
Применение технологии временного уплотнения TDMA позволяет:
-
Улучшить качество связи. Использование цифровых технологий для передачи голоса позволяет достоверно воспроизводить речь человека даже при слабом уровне радиосигнала, что обеспечивает высокое качество передачи аудио по всей территории охвата связью;
-
Повысить спектральную эффективность и сэкономить частотный ресурс. При организации в одном физическом радиоканале двух логических каналов передачи информации, потребность в частотном ресурсе уменьшается в два раза;
-
Интегрировать в одной радиостанции передачу голоса и данных. За счет создания на одном радиоканале двух информационных каналов, появляется возможность использовать один из них для передачи голоса, второй – для передачи данных;
-
Значительно повысить время автономной работы аккумуляторной батареи. В случае использования одного тайм-слота радиостанция передает только в 50 % времени по сравнению с обычной аналоговой радиостанцией, что позволяет экономить около 40 % емкости аккумуляторных батарей и продлить срок их работы.
Cостав оборудования
В состав платформы MOTOTRBO входят (рис 2):
Рисунок 2. Состав оборудования MOTOTRBO
- ретранслятор DR3000;
- мобильные радиостанции DM3400/3401/3600/3601;
- носимые (портативные) радиостанции DP3400/3401/3600/3601;
- аксессуары для радиостанций;
-
набор для разработки программных приложений.
Функциональные возможности
Платформа MOTOTRBO предоставляет пользователям следующие функциональные возможности по передаче голоса:
Цифровой режим:
- групповой вызов;
- позднее вхождение в группу;
- индивидуальный вызов;
- общий вызов всех абонентов (общесистемный вызов);
- экстренный вызов;
- сканирование каналов и разговорных групп, в т.ч. приоритетное сканирование
- передача идентификатора радиостанции (PTT ID);
- текстовое отображение имени вызывающей радиостанции (aliasing);
- дистанционное отключение радиостанции;
- дистанционное прослушивание радиостанции;
- проверка нахождения радиостанции в зоне действия.
Аналоговый режим:
- ограниченная поддержка сигналлинга MDC1200 (экстренный вызов, PTT ID);
- сканирование, включая приоритетное сканирование;
- поддержка PL/DPL;
- поддержка каналов 12.5/25 кГц;
- опциональная плата сигналлинга 5-Tone.
Использование технологии TDMA сделало доступными для пользователей обычных сетей радиосвязи функциональные возможности ранее свойственные только транкинговым системам: позднее вхождение в группу, индивидуальный вызов, общий вызов, дистанционное прослушивание.
Функциональные возможности платформы MOTOTRBO по передаче данных в настоящий момент являются наиболее полными, среди конвенционального оборудования ПМР разных производителей, и включают в себя:
- пакетную передачу данных;
- передачу коротких текстовых сообщений;
- телеметрию;
- определение местоположения подвижных объектов.
Рис 3. Пакетная передача данных в MOTOTRBO
Для пакетной передачи данных мобильные и носимые радиостанции MOTOTRBO стандартно оснащены встроенным радиомодемом. С целью максимально легкой интеграции радиостанций в системы передачи данных, подключение к внешним устройствам производиться через порт USB, а для передачи данных используется протокол UDP/IP IPv4 (рис 2). Эффективная скорость передачи данных составляет 2 kbps при использовании одного тайм-слота, и может быть удвоенна при использовании двух тайм-слотов.
Обмен короткими текстовыми сообщениями в MOTOTRBO возможен между радиостанциями, а также между радиостанциями и внешними программными продуктами. Длина сообщения может достигать 140 символов. Пользователи дисплейных и полноклавиатурных радиостанций могут проводить отправку и прием сообщений свободного содержания. При использовании радиостанций без клавиатуры возможна отправка заранее определенных текстовых сообщений.
Для использования MOTOTRBO в несложных телеметрических решениях на аксессуарных разъемах радиостанций предусмотрены цифровые шины входа/выхода. Изменение состояния шин входа/выхода может производиться от внешних устройств, дистанционно по радиоканалу с кнопок управления на радиостанциях, и/или с внешних программных продуктов.
Определение местоположения мобильных и носимых радиостанций MOTOTRBO может быть реализовано с помощью встроенного в них приемника системы NAVSTAR GPS. Интеграция в носимую конвенциональную радиостанцию приемника координат местоположения в настоящий момент является уникальным предложением на рынке, не имеющим аналогов.
Для разработки программных продуктов под специфические задачи заказчиков компания Motorola предлагает комплект разработчика ADK. С помощью ADK аккредитованные компании-партнеры Motorola могут самостоятельно разрабатывать программы реализующих в MOTOTRBO прием и передачу текстовых сообщений на радиостанции, передачу данных, решение телеметрических задач, обработку данных о координатах мобильных и носимых радиостанций.
Конкурентная технология
Основной конкурирующей, по отношению к используемой в MOTOTRBO технологии временного уплотнения TDMA, является технология частотного уплотнения FDMA с шириной канала 6.25 кГц.
Главный аргумент, выдвигаемый в пользу технологии FDMA с шириной канала 6,25 кГц: достижение спектральной эффективности эквивалентной технологии TDMA при более простой аппаратной реализации оборудования.
На рис 4 показан один из основных недостатков технологии с шириной канала 6,25 кГц.
Рис 4. Псевдо спектральная эффективность.
По теории в канале шириной 12,5 кГц предлагается разместить два канала шириной 6,25 кГц и тем самым добиться удвоения спектральной эффективности.
В реальности канал шириной 6,25 кГц будет занимать больше спектра, чем предполагается по теории. Существующие технологические решения по производству радиоэлектронных компонентов, а также схемотехнические решения не позволяют на практике реализовать идеальный по параметрам канал 6,25 кГц. Следствием этого станут помехи соседним каналам, и для нормального использования канала 6,25 кГц все равно придется задействовать весь канал шириной 12,5 кГц.
Уменьшение ширины канала до 6,25 кГц также приведет к сильному снижению чувствительности приемника и уменьшению дальности действия всей системы связи.
Технология частного уплотнения каналов FDMA не позволяет радиостанции в один момент времени организовать два логических канала обмена информацией: для передачи голоса и служебной информации. Это лишает потребителей функциональных возможностей, реализуемых в цифровом режиме оборудованием MOTOTRBO.
Помехи от соседних каналов, уменьшение зоны действия системы связи могут быть нормально восприняты потребителями оборудования диапазона PMR446. Однако для потребителей профессиональных и коммерческих сетей связи с высокими требованиями к качеству и сервису это неприемлемо.
Примеры применения
1. Одним из вариантов использования оборудования MOTOTRBO может быть создание системы связи для служб скорой медицинской помощи. Развитые возможности по организации групповых и индивидуальных вызовов позволяют построить гибкую схему связи между машинами и операторами подстанций. Перераспределение созданных «виртуальных» кустов связи может происходить быстро, в зависимости от нагрузки и текущей ситуации.
Интегрированный в мобильные радиостанции приемник системы NAVSTAR GPS позволит операторам подстанций всегда видеть местонахождение машин скорой помощи. В случае необходимости операторы могут проверить доступность машин для связи с использованием функций проверки наличия радиостанции в зоне действия и дистанционного прослушивания радиостанции.
Применение оборудования MOTOTRBO, с данными функциональными возможностями, необходимо при организации быстрой и результативной работы подвижных медицинских бригад.
2. Другим примером использования оборудования MOTOTRBO также может быть система связи для охраны объектов/складов. Быстрое установление голосовой связи между сотрудниками охраны и оператором возможно благодаря простому групповому вызову. В случае нештатных ситуации сотрудники охраны могут передать оператору экстренный вызов, не привлекая внимания окружающих внешними аудио и световыми сигналами.
В ряде случаев, благодаря наличию на портативной радиостанции внешних контактов управления, сотрудники охраны могут скрытно управлять передачей статусного/текстового сообщения и отправкой экстренного вызова оператору.
С помощью интегрированного в носимые радиостанции приемника системы NAVSTAR GPS оператор может контролировать время прохождения маршрута сотрудниками охраны. В случае необходимости (например длительной остановки на маршруте) оператор может проконтролировать окружающую обстановку с использованием функций дистанционного прослушивания радиостанции, и только потом принять решение об обычном голосовом вызове.
Выводы
Платформа MOTOTRBO компании Motorola в настоящее время является единственным предложением на рынке оборудования цифровой конвенциональной радиосвязи стандарта DMR. Оборудование MOTOTRBO является экономически эффективным выбором по созданию интегрированных конвенциональных систем связи для различных предприятий и организацией нового поколения.
Использование технологии TDMA предоставляет пользователям оборудования MOTOTRBO функциональные возможности ранее свойственные только транкинговым системам: позднее вхождение в группу, индивидуальный вызов, общий вызов, дистанционное прослушивание. Интеграция в носимую радиостанцию приемника координат системы NAVSTAR GPS является уникальным предложением на рынке.
Возможности платформы MOTOTRBO по передаче данных, включающие пакетную передачу и простоту интеграции в IP сети, позволяет быстро разрабатывать и адаптировать различные приложения под требования конкретного заказчика.
Поддержка MOTOTRBO обычного аналогового формата связи позволяет проводить постепенную миграцию существующих радиосистем в новый цифровой формат.
