DMR: «цифра» на связи

В России одним из ведущих производителей DMR-радиостанций выступает холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех

В последние годы все быстрее происходит переход с аналоговых систем радиосвязи на цифровые. Под «цифрой» чаще всего подразумевается использование радиостанций DMR (Digital Mobile Radio). Этот стандарт цифровой радиосвязи, разработанный в 2005 году Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI), сегодня является одним из самых защищенных. Среди основных пользователей DMR-радиостанций – экстренные службы, такие как полиция, скорые, МЧС. Российские спасатели используют DMR-радиостанции производства Концерна «Созвездие», входящего в холдинг «Росэлектроника».

Цифра vs Аналог: преимущества DMR стандарта

Выбор стандарта цифровой голосовой связи может быть сложной задачей. На сегодняшний день существует несколько вариантов, а все более популярной системой становится DMR. Этому в немалой степени способствует доступность радиооборудования DMR по стоимости, почти сравнимой с традиционными аналоговыми радиостанциями, а также совместимость с последними. Приобретая DMR-радиостанции можно быть уверенным, что они отлично «сработаются» с имеющимся парком аналоговых радиостанций. Таким образом можно постепенно и безболезненно в финансовом плане осуществить переход на цифровую высококачественную связь.

Качество связи – это не только хорошая слышимость в случае формата DMR, это и передача интонации и даже индивидуальных особенностей речи абонента. Стоит отметить, что для нормального общения подойдет передача речи в оцифрованном виде со скоростью в канале 1,2 кбит/с. Для сравнения – в радиостанциях стандарта DMR речевая информация оцифровывается и передается со скоростью в канале 3,6 кбит/с.

Если вы когда-либо пользовались цифровым радио DMR, первое, что может поразить, – это бесшумная передача голоса. Сам процесс преобразования речи в цифровую информацию и обратно – очень сложный. Радиостанции стандарта DMR в этом смысле «умнее» обычных – они способны оцифровывать только основные фонемы речи, то есть при кодировке речи абонент не услышит посторонние шумы. Звуки проезжающей мимо машины, строительных работ за окном, жужжащего рядом вентилятора – не являются фонемами, «вырезаются» протоколом и не передаются абоненту.

Следующее большое преимущество цифровой обработки – это возможность «узкополосной передачи». Протоколу достаточно ширины полосы 6,25 кГц, что составляет половину ширины полосы при аналоговой связи. Таким образом, обычный канал с полосой 12,5 кГц может вместить два канала по 6,25 кГц. Эти два канала, которые называют тайм слотами, разделены во времени – в один момент радиостанция передает (или принимает) только один канал. Из этого следует еще одно достоинство стандарта DMR – энергосбережение. На практике экономия заряда батареи может составлять до 35%. Наличие двух тайм слотов также позволяет работать двум группам абонентов одновременно. Часть абонентских радиостанций можно запрограммировать для работы в одном тайм слоте, а другой половине абонентов выделить второй тайм слот. Прежняя нагрузка сохраняется, а количество пользователей удваивается.

Вообще, цифровой стандарт DMR предоставляет больше возможностей по настройке структуры общения между абонентами. Аналоговые радиостанции обычно работают только в симплексном общем режиме – это когда один пользователь нажимает на кнопку передачи и все остальные его слышат. Стандарт DMR позволяет осуществлять не только такой общий вызов, но и групповой, разбив предварительно всех участников общения на группы, а также индивидуальный, вызывая только определенного абонента.

Ну, и, пожалуй, главное преимущество цифровой связи стандарта DMR – ее высокая защищенность. Здесь для шифрования разговоров применяется очень большой и сложный цифровой ключ, который фактически невозможно взломать.

Три уровня DMR: как это работает

Радиосвязь DMR имеет три определенных уровня, которые позволяют производителям разрабатывать оборудование для различных типов пользователей. Некоторым понадобится только простая система, в которой каждое радио может связываться с любым другим радио, в то время как серьезным организациям нужна зашифрованная сеть с национальным покрытием.

Простейшей формой DMR является уровень I, который в основном используется для симплексной связи. Человеческий голос оцифровывается и сжимается кодеком AMBE+2, а затем передается в этой цифровой форме на другое радио. Уровень I также определяет, что максимальная мощность каждой радиостанции должна быть менее 500 мВт. Для сравнения, самые популярные модели имеют максимальную мощность 5 Вт (в десять раз больше).

Уровень II – здесь все становится немного сложнее. Радиооборудование такого формата может работать на любых частотах DMR, но обычно это происходит в диапазонах 136-174 МГц и 403-527 МГц. Преимущество заключается в том, что нет проблем с другими пользователями, мешающими общению, а также можно избежать малой мощности оборудования первого уровня. Аппаратура DMR второго уровня может использовать ретрансляторы для увеличения дальности действия системы, что позволяет расширить географию связи.

Радиооборудование DMR уровня III работает в том же диапазоне частот, что и оборудование уровня II, но имеет дополнительное преимущество – работа в так называемом «транковом режиме». Это означает, что радиостанции автоматически назначаются на определенные частоты, а не на фиксированную частоту. Уровень III также добавляет дополнительные возможности передачи данных, позволяя радиостанциям использовать SMS-сообщения, службы определения местоположения, данные телеметрии, а также дистанционное управление.

Новые «звезды» стандарта DMR: радиостанции Концерна «Созвездие»

Стандарт DMR с самого начала создавался как открытый, чтобы оборудование различных марок было совместимо. Сегодня большинство производителей радиоаппаратуры предлагают рации и ретрансляторы стандарта DMR. В России одним из ведущих производителей выступает Концерн «Созвездие» (ранее – Воронежский НИИ Связи), который в советские времена являлся головным предприятием отрасли по созданию систем и средств радиосвязи гражданского назначения. В 1963 году здесь одной из первых в мире была разработана радиотелефонная система общего пользования «Алтай» – прообраз сотовых систем связи.

DMR-радиостанции выпускаются Концерном серийно с 2020 года. Это портативные, автомобильные радиостанции, а также ретрасляторы, которые работают на частотах, выделенных для профессиональной радиосвязи в диапазонах 146-174 МГц или 401-486 МГц. DMR-радиостанции «Созвездия» являются полной оригинальной разработкой – начиная от схемотехнических решений, собственного программного обеспечения, заканчивая дизайном.

В прошлом году «Созвездие» заключило контракт с МЧС России на поставку 365 стационарных автомобильных радиостанций и 1190 носимых портативных устройств. Ведомство одобрило применение DMR-оборудования предприятия во всех своих территориальных подразделениях. Радиостанции «Созвездия» уже продемонстрировали надежность и бесперебойную работу в самых экстремальных условиях, доказав, что им не страшны ни высокие температуры, ни дым с пылью, ни вода.