+7 (843) 296-06-61, 519-47-27

Задать вопрос

О сравнении возможностей оборудования стандартов DMR и TETRA для решения задач оперативной радиосвязи при выполнении критических задач и на предприятиях с опасным производством, а также при массовом обслуживании

Статья подготовлена по состоянию на 17.02.2016г.

Версия: 2.0

Стандарт DMR во всех своих реализациях (Tier II, Tier III) имеет ряд преимущественных факторов, выгодно отличающих его от систем аналоговой радиосвязи:

  1. Цифровая обработка голоса на фоне технологических (индустриальных) акустических помех;
  2. Эффективное использование частотного ресурса (2 логических канала на 1 дуплексную пару частот);
  3. Возможность передачи данных со скоростью 2 кбит/с в полудуплексном режиме.

Кроме того, несомненным преимуществом по отношению к стандарту TETRA является:

  1. Нерегламентированный дуплексный разнос, ограниченный физическими параметрами антенно-фидерного устройства;
  2. Низкая стоимость оборудования ретрансляции режима Tier II и некоторых модификациях Tier III.

Вышеуказанные преимущества теряются на фоне качественных показателей систем стандарта TETRA.

В рамках стандарта, только его транкинговая реализация 3 позволяет обеспечить управление абонентским парком, однако даже в этом случае Tier 3 имеет только 1 тип экстренной связи, а значит при многопользовательском (операторском) режиме выполнение приоритетного (с разрывом соединения)вызова абонента нижестоящей категории будет невозможно, ввиду очевидной занятости ресурса.

Только TETRA предоставляет 15 уровней приоритета, из них 3 вытесняющих с правом разрыва соединения и 1 экстренный (тревожная кнопка).

Стандарт TETRA имеет механизм автоматической регулировки мощности излучения передатчика абонентских радиостанций (АС) от 32 мВт до 1.8 Вт. В свою очередь DMR позволяет работать только с фиксированной мощностью АС, что существенно снижает время автономной работы портативной абонентской радиостанции. Именно этим обстоятельством объясняется необходимость комплектации портативных радиостанций DMR более тяжелыми аккумуляторными батареями повышенной емкости/мощности (15 и более Вт-ч).

В рамках стандарта TETRA предусмотрен распределенный канал управления передающийся в 18 кадре на каждой частоте базовой станции. Таким образом даже если абонент находится в режиме передачи данных или голосового вызова, указанный распределенный канал может эффективно использоваться для управления абонентом (изменять группу, передавать навигационные данные, ограничивать функции, сообщать о соседней БС и т.д.). Стандарт DMR ни в какой его реализации не имеет такого ресурса, а следовательно применение решений стандарта DMR для формирования систем с навигационным сервисом не оправдано. Если абонент системы DMR находится в режиме индивидуального или группового вызова, то он не сможет передать свои навигационные данные на диспетчерский пункт. Если абонент находится в режиме разговора, то он не сможет получить служебные сообщения.

В рамках стандарта DMR нет хендовера (эстафетной передачи установленного соединения от одной базовой станции к другой). Это объясняется отсутствием распределенного канала управления. Если абонент системы DMR находится в режиме разговора и перемещается в зону действия другой БС, то вызов или передача данных будут прекращены. Это обстоятельство существенно ограничивает применение оборудования стандарта DMR в городских условиях и условиях наложения сигналов от соседних БС.

Существующие реализации оборудования стандарта DMR не поддерживают разнесенный прием и как следствие не способны бороться с замираниями сигнала в условиях городской застройки.

Оборудование стандарта TETRA имеет разнесенный прием и эффективно зарекомендовало себя в работе в городской застройке и на объектах со сложной электромагнитной обстановкой.  

Качество голоса в оборудовании стандарта DMR (использующем голосовой кодек AMBE++) существенно проигрывает кодеку ACELP в стандарте TETRA. Скорость голосового потока на выходе кодека DMR AMBE++ всего 2.4 кбит/с по сравнению с TETRA (4.8 кбит/с). Идентификация говорящего по голосу хуже и для полной идентификации абонента DMR необходимо визуальное наблюдение экрана радиостанции.

Кодек AMBE++, установленный во всех существующих абонентских радиостанциях DMR (в том числе российских радиостанциях компании Пульсар-Телеком [Прим. Пульсар-Телеком – единственный отечественный производитель оборудования DMR, так как остальные лишь осуществляют перемаркировку известных брендов]) является проприетарным и произведен американской компанией DVSI (www.dvsinc.com). Кодек применяемый в системах TETRA не имеет фиксированной аппаратной реализации и не принадлежит американскому производителю.

Фото американского микропроцессора DVSI с кодеком AMBE++

Фото американского микропроцессора DVSI с кодеком AMBE++

    

Скорость информационного потока в системе DMR составляет лишь 2 кбит/с, в то время как в TETRA 7.2 кбит/с на 1 логический (голос/данные) канал, что в свою очередь формирует технологические ограничения стандарта DMR и в части пропускной способности по количеству передаваемых данных и служебных сообщений. Размер сообщения с навигационными данными составляет в рамках стандарта TETRA – 53 байта (424 бит), а в рамках – 120 байт в виде пакета (960 бит). Таким образом пропускная способность 1 логического канала DMR в 7 раз ниже чем логического канала TETRA при передаче навигационных и служебных данных. Учитывая, что 1 дуплексная пара DMR поддерживает 2 логических канала, а TETRA – 4, то использование систем стандарта TETRA для строительства гибридных систем связи (голос+данные) очевидно разумнее.

Удвоение числа необходимых радиоканалов в системе DMR по сравнению с TETRA при равном количестве логических каналов ведет к автоматическому усложнению антенно-фидерного хозяйства, появлению интермодуляционных искажений, увеличению аппаратных средств и как следствие увеличенному энергопотреблению в целом.

В таблице приведены сравнительные параметры систем стандартов DMR и TETRA:   

Параметры

DMR

TETRA

Тип модуляции

4FSK

π/4 DQPSK

Приоритезация абонентов

Возможность руководителя прерывать переговоры (вытесняющий приоритет) подчиненных и низкоприоритетных абонентов.

При занятии всех ресурсов абоненты с высшим приоритетом получают доступ к ресурсам в соответствие с классом приоритета

Нет

(только экстренный вызов)

Да

(1-11 приоритеты в очереди, 12-14 – вытесняющие приоритеты,

15 – экстренный)

Передача голоса без акустических помех

Да (низкое качество, 2.4 кбит/с на голосовой поток)

Не возможно отличить ребенка от взрослого. Голос сжат до критических параметров. Использование радиостанций без дисплея затруднит идентификацию говорящего.

Да (высокое качество, 4.8 кбит/с на голосовой поток)

Качество как в сотовом телефоне, но без технологических помех

Интеграция в телефонную сеть

Нет дуплексного вызова. Голосовые потоки из-за симплексной связи будут «наползать друг-на –друга»)

Свободная интеграция с установкой переадресации, дуплексная связь

Энергопотребление абонентских и стационарных радиосредств

Высокое

Радиостанции с малыми аккумуляторными батареями не смогут отработать и четверти смены

Низкое

Абсолютно другой тип модуляции. Амплитуда вектора несущей меняется в процессе передачи.

ВЧ-мощность абонентских р/ст для достижения одинаковых параметров покрытия

высокая

(5 Вт)

Крайне высокое электромагнитное излучение. В диапазоне 400 МГц может вести к головным болям при длительной эксплуатации.

В соответствие с нормативными документами допускается до 2 Вт, но на такой мощности показатели радиопокрытия низкие.

регулируемая

(32 мВт…1.8 Вт)

В зависимости от удаления от БС или от уровня сигнала абонентские рации работают на минимальной мощности (32 мВт)

Не создают помех электронным средствам.

Управление парком радиостанций в условиях высокой нагрузки на сеть

Нет

Да.

Интеграция в сети IP

нет

да (PDO)

Средняя задержка стандартного IP-пакета

< 5 c

< 0,5 c

Одновременная передача голоса и навигационных/телеметрических данных

Нет

Если абонент говорит или принимает вызов, то от него никогда невозможно будет получить навигационные данные. Средне время передачи навигационных данных до 5 сек.

Да

Время передачи навигационных данных 0.6 сек.

Количество логических (данные/голос) каналов на 1 несущую

2

4

Запись переговоров абонентов

Для решений только DMR Tier 3

Есть полностью интегрированная запись

Наличие канала служебной  сигнализации внутри разговорного канала для управления действиями абонента

Нет

Да

Разнесенный прием (для борьбы с многолучевым распространением и переотражением радиосигнала)

НЕТ

Да