В Івано-Франківську запрацював перший ретранслятор цифрового радіозв'язку за технологією DMR.
UR0SUA TX - 438,775 МГц, RX - 431,175 МГц (-7,6 МГц).
Запрошуємо до проведення радіозв'язків!
В даній статті здійснена спроба простим способом описати основну ідею використання DMR технології та привернути увагу читача до освоєння даного виду зв'язку, на триторії Івано-Франківської області. В статті використані матеріали з відкритих веб-джерел.
ТРОХИ ІСТОРІЇ
Ще не так давно УКХ зв'язок для радіоаматора був перевіркою його професійної підготовки, наявності досвіду, як в галузі конструювання радіоапаратури, так і в питаннях освоєння новітніх технологій радіозв'язку. Промислова апаратура була важкодоступною, доводилось самому освоювати схемотехніку, "правдами й неправдами" добувати дефіцитні СВЧ компоненти. В обмеженому доступі була й інформація на дану тематику. В більшості своїй, ентузіастам УКХ доводилось пройти тернистий шлях "спроб і помилок".
Ситуація різко змінилась з приходом доступних цифрових технологій та промислово-економічним бумом, зумовленим розвитком китайської електронної промисловості. Попит на засоби індивідуального зв'язку призвів до розробки і постійного вдосконалення великого різноманіття портативних УКХ ЧМ радіостанцій, отримали розвиток ретранслятори. Сьогодні на ринку присутня велика кількість компаній, які пропонують різноманітне обладнання "під любі потреби", а ціна на портативні радіостанції щомісяця знижується. На сьогодні, достатньо якісну аналогову двохдіапазонну ЧМ радіостанцію можна придбати за ціною близько 25$, а ціни на брендові вироби починаються від 200$.
Така ситуація сприяє освоєнню УКХ ЧМ зв'язку і залученню в радіоаматорство нових осіб. Звичною стала ситуація, коли початківці спершу купують портативну радіостанцію, і лиш потім дізнаються, що з нею можна робити, і що для її легального використання необхідно отримати дозвіл на експлуатацію в УДЦР.
Але прогрес не стоїть на місці. Разом з вдосконаленням та здешевленням апаратури, старий, аналоговий ЧМ все більше витісняється прогресивними цифровими стандартами голосового радіозв'язку. З початку двохтисячних років розвивається технологія EchoLink, яка дає можливість через Інтернет об'єднати аналогові ретранслятори в різних регіонах. З'являються мережі аматорського радіозв'язку з розширеним сервісом і можливостями. В цей же час японська радіоаматорська ліга (JARL) розробила радіоаматорський цифровий стандарт голосового зв'язку D-STAR (Digital Smart Technoligies for Amateur Radio), який призначений для використання у діапазонах VHF (144 МГц), UHF (430 МГц), SHF (1290 МГц) . Поряд з якістю голосового зв'язку, як у аналогового ЧМ, цифровий сигнал D-STAR займє у два рази вужчу полосу в ефірі (6,25 кГц при швидкості потокової передачі голосу 4800 бод) та дає можливість здійснювати маршрутизацію трафіка між кореспондентами за аматорськими позивними, використовуючи ТСР/ІР з'єднання між глобальними та локальними ретрансляторами. Таким чином, можна організувати мережу з великою зоною покриття, яка не обмежується територією однієї країни, а використання спеціалізованих серверів дає можливість організувати додаткові сервіси - передачу текстових повідомлень, організувати індивідуальний та груповий виклики, тощо. Попри переваги даного стандарту зв'язку, варто відзначити відносно високу вартість апаратури, яка його підтримує. Основним виробником обладнання D-STAR є ICOM.
У 2005 році Європейським інститутом телекомунікаційних стандартів (ETSI) розроблено стандарт DMR (Digital Mobile Radio), як єдиний загальноєвропейський стандарт зв'язку. Він призначався, у першу чергу, для професійного використання, у мережах з низькою кількістю кореспондентів, де важливо економно використовувати частотний ресурс. DMR - відкритий стандарт, що передбачає сумісність обладнання різних виробників. У порівнянні з радіостанціями D-STAR, DMR радіостанції мають значно нижчу вартість.
ТЕХНОЛОГІЯ DMR
В основі технології DMR лежать механізми TDMA (Time Division Multiple Access - багатостанційний доступ з часовим розділенням каналів). При цьому, в одному стандартному частотному каналі, шириною 12,5 кГц, знаходяться два незалежних логічних канали. Тобто, на одній частоті можна організувати дві незалежні розмови одночасно.
Структура радіоінтерфейса DMR
На малюнку показано організацію часових інтервалів (тайм-слотів) на одній частоті. Тривалість кожного - 30 мс. Слід також відзначити, що часове ущільнення (TDMA) можливе лише при використанні DMR ретранслятора. Це означає, що при зв'язку радіостанцій в "прямому каналі", використовувати два логічних канали не можливо.
Принцип організації зв'язку між двома групами абонентів з використанням ретранслятора
ЯКІСТЬ ТА МОЖЛИВОСТІ ЗВ'ЯЗКУ
Для надійної роботи в умовах акустичних перешкод, при оцифровуванні голосового сигналу в радіостанції використовується спеціальний алгоритм (ACELP), а для визначення помилок при передачі та їх виправлення при канальному кодуванні використовується технологія FEC. Таким чином, при використанні технології DMR вдається досягнути високої якості зв'язку з розширенням зони покриття, у порівнянні з використанням ЧМ.
Порівняльний графік погіршення якості зв'язку для систем з використанням аналогової ЧМ та DMR технології
Використання DMR дає можливість організувати, крім голосового, й інші сервіси в мережі. Завдяки використанню цифрової обробки сигналу, можна забезпечити конфіденційність розмови між двома кореспондентами, в цей час інші кореспонденти розмову не чують. Разом з голосом можна передавати текстові повідомлення (SMS). Покращується якість розмови. Практично це виглядає, як розмова по проводовому телефоні, шуми ефіру і "підпрацьомування" системи шумоподавлення відсутнє. Технологія дає можливість реалізувати дистанційне керування радіостанціями, організувати пріоритетний аварійний виклик, якщо є необхідність її використання в аварійно-рятувальних роботах, GPS прив'язку, передачу пакетних даних, тощо.
Завдяки груповій організації, є можливість реалізовувати індивідуальний виклик між двома кореспондентами, груповий виклик між кореспондентами, які входять в групу, загальний виклик - для всіх станцій. Особливістю стандарту DMR є швидке встановлення виклику (200 мс) та підтримка "пізнього входу" для групових викликів.
Радіостанції стандарту DMR мають можливість працювати і в аналоговому режимі. Це говорить про можливість доробки аналогових апаратів для роботи в мережах DMR. Принцип обробки подібний до цифрового зв'язку на КХ, де в якості кодера/декодера використовується звукова карта компютера і спеціальне програмне забезпечення. Тут широке поле для радіоаматорських експериментів.
МЕРЕЖІ DMR
Для реалізації можливостей DMR технології, всі ретранслятори об'єднані між собою в мережу за допомогою протоколу TCP/IP (Internet). Ядром мережі є мастер-сервери BrandMeister, які займаються маршрутизацією та адмініструванням викликів, керування групами і т.д. На сервері зареєстровані всі ретранслятори, сюди ж приходять виклики від кореспондентів. Тут пакети обробляються, декодуються, перенаправляються на інші ретранслятори, в залежності від налаштувань маршрутизації.
Ще одною особливістю використання BrandMeister є перекодування голосового потоку між технологіями. Наприклад, кореспонденти, які використовують D-STAR зможуть провести зв'язок з кореспондентом, який працює в DMR. В Україні в тестовому режимі можна вийти у всеукраїнську групу, використовуючи EchoLink US5EQQ-L. Більше про BrandMeister можна дізнатись з інтерв'ю розробника: https://www.youtube.com/watch?v=MdJuPIiXd6o
Маршрутизація викликів в мережі здійснюється за ID номерами. Кожному кореспонденту в мережі, репітеру, групі присвоюється унікальний ID, який виступає в якості заголовка для маршрутизації викликів. Радіостанція кореспондента має свою "телефонну" книгу, у яку можна записати ID кореспондентів або груп та присвоїти їм позивні або ім'я/назву. Під час виклику на екрані портативки відображається позивний/ім'я кореспондента (якщо воно записано в "тел." книзі) або його ID, а також назву та ID групи. Зовні все це виглядає подібним до використання мобільного телефону.
Перед початком використання DMR мереж необхідно отримати свій унікальний ID номер, наприклад ID UR4SYM - 2550135, де перші цифри 255 визначають належність радіостанції до України. Для зв'язку в межах України використовується група TG 2555 для локального зв'язку - група TG9.
Отримати ID можна за посиланням (при реєстрації необхідне підтвердження позивного шляхом відправки електронної копії дозволу на право експлуатації АРС):
Умовна схема організації мережі DMR з використанням BrandMeister
В Україні прийнято наступні правила розподілу розмовних груп за тайм-слотами:
- у першому - TS1 всі групи динамічні з терміном дії 10 хв. Ви можете викликати любу розмовну групу, яка присутня на BrandMeister. Також у цьому тайм-слоті можна спілкуватись у локальній групі TG9 в межах дії репітера;
- у другому - TS2 в Україні завжди транслюється розмовна група TG2555, яка є об'єднанням мереж DMR, D-STAR, Yaesu System Fusion. Виклик інших груп у цьому тайм-слоті заборонено.
Для прикладу на схемі червоним кольором позначено радіостанції, які налаштовані на міжнародну розмовну групу у тайм-слоті TS1. В даному випадку розмова буде транслюватись через всі репітери (понад 800 шт), які росташовані на всіх континентах, можна проводити зв'язки з іноземними кореспондентами. На початку освоєння DMR трохи незвично чути через портативну станцію розмову, наприклад, кореспондентів з Канади та Франції, причому з одинаковою високою якістю.
Синім кольором на схемі показано зв'язок у всеукраїнській розмовній групі у тайм-слоті TS2. В той же час по TS1 в межах репітера є можливість спілкуватись у локальній групі TG9.
Світові розмовні групи вказано в таблиці. Крім того, можна вибрати для розмови окрему групу конкретної країни. Номери груп можна знайти на сайті Hoseline. Тут також можна прослухати online любу групу без радіостанції.
Більше інформації про розвиток DMR в Україні можна отримати на форумі Radioproffi , а також на сайті HAM-DMR Україна.
Для активних користувачів DMR започаткована дипломна програма (менеджер UT5FD). Диплом можна отримати за проведення 50 QSO з радіостанціями України протягом одного календарного року.
В Івано-Франківську радіоаматорами громадських організацій "Клуб радіоаматорів "Прикарпаття" та "Ліга радіоаматорів Закарпаття" встановлено DMR ретранслятор UR0SUA, який мєже також працювати й з іншими цифровими технологіями - D-Star, YSF, P25, працює на частотах: TX - 438,775 МГц, RX - 431,175 МГц (-7,6 МГц).
Запрошуємо до проведення радіозв'язків!
Руслан Гладенко UW5SW 73!
08.01.2017
Сервер радіоаматорів Прикарпаття © 2009-2019