점점 더 연결되고있는 세상에서 산업, 공공 안전 및 아마추어 라디오 애호가들에게 안정적이고 효율적인 커뮤니케이션이 가장 중요합니다. 디지털 모바일 라디오 (DMR) 는 전통적인 아날로그 시스템에 비해 상당한 이점을 제공하는 선도적 인 표준으로 부상했습니다. 그러나 DMR은 정확히 무엇이며 어떻게 작동합니까? 이 기사는 DMR의 기술을 세분화하여 핵심 원칙, 아키텍처 및 운영 메커니즘을 접근 가능한 방식으로 설명합니다.
핵심 원리: 아날로그 파도에서 디지털 패킷까지
DMR은 ETSI (European Telecommunications Standards Institute) 에서 정의한 디지털 무선 표준입니다. 아날로그에서 디지털로의 근본적인 전환은 작동을 이해하는 첫 번째 열쇠입니다. DMR은 지속적으로 변화하는 전파 (노이즈, 정적 및 저하에 취약한) 로 음성을 전송하는 대신 음성을 1 과 0 의 이진 데이터 스트림으로 변환합니다.
이 프로세스는 코덱 (코더-디코더), 일반적으로 AMBE + 2 로 시작됩니다.™DMR의 코덱. 마이크에 대고 말하면 코덱은 음성을 샘플링하고 압축하여 효율적인 디지털 데이터 스트림으로 변환합니다. 이 디지털 변환은 DMR의 이점을위한 기초입니다. 커버리지의 명확한 오디오, 고유 한 노이즈 거부 및 음성 및 데이터를 동시에 전달할 수있는 기능입니다.
엔진: 2 슬롯 시간 분할 다중 액세스 (TDMA)
DMR의 가장 중요한 기술적 특징은 TDMA (Time Division Multiple Access) 를 사용하는 것입니다. 이것은 라디오 채널의 용량을 두 배로 늘리는 독창적 인 메커니즘입니다.
단일 무선 주파수 (예: 145.000 MHz) 를 고속도로로 상상해보십시오. 아날로그 FM 시스템은 단일 차선 고속도로와 같습니다. 한 번에 한 번의 대화 만 이동할 수 있습니다. DMR의 TDMA 기술은이 단일"고속도로"를 두 개의 시간 슬롯"차선"으로 디지털 방식으로 분할합니다.
작동 방식은 다음과 같습니다.
1. 주파수의 30 밀리초 (ms) 시간 창은 두 개의 30 ms 슬롯으로 나뉩니다.
2. 슬롯 1 은 하나의 대화 (예를 들어, 사용자 A와 사용자 B) 를 전달한다.
3. 30 ms 후에, 시스템은 완전히 독립적인 제 2 대화 (예를 들어, 사용자 C에 사용자 D) 를 전달하면서 슬롯 2 로 빠르게 전환한다.
4. 이 전환은 초당 167 번 발생하므로 사용자에게 매우 빠르며 단일 주파수에서 두 번의 동시 풀 타임 대화처럼 들립니다.
이 TDMA 구조는 DMR Tier II (기존 시스템) 및 Tier III (트렁크 시스템) 의 백본이며, 하나의 주파수 쌍 비용으로 두 개의 음성 경로를 효과적으로 제공하여 스펙트럼 사용을 최적화합니다.
건축: DMR Tiers 이해
DMR은 3 개의 계층으로 구성되어 있으며, 각각은 서로 다른 규모와 작업의 복잡성을 정의합니다.
* Tier I: 여기에는 446 MHz 대역에서 작동하는 라이센스가없는 저전력 장치 (예: 소비자 워키 토키) 가 포함됩니다. 중계기가없는 간단한 직접 모드 (무선 대 라디오) 통신입니다.
* Tier II: 이것은 허가 된 전문 및 아마추어 라디오 사용을위한 가장 일반적인 계층입니다. 중계기를 사용하는 기존의 디지털 음성 및 데이터 서비스가 포함됩니다. Tier II 시스템은 TDMA 슬롯을 사용하여 다음을 활성화합니다.
* 하나의 중계기에 두 개의 독립적 인 토크 그룹.
* 중계기없이 무선 대 무선 통신을위한 직접 모드 (Talk-Around).
* 짧은 메시징과 같은 기본 데이터 서비스.
* Tier III: 이것은 트렁크 시스템 표준입니다. 트렁크에서 사용 가능한 주파수 풀은 중앙 컨트롤러에 의해 관리됩니다. 라디오는 셀룰러 네트워크가 작동하는 방식과 유사하게 대화 할 필요가있을 때만 제어기에서 채널 (주파수 상의 시간 슬롯) 을 요청합니다. 이것은 수백 명의 사용자를 가진 대규모 상업 시스템에 대해 훨씬 더 큰 효율성을 제공합니다.
커뮤니케이션 경로: 입에서 스피커까지
중계기를 통해 전형적인 Tier II 호출을 추적합시다.
1. 시작: DMR 라디오에서 PTT (Push-To-Talk) 버튼을 누릅니다. 라디오는 프로그래밍 된 대화 그룹을 기반으로 특정 시간 슬롯 (예: 슬롯 1) 에 전화를 할당합니다.
2. 전송: 음성이 디지털화되고 코덱에 의해 압축됩니다. 이 디지털 데이터는 내장된 디지털 동기 신호 및 에러 정정 정보와 함께 데이터 프레임으로 형성된다. 이 프레임은 중계기에 할당된 타임 슬롯에 동기화된 버스트로 전송된다.
3. 중계기 역할: 중계기는 주파수 (입력 주파수) 에서 버스트를 수신합니다. 데이터를 유지 한 다음 동일한 시간 슬롯에서 다른 출력 주파수로 데이터를 다시 전송하여 범위를 크게 확장합니다.
4. 리셉션: 슬롯 1 에서 대화 그룹을 듣는 모든 라디오가 데이터 버스트를 수신합니다. 그들의 라디오는 디지털 데이터를 디코딩하고, 오류 정정을 사용하여 사소한 전송 오류를 수정하고, 디지털 스트림을 스피커를 통해 가청 음성으로 다시 변환합니다.
음성을 넘어서: 통합 데이터 기능
DMR은 처음부터 데이터로 정보를 전송하기 때문에 데이터 서비스를 원활하게 통합합니다.
* 라디오 ID 및 발신자 디스플레이: 각 라디오에는 수신 라디오에 표시되는 고유 한 디지털 ID가 있습니다.
* 짧은 텍스트 메시징: 사용자는 SMS와 같은 텍스트를 보내고받을 수 있습니다.
* GPS 위치 추적: 위치 데이터가 신호에 내장되어 발송을 위해지도에서 실시간 위치 모니터링이 가능합니다.
* 원격 측정: 센서 및 장비의 원격 모니터링 및 제어가 가능합니다.
아날로그 FM의 주요 장점
디지털 TDMA 작업은 실질적인 이점으로 해석됩니다.
* 향상된 스펙트럼 효율성: 12.5 kHz 채널 당 두 개의 음성 경로, 현대 협대역 요구 사항을 충족.
* 우수한 오디오 품질: 배경 잡음과 정적을 제거하고 신호가 완전히 손실 될 때까지 명확한 상태를 유지하는 일관되고 명확한 오디오.
* 더 긴 배터리 수명: 무선 송신기는 할당 된 시간 슬롯 (연속 대화 시간의 최대 50%) 에 대해서만 활성화되어 있기 때문에 배터리 소비가 크게 줄어 듭니다.
* 향상된 기능: 통합 음성 및 데이터, 발신자 ID 및 기본 스크램블링을 통해보다 강력한 개인 정보 보호 (참고: 별도의 추가 기능인 암호화가 아님).
결론적으로, DMR은 음성을 견고한 디지털 패킷으로 변환하고 정확한 시간-슬라이싱 (TDMA) 을 사용하여 두 개의 독립적 인 대화를 단일 라디오 채널로 지능적으로 멀티플렉싱함으로써 작동합니다. 개방형 ETSI 표준에 의해 관리되는이 우아한 솔루션은 전 세계의 중요한 통신을위한 강력하고 효율적이며 기능이 풍부한 플랫폼을 제공합니다. 기업, 공공 안전 기관 또는 햄 라디오 운영자의 경우 이러한 원칙을 이해하면 DMR이 현대 양방향 무선 통신의 초석이 된 이유를 알 수 있습니다.
