DMR: новый претендент на рынке профессиональной радиосвязи

В августе нынешнего года была образована Ассоциация DMR (DMR Association). Эта структура, основанная девятью компаниями - производителями и поставщиками абонентских устройств и сетевого оборудования в сфере цифровой радиосвязи (Motorola, CML Microcircuits, Funkwerk Koelleda, Fylde Micro, Icom, Kenwood, SELEX Communications (Finmeccaninca), Tait Radio Communications и Vertex Standard), продолжила дело своего предшественника - DMR MOU. Целью новой организации заявлен вывод стандарта DMR (Digital Mobile Radio) "на новый уровень, что обеспечивает в его рамках совместимость различного оборудования и стимулирующий развитие новых сервисов и устройств. Данный стандарт должен постепенно стать приоритетным для профессиональных пользователей конвенциональной и транкинговой цифровой радиосвязи".

Стандарт DMR был одобрен ETSI в 2005 г. К настоящему времени Европейским Институтом приняты целый ряд документов по стандарту DMR, в том числе четыре спецификации ETSI TS 102 361 (1-4), описывающие радиоинтерфейс, голосовые и другие основные сервисы и возможности, протокол передачи данных и протокол транкинга.

Новый европейский стандарт рассматривался как прямое замещение аналоговой технологии PMR (Private, или Professional Mobile Radio). На протяжении многих лет технология PMR пользовалась достаточно большой популярностью у пользователей, однако со временем требования к возможностям профессиональной радиосвязи повышались, и сервисы, доступные в рамках традиционной аналоговой технологии, перестали удовлетворять потребителей. Новый стандарт цифровой радиосвязи обеспечивает лучшие характеристики и большую функциональность систем профессиональной радиосвязи.

Среди самых важных значительных преимуществ DMR - более эффективное использование спектра. Стандарт DMR позволяет работать в частотах PMR, используя тот же канал шириной 12,5 кГц. Таким образом, пользователям аналоговых систем PMR при переходе "на цифру" не потребуются ни дополнительные диапазоны, ни новые лицензии (прим.редактора: но не в Украине!) Применение метода TDMA дает возможность разделить канал на два тайм-слота, или логических канала, с сохранением рабочих характеристик физического канала 12,5 кГц. Два логических канала позволяют, например, передавать одновременно два самостоятельных вызова или задействовать один из каналов для передачи данных.

К слову, существует и другая цифровая технология, которая направлена на повышение эффективности использования частотного ресурса, имеющегося у пользователей аналогового PMR, а также на увеличение покрытия, времени работы батареи и пр., - так называемая digital PMR (dPMR). В отличие от DMR, dPMR использует метод частотного разделения канала FDMA. Результат фактически тот же - вместо одного канала 12,5 кГц получаются два канала по 6,25 кГц, только в одном случае логических, а во втором - реальных. Разница в том, что при наличии стандартного канала 12,5 кГц dPMR обеспечит удвоение его емкости в любом случае, будь то в режиме peer-to-peer или при использовании ретранслятора и базовых станций. Технология DMR позволит пользоваться двумя каналами вместо одного только при наличии репитера, синхронизирующего тайм-слоты. Однако частотное "разбиение" канала 12,5 кГц в лицензируемых диапазонах допускается далеко не во всех странах, кроме того, использование двух частотных каналов, расположенных "впритирку" друг к другу, чревато интерференцией. К тому же dPMR не обладает обратной совместимостью с аналоговыми системами, а оборудование DMR способно работать в аналоговом режиме. Тем самым может быть обеспечена плавность миграции "с аналога на цифру". Стоит также отметить, что стандарт dPMR в России официально не принят.

Итак, первое преимущество DMR перед аналоговой профессиональной связью состоит в более эффективном использовании спектра. Не менее существенно то, что DMR требует меньших инвестиций в оборудование. Для организации двух каналов связи достаточно одного репитера, одной антенны и простого дуплексера, в то время как FDMA-системы (аналоговые или цифровые) требуют выделенного репитера на каждый канал и наличия дорогостоящего сопрягающего оборудования.

Актуальный вопрос для мобильных устройств - время автономной работы. Экономия заряда аккумулятора терминала DMR обеспечивается за счет того, что один вызов занимает лишь один из двух интервалов TDMA. В неиспользуемом интервале передатчик пребывает в режиме ожидания. Даже с учетом множества факторов, влияющих на энергопотребление конкретного устройства, сравнение показателей FDMA- и TDMA-устройств показало, что за каждый час работы последние потребляют на 19-34% меньше энергии, чем устройства FDMA. Кроме того, DMR предусматривает применение технологий управления электропитанием, что способствует увеличению экономии заряда аккумулятора.

Возможности создания разнообразных приложений для систем DMR также относятся к числу преимуще ств ст андарта. В эти системы легко добавляются, например, функции GPS и телеметрии; поддержка IP позволяет разрабатывать приложения, основанные на передаче данных.

К этому можно добавить более качественную, чем в аналоговых системах, передачу голоса на краю зоны покрытия за счет улучшенных механизмов шумоподавления и технологии коррекции ошибок FEC, возможности контроля вызовов и др.

Существует три разновидности, или уровня (tier), cтандарта DMR.
- DMR Tier I - простейший вариант технологии, ориентированный на работу в нелицензируемом диапазоне 446 M Гц . Устройства DMR Tier I (как и dPMR 446, который тоже относится к Tier I) предназначены для работы в режиме peer-to-peer, т. е. без сетевой инфраструктуры. Максимальная мощность пользовательского оборудования - 0,5 Вт. Технология может применяться в комбинации с аналоговой PMR 446. Ввиду отсутствия репитера удвоение спектральной эффективности в данном варианте недостижимо. Оборудование DMR Tier I ориентировано на частных пользователей и малые предприятия, которым не требуются большая зона покрытия и расширенные возможности радиосвязи.
- DMR Tier II - стандарт конвенциональной связи, охватывающий лицензируемые частоты от 66 до 960 МГц. Оборудование этого стандарта предназначено для тех пользователей, которым необходимы качественная передача голоса, интегрированная возможность передачи данных и более эффективное использование спектра. Для DMR Tier II определена двухслотовая технология TDMA в канале 12,5 кГц.
- DMR Tier III описывает транкинговую связь в диапазонах 66-960 МГц. Здесь также используется двухслотовая TDMA в канале 12,5 кГц. DMR Tier III призван заменить стандарт аналоговой транкинговой связи MPT-1327, добавив к его возможностям более эффективное использование спектра и поддержку пакетной передачи данных, в том числе по протоколам IPv4 и IPv6.
В настоящее время коммерчески доступным является оборудование DMR Tier II, и сам стандарт DMR чаще всего упоминается как стандарт конвенциональной связи.

Curriculum Vitae
Вернемся к "жизненному пути" DMR.

В год принятия стандарта (2005) возникла инициатива DMR MOU, призванная помогать ETSI продвигать новый стандарт.

Примерно год спустя на рынке появилось первое оборудование DMR - линейка MOTOTRBO компании Motorola . В линейку вошли несколько моделей носимых и мобильных (монтируемых на транспортных средствах) радиостанций и ретранслятор. Оборудование работает в диапазонах VHF (136-174 МГц) и UHF (403-470 МГц и 450-527 МГц).

В 2007 г. оборудование MOTOTRBO было представлено в России. На тот момент стандарт DMR еще не был " легитимизирован " в стране, и оборудование могло использоваться только в аналоговом режиме. В 2008 г. были утверждены Правила применения абонентских радиостанций с цифровой модуляцией сетей подвижной радиосвязи стандарта DMR (приказ Минкомсвязи РФ от 28.10.2008 № 86). Поскольку необходимые сертификаты были получены, радиостанции MOTOTRBO можно использовать как в аналоговом, так и в цифровом (DMR) режиме.

Стоит отметить, что MOTOTRBO - это не только оборудование, но и программное обеспечение, в том числе создаваемое партнерами Motorola . В 2008 г. появилось первое российское приложение для радиооборудования MOTOTRBO - система TRBOnet компании " Неоком ". Сегодня в стране насчитывается 15 разработчиков приложений для MOTOTRBO, и ряд приложений уже нашли своих заказчиков.

Сама Motorola также продолжает совершенствовать программное обеспечение для MOTOTRBO. В начале 2009 г. компания выпустила обновления ПО для всей линейки цифровых радиостанций - Firmware v.1.4. Оно обеспечивает возможность объединения нескольких ретрансляторов MotoTRBO DR3000 в единую систему радиосвязи через IP-сеть и автоматического роуминга для абонентских терминалов.

В марте было анонсировано решение MOTOTRBO Capacity Plus - односайтовая транкинговая система, позволяющая расширить функциональность систем двусторонней радиосвязи MOTOTRBO.

Достигла определенных успехов и Ассоциация DMR. На Саммите G8 в Италии (июль 2009 г.) компании Motorola и Selex Communications предоставили полностью совместимое коммуникационное оборудование стандарта DMR для служб безопасности.

В России решения DMR (MOTOTRBO) продвигают такие компании, как " Кипер-Телеком ", " Неоком ", " Нордкомп ", " РадиоТелеКоммуникации ", "САГА", " Социнтех ", " Триалинк ". Пока стандарт не получил распространения в стране. Но оптимисты считают его многообещающим.

DMR вместо TETRA?

Выгодное отличие DMR от ряда других стандартов профессиональной радиосвязи - более низкая стоимость оборудования при достаточно хорошо развитом функционале. К тому же стандарт DMR создавался с расчетом на постепенное замещение аналоговых систем на тех же частотах при обеспечении как минимум не худшего радиопокрытия.

Некоторые специалисты видят в этом стандарте коммерчески привлекательную альтернативу TETRA, особенно для пользователей, которые не могут себе позволить сложных TETRA-систем или же не нуждаются в таковых в полном масштабе. Это предприятия, которые редко используют критичные к сбоям (mission-critical) коммуникационные функции, в которых невелики плотность абонентов и удельное количество соединений, - охранные предприятия, строительные организации, службы такси, службы обеспечения правопорядка и т.п. Возможно, DMR имеет перспективы в железнодорожном транспорте - традиционные для данной отрасли диапазоны 160 и 460 МГц согласуются с диапазонами DMR, а гибкость DMR-систем позволяет адаптировать их под специальные задачи и совместное использование с системами на базе TETRA.

Вместе с тем, постепенное снижение стоимости инфраструктурного и терминального оборудования TETRA и растущие возможности профессиональных вариантов сотовой связи (GSM-R и пр.) заставляют скептиков сомневаться в наличии достаточного рынка для DMR-систем. Как обычно, время расставит все по своим местам.

мнение специалиста
Андрей НАГОРНЫХ,
менеджер технической поддержки компании Motorola
С разу бросается в глаза подзаголовок "DMR вместо TETRA?". На мой взгляд, эти технологии должны дополнять друг друга, а никак не конкурировать! Оборудование DMR и TETRA предназначено для разных сегментов рынка. Ведь DMR работает в частотных диапазонах, на которые можно сравнительно легко получить лицензию в России, в отличие от TETRA и GSM-R. Да и оборудование не требует дуплексного разноса 10 МГц. При этом с помощью специального диспетчерского ПО можно обеспечить связь между абонентами сетей разных стандартов. А такие функции, как handover и полнодуплексная связь, при ближайшем рассмотрении не требуются подавляющему большинству пользователей. Так зачем за них платить?
Motorola не стоит на месте, и уже в конце года ожидается появление возможности сопряжения радиостанций MotoTRBO с ТфОП через специальный шлюз. А в 2010 г. намечен вывод на рынок функции полноценного транкинга. В сотрудничестве с партнерами уже разработана и запущена в производство Simulcast-система, существует масса приложений по телеметрии и картографии