• 
• 
• 

Цифрови радиостанции

Цифрови радиостанции

Предпоставки

През годините на своето развитие до сега радиостанциите винаги са били аналогови. Дори днес, в нашия „дигитален” свят, болшинството от тези устройства все още са такива. Бурното развитие на цифровите технологии и масовото им внедряване, карат вятъра на промяната да повее и към тях, превръщайки ги в един модерен, надежден и ефикасен начин за комуникация. В отговор на новите изисквания Motorola разработи серия цифрови радиостанции предлагащи перфектно качество на звука, създаване на виртуални канали в един радиоканал, трансфер на данни, дълъг живот на батерията и много други.

Дилема

Преди да всичко, трябва да се постави един по-глобален въпрос – нуждаем ли се въобще от радиостанции при наличие на толкова много алтернативи? Мобилните клетъчни мрежи, фиксираните кабелни и оптични мрежи, всички те се развиват с огромни темпове и предлагат разнообразни услуги. Защо не тях? Оказва се, че все още има сфери на приложения, изисквания и преимущества, които могат да се осигурят само от новите дигитални радиотехнологии.

• специфични сфери на приложение

  Има области, където само двупосочните радиовръзки могат осигурят определени услуги с необходимото качество. Здравеопазване, полиция, противопожарни служби, гражданска защита, железопътен транспорт, служби за сигурност, частна охрана, заводи, фирми и много други. Всички те разчитат на сигурна и надеждна комуникация, изградена на базата на собствени автономни радиомрежи.

• икономическа изгодност на системата

  Веднъж изградена, системата няма нужда да се заплаща месечна такси и калкулиране на цени на разговори. Инфраструктура изградена на базата на цифрови радиостанции, може да се изплати за по-малко от 18 месеца, в сравнение с използването на обществените мрежи.

• функционалност според нуждите

  Част от философията при разработката на цифровата радиосистема е да има възможност за адаптиране към изискванията на всеки клиент. Независимо какъв тип комуникация се изисква – с използване на селективни повиквания или отворени радиомрежи новите цифрови системи са в състояние да го осигурят Предоставят се услуги като: индивидуално повикване, обединяване на терминали в група (групово повикване), трансфер на данни, гласова поща и др.

Цифрови радиостанции: модерно решение за модерни нужди

През годините разработчиците на радиосистеми се стремяха да реализират тесни и шумозащитени канали. Така се достигнаха се граници, които не могат да бъдат преодоляни от аналоговата платформа. Новите цифрови системи дават отговор на много от съвременните изисквания, както по отношение на стесняване на каналите, така и по отношение на сигурността и достоверността на предаваната информация.

Цифровият метод – ефективно използване на радиочестотния спектър

Едно от най-важните предимства на цифровите радиостанции е ефективността на използване на стандартните лицензионни 12,5 kHz и 25 kHz канали. Това се постига чрез използване на специални типове модулациии и Time-Division Multiple Access (TDMA) - достъп с делене по време. С негова помощ се реализират два виртуални канала в реален 12,5 kHz радиоканал, по които могат независимо да се предават и данни, и глас. Този метод удвоява капацитета на 12,5 kHz канал и учетворява капацитета на 25 kHz канал. TDMA разделя пакетите по време и така реализира два 6,25 kHZ виртуални канала (“slots”) на базата на реалния /стандартен/ канал. Тъй като се използва само една носеща честота, няма опасност от интерференция между съседните виртуални канали. В същото време е необходим само един репитер за тяхното препредаване.

Предимството: Осигурена е съвместимост между аналоговите и цифровите радиостанции, което означава че повече хора могат да комуникират през вече съществуващите лицензирани канали. Избягва се необходимостта от закупуването на нови лицензи.

Повишаване на качеството на звука и живота на батерията

Крайната цел на радиокомуникацията винаги е чиста, разбираема и не разпадаща се връзка. Аналоговото радио винаги е изпитвало ограничения, що се отнася до съотношение покривано разтояние / качеството на звука. Като цяло аналоговите решения не са добре шумозащитени. При ниски нива на приемания сигнал се влошава разбираемостта на говора. Най-масовото решение е повишаване на мощността. Заедно с това нараства и консумацията от захранването и неговите размери, опасността от презастъпване на канали и редица други неудобства.

При цифровата платформа тези недостатъци са отстранени. Чрез използване на специално кодиране на гласа (VOCODER) и система за корекция на цифровите данни (FRC).

VOODER-a e специален алгоритъм за кодиране, който разбива предавания говорен сигнал на малки порции от порядъка на 20-30 ms. Всяко парче се анализира и от него се извличат основните характеристики на говора като основен тон, ниво и честотна характеристика. Тези параметри се кодират с къси бинарни думи. Добавя се и кодиране за защита от грешки (Forward Error Correction), което повишава многократно шумоустойчивостта. Така полученият пакет се предава. В приемника той се обработва, коригират се грешките и по говорните характеристики се възстановява предаваният сигнал. Повишената шумоустойчивост позволява да се покриват много по-големи дистанции, в сравнение с аналоговите платформи при еднакви мощности, като при това се запазва качеството на звука.

На графиката е показано съотношението мощност на сигнала / качеството на звука при аналоговите и цифровите платформи. Запазването на качеството при предаване с слаби сигнали, осигурява разбираемост на връзката на по-големи разстояния като се запазва мощността. Този факт води от удължаване на работата на батерията с около 40%.

Сигурност на канала

Цифровите радиостанции могат да осигурят защитеност на канала без са се инсталира допълнителен хардуер. Те използват скремблиращ алгоритъм за защита на данните. Също така позволяват лесно разделяне на потребителите на групи като всяка група получава свой ключ за криптиране. По този начин разговорите от две групи не се смесват.

Гъвкавост на използване на канала

Цифровата радиовръзка е проектирана да предоставя допълнителни услуги наред с двупосочната връзка. Примерно, втория виртуален канал може да бъде използван за второ повикване, изпращане на данни, за повишен контрол на разговора. Възможността за трансфер на данни дава възможност на цифровата радиостанция да се превърне в терминал за достъп до отдалечена база данни. Тук не става въпрос за сърфиране в Web или отдалечен достъп до персоналния ви компютър. Става въпрос за изпращане на текстови съобщения, прости заявки до база данни, четене на barcode, приложения от тип „попълни формата”. Всичко това е интегрирано във вашата частна цифрова радиокомуникационна система.

Универсалност

Цифровите радиосистеми са проектирани, така че да поддържат стандартните мрежови протоколи като IP адресиране и обработка на пакети. Дигиталните радиостанции могат да се свързват директно с компютър посредством USB или Ethernet интерфейс. Тази опция създава опростен механизъм за присъединяване на терминалите от радиомрежата с фиксирана кабелна мрежа. По този начин се осигурява интегриране на много и разнообразни приложения и разширяване универсалността на вашата радиомрежа.

^ нагоре