dPMR () — открытый стандарт цифровой профессиональной мобильной радиосвязи, разработанный Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI). Не следует путать с PMR446 и DMR.
Стандарт использует FDMA с шириной канала 6,25 кГц. По способу доступа к каналу dPMR отличается от DMR и APCO Phase II и TETRA; наиболее близок к нему NXDN. Стандарт разрабатывался одновременно с DMR для пользователей, которым требуются небольшие локальные радиосети либо радиосети на большой территории с невысокой плотностью абонентов.
История
Первая редакция спецификации ETSI TS 102 490, описывающей одноранговую связь при эффективной излучаемой мощности до 500 мВт, опубликована в декабре 2005 года. Первая редакция ETSI TS 102 658, описывающей работу сети в трёх режимах (Mode 1, Mode 2 и Mode 3), опубликована в декабре 2008 года.
В 2007 году была создана группа dPMR MoU — объединение производителей радиостанций и микросхем, разработчиков протоколов, программного обеспечения и готовых систем. Группа проводила независимую проверку совместимости продукции разных изготовителей и маркировала прошедшее испытания оборудование собственным знаком. В 2011 году группа была переименована в Ассоциацию dPMR.
Версии стандартов, вышедшие в середине 2012 года, обеспечили полнофункциональную транкинговую работу почти со всем набором услуг, доступных в TETRA, но были рассчитаны на пользователей с зональным радиопокрытием и невысокой плотностью абонентов.
Технические характеристики
dPMR — система. Спецификации ETSI описывают физический уровень и уровень звена данных радиоинтерфейса, а также стандартизованные услуги и функции радиостанции; оборудование, соответствующее стандарту, должно быть совместимо на этих двух уровнях с оборудованием других производителей.
Радиоинтерфейс
Применяется четырёхпозиционная частотная манипуляция (4FSK) с постоянной огибающей. Модуляция передаёт 2400 символов в секунду, каждый символ несёт два бита информации. Максимальная девиация несущей составляет 1050 Гц. Каждой паре битов (00,01,10,11) соответствует одно из четырёх частотных смещений: -1050, -350, +350 и +1050 Гц.
Скорость передачи данных составляет 4,8 кбит/с; оборудование работает в диапазонах ОВЧ и УВЧ и сохраняет совместимость с аналоговыми системами. Работа в узкой полосе обеспечивает более эффективное использование радиочастотного спектра и снижает затраты на инфраструктуру.
Для доступа к общему физическому каналу предусмотрен протокол, при котором радиостанция перед началом передачи прослушивает канал и убеждается, что он свободен.
Уровни функциональности
Спецификация TS 102 490 определяет два уровня услуг и функций, которые может предоставлять оборудование. Базовый уровень предполагает упрощённую схему адресации и построен так, чтобы радиостанции работали друг с другом без какой-либо настройки или программирования при продаже. Расширенный уровень предусмотрен для оборудования, допускающего перепрограммирование ради более широкой функциональности.
Кодирование речи
Спецификация TS 102 658 не описывает реализацию вокодера, оставляя его выбор производителю оборудования.
В Северной Америке и Европе применение конкретного вокодера жёстко регламентировано для стандартов APCO Phase II и TETRA, где предписан , тогда как для более простых стандартов, к которым отнесены DMR и dPMR, такой регламентации нет. Поскольку лицензирование AMBE+2 обходится дорого, производители применяют более дешёвые альтернативные вокодеры — RALCWI, TWELP и другие, — несовместимые между собой. В результате радиостанции одного стандарта, выпущенные разными изготовителями, могут быть несовместимы на уровне речевого кодека: при совпадении частот и протоколов канала они не смогут корректно декодировать речевую информацию, передаваемую между собой.
В частности, в одной из реализаций dPMR446 применён вокодер MELP (mixed excitation linear prediction, скорость 2,4 кбит/с), принятый Министерством обороны США в качестве федерального стандарта в 1996 году.
Защита информации
Стандарт не конкретизирует средства защиты передаваемой информации. Применяемое в нём скремблирование относится к канальному кодированию (наряду с помехоустойчивым кодированием и перемежением) и не является криптографической защитой. Цифровая связь сама по себе не препятствует перехвату трафика, поэтому для защиты требуется отдельное шифрование.
Режимы работы
Сеть абонентских и базовых станций конфигурируется в один из трёх режимов — Mode 1, Mode 2 или Mode 3; в пределах одной сети все устройства обязаны работать в одном режиме; режимы между собой несовместимы.
Mode 1
Одноранговая сеть прямой связи. Несколько абонентских станций связываются друг с другом непосредственно на одном частотном канале, без базовых станций и ретрансляторов. Отношений «ведущий — ведомый» на канале не возникает: каждая станция самостоятельно соблюдает правила доступа к каналу.
Оборудование dPMR, работающее в Mode 1 с мощностью до 500 мВт, может использоваться в нелицензируемом гражданском диапазоне 446–446,1 МГц. В России требования к таким радиостанциям установлены решением ГКРЧ: эффективная излучаемая мощность не более 0,5 Вт, шаг сетки частот 6,25 и 12,5 кГц, интегрированная антенна, максимальное время непрерывной передачи 180 секунд. Подробнее об этом диапазоне см. PMR446.
Mode 2
Сеть с централизованной ретрансляцией. Абонентские станции работают с базовой станцией (выполняющей роль ретранслятора) на разнесённых каналах приёма и передачи, весь обмен идёт через базовую станцию, которая сообщает на нисходящем канале о занятости восходящего. Режим допускает наличие одной или нескольких базовых станций, обеспечивающих ретрансляцию или работу шлюзов.
По описанию Ассоциации dPMR, в этом режиме может быть объединено по IP-сети до 16 ретрансляторных площадок с обслуживанием до 60 000 абонентов.
Mode 3
Сеть с централизованной ретрансляцией и управляемым доступом. Базовая станция передаёт управляющий сигнал, по которому происходит установление вызовов и передача служебной информации. Для голосового вызова управляющий канал может либо сам перейти в режим передачи трафика, либо перевести вызов на отдельный физический канал на время разговора. Управляющий сигнал несёт идентификатор сети и площадки: номер сети постоянен для всей сети, номер площадки различается для каждой базовой станции.
Логические каналы делятся на каналы трафика, по которым передаются служебные кадры, речь и данные (во всех трёх режимах), и управляющие каналы (только в Mode 3). Передачи в каналах трафика асинхронны, поскольку задавать кадровую синхронизацию некому; передачи в управляющем канале синхронны и опираются на тактирование от базовой станции.
Именно Mode 3 соответствует построению многозонных цифровых транкинговых сетей.
Во всех трёх режимах стандарт предусматривает индивидуальные и групповые голосовые вызовы, статусные вызовы, вызовы передачи данных и короткие сообщения данных — как между абонентскими станциями, так и между абонентской станцией и шлюзом.
Стандарты и совместимость
Основу стандарта составляют две спецификации ETSI: TS 102 490, описывающая одноранговую связь при эффективной излучаемой мощности до 500 мВт, и TS 102 658, описывающая работу сети в трёх режимах. Обе доступны на сайте ETSI. Требования к радиооборудованию, работающему на узкополосных каналах, установлены гармонизированным (международным) стандартом EN 301 166-2, совместимость с которым предусмотрена для всех режимов работы.
Несмотря на требование стандарта о совместимости оборудования разных производителей на физическом уровне и уровне звена данных, по наблюдению 2019 года, на практике доступность оборудования dPMR от разных изготовителей ограничена — в отличие от TETRA, APCO P25 и DMR, где поддержка разными производителями обеспечена. Одной из причин несовместимости называют отсутствие в стандарте требований к вокодеру.
Сравнение с другими стандартами
+ Основные характеристики по данным dPMR DMR TETRA Способ доступа к каналу FDMA TDMA (2 слота) TDMA (4 слота) Разнос каналов 6,25 кГц 12,5 кГц 25 кГц Скорость передачи данных 4,8 кбит/с 9,6 кбит/с 28,8 кбит/с Масштаб систем малый и средний от малого до крупного крупный Поддержка разными производителями ограниченная есть есть
С DMR
Оба стандарта разработаны ETSI и предназначены для перехода от аналоговых систем профессиональной радиосвязи к цифровым. Основное различие в способе доступа к каналу: dPMR использует частотное разделение с каналами по 6,25 кГц, DMR — временное разделение TDMA с двумя каналами в полосе 12,5 кГц. Спектральная эффективность при этом сопоставима, но в канале dPMR одновременно ведётся один разговор, а в канале DMR — два.
С NXDN
dPMR и NXDN во многом схожи: оба используют частотное разделение с каналами по 6,25 кГц. Наряду с ними существуют фирменные закрытые системы IDAS (Digital Advanced System) и NEXEDGE (коммерческий бренд цифровых систем профессиональной двусторонней радиосвязи от корпорации JVCKENWOOD).
С APCO Phase II и TETRA
В отличии от dPMR, эти стандарты используют временное разделение каналов: APCO Phase II — два канала в полосе 12,5 кГц, TETRA — четыре в полосе 25 кГц.
Сравнительные исследования
Сопоставление APCO 25, DMR и dPMR по 25 параметрам (метод парных сравнений, пять экспертов), выполненное в 2016 году сотрудниками Воронежского института МВД России, не выявило однозначного лидера: расхождения между стандартами признаны незначительными. Авторы пришли к выводу, что выбор требует многокритериальной оценки с учётом стоимости оборудования, а также кадрового, программного и информационного обеспечения.
Применение
dPMR относится к технологиям профессиональной радиосвязи, применяемым службами общественной безопасности. Системы этого класса используются в вооружённых силах, подразделениях по чрезвычайным ситуациям и охране правопорядка, муниципальных службах, на транспорте и в энергетике.
dPMR представляет собой более простой стандарт, подходящий для систем меньшего масштаба, и учитывается при проектировании сетей радиосвязи диапазона УВЧ в условиях плотной городской застройки.
В связи с перегруженностью ОВЧ dPMR совместно с NXDN рассматривался в 2023 году как основа для перехода морской радиосвязи на цифровую передачу голоса; в частности, dPMR испытывался в Эстонии как замена аналоговой ОВЧ-радиосвязи на судах. Стандарты с временным разделением каналов, DMR и TETRA, для этой задачи были признаны менее пригодными: работа TDMA требует точной синхронизации по времени (тайм-слота) между всеми станциями сети относительно ведущего передатчика, что выполнимо вблизи берега, но затруднительно на большом удалении от него или вне зоны действия береговых станций. Системы с частотным разделением каналов, к которым относится dPMR, такой сетевой синхронизации не требуют.
Использование в России
По данным 2016 года, помимо оборудования APCO 25, для нужд правоохранительных органов в рамках государственного оборонного заказа поставляется оборудование стандартов DMR и dPMR; производители обоих стандартов заявляют возможность работы как в конвенциональном (без централизованного распределения каналов, канал закреплён за группой пользователей), так и в транкинговом режиме в зависимости от конфигурации системы.
В прогнозе развития профессиональной подвижной связи, подготовленном в 2015 году специалистами НИИР и МНИРТИ, отмечалось, что в России до 2025 года ожидается развитие сетей нескольких узкополосных стандартов, однако с учётом необходимости миграции от массовых аналоговых сетей наибольшее распространение, скорее всего, получит DMR.
См. также
DMR NXDN TETRA MPT-1327 PMR446
Примечания Решение ГКРЧ от 28 ноября 2005 г. № 05-10-02-001 «О выделении полосы радиочастот 446—446,1 МГц для портативных радиостанций» (в редакции решений ГКРЧ от 16 октября 2015 г. № 15-35-09-4, от 13 июля 2020 г. № 20-55-05 и от 16 октября 2025 г. № 25-82-02), приложение № 2.
Категория:Стандарты мобильной радиосвязи Категория:Транковые системы связи