Las plantas y los sitios de construcción necesitan una tecnología de radio que sea fácil de instalar y mantener. Si no es necesario cubrir varios kilómetros cuadrados o partes de una operación en diferentes lugares, el equipo TETRA parece bastante caro. Aquí es donde DMR (Digital Mobile Radio) entra en juego. Originalmente desarrollado por Motorola y con la marca MOTOTRBO, desde entonces se ha convertido en un estándar ETSI y muchos proveedores lo están comercializando a precios atractivos..

DMR ha llegado a llenar el vacío entre la tecnología de telefonía móvil comercial (GSM), la radio troncal (TETRA) y los simples walkie-talkies. Esta tecnología es ideal para sitios de construcción, pequeñas y medianas empresas que necesitan tiempos de configuración de llamadas cortos y llamadas grupales con pocos usuarios pero en sus propias frecuencias. Debido al tiempo de configuración de la llamada, los teléfonos móviles comerciales y los teléfonos inalámbricos están fuera de discusión.

Cuatro canales como con TETRA a menudo están sobredimensionados, y estos usuarios no quieren pagar los gastos generales por la posibilidad teórica de realizar llamadas a la red de línea fija. Su preocupación es la posibilidad pragmática de una comunicación corta y rápida a través de un área manejable, en lugar del cifrado y el monitoreo y grabación permanentes de las comunicaciones. También se desean mensajes de estado y una cantidad manejable de transmisión de datos para algunas aplicaciones y es posible con DMR.

Modo de operación

DMR ofrece varios modos de funcionamiento diferentes. El denominador común es un sistema con dos intervalos de tiempo de 30 ms de duración cada uno, en el que se pueden enviar 4,800 símbolos por segundo en modulación 4FSK..

El ancho de banda del canal de 12.5KHz se adapta al espaciado común del canal europeo por debajo de 1GHz, y por lo tanto hay aplicaciones en varias bandas con licencia y gratuitas a partir de 68MHz. La potencia de transmisión de los dispositivos terminales es fija y generalmente es de un vatio o menos. Con la transmisión de voz digital y el cifrado en la interfaz de aire, por lo general se dificulta escuchar.

Estos datos técnicos de referencia forman la base para diferentes variantes: el modo directo, la comunicación a través de un repetidor y la comunicación a través de una estación base. En modo directo, los dispositivos transmiten y reciben en una sola frecuencia; en modo simplex, solo se utiliza una ranura de tiempo en alternancia; En la operación dúplex, ambos se utilizan simultáneamente. La sincronización en la interfaz de radio está especificada por el dispositivo de radio que está transmitiendo actualmente. Los canales se operan en TDD (Time Division Duplex), ambos intervalos de tiempo tienen una longitud de 30 ms.

Se puede usar un repetidor DMR para conexiones de radio difíciles. El repetidor y los dispositivos terminales transmiten en diferentes frecuencias: se utiliza FDD, con un espaciado dúplex de 4,6 a 10MHz. La radio que desea hablar pone el repetidor en modo de transmisión a través de una ráfaga de activación; la secuencia de ráfaga temporal se especifica mediante la señal continua del repetidor. Independientemente de si una conversación o comunicación dúplex en modo simplex está en curso, la estación base transmite en ambos intervalos de tiempo.

Si el sistema alcanza sus límites incluso con un repetidor, entonces se puede expandir para incluir estaciones base, que amplían aún más el alcance de la comunicación por radio. Aquí también, la frecuencia dúplex entra en juego. Sin embargo, por par de canales, todavía hay solo dos intervalos de tiempo disponibles en un operador, y el número de conversaciones simultáneas sigue siendo limitado. La comunicación entre las estaciones base no está estandarizada; para sistemas pequeños con pocas estaciones base, el cliente contará con un solo proveedor.

Mediciones del transmisor

Durante el desarrollo, en producción y durante la prueba de los dispositivos entre misiones, se realizan varios tipos de mediciones de transmisor y receptor. Los parámetros que siempre son importantes para el transmisor de los dispositivos de radio móviles son los errores de potencia, frecuencia y modulación de transmisión..

Durante la duración del intervalo de tiempo (ráfaga), durante la transmisión de datos del usuario, la potencia de transmisión debe permanecer constante; La información se transmite por cambios de la frecuencia. Debido a la transmisión en el intervalo de tiempo, no solo es relevante la potencia en el estado estable, sino también los transitorios al ingresar la señal. Si el aumento o la caída de la potencia de transmisión es demasiado plana, por ejemplo, esto puede provocar una interferencia de la señal en el intervalo de tiempo vecino. La visualización gráfica del perfil de ráfaga facilita una comprobación..

Hay una particularidad para las mediciones relacionadas con la potencia: en las mediciones de error de magnitud, las desviaciones de la potencia de salida promedio se desglosan de acuerdo con los valores de los símbolos, es decir, de acuerdo con la desviación de frecuencia en el punto de efecto máximo del símbolo. Por lo tanto, es posible establecer una relación entre la respectiva desviación de frecuencia y una desviación de la potencia de transmisión.

La interferencia potencial con los canales vecinos se puede determinar a través de la medición del error de frecuencia. Las mediciones de modulación sirven para verificar la calidad de la señal, que debe cumplir los requisitos para lograr la cobertura y la inmunidad a las interferencias. En un intervalo de 1 / 4,800 segundos, la modulación 4FSK específica del DMR genera desviaciones de frecuencia teóricamente de ± 0,648 o ± 1,944 KHz, dependiendo del símbolo transmitido; un símbolo, a su vez, contiene dos bits de información. La modulación se considera en los tiempos de símbolo definidos. El parámetro de medición más significativo aquí es el error FSK; en el momento del símbolo, se mide la diferencia entre la desviación de frecuencia real y la teórica, dividida por la desviación de frecuencia nominal, y se suman los valores cuadrados (valor RMS). Se admite un error FSK de hasta el 5%. Es posible realizar una comprobación óptica y cualitativa con el diagrama del ojo (ver Fig.): Cuanto menos se dispersa la señal en los tiempos de los símbolos, mejor.

Otro criterio para la calidad de la modulación es el error de reloj del símbolo. Aquí, se considera una tendencia en la desviación temporal del punto medio del símbolo del valor nominal. El error del reloj del símbolo se mide en Millihertz; Un valor significativo puede ser causado por una frecuencia de modulación imprecisa (objetivo: 4,800Hz). Hasta 48 MHz es tolerable, sin embargo.

Una particularidad técnica de DMR es su soporte de dos procesos dúplex esencialmente diferentes. En el modo directo, el dispositivo de radio depende de su propia estabilidad de frecuencia y no puede exceder una frecuencia particular y un error de reloj de símbolo. Sin embargo, en el modo repetidor, la radio debe sincronizarse hasta la frecuencia y el tiempo del receptor, e incluso puede tener que cambiar cíclicamente entre las frecuencias de transmisión y recepción. Para las mediciones, esto significa esencialmente que la calidad de la transmisión se debe probar en dos modos de operación diferentes, es decir, en el peor de los casos, todas las mediciones deben realizarse por duplicado. Las especificaciones del fabricante ayudan a reducir el tiempo de prueba, para quien sabe mejor en qué modo de operación es más crítico el diseño de radio o qué medidas no tienen que repetirse. La experiencia en pruebas con varios modos en teléfonos móviles comerciales también muestra que el tiempo de cambio entre los modos (por ejemplo, GSM - WCDMA - HSPA) tiene una gran influencia en el tiempo de prueba general.

Para muchas mediciones, no se requiere un modo de prueba especial; sin embargo, el intento de una medición a veces puede fallar. Esto se debe a menudo al hecho de que el código de color válido para la comunicación simulada entre el dispositivo bajo prueba y el equipo de prueba de radio está configurado incorrectamente. El código de color debe ser el mismo para todos los dispositivos que pertenecen a un sistema, por lo que el valor del conjunto de prueba debe cambiarse al valor programado en el dispositivo bajo prueba..

Midiendo el receptor

Al igual que para todos los sistemas de comunicación digital, para DMR, la calidad del receptor se determina mediante mediciones estadísticas de la tasa de error de bits. En el modo directo (operación simple), por ejemplo, el dispositivo de medición envía repetidamente una secuencia de bits definida más larga. Para las mediciones de sensibilidad en el límite inferior, el nivel de salida del conjunto de prueba se establece en un valor bajo. La radio se sincroniza con la secuencia de bits (conocida), cuenta los bits recibidos incorrectamente y genera la tasa de error de bits calculada a partir de esto. Para esto, la radio debe ponerse en modo de prueba. A diferencia de la mayoría de los estándares, el estándar DMR no define el bucle de retorno de la señal con la medición de la tasa de error de bits en el dispositivo de medición. La razón de esto es que hay radios que están diseñados solo para operaciones simplex, por lo que no pueden enviar la señal recibida directamente al dispositivo de medición..

La voz de su amo

El estándar DMR admite un modo de prueba especial para mediciones de audio para el que se transmite un tono de 1031Hz. Por lo tanto, solo la parte de recepción de audio puede ser probada. Por lo tanto, un equipo de prueba de radio también debe tener la capacidad de enviar la señal de audio recibida al terminal. En combinación con el modo de prueba para mediciones de audio, los errores como las distorsiones de la señal no solo se pueden determinar, sino que su causa se puede localizar..

Pruebas repetitivas

El repetidor también debe probarse de vez en cuando, especialmente cuando todo el DMR es de naturaleza móvil, es decir, incluso el repetidor se transporta entre ubicaciones alternativas. Se recomienda realizar una prueba después de la configuración para poder exponer los daños del transporte antes del uso..

Como el repetidor se envía continuamente, solo se necesita una señal de activación para las mediciones del transmisor. La repetición (es decir, el bucle de retorno) de la señal recibida es todo menos la tarea real del repetidor, por lo que puede ser verdaderamente útil para las mediciones del receptor..

Conclusión

Las mediciones en sistemas de comunicación digital tales como DMR no se pueden realizar con ningún generador y analizador de señales de adoquines; más bien, se requiere un equipo de prueba de radio que esté familiarizado con los parámetros del sistema (canales, código de color) y habla el protocolo de señalización necesario para establecer una conexión para las mediciones del receptor. A diferencia de las radios analógicas, el receptor no se puede probar cuantitativamente mediante una medición de audio, sino mediante la medición de la tasa de error de bits. El número de mediciones diferentes es manejable para la tarea de prueba promedio; Las mediciones de mayor alcance combinadas con la experiencia correspondiente con el tipo de dispositivo de radio permiten investigar y eliminar la causa.

Crédito de la imagen: Peshkova / Shutterstock

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