Ширина 6.25 или 12.5 кГц

(сентябрь 2021)

В настоящее время широко доступны цифровые системы, ориентированные на бизнес, радиолюбителей и промышленность.

Часть из них использует полосу 6,25кГц: NXDN, D-STAR, dPMR.
Другая часть использует 12.5кГц: DMR, P25, C4FM.

Предполагается, что читатель данной статьи знает, что такое цифровые узкополосные радиосистемы основанные на FDMA и TDMA технологии.

Все перечисленные здась цифровые протоколы являются открытыми, так как спецификации доступны и от производителей не требуют лицензионных отчислений, а вот используемый в этих протоколах кодек AMBE++, является закрытым. Давайте разберёмся в достоинствах и недостатках каждой системы.

  Какая система лучше?

На этот вопрос нельзя ответить однозначно, поскольку каждая система имеет свои достоинства и недостатки. Многое зависит от конкретных запросов пользователя.

Ниже представлена ​​попытка объяснить сосбенности FDMA 6.25кГц и TDMA 12.5кГц систем.

FDMA (множественный доступ с частотным разделением)
TDMA (множественный доступ с разделением по времени)

Если говорить о DMR, который позволяет создать 2 канала в полосе 12.5кГц, что примерно эквивалентно NXDN который может в полосе 12.5кГц также создать два канала.

Разница в том, что FDMA технология позволяет всегда создать два канала, а для TDMA (DMR) требуется ретранслятор, который будет синхронизировать таймслоты.

  Качество звука

В рекламных проспектах, часто пишут об улучшении качества звука цифровых радиостанций, по сравнению с аналоговыми FM или по сравнению с конкурентами.

В настоящее время, в системах FDMA и TDMA используется один и тот же вокодер, поэтому, не считая каких-либо различий в модели динамика и мощности УНЧ, качество звука перечисленных систем будет на одинаковом уровне.

  Покрытие

Теоретически, в идентичных условиях более узкая ширина канала системы FDMA позволит сигналу достичь лучшего покрытия, чем система TDMA (или FDMA) 12,5 кГц, при передаче с одинаковым уровнем мощности. Это связано с тем, что минимальный уровень шума любого приемника пропорционален ширине полосы фильтра. Поэтому чем меньше полоса пропускания, тем меньше уровень принимаемых сигналов.

Важно, что в системах без таймслотов (NXDN, D-Star, C4FM, dPMR) можно использовать более эффективные алгоритмы коррекции ошибок. Это даёт заметный выигрыш, в определённых условиях.

В реальном мире на покрытие влияют различные факторы, такие как топография, высота антенн базовых станций, окружающие здания и тд. Поэтому без специальных сравнительных тестов ни одна из систем не может претендовать на звание лучшей.

Что можно сказать определённо, так это то, что по сравнении с аналоговым FM-сигналом, цифровой скрывает шумы и маскирует провалы сигнала, что улучшает четкость на краях зоны покрытия.

  Срок службы батареи

Производитель системы TDMA (DMR) заявляет, что время автономной работы в цифровом режиме увеличилось на 40%, поскольку радиостанция передает только половину времени (то есть один временной интервал). При фактическом использовании радиостанции FDMA и TDMA обеспечивают примерно 10–18 часов работы. Следовательно, никакого реального преимущества нет.

Более того, когда говорят на другом таймслоте, ваша DMR радиостанция не может перейти в экономичный режим, потому что декодирует всегда весь цифровой поток. В D-Star, NXDN, dPMR такого не происходит и они могут работать дольше.

Более того, в системе FDMA (D-Star, NXDN, dPMR) уменьшение шума в более узкой полосе канала улучшает чувствительность приемника. Следовательно, можно передавать с пониженной выходной мощностью, которая, в свою очередь, продлевает срок службы батареи и время использования радио.

  Проблемы с помехами

Из-за более узкой полосы (6.25kHz) FDMA и работе алгоритма коррекции ошибок, D-Star, NXDN, dPMR более устойчивы к помехам.

Масштабные испытания, проведённые органом координации частот США, показали отсутствие проблемы с помехами, что привело к выдаче лицензий на использование каналов 6,25кГц.

Более узкая полоса пропускания FDMA обеспечивает техническое превосходство в чувствительности, помехоустойчивости, большей дальности радиосвязи, эффективность использования спектра и многое другое.

  Цифровые функции

Системы FDMA и TDMA предлагают ряд функций как в аналоговом, так и в цифровом режимах. Читателю рекомендуется сравнить каждую систему, чтобы лучше понять, какая может соответствуют вашим требованиям, но мы перечислим то, что мы считаем общим для разных цифровых систем.

• Возможность двойного режима
Все системы имеют возможность аналогового и цифрового «двойного режима» и совместимы с существующими аналоговыми FM-системами.

• Одноранговое общение
Обе системы могут обмениваться данными между равноправными узлами в цифровом режиме. Однако, как объяснялось, FDMA 6,25 кГц всегда будет использовать только 6,25 кГц полосы пропускания в цифровом режиме.

• Функции сигнализации и типа вызова
Хотя наименования могут отличаться в разных системах, цифровой эквивалент индивидуального вызова, группового вызова, выборочного вызова, вызовы данных, статусные сообщения и т.д. существуют в системах в той или иной степени.

• Цифровой транкинг
Каждая система (кроме радиолюбительских) предлагает многотысячные транкинговые радиосети с центральным каналом или с распределенной логикой.

• Сетевой интерфейс
Обе системы имеют возможность работы в сети TCP/IP.

  Ссылки

Цифровой режим NEXEDGE NXDN Оцифровка Радиосвязи
Цифровой Голос (введение)

R7HJ/0