SYSTÉMY DIGITAL VOICE (DMR, FUSION, D-STAR)


31.12.2020


ÚVOD

Digitálny hlas (DV) sa v širšom meradle dostal k rádioamatérom po roku 2004. Japonská rádioamatérska organizácia JARL vyvinula už v roku 1990 protokol a do výroby zariadení neskôr bola zainteresovaná firma Icom. Vývoj bol motivovaný zavedením nových možností do amatérskej rádiovej prevádzky. Systém dostal názov D-STAR (Digital Smart Technologies for Amateur Radio). Systém D-STAR používa dátovú rýchlosť 4,8kbit/s, modulačnú metódu GMSK na kanále šírky 6,25kHz. Ponúka solídnu kvalitu hlasu aj v horších príjmových podmienkach, alfanumerickú identifikáciu rádioamatérskou operátorskou značkou, krátku rozširujúcu textovú správu a podľa vybavenia stanice aj prenos polohy a s podporou infraštruktúry sieťové spojenie s možnosťou smerovania volania do zvolenej oblasti.
Rádiostanice so zabudovaným systémom D-STAR dodávajú firmy Icom a Kenwood, prevádzače sú od firmy Icom ale tiež aj amatérskej konštrukcie po tom, ako sa ďalšieho vývoja ujala široká rádioamatérska komunita. Systém zaznamenal celosvetovo veľké rozšírenie. Na Slovensku bol ako prvý reálne do chodu uvedený D-STAR prevádzač v roku 2013 na kóte Hradisko neďaleko Žiliny.

Iný DV štandard pre rádioamatérov priniesla v roku 2013 firma Yaesu pod obchodným názvom Fusion. Je odlišný od predošlého systému D-STAR. Je tu použitá dátová rýchlosť 9,6 kbit/s, už známa kontinuálna štvor úrovňová FM modulácia (C4FM), ktorá zaberá kanál široký 12,5kHz. Umožňuje prenos hlasu v dvoch nastaveniach kvality, identifikáciu volacou značkou a v závislosti na type stanice aj prenos polohy, textu, obrázkov a taktiež cez infraštruktúru sieťové volanie so smerovaním. Ručné, mobilné a stolové rádiostanice a prevádzače systému FUSION vyrába firma Yaesu, prevádzač je zhotoviteľný aj amatérsky. Sieť sa vďaka rádioamatérskej komunite výrazne rozširuje, najviac v zámorí.

Do rádioamatérskej praxe sa dostal aj pôvodne neamatérsky (profesionálny) DV protokol s názvom DMR (Digital Mobile Radio). Napriek istým nevýhodám, z ktorých možno spomenúť nižšiu citlivosť oproti amatérskym staniciam, či diametrálne odlišné ovládanie týchto staníc, bolo DMR v pomerne krátkom čase široko akceptované a v súčasnosti sú DMR siete v rádioamatérskych pásmach veľmi rozšírené. Technicky je pri tomto formáte použitý dátový tok 9,6 kbit/s, použitá je modulácia typu 4FSK a prenos na 12,5kHz širokom kanále je časovo delený na dva úseky, tzv. timesloty, čo umožňuje cez prevádzač a sieť viesť dve nezávislé spojenia simultánne. Tým sa zdvojnásobuje prenosová kapacita aj u rádioamatérskych sietí. Okrem hlasového prenosu vo vyhovujúcej kvalite dokáže DMR prenášať identifikáciu stanice (len v numerickom tvare), ďalej polohu a iné dáta a dosahuje veľkú všestrannosť v možnostiach sieťového volania v rozsiahlych sieťach, ktoré majú dnes charakter globálnych. Okrem značkových výrobcov, akými sú napr. firmy Motorola a Hytera, ktoré vyrábajú rádiostanice pre profesionálne (služobné) účely s tomu zodpovedajúcimi mechanickými vlastnosťami a tiež cenou, začalo DMR zariadenia dodávať aj niekoľko ďalších výrobcov z Číny, ktorých výrobky sú výrazne lacnejšie. Vďaka tomu sa DMR systém značne rozšíril aj u nás. Rádioamatérska komunita si aj v tomto prípade dokáže vyrobiť sieťové prvky, ktorými sú prevádzače a tzv. hotspoty vlastnými prostriedkami.

Digitálnych formátov pre DV existuje ešte viac, spomeňme napr. NXDN alebo P25, tieto sa však v amatérskej prevádzke používajú pomenej. Všetky spomínané formáty sú kvôli rôznym odlišnostiam, či už v rýchlosti dát, modulácii, či v samotnom protokole vzájomne nekompatibilné, takže napr. D-STAR stanica nemôže (priamo) komunikovať v digitálnom režime s DMR stanicou. Boli však vyvinuté systémy (multimode prevádzače), ktoré v sieti DMR umožňujú (nepriamu) komunikáciu aj medzi stanicami týchto systémov DMR, FUSION či D-STAR.

Aby bolo možné preniesť hlas v podobe dát cez rádiové vysielanie pri dodržaní rozumných parametrov, predovšetkým šírky pásma zabraného vysielaním, je nevyhnutné uskutočniť v prvom kroku spracovanie ( úpravu) nízkofrekvenčného signálu a následne jeho digitalizáciu. Toto sa deje v príslušnom elektronickom obvode (kodeku) a dochádza pri tom k určitému obmedzeniu v prenášanom hlase a teda k skresleniu, pretože jediným východiskom pre dosiahnutie požadovanej šírky pásma digitálneho kanála je použitie stratovej kompresie. Treba podotknúť, že účelom digitálneho prenosu hlasu rádiostanicou nie je vysoká vernosť, ale zachovanie zrozumiteľnosti. Skreslenie, ktoré je však akceptovateľné, je daňou za prenos bez šumu aj pri slabom signále, k tomu pridanou hodnotou je možnosť používať ďalšie doplnkové služby (napr. prenos dát – krátkych SMS a pod.).

Práve pre tieto benefity bolo digitálne DV rádio celosvetovo akceptované aj ako komunikačný prostriedok pre potreby A.R.E.S. a tiesňovej komunikácie. I keď sú digitálne prenosové systémy technicky náročnejšie na výstavbu, prevádzku a údržbu, v dnešnej dobe už sú zvládnuté na dostatočnej úrovni a majú vysokú spoľahlivosť a ich použitie nepredstavuje zvláštne riziko, napr. straty informácií a pod. Výhodou ešte môže byť skutočnosť, že digitálne vysielanie nemožno sledovať tými najbežnejšími a najjednoduchšími prostriedkami, čo predstavuje určitú ochranu prenášaných údajov pred osobami, ktoré nie sú zainteresované v núdzovej komunikácii počas plnenia úloh záchrannej jednotky na mieste určenia.

Trend digitalizácie nastúpil aj medzi rádioamatérmi na Slovensku a úplne prirodzene aj Rádioamatérska tiesňová služba A.R.E.S. pri SZR začala používať pri svojej činnosti DMR rádiostanice.

Jano OM6AXE
KKS ARES Žilina


REGISTRÁCIA  POUŽÍVATEĽOV SIETE DMR

Ako to už bolo spomenuté v úvode, digitálna sieť systému DMR má pôvod v profesionálnych systémoch a z nich zdedila aj systém registrácie pomocou sedemmiestneho číselného identifikátora DMR ID a nie podľa rádioamatérskych volačiek (CALLSIGNS). Z uvedeného dôvodu bolo nutné pri zavedení systému DMR aj pre rádioamatérov zaviesť špeciálnu registráciu pre tých, ktorí chcú pracovať v sieti DMR. O tejto registrácii, ktorá je nevyhnutnou podmienku pre prácu v rádioamatérskej sieti DMR je tento článok na ďalšej podstránke.


ŠPECIÁLNA HOVOROVÁ SKUPINA TG23112 PRE TIESŇOVÚ KOMUNIKÁCIU V SIETI DMR NA SLOVENSKU

V tomto príspevku je zdôvodnené vytvorenie špeciálnej hovorovej skupiny s číslom TG23112, ktoré sa zaviedlo v rámci siete DMR Brandmeister na Slovensku. Je to hovorová skupina, ktorá sa má využívať prednostne pri testovaní siete DMR pre účely A.R.E.S. pri SZR, ale môže byť v prípade potreby využitá aj na ostrú tiesňovú komunikáciu, ak by to vzniknutá mimoriadna situácia vyžadovala.


Posledná úprava príspevku 22.4.2021



Create your website with WordPress.com
Začíname
%d blogerom sa páči toto: