DMR与dPMR数字对讲机的区别
1.协议架构区别
DMR的协议分层结构如下所示:
而DPMR协议的分层结构如下所示:
MA和FDMA区别
TDMA:Time Division Multiple Access 时分多址 。时分多址是把时间分割成周期性的帧(Frame)每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号,在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时,基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输,各移动终端只要在指定的时隙内接收,就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。
FDMA (Frequency Division Multiple Access/Address),有许多不同技术可以用来实现信道共享。把信道频带分割为若干更窄的互不相交的频带(称为子频带),把每个子频带分给一个用户专用(称为地址)。这种技术被称为“频分多址”技术。频分复用(FDM)是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道,每个子信道可以并行传送一路信号的一种技术。频分复用技术下,多个用户可以共享一个物理通信信道,该过程即为频分多址复用(FDMA)。FDMA 模拟传输是效率最低的网络,这主要体现在模拟信道每次只能供一个用户使用,使得带宽得不到充分利用。
TDMA (时分多址)与FDMA (频分多址)之间的基本区别在于一个通道的定义以及是如何使用(接入)该通道的。在FDMA里,使用在一个特定频率(如:150.000MHz)的一个特定的带宽(如:6.25kHz)来定义一个通道。基本上,以这种方式分配通道已经几十年了。TDMA对于带宽和频率适用相同的原则,但是信号被分成时段,不同的时间段允许在一个相同的频段内能获得额外传送数据的能力。
在一个频宽是25kHz的信道里TDMA有更好的利用率,比如说,2到3个用户可以占用相同的带宽作为一个FDMA信道使用者,但是一个带宽为12.5kHz的TDMA技术通过更好的利用率就可以达到两个新发展的6.25kHz 带宽的FDMA技术如dPMR所带来的效果。
TDMA 和 FDMA技术通过不同的方法都达到相同的6.25kHz窄带能力。不同在于:FDMA 系统是“真的”6.25kHz通道,而TDMA 系统是通过在12.5kHz 带宽里不同时段来提供'等同于'6.25kHz 通道的效果。12.5kHz被认为是当前窄带标准的信道间隔,从这个角度看,这两个系统都达到了所谓的"加倍容量"。不同之处在于,无论是在有或是没有基础用户的情况下,FDMA 系统总是加倍的容量。而对于 TDMA,加倍的容量仅在中继器对时段进行同步、并且两个用户在相同的地理区域里同时接入相同的中继器时才能达到。
理论上来说,在相同条件下,在发送功率相同的情况下,FDMA系统中的窄频信道比TDMA系统的12.5kHz带宽的信道有更好的覆盖范围。这是因为任何接收机的底噪与过滤器带宽是成正比的,因而带宽越小能接收的信号越小。在现实世界使用中,各种因素,例如地形、基站的天线高度以及周围建筑物等都影响覆盖范围,所以,如果没有特定的比较试验,一个系统不能声称比另外一个系统更好。可以声称的是,当与一个模拟调频信号相比较时,数字信号在通讯范围的边缘轻松地优于模拟信号,因而在一个更大的总面积内提供了更可靠的音频,即使覆盖面与模拟调频信号相同。
帧格式区别
DMR的语音传输帧如下所示:
DPMR的语音传输帧如下所示
功能区别
两种标准都支持直通模式和中转模式。而DMR标准还支持集群模式。
在直通模式下,一个信道只能同时存在一个语音呼叫。两个标准都支持PTT呼叫、个呼、组呼、全呼、广播、迟后接入、主叫号识别、呼叫转移等功能。DMR支持OVCM呼叫(个呼和组呼通话的第三方可以监听信道并加入该呼叫)、非编址呼叫、对不支持服务(FNS)的反馈,但是不支持慢用户数据,不支持短附加数据。而DPMR标准则支持慢用户数据,支持短附加数据,但是不支持OVCM呼叫、非编址呼叫、对不支持服务(FNS)的反馈等功能。
在直通模式下,两个标准都支持IP服务,短消息(文本,状态,预编码)。DMR不支持文件传输,支持预定义格式(Binary,BCD,7bit字符,8bit字符,Unicode,… …)数据的发送,而DPMR标准则支持文件传输,但不支持预定义格式数据的发送。
工作模式
DPMR通过ISF和CSF两种不同的移动台状态来区分,出厂时工作在ISF状态下。而DMR没有ISF和CSF的区别。
色码区别
DMR 标准的色码长度为4 bit 。可以设置为(0到15)默认情况下设置为CC0。而DPMR 的色码长度为24 bit。它是由12bit经过双比特编码所得。同时ISF和CSF使用不同的色码,各有16种,其他为保留色码。
数字移动设备(DMR)标准定义的色码(图中“CC”),可以用于区分两个或多个使用相同频率的数字设备系统。下图描述了两个使用相同频率但各自拥有不同色码的DMR数字设备系统。
各自拥有不同色码的多个中继台
对于设备来说,色码是一个属于信道的属性,使得一个设备可以与拥有不同色码的站点进行通信。
对于每个频率可以有最多16个可用的色码。对于设备用户而言,色码的作用与组ID类似。正如组用于将各个用户分组,色码用于区分使用相同频率的系统或信道。
下图描述了一个拥有较大重叠覆盖范围并使用相同频率的多中继台系统,此时,需要为每个中继台配置不同的色码。这使得每个中继台在一定程度上独立开来。但是,由于各个系统中的用户都会检测到其它中继台的数据传输,这将导致用户收到“信道忙”提示的情况大大增加。换句话说,此区域的射频拥塞情况由这两个中继台的传输量之和决定。值得注意的是,配置了正确色码的用户,无论何时,都只会收到与他们相关的传输。
当两个拥有相同频率不同色码的站点发生覆盖范围交叠时,需要适当的设置手持台的准许条件属性。推荐将手持台的准许条件属性配置为“信道空闲”,以保证当交叠站点上的另一个设备在传输时,该手持台是有礼貌的,并且对于在该频率上的任何模拟传输该手持台也是有礼貌的。如果将准许条件属性配置为“色码空闲”,该手持台只对相同色码的传输是有礼貌的,在有其它中继台正在传输时也会唤醒它所对应的中继台。如果相邻站点之间有较大范围的交叠,这将导致大量的干扰,使得交叠区域范围内的两个中继台信号都不可用。当将准许条件属性配置为“总是”时,手持台将不再有礼貌,即使正在进行的传输与它的色码一致。同样,这将使两个中继台都被唤醒进行传输,进而在交叠区域产生干扰。
如果不得不这样配置,建议让交叠区域尽量小并且将准许条件属性配置为“色码空闲”。这样使得两个中继台能够共享带宽,负载也更合理。
站点拥塞时的色码
下图描述了覆盖范围有交叠的两个多基站IP网络互联系统。中继台的频率和色码需要遵循以下标准:
•多基站IP网络互联系统中地理上相邻的中继台需要使用不同的频率,它们的色码可以相同也可以不同。
•如果两个多基站IP网络互联系统的相邻中继台使用了相同频率,它们就需要使用不同的色码。在覆盖范围有交叠的情况下仍然使用相同的频率是不明智的,这样会有干扰问题。注意,多基站IP网络互联配置不支持同时联播。
•系统与系统之间可能在多个站点之间共享信道。有可能在两个不同站点(名为站点1和站点2)的两个系统(名为Sys1和Sys2)使用相同的频率和色码对。在自动站点查找(被动站点查找)时,站点2处属于Sys1的设备将会找到Sys2的中继台,并停留在该信道上。这不是我们所期望的情况。要避免这个问题需要确保覆盖范围有交叠的系统所使用的频率和色码对是不同的。
两个覆盖范围交叠的多基站IP网络互连系统示例
注:CC = 色码
信道接入
信道接入说明了在何种情况下允许设备在信道上发起一个传输。
DMR采用三种信道接入机制分别为:
(1)礼貌于所有的行为Polite to All
(2)礼貌于相同色码的行为Polite to Own Color
(3)非礼貌Impolite
DPMR(CSF)的信道接入机制则为:
(1)礼貌于所在组的行为Polite to Group
(2)礼貌于相同色码的行为Polite to Own Color
(3)非礼貌Impolite
所有的这些信道接入选项控制着标准的语音组呼和个呼如何接入系统,但并非所有传输类型都会用到这些设定。例如,紧急语音呼叫总是不礼貌的。这使其在一个信道的所有传输中具有更高的优先级;数据呼叫则总是礼貌的,因为数据呼叫能够排队和重试,因此认为它的优先级低于语音呼叫。
注意,一个“礼貌的”设备用户发起语音呼叫时会对数据呼叫礼貌,但一个“不礼貌”用户则可能不会。控制消息(用于信令功能的)总是礼貌的。一个例外是紧急警报,为了这种传送能够尽量成功,紧急警报通过不礼貌和礼貌相混合的方式发送。
在多基站IP网络互连模式下,中继台在开始发送之前还会检查是否存在信道干扰。尽管发起呼叫的设备会检查它所在站点下的信道,但并不代表其他站点不存在干扰。因此,每个中继台都需要在将自己唤醒,开始发送之前先检查空中接口。中继台总是采用“信道空闲时”的标准,并有一个可设定的信号强度门限。
1、 Impolite操作(“非礼貌操作”)
设置为不礼貌信道接入的设备在被允许发送之前不会检查信道空闲。因此对于用户来说,按下PTT则意味着设备开始发送。不过,设备在数字中继模式下会检查中继台是否已经休眠。如果设备不能将处于休眠状态的中继台唤醒,发送将无法被处理。
必须注意的是,在不礼貌信道接入的设备发送的同时,另一用户可能也在发送,这将导致射频竞争的发生。当竞争双方都是数字传输时,将无法预测哪路信号将胜出。如果某个传输远强于另一个,前者将会被收到。但大多数情况下,同频同时隙的两个传输都可能变得不可用。因此建议此类用户在发起传送之前先利用设备上的信道指示LED灯来判断信道空闲与否。
在多基站IP网络互连模式下,只有本地站点才存在不礼貌信道接入。在这种模式下,假设一个呼叫正在进行,如果不礼貌信道接入的设备和该呼叫的发起设备处于同一站点下,将会引发射频竞争,并且无法知道哪一方能够获胜。如果双方不在同一站点下,除了不礼貌信道接入设备所在的站点,先前的呼叫将在其余所有的站点继续转发。
2、 对所有用户都礼貌的信道接入( “信道空闲”的接入准则)
设置为礼貌信道接入的设备在被允许发起一个传输之前会检查信道忙闲。这种设置的设备对于所有的模拟或数字传输,其他系统的传输,或者本系统的其他传输都是礼貌的。当附近存在其他通信系统时,常采用这种设置来防止设备用户的相互干扰。
3、仅对本数字系统礼貌的信道接入 (“正确的色码”的接入准则)
设置为此规则的设备在发起一个传输前先检查信道忙闲。这跟“始终保持礼貌信道接入”十分类似,但不会对模拟系统或者其他系统的传输礼貌。它仅对本系统的其他传输礼貌。当附近没有其他通信系统或不担心邻近系统产生干扰时,常采用这种方式。
标准参数区别
在标准中的物理层上一些基本默认参数也有区别:
•RSSI检测门限值
DMR为-122dBm±4dB
DPMR 为105dBm±3dB
•RSSI最大检测时间
DMR 为40毫秒;
DPMR为100毫秒;
•RSSI满足后的最大同步时间
DMR 为400毫秒;
DPMR为200毫秒;
• 发送数据后等待对方回复ACK帧的最长时间
DMR为1秒;
DPMR为3秒;
•节能模式下的最大睡眠时间
DMR 为60.96秒;
DPMR为1.12秒;
•未收到应答情况下的最大重传次数
DMR为8次;
DPMR没有未限制;
省电区别
DMR集群模式的移动台支持节能。移动台向基站申请进入参数为x(x大于0小于8)的节能模式,待确认后进入节能模式。移动台以 (2的x次幂-1)×480 ms 的最大间隔进行接收。
DPMR标准中,发送方发送前携带n个节能头帧,而接收方以 (n - 1) × 80 ms 的最大间隔进行接收。