Les usines et les chantiers de construction ont besoin d’une technologie radio facile à installer et à entretenir. S'il n'est pas nécessaire de couvrir plusieurs kilomètres carrés ou des parties d'une opération à différents endroits, l'équipement TETRA semble assez coûteux. C'est ici qu'intervient DMR (Digital Mobile Radio). Développé à l'origine par Motorola et sous la marque MOTOTRBO, il est depuis devenu un standard ETSI et est commercialisé par de nombreux fournisseurs à des prix attractifs..

DMR est venu combler l'écart entre la technologie de téléphonie mobile commerciale (GSM), la radio à ressources partagées (TETRA) et les talkies-walkies simples. Cette technologie est idéale pour les chantiers de construction, les petites et moyennes entreprises qui ont besoin de temps d’appel courts et de groupes d’appels avec quelques utilisateurs mais sur leurs propres fréquences. En raison du temps d'établissement de l'appel, les téléphones mobiles commerciaux et les téléphones sans fil sont hors de question..

Quatre canaux, comme TETRA, sont souvent surdimensionnés et ces utilisateurs ne veulent pas payer les frais généraux pour la possibilité théorique de passer des appels sur le réseau fixe. Leur préoccupation est la possibilité pragmatique d’une communication courte et rapide sur une zone gérable, plutôt que le cryptage, la surveillance permanente et l’enregistrement des communications. Des messages d'état et une quantité gérable de transmission de données sont également souhaités pour certaines applications et possibles avec DMR.

Mode de fonctionnement

DMR propose plusieurs modes de fonctionnement différents. Le dénominateur commun est un système avec deux créneaux temporels de 30 ms chacun, dans lesquels 4 800 symboles par seconde peuvent être envoyés en modulation 4FSK..

La largeur de bande du canal de 12,5 KHz est compatible avec un espacement des canaux européen commun inférieur à 1 GHz. Il existe donc des applications sur diverses bandes sous licence et libres commençant à 68 MHz. La puissance de transmission des terminaux est fixe et ne dépasse généralement pas un watt. Avec la transmission vocale numérique et le cryptage sur l’interface radio, il est généralement difficile d’écouter..

Ces données techniques de référence constituent la base de différentes variantes: le mode direct, la communication via un répéteur et la communication via une station de base. En mode direct, les appareils émettent et reçoivent sur une seule fréquence; en mode simplex, un seul intervalle de temps est utilisé en alternance; en mode duplex, les deux sont utilisés simultanément. La synchronisation sur l'interface radio est spécifiée par le périphérique radio en cours de transmission. Les canaux fonctionnent en mode TDD (Time Division Duplex), les deux créneaux temporels ont une longueur de 30 ms..

Un répéteur DMR peut être utilisé pour les connexions radio difficiles. Le répéteur et les terminaux transmettent sur différentes fréquences: on utilise le mode FDD, avec un espacement duplex de 4,6 à 10 MHz. La radio qui souhaite parler met le répéteur en mode émission via une rafale d'activation; la séquence de rafale temporelle est alors spécifiée par le signal continu du répéteur. Que la conversation soit en duplex ou que la communication en mode simplex soit en cours, la station de base transmet dans les deux créneaux horaires..

Si le système atteint ses limites, même avec un répéteur, il peut être étendu aux stations de base, ce qui étend encore la portée de la communication radio. Ici aussi, le duplex de fréquence entre en jeu. Par paire de canaux, toutefois, il ne reste que deux créneaux horaires disponibles sur un opérateur et le nombre de conversations simultanées reste limité. La communication entre les stations de base n’est pas normalisée; pour les petits systèmes avec peu de stations de base, le client aura recours à un fournisseur unique.

Mesures de l'émetteur

Au cours du développement, de la production et du test des appareils entre les missions, différents types de mesures de l’émetteur et du récepteur sont effectués. Les paramètres qui sont toujours importants pour l'émetteur des dispositifs de radio mobile sont les erreurs de puissance d'émission, de fréquence et de modulation.

Pendant la durée du créneau temporel (rafale), pendant la transmission des données de l'utilisateur, la puissance d'émission doit rester constante; l'information est transmise par des changements de fréquence. En raison de la transmission dans le créneau horaire, non seulement l'alimentation en régime permanent est importante, mais également les transitoires lors de la saisie du signal. Si l'augmentation ou la baisse de la puissance d'émission est trop plate, par exemple, cela peut entraîner une interférence du signal dans l'intervalle de temps voisin. L’affichage graphique du profil de rafale facilite le contrôle.

Il existe une particularité pour les mesures liées à la puissance: dans les mesures d'erreur d'amplitude, les écarts par rapport à la puissance de sortie moyenne sont décomposés en fonction des valeurs de symbole, c'est-à-dire en fonction de l'écart de fréquence au point d'effet maximal du symbole. Par conséquent, il est possible d’établir une relation entre l’écart de fréquence respectif et l’écart de la puissance de transmission..

Les interférences potentielles avec les canaux voisins peuvent être déterminées via la mesure d'erreur de fréquence. Les mesures de modulation servent à vérifier la qualité du signal, ce qui devrait répondre aux exigences afin d'obtenir une couverture et une immunité aux interférences. À un intervalle de 1/4 800 secondes, la modulation 4FSK spécifique au DMR génère des écarts de fréquence théoriquement de ± 0,648 ou ± 1,944 KHz, en fonction du symbole transmis; un symbole, à son tour, contient deux bits d'information. La modulation est considérée aux moments de symbole définis. Le paramètre de mesure le plus important ici est l’erreur FSK; aux instants du symbole, la différence entre l'écart de fréquence réel et l'écart théorique est mesurée, divisée par l'écart de fréquence nominal, et les valeurs des carrés sont additionnées (valeur efficace). Une erreur FSK pouvant atteindre 5% est admissible. Un contrôle optique et qualitatif est possible avec le diagramme en oeil (voir Fig.) - moins le signal est dispersé dans les temps de symbole, meilleur sera le résultat..

Un autre critère de qualité de modulation est l'erreur d'horloge de symbole. Ici, on considère une tendance de l'écart temporel du point médian du symbole par rapport à la valeur nominale. L'erreur d'horloge de symbole est mesurée en millihertz; Une valeur importante peut être causée par une fréquence de modulation imprécise (cible: 4 800 Hz). Jusqu'à 48 MHz est tolérable, cependant.

Une particularité technique de DMR est la prise en charge de deux processus duplex essentiellement différents. En mode direct, le dispositif radio dépend de sa propre stabilité de fréquence et ne doit pas dépasser une fréquence particulière et une erreur d’horloge des symboles. En mode répéteur, cependant, la radio doit se synchroniser jusqu'à la fréquence et la synchronisation du récepteur et peut même devoir basculer de manière cyclique entre les fréquences d'émission et de réception. Pour les mesures, cela signifie essentiellement que la qualité de transmission doit être testée dans deux modes de fonctionnement différents, c'est-à-dire que, dans le pire des cas, toutes les mesures doivent être effectuées en double. Les spécifications du fabricant aident à réduire le temps de test, car qui sait mieux dans quel mode de fonctionnement la conception de la radio est le plus critique ou quelles mesures ne doivent pas être répétées. L’expérience des tests effectués avec différents modes dans les téléphones mobiles commerciaux montre également que le temps de commutation entre les modes (par exemple, GSM - WCDMA - HSPA) a une grande influence sur la durée totale du test..

Pour de nombreuses mesures, aucun mode de test spécial n'est requis; néanmoins, la tentative de mesure peut parfois échouer. Cela est souvent dû au fait que le code de couleur valide pour la communication simulée entre le périphérique testé et le kit de test radio est mal défini. Le code de couleur doit être identique pour tous les appareils appartenant à un système. Par conséquent, la valeur du jeu de tests doit être remplacée par la valeur programmée dans l'appareil à tester..

Mesurer le récepteur

Comme pour tous les systèmes de communication numériques, ainsi pour DMR, la qualité du récepteur est déterminée à l'aide de mesures statistiques du taux d'erreur sur les bits. En mode direct (fonctionnement en simplex), par exemple, l'appareil de mesure envoie de manière répétée une séquence de bits définie plus longue. Pour les mesures de sensibilité sur la limite inférieure, le niveau de sortie de l'ensemble de test est défini sur une valeur basse. La radio se synchronise sur la séquence de bits (connue), compte les bits reçus de manière incorrecte et affiche le taux d'erreur sur les bits calculé à partir de celle-ci. Pour cela, la radio doit être mise en mode test. Contrairement à la plupart des normes, la norme DMR ne définit pas le bouclage du signal avec mesure du taux d'erreur sur les bits dans l'appareil de mesure. La raison en est qu’il existe des radios conçues uniquement pour un fonctionnement en simplex, elles ne peuvent donc pas renvoyer le signal reçu directement à l’appareil de mesure..

La voix de son maître

La norme DMR prend en charge un mode de test spécial pour les mesures audio pour lesquelles une tonalité de 1031Hz est transmise. Ainsi, seule la partie réception audio peut être testée. Par conséquent, un ensemble de test radio doit également avoir la capacité de boucler le signal audio reçu en retour vers le terminal. En combinaison avec le mode test pour les mesures audio, des erreurs telles que des distorsions de signal peuvent alors non seulement être déterminées, mais leur cause peut être localisée.

Tests de répéteurs

Le répéteur doit également être testé de temps en temps, en particulier lorsque l’ensemble du DMR est de nature mobile, c’est-à-dire même que le répéteur est transporté entre des emplacements en alternance. Un test après la configuration est recommandé afin de pouvoir exposer les dommages dus au transport avant utilisation..

Étant donné que le répéteur envoie en continu, seul un signal d'activation est nécessaire pour les mesures de l'émetteur. La répétition (c'est-à-dire le bouclage) du signal reçu est tout sauf la tâche réelle du répéteur. Cela peut donc être vraiment utile pour les mesures du récepteur..

Conclusion

Les mesures sur des systèmes de communication numériques tels que le DMR ne peuvent pas être effectuées avec des générateurs de signaux et des analyseurs pavés. il faut au contraire un ensemble de test radio qui connaisse les paramètres du système (canaux, code de couleur) et parle le protocole de signalisation nécessaire pour établir une connexion avec les mesures du récepteur. Contrairement aux radios analogiques, le récepteur ne peut pas être testé quantitativement via une mesure audio, mais via la mesure du taux d'erreur sur les bits. Le nombre de mesures différentes est gérable pour la tâche de test moyenne; Des mesures plus profondes combinées avec l'expérience correspondante du type d'appareil radio permettent de rechercher et d'éliminer la cause.

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