DMR Technische Grundlagen

Transkript

1 DMR Technische Grundlagen Im Rahmen des ersten Berliner DMR Treffens DL3OCK Berlin, 20. September 2014

2 Modulation D-STAR Symbolrate 4800 Baud Gaußimpuls mit B3dBT = 0.5 HF-Bandbreite < 5KHz DMR Symbolrate 4800 Baud Grundimpuls ist ein Wurzel- Consinus-RollOff-Impuls mit ß = 0.2 HF-Bandbreite < 7.6KHz Informationsbits Symbol 2FSK-Hub Hz Hz Informationsbits Symbol 4FSK-Hub Hz Hz Hz Hz 2

3 GFSK Modulation 3

4 DMR Grundimpuls 4

5 4-FSK Modulation Dieser Impuls hat eine sehr geringe Bandbreite Dieser Impuls ist viel länger wie nur eine Symboldauer und verursacht deswegen viel Intersymbolinterferenz (ISI) Da die ISI zu den speziellen Auswertezeitpunkten (fast) verschwindet, spricht man hier von der s.g. kontrollierten ISI. 5

6 Augendiagramm vom Sendesignal 6

7 Augendiagramm nach dem MF 7

8 SMS-Versand in Direct Mode (DM) 10 Data Bursts von Mobilstatation A an B Ein Data Burst mit der Empfangsbestätigung von B an die Mobilstation A 8

9 Ein Burst (ca. 30ms) 9

10 Ein demoduliertes Burst 10

11 Burst-Aufbau 54 Symbole 24 Symbole 54 Symbole Nutzdaten SYNCx oder eingebetene Begleitdaten Nutzdaten 5,0ms 27,5ms 30,0ms Symbolrate 4800 Baud Ein Burst 30ms = 144 Symbole =

12 TDMA-Rahmen Mobilsation Nutzdaten SYNC Nutzdaten Nutzdaten SYNC Nutzdaten Timeslot 1 Timeslot 2 2,5ms 30,0ms 30,0ms TDMA Rahmen 12

13 TDMA-Rahmen Basisstation Nutzdaten SYNC Nutzdaten Nutzdaten SYNC Nutzdaten Timeslot 1 Timeslot 2 2,5ms 30,0ms 30,0ms TDMA Rahmen Vorankündigungskanal (Common Announcement Channel) 12 Symbole = 24 Bit Unter anderem überträgt begleitende Signalisierungsdaten 13

14 Physikalische Kanäle I BS TX (Ausgabe QRG) MS TX (Eingabe QRG) Zeit gibt die Nummerierung der physikalischen Kanäle vor zeigt den Belegungszustand des physikalischen Kanals an 14

15 Zeitlicher Bezug (aligned) BS TX (Ausgabe QRG) Logischer Kanal 1 Logischer Kanal MS TX (Eingabe QRG) Zeit Synchrone Anordnung der Zeitschlitze Hauptsächlich verwendet für eine Duplex Kommunikation zwischen Teilnehmern in der gleichen Zelle 15

16 Zeitlicher Bezug (offset) BS TX (Ausgabe QRG) Logischer Kanal 1 Logischer Kanal MS TX (Eingabe QRG) Zeit Zeitversetzte Anordnung der Zeitschlitze Hauptsächlich verwendet für eine Duplex Kommunikation zwischen einem Teilnehmer in der Zelle mit einem Teilnehmer aus der Außenwelt 16

17 Einfrequenz-Umsetzer BS TX (Ausgabe) MS TX (Eingabe) Zeit Geringer Aufwand für die Antennentechnik, da keine Duplexerweiche notwendig ist. Nur ein Nutzkanal möglich Im Amateurfunk z.b. für Ballonmissionen sehr gut geeignet! Leider von Hytera bisher nicht implementiert :-( 17

18 Struktur eines Sprachdurchganges Data SYNC Voice SYNC Data SYNC LC Header Voice Voice Voice Voice Voice Voice Voice A B C D E F F LC Terminator Sprachsuperrahmen = 360ms Voice Super frame Link Control (LC) Block enthält im wesentlichen folgende Informationen Privater Ruf oder Gruppenruf Quell-ID (24Bit, ) Ziel-ID (24Bit, ) 18

19 Aufbau eines Datenbursts LC (72Bit) Prüfsumme (24Bit) Vorwärtsfehlerkorrektur und Interleaver Daten (98Bit) Slot Type (10) SYNC Data (32Bit) Slot Type (10) Daten (98Bit) Slot Type gibt an, ob es sich um den Anfang oder Ende eines Sprachdurgangs handelt und zeigt auch den s.g. Colour Code an. 19

20 Link Control (LC) in Sprachrahmen LC (72Bit) Prüfsumme (5Bit) Vorwärtsfehlerkorrektur und Interleaver Voice SYNC 32Bit 32Bit 32Bit 32Bit Voice Voice Voice Voice Voice Voice A B C D E F Sprachsuperrahmen = 360ms Voice Super frame 20

21 Aufbau eines Sprachbursts Sprachdaten (108Bit) EMB Type (8) Eingebetene Daten (32Bit) EMB Type (8) Sprachdaten (108Bit) EMB Type zeigt auch den Colour Code an. Ein Sprachburst hat die Sprachdaten von genau 60ms zu aufzunehmen. Es sind also 3 AMBE Blocks je 20ms. Ein Sprachburst überträgt also genau 3 x 9Byte an Sprachinformation. 21

22 Sprachcodec (Wiederholung) Die bei D-STAR und DMR verwendete Komprimierungsalgorithmen arbeiten mit Zeitabschnitten von 20ms Länge. Diese Zeitabschnitte nennt man Sprachblöcke. Verwendete Komprimierungstechnolgie D-STAR AMBE+ DMR AMBE++ Anzahl der Netto-Bits pro 20ms-Sprachblock Gesamtanzahl der Bits inkl. Fehlerschutzkorrektur

23 Anruflogik bei einem Gruppenruf I Mein Funkgerät Empfangsliste Ziel-ID Gr: : 1: 2: Gr: 2010 Funkgerät aus meiner Gruppe 3: 4: In der Empfangsliste werden nur IDs abgelegt. N: 2040 In dem Ziel-ID Feld wird zusätzlich noch die Rufeigenschaft Gruppenruf (Gr:) oder Privater Anruf (Pr:) abgelegt. 23

24 Anruflogik bei einem Gruppenruf II Mein Funkgerät Funkgerät aus meiner Gruppe Empfangsliste Ziel-ID Gr: : 1012 Gr: : 2: 3: Gr: 2010 Beim Empfang eines Anrufs aus der eigenen Empfangsliste wird die gerufene ID als Ziel-ID übernommen. Die voreingestellte Ziel-ID wird im speziellen Speicher gesichert. 4: 2030 Speicher Alle nun getätigten Durchgänge werden mit der neuen Ziel-ID getätigt! N: 2040 Nach Ablauf von definierter Anurfwartezeit wird der voreingestellte Wert aus dem Speicher in die Ziel-ID zurück geschrieben. 24

25 Anruflogik bei einem privaten Anruf Mein Funkgerät Funkgerät von einem QSO-Partner Empfangsliste Ziel-ID Pr: : 1012 Pr: : 2: 3: Gr: 2010 Beim Empfang eines privaten Anrufs wird die gerufene ID NUR mit der Empfangsliste in der Position 0 verglichen. Stimmt diese überein, so wird die voreingestellte Ziel-ID im speziellen Speicher gesichert. 4: 2030 Speicher Alle nun getätigten Durchgänge werden als private Anrufe an die Anrufende ID getätigt! N: 2040 Nach Ablauf von definierter Anurfwartezeit wird der voreingestellte Wert aus dem Speicher in die Ziel-ID zurück geschrieben. 25