與傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)和其他數(shù)字系統(tǒng)相比，DMR系統(tǒng)具有許多優(yōu)勢(shì)。簡(jiǎn)言之，DMR數(shù)字系統(tǒng)帶來(lái)以下優(yōu)勢(shì)：

? 現(xiàn)有授權(quán)信道容量倍增

? 向后與傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)兼容

??高效使用基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備

? 更長(zhǎng)的電池壽命和更大的功效

? 易于使用和創(chuàng)建數(shù)據(jù)應(yīng)用程序

? 通過(guò)同步使用TDMA信道帶來(lái)的系統(tǒng)靈活性

?? 先進(jìn)的控制功能

? 卓越的音頻性能

??由完全開(kāi)放、成熟、廣泛支持的標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的供應(yīng)安全性

DMR優(yōu)勢(shì)白皮書(shū) >>

? 現(xiàn)有12.5kHz授權(quán)信道容量倍增

DMR的主要優(yōu)勢(shì)之一是通過(guò)TDMA使單個(gè)12.5 kHz 信道能夠支持兩個(gè)同步和獨(dú)立呼叫。根據(jù)DMR標(biāo)準(zhǔn)，TDMA保留12.5 kHz信道寬度，并將其劃分為兩個(gè)交替的時(shí)隙A和B（如下圖1所示），每個(gè)時(shí)隙作為一個(gè)單獨(dú)的通信路徑。在圖1中，對(duì)講機(jī)1和3在時(shí)隙1上通話；對(duì)講機(jī)2和4在時(shí)隙2上通話。

圖1：DMR雙時(shí)隙TDMA結(jié)構(gòu)

在這種布局中，每個(gè)通信路徑使用12.5 kHz帶寬的一半時(shí)間，因此每個(gè)路徑使用一半的帶寬，即6.25 kHz。也就是6.25 kHz頻譜有一個(gè)通話路徑的效率，而采用DMR，該信道作為一個(gè)整體仍保持與12.5 kHz 模擬信號(hào)相同的特征。這使DMR無(wú)線電可在執(zhí)照持有人現(xiàn)有的12.5 kHz或25 kHz信道中運(yùn)行，這意味著無(wú)需改變波段或重新申請(qǐng)執(zhí)照，同時(shí)使信道容量增加了一倍。如下圖2所示。TDMA增加給定帶寬通話容量的方法已經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的試驗(yàn)和測(cè)試。TETRA與GSM蜂窩移動(dòng)（世界上最廣泛使用的兩種雙向無(wú)線電通信技術(shù)）均是TDMA系統(tǒng)。美國(guó)公共安全無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn) P25 也正在將其第二階段的規(guī)格轉(zhuǎn)向雙時(shí)隙TDMA。

圖2：通過(guò)DMR系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模擬向數(shù)字遷移

另一種增加容量的方法是將12.5 kHz或25 kHz信道分割成兩個(gè)或更多的6.25 kHz 信道，即FDMA。理論上，6.25kHz FDMA通話設(shè)備可在舊的12.5 kHz信道中擠進(jìn)兩個(gè)并排的新通道。但實(shí)際的情況并不是這樣。在許多國(guó)家，不存在具體的6.25 kHz許可證，而監(jiān)管制度不允許許可證持有人在現(xiàn)有的12.5kHz許可證中運(yùn)行兩個(gè)6.25kHz通道。

但通常有可能在12.5kHz許可證中運(yùn)行1個(gè)6.25kHz無(wú)線通道，但用戶(hù)并沒(méi)有增加容量。這種情況顯示在下圖3。在美國(guó)，有授權(quán)的6.25 kHz信道可用，但許可證持有人不得將現(xiàn)有的12.5kHz許可證分割成多個(gè)6.25kHz信道。因此，要增加6.25kHzFDMA系統(tǒng)的容量，用戶(hù)不得不申請(qǐng)新的其他頻譜范圍的6.25 kHz許可證。即使在允許用戶(hù)在現(xiàn)有許可證中擠入兩個(gè)6.25 kHz路徑的國(guó)家，這也可能產(chǎn)生問(wèn)題。

基站使用頻譜中兩個(gè)相鄰?fù)ǖ肋\(yùn)行系統(tǒng)，很容易產(chǎn)生干擾風(fēng)險(xiǎn)。 基于這個(gè)原因，使用 6.25 kHz FDMA 解決方案（見(jiàn)下圖4）的用戶(hù)仍然要申請(qǐng)其他頻譜范圍的新執(zhí)照來(lái)增加容量。與此相反，由于DMR的兩個(gè)TDMA路徑完全適合現(xiàn)有的通道結(jié)構(gòu)，安裝DMR系統(tǒng)后，不會(huì)產(chǎn)生新的干擾問(wèn)題。

圖3：通過(guò)6.25 kHz 數(shù)字 FDMA系統(tǒng)模擬向數(shù)字遷移

圖4：通過(guò)6.25 kHz FDMA模擬向數(shù)字遷移

總之，數(shù)字PMR-/-LMR協(xié)議中使用的FDMA和TDMA系統(tǒng)理論上有同樣的頻譜效率，因?yàn)樗鼈兛梢栽?2.5 kHz頻譜中提供兩個(gè)通話路徑，但DMR采用的 TDMA辦法具有與世界各地現(xiàn)行監(jiān)管制度兼容的優(yōu)勢(shì)，并且不會(huì)產(chǎn)生新的干擾問(wèn)題。

FDMA 6.25kHz方法的一個(gè)潛在好處是，不需用中繼器協(xié)調(diào)TDMA時(shí)隙以提供兩個(gè)獨(dú)立通話路徑，而這對(duì)DMR是必要的。（DMR系統(tǒng)不用中繼器也工作得很好，仍然可以體現(xiàn)DMR系統(tǒng)的許多固有優(yōu)勢(shì)，如反向信道信令等，但不是每個(gè)12.5 kHz頻譜都運(yùn)行兩個(gè)完全獨(dú)立的通道）。但是沒(méi)有中繼器，F(xiàn)DMA的所有無(wú)線設(shè)備必須隨時(shí)處在相互覆蓋范圍之內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的容量倍增。因此，如果系統(tǒng)現(xiàn)在或?qū)?lái)需要中繼器覆蓋額外的范圍，或問(wèn)題區(qū)域（例如基站搬遷或開(kāi)設(shè)新點(diǎn)），F(xiàn)DMA的這個(gè)優(yōu)勢(shì)將大打折扣。

DMR系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)還在于12.5 kHz信號(hào)比6.25 kHz抗干擾能力更強(qiáng)。這意味著在噪聲環(huán)境下，12.5 kHz信道衰減的可能要小于6.25 kHz信號(hào)，可為無(wú)線用戶(hù)提供可接受的對(duì)講服務(wù)。因此，6.25 kHz FDMA系統(tǒng)非中繼器增加容量的優(yōu)勢(shì)僅限于：a）您只有一個(gè)小基站，在系統(tǒng)使用壽命期間所有無(wú)線用戶(hù)與他們的通信對(duì)象位于直接聯(lián)系范圍之內(nèi)； b）您可以獲得所需的頻率，因?yàn)槌鲇诒O(jiān)管或干擾方面的原因，將現(xiàn)有許可證拆分成多個(gè)6.25kHz信道不可行； c）難以獲得12.5 kHz信道許可證；d）沒(méi)有必要與傳統(tǒng)的12.5kHz模擬系統(tǒng)的兼容（見(jiàn)下文）。DMR在開(kāi)發(fā)伊始就考慮了長(zhǎng)遠(yuǎn)業(yè)務(wù)需求，沒(méi)有這些限制。

如下圖5所示。

圖5：DMR頻譜信道與傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)的兼容性

? 高效使用基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)備。DMR TDMA方式的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，用一個(gè)中繼器、一個(gè)天線和一個(gè)簡(jiǎn)單的雙工機(jī)獲得兩個(gè)通信通道。相對(duì)于FDMA解決方案，雙時(shí)隙TDMA可獲得6.25 kHz的效率，同時(shí)最大限度減少中繼器和組合設(shè)備的投資。兩種方法對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)備需求顯示在下圖6。

圖6：雙信道FDMA和TDMA系統(tǒng)的設(shè)備需求

FDMA每個(gè)信道要求專(zhuān)用中繼器，外加昂貴的支持多頻共享一個(gè)基站天線的組合設(shè)備。將組合設(shè)備用于6.25 kHz信號(hào)可能特別昂貴，而且以這種方式使用時(shí)，通常會(huì)造成信號(hào)質(zhì)量和覆蓋范圍的損失，因此需要使用功率放大器（如圖6所示）。對(duì)于振蕩器老化產(chǎn)生差錯(cuò)的現(xiàn)象，F(xiàn)DMA 6.25 kHz系統(tǒng)的容差性較低，導(dǎo)致發(fā)射信號(hào)偏離理想的中心頻率。這將導(dǎo)致對(duì)鄰頻的保護(hù)程度降低，使系統(tǒng)易于受到干擾?？捎脤?zhuān)門(mén)設(shè)備抵消，稱(chēng)為高穩(wěn)定振蕩器，但又要增加需要成本。相比之下，雙時(shí)隙TDMA用單信通道設(shè)備達(dá)到穩(wěn)定的雙信通道等效，不需要額外的中繼器或組合設(shè)備（而且中繼站可降低空調(diào)消耗，對(duì)備份電源的需求較低）。對(duì)DMR用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這意味著較低的成本和較簡(jiǎn)單的基站規(guī)劃。

? 更長(zhǎng)的電池使用壽命和更大的功效。電池使用壽命一直是移動(dòng)設(shè)備的最大挑戰(zhàn)之一。過(guò)去，增加一次充電的通話時(shí)間的選擇有限。但是，雙時(shí)隙TDMA提供了一個(gè)很好的解決方法。由于單個(gè)呼叫只使用兩個(gè)時(shí)隙中的一個(gè)，因此只需要一半的發(fā)射器容量。發(fā)射器有一半時(shí)間是空閑的，也就是說(shuō)，任何時(shí)候它都是未使用的時(shí)隙“輪次”。

例如，典型的占空比為5%發(fā)射，5%接收，90%閑置，發(fā)射時(shí)間占電池消耗的很大比重。通過(guò)將有效發(fā)射時(shí)間減少一半，雙時(shí)隙TDMA與模擬無(wú)線通信比較，通話時(shí)間可提升高達(dá)40%。（根據(jù)一家制造商公布的產(chǎn)品資料，同一對(duì)講機(jī)在模擬模式下通話時(shí)間為9小時(shí)，數(shù)字模式則為13小時(shí)）。由于每次通話電池總消耗大幅降低，一次充電的使用時(shí)間得到延長(zhǎng)。DMR數(shù)字設(shè)備還包括睡眠和電源管理技術(shù)，可進(jìn)一步提高電池的使用壽命。 盡管許多其他因素影響個(gè)別設(shè)備的電源消耗，將市場(chǎng)上大規(guī)模銷(xiāo)售的DMR和FDMA數(shù)字對(duì)講機(jī)公布的電池壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，還是可以看出TDMA方式要優(yōu)于FDMA。每小時(shí)使用時(shí)間，TDMA對(duì)講機(jī)對(duì)電池容量的需求比FDMA模式低19%-34%。

除了環(huán)保原因不浪費(fèi)能源外，選擇較低能耗的技術(shù)可以讓我們?cè)谖磥?lái)?yè)碛懈嗟撵`活性。隨著用戶(hù)通信需求的增長(zhǎng)（例如更大的數(shù)據(jù)需求），需要更多的電池容量，最好選擇本質(zhì)上更有效的技術(shù)，以便有更多的使用余地。如上所述，DMR的基礎(chǔ)架構(gòu)也比FDMA系統(tǒng)所要求的更簡(jiǎn)單。這意味著運(yùn)行一個(gè)基站所需能源 TDMA比FDMA要低。這些節(jié)能特性賦予DMR用戶(hù)更精簡(jiǎn)、更環(huán)保的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及更長(zhǎng)的無(wú)線設(shè)備電池使用壽命。

? 易于使用和創(chuàng)建數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。DMR的端到端數(shù)字特性可以很容易把GPS短信和遙測(cè)等應(yīng)用添加到設(shè)備和系統(tǒng)中。DMR標(biāo)準(zhǔn)還支持無(wú)線IP數(shù)據(jù)傳輸，易于開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序。隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)及語(yǔ)音通信的依賴(lài)程度越來(lái)越大，往系統(tǒng)中添加大范圍數(shù)據(jù)應(yīng)用可以帶來(lái)最大投資回報(bào)。事實(shí)上，向無(wú)線通信系統(tǒng)中添加商務(wù)強(qiáng)化型數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用時(shí)推動(dòng)用戶(hù)向數(shù)字通信轉(zhuǎn)換的主要?jiǎng)恿χ弧?DMR方案實(shí)現(xiàn)的信道容量倍增對(duì)添加數(shù)據(jù)應(yīng)用也至關(guān)重要。為了保持相同質(zhì)量水平的現(xiàn)有語(yǔ)音業(yè)務(wù)，必須擁有額外的數(shù)據(jù)傳輸容量。這對(duì)自動(dòng)車(chē)輛定位等應(yīng)用特別重要；在這些應(yīng)用中，系統(tǒng)可生成龐大的信息量，以保持位置的不斷更新。雖然這對(duì)企業(yè)用戶(hù)是一個(gè)非常寶貴的工具，但極有可能需要提供額外的容量，才能保證語(yǔ)音服務(wù)不受影響。DMR方案以簡(jiǎn)單、明確的方式提供所需的額外容量。

圖7：使用DMR系統(tǒng)運(yùn)行定位服務(wù)，跟蹤用戶(hù)位置

? 通過(guò)同步使用TDMA信道實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)靈活性。在TDMA系統(tǒng)中，當(dāng)語(yǔ)音使用第一時(shí)隙時(shí)，第二時(shí)隙可用于與呼叫作業(yè)并行的應(yīng)用數(shù)據(jù)發(fā)射，如短信或定位數(shù)據(jù)，這在同時(shí)提供口頭和視覺(jué)調(diào)度指令的調(diào)度系統(tǒng)中是非常有用的。在數(shù)據(jù)信息日益豐富的世界，這種增強(qiáng)型數(shù)據(jù)能力變得越來(lái)越重要。雙時(shí)隙TDMA應(yīng)用的未來(lái)發(fā)展藍(lán)圖包括暫時(shí)結(jié)合兩個(gè)時(shí)隙，以有效將數(shù)據(jù)速率倍增到9.6 kb /秒，或?qū)蓚€(gè)時(shí)隙合并使用，以支持全雙工（類(lèi)似電話通話）私人電話。FDMA無(wú)線通信不能提供這些功能（如果不增加額外的收發(fā)器并使用額外的授權(quán)信道），因?yàn)樵趩蝹€(gè)6.25 kHz FDMA通道只有一條通信路徑，這意味著可以通話，或傳送語(yǔ)音或數(shù)據(jù)，但不能兩者兼顧。而且數(shù)據(jù)速率限制在單個(gè)6.25 kHz信道可以擠出的4.8 kb /秒。

? 先進(jìn)的控制功能。DMR標(biāo)準(zhǔn)支持使用第二時(shí)隙發(fā)送反向信道信令，即在第一信道用于呼叫時(shí)，在第二個(gè)時(shí)隙以信號(hào)形式將指令發(fā)送給無(wú)線設(shè)備。此功能可用于優(yōu)先呼叫控制，發(fā)射信號(hào)遠(yuǎn)程控制，或優(yōu)先緊急呼叫，為無(wú)線電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供精確控制和靈活性。FDMA系統(tǒng)不能提供類(lèi)似的功能，因?yàn)樗麄兪苊款l譜信道只有一個(gè)通話路徑的限制。

? 卓越的音頻性能。DMR數(shù)字技術(shù)可提供更好的噪聲抑制，并在更大范圍保持優(yōu)于模擬的語(yǔ)音質(zhì)量，特別是在傳輸范圍的最邊緣。 DMR具有卓越距離特性的原因之一是在制定該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)前向糾錯(cuò)（FEC）和循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）編碼的選擇投入了大量心血。這些編碼器能夠使接收設(shè)備通過(guò)分析信息中的插入位（供接收設(shè)備檢查是否存在錯(cuò)誤），檢測(cè)和自動(dòng)修正傳輸錯(cuò)誤。DMR標(biāo)準(zhǔn)指定了14種不同的可用編碼器，每種編碼器匹配不同類(lèi)型的信號(hào)傳輸。 通過(guò)編碼器和其他技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字化處理可以篩選出噪聲，并從降級(jí)的傳輸信號(hào)中重新構(gòu)建信號(hào)。用戶(hù)可以更清晰聽(tīng)到一切通話——提高了無(wú)線解決方案的有效范圍，并使用戶(hù)時(shí)刻知悉現(xiàn)場(chǎng)形勢(shì)變化。

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圖8：與模擬比較，DMR帶來(lái)的覆蓋范圍提升

對(duì)哪種數(shù)字系統(tǒng)能提供最佳覆蓋面積有一些討論，比如是基于12.5 kHz，還是6.25 kHz信道的系統(tǒng)。兩者都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。基于6.25 kHz的系統(tǒng)處于不利地位，因?yàn)楫?dāng)您將6.25 kHz信道中多個(gè)高功率發(fā)射信號(hào)擠入頻譜中時(shí)，就必須嚴(yán)格限制每個(gè)傳輸信號(hào)的調(diào)制信號(hào)（技術(shù)術(shù)語(yǔ)就是降低信號(hào)偏差），以免對(duì)頻譜中的下一個(gè)信道造成干擾。對(duì)信號(hào)偏差的這一限制意味著，當(dāng)信號(hào)微弱時(shí)，特別是在系統(tǒng)覆蓋的邊緣，接收器不太能區(qū)分它接收的是一個(gè)“1”或“0”。 理論上，這影響了6.25 kHz系統(tǒng)的覆蓋范圍。

對(duì)于希望在給定12.5 kHz頻譜中運(yùn)行兩個(gè)6.25 kHz中繼器的用戶(hù)，一些監(jiān)管機(jī)構(gòu)也將 6.25 kHz FDMA系統(tǒng)中的中繼器功率限制在12.5 kHz DMR系統(tǒng)可用功率的50%。這是為了確保每頻譜單位保持了整體功率水平。這種限制也可能影響覆蓋范圍。DMR系統(tǒng)還受益于上面討論過(guò)的前向糾錯(cuò)技術(shù)的先期實(shí)施。但FDMA系統(tǒng)確實(shí)受益于6.25 kHz信道的噪聲層低于較寬的12.5 kHz信道。

? 由完全開(kāi)放、成熟、廣泛支持的標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)的供應(yīng)安全性。由于DMR是一個(gè)得到供應(yīng)商廣泛支持的完全開(kāi)放的公共標(biāo)準(zhǔn)，買(mǎi)家可以放心供應(yīng)的持續(xù)性。技術(shù)融入開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)而獲得成功的例子很多，因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)鼓勵(lì)供應(yīng)商廣泛的參與。更多供應(yīng)商帶來(lái)更多的用戶(hù)選擇、更快速的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和源自競(jìng)爭(zhēng)壓力的更低價(jià)格。

現(xiàn)在DMR是被最廣泛采用的數(shù)字雙向無(wú)線通信技術(shù)，在100多個(gè)國(guó)家得到積極應(yīng)用成為市場(chǎng)領(lǐng)先的數(shù)字PMR技術(shù) 。

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