Πίνακας Περιεχομένων
DMR (Digital Mobile Radio)
Overview
DMR (Digital Mobile Radio) είναι ένα ανοικτό ψηφιακό πρότυπο ραδιοεπικοινωνίας που αναπτύχθηκε από το European Telecommunications Standards Institute (ETSI) για επαγγελματικές και ραδιοερασιτεχνικές επικοινωνίες.
Το DMR χρησιμοποιεί τεχνολογία TDMA (Time Division Multiple Access) δύο χρονοθυρίδων (2-Slot TDMA), επιτρέποντας δύο ανεξάρτητες συνομιλίες να πραγματοποιούνται ταυτόχρονα στο ίδιο κανάλι εύρους 12.5 kHz.
Στον χώρο του ραδιοερασιτεχνισμού, το DMR έχει εξελιχθεί σε ένα από τα πιο διαδεδομένα ψηφιακά συστήματα παγκοσμίως, προσφέροντας αξιόπιστη φωνητική επικοινωνία μέσω Internet, αναμεταδοτών, προσωπικών Hotspots και παγκόσμιων δικτύων.
Το οικοσύστημα DMR περιλαμβάνει:
- Repeaters
- Hotspots
- Master Servers
- Talkgroups
- Reflectors
- IPSC2 Networks
- BrandMeister
- HBLink
- OpenBridge
Χάρη στην ανοικτή αρχιτεκτονική του, το DMR επιτρέπει τη δημιουργία ανεξάρτητων δικτύων αλλά και τη διασύνδεση διαφορετικών υποδομών μέσω κατάλληλων γεφυρών (Bridges).
History
Το πρότυπο DMR δημοσιεύθηκε από το ETSI με σκοπό να αποτελέσει μία οικονομική και αποδοτική λύση για επαγγελματικές ψηφιακές επικοινωνίες.
Αρχικά χρησιμοποιήθηκε από:
- Δημόσιες υπηρεσίες
- Βιομηχανία
- Επιχειρήσεις
- Μεταφορές
- Συστήματα ασφαλείας
Η ευρεία διάδοση οικονομικών πομποδεκτών DMR οδήγησε στη γρήγορη υιοθέτησή του από τη διεθνή ραδιοερασιτεχνική κοινότητα.
Σήμερα λειτουργούν χιλιάδες αναμεταδότες και εκατοντάδες δίκτυα DMR σε περισσότερες από 150 χώρες.
What is DMR?
Το DMR είναι ένα ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας που μεταφέρει:
- Ψηφιακή φωνή
- Δεδομένα
- Signalling
- GPS πληροφορίες
- Short Data Messages
Η φωνή κωδικοποιείται μέσω του AMBE+2 Vocoder και μεταδίδεται ως ψηφιακά πακέτα.
Η τεχνολογία αυτή προσφέρει:
- Υψηλή ποιότητα ήχου.
- Μεγάλη αντοχή στον θόρυβο.
- Αποδοτική χρήση του διαθέσιμου φάσματος.
- Παγκόσμια διασύνδεση μέσω Internet.
ETSI Standard
Το DMR αποτελεί ανοικτό διεθνές πρότυπο του ETSI.
Το πρότυπο καθορίζει:
- Τη δομή των ψηφιακών πακέτων.
- Τη σηματοδοσία.
- Τη διαμόρφωση.
- Τη λειτουργία των Time Slots.
- Την ανταλλαγή δεδομένων.
Η ύπαρξη ανοικτού προτύπου επιτρέπει σε πολλούς διαφορετικούς κατασκευαστές να παράγουν συμβατό εξοπλισμό.
Summary
Το DMR αποτελεί σήμερα μία από τις σημαντικότερες τεχνολογίες ψηφιακής φωνής στον ραδιοερασιτεχνισμό.
Ο συνδυασμός ανοικτού προτύπου, αποδοτικής χρήσης του διαθέσιμου φάσματος, υψηλής ποιότητας ήχου και παγκόσμιας διασύνδεσης μέσω Internet το έχει καταστήσει ένα από τα πλέον διαδεδομένα Digital Voice συστήματα παγκοσμίως.
TDMA Technology
Το DMR χρησιμοποιεί τεχνολογία TDMA (Time Division Multiple Access) δύο χρονοθυρίδων (2-Slot TDMA).
Η τεχνολογία αυτή επιτρέπει σε δύο ανεξάρτητες συνομιλίες να πραγματοποιούνται ταυτόχρονα στην ίδια ραδιοσυχνότητα εύρους 12.5 kHz, αυξάνοντας σημαντικά την αποδοτικότητα του διαθέσιμου φάσματος.
Σε αντίθεση με τα αναλογικά FM συστήματα, όπου μία μόνο επικοινωνία καταλαμβάνει ολόκληρο το κανάλι, στο DMR το κανάλι χωρίζεται χρονικά σε δύο ανεξάρτητα Time Slots.
How TDMA Works
Η λειτουργία του TDMA βασίζεται στην εναλλασσόμενη μετάδοση μικρών ψηφιακών πακέτων.
Ο πομποδέκτης εκπέμπει μόνο κατά τη διάρκεια της δικής του χρονοθυρίδας και παραμένει ανενεργός κατά την άλλη.
Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται δεκάδες φορές το δευτερόλεπτο, δημιουργώντας την εντύπωση συνεχούς μετάδοσης.
Time Slots
Κάθε κανάλι DMR διαθέτει δύο ανεξάρτητα Time Slots.
- Time Slot 1 (TS1)
- Time Slot 2 (TS2)
Τα δύο Time Slots μπορούν να χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα από διαφορετικούς χρήστες ή διαφορετικά Talkgroups χωρίς αλληλοπαρεμβολές.
Advantages of TDMA
Η τεχνολογία TDMA προσφέρει:
- Δύο ταυτόχρονες συνομιλίες στην ίδια συχνότητα.
- Αποδοτικότερη χρήση του φάσματος.
- Μειωμένη κατανάλωση ενέργειας.
- Υψηλή ποιότητα ψηφιακής φωνής.
- Υποστήριξη φωνής και δεδομένων.
Practical Example
Παράδειγμα λειτουργίας ενός αναμεταδότη DMR:
- Συχνότητα: 438.800 MHz
- Time Slot 1 → TG202
- Time Slot 2 → TG2029
Έτσι δύο ανεξάρτητες συνομιλίες πραγματοποιούνται ταυτόχρονα στην ίδια συχνότητα.
Summary
Η τεχνολογία TDMA αποτελεί τη βάση λειτουργίας του DMR και είναι ένας από τους σημαντικότερους λόγους που το σύστημα προσφέρει τόσο υψηλή αποδοτικότητα σε σύγκριση με τα παραδοσιακά αναλογικά συστήματα FM.
DMR Technology
Το Digital Mobile Radio (DMR) αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα ψηφιακά πρότυπα ασύρματης επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται σήμερα τόσο στον επαγγελματικό όσο και στον ραδιοερασιτεχνικό χώρο.
Αναπτύχθηκε από το European Telecommunications Standards Institute (ETSI) με σκοπό τη δημιουργία ενός ανοικτού διεθνούς προτύπου που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από διαφορετικούς κατασκευαστές εξοπλισμού χωρίς περιορισμούς ιδιοκτησίας.
Σε αντίθεση με άλλα ψηφιακά συστήματα που σχεδιάστηκαν αποκλειστικά για έναν συγκεκριμένο κατασκευαστή, το DMR επιτρέπει τη συμβατότητα μεταξύ πομποδεκτών και υποδομών διαφορετικών εταιρειών, εφόσον ακολουθούν το πρότυπο ETSI.
Σήμερα το DMR χρησιμοποιείται από εκατομμύρια χρήστες σε όλο τον κόσμο.
Εκτός από τον ραδιοερασιτεχνισμό, χρησιμοποιείται ευρέως σε:
- Δημόσιες υπηρεσίες.
- Βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
- Συστήματα μεταφορών.
- Επιχειρήσεις.
- Ενεργειακές εγκαταστάσεις.
- Υπηρεσίες ασφαλείας.
- Ναυτιλία.
- Αεροδρόμια.
- Δίκτυα έκτακτης ανάγκης.
Η μεγάλη επιτυχία του οφείλεται στον συνδυασμό χαμηλού κόστους, αξιοπιστίας και εξαιρετικής αποδοτικότητας στη χρήση του διαθέσιμου ραδιοφάσματος.
ETSI DMR Standard
Το πρότυπο DMR χωρίζεται σε τρία διαφορετικά επίπεδα λειτουργίας (Tiers), τα οποία εξυπηρετούν διαφορετικές ανάγκες.
Tier I
Το Tier I σχεδιάστηκε για εφαρμογές μικρής εμβέλειας χωρίς χρήση αναμεταδοτών.
Χρησιμοποιείται κυρίως για:
- PMR446
- Εσωτερικές επικοινωνίες
- Μικρές επιχειρήσεις
Στον ραδιοερασιτεχνισμό ουσιαστικά δεν χρησιμοποιείται.
Tier II
Το Tier II είναι η έκδοση που χρησιμοποιείται σχεδόν αποκλειστικά από τους ραδιοερασιτέχνες.
Υποστηρίζει:
- Αναμεταδότες.
- Hotspots.
- Internet Linking.
- Talkgroups.
- Repeaters.
- Digital Voice.
- Data Services.
Όλα τα μεγάλα Amateur Radio δίκτυα, όπως BrandMeister, IPSC2 και HBLink βασίζονται στο Tier II.
Tier III
Το Tier III προορίζεται για μεγάλα επαγγελματικά Trunked Radio Systems.
Προσφέρει:
- Αυτόματη εκχώρηση καναλιών.
- Διαχείριση εκατοντάδων χρηστών.
- Κεντρικούς Controllers.
- Dynamic Resource Allocation.
- Υποστήριξη μεγάλων δικτύων.
Η συγκεκριμένη λειτουργία δεν χρησιμοποιείται στον ραδιοερασιτεχνισμό.
Why DMR became so popular
Η μεγάλη επιτυχία του DMR οφείλεται σε πολλούς παράγοντες.
Πρώτα από όλα χρησιμοποιεί τεχνολογία 2-Slot TDMA, επιτρέποντας δύο ανεξάρτητες συνομιλίες στην ίδια συχνότητα.
Παράλληλα, το ανοικτό πρότυπο ETSI επέτρεψε σε πολλούς κατασκευαστές να δημιουργήσουν συμβατό εξοπλισμό, μειώνοντας σημαντικά το κόστος αγοράς.
Η ανάπτυξη δικτύων όπως:
- BrandMeister
- IPSC2
- HBLink
- OpenBridge
επέτρεψε τη δημιουργία ενός πραγματικά παγκόσμιου δικτύου DMR, στο οποίο χιλιάδες αναμεταδότες και Hotspots επικοινωνούν μεταξύ τους σε πραγματικό χρόνο.
Σήμερα υπάρχουν εκατοντάδες χιλιάδες εγγεγραμμένοι χρήστες DMR και δεκάδες χιλιάδες ενεργοί αναμεταδότες σε όλες τις ηπείρους.
DMR in Amateur Radio
Στον χώρο του Amateur Radio το DMR χρησιμοποιείται κυρίως μέσω:
- Digital Repeaters
- Personal Hotspots
- Home Hotspots
- Master Servers
- Reflectors
- Talkgroups
- OpenBridge Networks
Οι χρήστες μπορούν να επικοινωνούν παγκοσμίως χρησιμοποιώντας έναν φορητό ή σταθερό πομποδέκτη DMR και μια απλή σύνδεση Internet μέσω Hotspot ή τοπικού αναμεταδότη.
Η μεγάλη ευελιξία του συστήματος επιτρέπει τη δημιουργία εθνικών, περιφερειακών και διεθνών ομάδων συνομιλίας (Talkgroups), καθώς και τη διασύνδεση διαφορετικών δικτύων.
Future of DMR
Παρά την εμφάνιση νέων τεχνολογιών Digital Voice, το DMR εξακολουθεί να εξελίσσεται.
Νέα λογισμικά, νέοι Master Servers, νέες γέφυρες OpenBridge και σύγχρονες υποδομές συνεχίζουν να επεκτείνουν τις δυνατότητές του.
Η δυνατότητα διασύνδεσης με άλλα Digital Voice δίκτυα, όπως YSF, NXDN, P25, M17 και AllStar μέσω κατάλληλων Bridges, καθιστά το DMR έναν από τους σημαντικότερους πυλώνες του σύγχρονου ψηφιακού ραδιοερασιτεχνισμού.
Summary
Το DMR δεν αποτελεί απλώς ένα ακόμη ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας.
Αποτελεί ένα ολοκληρωμένο οικοσύστημα που συνδυάζει διεθνή πρότυπα, προηγμένες τεχνολογίες ψηφιακής φωνής, παγκόσμια δικτύωση μέσω Internet και εξαιρετική επεκτασιμότητα.
Για τον λόγο αυτό παραμένει σήμερα μία από τις πιο διαδεδομένες και τεχνολογικά ώριμες πλατφόρμες Digital Voice παγκοσμίως.
Time Division Multiple Access (TDMA)
Η σημαντικότερη τεχνολογία που διαφοροποιεί το DMR από τα παραδοσιακά αναλογικά συστήματα είναι το TDMA (Time Division Multiple Access).
Αντί να χρησιμοποιείται μία ολόκληρη ραδιοσυχνότητα για μία μόνο επικοινωνία, όπως συμβαίνει στο αναλογικό FM, το DMR χωρίζει χρονικά κάθε κανάλι εύρους 12.5 kHz σε δύο ανεξάρτητες χρονοθυρίδες (Time Slots).
Η τεχνική αυτή επιτρέπει σε δύο διαφορετικές συνομιλίες να πραγματοποιούνται ταυτόχρονα στην ίδια ακριβώς συχνότητα, χωρίς οι δύο χρήστες να παρεμβάλλονται μεταξύ τους.
Το αποτέλεσμα είναι διπλάσια αξιοποίηση του διαθέσιμου ραδιοφάσματος χωρίς αύξηση του απαιτούμενου εύρους ζώνης.
Basic Principle
Το DMR δεν εκπέμπει συνεχώς.
Η εκπομπή χωρίζεται σε πολύ μικρά χρονικά διαστήματα, γνωστά ως Time Slots.
Κάθε σταθμός εκπέμπει μόνο κατά τη διάρκεια της δικής του χρονοθυρίδας και στη συνέχεια σταματά να εκπέμπει μέχρι να έρθει ξανά η σειρά του.
Η εναλλαγή αυτή πραγματοποιείται τόσο γρήγορα ώστε ο χρήστης αντιλαμβάνεται μία απολύτως συνεχή συνομιλία.
Στην πραγματικότητα όμως ο πομποδέκτης ενεργοποιεί και απενεργοποιεί τον πομπό δεκάδες φορές κάθε δευτερόλεπτο.
Time Slot 1
Το Time Slot 1 (TS1) αποτελεί την πρώτη διαθέσιμη χρονοθυρίδα του καναλιού.
Στα περισσότερα ερασιτεχνικά δίκτυα χρησιμοποιείται για:
- Διεθνή Talkgroups.
- National Talkgroups.
- Reflectors.
- Διασυνδέσεις μεταξύ διαφορετικών δικτύων.
- OpenBridge Connections.
Δεν υπάρχει όμως υποχρεωτικός κανόνας.
Κάθε διαχειριστής δικτύου μπορεί να καθορίσει διαφορετική χρήση για το TS1.
Time Slot 2
Το Time Slot 2 (TS2) λειτουργεί εντελώς ανεξάρτητα από το TS1.
Συνήθως χρησιμοποιείται για:
- Τοπικά Talkgroups.
- Περιφερειακές συνομιλίες.
- Dynamic Talkgroups.
- Προσωρινές συνδέσεις.
- Hotspot λειτουργία.
Και εδώ η τελική διαμόρφωση εξαρτάται από την πολιτική κάθε δικτύου.
Simultaneous Communications
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του TDMA είναι ότι δύο εντελώς διαφορετικές συνομιλίες μπορούν να εξελίσσονται ταυτόχρονα.
Παράδειγμα:
Συχνότητα: 438.800 MHz
Time Slot 1
- TG202
- Διεθνής συνομιλία Ελλάδας.
Time Slot 2
- TG2029
- Περιφερειακή συνομιλία.
Οι δύο ομάδες χρηστών επικοινωνούν ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας τον ίδιο αναμεταδότη χωρίς να επηρεάζει η μία την άλλη.
Synchronization
Για να λειτουργήσει σωστά το TDMA απαιτείται απόλυτος συγχρονισμός μεταξύ:
- πομποδέκτη,
- αναμεταδότη,
- hotspot,
- master server.
Ο συγχρονισμός εξασφαλίζει ότι κάθε συσκευή εκπέμπει μόνο κατά τη διάρκεια της σωστής χρονοθυρίδας.
Ακόμη και πολύ μικρή απόκλιση χρονισμού μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια πακέτων ή παραμορφώσεις ήχου.
Digital Frames
Η ανθρώπινη φωνή μετατρέπεται αρχικά σε ψηφιακά δεδομένα μέσω του AMBE+2 Vocoder.
Στη συνέχεια τα δεδομένα οργανώνονται σε μικρά ψηφιακά πλαίσια (Frames), τα οποία περιλαμβάνουν:
- Digital Voice.
- Synchronization Data.
- Error Correction.
- Link Control Information.
- Talkgroup Information.
- Radio ID.
- Signalling Data.
Τα πλαίσια αυτά μεταδίδονται αποκλειστικά μέσα στη χρονοθυρίδα που έχει εκχωρηθεί στον συγκεκριμένο χρήστη.
Advantages of TDMA
Η χρήση του TDMA προσφέρει σημαντικά τεχνικά πλεονεκτήματα.
- Δύο ανεξάρτητες συνομιλίες στην ίδια συχνότητα.
- Καλύτερη αξιοποίηση του διαθέσιμου φάσματος.
- Μικρότερη κατανάλωση ενέργειας από τον πομποδέκτη.
- Υψηλή ποιότητα ψηφιακής φωνής.
- Μεγαλύτερη χωρητικότητα δικτύου.
- Υποστήριξη ταυτόχρονης μεταφοράς φωνής και δεδομένων.
- Αποτελεσματικότερη λειτουργία των αναμεταδοτών.
Practical Example
Ένας αναμεταδότης DMR λειτουργεί στη συχνότητα 438.800 MHz.
TS1
- TG202
- Σύνδεση με IPSC2.
TS2
- TG2029
- Τοπική χρήση.
Την ίδια χρονική στιγμή δύο εντελώς διαφορετικές συνομιλίες πραγματοποιούνται μέσω του ίδιου αναμεταδότη.
Στο αναλογικό FM αυτό θα απαιτούσε δύο διαφορετικές συχνότητες.
Summary
Η τεχνολογία TDMA αποτελεί τη βάση ολόκληρης της λειτουργίας του DMR.
Χωρίς αυτήν δεν θα ήταν δυνατή η ταυτόχρονη εξυπηρέτηση δύο ανεξάρτητων συνομιλιών στο ίδιο κανάλι, γεγονός που καθιστά το DMR ιδιαίτερα αποδοτικό τόσο για επαγγελματικές όσο και για ραδιοερασιτεχνικές εφαρμογές.
Color Code (CC)
Το Color Code (CC) αποτελεί έναν από τους βασικότερους μηχανισμούς λειτουργίας του DMR και χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό διαφορετικών δικτύων ή ομάδων χρηστών που λειτουργούν στην ίδια ραδιοσυχνότητα.
Η λειτουργία του μπορεί να συγκριθεί με τα συστήματα CTCSS και DCS που χρησιμοποιούνται στα αναλογικά FM συστήματα, όμως στο DMR ο μηχανισμός αυτός είναι πλήρως ψηφιακός και ενσωματωμένος στο ίδιο το πρωτόκολλο επικοινωνίας.
Κάθε πομποδέκτης DMR και κάθε αναμεταδότης πρέπει να χρησιμοποιούν το ίδιο Color Code ώστε να μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.
Εάν ο πομποδέκτης χρησιμοποιεί διαφορετικό Color Code από αυτό του αναμεταδότη, η επικοινωνία απορρίπτεται και ο αναμεταδότης δεν ενεργοποιείται.
Available Color Codes
Το πρότυπο DMR υποστηρίζει συνολικά 16 διαφορετικά Color Codes.
- CC0
- CC1
- CC2
- CC3
- CC4
- CC5
- CC6
- CC7
- CC8
- CC9
- CC10
- CC11
- CC12
- CC13
- CC14
- CC15
Στην πράξη, ο μεγαλύτερος αριθμός ερασιτεχνικών δικτύων χρησιμοποιεί το Color Code 1 (CC1), αν και δεν αποτελεί υποχρεωτικό κανόνα.
Why Color Codes Exist
Ο βασικός σκοπός του Color Code είναι να αποτρέπει την ανεπιθύμητη πρόσβαση σε έναν αναμεταδότη από σταθμούς που λειτουργούν στην ίδια συχνότητα αλλά ανήκουν σε διαφορετικό δίκτυο ή χρησιμοποιούν διαφορετική παραμετροποίηση.
Σε περιοχές όπου λειτουργούν πολλοί αναμεταδότες με τις ίδιες ή γειτονικές συχνότητες, το Color Code μειώνει σημαντικά την πιθανότητα λανθασμένης ενεργοποίησης.
Με τον τρόπο αυτό διατηρείται η ομαλή λειτουργία του δικτύου και περιορίζονται οι ανεπιθύμητες παρεμβολές.
How Color Code Works
Κάθε φορά που ένας πομποδέκτης DMR ξεκινά εκπομπή, μέσα στα ψηφιακά δεδομένα περιλαμβάνεται και το Color Code που έχει προγραμματιστεί για το συγκεκριμένο κανάλι.
Ο αναμεταδότης ελέγχει πρώτα το Color Code.
Εάν είναι σωστό, συνεχίζει να επεξεργάζεται τα υπόλοιπα στοιχεία της εκπομπής, όπως:
- Radio ID
- Talkgroup
- Time Slot
- Link Control Information
- Voice Frames
Εάν το Color Code δεν συμφωνεί με αυτό που έχει ρυθμιστεί στον αναμεταδότη, η εκπομπή απορρίπτεται άμεσα.
Color Code and Time Slots
Το Color Code λειτουργεί ανεξάρτητα από τα Time Slots.
Δηλαδή:
- Το ίδιο Color Code χρησιμοποιείται τόσο στο Time Slot 1 όσο και στο Time Slot 2.
- Τα Time Slots καθορίζουν σε ποια χρονοθυρίδα θα πραγματοποιηθεί η επικοινωνία.
- Το Color Code καθορίζει εάν επιτρέπεται η πρόσβαση στον συγκεκριμένο αναμεταδότη.
Οι δύο μηχανισμοί συνεργάζονται αλλά εξυπηρετούν διαφορετικό σκοπό.
Practical Example
Ένας αναμεταδότης λειτουργεί ως εξής:
- Συχνότητα: 438.800 MHz
- Color Code: CC1
- Time Slot 1
- Time Slot 2
Ένας χρήστης προγραμματίζει τον πομποδέκτη του με:
- Συχνότητα: 438.800 MHz
- Color Code: CC1
- Time Slot 1
- TG202
Η σύνδεση πραγματοποιείται κανονικά.
Εάν όμως ο ίδιος χρήστης χρησιμοποιήσει:
- Color Code: CC7
ο αναμεταδότης δεν θα ανταποκριθεί, ακόμη και αν όλες οι υπόλοιπες ρυθμίσεις είναι σωστές.
Color Code in Hotspots
Τα προσωπικά Hotspots χρησιμοποιούν επίσης Color Code.
Στις περισσότερες περιπτώσεις προεπιλέγεται το CC1, ώστε να υπάρχει συμβατότητα με τα περισσότερα ερασιτεχνικά δίκτυα.
Ο χρήστης μπορεί να επιλέξει διαφορετικό Color Code εφόσον το απαιτεί το δίκτυο στο οποίο πρόκειται να συνδεθεί.
Best Practices
Για αξιόπιστη λειτουργία συνιστάται:
- Χρήση του Color Code που προτείνει ο διαχειριστής του δικτύου.
- Ίδιο Color Code σε όλες τις μνήμες που χρησιμοποιούν τον ίδιο αναμεταδότη.
- Έλεγχος του Color Code πριν από την αναζήτηση άλλων πιθανών προβλημάτων σύνδεσης.
- Αποφυγή τυχαίων αλλαγών χωρίς λόγο.
Common Mistakes
Τα συνηθέστερα λάθη είναι:
- Λανθασμένο Color Code.
- Σωστό Color Code αλλά λάθος Time Slot.
- Σωστό Color Code αλλά λανθασμένο Talkgroup.
- Προγραμματισμός διαφορετικού Color Code σε διαφορετικά κανάλια του ίδιου αναμεταδότη.
Summary
Το Color Code αποτελεί έναν θεμελιώδη μηχανισμό του DMR, εξασφαλίζοντας ότι μόνο οι σωστά παραμετροποιημένοι σταθμοί μπορούν να αποκτήσουν πρόσβαση σε έναν αναμεταδότη ή Hotspot.
Αν και συχνά συγκρίνεται με τα CTCSS και DCS των αναλογικών συστημάτων, αποτελεί μία πιο εξελιγμένη και πλήρως ψηφιακή λειτουργία που συμβάλλει στην ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία των δικτύων DMR.
Talkgroups (TG)
Τα Talkgroups (TG) αποτελούν τον πυρήνα της λειτουργίας κάθε δικτύου DMR.
Ένα Talkgroup είναι μία λογική ομάδα επικοινωνίας στην οποία μπορούν να συμμετέχουν ταυτόχρονα πολλοί χρήστες, ανεξάρτητα από τη γεωγραφική τους θέση.
Σε αντίθεση με τα αναλογικά συστήματα, όπου όλοι οι χρήστες ενός αναμεταδότη ακούνε την ίδια συνομιλία, στο DMR κάθε εκπομπή συνοδεύεται από έναν αριθμό Talkgroup.
Ο αριθμός αυτός ενημερώνει το δίκτυο σε ποια ομάδα συνομιλίας πρέπει να δρομολογηθεί η φωνή.
Με τον τρόπο αυτό χιλιάδες διαφορετικές συνομιλίες μπορούν να πραγματοποιούνται ταυτόχρονα χωρίς να επηρεάζει η μία την άλλη.
How Talkgroups Work
Κάθε φορά που ένας χρήστης πατά το πλήκτρο PTT, ο πομποδέκτης μεταδίδει μαζί με τη φωνή:
- Radio ID
- Talkgroup ID
- Time Slot
- Color Code
- Link Control Information
- Digital Voice Frames
Ο αναμεταδότης ή το Hotspot διαβάζει τις πληροφορίες αυτές και τις προωθεί στον Master Server.
Στη συνέχεια ο Master Server αναζητά όλους τους αναμεταδότες, Hotspots και χρήστες που είναι συνδεδεμένοι στο συγκεκριμένο Talkgroup.
Μόνο αυτοί λαμβάνουν την εκπομπή.
Global Architecture
Ένα Talkgroup δεν ανήκει σε έναν μόνο αναμεταδότη.
Αντίθετα, μπορεί να εκτείνεται σε ολόκληρο τον κόσμο.
Για παράδειγμα:
Ένας χρήστης στην Ελλάδα.
↓
Τοπικός Repeater.
↓
IPSC2 ή BrandMeister Master.
↓
OpenBridge.
↓
Άλλος Master Server.
↓
Repeater στην Αυστραλία.
↓
Χρήστης στην Αυστραλία.
Η διαδικασία αυτή ολοκληρώνεται μέσα σε ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Types of Talkgroups
Στα περισσότερα δίκτυα χρησιμοποιούνται διάφορες κατηγορίες Talkgroups.
- Worldwide Talkgroups
- Continental Talkgroups
- National Talkgroups
- Regional Talkgroups
- Local Talkgroups
- Special Interest Groups
- Test Talkgroups
- Private Talkgroups
Η ονομασία και η αρίθμηση διαφέρει ανάλογα με το δίκτυο.
Static Talkgroups
Ένα Static Talkgroup είναι μόνιμα συνδεδεμένο σε έναν αναμεταδότη ή Hotspot.
Δεν απαιτείται καμία ενέργεια από τον χρήστη.
Μόλις επιλέξει το αντίστοιχο κανάλι, ο σταθμός συμμετέχει αμέσως στη συγκεκριμένη ομάδα συνομιλίας.
Τα περισσότερα εθνικά Talkgroups λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο.
Dynamic Talkgroups
Τα Dynamic Talkgroups ενεργοποιούνται προσωρινά.
Η ενεργοποίηση πραγματοποιείται όταν ένας χρήστης πατήσει PTT στο συγκεκριμένο Talkgroup.
Ο Master Server δημιουργεί προσωρινά τη σύνδεση και μετά από προκαθορισμένο χρονικό διάστημα αδράνειας την αποσυνδέει αυτόματα.
Η διάρκεια αυτή διαφέρει ανάλογα με το δίκτυο.
User Activated Talkgroups
Ορισμένα δίκτυα επιτρέπουν την ενεργοποίηση Talkgroups μόνο όταν το ζητήσει ο χρήστης.
Η τεχνική αυτή μειώνει σημαντικά την άσκοπη κυκλοφορία δεδομένων και περιορίζει το φορτίο των Master Servers.
Local Talkgroups
Τα Local Talkgroups εξυπηρετούν επικοινωνίες μικρής γεωγραφικής περιοχής.
Συνήθως δεν μεταφέρονται μέσω OpenBridge ή άλλων διεθνών διασυνδέσεων.
Έτσι αποφεύγεται η άσκοπη μεταφορά τοπικής κυκλοφορίας προς άλλα δίκτυα.
International Talkgroups
Τα International Talkgroups αποτελούν τη βάση των παγκόσμιων επικοινωνιών DMR.
Χιλιάδες αναμεταδότες από διαφορετικές χώρες μπορούν να είναι ταυτόχρονα συνδεδεμένοι στο ίδιο Talkgroup.
Ένας χρήστης μπορεί να συνομιλεί με σταθμούς σε πολλές διαφορετικές ηπείρους χρησιμοποιώντας μόνο έναν τοπικό αναμεταδότη ή ένα προσωπικό Hotspot.
Talkgroup Routing
Η δρομολόγηση των Talkgroups αποτελεί μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες κάθε Master Server.
Για κάθε εκπομπή εξετάζονται:
- Talkgroup Number
- Source Radio ID
- Destination Links
- Active Bridges
- OpenBridge Connections
- IPSC2 Peers
- BrandMeister Links
- HBLink Rules
Με βάση αυτές τις πληροφορίες αποφασίζεται η διαδρομή που θα ακολουθήσει η συνομιλία.
Best Practices
Για την ομαλή λειτουργία των δικτύων DMR συνιστάται:
- Χρήση του σωστού Talkgroup.
- Αποφυγή άσκοπων PTT.
- Τήρηση των κανόνων κάθε δικτύου.
- Χρήση Local Talkgroups για τοπικές συνομιλίες.
- Χρήση International Talkgroups μόνο όταν απαιτείται.
Η σωστή χρήση των Talkgroups συμβάλλει σημαντικά στη μείωση της κυκλοφορίας και στη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του δικτύου.
Summary
Τα Talkgroups αποτελούν τον βασικό μηχανισμό οργάνωσης όλων των επικοινωνιών DMR.
Χάρη σε αυτά, εκατοντάδες χιλιάδες χρήστες μπορούν να επικοινωνούν ταυτόχρονα μέσω χιλιάδων αναμεταδοτών και Hotspots σε ολόκληρο τον κόσμο, χωρίς να δημιουργούνται συγκρούσεις μεταξύ διαφορετικών συνομιλιών.
Η σωστή κατανόηση των Talkgroups αποτελεί θεμελιώδη προϋπόθεση για την αποτελεσματική χρήση οποιουδήποτε δικτύου DMR.
DMR Network Architecture
Η πραγματική ισχύς του DMR δεν βρίσκεται μόνο στην ψηφιακή μετάδοση φωνής, αλλά στην αρχιτεκτονική του δικτύου.
Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά αναλογικά συστήματα, όπου ένας αναμεταδότης λειτουργεί ανεξάρτητα, το DMR επιτρέπει τη διασύνδεση χιλιάδων αναμεταδοτών, προσωπικών Hotspots και διακομιστών (Servers) σε μία ενιαία παγκόσμια υποδομή.
Το αποτέλεσμα είναι ένα κατανεμημένο δίκτυο (Distributed Network), στο οποίο κάθε κόμβος συνεργάζεται με όλους τους υπόλοιπους μέσω του Internet.
Η αρχιτεκτονική αυτή επιτρέπει την ανταλλαγή ψηφιακής φωνής και δεδομένων σε πραγματικό χρόνο μεταξύ χρηστών που βρίσκονται σε διαφορετικές χώρες ή ακόμη και διαφορετικές ηπείρους.
Main Components
Ένα σύγχρονο δίκτυο DMR αποτελείται συνήθως από τα παρακάτω στοιχεία.
- DMR Radios
- Digital Repeaters
- Personal Hotspots
- Master Servers
- Peer Servers
- OpenBridge Servers
- HBLink Systems
- BrandMeister Masters
- IPSC2 Networks
- Reflectors
- Internet Backbone
Κάθε στοιχείο επιτελεί διαφορετικό ρόλο και συνεργάζεται με τα υπόλοιπα ώστε να δημιουργείται ένα ενιαίο δίκτυο επικοινωνίας.
High-Level Network Flow
Η τυπική διαδρομή μιας συνομιλίας μπορεί να περιγραφεί ως εξής.
DMR Radio
│
▼
Repeater ή Hotspot
│
▼
Master Server
│
▼
Network Routing Engine
│
┌────┼───────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
IPSC2 BrandMeister OpenBridge
│ │ │
└────┼───────────────┘
▼
Remote Master
▼
Remote Repeater
▼
Destination Radio
Η διαδρομή αυτή πραγματοποιείται μέσα σε ελάχιστο χρόνο, επιτρέποντας σχεδόν άμεση επικοινωνία μεταξύ χρηστών που βρίσκονται σε οποιοδήποτε σημείο του κόσμου.
Master Servers
Ο Master Server αποτελεί την «καρδιά» ενός δικτύου DMR.
Είναι υπεύθυνος για:
- τη διαχείριση όλων των συνδεδεμένων Repeaters,
- τη διαχείριση των Hotspots,
- τον έλεγχο των Talkgroups,
- τη δρομολόγηση της φωνής,
- τη διαχείριση των Radio IDs,
- την επικοινωνία με άλλα Masters,
- την ανταλλαγή δεδομένων μέσω OpenBridge.
Κάθε αναμεταδότης ή Hotspot διατηρεί μόνιμη σύνδεση με έναν Master Server.
Repeaters
Οι DMR Repeaters αποτελούν τις πύλες πρόσβασης των χρηστών στο δίκτυο.
Ο αναμεταδότης:
- λαμβάνει την ψηφιακή εκπομπή,
- ελέγχει το Color Code,
- αναγνωρίζει το Time Slot,
- διαβάζει το Talkgroup,
- επιβεβαιώνει το Radio ID,
- προωθεί τα δεδομένα στον Master Server.
Από εκεί και πέρα όλη η διαχείριση πραγματοποιείται από το δίκτυο.
Hotspots
Τα προσωπικά Hotspots λειτουργούν με τον ίδιο ακριβώς τρόπο.
Η διαφορά είναι ότι εξυπηρετούν έναν μόνο χρήστη.
Ένα Hotspot μπορεί να συνδεθεί σε:
- BrandMeister
- IPSC2
- HBLink
- OpenBridge
- προσωπικούς Master Servers
Ουσιαστικά λειτουργεί σαν ένας μικρός προσωπικός αναμεταδότης.
Network Routing
Κάθε ψηφιακή εκπομπή περιέχει πληροφορίες που επιτρέπουν στο δίκτυο να αποφασίσει πού πρέπει να σταλεί.
Οι πληροφορίες αυτές περιλαμβάνουν:
- Source Radio ID
- Destination Talkgroup
- Time Slot
- Color Code
- Packet Sequence
- Link Control
- Voice Frames
Ο Master χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να δημιουργήσει τη σωστή διαδρομή της συνομιλίας.
Packet Forwarding
Η φωνή δεν μεταφέρεται ως συνεχές ηχητικό σήμα.
Χωρίζεται σε μικρά ψηφιακά πακέτα.
Κάθε πακέτο περιλαμβάνει:
- Voice Payload
- Error Correction
- Synchronization
- Routing Information
- Network Control Data
Τα πακέτα προωθούνται διαδοχικά μέχρι να φτάσουν στον τελικό παραλήπτη.
Scalability
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα της αρχιτεκτονικής DMR είναι η δυνατότητα επέκτασης.
Νέοι αναμεταδότες, νέα Hotspots και νέοι Master Servers μπορούν να προστεθούν χωρίς να απαιτείται ανασχεδιασμός του υπάρχοντος δικτύου.
Αυτό επιτρέπει τη συνεχή ανάπτυξη του συστήματος.
Reliability
Η αξιοπιστία αποτελεί βασικό χαρακτηριστικό των δικτύων DMR.
Σε περίπτωση αποτυχίας ενός συνδέσμου, η υπόλοιπη υποδομή συνεχίζει να λειτουργεί.
Πολλά δίκτυα χρησιμοποιούν:
- πολλαπλούς Master Servers,
- εφεδρικές συνδέσεις,
- αυτόματη επανασύνδεση,
- μηχανισμούς Failover,
- συνεχή παρακολούθηση των υπηρεσιών.
Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται υψηλή διαθεσιμότητα και ελαχιστοποιείται ο χρόνος διακοπής λειτουργίας.
Security
Τα περισσότερα δίκτυα εφαρμόζουν μηχανισμούς ελέγχου για:
- Radio IDs
- Repeater Authentication
- Peer Authentication
- Master Authentication
- Δικαιώματα πρόσβασης
- Έλεγχο συνδέσεων
Οι μηχανισμοί αυτοί προστατεύουν το δίκτυο από λανθασμένες ή μη εξουσιοδοτημένες συνδέσεις.
Summary
Η αρχιτεκτονική του DMR αποτελεί ένα ιδιαίτερα εξελιγμένο σύστημα δικτύωσης, σχεδιασμένο ώστε να συνδέει χιλιάδες αναμεταδότες, Hotspots και διακομιστές σε ένα ενιαίο παγκόσμιο περιβάλλον επικοινωνίας.
Η χρήση Master Servers, προηγμένων μηχανισμών δρομολόγησης και κατανεμημένης υποδομής επιτρέπει στο DMR να παρέχει υψηλή αξιοπιστία, μεγάλη επεκτασιμότητα και άμεση επικοινωνία μεταξύ χρηστών σε ολόκληρο τον κόσμο.
IPSC2 (IP Site Connect Generation 2)
Το IPSC2 (IP Site Connect Generation 2) αποτελεί μία από τις σημαντικότερες αρχιτεκτονικές δικτύωσης DMR που χρησιμοποιούνται στον ραδιοερασιτεχνισμό.
Η ανάπτυξή του βασίστηκε στην ιδέα της διασύνδεσης πολλών ανεξάρτητων DMR Repeaters μέσω δικτύων IP, δημιουργώντας ένα ενιαίο σύστημα επικοινωνίας χωρίς γεωγραφικούς περιορισμούς.
Σε αντίθεση με ένα μεμονωμένο DMR Repeater, όπου η επικοινωνία περιορίζεται στην περιοχή κάλυψης του αναμεταδότη, το IPSC2 επιτρέπει τη δημιουργία ενός διεθνούς δικτύου στο οποίο όλοι οι συμμετέχοντες μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους σε πραγματικό χρόνο.
Σήμερα υπάρχουν δεκάδες ανεξάρτητα IPSC2 δίκτυα τα οποία λειτουργούν σε πολλές χώρες και εξυπηρετούν χιλιάδες ραδιοερασιτέχνες καθημερινά.
Network Philosophy
Η φιλοσοφία του IPSC2 βασίζεται στην αποκέντρωση.
Κάθε διαχειριστής μπορεί να δημιουργήσει το δικό του ανεξάρτητο δίκτυο χωρίς να εξαρτάται από κάποιον κεντρικό οργανισμό.
Το κάθε δίκτυο μπορεί:
- να διαθέτει δικούς του Master Servers,
- να ορίζει τα δικά του Talkgroups,
- να δημιουργεί δικές του πολιτικές δρομολόγησης,
- να συνδέεται ή να απομονώνεται από άλλα δίκτυα.
Η ευελιξία αυτή αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους λόγους για τους οποίους το IPSC2 εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως.
Network Components
Ένα πλήρες IPSC2 δίκτυο αποτελείται από:
- Master Server
- Peer Servers
- Repeaters
- Hotspots
- OpenBridge Connections
- Monitoring Systems
- Network Database
Όλα τα παραπάνω συνεργάζονται ώστε να δημιουργηθεί μία ενιαία υποδομή.
Master Server
Ο Master Server αποτελεί το κεντρικό σημείο ελέγχου του IPSC2.
Είναι υπεύθυνος για:
- τη διαχείριση όλων των συνδεδεμένων Peers,
- τον έλεγχο των Repeaters,
- τη δρομολόγηση των Talkgroups,
- τη μεταφορά της ψηφιακής φωνής,
- τη διαχείριση των συνδέσεων OpenBridge,
- την ανταλλαγή πληροφοριών με άλλα δίκτυα.
Ο Master δεν δημιουργεί ο ίδιος τις συνομιλίες.
Αναλαμβάνει όμως να τις δρομολογήσει προς τους σωστούς προορισμούς.
Peer Servers
Κάθε Repeater ή Hotspot που συνδέεται σε έναν Master λειτουργεί ως Peer.
Ο Peer διατηρεί συνεχή σύνδεση με τον Master και ανταλλάσσει πληροφορίες σχετικά με:
- κατάσταση σύνδεσης,
- ενεργό Talkgroup,
- Time Slot,
- Voice Frames,
- Control Packets.
Η επικοινωνία πραγματοποιείται συνεχώς ώστε το δίκτυο να γνωρίζει ανά πάσα στιγμή την κατάσταση κάθε Peer.
Routing
Όταν ένας χρήστης πατήσει PTT, ο Repeater δημιουργεί μία ψηφιακή ροή δεδομένων.
Η ροή αυτή αποστέλλεται στον Master.
Ο Master αναλύει:
- Radio ID,
- Talkgroup,
- Time Slot,
- Source Peer,
- Routing Rules.
Στη συνέχεια αποφασίζει σε ποιους Peers πρέπει να αποσταλεί η συγκεκριμένη συνομιλία.
Η διαδικασία ολοκληρώνεται μέσα σε ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Voice Distribution
Το IPSC2 δεν δημιουργεί αντίγραφα του ήχου.
Αντίθετα διανέμει τα ίδια ψηφιακά Voice Frames σε όλους τους απαραίτητους Peers.
Με τον τρόπο αυτό μειώνεται η κατανάλωση υπολογιστικών πόρων και επιτυγχάνεται πολύ χαμηλή καθυστέρηση.
Network Monitoring
Κάθε IPSC2 δίκτυο μπορεί να διαθέτει εργαλεία παρακολούθησης τα οποία εμφανίζουν:
- Online Repeaters.
- Συνδεδεμένους Peers.
- Active Talkgroups.
- Active Time Slots.
- Δικτυακή κίνηση.
- Χρόνο λειτουργίας.
- Κατάσταση υπηρεσιών.
Η παρακολούθηση αυτή επιτρέπει στους διαχειριστές να εντοπίζουν άμεσα πιθανά προβλήματα.
Advantages
Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του IPSC2 είναι:
- Ανεξάρτητη λειτουργία.
- Πλήρης έλεγχος της υποδομής.
- Χαμηλή καθυστέρηση.
- Υψηλή αξιοπιστία.
- Ευκολία επέκτασης.
- Διασύνδεση μέσω OpenBridge.
- Υποστήριξη μεγάλου αριθμού Repeaters.
- Υποστήριξη Hotspots.
- Ευέλικτη δρομολόγηση Talkgroups.
Limitations
Παρότι το IPSC2 είναι ιδιαίτερα αξιόπιστο, παρουσιάζει και ορισμένους περιορισμούς.
- Απαιτεί εξειδικευμένη διαχείριση.
- Η παραμετροποίηση είναι πιο σύνθετη από άλλες πλατφόρμες.
- Η σωστή λειτουργία εξαρτάται από τη σωστή διαχείριση των Routing Rules.
- Οι διασυνδέσεις μεταξύ διαφορετικών δικτύων απαιτούν προσεκτικό σχεδιασμό.
Summary
Το IPSC2 αποτελεί μία ώριμη και ιδιαίτερα αξιόπιστη πλατφόρμα δικτύωσης DMR, η οποία επιτρέπει στους διαχειριστές να δημιουργήσουν πλήρως ανεξάρτητα δίκτυα με δυνατότητα παγκόσμιας διασύνδεσης.
Η ευελιξία του, η χαμηλή καθυστέρηση και η δυνατότητα συνεργασίας με τεχνολογίες όπως το OpenBridge το καθιστούν μία από τις σημαντικότερες υποδομές του σύγχρονου Digital Voice.
OpenBridge
Το OpenBridge (OBP) αποτελεί μία από τις σημαντικότερες τεχνολογίες διασύνδεσης δικτύων DMR και σχεδιάστηκε με σκοπό να επιτρέπει την ανταλλαγή ψηφιακής φωνής μεταξύ διαφορετικών και ανεξάρτητων δικτύων.
Σε αντίθεση με έναν DMR Master Server, ο οποίος διαχειρίζεται Repeaters, Hotspots και Talkgroups, το OpenBridge δεν αποτελεί αυτόνομο δίκτυο.
Αντίθετα, λειτουργεί ως ένας εξειδικευμένος μηχανισμός διασύνδεσης (Interconnection Gateway) μεταξύ δύο ή περισσότερων ανεξάρτητων δικτύων.
Η βασική του αποστολή είναι να μεταφέρει επιλεγμένες συνομιλίες (Talkgroups) από ένα δίκτυο σε ένα άλλο, χωρίς να απαιτείται τα δύο δίκτυα να χρησιμοποιούν την ίδια εσωτερική αρχιτεκτονική.
Why OpenBridge was Created
Καθώς τα δίκτυα DMR άρχισαν να αναπτύσσονται παγκοσμίως, κάθε ομάδα δημιούργησε τη δική της ανεξάρτητη υποδομή.
Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να υπάρχουν πολλά απομονωμένα δίκτυα τα οποία δεν μπορούσαν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους.
Το OpenBridge δημιουργήθηκε ώστε να λύσει ακριβώς αυτό το πρόβλημα.
Επιτρέπει σε ανεξάρτητα δίκτυα να ανταλλάσσουν συγκεκριμένα Talkgroups χωρίς να συγχωνεύονται μεταξύ τους.
Έτσι κάθε δίκτυο διατηρεί την αυτονομία του ενώ παράλληλα μπορεί να συμμετέχει σε διεθνείς συνομιλίες.
How OpenBridge Works
Το OpenBridge δεν διαχειρίζεται Repeaters ούτε Hotspots.
Δεν εκχωρεί Radio IDs.
Δεν δημιουργεί Talkgroups.
Δεν λειτουργεί ως Master.
Το μόνο που κάνει είναι να παραλαμβάνει επιλεγμένα Voice Frames από ένα δίκτυο και να τα προωθεί σε ένα άλλο σύμφωνα με προκαθορισμένους κανόνες δρομολόγησης.
Με άλλα λόγια λειτουργεί σαν μία “ψηφιακή γέφυρα” μεταξύ ανεξάρτητων δικτύων.
OpenBridge Architecture
Η τυπική αρχιτεκτονική είναι η παρακάτω.
DMR Network A
│
▼
OpenBridge Server
│
▼
DMR Network B
Στην πραγματικότητα, ένας OpenBridge Server μπορεί να συνδέεται ταυτόχρονα με πολλά διαφορετικά δίκτυα.
OpenBridge
┌─────┼─────┐
▼ ▼ ▼
IPSC2 HBLink BrandMeister
│ │ │
└─────┼──────┘
▼
Remote Networks
Routing Rules
Το OpenBridge λειτουργεί αποκλειστικά με κανόνες δρομολόγησης.
Για κάθε Talkgroup ο διαχειριστής μπορεί να καθορίσει:
- ποιο Talkgroup θα μεταφερθεί,
- προς ποιο δίκτυο,
- προς ποιους Masters,
- σε ποιο Time Slot,
- υπό ποιες προϋποθέσεις.
Έτσι αποφεύγεται η ανεξέλεγκτη μεταφορά ολόκληρης της κυκλοφορίας μεταξύ δικτύων.
Traffic Filtering
Ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του OpenBridge είναι η δυνατότητα φιλτραρίσματος.
Δεν απαιτείται να μεταφέρονται όλα τα Talkgroups.
Για παράδειγμα:
- TG202
- TG91
- TG92
μπορούν να διασυνδέονται μεταξύ δύο δικτύων ενώ όλα τα υπόλοιπα Talkgroups παραμένουν τοπικά.
Με αυτόν τον τρόπο μειώνεται σημαντικά η κατανάλωση bandwidth και προστατεύεται η σταθερότητα του δικτύου.
OpenBridge and IPSC2
Το IPSC2 και το OpenBridge εξυπηρετούν εντελώς διαφορετικούς σκοπούς.
Το IPSC2 αποτελεί ολοκληρωμένη πλατφόρμα δικτύωσης.
Το OpenBridge αποτελεί μηχανισμό διασύνδεσης.
Ένα IPSC2 δίκτυο μπορεί να λειτουργεί χωρίς OpenBridge.
Ένα OpenBridge όμως δεν μπορεί να λειτουργήσει μόνο του, καθώς απαιτεί τουλάχιστον δύο ανεξάρτητα δίκτυα για να διασυνδέσει.
OpenBridge and BrandMeister
Το ίδιο ισχύει και για το BrandMeister.
Το BrandMeister αποτελεί ολοκληρωμένο δίκτυο DMR.
Το OpenBridge μπορεί να χρησιμοποιηθεί ώστε ένα ανεξάρτητο IPSC2 ή HBLink δίκτυο να ανταλλάσσει επιλεγμένα Talkgroups με το BrandMeister, χωρίς να απαιτείται πλήρης ενοποίηση των δύο υποδομών.
Advantages
Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του OpenBridge είναι:
- Διασύνδεση ανεξάρτητων δικτύων.
- Μεταφορά μόνο επιλεγμένων Talkgroups.
- Πολύ χαμηλή καθυστέρηση.
- Μικρή κατανάλωση bandwidth.
- Υψηλή αξιοπιστία.
- Ευκολία επέκτασης.
- Συμβατότητα με IPSC2.
- Συμβατότητα με HBLink.
- Συμβατότητα με BrandMeister.
Practical Example
Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα ανεξάρτητο IPSC2 δίκτυο στη Σουηδία και ένα άλλο ανεξάρτητο δίκτυο στην Ελλάδα.
Οι διαχειριστές αποφασίζουν ότι μόνο το Talkgroup TG202 θα πρέπει να ανταλλάσσεται μεταξύ των δύο δικτύων.
Ρυθμίζουν μία σύνδεση OpenBridge.
Από εκείνη τη στιγμή:
- οι συνομιλίες του TG202 ανταλλάσσονται κανονικά,
- όλα τα υπόλοιπα Talkgroups παραμένουν αποκλειστικά μέσα στο κάθε δίκτυο.
Έτσι επιτυγχάνεται πλήρης συνεργασία χωρίς να χάνεται η αυτονομία κάθε υποδομής.
Summary
Το OpenBridge δεν αποτελεί δίκτυο DMR ούτε Master Server.
Αποτελεί έναν εξειδικευμένο μηχανισμό διασύνδεσης, ο οποίος επιτρέπει την ανταλλαγή επιλεγμένων Talkgroups μεταξύ ανεξάρτητων δικτύων.
Χάρη στη δυνατότητα ελεγχόμενης δρομολόγησης, το OpenBridge έχει εξελιχθεί σε ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία διασύνδεσης του σύγχρονου οικοσυστήματος Digital Voice και χρησιμοποιείται ευρέως για τη συνεργασία μεταξύ IPSC2, HBLink, BrandMeister και άλλων υποδομών.
HBLink
Το HBLink αποτελεί μία από τις σημαντικότερες πλατφόρμες διασύνδεσης δικτύων DMR που έχουν αναπτυχθεί για τον ραδιοερασιτεχνισμό.
Αναπτύχθηκε ως λογισμικό ανοικτού κώδικα (Open Source) με στόχο να επιτρέψει τη δημιουργία πλήρως ανεξάρτητων δικτύων DMR χωρίς την ανάγκη χρήσης εμπορικών υποδομών.
Σε αντίθεση με τις κλειστές πλατφόρμες, το HBLink δίνει στον διαχειριστή πλήρη έλεγχο της αρχιτεκτονικής, της δρομολόγησης, των Talkgroups και των διασυνδέσεων με άλλα δίκτυα.
Για τον λόγο αυτό χρησιμοποιείται σήμερα από μεγάλο αριθμό ανεξάρτητων DMR δικτύων σε όλο τον κόσμο.
Design Philosophy
Η βασική φιλοσοφία του HBLink είναι ότι κάθε διαχειριστής πρέπει να μπορεί να δημιουργήσει το δικό του αυτόνομο δίκτυο χωρίς περιορισμούς.
Το λογισμικό επιτρέπει:
- Δημιουργία προσωπικού Master Server.
- Σύνδεση απεριόριστου αριθμού Repeaters.
- Υποστήριξη προσωπικών Hotspots.
- Δημιουργία ιδιωτικών ή δημόσιων Talkgroups.
- Διασύνδεση με OpenBridge.
- Διασύνδεση με άλλα HBLink δίκτυα.
- Πλήρη έλεγχο των Routing Rules.
Η αρχιτεκτονική αυτή καθιστά το HBLink ιδιαίτερα ευέλικτο και επεκτάσιμο.
HBLink Components
Ένα πλήρες δίκτυο HBLink αποτελείται από διάφορα υποσυστήματα.
Τα σημαντικότερα είναι:
- HBLink Master
- Peer Repeaters
- Hotspots
- OpenBridge Interfaces
- Routing Engine
- Rules Engine
- Monitoring Services
- Logging Services
Όλα συνεργάζονται ώστε να δημιουργηθεί μία ολοκληρωμένη υποδομή Digital Voice.
HBLink Master
Ο HBLink Master αποτελεί το κεντρικό σημείο διαχείρισης του δικτύου.
Οι βασικές του λειτουργίες είναι:
- Διαχείριση όλων των συνδεδεμένων Repeaters.
- Διαχείριση Hotspots.
- Έλεγχος των Talkgroups.
- Δρομολόγηση της ψηφιακής φωνής.
- Εφαρμογή Routing Rules.
- Διαχείριση OpenBridge συνδέσεων.
- Παρακολούθηση της κατάστασης του δικτύου.
Ο Master δεν επεξεργάζεται τον ήχο.
Αναλαμβάνει όμως τη σωστή διανομή των Voice Frames προς όλους τους απαραίτητους προορισμούς.
Routing Engine
Το Routing Engine αποτελεί τον πυρήνα του HBLink.
Κάθε φορά που λαμβάνεται μία νέα εκπομπή εξετάζονται:
- Source Radio ID
- Source Peer
- Destination Talkgroup
- Time Slot
- Packet Type
- Active Routing Rules
- OpenBridge Rules
- ACL Policies
Με βάση τις πληροφορίες αυτές αποφασίζεται η ακριβής διαδρομή που θα ακολουθήσει κάθε πακέτο.
Routing Rules
Ένα από τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του HBLink είναι η δυνατότητα δημιουργίας σύνθετων κανόνων δρομολόγησης.
Ο διαχειριστής μπορεί να καθορίσει:
- ποια Talkgroups επιτρέπονται,
- ποια αποκλείονται,
- ποια προωθούνται μέσω OpenBridge,
- ποια παραμένουν τοπικά,
- ποια λειτουργούν μόνο σε συγκεκριμένα Time Slots.
Έτσι αποκτά πλήρη έλεγχο της κυκλοφορίας του δικτύου.
Access Control
Το HBLink υποστηρίζει μηχανισμούς ελέγχου πρόσβασης (Access Control Lists - ACL).
Οι ACL μπορούν να χρησιμοποιηθούν για:
- έλεγχο Radio IDs,
- έλεγχο Repeaters,
- έλεγχο Peers,
- περιορισμό συγκεκριμένων Talkgroups,
- προστασία από μη εξουσιοδοτημένες συνδέσεις.
Οι μηχανισμοί αυτοί αυξάνουν σημαντικά την ασφάλεια του δικτύου.
Monitoring
Το HBLink παρέχει δυνατότητες συνεχούς παρακολούθησης της λειτουργίας του δικτύου.
Οι διαχειριστές μπορούν να ελέγχουν:
- ενεργούς Repeaters,
- ενεργά Hotspots,
- ενεργά Talkgroups,
- κατάσταση των Peers,
- κυκλοφορία Voice Frames,
- χρόνους απόκρισης,
- σφάλματα σύνδεσης.
Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιούνται για τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας του δικτύου.
Scalability
Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα του HBLink είναι η δυνατότητα επέκτασης.
Νέοι Repeaters, Hotspots, Masters και OpenBridge συνδέσεις μπορούν να προστεθούν χωρίς να απαιτείται αλλαγή της βασικής αρχιτεκτονικής.
Αυτό επιτρέπει τη σταδιακή ανάπτυξη ακόμη και πολύ μεγάλων δικτύων.
Advantages
Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του HBLink είναι:
- Λογισμικό ανοικτού κώδικα.
- Πλήρης έλεγχος της υποδομής.
- Υψηλή αξιοπιστία.
- Πολύ χαμηλή καθυστέρηση.
- Εξαιρετική επεκτασιμότητα.
- Υποστήριξη OpenBridge.
- Ευέλικτοι κανόνες δρομολόγησης.
- Ισχυροί μηχανισμοί ασφαλείας.
- Μεγάλη κοινότητα ανάπτυξης.
Practical Example
Ένας οργανισμός δημιουργεί το δικό του δίκτυο HBLink.
Συνδέει:
- πέντε Repeaters,
- δέκα προσωπικά Hotspots,
- δύο OpenBridge συνδέσεις,
- έναν Dashboard Server.
Στη συνέχεια επιτρέπει:
- το TG202 να διασυνδέεται διεθνώς,
- το TG2029 να παραμένει αποκλειστικά εθνικό,
- ειδικά Talkgroups να χρησιμοποιούνται μόνο από συγκεκριμένους Repeaters.
Όλες οι αποφάσεις λαμβάνονται μέσω των Routing Rules του HBLink.
Summary
Το HBLink αποτελεί μία από τις πιο ολοκληρωμένες και ευέλικτες πλατφόρμες δικτύωσης DMR που είναι διαθέσιμες σήμερα.
Ο συνδυασμός ανοικτού κώδικα, προηγμένης δρομολόγησης, ισχυρών μηχανισμών ασφαλείας και πλήρους ελέγχου της υποδομής επιτρέπει τη δημιουργία σύγχρονων, αξιόπιστων και πλήρως ανεξάρτητων δικτύων Digital Voice.
BrandMeister Network
Overview
Το BrandMeister αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα και πιο διαδεδομένα παγκόσμια δίκτυα DMR για τον ραδιοερασιτεχνισμό.
Δημιουργήθηκε με στόχο να παρέχει μία ενιαία, δυναμική και πλήρως διασυνδεδεμένη υποδομή, επιτρέποντας σε αναμεταδότες, Hotspots και χρήστες από όλο τον κόσμο να επικοινωνούν εύκολα μεταξύ τους.
Σε αντίθεση με πολλά ανεξάρτητα δίκτυα DMR, το BrandMeister λειτουργεί ως μία παγκόσμια πλατφόρμα που αποτελείται από πολλούς διασυνδεδεμένους Master Servers.
Κάθε Master εξυπηρετεί μία ή περισσότερες χώρες, ενώ όλοι συνεργάζονται μεταξύ τους ως ένα ενιαίο δίκτυο.
Network Architecture
Η αρχιτεκτονική του BrandMeister βασίζεται σε κατανεμημένους Master Servers.
Κάθε Master αναλαμβάνει:
- τη διαχείριση των συνδεδεμένων Repeaters,
- τη διαχείριση των Hotspots,
- τη δρομολόγηση των Talkgroups,
- την ανταλλαγή δεδομένων με τους υπόλοιπους Masters,
- την ενημέρωση των υπηρεσιών Dashboard.
Με τον τρόπο αυτό αποφεύγεται η ύπαρξη ενός μοναδικού κεντρικού σημείου λειτουργίας.
Master Servers
Οι Master Servers αποτελούν τον πυρήνα του δικτύου.
Κάθε Master διατηρεί συνεχή επικοινωνία με:
- Repeaters
- Hotspots
- Dashboards
- API Services
- Άλλους BrandMeister Masters
Οι πληροφορίες συγχρονίζονται συνεχώς, ώστε η κατάσταση του δικτύου να είναι κοινή για όλους.
Dynamic Talkgroups
Ένα από τα χαρακτηριστικά που έκαναν το BrandMeister ιδιαίτερα δημοφιλές είναι η εκτεταμένη χρήση Dynamic Talkgroups.
Ο χρήστης μπορεί να ενεργοποιήσει προσωρινά ένα Talkgroup απλώς πραγματοποιώντας μία εκπομπή.
Το Talkgroup παραμένει ενεργό για προκαθορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια αποσυνδέεται αυτόματα εάν δεν υπάρχει νέα δραστηριότητα.
Η λειτουργία αυτή μειώνει σημαντικά την άσκοπη κυκλοφορία δεδομένων και επιτρέπει την αποτελεσματικότερη αξιοποίηση των πόρων του δικτύου.
Static Talkgroups
Εκτός από τα Dynamic Talkgroups, το BrandMeister υποστηρίζει και Static Talkgroups.
Τα Static Talkgroups παραμένουν μόνιμα ενεργά σε έναν Repeater ή Hotspot και χρησιμοποιούνται συνήθως για:
- Εθνικά Talkgroups.
- Τοπικά Talkgroups.
- Talkgroups συνεχούς λειτουργίας.
- Υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης.
SelfCare
Ένα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του BrandMeister είναι η υπηρεσία SelfCare.
Μέσω αυτής ο χρήστης μπορεί να διαχειρίζεται το προσωπικό του Hotspot.
Ενδεικτικά μπορεί να:
- ενεργοποιεί ή να απενεργοποιεί Static Talkgroups,
- ορίζει Startup Reflectors,
- δημιουργεί προσωπικές ρυθμίσεις,
- διαχειρίζεται Dynamic συνδέσεις,
- προσαρμόζει τη λειτουργία του Hotspot.
Η δυνατότητα αυτή δίνει μεγάλη ευελιξία χωρίς να απαιτείται παρέμβαση του διαχειριστή του δικτύου.
Dashboard
Το BrandMeister διαθέτει ένα ιδιαίτερα εξελιγμένο Dashboard μέσω του οποίου εμφανίζονται σε πραγματικό χρόνο πληροφορίες όπως:
- ενεργοί χρήστες,
- ενεργοί αναμεταδότες,
- ενεργά Hotspots,
- τρέχουσες συνομιλίες,
- κατάσταση των Master Servers,
- στατιστικά στοιχεία,
- ιστορικό συνδέσεων.
Το Dashboard αποτελεί σημαντικό εργαλείο τόσο για τους χρήστες όσο και για τους διαχειριστές.
Advantages
Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του BrandMeister είναι:
- Παγκόσμια κάλυψη.
- Μεγάλος αριθμός χρηστών.
- Dynamic Talkgroups.
- Static Talkgroups.
- SelfCare.
- Dashboard πραγματικού χρόνου.
- Συνεχής ανάπτυξη.
- Υποστήριξη Hotspots.
- Υψηλή αξιοπιστία.
Comparison with IPSC2
Παρότι τόσο το BrandMeister όσο και το IPSC2 χρησιμοποιούνται για δίκτυα DMR, ακολουθούν διαφορετική φιλοσοφία.
Το BrandMeister αποτελεί μία ενιαία παγκόσμια υποδομή με κοινή διαχείριση.
Το IPSC2 επιτρέπει τη δημιουργία ανεξάρτητων δικτύων, όπου κάθε διαχειριστής καθορίζει τους δικούς του κανόνες λειτουργίας.
Και οι δύο αρχιτεκτονικές χρησιμοποιούνται ευρέως και καλύπτουν διαφορετικές ανάγκες.
Summary
Το BrandMeister αποτελεί μία από τις πιο ολοκληρωμένες πλατφόρμες DMR παγκοσμίως.
Η κατανεμημένη αρχιτεκτονική του, οι δυναμικές δυνατότητες διαχείρισης Talkgroups και οι προηγμένες υπηρεσίες παρακολούθησης το καθιστούν σημείο αναφοράς στον χώρο των ψηφιακών επικοινωνιών.
DMR ID (Radio ID)
Overview
Το DMR ID, γνωστό και ως Radio ID, αποτελεί το μοναδικό ψηφιακό αναγνωριστικό κάθε σταθμού που συμμετέχει σε ένα δίκτυο DMR.
Μπορεί να θεωρηθεί ως η «ψηφιακή ταυτότητα» ενός ραδιοερασιτέχνη μέσα στο οικοσύστημα DMR.
Όπως κάθε σταθμός διαθέτει μοναδικό διακριτικό κλήσης (Callsign), έτσι και στο DMR κάθε χρήστης διαθέτει έναν μοναδικό αριθμό Radio ID, ο οποίος χρησιμοποιείται από όλα τα δίκτυα για την αναγνώριση και τη δρομολόγηση των επικοινωνιών.
Κάθε αριθμός εκχωρείται μία μόνο φορά και είναι μοναδικός σε παγκόσμιο επίπεδο.
Purpose of the DMR ID
Το Radio ID χρησιμοποιείται από το δίκτυο για:
- Αναγνώριση του χρήστη.
- Ταυτοποίηση του Callsign.
- Δρομολόγηση των συνομιλιών.
- Υποστήριξη Private Calls.
- Καταγραφή δραστηριότητας.
- Εμφάνιση πληροφοριών στα Dashboards.
- Διαχείριση δικαιωμάτων πρόσβασης.
Χωρίς έγκυρο Radio ID ένας σταθμός δεν μπορεί να συμμετέχει κανονικά σε ένα παγκόσμιο δίκτυο DMR.
Structure
Ένα DMR ID είναι ένας αριθμός πολλών ψηφίων.
Ο αριθμός αυτός δεν είναι τυχαίος.
Εκχωρείται από την παγκόσμια βάση δεδομένων DMR και παραμένει συνδεδεμένος με:
- Callsign
- Όνομα χειριστή
- Χώρα
- Περιοχή
- Άλλες δημόσιες πληροφορίες που επιλέγει να διαθέσει ο χρήστης.
Global Database
Οι πληροφορίες αποθηκεύονται σε μία κεντρική βάση δεδομένων.
Οι Master Servers συγχρονίζουν περιοδικά τα δεδομένα ώστε να εμφανίζονται σωστά:
- το Callsign,
- το όνομα,
- η χώρα,
- και οι σχετικές πληροφορίες του σταθμού.
Έτσι, όταν πραγματοποιείται μία εκπομπή, οι υπόλοιποι χρήστες μπορούν να δουν ποιος εκπέμπει.
Registration
Για να αποκτήσει κάποιος DMR ID απαιτείται εγγραφή.
Κατά τη διαδικασία αυτή γίνεται έλεγχος ότι:
- ο χρήστης διαθέτει έγκυρη ραδιοερασιτεχνική άδεια,
- το Callsign είναι μοναδικό,
- δεν υπάρχει ήδη καταχωρημένο Radio ID.
Μετά την έγκριση εκχωρείται ένας μοναδικός αριθμός που χρησιμοποιείται σε όλα τα συμβατά δίκτυα DMR.
Use in Repeaters
Όταν ένας πομποδέκτης εκπέμπει μέσω ενός αναμεταδότη, μεταδίδεται και το Radio ID.
Ο αναμεταδότης προωθεί το ID στον Master Server μαζί με:
- το Talkgroup,
- το Time Slot,
- το Color Code,
- τα ψηφιακά Voice Frames.
Ο Master χρησιμοποιεί το Radio ID για να γνωρίζει ποιος είναι ο αποστολέας της εκπομπής.
Private Calls
Το Radio ID επιτρέπει επίσης την πραγματοποίηση Private Calls.
Σε αυτή την περίπτωση, αντί να χρησιμοποιείται Talkgroup, η κλήση δρομολογείται απευθείας προς το μοναδικό Radio ID του παραλήπτη.
Εφόσον ο παραλήπτης είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο, μπορεί να δεχθεί την ιδιωτική κλήση ανεξάρτητα από τη γεωγραφική του θέση.
Dashboards
Τα περισσότερα δίκτυα DMR εμφανίζουν σε πραγματικό χρόνο πληροφορίες σχετικά με τους ενεργούς χρήστες.
Οι πληροφορίες αυτές βασίζονται στο Radio ID και μπορεί να περιλαμβάνουν:
- Callsign.
- Όνομα.
- Χώρα.
- Talkgroup.
- Time Slot.
- Αναμεταδότη ή Hotspot.
- Διάρκεια συνομιλίας.
Οι πληροφορίες αυτές διευκολύνουν τόσο τους χρήστες όσο και τους διαχειριστές.
Security
Το Radio ID δεν αποτελεί μηχανισμό ασφάλειας.
Αποτελεί μηχανισμό αναγνώρισης.
Παρόλα αυτά, πολλά δίκτυα πραγματοποιούν ελέγχους εγκυρότητας ώστε να αποτρέπεται η χρήση ανύπαρκτων ή λανθασμένων Radio IDs.
Ορισμένα δίκτυα εφαρμόζουν επιπλέον πολιτικές που επιτρέπουν την πρόσβαση μόνο σε εγκεκριμένα Radio IDs.
Best Practices
Για σωστή λειτουργία συνιστάται:
- Χρήση του προσωπικού σας Radio ID.
- Αποφυγή χρήσης Radio ID άλλου χειριστή.
- Τακτική ενημέρωση των στοιχείων σας.
- Έλεγχος της σωστής καταχώρισης του Callsign.
- Χρήση του ίδιου Radio ID σε όλους τους προσωπικούς πομποδέκτες DMR.
Summary
Το DMR ID αποτελεί τη μοναδική ψηφιακή ταυτότητα κάθε χρήστη στο οικοσύστημα DMR.
Η σωστή χρήση του επιτρέπει την αξιόπιστη αναγνώριση των σταθμών, τη σωστή δρομολόγηση των συνομιλιών και την ομαλή λειτουργία όλων των σύγχρονων δικτύων Digital Mobile Radio.
DMR Voice Routing
Overview
Η δρομολόγηση φωνής (Voice Routing) αποτελεί μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες κάθε δικτύου DMR.
Κάθε φορά που ένας χρήστης πατά το πλήκτρο PTT (Push-To-Talk), δεν μεταδίδεται απλώς η φωνή του στον τοπικό αναμεταδότη. Αντίθετα, ενεργοποιείται μία σύνθετη διαδικασία κατά την οποία το δίκτυο αναγνωρίζει τον αποστολέα, αναλύει τα στοιχεία της εκπομπής και αποφασίζει σε ποια σημεία του κόσμου πρέπει να αποσταλεί.
Η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται μέσα σε ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου και είναι πλήρως αυτοματοποιημένη.
Voice Encoding
Πριν ακόμη η φωνή μεταδοθεί μέσω του αέρα, μετατρέπεται σε ψηφιακά δεδομένα.
Η μετατροπή πραγματοποιείται από τον AMBE+2 Vocoder, ο οποίος αναλύει την ανθρώπινη ομιλία και δημιουργεί μία σειρά από ψηφιακά Voice Frames.
Κάθε Voice Frame περιέχει πληροφορίες που επιτρέπουν στον παραλήπτη να ανασυνθέσει με μεγάλη ακρίβεια την αρχική φωνή.
Η τεχνική αυτή μειώνει σημαντικά το απαιτούμενο εύρος ζώνης, διατηρώντας παράλληλα υψηλή ποιότητα ήχου.
Digital Voice Frames
Η μετάδοση δεν πραγματοποιείται ως συνεχές ηχητικό σήμα.
Η φωνή χωρίζεται σε μικρά ψηφιακά πακέτα (Voice Frames).
Κάθε πακέτο περιλαμβάνει:
- Digital Voice
- Radio ID
- Talkgroup ID
- Time Slot
- Color Code
- Synchronization Information
- Error Correction Data
- Link Control Information
Τα δεδομένα αυτά επιτρέπουν στο δίκτυο να γνωρίζει ακριβώς από πού προέρχεται η εκπομπή και πού πρέπει να σταλεί.
Voice Routing Process
Η διαδρομή μιας εκπομπής μπορεί να περιγραφεί ως εξής.
Operator
│
▼
DMR Radio
│
▼
Repeater ή Hotspot
│
▼
Master Server
│
▼
Routing Engine
│
┌──┼───────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
Peers OpenBridge BrandMeister
│ │ │
└──┼───────────────┘
▼
Destination Repeaters
▼
Remote Operators
Κάθε στάδιο πραγματοποιεί διαφορετικό έλεγχο πριν προωθήσει την εκπομπή στο επόμενο.
Routing Decisions
Ο Master Server εξετάζει πολλαπλές πληροφορίες πριν αποφασίσει τη διαδρομή της συνομιλίας.
Ενδεικτικά ελέγχονται:
- Source Radio ID
- Source Repeater
- Talkgroup
- Time Slot
- Color Code
- Active Links
- Routing Rules
- OpenBridge Rules
- ACL Policies
Μόνο όταν ολοκληρωθούν όλοι οι έλεγχοι προωθείται η εκπομπή.
Voice Distribution
Το δίκτυο δεν δημιουργεί νέα αντίγραφα της φωνής.
Αντίθετα, προωθεί τα ίδια ψηφιακά Voice Frames σε όλους τους απαιτούμενους προορισμούς.
Έτσι μειώνεται σημαντικά:
- η χρήση CPU,
- η χρήση μνήμης,
- το απαιτούμενο Bandwidth,
- η καθυστέρηση μετάδοσης.
Η συγκεκριμένη τεχνική επιτρέπει σε χιλιάδες χρήστες να επικοινωνούν ταυτόχρονα με πολύ μικρή καθυστέρηση.
Network Latency
Η συνολική καθυστέρηση εξαρτάται από:
- την απόσταση μεταξύ των Servers,
- την ποιότητα της σύνδεσης Internet,
- τον αριθμό των OpenBridge συνδέσεων,
- τον αριθμό των ενεργών Routing Rules,
- τον φόρτο του δικτύου.
Σε ένα σωστά σχεδιασμένο δίκτυο η καθυστέρηση παραμένει συνήθως πολύ μικρή, προσφέροντας σχεδόν άμεση επικοινωνία.
Error Correction
Κατά τη μετάδοση είναι πιθανό να χαθούν ορισμένα πακέτα.
Για τον λόγο αυτό το πρωτόκολλο DMR χρησιμοποιεί μηχανισμούς ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων.
Οι μηχανισμοί αυτοί αυξάνουν σημαντικά την αξιοπιστία της επικοινωνίας ακόμη και σε δύσκολες συνθήκες λήψης.
Summary
Η δρομολόγηση φωνής αποτελεί μία από τις πιο εξελιγμένες λειτουργίες του DMR.
Ο συνδυασμός του AMBE+2 Vocoder, των Voice Frames, των Master Servers και των μηχανισμών δρομολόγησης επιτρέπει την αξιόπιστη και ταχύτατη μεταφορά ψηφιακής φωνής μεταξύ χρηστών που βρίσκονται οπουδήποτε στον κόσμο.
DMR Packet Flow (From PTT to Speaker)
Overview
Κάθε φορά που ένας χρήστης πατά το πλήκτρο PTT (Push-To-Talk) σε έναν πομποδέκτη DMR, ενεργοποιείται μία πολύπλοκη αλληλουχία διεργασιών που πραγματοποιούνται μέσα σε ελάχιστα χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Αυτό που αντιλαμβάνεται ο χειριστής ως μία απλή εκπομπή φωνής, στην πραγματικότητα αποτελεί μία συνεχόμενη ανταλλαγή εκατοντάδων ψηφιακών πακέτων μεταξύ του πομποδέκτη, του αναμεταδότη, των Master Servers και των υπόλοιπων δικτυακών υποδομών.
Η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται αυτόματα χωρίς καμία παρέμβαση του χρήστη.
Step 1 - Voice Acquisition
Η διαδικασία ξεκινά όταν ο χειριστής πατήσει το πλήκτρο PTT.
Το μικρόφωνο μετατρέπει την ανθρώπινη φωνή σε αναλογικό ηλεκτρικό σήμα.
Το σήμα αυτό οδηγείται στον ψηφιακό επεξεργαστή του πομποδέκτη.
Step 2 - Voice Encoding
Ο ψηφιακός επεξεργαστής χρησιμοποιεί τον AMBE+2 Vocoder για να μετατρέψει την ανθρώπινη ομιλία σε συμπιεσμένα ψηφιακά δεδομένα.
Κατά τη διαδικασία αυτή αφαιρούνται πληροφορίες που δεν είναι απαραίτητες για την κατανόηση της ομιλίας, μειώνοντας σημαντικά τον όγκο των δεδομένων.
Το αποτέλεσμα είναι μία συνεχής ροή ψηφιακών Voice Frames.
Step 3 - Frame Construction
Ο πομποδέκτης δημιουργεί τα πακέτα που θα μεταδοθούν.
Κάθε πακέτο περιλαμβάνει:
- Voice Frames
- Radio ID
- Talkgroup ID
- Time Slot
- Color Code
- Link Control Information
- Synchronization Data
- Error Correction Data
Όλες αυτές οι πληροφορίες είναι απαραίτητες ώστε το δίκτυο να μπορέσει να αναγνωρίσει την εκπομπή και να τη δρομολογήσει σωστά.
Step 4 - TDMA Transmission
Τα πακέτα δεν μεταδίδονται συνεχώς.
Ο πομποδέκτης εκπέμπει μόνο κατά τη διάρκεια της δικής του χρονοθυρίδας (Time Slot).
Μετά την ολοκλήρωση της εκπομπής του συγκεκριμένου Frame, ο πομπός σταματά προσωρινά μέχρι να έρθει η επόμενη διαθέσιμη χρονοθυρίδα.
Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται δεκάδες φορές κάθε δευτερόλεπτο.
Step 5 - Repeater Reception
Ο DMR Repeater λαμβάνει τα ψηφιακά πακέτα και πραγματοποιεί σειρά ελέγχων.
Ελέγχει:
- Color Code
- Time Slot
- Frame Integrity
- Synchronization
- Radio ID
- Talkgroup
Εφόσον όλα είναι σωστά, προωθεί τα δεδομένα στον Master Server.
Step 6 - Master Processing
Ο Master Server αναλαμβάνει την επεξεργασία της εκπομπής.
Αναλύει:
- Source Radio ID
- Source Repeater
- Destination Talkgroup
- Active Routing Rules
- Active Bridges
- ACL Policies
- OpenBridge Rules
Με βάση τις πληροφορίες αυτές αποφασίζει ποιοι προορισμοί πρέπει να λάβουν την εκπομπή.
Step 7 - Network Distribution
Η εκπομπή προωθείται προς όλους τους κατάλληλους προορισμούς.
Ανάλογα με την αρχιτεκτονική του δικτύου μπορεί να σταλεί προς:
- Repeaters
- Hotspots
- IPSC2 Masters
- HBLink Servers
- BrandMeister Masters
- OpenBridge Servers
Η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται ταυτόχρονα για όλους τους ενεργούς προορισμούς.
Step 8 - Remote Reception
Ο απομακρυσμένος Repeater ή Hotspot λαμβάνει τα Voice Frames.
Πραγματοποιεί εκ νέου ελέγχους συγχρονισμού και ακεραιότητας των δεδομένων πριν τα εκπέμψει μέσω RF προς τους τελικούς χρήστες.
Step 9 - Voice Reconstruction
Ο πομποδέκτης του παραλήπτη λαμβάνει τα Voice Frames.
Ο AMBE+2 Decoder ανασυνθέτει την ανθρώπινη ομιλία χρησιμοποιώντας τα ψηφιακά δεδομένα.
Το αποτέλεσμα είναι μία καθαρή και κατανοητή αναπαραγωγή της αρχικής φωνής.
End-to-End Communication
Η συνολική διαδικασία μπορεί να απεικονιστεί ως εξής.
Operator
│
▼
Microphone
│
▼
AMBE+2 Encoder
│
▼
Digital Voice Frames
│
▼
DMR Radio
│
▼
Repeater / Hotspot
│
▼
Master Server
│
▼
Routing Engine
│
▼
OpenBridge / IPSC2 / BrandMeister / HBLink
│
▼
Remote Repeater
│
▼
Destination Radio
│
▼
AMBE+2 Decoder
│
▼
Speaker
Performance
Σε μία σωστά σχεδιασμένη υποδομή DMR η συνολική καθυστέρηση από τη στιγμή που ο χρήστης πατά το PTT μέχρι να ακουστεί η φωνή στον απομακρυσμένο σταθμό είναι συνήθως μικρότερη από ένα δευτερόλεπτο.
Η ακριβής καθυστέρηση εξαρτάται από:
- Την ποιότητα της σύνδεσης Internet.
- Τον αριθμό των ενδιάμεσων Servers.
- Τον αριθμό των OpenBridge συνδέσεων.
- Τον φόρτο του δικτύου.
- Τη γεωγραφική απόσταση μεταξύ των υποδομών.
Summary
Η μετάδοση φωνής στο DMR αποτελεί μία σύνθετη αλλά εξαιρετικά αποδοτική διαδικασία, η οποία συνδυάζει ψηφιακή επεξεργασία σήματος, προηγμένη δρομολόγηση δικτύου και μηχανισμούς ελέγχου σφαλμάτων.
Η συνεργασία μεταξύ του πομποδέκτη, του αναμεταδότη, των Master Servers και των υπολοίπων υποδομών επιτρέπει την αξιόπιστη μεταφορά της φωνής σε παγκόσμια κλίμακα με πολύ μικρή καθυστέρηση και υψηλή ποιότητα ήχου.
HELLAS Zone DMR Infrastructure
Overview
Το HELLAS Zone DMR Infrastructure αποτελεί μία σύγχρονη και ανεξάρτητη υποδομή Digital Mobile Radio (DMR), σχεδιασμένη για να παρέχει αξιόπιστες υπηρεσίες ψηφιακής επικοινωνίας στην ελληνική και τη διεθνή ραδιοερασιτεχνική κοινότητα.
Η υποδομή βασίζεται σε αρχές υψηλής διαθεσιμότητας, επεκτασιμότητας και διαλειτουργικότητας, επιτρέποντας τη συνεργασία με άλλα δίκτυα DMR και με διαφορετικές τεχνολογίες Digital Voice.
Κύριος στόχος του HELLAS Zone είναι η δημιουργία ενός ανοικτού και τεχνολογικά σύγχρονου περιβάλλοντος, στο οποίο οι χρήστες μπορούν να επικοινωνούν με αξιοπιστία, ανεξάρτητα από τον τρόπο πρόσβασης ή το δίκτυο που χρησιμοποιούν.
Design Objectives
Η σχεδίαση της υποδομής βασίστηκε στους παρακάτω στόχους.
- Υψηλή αξιοπιστία.
- Συνεχής λειτουργία.
- Επεκτασιμότητα.
- Απλή διαχείριση.
- Διαλειτουργικότητα.
- Υποστήριξη πολλαπλών τεχνολογιών Digital Voice.
- Δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης.
Η αρχιτεκτονική επιτρέπει την προσθήκη νέων υπηρεσιών χωρίς να απαιτείται ανασχεδιασμός της υπάρχουσας υποδομής.
Infrastructure Components
Η υποδομή περιλαμβάνει πολλαπλά συνεργαζόμενα υποσυστήματα.
- DMR Master Services
- IPSC2 Infrastructure
- OpenBridge Connectivity
- Dashboard Services
- Documentation Server
- Monitoring Services
- Network Statistics
- Future Cross-Mode Services
Κάθε υπηρεσία εκτελεί συγκεκριμένο ρόλο και συνεργάζεται με τις υπόλοιπες μέσω κοινής αρχιτεκτονικής.
Network Philosophy
Το HELLAS Zone δεν σχεδιάστηκε ως ένας απλός DMR Server.
Αποτελεί μία ολοκληρωμένη πλατφόρμα Digital Voice.
Η φιλοσοφία του βασίζεται στη συνεργασία διαφορετικών τεχνολογιών, διατηρώντας παράλληλα την ανεξαρτησία κάθε υπηρεσίας.
Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατή η σταδιακή προσθήκη νέων υπηρεσιών χωρίς να επηρεάζεται η λειτουργία των ήδη υπαρχόντων.
Core Services
Οι βασικές υπηρεσίες της υποδομής περιλαμβάνουν:
- Διαχείριση δικτύου DMR.
- Δρομολόγηση Talkgroups.
- Διασύνδεση μέσω OpenBridge.
- Παρακολούθηση της κατάστασης του δικτύου.
- Δημοσίευση τεχνικής τεκμηρίωσης.
- Συλλογή στατιστικών στοιχείων.
- Υποστήριξη διαχειριστών και χρηστών.
Οι υπηρεσίες αυτές λειτουργούν ανεξάρτητα αλλά συνεργάζονται μεταξύ τους για την παροχή μιας ολοκληρωμένης εμπειρίας.
Scalability
Η αρχιτεκτονική του HELLAS Zone έχει σχεδιαστεί ώστε να μπορεί να αναπτυχθεί σταδιακά.
Η προσθήκη νέων υπηρεσιών, νέων αναμεταδοτών, νέων Bridges ή νέων Dashboard εφαρμογών μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς να επηρεάζεται η λειτουργία του υπόλοιπου δικτύου.
Η δυνατότητα αυτή εξασφαλίζει ότι η υποδομή μπορεί να εξελίσσεται μαζί με τις ανάγκες της κοινότητας.
Reliability
Η αξιοπιστία αποτελεί βασική προτεραιότητα.
Για τον σκοπό αυτό εφαρμόζονται διαδικασίες όπως:
- Συνεχής παρακολούθηση των υπηρεσιών.
- Τακτική δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας.
- Έλεγχος της κατάστασης των Servers.
- Ενημέρωση λογισμικού.
- Παρακολούθηση των διαθέσιμων πόρων του συστήματος.
Οι διαδικασίες αυτές συμβάλλουν στη διατήρηση υψηλής διαθεσιμότητας και σταθερής λειτουργίας.
Future Development
Το HELLAS Zone αναπτύσσεται συνεχώς.
Στόχος είναι η προσθήκη νέων υπηρεσιών και η επέκταση της διαλειτουργικότητας με άλλα δίκτυα Digital Voice.
Η αρχιτεκτονική έχει σχεδιαστεί ώστε να υποστηρίζει νέες τεχνολογίες χωρίς σημαντικές αλλαγές στη βασική δομή της.
Summary
Το HELLAS Zone αποτελεί μία ολοκληρωμένη πλατφόρμα Digital Voice και όχι απλώς έναν ακόμη DMR Server.
Η συνδυασμένη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών, η επεκτάσιμη αρχιτεκτονική και η συνεχής ανάπτυξη δημιουργούν μία υποδομή που μπορεί να υποστηρίξει τις ανάγκες της ραδιοερασιτεχνικής κοινότητας για πολλά χρόνια.
HELLAS Zone IPSC2 Architecture
Overview
Το HELLAS Zone IPSC2 Architecture αποτελεί τον βασικό πυρήνα της υποδομής DMR του HELLAS Zone.
Η αρχιτεκτονική έχει σχεδιαστεί ώστε να παρέχει υψηλή αξιοπιστία, μικρή καθυστέρηση (Low Latency), εύκολη επέκταση και δυνατότητα διασύνδεσης με ανεξάρτητα δίκτυα Digital Voice.
Σε αντίθεση με μία απλή εγκατάσταση DMR, το HELLAS Zone βασίζεται σε μία πολυεπίπεδη αρχιτεκτονική (Multi-Layer Architecture), όπου κάθε υπηρεσία εκτελεί συγκεκριμένο ρόλο χωρίς να επηρεάζει τις υπόλοιπες.
Η σχεδίαση αυτή επιτρέπει τη σταδιακή προσθήκη νέων υπηρεσιών, νέων γεφυρών (Bridges) και νέων τεχνολογιών χωρίς αλλαγές στη βασική υποδομή.
Architecture Philosophy
Η φιλοσοφία του HELLAS Zone βασίζεται σε τέσσερις θεμελιώδεις αρχές.
- Ανεξαρτησία.
- Αξιοπιστία.
- Επεκτασιμότητα.
- Διαλειτουργικότητα.
Κάθε υποσύστημα λειτουργεί αυτόνομα, αλλά συνεργάζεται με όλα τα υπόλοιπα μέσω προκαθορισμένων μηχανισμών επικοινωνίας.
Με τον τρόπο αυτό μία πιθανή βλάβη σε μία υπηρεσία δεν επηρεάζει απαραίτητα τη λειτουργία των υπολοίπων.
Core Infrastructure
Η βασική υποδομή αποτελείται από τα παρακάτω υποσυστήματα.
- IPSC2 Master Server.
- Network Routing Engine.
- OpenBridge Gateway.
- Dashboard Services.
- Documentation Platform.
- Monitoring Services.
- Statistics Engine.
- Future Cross-Mode Bridge Services.
Κάθε υπηρεσία έχει σαφώς καθορισμένο ρόλο μέσα στο οικοσύστημα.
IPSC2 Master
Ο IPSC2 Master αποτελεί τον κεντρικό κόμβο του δικτύου.
Οι βασικές του λειτουργίες περιλαμβάνουν:
- Διαχείριση των συνδεδεμένων Repeaters.
- Διαχείριση Hotspots.
- Έλεγχο των Talkgroups.
- Δρομολόγηση της ψηφιακής φωνής.
- Διαχείριση των ενεργών συνδέσεων.
- Συνεργασία με OpenBridge.
- Υποστήριξη μελλοντικών υπηρεσιών.
Ο Master αποτελεί το σημείο όπου συγκεντρώνεται και οργανώνεται όλη η κυκλοφορία του δικτύου.
Routing Engine
Το Routing Engine είναι υπεύθυνο για τη λήψη όλων των αποφάσεων σχετικά με τη διαδρομή κάθε ψηφιακής εκπομπής.
Για κάθε νέα μετάδοση εξετάζονται:
- Source Radio ID.
- Source Repeater ή Hotspot.
- Destination Talkgroup.
- Time Slot.
- Routing Policies.
- OpenBridge Policies.
- Active Links.
Με βάση τα στοιχεία αυτά δημιουργείται δυναμικά η κατάλληλη διαδρομή της συνομιλίας.
Traffic Management
Η υποδομή έχει σχεδιαστεί ώστε να διαχειρίζεται αποτελεσματικά μεγάλο αριθμό ταυτόχρονων συνομιλιών.
Η διαχείριση της κυκλοφορίας περιλαμβάνει:
- Βελτιστοποίηση δρομολόγησης.
- Ελαχιστοποίηση καθυστερήσεων.
- Αποφυγή διπλών μεταδόσεων.
- Έλεγχο ενεργών συνδέσεων.
- Βελτιστοποίηση χρήσης Bandwidth.
Η φιλοσοφία αυτή επιτρέπει την αξιόπιστη λειτουργία ακόμη και σε περιόδους αυξημένης δραστηριότητας.
High Availability
Η αρχιτεκτονική του HELLAS Zone έχει σχεδιαστεί ώστε να υποστηρίζει συνεχή λειτουργία.
Για τον σκοπό αυτό εφαρμόζονται διαδικασίες όπως:
- Συνεχής παρακολούθηση υπηρεσιών.
- Αυτόματη επανασύνδεση υπηρεσιών.
- Έλεγχος λειτουργίας κρίσιμων διεργασιών.
- Τακτική δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας.
- Περιοδικός έλεγχος της κατάστασης του συστήματος.
Οι διαδικασίες αυτές αυξάνουν σημαντικά τη συνολική αξιοπιστία της υποδομής.
Scalability
Η αρχιτεκτονική σχεδιάστηκε ώστε να μπορεί να αναπτυχθεί σταδιακά.
Στο μέλλον μπορούν να προστεθούν:
- Νέοι Repeaters.
- Νέα Hotspots.
- Νέα Talkgroups.
- Νέα OpenBridge Links.
- Νέα Dashboards.
- Νέα Monitoring Services.
- Νέες τεχνολογίες Digital Voice.
Η επέκταση πραγματοποιείται χωρίς να απαιτείται αλλαγή της βασικής δομής του δικτύου.
Future Integration
Η υποδομή του HELLAS Zone έχει σχεδιαστεί με στόχο τη συνεργασία με διαφορετικές τεχνολογίες Digital Voice.
Στις μελλοντικές δυνατότητες περιλαμβάνονται:
- WIRES-X.
- YSF.
- D-STAR.
- NXDN.
- P25.
- M17.
- AllStar Link.
- Άλλες πλατφόρμες που θα υποστηριχθούν στο μέλλον.
Η διασύνδεση θα πραγματοποιείται μέσω κατάλληλων μηχανισμών Bridge, διατηρώντας την ανεξαρτησία κάθε δικτύου.
Summary
Η αρχιτεκτονική IPSC2 του HELLAS Zone αποτελεί μία σύγχρονη και επεκτάσιμη υποδομή Digital Voice, σχεδιασμένη ώστε να παρέχει αξιόπιστη λειτουργία, υψηλή απόδοση και δυνατότητα συνεχούς εξέλιξης.
Ο συνδυασμός του IPSC2 Master, του Routing Engine και των υπηρεσιών διασύνδεσης δημιουργεί μία σταθερή βάση πάνω στην οποία μπορούν να αναπτυχθούν όλες οι μελλοντικές υπηρεσίες του HELLAS Zone.
HELLAS Zone OpenBridge Architecture
Overview
Το HELLAS Zone OpenBridge αποτελεί τον βασικό μηχανισμό διασύνδεσης του δικτύου HELLAS Zone με άλλες ανεξάρτητες υποδομές Digital Voice.
Σκοπός του δεν είναι να αντικαταστήσει τον IPSC2 Master ούτε να λειτουργήσει ως ανεξάρτητο δίκτυο DMR.
Η αποστολή του είναι η ασφαλής, ελεγχόμενη και αξιόπιστη μεταφορά επιλεγμένων Talkgroups μεταξύ διαφορετικών δικτύων, διατηρώντας παράλληλα την ανεξαρτησία κάθε υποδομής.
Η αρχιτεκτονική αυτή επιτρέπει στο HELLAS Zone να συνεργάζεται με εξωτερικά δίκτυα χωρίς να επηρεάζεται η εσωτερική λειτουργία του.
Design Philosophy
Το OpenBridge του HELLAS Zone σχεδιάστηκε με βάση τρεις βασικές αρχές.
- Ελεγχόμενη δρομολόγηση.
- Πλήρης ανεξαρτησία των δικτύων.
- Ελαχιστοποίηση της άσκοπης κυκλοφορίας.
Δεν μεταφέρονται όλες οι συνομιλίες.
Κάθε Talkgroup αξιολογείται σύμφωνα με συγκεκριμένους κανόνες πριν επιτραπεί η μετάδοσή του προς άλλο δίκτυο.
Με αυτόν τον τρόπο προστατεύονται τόσο η σταθερότητα όσο και η απόδοση όλων των συνδεδεμένων υποδομών.
Logical Architecture
Η λογική αρχιτεκτονική του HELLAS Zone OpenBridge μπορεί να απεικονιστεί ως εξής.
Local User
│
▼
DMR Repeater / Hotspot
│
▼
HELLAS Zone IPSC2 Master
│
▼
Routing Engine
│
▼
OpenBridge Gateway
│
┌────┼──────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
IPSC2 Network HBLink Network Other DMR Network
│
▼
Remote Repeaters
│
▼
Remote Users
Το OpenBridge λειτουργεί αποκλειστικά ως σημείο διασύνδεσης μεταξύ των ανεξάρτητων δικτύων.
Packet Processing
Όταν μία νέα εκπομπή φθάνει στον IPSC2 Master πραγματοποιούνται διαδοχικοί έλεγχοι.
Εξετάζονται:
- Source Radio ID.
- Source Repeater.
- Source Network.
- Talkgroup.
- Time Slot.
- Routing Policies.
- ACL Policies.
- OpenBridge Rules.
Μόνο όταν ολοκληρωθούν επιτυχώς όλοι οι έλεγχοι επιτρέπεται η προώθηση της συνομιλίας προς το OpenBridge.
Routing Decisions
Το Routing Engine αποφασίζει δυναμικά:
- αν το Talkgroup επιτρέπεται να εξέλθει από το HELLAS Zone,
- προς ποια δίκτυα θα σταλεί,
- ποια δίκτυα πρέπει να αγνοηθούν,
- αν υπάρχουν προσωρινοί περιορισμοί,
- αν ισχύουν ειδικοί κανόνες δρομολόγησης.
Με αυτόν τον τρόπο αποφεύγεται η ανεξέλεγκτη κυκλοφορία δεδομένων.
Traffic Filtering
Η μεταφορά ολόκληρης της κυκλοφορίας προς όλα τα δίκτυα θα δημιουργούσε υπερβολικό φόρτο.
Για τον λόγο αυτό εφαρμόζεται φιλτράρισμα.
Μπορούν να οριστούν:
- επιτρεπόμενα Talkgroups,
- αποκλεισμένα Talkgroups,
- διαφορετικοί κανόνες ανά δίκτυο,
- διαφορετικοί κανόνες ανά Time Slot,
- διαφορετικοί κανόνες ανά Peer.
Η τεχνική αυτή μειώνει σημαντικά το απαιτούμενο Bandwidth.
Loop Prevention
Ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα στις διασυνδέσεις πολλών δικτύων είναι η δημιουργία Routing Loops.
Ένα Routing Loop εμφανίζεται όταν μία συνομιλία επιστρέφει ξανά στο δίκτυο από το οποίο ξεκίνησε.
Για την αποφυγή αυτού του φαινομένου εφαρμόζονται μηχανισμοί όπως:
- αναγνώριση της αρχικής προέλευσης,
- έλεγχος μοναδικότητας των πακέτων,
- εφαρμογή πολιτικών αποκλεισμού επαναδρομολόγησης,
- φιλτράρισμα κυκλικών διαδρομών.
Οι μηχανισμοί αυτοί εξασφαλίζουν ότι κάθε συνομιλία ακολουθεί μία μόνο επιτρεπόμενη διαδρομή.
Bandwidth Optimisation
Το OpenBridge μεταφέρει αποκλειστικά την απαραίτητη πληροφορία.
Δεν δημιουργεί νέα Voice Frames.
Δεν πραγματοποιεί μετατροπή του ήχου.
Αναλαμβάνει μόνο την ασφαλή προώθηση των ήδη υπαρχόντων ψηφιακών πακέτων.
Έτσι διατηρείται χαμηλή η χρήση:
- CPU.
- RAM.
- Network Traffic.
- Internet Bandwidth.
Monitoring
Η λειτουργία του OpenBridge παρακολουθείται συνεχώς.
Ελέγχονται:
- ενεργές συνδέσεις,
- κατάσταση των Peers,
- ενεργά Talkgroups,
- χρήση Bandwidth,
- καθυστέρηση μετάδοσης,
- σφάλματα επικοινωνίας,
- στατιστικά κυκλοφορίας.
Η συνεχής παρακολούθηση επιτρέπει την έγκαιρη ανίχνευση προβλημάτων.
Future Expansion
Η αρχιτεκτονική του OpenBridge έχει σχεδιαστεί ώστε να μπορεί να επεκταθεί χωρίς σημαντικές αλλαγές.
Στο μέλλον μπορούν να προστεθούν:
- νέα DMR δίκτυα,
- νέες OpenBridge συνδέσεις,
- νέες πολιτικές δρομολόγησης,
- νέοι μηχανισμοί ασφαλείας,
- διασυνδέσεις με άλλες πλατφόρμες Digital Voice.
Summary
Το HELLAS Zone OpenBridge αποτελεί τον κεντρικό μηχανισμό διασύνδεσης της υποδομής με εξωτερικά δίκτυα DMR.
Η εφαρμογή προηγμένων κανόνων δρομολόγησης, φιλτραρίσματος και προστασίας από Routing Loops επιτρέπει την ασφαλή και αξιόπιστη ανταλλαγή επιλεγμένων Talkgroups, διατηρώντας παράλληλα την ανεξαρτησία και τη σταθερότητα όλων των συνεργαζόμενων δικτύων.
Cross-Mode Digital Voice Architecture
Overview
Οι σύγχρονες ψηφιακές επικοινωνίες δεν περιορίζονται πλέον σε ένα μόνο πρωτόκολλο ή σε μία μόνο τεχνολογία.
Σήμερα υπάρχουν πολλά ανεξάρτητα Digital Voice δίκτυα, όπως DMR, System Fusion (YSF/WIRES-X), D-STAR, NXDN, P25, M17 και AllStar Link, τα οποία έχουν αναπτυχθεί με διαφορετική φιλοσοφία, διαφορετικά πρωτόκολλα και διαφορετικές τεχνικές προδιαγραφές.
Το HELLAS Zone έχει σχεδιαστεί με στόχο να αποτελέσει μία πλατφόρμα διαλειτουργικότητας (Interoperability Platform), επιτρέποντας την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών μέσω κατάλληλων μηχανισμών διασύνδεσης (Bridges).
Digital Voice Networks
Οι βασικές τεχνολογίες που μπορούν να συνεργαστούν είναι:
- DMR
- System Fusion (YSF)
- WIRES-X
- D-STAR
- NXDN
- P25
- M17
- AllStar Link
Παρότι κάθε μία χρησιμοποιεί διαφορετική αρχιτεκτονική, μπορούν να ανταλλάσσουν φωνή μέσω ειδικών λογισμικών και Bridges.
Cross-Mode Philosophy
Η βασική φιλοσοφία του Cross-Mode δεν είναι η ένωση όλων των δικτύων σε ένα.
Αντίθετα, κάθε δίκτυο διατηρεί την αυτονομία του.
Οι Bridges επιτρέπουν την ανταλλαγή συγκεκριμένων συνομιλιών μεταξύ επιλεγμένων σημείων, χωρίς να επηρεάζεται η λειτουργία των υπόλοιπων υπηρεσιών.
Με τον τρόπο αυτό διατηρούνται:
- η ανεξαρτησία,
- η αξιοπιστία,
- η επεκτασιμότητα,
- η σταθερότητα κάθε δικτύου.
High-Level Architecture
Η συνολική αρχιτεκτονική μπορεί να περιγραφεί ως εξής.
HELLAS Zone Core
│
┌───────────────┼────────────────┐
│ │ │
▼ ▼ ▼
DMR YSF D-STAR
│ │ │
├───────────────┼────────────────┤
│ │ │
▼ ▼ ▼
NXDN P25 M17
│ │ │
└───────────────┼────────────────┘
▼
AllStar Link
Κάθε τεχνολογία λειτουργεί ανεξάρτητα, ενώ οι Bridges αναλαμβάνουν τη διασύνδεση όπου αυτό επιτρέπεται.
Voice Conversion
Η ανταλλαγή φωνής μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών δεν είναι πάντοτε άμεση.
Ανάλογα με τα δύο δίκτυα που επικοινωνούν, μπορεί να απαιτείται:
- μετατροπή κωδικοποίησης φωνής,
- μετατροπή πλαισίων δεδομένων,
- μετατροπή πρωτοκόλλων,
- προσαρμογή σηματοδοσίας,
- νέα δρομολόγηση πακέτων.
Οι μετατροπές πραγματοποιούνται από εξειδικευμένες υπηρεσίες Bridge.
Voice Codecs
Οι κυριότερες τεχνολογίες χρησιμοποιούν διαφορετικές μορφές κωδικοποίησης.
| Network | Voice Codec |
|---|---|
| DMR | AMBE+2 |
| YSF | AMBE |
| WIRES-X | AMBE |
| D-STAR | AMBE |
| NXDN | AMBE+2 |
| P25 | IMBE ή AMBE ανάλογα με την υλοποίηση |
| M17 | Codec2 |
| AllStar Link | PCM Audio |
Η διαφορετική κωδικοποίηση αποτελεί τον βασικό λόγο για τον οποίο απαιτούνται ειδικές διαδικασίες μετατροπής μεταξύ ορισμένων δικτύων.
Transcoding
Όταν δύο τεχνολογίες χρησιμοποιούν διαφορετικό Codec, απαιτείται διαδικασία Transcoding.
Η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει:
- αποκωδικοποίηση της αρχικής φωνής,
- μετατροπή σε ενδιάμεση μορφή,
- νέα κωδικοποίηση σύμφωνα με το πρωτόκολλο του δικτύου προορισμού.
Η διαδικασία πραγματοποιείται σε πραγματικό χρόνο.
Packet Routing
Πριν από οποιαδήποτε μετατροπή εξετάζονται:
- Source Network.
- Destination Network.
- Source Talkgroup ή Reflector.
- Routing Policies.
- Bridge Rules.
- Access Policies.
Μόνο όταν επιτρέπεται η συγκεκριμένη διαδρομή πραγματοποιείται η ανταλλαγή της συνομιλίας.
Bridge Services
Η πλατφόρμα μπορεί να χρησιμοποιεί εξειδικευμένες υπηρεσίες όπως:
- DMR Bridges
- YSF Bridges
- D-STAR Bridges
- NXDN Bridges
- P25 Bridges
- M17 Bridges
- AllStar Bridges
Κάθε υπηρεσία αναλαμβάνει τη μεταφορά ή τη μετατροπή των δεδομένων μεταξύ δύο ή περισσότερων τεχνολογιών.
Advantages
Η αρχιτεκτονική Cross-Mode προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα.
- Επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών.
- Προστασία της ανεξαρτησίας κάθε δικτύου.
- Δυνατότητα μελλοντικής επέκτασης.
- Κεντρική διαχείριση των Bridges.
- Υψηλή ευελιξία.
- Αποδοτική αξιοποίηση των υποδομών.
Future Vision
Μακροπρόθεσμος στόχος του HELLAS Zone είναι η δημιουργία μιας ολοκληρωμένης πλατφόρμας Digital Voice, όπου διαφορετικές τεχνολογίες θα μπορούν να συνεργάζονται με ελεγχόμενο και αξιόπιστο τρόπο.
Η υλοποίηση νέων Bridges θα πραγματοποιείται σταδιακά, διατηρώντας την υψηλή ποιότητα υπηρεσιών και την ανεξαρτησία κάθε δικτύου.
Summary
Η αρχιτεκτονική Cross-Mode αποτελεί το επόμενο βήμα στην εξέλιξη των ψηφιακών επικοινωνιών.
Με τη χρήση εξειδικευμένων Bridges και μηχανισμών δρομολόγησης, διαφορετικά Digital Voice δίκτυα μπορούν να ανταλλάσσουν φωνή και πληροφορίες, διατηρώντας παράλληλα τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και την αυτονομία τους.
Το HELLAS Zone έχει σχεδιαστεί ώστε να υποστηρίζει αυτή τη φιλοσοφία, προσφέροντας μία σύγχρονη και επεκτάσιμη πλατφόρμα διαλειτουργικότητας για την παγκόσμια ραδιοερασιτεχνική κοινότητα.
