NXDN

Radio IDAS IC-F3162DT

NXDN oznacza Next Generation Digital Narrowband i jest otwartym standardem dla publicznych naziemnych mobilnych systemów radiowych; to znaczy systemy radiotelefonów dwukierunkowych ( nadajników-odbiorników ) do dwukierunkowej komunikacji głosowej między osobami. Został opracowany wspólnie przez Icom Incorporated i Kenwood Corporation jako zaawansowany system cyfrowy wykorzystujący modulację FSK , który obsługuje szyfrowane transmisji danych i transmisji głosu. Podobnie jak inne lądowe systemy mobilne, systemy NXDN wykorzystują VHF i UHF . Jest również używany jako tryb niszowy w radiu amatorskim .

NXDN jest wdrażany przez Icom w ich systemie IDAS i przez Kenwood jako NEXEDGE; zarówno Kenwood, jak i Icom oferują teraz sprzęt o dwóch standardach, który obsługuje europejski dPMR .

Ręczny przenośny NEXEDGE NXDN

Historia

Icom i Kenwood rozpoczęli współpracę w 2003 roku. Protokół NXDN został ogłoszony w 2005 roku, a produkty kompatybilne z NXDN pojawiły się po raz pierwszy w 2006 roku.

NXDN Common Air Interface (CAI) został zaakceptowany na posiedzeniu Study Group 5 (SG5) Sektora Radiokomunikacyjnego Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ITU-R) w listopadzie 2016 r. oraz w raporcie M.2014-3 opublikowanym w lutym 2017 r. jako międzynarodowy cyfrowy naziemny system mobilny .

Aplikacje

Protokół NXDN i produkty komunikacyjne, w których jest używany, są przeznaczone do komercyjnych prywatnych lądowych radiokomunikacji ruchomej (PLMR) i systemów łączności bezpieczeństwa publicznego. Technologia spełnia wymagania amerykańskiej Federalnej Komisji Łączności (FCC), wymagające, aby wszystkie systemy komunikacyjne objęte przepisami Part 90 korzystały z wąskopasmowego pasma technologii do 1 stycznia 2013 r. Przepisy części 90 określają szerokość pasma 12,5 kHz, ale FCC „stanowczo nalega, aby licencjobiorcy rozważyli migrację bezpośrednio do technologii 6,25 kHz, zamiast najpierw przyjmować technologię 12,5 kHz, a później migrować do technologii 6,25 kHz”. FCC „szybko ustali harmonogram przejścia na technologię wąskopasmową 6,25 kHz”.

Charakterystyka techniczna

NXDN wykorzystuje technologię wielodostępu z podziałem częstotliwości (FDMA), w której różne strumienie komunikacyjne są oddzielone częstotliwością i uruchamiane jednocześnie. Systemy wielodostępu z podziałem czasu (TDMA) łączą strumienie komunikacyjne w jeden strumień, w którym informacje z różnych strumieni są przesyłane w przeplatanych przydziałach czasowych lub „szczelinach”. Systemy wielodostępu z podziałem kodowym (CDMA) umożliwiają wielu użytkownikom współdzielenie wspólnego przydziału widma przy użyciu technik rozproszonego widma .

Podstawowy kanał NXDN jest cyfrowy i może mieć szerokość 12,5 kHz lub 6,25 kHz. Systemy dwukanałowe 6,25 kHz można skonfigurować tak, aby pasowały do ​​kanału 12,5 kHz. To skutecznie podwaja wydajność widma w porównaniu z analogowym FM zajmującym kanał 12,5 kHz. Architektura NXDN jest taka, że ​​dwa kanały NXDN, na przykład w obrębie kanału 12,5 kHz, mogą być przydzielone jako głos/głos, głos/dane lub dane/dane. Od 2012 r. Tej możliwości nie można zaimplementować w dostępnym na rynku sprzęcie na częstotliwościach simpleksowych lub „talkaround”, ale tylko za pośrednictwem przemienników.

Systemy korzystające z NXDN obsługują również mieszany sprzęt analogowy FM i cyfrowy NXDN, w tym bezpośrednią komunikację radiową. Pozwala to właścicielom systemów na migrację do wąskopasmowego systemu cyfrowego bez wymiany całego systemu na raz. Sprzęt NXDN jest obecnie zatwierdzony przez FCC do użytku w pasmach VHF (137-174 MHz) i UHF (406-512 MHz).

Dane są przesyłane przy użyciu 4-poziomowej modulacji kluczowania z przesunięciem częstotliwości (FSK). NXDN używa wokodera ( kodek ) AMBE+2 dla dźwięku cyfrowego. Ta kombinacja zapewnia lepszą jakość głosu przy słabym sygnale niż w przypadku analogowego FM. Dla równoważnej mocy nadajnika NXDN jest reprezentowany jako mający szerszy zasięg i nieco lepszą charakterystykę wielościeżkową niż analogowe FM w typowych środowiskach RF, szczególnie przy progu 12 dB SINAD . Szybkość transmisji wynosi 4800 bitów/s.

Następujące oznaczenia emisji FCC mają zastosowanie do transmisji NXDN:

  • 8K30F1E Jednokanałowy dźwięk cyfrowy 12,5 kHz
  • Jednokanałowe dane cyfrowe 8K30F1D 12,5 kHz
  • 8K30F1W 12,5 kHz jednokanałowy cyfrowy głos i dane
  • 4K00F1E Jednokanałowy dźwięk cyfrowy 6,25 kHz
  • 4K00F1D Dane cyfrowe jednokanałowe 6,25 kHz
  • 4K00F1W Jednokanałowy cyfrowy głos i dane 6,25 kHz
  • 4K00F2D 6,25 kHz jednokanałowy analogowy identyfikator CW

Funkcje aplikacji

Protokół NXDN zapewnia obsługę następujących funkcji. Implementacja funkcji i interfejsów na poziomie użytkownika, za pomocą których uzyskuje się do nich dostęp i których się używa, może różnić się w zależności od producenta.

  • Szyfrowanie :
  • Przywoływanie i raportowanie stanu: radio-do-radia i wysyłka do radia
  • Aliasy użytkowników: 65 545 różnych identyfikatorów grup i identyfikatorów użytkowników
  • Upadek człowieka i połączenie alarmowe
  • Funkcje zdalnego zarządzania radiem: ogłuszenie/zabicie/ożywienie i monitorowanie
  • Programowanie na antenie
  • Pseudonim naziemny
  • Interfejs do aplikacji innych firm do: przywoływania do radia, lokalizacji GPS, terminali danych taksówek, śledzenia w budynku

Jakość dźwięku

We wszystkich schematach kompresji stratnej dokonuje się kompromisów w zakresie jakości reprodukcji głosu w zamian za minimalizację nieprzetworzonej przepływności transmisji. Prowadzi to do artefaktów i kompromisów w odpowiedzi częstotliwościowej w odtwarzanej mowie. Kodery i inne schematy kompresji, które są wysoce zoptymalizowane pod kątem mowy, są często nieodpowiednie dla dźwięku innego niż mowa, takiego jak muzyka lub dane kluczowane z przesunięciem częstotliwości . Użycie nieodpowiedniego enkodera zwykle skutkuje powstawaniem zniekształceń i artefaktów w odtwarzanym dźwięku.

Jakość odtwarzania dźwięku w systemach komunikacyjnych IDAS i NEXEDGE zależy od wydajności kodeka głosowego AMBE+2 używanego przez NXDN. Rodzina wokoderów AMBE została poddana testom porównawczym i uznana za odpowiednią do zamierzonych zastosowań, głównie radiokomunikacji mobilnej i lotniczej. Wokoder AMBE+2 został również wybrany do użytku w Motorola MOTOTRBO, a także w systemach DMR firmy Hytera oraz mobilnym systemie radiowym Project 25 (P25). Poniższe raporty i artykuły są opisami ocen środowiska laboratoryjnego AMBE+2 i innych wokoderów mowy.

Kompromisy w jakości dźwięku są nieodłącznym elementem korzystania z każdego kodera mowy opartego na książce kodowej , zwłaszcza gdy jest używany w warunkach dużego hałasu w tle. W algorytmach wprowadzane są stopniowe ulepszenia, które mogą prowadzić do różnic w wydajności, nawet jeśli podstawowa metoda pozostaje niezmieniona. W Stanach Zjednoczonych Departamentu Handlu regularnie informuje o postępach w tej dziedzinie. Chociaż ich praca dotyczy konkretnie radiotelefonów Projektu 25, można ją bezpośrednio zastosować do dowolnego systemu wykorzystującego podobne wielopasmowe kodery wzbudzenia. [ nieudana weryfikacja ]

Forum NXDN

Forum NXDN powstało w celu promowania protokołu NXDN w Ameryce Północnej i Południowej. Członkami forum są:

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=NXDN&oldid=1115805469 ”