DMR â als Medium zur Kommunikation im itcs ... - Itcs-info.de
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<strong>DMR</strong> – <strong>als</strong> <strong>Medium</strong> <strong>zur</strong> <strong>Kommunikation</strong> <strong>im</strong> <strong>itcs</strong><br />
Anwendungsbeispiele und Opt<strong>im</strong>ierungspotentiale<br />
Mario Micheli<br />
Vorsitzen<strong>de</strong>r <strong>DMR</strong> Association<br />
Oktober 2010
In<strong>de</strong>x<br />
1. Kurzer Überblick über <strong>DMR</strong><br />
2. <strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV<br />
• Realisierte i Projekte<br />
• Geplante Projekte<br />
3. <strong>DMR</strong> – Anfor<strong>de</strong>rungen in <strong>de</strong>r VDV Schrift 424<br />
4. Die <strong>DMR</strong> Association<br />
5. Zusammenfassung
Kurzer Überblick über <strong>DMR</strong>
Über <strong>DMR</strong>: Allgemeines<br />
• Digital it Mobile Radio (<strong>DMR</strong>) ETSI TS 102 361 ist ein digitaler it Mobilfunkstandard für Professional Mobile Radio (PMR).<br />
•<strong>DMR</strong> wur<strong>de</strong> entwickelt, um eine kostengünstige und unkomplizierte i digitale i Alternative <strong>zur</strong> Analogtechnik anzubieten.<br />
•<strong>DMR</strong> kann in <strong>de</strong>n von <strong>de</strong>r analogen Funktechnik benutzten 12.5kHz Kanälen<br />
betrieben wer<strong>de</strong>n.<br />
• <strong>DMR</strong> ist ein offener Standard und wird von Markt führen<strong>de</strong>n Firmen<br />
vertreten.
Über <strong>DMR</strong>: Grundmerkmale 1 - 4<br />
Rückwärtskompatibilität mit <strong>de</strong>r analogen Funktechnik<br />
Die Möglichkeit <strong>de</strong>r Weiterbenutzung <strong>de</strong>r analogen Funkkanäle bei Einführung eines digitalen<br />
Systems ist sehr oft ein wesentlicher Vorteil. Außer<strong>de</strong>m verfügen <strong>DMR</strong> Geräte durchwegs über einen<br />
analogen Rückfallmodus, <strong>de</strong>r es erlaubt, mit analogen Geräten zu kommunizieren.<br />
<strong>DMR</strong> ist mit <strong>de</strong>n analogen Standards EN 300 086 / EN 300 113 kompatibel.<br />
Analogue to digital<br />
migration with <strong>DMR</strong><br />
systems
Über <strong>DMR</strong>: Grundmerkmale 2 - 4<br />
Verdopplung <strong>de</strong>r Kapazität von analogen Funkkanälen<br />
Einer <strong>de</strong>r großen Vorteile von <strong>DMR</strong> ist es, dass <strong>de</strong>r 12,5 kHz Kanal durch das Zeitschlitzverfahren<br />
(TDMA) in zwei unabhängige logische Kanäle verwan<strong>de</strong>lt wird. Das erlaubt zwei gleichzeitige<br />
iti<br />
unabhängige Verbindungen in je<strong>de</strong>m 12,5 kHz Kanal.<br />
T<strong>im</strong>eslot TDMA structure of <strong>DMR</strong>
Über <strong>DMR</strong>: Grundmerkmale 3 - 4<br />
Durchschnittlich bessere Sprachverständlichkeit<br />
Die digitale <strong>DMR</strong> Technologie erhöht die Geräusch-Immunität und garantiert eine konstante<br />
Sprachqualität bis an die Grenze <strong>de</strong>s Funkversorgungsgebiets.<br />
Einer <strong>de</strong>r Grün<strong>de</strong> für die herausragen<strong>de</strong> Robustheit <strong>de</strong>s <strong>DMR</strong> Kan<strong>als</strong> liegt in <strong>de</strong>r opt<strong>im</strong>ierten Codierung<br />
<strong>de</strong>r Forward Error Correction (FEC) und <strong>de</strong>s Cyclic Redundancy Check (CRC).<br />
Range <strong>im</strong>provement with <strong>DMR</strong> compared to analogue
Über <strong>DMR</strong>: Grundmerkmale 4 - 4<br />
Effiziente Basisstationen<br />
Ein weiterer Vorteil <strong>de</strong>s in <strong>DMR</strong> verwen<strong>de</strong>ten Zeitschlitzverfahrens ist, dass die Anzahl <strong>de</strong>r Sen<strong>de</strong>r /<br />
Empfänger, <strong>de</strong>r Antennen o<strong>de</strong>r Antennenkoppler nebst Filtern gegenüber <strong>de</strong>m<br />
Frequenzvielfachverfahren (FDMA) halbiert wird.<br />
Equipment required for two channel FDMA and TDMA system
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV ‐ Beispiel eines<br />
realisierten Projekts
Cagliari – Sardinien<br />
S-Bahn<br />
Streckenlänge 6,3 km<br />
10 Haltestellen<br />
t ll<br />
Frequenz 10 Minuten<br />
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV - Cagliari
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV - Cagliari<br />
• 2 Basisstationen <strong>im</strong> 70 cm Band<br />
mit jeweils 3 Kanälen in<br />
Gleichwelle<br />
ll<br />
• Sprach und Daten Schnittstelle <strong>zur</strong><br />
Leitstelle<br />
• Netz Management System<br />
• 7 Zugfunkgeräte<br />
• 11 Handfunkgeräte<br />
• Anwendungen<br />
– Sprache<br />
– Automatische Übermittlung <strong>de</strong>r<br />
Fahrzeugposition<br />
– Textanweisungen an <strong>de</strong>n Zugführer<br />
mit Quittierung<br />
– Statusmeldungen<br />
– Telemetrie Zugdaten
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV ‐ geplante Projekte<br />
Beispiel 1
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV - BKV Budapest<br />
Erneuerung von zwei bestehen<strong>de</strong>n<br />
Analogfunknetzen<br />
Proprietär (1993)<br />
MPT 1327 (1997)<br />
3 Basisstationen mit 10 + 10 Kanälen,<br />
UHF<br />
2000 Fahrzeuge (Bus,O-Bus,<br />
Straßenbahn)<br />
Lizenz für UHF Frequenzen läuft ab<br />
und ist nicht erneuerbar
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV - BKV Budapest<br />
Neues Netz - Hybrid Technology<br />
• <strong>DMR</strong> für Sprache, Lokalisierung und<br />
Telemetrie<br />
– Frequenzband 2m<br />
– Ausgelegt für 2600 Fahrzeuge<br />
– <strong>DMR</strong> Tier 3 Trunking in Gleichwelle<br />
• 3G für zusätzliche Datendienste t darunter<br />
– 1760 Fahrgast Informations-Displays in <strong>de</strong>n<br />
Fahrzeugen<br />
– Zukünftige Einführung von Vi<strong>de</strong>oüberwachung in <strong>de</strong>n<br />
Fzg<br />
– Zukünftige Einführung von Dynamischer<br />
Fahrgast<strong>info</strong>rmation an Haltestellen,<br />
• WLAN <strong>zur</strong> Übertragung vom Massendaten<br />
• WLAN <strong>zur</strong> Übertragung vom Massendaten<br />
e.g. Nachrichten Programm und Werbespots (örtlich<br />
begrenzt) sowie <strong>de</strong>r Fernsteuerung von LSA.
Neues <strong>DMR</strong><br />
Netz<br />
• 6 Basisstationen<br />
mit jeweils 16<br />
Kanälen, VHF,<br />
Gleichwelle<br />
• 31 gleichzeitige<br />
Verbindungen<br />
möglich<br />
• Verbindung<br />
Basisstationen,<br />
Verkehrsknoten<br />
und Leitstelle<br />
über IP Netzwerk<br />
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV - BKV Budapest
<strong>DMR</strong> <strong>im</strong> ÖPNV ‐ mögliche Projekte<br />
Beispiel 2<br />
Dieses Beispiel wird mit <strong>de</strong>r freundlichen Unterstützung<br />
<strong>de</strong>r Firma vorgestellt.
Existieren<strong>de</strong> Fahrzeugflotte<br />
• Über 250 Stadtbahnwagen<br />
unterschiedlicher Bauart<br />
• Über 50 Busse<br />
17
Ausgangsbasis bestehen<strong>de</strong>s RBL System<br />
Mit freundlicher Genehmigung <strong>de</strong>r Firma<br />
18
Bestehen<strong>de</strong>s Funksystem<br />
Funksystem Region 1<br />
Analoger Sprechfunk auf zwei Kanälen mit flexibler Kanalzuweisung<br />
Analoger Datenfunk auf einem Duplexkanal l (Polling-System)<br />
Gleichwellenfunksystem mit 5 Sen<strong>de</strong>rstandorten<br />
Funksystem Region 2<br />
Analoger Sprechfunk auf zwei Kanälen mit flexibler Kanalzuweisung<br />
Gleichwellenfunksystem mit 3 Sen<strong>de</strong>rstandorten<br />
In Summe sind <strong>de</strong>rzeit über 300 Fahrzeuge mit Funk ausgerüstet<br />
Bei Umstellung auf Digitalfunk sollen weitere 100 Handsprechfunkteilnehmer<br />
hinzukommen<br />
19
Phase1: Migration <strong>de</strong>s RBL zum ITCS<br />
Aufgabe: Übertragung von ITCS-Netzdaten an die<br />
Fahrzeuge, Entsorgung g von Betriebsdaten aus <strong>de</strong>n<br />
Fahrzeugen in die Zentrale und Online Funkkommunination<br />
<strong>im</strong> ITCS.<br />
Nutzung von GPRS / UMTS <strong>zur</strong> Fahrzeugdatenver- und –entsorgung bei<br />
großvolumigen Date<strong>im</strong>engen (Massendaten / Solldaten).<br />
Nutzung <strong>de</strong>s Gleichwellenfunksystems <strong>zur</strong> Online <strong>Kommunikation</strong> (Sprache<br />
und Daten) und Übertragung von kodierten Anweisungen an <strong>de</strong>n Fahrer<br />
(Fahrplanän<strong>de</strong>rung, Linienwechsel, Informationen zu Anschlussmöglichkeiten bei<br />
Verzögerungen), sowie kodierten Meldungen an die Zentrale (z.B. Defekte,<br />
Besetztgrad)<br />
Vorteile durch Nutzung <strong>de</strong>s Gleichwellenfunksystems:<br />
Einsparung <strong>de</strong>r Nutzerentgelte t an Mobilfunk-Netzbetreiber<br />
b t ib<br />
Hohe Betriebssicherheit und verzugfreie Echtzeit Übertragung<br />
20
ITCS System Funktionen Leitstelle<br />
Anschluss-Sicherung<br />
Umleitungen<br />
• Überblick<br />
• Hinweis<br />
• Vorschlag<br />
• Prognose<br />
• Protokoll<br />
• Än<strong>de</strong>rn<br />
• automatische<br />
• Durchführung<br />
• Gedächtnis<br />
Disponent<br />
Schienenersatz-Verkehr<br />
Kursmutation<br />
Dispositive Maßnahmen:<br />
• Kurzwen<strong>de</strong>n / auch linienweise<br />
• Verstärkerfahrzeuge / Verstärkerfahrt<br />
• Einsatz eines Ersatzfahrzeuges<br />
• Löschen von Fahrten<br />
• Anschlusssicherung<br />
• Umleitungsmanagement<br />
• Kurstausch<br />
• Fahrzeugabstandsregelung<br />
• Schienenersatzverkehr<br />
• Kursmutation<br />
• …<br />
Abstandsregelung<br />
Mit freundlicher Genehmigung <strong>de</strong>r Firma<br />
21
Phase 2: Migration vom analogen zum digitalen Funk<br />
Nach Abschluss und Integration <strong>de</strong>s neuen ITCS-Systems ist es das Ziel auch<br />
die Migration vom analogen zum digitalen Gleichwellenfunksystem<br />
durchzuführen.<br />
Vorteile, die sich durch <strong>DMR</strong> ergeben:<br />
- Existieren<strong>de</strong> Funk-/Antennenstandorte können weiter genutzt wer<strong>de</strong>n<br />
- Sanfte Migration möglich:<br />
-Analogbetrieb kann auch mit neuer Funkinfrastruktur erfolgen<br />
-Schrittweise Erneuerung/Beschaffung <strong>de</strong>r Endgeräte möglich<br />
-Erhöhte Frequenzökonomie – Verdoppelung <strong>de</strong>r Funkkanalkapazität<br />
Resümee:<br />
Di Üb l S t t h id i d i G h ti Si ht<br />
Die Überlegungen <strong>zur</strong> Systementscheidung sind <strong>im</strong> Gange, aus heutiger Sicht<br />
scheint <strong>DMR</strong> <strong>de</strong>r i<strong>de</strong>ale Kandidat zu sein.
<strong>DMR</strong> – Anfor<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>r VDV<br />
Schrift 424
VDV Schrift 424<br />
1 VORBEMERKUNGEN<br />
<strong>DMR</strong> vs Anfor<strong>de</strong>rungen <strong>im</strong> <strong>itcs</strong><br />
2 SPRECH- UND DATENFUNKDIENSTE<br />
3 ANWENDUNGEN IM DATENFUNK<br />
4 QUASI GLEICHZEITIGE SPRECH- UND<br />
DATENFUNKVERBINDUNGEN<br />
5 VORRANGSTUFEN ZUM AUFBAU VON<br />
VERBINDUNGEN<br />
6 ANFORDERUNGEN AN DAS ZEITVERHALTEN<br />
7 ANFORDERUNGEN AN DIE ZELLULARE STRUKTUR<br />
DES ORTSFESTEN FUNKNETZES<br />
8 LEISTUNGSMERKMALE DER MOBILEN FUNKGERÄTE<br />
9 FUNKBEDIENUNG DURCH DIE DISPONENTEN<br />
10 RÜCKFALLEBENEN<br />
11 DIVERSES
<strong>DMR</strong> vs Anfor<strong>de</strong>rungen <strong>im</strong> <strong>itcs</strong><br />
• Grundanfor<strong>de</strong>rungen an das System<br />
– Gegensprechen<br />
– Gleichzeitigkeit iti it von Sprache und Daten<br />
– Prioritätssteuerung<br />
– Direct-Mo<strong>de</strong><br />
• Anfor<strong>de</strong>rungen realisierbar durch Software<br />
– Rufarten<br />
– Adressierung<br />
– ……<br />
• Anfor<strong>de</strong>rungen realisierbar durch geeigneten Netzaufbau<br />
– Rückfallbetrieb<br />
– Aufzeichnung von Funkgesprächen<br />
– ……<br />
• Anfor<strong>de</strong>rungen realisierbar durch Spezialprodukte<br />
– Dual Watch
Grundanfor<strong>de</strong>rungen an das System<br />
• Gegensprechen<br />
Erfüllt durch das in <strong>DMR</strong> genutzte Zeitschlitzverfahren sind voll duplex<br />
Verbindungen ohne aufwendige Duplexweichen in <strong>de</strong>n Endgeräten möglich.<br />
• Gleichzeitigkeit von Sprache und Daten<br />
Erfüllt die zwei Zeitschlitze <strong>im</strong> <strong>DMR</strong> Funkkanal können unabhängig voneinan<strong>de</strong>r für<br />
Sprache o<strong>de</strong>r Daten genützt wer<strong>de</strong>n.<br />
• Prioritätssteuerung<br />
Erfüllt durch die Signalisierung in Tier 3 Systemen<br />
• Direct-Mo<strong>de</strong><br />
Erfüllt, wie in <strong>de</strong>n meisten Betriebsfunk Systemen
Anfor<strong>de</strong>rungen realisierbar durch Software<br />
<strong>DMR</strong> ist noch eine neue Technologie die großes Potential hat aber<br />
noch nicht in allen Funktionen (Software) fertig entwickelt ist. Das<br />
kann einerseits <strong>als</strong> Nachteil gesehen wer<strong>de</strong>n, an<strong>de</strong>rerseits aber hat<br />
es <strong>de</strong>n großen Vorteil das Wünsche <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>r noch in das<br />
Lastenheft einfliesen können.<br />
Zur Zeit verfügbare Funktionen:<br />
• Einzelruf<br />
• Gruppenruf<br />
• Ansageruf<br />
• Notruf<br />
• Textmeldungen<br />
• Packetdaten (IP)
Die DM Association
Die <strong>DMR</strong> Association 1 - 2<br />
Aufgabe<br />
Die Aufgabe <strong>de</strong>r <strong>DMR</strong> Association ist es, die Verbreitung <strong>de</strong>s <strong>DMR</strong> Standards zu för<strong>de</strong>rn,<br />
in<strong>de</strong>m man die Kompatibilitätsbarriere zwischen Geräten verschie<strong>de</strong>ner Hersteller<br />
(Interoperabilität) überbrückt und dadurch einen effektiven Wettbewerb <strong>im</strong> Markt<br />
sicherstellt, was wie<strong>de</strong>rum Innovation und eine kontinuierliche Verbesserung <strong>de</strong>s<br />
Produktangebots för<strong>de</strong>rt.<br />
Hierzu einige konkrete Maßnahmen:<br />
• Interoperabilitätsprüfung und Zertifizierungs-Programm<br />
i • Unterstützung von Behör<strong>de</strong>n und Organisationen, um ein für <strong>DMR</strong> günstiges<br />
regulatorisches Umfeld sicher zu stellen.<br />
• Erhöhung <strong>de</strong>r Kenntnis von <strong>DMR</strong> durch Information und Diskussion.
<strong>DMR</strong> Association Mitglie<strong>de</strong>r 2 - 2<br />
Kategorie 1<br />
Membership Fee: Full joining fee and annual membership fee<br />
Hersteller<br />
Kategorie 2<br />
Membership Fee: Joining fee and annual membership fee reduced to 25% of the full fee<br />
Applikationsentwickler<br />
System Integratoren<br />
Testgerätehersteller<br />
Kategorie 3<br />
Anwen<strong>de</strong>r<br />
Behör<strong>de</strong>n<br />
Betreiber<br />
Membership Fee: None
Zusammenfassung
Zusammenfassung<br />
<strong>DMR</strong> ist eine digitale PMR –Technologie, die spezifisch dafür entwickelt wur<strong>de</strong>, analoge<br />
Funksysteme zu ersetzten und dabei in höchstmöglichem Ausmaß die bestehen<strong>de</strong>n<br />
Investitionen und Rahmenbedingungen zu übernehmen<br />
– Frequenzen<br />
– Standorte<br />
– Antennen, Filter, Koppler etc.<br />
<strong>DMR</strong> ist ein offener Standard, entwickelt und gewartet vom European<br />
Telecommunications Standard Institute.<br />
<strong>DMR</strong> wird weltweit angewen<strong>de</strong>t.<br />
Die <strong>DMR</strong> Association garantiert durch Interoperabilitäts Zertifizierung einen<br />
konkurrieren<strong>de</strong>n “multi-vendor“ Markt.<br />
Die <strong>DMR</strong> Association ist ein Forum für Anwen<strong>de</strong>r, Hersteller, Applikations-Entwickler,<br />
System Integratoren, Betreiber und an<strong>de</strong>ren interessierten Parteien, mit <strong>de</strong>m Zweck einer<br />
kontinuierlichen Verbesserung und Evolution <strong>de</strong>r <strong>DMR</strong> Technologie, um auch zukünftige<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen zu erfüllen.<br />
Weitere Informationen http://www.dmrassociation.org
Danke für Ihre Aufmerksamkeit !<br />
mario.micheli@dmrassociation.org
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