Введение в DMR: ретрансляторы

Ну что ж, в прошлый раз я остановился на самых азах протокола DMR — как он реализован в принципе. Если же смотреть глубже, то он «из коробки» как раз за счет встраивания служебных данных в каждый пакет передачи решает и еще одну проблему.

Физика неумолима: адекватно работающая антенна для носимых радиостанций возможна только на ультракоротких волнах (даже на диапазоне 27 МГц четвертьволновый штырь будет иметь длину больше метра!), но ту же возникает ограничение радиуса действия — если передатчик, работающий на вполне «портативной» мощности, но на длинных волнах, можно услышать и из Китая, то дальше горизонта УКВ-радиостанция не пробьет даже в пустыне (чисто радиолюбительские экзерсисы наподобие связи через отражение от Луны опустим, это — уже типичный спорт, а не гарантированный метод связи). При ограниченной мощности портативок и вовсе речь идет о нескольких километрах — а дальше Басика никто не слышит.

Решение проблемы, конечно, было давно найдено — в виде ретрансляторов радиосвязи (или репитеров). В самом простом случае это «попугай»: он, поймав передачу на своей частоте, записывает демодулированный сигнал, а затем отдает записанное обратно в эфир на той же частоте. Отсюда и международное прозвище таких устройств в радиолюбительском сленге: и передающий слышит после завершения свой собственный голос, и принимающий, если он находится в зоне приема как вызывающей рации, так и ретранслятора, одно и то же два раза. Сделать «попугая» можно даже на уровне «из спичек и желудей» (в старых журналах «Радио» видел такое сооружение на основе катушечного магнитофона «Маяк*», помнится), но именно в силу принципа работы такие ретрансляторы так и остались любительскими.

«Серьезные» сети строились и строятся на аналоговой связи на принципе разноса частот (FDMA). Проще говоря, в этой троице связь организована так:

Рация левого Басика (ага, старая добрая Motorola GP 300) настроена на передачу на частоте А, а принимает сигнал на частоте Б. Стич, «услышав» передачу на А, одновременно ретранслирует полученный сигнал на частоте Б — на нее как раз настроена рация Басика, который в тельняшке. Чтобы ответить бурбоновому Басику, от использует опять-таки частоту А — ретранслятор исправно передаст ее на частоте Б, которую услышит нужный Басик. Минус такой схемы с разносом частот очевиден: напрямую Басики не смогут связаться, даже сидя рядом, ибо прием и передача у них на разных частотах. Отсюда сначала на приличных, а затем и на самых китайских рациях появились режимы реверса частот и talkaround — то есть отключение разноса частот как такового.

Но, как я уже писал раньше, в протоколе DMR при передаче остается «пустой» таймслот в каждом кадре, причем ни одной рации в сети неизвестно, первый это таймслот или второй. И это позволяет реализовать буквально «на коленках» SFR — Single Frequency Repeater, то есть одночастотный репитер. Настолько «на коленках», что для этого не нужно специализированное устройство: в обычных рациях DMR это можно сделать просто на уровне прошивки. В общем-то, в следующий раз мы и перейдем к обзору DMR-рации с функционалом SFR, ибо базовые понятия вроде бы уже дописал (а кому все равно не понятно — потом пускай просто смотрят картинки).

Суть SFR проста: репитер, приняв сигнал в одном таймслоте, переключается на передачу и отдает принятый пакет данных во втором таймслоте. Получив во втором таймслоте — отдает в первом. Казалось бы, и все…

Но нет — вспоминаем про упомянутые в прошлой статье биты SDI. Если у всех раций в сети SDI=00 (а так обычно и бывает — в рациях начального уровня это вообще не настроить), толку от этого не будет. Для нормальной работы рации А и Б (или группы А и Б), находящиеся «по разные стороны» SFR, должны быть настроены на разные таймслоты и иметь SDI>00, что позволяет им занимать вакантную роль «лидера». Как это будет выглядеть на практике:

Рация А: «Я здесь главный, мой таймслот — 1, прием».

SFR подхватывает синхронизацию и передает в эфир уже: «Я здесь главный, мой таймслот — 2, прием».

Рация А эту передачу не принимает — она сама задала синхронизацию, и «видит», что передача идет не в ее таймслоте. Зато рация Б в этот момент принимает сигнал, подхватывает синхронизацию и: «Ага, это мой таймслот, отвечаю в нем». Репитер, все еще отсинхронизированный, перебрасывает сигнал в таймслот 1, и рация А принимает сигнал, как и положено.

Теперь, даже если время синхронизации пройдет, и первой в эфир выйдет рация Б, все повторится точно так же, только с фразы: «Я здесь главный, мой таймслот — 2, прием». И даже если А и Б окажутся в зоне приема друг друга, продолжат общаться они через репитер, а «прямой» сигнал друг от друга будут игнорировать.

А что произойдет, если на передачу выйдет не настроенная на работу с SFR рация? Звучать это будет так: «Ну, это… Мне б поговорить, хм…». Репитер, почесывая электронную голову и приседая на корточки: «А ты с какого таймслоту будешь, пацанчик?».

* — Дальневосточное общественное движение «Маяк» — признано иностранным агентом