НКСДН

NXDN расшифровывается как Next Generation Digital Narrowband и является открытым стандартом для наземной мобильной радиосвязи общего пользования систем ; то есть системы двусторонней радиосвязи ( трансиверы ) для двунаправленной голосовой связи между людьми. Она была разработана совместно Icom Incorporated и Kenwood Corporation как передовая цифровая система, использующая FSK модуляцию , которая поддерживает зашифрованную передачу и данные, а также передачу голоса. Как и другие наземные мобильные системы, системы NXDN используют диапазоны частот ОВЧ и УВЧ . Он также используется как нишевый режим в любительском радио .

NXDN реализован компанией Icom в их системе IDAS. ^[1] и Kenwood как NEXEDGE; ^[2] И Kenwood, и Icom теперь предлагают оборудование двойного стандарта, которое поддерживает европейский стандарт dPMR . ^[3]^[4]

История

Icom и Kenwood начали свое сотрудничество в 2003 году. Протокол NXDN был анонсирован в 2005 году, а NXDN-совместимые продукты впервые появились в 2006 году. ^[5]

Общий радиоинтерфейс NXDN (CAI) был принят на заседании 5-й Исследовательской комиссии (SG5) сектора радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R), состоявшемся в ноябре 2016 года, и в отчете M.2014-3, опубликованном в феврале 2017 года, как международный цифровая наземная мобильная система .

Приложения

Протокол NXDN и коммуникационные продукты, в которых он используется, предназначены для коммерческой частной наземной мобильной радиосвязи (PLMR). ^[6] и системы связи общественной безопасности. США Эта технология удовлетворяет мандату Федеральной комиссии по связи (FCC), требующему, чтобы все системы связи, подпадающие под действие правил Части 90, использовали узкополосную технологию к 1 января 2013 года. В правилах Части 90 указана полоса пропускания 12,5 кГц, но FCC «настоятельно призывает лицензиатов рассмотреть возможность переход непосредственно на технологию 6,25 кГц, а не сначала принятие технологии 12,5 кГц, а затем переход на технологию 6,25 кГц». FCC «в срочном порядке установит график перехода на узкополосную технологию 6,25 кГц». ^[7]

Технические характеристики

NXDN использует технологию множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), в которой различные потоки связи разделяются по частоте и выполняются одновременно. Системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) объединяют потоки связи в один поток, в котором информация из разных потоков передается в чередующихся временных распределениях или «слотах». Системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) позволяют многим пользователям совместно использовать общий спектр, используя методы расширения спектра .

Базовый канал NXDN является цифровым и может иметь ширину 12,5 кГц или 6,25 кГц. Двухканальные системы 6,25 кГц можно настроить для работы в канале 12,5 кГц. Это эффективно удваивает эффективность использования спектра по сравнению с аналоговой FM- системой, занимающей канал 12,5 кГц. Архитектура NXDN такова, что два канала NXDN, например, в канале 12,5 кГц, могут быть выделены как голос/голос, голос/данные или данные/данные. По состоянию на 2012 год эта возможность не может быть реализована в коммерчески доступном оборудовании на симплексных или «обратных» частотах, а только через ретрансляторы.

Системы, использующие NXDN, также поддерживают смешанное аналоговое FM и цифровое оборудование NXDN, включая прямую радиосвязь. Это позволяет владельцам систем перейти на узкополосную цифровую систему без замены всей системы сразу. Оборудование NXDN в настоящее время одобрено FCC для использования в диапазонах ОВЧ (137–174 МГц) и УВЧ (406–512 МГц).

Данные передаются с использованием 4-уровневой частотной манипуляции (FSK). NXDN использует вокодер AMBE+2 ( кодек ) для цифрового звука. ^[8] Эта комбинация обеспечивает лучшее качество передачи голоса при слабом сигнале, чем при аналоговом FM. Что касается эквивалентной мощности передатчика, NXDN представлен как имеющий более широкий диапазон и несколько лучшие характеристики многолучевого распространения, чем аналоговый FM в типичных радиочастотных средах, особенно при пороге SINAD 12 дБ . Скорость передачи данных составляет 4800 бит/с.

Следующие обозначения излучения FCC применяются к передачам NXDN: ^[9]

8K30F1E Одноканальная цифровая голосовая связь 12,5 кГц
8K30F1D Одноканальные цифровые данные 12,5 кГц
8K30F1W Одноканальная цифровая речь и данные 12,5 кГц
4K00F1E Одноканальная цифровая голосовая связь 6,25 кГц
4K00F1D Одноканальные цифровые данные 6,25 кГц
4K00F1W Одноканальная цифровая речь и данные 6,25 кГц
4K00F2D Одноканальный аналоговый CW ID, 6,25 кГц

Функции приложения

Протокол NXDN обеспечивает поддержку следующих функций. Реализация функций и интерфейсы пользовательского уровня, с помощью которых они доступны и используются, могут различаться в зависимости от производителя.

Шифрование :
- «Скремблирование»: псевдослучайная двоичная последовательность , созданная путем объединения исключающей или побитовой операции над потоком аудио или данных и сдвигового регистра с линейной обратной связью с полиномом обратной связи . $x^{15}+x+1$ , который имеет период повторения 32 767 бит, что дает 32 767 возможных ключей шифрования, кроме всех нулевых. ^[10]
- Шифрование DES : 64-битный блочный шифр шифрования, работающий в режиме OFB с использованием 56-битного ключа, выраженного в 64 битах с битами четности. ^[10]
- Шифрование AES : 128-битный блочный шифр, работающий в режиме OFB с использованием 256-битного ключа. ^[10]
Пейджинг и отчеты о состоянии: радио-радио и диспетчеризация-радио.
Псевдонимы пользователей: 65 535 различных идентификаторов групп и идентификаторов пользователей.
Падение человека и вызов экстренной помощи
Функции удаленного управления радио: оглушить/убить/оживить и контролировать
Программирование по эфиру
Псевдоним эфирной связи
Интерфейс со сторонними приложениями для: пейджинга на радио, определения местоположения по GPS, терминалов данных такси, отслеживания внутри здания.

Качество звука

Во всех схемах сжатия с потерями качество воспроизведения голоса достигается в обмен на минимизацию исходной скорости передачи данных. Это приводит к артефактам и ухудшению частотной характеристики воспроизводимой речи. Кодеры и другие схемы сжатия, которые сильно оптимизированы для речи, часто не подходят для неречевого звука, такого как музыка или данные с частотной манипуляцией . Использование неподходящего кодера обычно приводит к искажениям и артефактам воспроизводимого звука.

Качество воспроизведения звука в системах связи IDAS и NEXEDGE зависит от производительности голосового кодека AMBE+2, используемого NXDN. Семейство вокодеров AMBE было подвергнуто сравнительным испытаниям и признано пригодным для предполагаемого использования, в первую очередь для мобильной и авиационной радиосвязи. Вокодер AMBE+2 также был выбран для использования в семействе радиостанций Motorola MOTOTRBO, а также в системах DMR и Project 25 мобильной радиосистеме (P25). Следующие отчеты и статьи представляют собой описания оценок AMBE+2 и других речевых вокодеров в лабораторных условиях. ^[11]^[12]^[13]

Компромиссы в качестве звука присущи использованию любого кодовой книги на основе кодера речи , особенно при использовании в условиях высокого фонового шума. В алгоритмы вносятся постепенные улучшения, которые могут привести к различиям в производительности, даже если базовый метод остается неизменным. В США лаборатория исследований в области коммуникаций общественной безопасности Министерства торговли регулярно сообщает о прогрессе в этой области. Хотя их работа конкретно относится к радиостанциям проекта 25, она напрямую применима к любой системе, использующей аналогичные многодиапазонные кодеры возбуждения. ^[14]^{[ не удалось пройти проверку ]}

Форум NXDN

Форум NXDN был создан с целью продвижения протокола NXDN в Северной и Южной Америке. Участниками форума являются: ^[15]

ХМЛ Микросхемы
Коммуникационные технологии свободы
Hytera Коммуникации
Айком Инкорпорейтед
Системы критической информации InterTalk
Кенвуд Корпорейшн
Ритрон, ООО
Trident Micro Systems , купленная Motorola Solutions в декабре 2014 года.
Технология удаленной связи

См. также

Ссылки

^ «Иком Инк. Глобал» . Архивировано из оригинала 23 января 2009 г. Проверено 22 января 2009 г.
^ «Рации | NEXEDGE | PMR446 | Любительское радио • Kenwood Comms» .
^ «Иком Инк. Глобал» . Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 г. Проверено 11 февраля 2012 г.
^ «Рации | NEXEDGE | PMR446 | Любительское радио • Kenwood Comms» .
^ «История NXDN™» . NXDN-Форум . Проверено 21 мая 2016 г.
^ «Частная наземная мобильная радиосвязь» . 17 мая 2016 г. Архивировано из оригинала 22 февраля 2009 г. . Проверено 22 января 2009 г.
^ «В вопросах реализации разделов 309(j) и 337 Закона о связи 1934 года с поправками: ТРЕТЬИЙ МЕМОРАНДУМ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ПРИКАЗ, ТРЕТЬЕ ДАЛЬНЕЙШЕЕ УВЕДОМЛЕНИЕ О ПРЕДЛАГАЕМОМ СОЗДАНИИ ПРАВИЛ И ПОРЯДКА» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 июля 2013 г. Проверено 22 января 2009 г.
^ «Новый вокодер обеспечивает высочайшее качество на скорости 2,0–9,6 кбит/с» . Архивировано из оригинала 7 февраля 2009 г. Проверено 22 января 2009 г.
^ «Указатель излучения — RadioReference Wiki» .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Технические характеристики NXDN, TS 1-D, версия 1.3 . JVC KENWOOD Corporation и Icom Incorporated. 2007–2012 гг. стр. 6, 9.
^ Реддинг, Кристофер (май 2001 г.). «Оценка качества голоса вокодеров в тандемной конфигурации» (PDF) . Отчет NTIA 01-386 .
^ Кампос Нето, Сан-Франциско (1996). «Оценка эффективности кодирования AMBE 4,8 кбит/с в условиях авиационной среды» . 1996 Международная конференция IEEE по акустике, речи и обработке сигналов . Материалы конференции. Том. ICASSP-96 Том 1. Материалы конференции. стр. 499–502. дои : 10.1109/ICASSP.1996.541142 . ISBN 0-7803-3192-3 . S2CID 9223464 .
^ «Тест средней оценки вокодера Проекта 25» . Тиа TSB-102.babe .
^ «Добро пожаловать в программу PSCR» . 3 марта 2016 г.
^ «Кто наши члены?» . nxdn-forum.com . Проверено 4 августа 2022 г.

Внешние ссылки

[1] «Иком Инк. Глобал» . Архивировано из оригинала 23 января 2009 г. Проверено 22 января 2009 г.

[2] «Рации | NEXEDGE | PMR446 | Любительское радио • Kenwood Comms» .

[3] «Иком Инк. Глобал» . Архивировано из оригинала 4 апреля 2012 г. Проверено 11 февраля 2012 г.

[4] «Рации | NEXEDGE | PMR446 | Любительское радио • Kenwood Comms» .

[history-5] «История NXDN™» . NXDN-Форум . Проверено 21 мая 2016 г.

[6] «Частная наземная мобильная радиосвязь» . 17 мая 2016 г. Архивировано из оригинала 22 февраля 2009 г. . Проверено 22 января 2009 г.

[7] «В вопросах реализации разделов 309(j) и 337 Закона о связи 1934 года с поправками: ТРЕТЬИЙ МЕМОРАНДУМ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ПРИКАЗ, ТРЕТЬЕ ДАЛЬНЕЙШЕЕ УВЕДОМЛЕНИЕ О ПРЕДЛАГАЕМОМ СОЗДАНИИ ПРАВИЛ И ПОРЯДКА» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 24 июля 2013 г. Проверено 22 января 2009 г.

[8] «Новый вокодер обеспечивает высочайшее качество на скорости 2,0–9,6 кбит/с» . Архивировано из оригинала 7 февраля 2009 г. Проверено 22 января 2009 г.

[9] «Указатель излучения — RadioReference Wiki» .

[:0-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с Технические характеристики NXDN, TS 1-D, версия 1.3 . JVC KENWOOD Corporation и Icom Incorporated. 2007–2012 гг. стр. 6, 9.

[11] Реддинг, Кристофер (май 2001 г.). «Оценка качества голоса вокодеров в тандемной конфигурации» (PDF) . Отчет NTIA 01-386 .

[12] Кампос Нето, Сан-Франциско (1996). «Оценка эффективности кодирования AMBE 4,8 кбит/с в условиях авиационной среды» . 1996 Международная конференция IEEE по акустике, речи и обработке сигналов . Материалы конференции. Том. ICASSP-96 Том 1. Материалы конференции. стр. 499–502. дои : 10.1109/ICASSP.1996.541142 . ISBN 0-7803-3192-3 . S2CID 9223464 .

[13] «Тест средней оценки вокодера Проекта 25» . Тиа TSB-102.babe .

[14] «Добро пожаловать в программу PSCR» . 3 марта 2016 г.

[15] «Кто наши члены?» . nxdn-forum.com . Проверено 4 августа 2022 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

v т и цифровой двусторонней радиосвязи Стандарты
FDMA	TETRAPOL dPMR NXDN P25 phase 1 D-STAR
TDMA	TETRA DMR P25 phase 2