NXDN

NXDN
IDAS 무선 IC-F3162DT

NXDN은 차세대 디지털 협대역을 의미하며, 공공 토지 이동 무선 시스템의 개방형 표준, 즉 양방향 개인 간 음성 통신을 위한 양방향 라디오(전송기)의 시스템이다. 음성 전송은 물론 암호화된 전송과 데이터를 지원하는 FSK 변조를 이용한 첨단 디지털 시스템으로 아이컴퍼니사와 켄우드사가 공동 개발했다. 다른 육상 모바일 시스템과 마찬가지로 NXDN 시스템도 VHF와 UHF 주파수 대역을 사용한다. 아마추어 라디오에서도 틈새모드로 사용된다.

NXDN은 Icom에 의해 IDAS 시스템에, Kenwood에 의해 NEXEDN에 의해 구현된다.[2] 현재 Kenwood와 Icom 모두 유럽 dPMR 표준을 지원하는 이중 표준 장비를 제공하고 있다.[3][4]

NEXEDN 핸드 포터블

역사

아이컴과 켄우드는 2003년에 협업을 시작했다. NXDN 프로토콜은 2005년에 발표되었고, NXDN 호환 제품은 2006년에 처음 등장했다.[5]

NXDN CAI(Common Air Interface, CAI)는 2016년 11월 개최된 국제전기통신연합 무선통신부문(ITU-R) 연구그룹(SG5) 회의와 2017년 2월 국제 디지털 지상파 모바일 시스템으로 발간된 보고서 M.2014-3에서 채택되었다.

적용들

NXDN 프로토콜과 이를 사용하는 통신 제품은 상용 PLMR(Private Land Mobile Radio) 및 공공 안전 통신 시스템을 위한 것이다. 이 기술은 파트 90 규정으로 적용되는 모든 통신 시스템에 대해 2013년 1월 1일까지 협대역 기술을 사용하도록 요구하는 미국 연방통신위원회(FCC)의 명령을 충족한다. 파트 90 규정에서는 대역폭이 12.5kHz로 명시되지만 FCC는 "면허소유자가 먼저 12.5kHz 기술을 채택하고 나중에 6.25kHz 기술로 이전하는 것이 아니라 6.25kHz 기술로 직접 이전하는 것을 고려할 것을 강력히 촉구한다"고 밝혔다. FCC는 "6.25kHz 협대역 기술로의 전환 일정을 신속하게 수립할 것"이다. [7]

기술적 특성

NXDN은 서로 다른 통신 스트림이 주파수로 분리되어 동시에 실행되는 FDMA(Frequency-division, Multiple-Access) 기술을 사용한다. TDMA(Time-division, Multiple-Access) 시스템은 통신 스트림을 단일 스트림으로 결합하여 서로 다른 스트림의 정보가 인터리브된 시간 할당 또는 "슬롯"으로 전송된다. 코드분할, 다중접속(CDMA) 시스템은 확산-스펙트럼 기법을 사용하여 많은 사용자가 공통 주파수 할당을 공유할 수 있도록 한다.

기본 NXDN 채널은 디지털이며 12.5kHz 또는 6.25kHz 폭 중 하나가 될 수 있다. 6.25kHz 듀얼 채널 시스템은 12.5kHz 채널 내에 맞도록 구성할 수 있다. 이는 아날로그 FM 시스템이 12.5kHz 채널을 점유하고 있는 것에 비해 효과적으로 주파수 효율을 배가시킨다. NXDN의 구조는 예를 들어 12.5kHz 채널 내에서 두 개의 NXDN 채널을 음성/음성/데이터 또는 데이터/데이터로 할당할 수 있는 구조다. 2012년 현재 이 기능은 단순화 또는 "대화" 주파수의 상용 가능한 하드웨어에서는 구현할 수 없지만, 리피터를 통해서만 구현된다.

NXDN을 사용하는 시스템은 또한 직접 무선-무선 통신을 포함한 혼합 아날로그 FM과 디지털 NXDN 장비도 지원한다. 이를 통해 시스템 소유자는 한 번에 전체 시스템을 교체하지 않고도 협대역 디지털 시스템으로 마이그레이션할 수 있다. NXDN 장비는 현재 VHF (137-174 MHz) 및 UHF (406-512 MHz) 대역에서 사용할 수 있도록 FCC 형식이 허용되고 있다.

데이터는 4-레벨 주파수 이동 키잉(FSK) 변조를 사용하여 전송된다. NXDN은 디지털 오디오에 AMBE+2 보컬(코덱)을 사용한다.[8] 이 조합은 아날로그 FM보다 더 나은 약한 신호 음질을 제공한다. 등가 송신기 출력의 경우, NXDN은 특히 12dB SINAD 임계값에서 일반적인 RF 환경에서 아날로그 FM보다 범위가 넓고 약간 더 나은 다중 경로 특성을 가진 것으로 표현된다. 전송 비트 전송률은 4,800비트/s이다.

다음 FCC 배출물 지정자는 NXDN 전송에 적용된다.[9]

  • 8K30F1E 12.5kHz 싱글 채널 디지털 음성
  • 8K30F1D 12.5kHz 단일 채널 디지털 데이터
  • 8K30F1W 12.5kHz 단일 채널 디지털 음성 및 데이터
  • 4K00F1E 6.25kHz 싱글 채널 디지털 음성
  • 4K00F1D 6.25kHz 단일 채널 디지털 데이터
  • 4K00F1W 6.25kHz 단일 채널 디지털 음성 및 데이터
  • 4K00F2D 6.25kHz 단일 채널 아날로그 CW ID

응용 프로그램 기능

NXDN 프로토콜은 다음과 같은 기능을 지원한다. 기능에 접근하여 사용하는 사용자 수준 인터페이스와 기능의 구현은 제조업체에 따라 달라질 수 있다.

  • 암호화:
  • 호출 및 상태 보고 – 무선 통신 및 무선 전송
  • 사용자 별칭 – 65,545개의 다른 그룹 ID 및 사용자 ID
  • 맨다운 및 비상 통화
  • 원격 라디오 관리 기능 - 스턴/킬/리바이브 및 모니터
  • 오버 더 에어 프로그래밍
  • 오버 더 에어 별칭
  • 무선, GPS 위치, 택시 데이터 터미널, 건물 내 추적에 대한 타사 애플리케이션 인터페이스

오디오 음질

모든 손실 압축 방식에서, 전송의 원시 비트 전송률을 최소화하는 대가로 음성 재생 품질에서 절충이 이루어진다. 이것은 재생 언어에서 빈도 응답의 왜곡과 절충으로 이어진다. 음성에 매우 최적화된 인코더 및 기타 압축 체계는 음악이나 주파수 이동 키 데이터와 같은 비음성 오디오에 적합하지 않은 경우가 많다. 부적절한 인코더를 사용하면 대개 재생 오디오에 왜곡과 아티팩트가 생성된다.

IDAS와 NEXED 통신 시스템의 오디오 재생성 품질은 NXDN이 사용하는 AMBE+2 음성 코덱의 성능에 따라 달라진다. AMBE의 보컬 계열은 비교 테스트를 거쳤으며 주로 이동 및 항공 라디오와 같은 의도된 용도에 적합한 것으로 확인되었다. AMBE+2 보컬은 하이테라의 DMR 시스템뿐만 아니라 모토로라 MOTOTRBO 라디오 제품군, 프로젝트 25(P25) 모바일 라디오 시스템에서도 사용할 수 있도록 선택되었다. 다음 보고서와 논문은 AMBE+2 및 기타 음성 보컬의 실험실 환경 평가에 대한 설명이다.[11][12][13]

오디오 품질의 절충은 특히 배경 소음이 높은 조건에서 사용할 때 코드북 기반 음성 코더의 사용에 내재되어 있다. 알고리즘에서 증분 개선이 이루어지고 있어 기본방법은 변경되지 않고 있어도 성능의 차이로 이어질 수 있다. 미국에서는 상무부 공공안전통신연구소가 정기적으로 이 분야의 진척상황을 보고한다. 이들의 작업은 특별히 프로젝트 25 라디오와 관련된 것이지만, 유사한 다중 대역의 배설 코더를 사용하는 어떤 시스템에도 직접 적용할 수 있다.[14]

NXDN 포럼

NXDN 포럼은 북미와 남미에서 NXDN 프로토콜을 촉진하기 위해 결성되었다. 포럼의 구성원은 다음과 같다.

참고 항목

참조

  1. ^ http://www.icom.co.jp/world/idas/index.html
  2. ^ http://www.kenwoodcommunications.co.uk/about-nxdn/
  3. ^ http://www.icom.co.jp/world/idas/dpmr/
  4. ^ http://www.kenwoodcommunications.co.uk/nexedge-dpmr/
  5. ^ "The history of NXDN™". NXDN-Forum. Retrieved May 21, 2016.
  6. ^ http://wireless.fcc.gov/services/index.htm?job=service_home&id=private_land_radio
  7. ^ http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/FCC-04-292A1.pdf
  8. ^ http://www.dvsinc.com/press/PR20012.htm
  9. ^ http://wiki.radioreference.com/index.php/Emission_Designator
  10. ^ a b c NXDN Technical Specifications, TS 1-D Version 1.3. JVC KENWOOD Corporation and Icom Incorporated. 2007–2012. pp. 6, 9.
  11. ^ "Voice Quality Assessment of Vocoders in Tandem Configuration" (PDF). NTIA Report 01-386.
  12. ^ Campos Neto, S.F. (1996). "Performance assessment of 4.8 kbit/s AMBE coding under aeronautical environmental conditions". IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1996. ICASSP-96 Vol 1. Conference Proceedings: 499–502. doi:10.1109/ICASSP.1996.541142. ISBN 0-7803-3192-3. S2CID 9223464.
  13. ^ "Project 25 Vocoder Evaluation Mean Opinion Score Test". Tia TSB-102.babe.
  14. ^ "Welcome to the PSCR Program".

외부 링크