近代科技发展的亮点之一就是无线电电台的出现，其主要功能是实现远程语音以及数据传输。无线电台最开始主要用于满足军队、政府部门的特殊通讯需求。发展到今天，无线电台逐渐渗透到机关团体、企业乃至个人，普遍应用于消防、救护、建筑施工、交通通讯、物业管理、酒店餐厅、商场、学校、户外活动等领域，在国民经济运行中发挥着重要作用。
电台作为一个20世纪30年代就已经相对成熟的产品类型，一直是模拟通讯模式。随着数字化技术以及通讯调制解调技术的飞速发展，各类通讯产品不断出现。人们对电台通讯效果的需求日益增加，客户对话音音质的需求、对数据功能的要求、对拨号便捷性保密性的需求逐渐强烈。伴随着各种无线通讯产品的发展以及数量的增长，无线频率带宽逐渐枯竭。而模拟无线电台的缺点逐渐暴露，如通讯质量差，容易被监听，占用带宽高等。基于模拟方式的电台通讯越发显得“古老”，无法跟上时代的发展，这样以DMR为代表的数传协议栈应运而生。
01
DMR的开发思路和框架结构
DMR(Digital Mobile Radio)是由欧洲电信标准协会 (ETSI)制定的基于TDMA技术的开放性数字窄带无线通讯标准。该标准支持语音通讯、数据传输等服务，并可工作于直通模式、中转模式、集群方式，很快成为全球市场上最主流的数字技术之一。
DMR协议规定了12.5K带宽下，用9600波特率4FSK调制方式，把每个频带按时间轴分为30毫秒的2个独立时隙，每个时隙可以独立传输一路语音或者数据(见图1)。DMR为用户提供丰富的控制命令，实现点呼、组呼、全呼、数据转发、数据加密、语音加密、遥晕、遥毙功能。在数据纠错方面融合了CRC FEC等数据纠错技术，在有限的资源下最大限度地提供数据的准确性。
图1 DMR时隙功能
DMR采用了分层描述方式，类似以太网的OSI模型，DMR协议栈分为3层，每层各司其职，上下层次互联互通(见图2)。
图2 DMR层次划分图
和传统的电台相比，DMR数传电台的优点包括:(1)语音清晰。语音质量基本不受射频通道电子噪声的干扰。(2)数据加密性好。(3)带宽资源节省1倍。(4)手持设备电池容量节省40%。(5)更好的礼貌排队用户体验和组网方式。(6)提高频谱使用率，通讯容量倍增，提高了沟通效率。(7)支持集群通讯方式。
和其他数传电台相比，DMR独特的时分模式可以在现有窄带电台上升级，网络建设速度较快，总体运维成本较低；可让用户获得更清晰可靠、更便捷高效的无线通信服务；开放式的协议栈，协议逻辑清晰、简练、高效，不存在协议的技术壁垒，更有利于各个厂家产品的互联互通；可兼容模拟通讯，可扩展，向后兼容，同时系统和终端可集群通讯，也可脱网点对点通讯。
当然近几十年来，作为划时代的通讯技术，GSM的发展也迅速普及，并且有着DMR不具备的功能，例如视频传输等。但GSM绝不会取代DMR，其原因有：首先GSM是收费系统，无论是机关、公司或个人都感到资费敏感和管理的不便；基站建设庞大，涉及基站建设光纤线路铺设，并且有基站建设不到的地方，如山地、海洋；系统庞大的缺点是脆弱，遇见地震、火灾、洪水、停电，GSM的脆弱性暴露无遗，已经有很多先例，地震发生后最先传出信息的是无线对讲。
今天的电子行业、软件行业飞速发展，更低成本、更快开发节奏的数字化电台开发成为可能。首先AD转换技术发展，采集频率越来越高，DSP以及FPGA技术的普及，早已为数字化电台的出现提供了前期铺垫。例如数字中频技术，调制解调无需面对基带，而直接采样中频，避开了调制门限的限制，这样电台在高速传输下的灵敏度越来越高，-117dbm的数传灵敏度已经普遍。音频数字化压缩技术的日益成熟，在2400 甚至600波特率实时传输压缩数字化音频而不会有可辨别失真。图3描述了其中一种基于数字中频的DMR硬件方案。
图3 一种数字中频的DMR开发方案
图3所描述的开发方案属于分立元件开发，仍然存在开发难度高、调试难度繁复、成本价格居高不下的缺点，但随着国内科技的发展，国内数家技术嗅觉敏感的企业团体提供了集成化DMR开发方案，将中频采集、基带调制、DMD协议栈集成在一枚芯片内，生产厂家无需投入大量研发人力即可开发出一系列数传电台，极大地加快了DMR数传电台发展进程。 此外，数字化集群电台协议还有很多，如DPMR，TETRA， PDT(PDT以DMR为下层骨架，兼容DMR)等无线通讯协议栈。但随着社会的发展，DMR以其协议开放、可扩展、协议简单高效等特点，很快占有了一席之地并已经铺开市场，成为事实上主流应用的数传协议栈。
02
无线通讯行业模转数的趋势及国家政策推动
2009年，为了促进数字电台健康发展，国家五部委“666 号文件”出台，预计在5年内逐步淘汰模拟对讲机。但鉴于模拟电台价格相对低廉以及消费者的使用习惯，模拟还将存在一段时间。工信部于2015年底通知，部分频段模拟对讲机设备型号核准证书有效期可依申请延长至2017年12月31日。即便如此，数字化电台发展势头势不可挡，以DMR为代表数字电台的已经开始进入成熟发展阶段，数传电台已经占据了主流市场，并最终将完全取代传统模拟电台。（作者单位：河北高达科技有限公司）
