DMR der digitale Amateurfunk im Ruhrgebiet
DMR der digitale Amateurfunk im Ruhrgebiet

DMR (Digital Mobile Radio) Basics

ETSI-Standard

Bei DMR handelt es sich um einen internationalen Standard, der von der European Telecommunications Standards Institute (ETSI) veröffentlich und zusammen mit der Industrie entwickelt wurde. Der Standard wurde 2005 vorgestellt und ist allgemein zugänglich, dass heißt es handelt sich um einen offenen und keinen Firmenstandard. Der Standard ist in fünf Dokumenten beschrieben (TS 102 361-1 bis -4 und TR 102 398). Man hat mit der DMR Association auch eine Organisation gegründet, die Firmenübergreifend Interessen vertritt und sich auch dem Thema Interoperabilität widmet. So führt die DMR Association auch firmenübergreifenden Kompatibilitätstests durch.

Der Standard wird in drei Applikationsstufen unterteilt und zwar Tier I für private Anwendungen, Tier II für den Betriebsfunk und Tier III Trunked-Anwendungen – also für große Netze ähnlich dem TETRA-Standard. Im Amateurfunk kommt ausschließlich DMR Tier II zur Anwendung.

Digital vs. Analog

Nun zu der Frage, wo denn die Vorteile von DMR liegen. Ein Punkt ist, dass die Übertragung durch den Einsatz von hocheffektiven Audiocodecs frequenzökonomischer erfolgt. Im Betriebsfunk wird der analoge Funk immer mehr von den digitalen Betriebsarten verdrängt und es gibt bereits Länder, in denen bald kein analoger Betriebsfunk mehr erlaubt ist.

Ein riesen Vorteil ist, dass auch Zusatzdaten übertragen und sich gezielt Stationen ansprechen lassen. Über DMR lassen sich auch Kurznachrichten oder GPS-Koordinaten übertagen. Auch eine nahtlose Integration der Geräte in IP-Infrastrukturen ist möglich.

Technik

Die Übertragung von DMR erfolgt im Zeitmultiplex-Verfahren mit 4-FSK-Modulation. Man belegt eine Frequenz von 12,5 kHz wobei aber zwei Zeitschlitze übertragen werden. In jedem dieser Zeitschlitze lässt sich ein Sprachkanal übertragen. Gegenüber analoger Technik wird bei DMR Tier II eine Halbierung des genutzten Frequenzspektrums erreicht. Es ist sowohl eine direkte Verbindung zwischen zwei Funkgeräten möglich, als auch eine Verbindung über eine Relaisfunkstelle.

Die übertragenen Kurznachrichten können maximal 1.130 Byte lang sein. Es sind verschiedene Rufarten möglich also auch z. B. Broadcast-Rufe und Gruppen. Der DMR-Standard sieht keine Verschlüsselung vor aber man hat sich aber innerhalb der DMR Association Gedanken dazu gemacht und Empfehlungen erarbeitet. Da im Amateurfunk keine Verschlüsselung erlaubt ist, gehen wir hier nicht weiter darauf ein.

Im Amateurfunk kommen ausschließlich Funkgeräte mit dem AMBE2+ Audiocodec zum Einsatz. Nur Geräte mit gleichem Codec sind zueinander kompatibel. Das ist beim Kauf von China-Geräten zu beachten.   

Costumer Programming Software und Code Plugs

Die DMR-Geräte lassen sich mit der Custumer Programming Software (Abk. CPS) sehr individuell programmieren. Man muss sich einen sogenannten „Code Plug“ erstellen, in dem die Parameter wie Frequenzen, Zonen und Kontakte gespeichert werden. Die Anzahl der Einträge, wie z. B. bei den Kontakten, sind begrenzt. Häufig lassen sich bis zu 1000 Kontakte eintragen. In einem Netz können aber trotzdem mehr als 1000 Anwender teilnehmen, diese werden dann nur an dem Gerät nicht mit einem Namen im Display angezeigt sondern mit einer numerischen Radio-ID, die meistens als DMR-ID bezeichnet wird. Diese muss in den Geräten über die CPS eingetragen werden. Wenn man ein Code Plug mit einer CPS erstellt hat, wird diese dann über spezielle USB-Kabel in das Funkgerät übertragen. Bei vielen Geräten ist es wichtig darauf zu achten, dass der Code Plug auch für die entsprechende Firmware des Funkgerätes erstellt wurde. Ist das nicht der Fall kann es nach dem Übertragen zu Problemen oder gar einem Totalausfall kommen.

Praxis

Die Sprachqualität und Verständlichkeit ist dank des effizienten AMBE2+ Audio Codecs sehr gut. Das heißt genauer gesagt deutlich besser als D-Star und gleichwertig mit dem C4FM DN-Modus. C4FM im VW-Modus klingt noch etwas besser da man ja auf der Kanalbandbreite nur ein Audiokanal überträgt und somit mehr Übertragungskapazitäten für das Audiosignal und den Fehlerschutz zur Verfügung hat.

Häufig erreicht man mit DMR höhere Reichweiten als bei FM-Funk. Wenn man bei DMR in den Grenzbereich kommt werden Codec-Artefakte, bzw. Artefakte durch die Fehlerkorrektur hörbar, das sogenannte „Klötzeln“. Dank des Advance Multi-Band Excitation Vocoder Multi Rate Codec ist es so, dass selbst bei auftretenden Artefakten noch eine gute Verständlichkeit gegeben ist. Der Übergang von Fehlern zum Totalausfall ist aber eng.

Praktisch sind bei DMR die Sprechgruppen, Talkgroups genannt. Ein in der CPS definierter Kanal wird nicht nur durch die Frequenz definiert, sondern auch durch die zugewiesene Talkgroup und weitere Parameter. Über die sogenannten RX-Listen kann man festlegen, welche Talkgroups auf einem Kanal gehört werden sollen.

Über Scan-Funktionen kann man auch ein Absuchen über Timeslots und Kanäle hinweg programmieren. Was dann bei der Detektion eines Signals passiert, lässt sich ebenfalls individuell festlegen.

Eine sehr interessante Funktion für ein DMR-Netz mit mehreren Repeatern an verschiedenen Standorten ist die sogenannte Roaming-Möglichkeit. Die Repeater senden ein Baken-Signal aus. Das Funkgerät kann über die Feldstärke feststellen, welcher Kanal, bzw. Repeater die beste Übertragungsqualität bietet und wählt diesen Kanal automatisch aus. Welche Kanäle für die Roaming-Auswertung herangezogen werden, lässt sich auch über die CPS-Einstellung definieren.

Relaisfunkstellen werden über IP-Verbindungen in ein Netz zusammengeschalten. Es gibt eine ganze Reihe von verschiedenen DMR-Amateurfunknetzen. Die größten sind Brandmeister, Motorola-Netzwerk (in Deutschland DML-DL genannt) und DMR+, das weitgehend im deutschsprachigen Raum anzutreffen ist. Auch eine Anbindung an das HAMNET über SIP-VoIP-Telefonanlagen ist realisiert.

Funkgeräte

Die Anbieter von für den Amateurfunk geeignete DMR-Geräte werden immer mehr. Gemeinsam haben alle Geräte, dass sie auch analogen FM-Funk unterstützen.

Sehr verbreitet sind von den großen Herstellern die Produkte der Firma Hytera, aber auch Funkgeräte von Motorola sind anzutreffen. Hier findet man besonders häufig die Handfunkgeräte PD-785G (G bedeutet GPS-Unterstützung), das kompakte PD-365 in Handyformat sowie auch PD-685. Letzteres gibt es auch in einer speziellen Version für den Amateurfunk. Dieses AR-685 ist preiswerter als das PD-685, in der Bedienung vergleichbar aber auf ein paar Funktionen, die für den Betriebsfunk gedacht sind, hat man verzichtet. Das AR-685 wird mit einer speziellen CPS und Firmware ausgeliefert.

Die großen traditionellen Amateurfunkgerätehersteller haben sich leider bisher nicht auf das Thema DMR eingelassen. Dafür gibt es viele asiatische Hersteller. Hier ist dringen auf Kompatibilität zu achten, dass heißt die Geräte müssen Tier II fähig sein und den AMBE2+ Audio Codec implementiert haben. Zudem müssen Sie auch Zeitmultiplex unterstützen. Eigentlich bei Tier II selbstverständlich aber nicht eben bei den chinesischen Herstellern.

Nutzbar für den Amateurfunk sind hier Geräte Tytera MD380 und MD390 (mit GPS) sowie die baugleichen Geräte RT3 und RT8 (mit GPS) von Retevis. Diese Geräte sind schon für deutlich unter 100 Euro zu haben und ein idealer Einstieg in DMR. Die Qualitätsunterschiede zu den Geräten von Motorola und Hytera sind aber deutlich in Bezug auf Großsignalfestigkeit, Flexibilität bei der Programmierung sowie bei Zusatzfunktionen.

Geschrieben von Peter DL9DAK

 

 

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