Ich habe auf https://www.lstruss.de/cms/?q=dmr tolle Erlärung gefunden.
http://www.dk7lst.de/cms/ baut wohl gerade eine Seite auf die ich hiermit empfehle
Ich arbeite mich gerade in die Thematik ein und möchte meine Erkenntnisse auf dieser Seite sammeln, um anderen DMR-Nutzern den Einstieg zu erleichtern. Da ich DMR selbst noch nicht in allen Details und Feinheiten durchdrungen habe, kann diese Seite unter Umständen noch Fehler enthalten. In diesem Fall bin ich für einen Hinweis dankbar, denn man lernt bekanntlich nie aus... :) Die Seite wird mit der Zeit erweitert.
DMR (Digital Mobile Radio) ist ein digitaler Standard für Betriebsfunk / Bündelfunk, der vom European Telecommunications Standards Institute (ETSI) im Jahr 2006 verabschiedet wurde. Der Standard macht es möglich, Geräte verschiedener Hersteller im selben Funknetz zu verwenden. DMR bietet sowohl Sprach- als auch Datendienste.
Der DMR-Standard ist primär auf die Bedürfnisse von Firmen zugeschnitten, die ein zuverlässiges innerbetriebliches Kommunikationsmittel brauchen. Diese Seite beschäftigt sich vorrangig mit der Anwendung im Amateurfunk.
Der DMR-Standard existiert in drei Varianten, welche im englischen als TIER (zu Deutsch: Stufe, Rang, Ausprägung) bezeichnet werden.
Für DMR ab Tier II benötigt man eine Funklizenz, d.h. man muss entweder eine kommerzielle Betriebsfunkfrequenz anmieten oder die Geräte im Rahmen des Amateurfunkdienstes auf Amateurfunkfrequenzen betreiben.
Jedes DMR-Funkgerät benötigt zum Funktionieren zwingend einen sogenannten Codeplug.
Der Begriff stammt aus einer Zeit, in der Betriebsfunkgeräte mit einem speziellen Kodier-Stecker konfiguriert wurden, der durch Kontaktbrücken, Widerstände oder Quarze das Gerät auf bestimmte Frequenzen und Verhaltensweisen festlegte, so dass auch Laien nichts falsch machen konnten und keine Gefahr bestand, dass jemand versehentlich ausserhalb der erlaubten Frequenzen sendete.
In der heutigen Zeit ist ein Codeplug eine Konfigurationsdatei, welche am PC erstellt/bearbeitet und anschließend über ein Datenkabel in das Funkgerät geladen wird.
Der Codeplug enthält z.B.:
DMR teilt alle Funkkanäle in zwei Zeitschlitze auf, so dass zwei Funkgeräte abwechselnd auf der gleichen Frequenz senden können, ohne sich gegenseitig zu stören. Ein realer Funkkanal wird dadurch in zwei virtuelle Unterkanäle geteilt, welche vollkommen unabhängig voneinander von unterschiedlichen Nutzern für unterschiedliche Zwecke verwendet werden können.
Alle Benutzer (bzw. ihre Funkgeräte) haben eine numerische Benutzer-ID. Über die Benutzer-IDs ist ersichtlich, wer der Absender und wer der Empfänger eines Funkspruchs oder einer Textnachricht ist.
Da sich Zahlen jedoch nur sehr schlecht merken lassen, enthält das Funkgerät eine Datenbank mit allen belegten IDs und den zugehörigen Namen im Klartext. Bei ankommenden Funksprüchen wird der Name in der Kontaktliste nachgeschlagen und der Name im Display angezeigt. Nur Absender, die dem Funkgerät nicht bekannt sind (z.B. weil die Datenbank veraltet ist), werden numerisch angezeigt.
Die Kontaktliste enthält also eine möglichst vollständige Liste aller Benutzer und entspricht damit eher einem Telefonbuch als einer persönlichen Adressliste. Um trotzdem auch die Benutzer, mit denen man häufig Kontakt hat, schnell wiederzufinden, unterstützten viele Funkgeräte auch noch Favoritenlisten, in denen man sich eine individuelle Auswahl als persönliches Schnellwahl-Adressbuch zusammenstellen kann.
Talkgroups (Sprechgruppen) sind virtuelle Kanäle, auf denen Gruppen von Nutzern miteinander kommunizieren können. Es ist z.B. möglich, Gruppen für Benutzer eines Ortes/Landes, einer Sprache oder auch für bestimmte Interessen anzulegen. Im Betriebsfunk werden z.B. Arbeitsgruppen/Teams/Abteilungen oder Filialen/Standorte in Gruppen gebündelt. Nutzer können dabei auch in mehreren Gruppen gleichzeitig Mitglied sein.
Die Talkgroups sind dabei im Unterschied zu den physikalischen Frequenzkanälen und Zeitschlitzen logische Kanäle, die alleine durch die Software der Funkgeräte gebildet werden und nicht notwendigerweise eine direkte physikalische Entsprechung (z.B. einen bestimmten Zeitschlitz auf einer bestimmten Frequenz) haben müssen. So kann es deutlich mehr Talkgroups geben als Frequenzkanal-Zeitschlitz-Kombinationen vorhanden sind. Jede Talkgroup verfügt über eine ID, mit der Funksprüche einer bestimmten Talkgroup zugeordnet werden können.
Technisch verbirgt sich hinter jeder Talkgroup ein Konferenz-Server, zu dem die Repeater alle Sprachbeiträge an die jeweilige Talkgroup durchstellen. Jeder Talkgroup ist eine Priorität zugeordnet über die bestimmt wird, was übertragen wird, wenn auf zu vielen Talkgroups gleichzeitig gesprochen wird und nicht genügend Übertragungswege vorhanden sind, um alle Gespräche gleichzeitig zu senden. Die Webseite von DB0DS enthält eine Grafik mit den momentan eingerichteten Talkgroups und ihren Prioritäten.
Funkgeräteseitig gibt es zwei für die Sprechgruppen relevanten Einstellungen:
Wer sich mit DMR im Amateurfunk beschäftigt, wird recht schnell auf die sogenannten "Reflektoren" stoßen. Reflektoren sind jedoch kein Teil des DMR-Standards sondern wurden aus der Betriebsart D-STAR übernommen und mehr schlecht als recht an DMR angepasst. Im Betriebsfunk-Bereich sind Reflektoren daher völlig unbekannt.
Reflektoren sind (Audio-)Konferenzräume, auf die man sich per DMR aufschalten kann. Dies erfolgt in aller Regel in dem die Talkgroup 9 des zweiten Zeitschlitzes serverseitig auf einen Reflektor umgeleitet wird. Alle Gespräche auf TS2 TG9 sind dann für alle Benutzer hörbar, deren Einstiegsrepeater auf den selben Reflektor geschaltet ist. Durch DMR-Anrufe an spezielle IDs kann der hinter TS2 TG9 verborgene Reflektor umgeschaltet bzw. abgefragt werden. Der Umschaltvorgang wird durch eine Sprachansage bestätigt und gilt dann für sämtliche Nutzer des Repeaters, auf dem die Umschaltung durchgeführt wurde.
Das Reflektor-Konzept hat den Vorteil, dass man letztlich nur TS2 TG9 im Codeplug programmiert haben muss um alle Reflektoren nutzen zu können, während neue Talkgroups zunächst entsprechend programmiert sein wollen.
Diese Einfachheit erkauft man jedoch mit einer Reihe von Nachteilen:
DMR-Funkgeräte verwalten ihre Frequenzeinstellungen in den sogenannten Channels. Sie entsprechen weitestgehend dem, was man auch als Speicherkanäle von analogen Funkgeräten kennt. Ein Channel umfasst dabei eine Sende- und Empfangsfrequenz sowie zugehörige Einstellungen, z.B. für analoge CTCSS-Töne, Scan-Listen und dergleichen.
Zu den Einstellungen gehört auch die Talkgroup-Konfiguration (Empfänger-ID und zu verwendende Rx-Liste), so dass es durchaus sinnvoll sein kann, sich die gleiche Frequenz mehrfach in unterschiedlichen Channeln mit jeweils anderer Talkgroup abzuspeichern. In diesem Fall muss man sich nicht extra durchs Menü hangeln um die Talkgroup zu wechseln sondern schaltet einfach mit den normalen Kanalwahltasten um.
Zonen sind eine Art "Ordner" um mehrere Kanäle unter einem gemeinsamen Namen zu bündeln. Da die Kanallisten ziemlich lang werden können, kann man sich so z.B. verschiedene Kanäle gruppieren, die man häufig gemeinsam braucht. Z.B. eine Zone für analoge Relais, eine Zone für digitale oder auch eine Zone für alle Relais einer Stadt. Die Kanaltasten schalten den Kanal immer innerhalb der gerade aktiven Zone um, so dass man die Kanäle, die gerade wichtig sind, immer schnell griffbereit hat.
DMR ist eine sehr tolerante Betriebsart, die sowohl unterschiedliche DMR-Netze als auch analoge Nutzer auf der gleichen Frequenz erlaubt, wobei selbstverständlich immer nur einer zur Zeit senden darf. Jedes DMR-Netz kann dann seinen eigenen Color-Code ("Farbcode") bekommen, so dass bei jeder Aussendung klar ist, welches Netz gerade angesprochen werden soll.
Wenn es nur ein Netz auf der Frequenz gibt, wird oft einfach Color-Code 1 verwendet, dieser ist aber ansich frei wählbar.
Roaming (von englisch "to roam" = schlendern, umherstreifen) bezeichnet eine Funktion, in der das DMR-Funkgerät automatisch den am besten empfangbaren Repeater auswählt, so dass man die Einzugsgebiete mehrere Repeater durchqueren kann ohne beim Übergang von einem zum nächsten Repeater manuell den Kanal wechseln zu müssen. Der Begriff unterscheidet sich dadurch leicht vom Roaming im Mobilfunk, das sich auf den Wechsel zwischen mehreren Netzen und nicht zwischen Funkzellen bezieht (dort als Handover bezeichnet).
Ein wichtiger Vorteil ist, dass das Roaming komplett unabhängig von einem evtl. im Gerät verbauten GPS-Empfänger funktioniert. GPS wäre ohnehin keine große Hilfe, da - je nach Geländeprofil - das nächstgelegene Relais nicht zwangsläufig auch das am besten empfangbare sein muss.
Die Roaming-Funktion arbeitet so ähnlich wie ein Suchlauf: Sobald die Signalstärke auf dem aktuellen Kanal eine bestimmte (im Codeplug programmierte) Grenze unterschreiten, sucht das Gerät im Hintergrund einen Kanal mit besserem Empfang in dem die Kanäle aus einer im Codeplug hinterlegten Roaming-Liste durchprobiert werden.
Die Details sind dabei sowohl von den Einstellungen des Netzes als auch des Funkgerätes abhängig. So gibt es aktive Modi, in denen Repeater regelmäßige Baken (Beacons) aussenden als auch passive Modi, in denen das Funkgerät erst beim Drücken der PTT-Taste einen erreichbaren Repeater sucht.
Im Gegensatz zum Mobilfunk bucht sich ein DMR-Gerät im Amateurfunk nicht aktiv in einen Repeater ein sondern das Roaming findet auf dem Funkgerät statt. Je nach Gerätefunktionalität und Datenschutzanforderungen gibt es aber auch Möglichkeiten, dass sich Funkgeräte beim Repeater anmelden und so dynamisch abonnierte Talkgroups "mitziehen" können.
DMR verwendet das 4-FSK-Verfahren, bei dem 2 Bits in einem einzigen Schritt übertragen werden können.
FSK (Frequency Shift Keying) bedeutet Frequenzumtastung und ist die digitale Version der Frequenzmodulation.
Beim klassischen FSK (2-FSK) wird immer eine von zwei möglichen Frequenzen auf den Sender geschaltet, je nach dem ob eine binäre 1 oder 0 übertragen werden soll. Dieses Verfahren wird als AFSK z.B. bei APRS und Packet Radio verwendet.
Die 4-FSK erweitert das Verfahren auf vier Frequenzen: Soll eine binäre 00 übertragen werden, wird die erste Frequenz verwendet. Bei einer binären 01, die zweite, bei einer 10 die dritte und bei einer 11 die vierte Frequenz.
DMR verwendet die Frequenzen +0,648 kHz, +1,944 kHz, -0,648 kHz und -1,944 kHz bezogen auf die Mittenfrequenz des jeweiligen Kanals.
DMR unterstützt auch direkte Verbindungen von Funkgerät zu Funkgerät ohne Repeater dazwischen, eine Relais-Infrastruktur im Hintergrund erweitert die Möglichkeiten und Reichweite jedoch enorm. Die Verbindung zum Netzwerk kann dabei über das Internet oder über HAMNET erfolgen.
Im Amateurfunk gibt es zur Zeit drei DMR-Netze:
Alle Netze verwenden den DMR-Standard, so dass Funkgeräte in allen Netzen funktionieren. Die Netze unterscheiden sich jedoch in Details wie dem Austausch von GPS-Daten und Kurzmitteilungen sowie den Netzwerkschnittstellen und Protokollen, über die die Repeater untereinander kommunizieren.
An allen drei Netzen ist zu kritisieren, dass nur eingeschränkte Transparenz gegeben ist. Die Macht liegt in den Händen einiger weniger Netzbetreiber, die alleine entscheiden, welche Talkgroups und sonstigen Netzparameter konfiguriert werden und von anderen Funkamateuren nur als Blackbox betrachtet werden können, über deren Interna nur wenig nach außen kommuniziert wird. Die politischen Querelen zwischen den Netzbetreibern haben bisher eine dauerhafte Zusammenschaltung aller drei Netze verhindert, so dass eine verlässliche Kommunikation meist nur innerhalb eines Netzes möglich ist.
Es bleibt zu hoffen, dass die aktuellen proprietären Lösungen mittelfristig durch quelloffene Lösungen und einen Verbund aus autonomen Systemen nach Vorbild des Internets bzw. HAMNETs ersetzt werden, damit jeder Funkamateur nicht nur Nutzer sondern auch Gestalter werden und hinter die Kulissen schauen kann.
Zahlreiche Funkamateure haben inzwischen sogenannte Hotspots entwickelt, das sind kleine "Miniatur-Repeater" von der Größe einer Zigarettenschachtel oder eines USB-Sticks, die je nach Modell direkt oder über den Umweg eines PCs mit USB-Port ans Internet angeschlossen werden. Hotspots enthalten einen Transceiver mit wenigen mW Leistung und bieten dadurch einen lokalen Netzeinstieg in Funklöchern, in denen kein "richtiger" Repeater erreichbar ist. In Verbindung mit einem UMTS/LTE-Router sind sie sogar ortsunabhängig (z.B. im Auto oder auf dem Fieldday) verwendbar.
Dieser Abschnitt erklärt die wichtigsten Begriffe noch mal anhand ihrer Ensprechungen in der analogen Welt. Wie alle Vergleiche, hinken auch diese. Aber ich hoffe, sie helfen trotzdem, die Begriffe leichter zu unterscheiden.
Begriff aus der Digital-Welt: | Ungefähre Entsprechung im Analogfunk: |
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Zeitschlitz (Time Slot) | Der Zeitschlitz ist grob mit der Antennenpolarisation vergleichbar: So wie man die selbe Frequenz gleichzeitig mit horizontaler und vertikaler Polarisation nutzen kann, erlauben die Zeitschlitze parallele QSOs auf der selben Frequenz, ohne dass es zu Konflikten kommt. Im Gegensatz zu Polarisationsebenen sind Zeitschlitze (bis zu einer maximalen Entfernung von der Gegenstation) völlig frei von Übersprechen. |
Sprechgruppe (Talk Group) |
Entspricht ungefähr den CTCSS-Codes des Analogfunks. Über Sprechgruppen kann man jeder Nachricht eine Information mitgeben, für welche Hörer auf der Frequenz die Nachricht relevant ist. So hört jeder nur die Nachrichten, die ihn/sie interessieren. Wenn in einer Sprechgruppe gesprochen wird, ist die Frequenz im jeweiligen Zeitschlitz auch für alle anderen Sprechgruppen belegt. Während analoge Funkgeräte normalerweise nur einen CTCSS-Code auswerten können, können DMR-Geräte auch nach mehreren Sprechgruppen gleichzeitig lauschen. |
Kanäle | Kanäle entsprechen weitestgehend den Speicherkanälen in analogen Funkgeräten: Sie sind jeweils ein Speicherplatz, der eine Empfangsfrequenz zusammen mit einer Sendefrequenz und weiteren Einstellungen wie Zeitschlitz und Sprechgruppe unter einem sprechenden Namen ablegt, damit man die Einstellungen schnell wiederfinden und abrufen kann. |
Zonen |
Zonen entsprechen Speicherbänken, d.h. sie gruppieren mehrere Kanäle unter einem gemeinsamen Namen. Die Bedeutung dieser Gruppen liegt ganz beim Nutzer, so kann eine Zone z.B. die Relais einer Stadt enthalten oder zur Trennung zwischen analogen und digitalen Kanälen dienen. Wer jeden Tag wiederkehrend auf anderen Kanälen spricht, kann sich auch eine Zone für jeden Wochentag anlegen. Ein Kanal darf dabei auch in mehreren Zonen enthalten sein. |
Farbkodierung (Color Code) | Der Color Code gibt die Farbe der "Briefumschläge" (oder Brieftauben?) an, in denen die DMR-Daten durch die Luft verschickt werden. Da jedes DMR-System nur Pakete in seiner eigenen "Farbe" aussendet und auswertet (alle anderen Farben werden ignoriert), kann man mit dem Color Code z.B. dafür sorgen, dass bei Relais auf der selben Frequenz bei Überreichweiten immer noch klar bleibt, welches Relais gemeint ist. |
Ein paar Links zu weiterführenden Informationen (im Moment leider noch ein wenig unsortiert und chaotisch):
(c) by Lars J. Struß 2018