DMR Teknik

ETSI DMR

DigitalMobile Radio = DMR

DMR er udviklet under ETSI med de store leverandør involveret.

Standarten er udviklet til at kunne bruges med 12,5 kHz kanal afstand, der bruges globalt på de landmobile frekvensbånd.

På sammen tid skal standarten opfylde fremtidige myndigheds krav om 6,25 Khz. Kanal afstand eller ækvivalent. 

Anvendelse 

DMR er udviklet til kommercielt brug

• Benyttes i en bred vifte af erhverv fra sikkerheds firmaer til logistik services leverandør. Dog sjældent ved Politi, redning og ligene kritiske services der i Europa typisk vil bruge Tetra og P25 i Amerika som digital system.

DMR blandt radioamatør

• Der er flere net, der binder repeater sammen via internet på tværs af kloden. 

DMR “Stam data”  

Parameter	Detalje
Kanal afstand	12,5 KHz
Samtidig brug	Time devision, 2 timeslot giver effektivt 2 kanaler
Modulation	4FSK
Symbol rate	4800 symboler/sek
FSK frekvenser	+1944, +648, -648, -1944 Hz

TDMA

• Ved TDMA deler flere bruger samme fysiske kanal ved at sende på skift, altså deler kanalen i tid.
• TDMA kendes fra GSM hvor der bruges 8 timeslots.
• I DMR bruges der 2 timeslot. Hvert timeslot (er 30 mS langt).
• En DMR frame (ramme) består så af timeslot 1 efterfulgt af timeslot 2.
• Hvert timeslot udgør hvad man kan kalde en Logisk kanal og kan hver især bære en tale QSO eller Data.

 

TDMA Burst

 

• Data i et timeslot ser ud som her over. 
• Burstperiode er 30ms, men der er kun data i 27,5 hvilket giver 2,5ms guardtid.
• Totalt 264 bit hvor af 216 bit er payload. Indeholder komprimeret data Data til 60ms tale (mens det andet timeslot er i luften)
• Der er 48 bit til synkronisering midt i burst

Burst Template

Billede her over viser Power vs time,  Bursttemplate eller ”burstskabelon”  0dB er gennenemsniteffekten over de 27,5 ms

For ikke at forstyre det modsatte timeslot er det meget vigtigt at radioen følger strengt reglerne her over. Ramper power ikke hurtigt nok ned, så vil det forstyrrer signalet i modsatte timeslot og her med muligvis ødelægge tranmistionen. 

At Burst skabelonen skal overholdes er også det er gør at mange af de tilgængelige PA-trin ikke vil virke på DMR. 

TDMA ramme

Ved brug med repeatersender MS kun i det valgte timeslot og giver der med plads til en anden MS i det andet timeslot.

Guardintervalget mellem de to timeslot giver tid til at rampe burstop/ ned, samt til den udbredelses forsinkelse der vil være.

Systemet er designet til 1 ms timeslot timeslot variation.

Vocoder

En DMR radio er en ægte data radio. Den grundlæggende HW kan kun sende data. For at kunne sende audio (Feks Tale) skal denne først laves til data. 

Ud over en A/D konverter skal der bruges en VOCODER til at kode den digitale audio således at den fylde mindre. Den har også til opgave at fjerne uønsket støj, ved at forsøge kun at behandle tale.

At lyden er kraftigt komprimeret er tydeligt når vi nu har set at systemet sender 9600 bit/sek. og at det kun sender halvdelen af tiden altså svarende til 4800 Bit/sek 

Vocoder bidrager betydeligt til den digitale lyd der er i de fleste digitale systemer.

DMR bruger den proprietær VocoderAMBE+2  fra Digital Voice Systems.

AMBE = Advanced Multi-BandExcitation.

ID nummer. 

Enhver DMR transmission indeholder to DMR ID. Et afsender og et modtager ID. 

Afsender ID: 

Afsender id identificere den radio der sender et signal. 

ID er et  24 bit nummer (1 – 16776415). Som amatør bruge vi jo vores kald og ikke et nummer, så det er som udgangspunkt ikke så anvendeligt, men i alt SW er det bare meget nemmere at arbejde med tal. Tænker vi nu på telefonen, så er det faktisk ikke anderledes, vi husker måske ikke på det til dagligt, da vi har skrevet de fleste venner og bekendte i telefon bogen. Men vi ringer faktisk ikke til et navn, men til et telefon nummer. 

Ved amatør brug af DMR gør vi det samme. Forbinder hver person med et unikt “telefon nummer” eller retter DMR ID. Af den grund skal man for den fulde funktionalitet få sig et DMR id her. 

DMR id er tildelt på samme måde som Lande id for GSM og af den grund starter alle danske Der id med 238.  Repeater er 238xxx og bruger 238xxxx

Så længe der er nummer nok bliver de tildelt efter følgende plan. 

Range	Område
1000-1999	Nord Jylland
2000-2999	Midt Jylland
3000-3999	Syd Danmark
4000-4999	Hovedstaden
5000-5999	Sjælland

ID deles ikke længere efter ovenstående model, men er nu bare tildelt som næste tilgængelige nummer i sekvens 

Modtager ID

Modtager id fortæller til hvem en transmission er tiltænkt. 

Det kan være et ID på en radio (bruger) eller en Tale gruppe man ønsker at sende til. 

Modtager ID er et  24 bit nummer (1 – 16776415) I den sendte data header definere en bit om den sendte Modtager ID er et DMR id eller en Tale gruppe. 

De fleste radioer har en telefonbog hvor bruger og deres DMR id kan matches. På den måde kan man få vist på sin skærm, Call på den amatør eller Tale gruppe der sender. 

Tale gruppe 

En tale gruppe (TG)  kan nok bedst sammenlignes med ctcss tone. For at det sendte signal kommer igennem squelch, så skal den rigtige tone sendes med. Alle andre CTCSS toner der sendes på samme frekvens åbner ikke squelch.

Tale grupper bruges når man ønsker at send til mange. Det er det normale blandt radio amatør. Ved DMR skal radioen altid sættes til at lytte på en given TG. I Danmark mest LK eller måske kaldet 238). Når man har sat radion på TG238 høre man altså kun transmitioner der indeholder et modtager id på 238. 

Typisk når en DMR radio er sat til lytte på en given TG, så sender den også på den. 

Når man har valgt en TG på radioen har man altså valgt både hvilken gruppe man vil lytte til og hvor man sender. Man kan så også opleve at der på den valgte frekvens og TS kommer transmissioner man ikke kan høre hvis de ikke indeholder den valgte TG. 

På systemer der er forbundet i netværk, kan TG også bruges til at styre funktioner i netværket. 

RX liste

Hvis man vil høre mere end kun den ene TG på en given Frekvens/TS så kan der laves en RX liste, hvor de TG man ønsker at lytte på indgår. Det er lavet i nogle af de tilgængelige kodeplugs. 

Det kunne være at der på en repeater hvor er lagt TG01 i RX listen når radioen står på TG 238 (Lands kanalen). Her vil man så også kunne høre aktivitet på WW (TG01) skulle der komme noget der. Afhængig af indstillinger i radioen vil en indtastning på radioen lige efter en TG fra RX listen har været i luften medføre at man taster på den TG fra RX listen. Alternativt taster radioen på den indstillet TG. 

Denne mulighed er rigtig stærk, men den kan også medføre en del forvirring, hvis man ikke holder tungen lige i munden.

Private call

I modsætning til TG så er et private call sat op til kun at komme igennem til den ene radio der har det med sendte modtager ID.

i praksis så vælger man en modtager i telefonbogen og taster PTT. På den måde høre alle radioer på frekvensen transmissionen, men kun den med det rette Modtager ID lukker audio igennem.

Radio kan sættes op til at ringe som en telefon ved private call. Så længe det private kald er igang så er det kun de 2 involveret der er med i samtalen. Afhængig af hvordan hænge tider er sat op i radioen, så vil private kald lave time out efter nogle sekunder hvor der ikke har være send aktivt på det private kald. Taster man her efter er det på den TG som radioen er sat til. 

Roaming

DMR kan automatisk roame mellem forskellige repater. Det vil sige at Radioen selv kan lede efter en brugbar repeater. Vi kender det fra vores mobil telefoner hvor telefonen skifter fra mast til mast som vi bevæger os gennem landet. I modsætning til GSM systemet hvor det er basen der styre hvor telefonen skal roame hen, så er det i DMR radioen der laver arbejdet. 

Det virker ved at radioen har en minimums grænse for hvilken signal styrke man ønsker sig. Hvis signal styrker kommer under den fastsatte grænse, så træder roaming i kræft. 

Der er 2 former for roaming. Passiv, som foregår alt mens radioen er i RX og ikke har fundet et signal over Roamings grænsen og aktiv roaming som sker ved PTT hvis den valgte repeater ikke kan nåes.

Ved passiv roaming er repeater systemet i standby. Det virker ved at radioen “scanner” efter andre repeater når det nuværende signal er under roamings grænse. Alle repeater sender med jævne mellemrum en beacon når de er i stand by den bruger radioen til at måle RSSI og afgør om den repeater opfylder roamings kriteriet.