Vorwort
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.
Was ist DMR?
DMR (Digital Mobile Radio) ist ein digitaler Standard für Betriebsfunk / Bündelfunk, der vom European Telecommunications Standards Institute (ETI) im Jahr 2006 verabschiedet wurde. Der Standard macht es möglich, GerätSe 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.
Drei Tiere
Der DMR-Standard existiert in drei Varianten, welche im englischen als TIER (zu Deutsch: Stufe, Rang, Ausprägung) bezeichnet werden.
- DMR Tier I ist die Einsteigerversion für den Hobby-Bereich und eine Art Luxus-Version der anmelde- und gebührenfreien analogen PMR446-Geräte, welche man heutzutage in fast jedem Baumarkt bekommt. Sie sind sehr stark abgespeckt, so dass die hier aufgeführen Informationen nur eingeschränkt für Tier I-Geräte gelten.
- DMR Tier II sind Geräte für klassische Betriebsfunk-Anwendungen, z.B. zur Kommunikation von Arbeitern auf einem Fabrikgelände, ggf. auch mit mehreren Standorten, die miteinander vernetzt sind.
- DMR Tier III ist für richtig große Netze gedacht, in denen mit vielen Basisstationen viele Benutzer bedient werden müssen.
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.
Vorteile von DMR (ohne Anspruch auf Vollständigkeit)
- Sowohl Funkgeräte als auch Repeater können sowohl digital als auch analog arbeiten, so dass, wenn nötig, auch mit analogen Geräten kommuniziert werden kann.
- Betrieb sowohl direkt von Gerät zu Gerät als auch in einem Repeater-Netz möglich.
- Es existieren zwei Zeitschlitze (s.u.), so dass zwei unabhängige Funkgespräche auf der selben Frequenz möglich sind. Verglichen mit einem normalen analogen FM-System sind also doppelt so viele Funkgespräche bei gleicher Kanalzahl möglich, was besonders dicht besiedelten Regionen mit wenigen freien Frequenzen zu Gute kommt.
- DMR spart Strom und verlängert die Laufzeit mobiler Geräte, da der Sender und Empfänger nur im jeweiligen Zeitschlitz aktiv sein müssen und die restliche Zeit in einen Stromsparmodus wechseln können.
- Es sind sowohl Einzelgespräche als auch Gruppengespräche möglich.
- Über Gesprächsgruppen (Talkgroups) lassen sich gezielt andere Funker einer bestimmten Region oder einem bestimmten Themenkreis adressieren.
- SMS-Funktion zum Austausch von Kurznachrichten (Text).
- Vernetzung möglich, auch international. Die Vernetzung kann auch über das Internet erfolgen.
- Roaming-Funktion zur automatischen Wahl des Repeaters, der am jeweiligen Standort am besten empfangen werden kann.
- Jedes Funkgerät hat eine eindeutige ID, dadurch kann das Rufzeichen der Gegenstelle im Display angezeigt werden. Außerdem können ankommende Gespräche automatisch zum eigenen Standort geroutet werden, ohne dass man seinen Gesprächspartnern vorher mitteilen muss, wo man sich gerade befindet.
- 12,5 kHz breite Kanäle wie im Amateurfunk allgemein üblich (TETRA verwendet mindestens 25 kHz breite Kanäle, unterstützt dafür allerdings auch 4 Zeitschlitze).
- Im Betrieb über Relaisfunkstellen wird sofort angezeigt, ob man vom Relais gehört wird. Man ruft somit nicht vergeblich wenn man außer Reichweite ist.
Nachteile von DMR (ohne Anspruch auf Vollständigkeit)
- Da die Geräte für die Verwendung im Firmenumfeld konstruiert wurden, in dem die Nutzer normalerweise keine speziell ausgebildeten Funker sind, bieten die Geräte im Menü nur Funktionen, die weitestgehend „idiotensicher“ sind. So ist man im Normalfall auf die vorprogrammierten Speicherkanäle beschränkt und kann nicht mal eben ohne weiteres auf eine neue Frequenz schalten oder das Gerät grundlegend umkonfigurieren, was es mit Amateurfunkgeräten kein Problem ist. Die neuesten Firmware-Versionen mildern dieses Problem ab, in dem sie immer mehr Funktionen auch direkt zugreifbar machen.
- Neue Geräte müssen zunächst am PC vorkonfiguriert werden. Während Programmierkabel und -software bei Amateurfunkgeräten ein optionaler Luxus sind, führt bei Betriebsfunkgeräten kein Weg dran vorbei.
Codeplug
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.:
- Die Namen und Frequenzen der erlaubten Kanäle sowie deren Attribute wie Kanaltyp (analog oder digital), CTCSS-Einstellungen, Selektivruf-Verfahren und Codes, Relaisablagen, Sendeleistung, Zeitschlitz, …
- Kontaktliste um wichtige Verbindungen schnell herstellen zu können und die DMR-IDs in Klartextnamen zu übersetzen.
- Belegung von Funktionstasten
- Gruppenzugehörigkeiten
Zeitschlitze
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.
IDs, Kontaktliste und Favoriten
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
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:
- Beim Senden muss ein Empfänger der Nachricht festgelegt werden. Der Empfänger kann dabei sowohl die ID eines anderen normalen Benutzers (privates Gespräch) als auch die ID einer Talkgroup (Gruppengespräch) sein. Dementsprechend werden die IDs der Sprechgruppen genauso wie die normalen Kontakte in der Kontaktliste abgelegt. Da aus der numerischen ID nicht hervorgeht, ob ein Benutzer oder eine Gruppe gemeint ist (es könnte sowohl den Benutzer „8“ als auch die Talkgroup „8“ geben) kann in der Kontaktliste auch der Typ des Kontaktes festgelegt werden.
- Die Rx-List ist eine Liste der Sprechgruppen, welche das Funkgerät über den Lautsprecher wiedergeben soll. Alle Talkgroups, die nicht in dieser Liste stehen, sind stummgeschaltet. Im Funkgerät können mehrere Rx-Listen angelegt werden, so dass man je nach Situation unterschiedliche Sprechgruppen „abonieren“ kann.
Kanäle (Channels)
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
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.
Color-Codes
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.
Modulationsverfahren
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 im Amateurfunk
Im Amateurfunk gibt es zur Zeit zwei DMR-Netze:
- Das eine Netz basiert auf der MOTOTRBO-Technik des Herstellers Motorola,
- das andere auf Technik des Konkurrenten Hytera.
Beide Netze verwenden den DMR-Standard, so dass Funkgeräte in beiden 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.
Analogien
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: |
| 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.
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