Dit artikel is ook gepubliceerd in 4 delen in DARU Magazine, vanaf december 2019.

DMR: de basis

DMR, wat een afkorting is voor Digital Mobile Radio, is een open digitale radio standaard gedefinieerd door de European Telecommunications Standards Institute (ETSI) in 2005/2012 en over de hele wereld in gebruik voor professionele/commerciële netwerken. De DMR standaard is bedacht om efficiënter met het schaarse radiospectrum om te gaan (net als TETRA, NXDN en P25, maar die zijn nauwelijks bij zendamateurs in gebruik). DMR is ontworpen met als doelen een lage complexiteit, lage kosten en interoperabiliteit, zodat je apparatuur van het ene merk kan gebruiken met apparatuur van een ander merk.

DMR gebruikt een techniek genaamd TDMA: Time-Division Multiple Access. Hierbij wordt een kanaal van 12.5kHz breed verdeeld in twee Timeslots, waardoor je op één frequentie ineens twee gesprekken tegelijk kunt voeren. P25 doet dit ook, terwijl TETRA 4 Timeslots in een 25kHz kanaal stopt. NXDN gebruikt FDMA: Frequency-Division Multiple Access, waarbij er in één 12.5kHz kanaal twee kanalen van elk 6,25kHz worden gestopt. NXDN valt onder de dPMR standaard. Voor het gebruik maakt dit weinig uit, alle 4 digitale radio standaarden maken in 25kHz ruimte 4 gesprekken tegelijk mogelijk. Je kunt alleen niet communiceren tussen de verschillende standaarden.

Omdat professionele gebruikers verschillende behoeftes hebben is de DMR standaard onderverdeeld in 3 smaken, genaamd Tiers: Tier 1, Tier 2 en Tier 3. Tier 1 is bedoeld voor simplex licentievrij gebruik op de PMR446 frequenties, maar hier zijn nauwelijks portofoons voor te vinden (behalve Chinese porto’s die DMR Tier 1 gelabeld zijn maar eigenlijk niet voldoen aan die standaard). Tier 2 is de variant die wij als zendamateurs gebruiken en bedoeld voor simplex en/of duplex verkeer, met eventueel gekoppelde repeaters. Tier 3 wordt hier en daar door professionele gebruikers gebruikt en voegt trunking toe aan de mogelijkheden, waarbij gebruikers dynamisch van tijdslot en frequentie kunnen wisselen.

Heel veel leveranciers maken apparatuur om te gebruiken voor DMR. Bekende merken als Kenwood, Motorola en Hytera, maar ook minder bekende als Sepura, Radiodata of Harris Momentum. Daarnaast is er een grote schare van Chinese merken, zoals Tytera en Anytone. Allemaal leveren ze portofoons en mogelijk mobilofoons, maar alleen de grotere spelers leveren ook repeaters of trunking systemen. Zoals hierboven al genoemd werken de standaard zaken prima tussen diverse merken, maar de merk-eigen extra’s meestal niet. Hier komen we verderop nog op terug. 😊

DMR: de verschillen met analoog

Het meest voor de hand liggende verschil tussen DMR en analoog is dat DMR digitaal is. Het maakt gebruik van TDMA in dezelfde 12.5kHz frequentie ruimte om er 2 Timeslots (TS’s) in aan te bieden, zodat er twee gesprekken tegelijk mogelijk zijn. Bij analoog is dat er maar 1.

Een analoog signaal gebruikt (op VHF/UHF) meestal FM als modulatie, DMR gebruikt 4FSK. Met 4FSK kun je bij DMR 9600 bits per seconde transporteren. Als je die wil gebruiken om er spraak mee over te dragen moet je die spraak coderen/decoderen. Hiervoor wordt een zogenaamde AMBE+2 codec gebruikt, die er voor zorgt dat spraak digitaal en verstaanbaar van de ene kant naar de andere kant komt. Ter vergelijking: bij muziek wordt bijvoorbeeld veel de MP3 codec gebruikt. Die AMBE+2 codec is er ook gelijk de oorzaak van dat de spraak bij DMR wat geknepen klinkt ten opzichte van FM. Niet onlogisch, er is tenslotte maar de helft van de ruimte om die spraak te transporteren (best knap dus!), maar het is vaak wel even wennen.

Een ander verschil tussen DMR en analoog is dat bij analoog een signaal van steeds lagere sterkte steeds meer gaat ruisen en bij DMR is er of voldoende signaal om de digitale bitjes te decoderen of niet. DMR behoudt de ruisvrije geluidskwaliteit langer dan analoog, maar valt als nadeel wel vrijwel direct weg. Het is dus bijna alles of niets, met daar tussen in een heel klein grijs gebied waar er brokjes spraak wegvallen. In tests zou het bereik met DMR bij gelijkblijvende vermogens en dergelijke (net) beter zijn dan met analoog.

Een ander verschil is hoe je bereikt dat je met meerdere gebruikers op dezelfde frequentie bezig kunt zijn. Bij analoog is dat het analoge CTCSS of het semi-digitale DCS, waarbij een bepaalde toon (van 67.0 tot en met 254.1 Hz, dus onder de spraakfrequenties en voor ons meestal onhoorbaar) of een datariedeltje (met een code van 023 tot en met 754) bepalen of de squelch wel open gaat. Bij DMR is dat de Colour Code (CC), een getal van 0 t/m 15 dat regelt of onze radio wel of niet luistert naar het digitale signaal.

Het laatste grote verschil is hoe er bij DMR (nog) meer gebruikers tegelijkertijd gebruik kunnen maken van dezelfde frequentie: Talkgroups (TG’s) en/of DMR ID’s. Een DMR radio luistert altijd naar een specifieke combinatie van frequentie, Timeslot, Colour Code en Talkgroup (voor een groepsgesprek) of DMR ID (voor een privé gesprek, door zendamateurs weinig gebruikt). Die Talkgroup is een soort gezamenlijke babbelbox, waar iedereen met dezelfde Talkgroup aan mee doet. En op één Time Slot kunnen meerdere Talkgroups actief zijn, alleen niet tegelijkertijd. Voor professionele gebruikers is dat een manier om nog efficiënter met het radiospectrum om te gaan. Niet alleen heb je met DMR al 2 Timeslots, maar je kunt ook verschillende groepen gebruikers op dezelfde frequentie kwijt. Bijvoorbeeld de beveiliging op TS 1 op TG 10 en de EHBO op diezelfde TS 1 op TG 11. Zolang ze maar niet tegelijkertijd willen communiceren, lijkt het dus alsof ze beiden een eigen kanaal hebben.

DMR repeaters kun je ook nog eens onderling koppelen via een netwerk, hoe dat werkt lees je hieronder.

DMR: netwerken

Met DMR kun je simplex communiceren en via een repeater, net als bij analoog. Weliswaar met wat meer gebruikers tegelijk omdat er 2 Timeslots zijn, maar in de basis niet heel verschillend. Maar DMR repeaters kun je heel eenvoudig met elkaar verbinden en zo een gekoppeld netwerk van repeaters maken. Hierdoor kan het gesprek wat op een bepaalde repeater op een bepaalde Talkgroup wordt gevoerd ook op andere repeaters worden uitgezonden. Voorbeelden van dit soort netwerken voor zendamateurs zijn DMR-MARC, DMR+ en Brandmeister. In Nederland wordt Brandmeister het meest gebruikt, maar de functionaliteit voor de gebruiker is voor deze netwerken vrijwel gelijk. Voorbeelden zullen vooral op het Brandmeister netwerk van toepassing zijn.

Het koppelen van repeaters heeft voor- en nadelen. Een voordeel is dat een gesprek op een bepaalde Talkgroup op meerdere repeaters te horen is, waardoor er meer mensen aan kunnen deelnemen. En dat is ook gelijk een nadeel: met een gesprek op een Talkgroup houd je gelijk op alle gekoppelde repeaters een Timeslot bezet. Op een professioneel netwerk is dat geen probleem, daar is het juist de bedoeling dat alle EHBO’ers de gesprekken op de EHBO Talkgroup kunnen horen. Zoveel Talkgroups zijn er op een professioneel DMR netwerk dan ook meestal niet. Maar zendamateurs hebben op bijvoorbeeld het Brandmeister netwerk de beschikking over honderden en honderden verschillende Talkgroups. En dan wordt dit een probleem, want er zijn heel veel verschillende zendamateurs met heel verschillende interesses, die dus allemaal een andere Talkgroup op een repeater willen beluisteren.

Daar is op het Brandmeister netwerk wat op verzonnen: statische en dynamische Talkgroups, die elke repeater beheerder per server kan instellen. Een statische Talkgroup is een Talkgroup die op een repeater altijd actief is. Een dynamische Talkgroup maak je als gebruiker zelf actief, door op een repeater kort de spreeksleutel in te drukken, terwijl je die Talkgroup gebruikt. Zo kun je als zendamateur dus op een repeater kiezen welke Talkgroup er hoorbaar wordt. In de meeste gevallen wordt een dynamische Talkgroup na een bepaalde periode (5 minuten bijvoorbeeld) weer uitgeschakeld. Luister je alleen, dan moet je dus om de zoveel tijd even de spreeksleutel indrukken om die tijd te resetten. Een ander gevolg van het gebruik van dynamische Talkgroups is dat je de gesprekken pas hoort als je de spreeksleutel even ingedrukt hebt. Gelijk CQ roepen op een dynamische Talkgroup kan betekenen dat je bruut in een bestaand QSO inbreekt en dat is niet de bedoeling. 😉 Welke Talkgroups statisch en dynamisch zijn verschilt per repeater en soms per periode, zo waren tijdens de JOTA er andere statische groepen op het Brandmeister netwerk dan anders (de JOTA Talkgroups in plaats van de landelijke en regionale Talkgroups).

Bij Brandmeister is er nog een manier om gesprekken te voeren: via zogenaamde hotspots. Dit zijn kleine persoonlijk mini-repeaters die je thuis (of zelfs onderweg) gebruikt en die via het internet verbinden met het Brandmeister netwerk. Je hebt ze in de simplex variant en de duplex variant, met het belangrijkste verschil dat de simplex variant maar 1 gesprek tegelijk mogelijk maakt en dat je pas kunt beginnen te zenden als de hotspot weer op ontvangst gaat, de duplex variant gedraagt zich in alle opzichten als een kleine repeater en heeft alleen maar veel minder vermogen (10 a 20 mW).

DMR: de codeplug

Goed, hierboven hebben we geleerd hoe DMR technisch in elkaar zit en wat de mogelijkheden zijn. Maar om DMR te kunnen gebruiken moeten we ook onze portofoon of mobilofoon nog programmeren. En hier zien veel gebruikers (ook de meer gevorderden!) door de bomen het bos niet meer. Want dacht je er met de frequentie, CC, TS en TG te zijn, dan kom je bedrogen uit… Daar komt de codeplug om het hoekje kijken.

De codeplug is een ander woord voor de volledige programmering van een DMR apparaat. Een codeplug bevat niet alleen de kanalen (met o.a. frequentie, CC, TS en TG), maar ook zones, DMR ID’s, contacten en nog veel meer. Hoeveel meer, dat verschilt per merk/type apparaat. Gelukkig zijn veel zaken die in een codeplug voorkomen bij de meeste bekende merken gelijk, ze zitten alleen soms op een andere plek in de CPS. CPS? Ja, dat is de Customer Program Software, dus het programma waarmee je de codeplug maakt. In vrijwel alle gevallen is er voor elk merk, type en geladen firmware versie een eigen CPS versie.

De meeste codepluggen kennen zones. In een zone kun je verschillende (soms maar 16, soms veel meer) kanalen zetten die bij elkaar horen. In een professionele omgeving bijvoorbeeld alle EHBO kanalen bij elkaar. Voor zendamateurs ligt het in verschillende zones stoppen van de verschillende kanalen (met elk een andere Talkgroup) per repeater meer voor de hand. Of alle analoge repeaters in een deel van het land. Voor mobiel gebruik is een opdeling per Talkgroup wellicht handig, zo schakel je tijdens een QSO eenvoudig met behoud van Talkgroup naar een volgende repeater. Zo houd je de boel dus een beetje overzichtelijk.

In een zone zitten dus een aantal kanalen die bij elkaar horen om één of andere reden. Zo’n kanaal heeft altijd een aantal standaard instellingen: de RX en TX frequentie (voor simplex gebruik zijn die gelijk), de CC (zodat een andere gebruiker/repeater op dezelfde frequentie genegeerd wordt) en de combinatie Timeslot en TX Contact (meestal voorgeschreven door de repeater beheerder). Het TX Contact is een (uniek) getal dat staat voor of de Talkgroup (bij een groepsoproep) of een zendamateur (bij een privé oproep). En samen staan ze in de lijst met Contacts, als naam, nummer en groep/privé. De naam zie je meestal netjes in beeld bij zenden of ontvangen.

Naast deze primaire zaken staan er in een kanaal vaak nog meer instellingen. Bijvoorbeeld een RX Contact group, de naam van een groepje (ook in de codeplug gedefinieerde) Contacts waarnaar je wilt luisteren op dat kanaal. Zo kun je dus zenden met TX Contact “204 Nederland”, maar luisteren naar “204 Nederland”, “91 Wereld” en “922 Nederlands”. En dat kan handig zijn of te weten of dat Timeslot met een gesprek op een andere Talkgoup in gebruik is.

DMR: tips voor de praktijk

• De eerste tip heb je als lezer al ter harte genomen: probeer de techniek achter DMR te snappen. 😊 DMR verschilt op sommige punten wezenlijk van analoog en is soms meer IT dan HF.
• Download eens een paar codepluggen van andere zendamateurs. De bekendere zijn meestal logisch opgebouwd en met de juiste instellingen. Door zo’n codeplug te bestuderen vallen vaak al veel puzzelstukjes op zijn plek.
• Let er goed op dat je je eigen DMR ID (begint voor Nederland met 204) gebruikt (zeker als je een gedownloade codeplug als basis voor een eigen gebruikt). Anderen zien namelijk de naam die bij dat nummer hoort en als jij dat niet bent dan is dat knap verwarrend. 😊 Een eigen DMR ID vraag je aan op https://www.radioid.net/
  
• De standaard features van apparatuur van verschillende makelij zijn vaak gelijk. En dat wat verschilt is soms een reden waarom apparatuur niet samenwerkt.
• DMR kent voor SMS de smaken Motorola (M-SMS) en Hytrera (H-SMS). Kies hier voor M-SMS, tenzij je met Hytera apparatuur moet SMS’en. Bijna alle Chinese merken gebruiken standaard M-SMS en Brandmeister ook.
• Apparatuur van professionele merken is bedoeld voor professioneel (als in niet-amateur) gebruik. Er zit geen VFO stand in en veel is dichtgetimmerd in de apparatuur. Je moet dan dus alles via de codeplug regelen, bijvoorbeeld een extra zone met de veelgebruikte VFO frequenties. Bij een aantal Chinese types is er vanaf de fabriek gezorgd voor ondersteuning van zendamateurs, de beste voorbeelden zijn Ailunce en Anytone, maar ook Retevis komt een heel eind.
• Sommige apparatuur, ook hier weer met name van Chinese origine, kent de zogenaamde “promiscuous mode”. Dat is een mode waarin je gesprekken kunt ontvangen waarvan bijvoorbeeld de CC of TG niet matcht met wat je voor dat kanaal hebt ingesteld. Sommige apparatuur doet dat zelfs voor de TS. Heel handig als je wel de frequentie van een repeater weet maar niet de rest, die kun je zo uit een lopend QSO halen.
• DMR simplex werken? Gebruik dan CC 1, TS 1 en TG 99, dat wordt internationaal daarvoor gebruikt.
• Niet dat we het als zendamateurs gebruiken, maar zo ongeveer alle DMR Tier 3 trunking netwerken doen het alleen met merk-eigen apparatuur en soms alleen met extra feature-packs of licenties.
• Een aantal merken ondersteunt in meer of mindere mate het importeren en/of exporteren van gegevens in de codeplug naar een tekstbestand. Vaak is dat dé manier om bijvoorbeeld zones van volgorde te wisselen of de inhoud van en codeplug te gebruiken in de CPS van een ander merk of type.
• Encryptie mogen we niet gebruiken, maar ook dit werkt vaak niet tussen verschillende merken en soms zelfs niet tussen verschillende types van eenzelfde merk. De beste kans om encryptie tussen merken te gebruiken heb je als je AES gebruikt en de sleutels even lang maakt (dus soms voorloopnullen gebruiken).
• Het downloaden en uploaden van codepluggen is soms een heel avontuur. Klopt de (virtuele) COM poort, heb je wel het goede kabeltje (dat verschilt per merk nogal eens, ook al zien ze er hetzelfde uit) en zo. Nog erger is het updaten van de firmware, daarvoor is vaak een bepaalde (meestal onhandige) toetsencombinatie die je ingedrukt moet houden tijdens het aan- of uitzetten. En vrijwel altijd moet je daarna de apparatuur terugzetten naar de fabrieksinstellingen, weer met zo’n fijne toetsencombinatie. Lees hierbij goed de handleiding van de fabrikant, dan is het goed te doen.
• Heeft je toestel GPS? Grote kans dat je dan APRS (of DPRS, als je het via DMR doet) kunt gebruiken. Stel dan als doel 204999 in, in privé modus (en gebruik je eigen call in de tekstvelden). Daar worden de SMS’jes met de locatie naartoe gestuurd en als alles klopt zie je jezelf dan terug op aprs.fi.
• Wees niet te bang om te experimenteren en stel vragen als je iets niet snapt. 😉 Goede forums zijn bijvoorbeeld zendamateur.com en www.dmrtechnoronde.nl. Ook zijn er op Facebook voor elk merk en type DMR apparaat wel groepen met medegebruikers.
• Mijn artikel over het maken van een codeplug vind je hier