前言
SDR 是我近年醉心的 topic,而 DMR 則是這期的熱門話題;將兩者合而為一,一文兩題,夠爽。
本文主要講解以 SDR 接收 DMR 訊號與解碼方法。和我對 DMR 用於 Amateur Radio 的見解。
DMR – Digital Mobile radio
近年,不論外國以至本地,皆有引入 DMR 作為 Amateur Radio 之用途。上年我也被游說加入其行列。不過上網睇下的機款和價錢,外形薯嘜價錢貴,再詳看其 spec,暫且作罷。
一些 Motorola 的 DMR 機款,中間是較平的機款,也需三千多元。其他兩部我都費事 quote 價了
這是 Vertex 的 DMR 機,網上格價折合港幣四千多元…
原因簡單,除了無錢,只是商用機款用到 Amateur Radio 吧,整個設計規劃是商用的東西。用在 Amateur Radio 不是不能,但也不是什麼壯舉。Analog 也有 ham 用這類機種。用家攞住一些開工機來用,不見得有什麼玩味。
DMR 制式是 ETSI (歐洲電訊標準研究所) 發展用於商業通訊的制式。設備分三檔,Tier I,II,III。
Tier I 是免牌照可於歐洲地區使用。可能是免牌照關係,規格是被掩割了的。留意網上有些稱為 dPMR 就是這檔。
Tier II 是普及檔。有 2 slot TDMA 12.5 kHz (即每條 slot 有 6.25kHz 可用,分稱為 Time Slot 1 (TS1) 和 Time Slot 2(TS2)) 對講和上 repeater 功能。
Tier III 建基於 Tier II 規格,加進 Trunking 台功能。據我理解,這檔應是以通訊方案形式提供給客戶使用,如機場,貨櫃碼頭等。
DMR 方案主要供應商有 Motorola,和國內的 Hytera 海能達。Motorola 將之推廣在 Amateur Radio 活動上稱為 DMR-MARC,MARC stands for Motorola Amateur
Radio Club。 Hytera 中繼雖支援聯網但未見有以業餘無線電聯網架構提供。遺憾的是,兩品牌的中繼不能互通。
暫沒有任何公司出品 Amateur Radio 市場專用 DMR 機種。
綜合網上,國外電訊雜誌的資料,DMR的優點如下:
1/ 更好的頻譜利用
2/ 電池操作時間勝其他制式
3/ 高品質的語音訊號
4/ 語音/數據雙軌應用
5/ 高檔機種可按需要編寫應用程式
試分析之:
更好的頻譜利用。這是利用 TDMA 制式,以 Time slot 將頻譜劃為兩條使用。然而,不同數碼制式皆有其優劣,沒買點的早被淘汰。
Courtesy of http://www.hytera.tw
承第一點,電池操作時間比其他制式長40%。
高品質的語音訊號。這不是 DMR 專用技術,一般數碼通訊的語音效果皆比傳統 FM 制式為皆。
Courtesy of http://www.hytera.tw
語音/數據 。這個有點取巧,一般型號的 DMR 機,只有語音輸入,不設數據如 GPS 埠的。有些配備簡單 LCD 顯示的則可傳簡單短訊 (英文)。頂級形號內置了 GPS 則可將坐標資料發放。但請留意,是不兼容 Ham Radio 的 APRS 系統的。
高檔機種可按需要編寫應用程式。可先看一段片:
https://www.youtube.com/watch?v=4ovhf0U0zzQ
頂級形號,配有 Graphical LCD 的可按需要編寫應用程式。這是買點,但是是商業上應用的買點。Amateur Radio 界,會有人編寫 DMR 專用的程式機會相當微。
從 Ebay,Amazon 網站產品資料所知,部份細生產商如 CSI 的 DMR 手機是支援兩個大品牌的通聯。
這些兩品牌兼容的 DMR 機,一般折合港幣約 1800 元
那 DMR 用在 Amateur Radio 有否短處。
這裡講的是個人分析用於 amateur radio 的短處,不是壞處,沒有壞處的。
短處也不少:
目前兩大供應商,Motorola 與 Hytera 的 IP link Protocol 是不同的,兩公司的中繼站設備是不能互通的。
而網上資料顯示,使用非同品牌的 DMR 手機上中繼時,文字訊息,Roaming,GPS 坐標傳送也會失效。
Vertex 出品的中繼,更不設 IP Protocol,即不能聯網。
承上,以 DMR 用作數碼通訊的入門,fine。但 M 記與 H 記機不能兼容對方的中繼設備。制式我已take side,OK。但連品牌也要 take side,不太好吧。儘管有些機款自稱是兩邊也兼容。但這些機多是功能陽春的型號。而我懷疑,所謂兼容兩大品牌,方法會否是將兩制式的 data packet 也 sent 一次而已。如是,那省電的優點就打了折扣。
大部份機款也是沒顯示,或簡單的文字模式 LCD。沒有 program 的頻道,ad hoc 根本不能即時人手輸入。這和 Ham radio 應用背弛。是開工機的死穴。只管用,不要問…
絕大部份型號是語音輸入 only,所謂數據傳送根本不具備輸入端。而數據制式與 Ham 界現用的不兼容。
DMR 未見任何 DIY,Ham 自行編寫的方案可用。相比 D-Star 的開源方案由語音到中繼,RaspberryPi,AVR 的 hotspot 等如雨後春筍般,起碼形成貴價(廠機)和廉價( DIY )的高低配置,豐儉由人。
可能是商業機關係,大部份機種價錢不大眾化。價錢高,功能簡單,決乏玩味。Ham Radio 是業餘啫好,除非你玩 Amateur Radio 係重點 on air 閒談。
DMR 商業機種的高低檔,會是可記憶頻道多寡,以至功能俺割如不能上中繼。買機前,必需看清楚說明書是否合用才出手。
必需登記一個 subscriber ID,並經電腦輸入到機裡的 config file。如有多部 DMR 機,並會同時使用,則需為各機登記一個 ID;因部份牌子的 DMR 不會同時應對同一 ID 在 on air 的各發射機。商業應用方案固規劃好,但 Ham radio 應用則缺乏了 Ham radio 操作應有的靈活性。
申請 ID 的網頁內,附有一個需同意的聲明 : “除非得到管理方的書面答應,否則本人承諾不會進行任何可能影響網絡運作的硬件和軟件 (包括非 Motorola 編寫的軟件) 的實驗”。
這令我很反感。Amateur radio 就是買和用? that’s all,其他野你唔好做。搞到 Amateur radio 是用來開工咁,或者真係有人咁用…
DMR中繼與中繼聯網
使用 DMR 中繼,有幾個 terms,嚇得下人:
Color Code,共16組 (CC0-CC15)。即類似 analog 的 CTCSS 與 DCS。需與中繼設定相同的 CC 去觸發之。
Time Slot (TS),(1-2) 不同於其他制式,DMR 還需定好通訊所用的 TS
Code Plugs,DMR 收發機的 config file。經生產商提供的編程軟件下載到 DMR radio 內。
Talk Groups (TG),一個群組的用戶同時分享一個 Time slot。如其他用戶沒有將 work group 置能,將不會收聽到 Talk Group 的通語內容。DMR-MARC 的網絡以 TG 形式分設各地,語言等 TG。
Zone,一組的獨立頻道。主要用於頻道分類管理。
外國的 DMR 中繼資料很透明,上網一查即可。
Courtesy of http://www.dmruk.net/
香港的DMR中繼
VR2KP, 435.275MHz, -5MHz
VR2R, 435.400MHz, -5MHz
系統服務供應者沒有在其網頁站提供 Color Code,Time Slot 等所需資料,需向其電郵索取。中繼品牌也沒有透露。
VR2SSP, 435.575MHz, -5MHz
CC:9 TS1 all call
中繼品牌是 Motorola,並已聯網。從系統供應者 facebook 得悉,使用人仕自願將其資料電郵到管理人供交流之用即可。
VR2TIG, 435.450MHz, -5MHz
CC: 13
TS1, Group Call 1 = World Wide
TS1, Group Call 13 = WW English
TS2, Group Call 454 = Cantonese Local
中繼品牌是 Motorola,並已聯網。儘管所需參數在 DMR-MARC 披露了的,但系統供應者要求使用者填表登記,並將業餘無線電台牌照 (ASL) 或業餘無線電台操作授權證明(ATO),業餘電台標籤的副本郵寄給他們,估計該中繼開啟了身分識別功能,只供登記用戶使用。
對比本港與外國的 DMR 中繼資料,本地的透明度較低。不是故弄玄虛要問,就是要你登記。有氣量、無條件開放給同仁使用暫僅一台。
或許,我終於知道點解香港有幾十個所謂Ham會的原委了。
Anyway,不妨以 SDR 監聽一下 DMR 有乜咁神秘。
Let’s go
以 SDR 手指監聽並解碼 DMR 訊號
事前準備功夫:
由於想試埋中繼定位,過程需上網下載地圖,所以電腦需有上網能力。
預計是大半日戶外活動,所以將之前打星用的 20A LiFe 電池配上升壓模組,供電予 Notebook 使用,效果良好。
RTL-SDR 手指,是上次 decode 天文台,飛機 beacon 的那款,詳情請翻看舊文。
天線用回跟手指送的拉桿天線即可。
電腦請裝最新版的 SDR#,新版比兩年前的舊版介面更好用。
下載 DSDplus,unzip 到一個 folder 備用即可。
將 SDR# 接收到的訊號轉到 DSDplus 需經 virtual audio cable,這和 decode 天文台的設定類似。
在 SDR# 內,將 Correct IQ,Swap I & Q 剔取。
在 SDR# 的 config 設定內,如下圖選取。ppm 不要動,詳看下文。
SDR # Output 選 VB-Audio Virtual Cable
一切就緒,啟動 SDR#
首先將鑑聽用的 Analog 手機調到那幾個 DMR 中繼的頻率。如不時收到類似 “近近近近…” 的機械聲,即 DMR 訊號是覆蓋的,可開壇作法。這些近近聲的數碼訊號,是不能憑聲估計質量的。
將 SDR# 調到該段頻率,以 SDR 再監聽一下。留意,SDR# 設定內的 ppm 誤差調較是好的,不過需以誤差值反算出來。我用較實際方法:以監聽手機 EL 發射,在 SDR# 監察該訊號,手機發射頻率明顯較 SDR 準,咁你見到歪咗,就知 tolerance 大約幾多。這方法在 SDR 手指玩了幾個鐘後熱熱地尤方便快睫了解情況。
執行 DSDplus.exe,會見到四個 Box。左上角我稱為示波格,左下稱為 訊息格,右上稱為頻道格,右下稱為解碼格。
首先留意解碼格上,Input 是否 VB-Audio Virtual Cable。
示波格,成功將音頻 route 到 DSDplus 後,不論能否解碼,均應顯示音頻的波幅。留意如該圖顯示波幅 over mod,必需將 virtual audio cable 的 volume 下調。實驗証明,波幅很細也可解碼。
訊息格顯示,DSDplus 能解 :
D-Star
NXDN4800
NXDN9600
DMR/MotoTRBO
P25
X2-TDMA
ProVoice
看一下總表,簡單介紹了各制式的優劣:
Courtesy of QST April-2015
頻道格,訊息可解碼後約幾秒鐘,如 error 不多即可顯示頻率,Time slot,等訊息。
解碼格,訊息可解的話,就不停串流顯示數據資料。
Callsign 標置是較早前設好的,只入了三個 DMR 中繼位置。
訊號到,留意開頭我是括住右邊最高那個訊號,但發覺解決解碼有嚴重 error。解碼格只顯示了一點訊息。同時需留意示波格的波幅。
反覆再試,括住左側邊較低,近回中繼頻率的 peak,即時有反應,順利的話應可聽到通訊中的對話,而一會後,頻道格應顯示相關訊息,解碼格不停串流顯示資料。
上中繼的參數無所遁形
這是三月二十一日傍晚,監聽 VR2TIG 的情況。兩位 Ham 傾計話去西貢食海鮮。
DSDplus 還有一個 LRRP 功能,可顯示中繼或發射機的坐標。執行 LRRP.exe,她會下載所需的 Open street map。不過 decode 過程並未能定位中繼位置。
這可能是 Data packet 沒有該等訊息,又或解碼出現問題。初步估計是前者。
總結
儘管一些 DMR 機是 digital & Analog 兩用,但功能只能是傾計用的而已。新牌人仕我始終認為不太適合。
有點資歷,又有朋友用緊和有點閒錢,買部機刺激經濟,多條 channel 無妨 。
反而要留意的是,每一 DMR 中繼的設立,又代表有一頻道被佔用了。頻道是業餘無線電社群以至社會的寶貴資源,設立業餘無線電中繼需以方便使用者為出發點。
不公開上中繼的所需參數、巧立使用條款,對推廣業餘無線電毫無裨益。
VR2TIG 於 DMR-MARC 公開的資料
DMR-MARC 的中繼資料,使用者身份資訊是公開的。不要被下面 249 個 user results 這個數字嚇到。詳看內容,除了是該會 member 外,很多是沒有 callsign 和名的 account。具名的使用者 (估計是非會員,交了證件副本給他們登記) 僅 9 人,一圍枱都唔夠。
起初,我以為上 DMR-MARC 的人仕需用證件登記,感覺奇怪,但網上找不到佐證資料。及後發現,另一本地 DMR-MARC 中繼卻是公開,不需登記身份。原來又是人的問題。
VR2SSP 於 DMR-MARC 公開的資料
2015 年還要用者呈交證件副本,這是連政府,大型機構也盡量避免做,免得過都最好唔好 keep 個人證件副本的行為;竟然出現在 Amateur radio 的中繼使用事務上。
業餘無線電,就是用 radio 同人溝通;甚至學會與 QRM 共舞。新制式,應是新嘗試;還是用來自建圍牆,自絕於非我類者,值得深思。
而透過 SDR,不論 DMR user,analog 機使用者至以公眾人仕,皆可監聽各 DMR 頻道。如何用,點樣用,清清楚楚。
We are listening 。
VR2XKP你好, 多謝意見,
有關本會 DMR 中繼資料已詳細上載至本會網頁
http://www.harts-web.org/Joomla_1_0_7/index.php?option=com_content&task=view&id=34&Itemid=46&lang=zh
VR2VKH
HARTS 網頁主控
Simply to say, VR2KP, VR2HKA, VR2R DMR Repeater Spec as follow:
Timeslot: 1/2
Colour Code: 5, ALL CALL
VR2SSP time slot revise to TS1, according the information from their facebook.
http://www.walkietalkiephone.cn/en_products/Android-Radio-1-1/
Hello,
Is all these can’t use or own in hk?
Even cant just use as a mobile phone because of the function ?
Thanks.
Radio with Transmit function should got approval from OFCA, even OS is Android.
寶峰的 DM 5R plus 可否用作入門呢?
不知能不能與 Mo 記的機通聯及上中繼?
沒用過但作為第一部機不建議。原因:
其他 DMR 大廠沒有 5W 細機,但她自稱這規格,效果存疑。
這廠不是 DMR 行家,估計是起用其他廠家的 DMR module。
如何輸入頻道未知,未見送編程線。
價錢平其他同規格國產機一大截,一分錢一分貨。
假設部機功能,效果真是比其他國產機差一大截,你又沒有其他機比較,會學壞手勢。
網上話可與Moto機通聯和上DMR中繼。但僅此而己。
這是我的見解,僅供參考。
我最近買了,數字频段一直未有收到任何聲音。
願聞其詳。
我調準了中繼站的頻率,沒有任何聲音,什至噪音也沒有,不知道是否設定有問題,望樓主解答,謝謝。
首先,沒人在通聯就無訊號是無計的。二 dmr 還需設定相關 color code, timeslot 。三不同 analog , 數碼頻道一般噪聲也沒有。四入秋後較多radio support ,你可在星期六日,或毅行者等event 在監聽。
感謝樓主的專業解答,我只是一名菜鳥,我又貪心的再問,如何對應和設定 colour code 和 time slot?
我在樓主已往的貼文找到了啓發,我再研究一下,感激。
樓主的功力很強,日後有問題也想再請教,謝謝。
You are welcome.
版主你好,使用SDR,是否不用中繼站站长的同意,或在一些加密的對話,聽到DMR或analog的廣播内容?感谢。
本 Blog 提到的,絕大部份是接收 only 的 SDR。接收大氣電波訊號,就我理解,無需牌照;或頻道使用者同意。
感谢版主回覆。
版主你好:
VB virtual CABLE download 的网站被移除了,不知道在那里可找到?
VB virtual cable 的網站恢復了,感謝。
我用2部數字對講机通联,但DSD+未能解码,只有近近的机械聲,望能指教。我用HDSDR,VB cable 已ready, DSD+ 的四个窗口已彈岀,通話时有波波形岀现,就是解码格动也不动。感谢版主回答。
Hi
Please refer my other article for debug.
https://vr2xkp.org/2018/01/21/2018-sdr-%E8%BB%9F%E4%BB%B6%E6%9B%B4%E6%96%B0%E6%8E%A8%E4%BB%8B/
The problem you face seems form by the SDR stick ppm tolerance.
謝謝版主回覆。
我用Hdsdr的,當有數碼對講機通話的時候,解碼格正在串流,但對話總是吚吚哦哦的不清楚,不知是否I和Q的調整問題,還是有其他問題,多謝版主解說。
一對方的通訊是加密了。 二可能是你捉唔正個頻。三解碼格應有相關資訊,如 Time slot,ID 等。
多謝版主解答,我再看一下。
請教版主,不同牌子的TETRA對講機可否互相通聯?
Tetra 的設立應多是上中繼 trunking 的。如有 DMO 功能,兩機才可互通。(不是所有 Tetra 機都有 DMO mode )
得到了很多啓發,感謝版主回覆.
請問Baofeng dm1701可以在香港使用嗎?
我沒有用過 , 不知道
代答,如果你已有有效ATO及ASL,Baofeng DM1710可以向OFCA申請sticker後使用,已有OM成功申請,並已在手提機名單上。
請問現時香港各大業餘無線電會DMR repeater仍然需要預先向會方登記至用到?
因為本人剛為DMR新手,購買手機,跟隨網上資料(CC、TS、TG9),各個repeater都完全冇反應,已經開始放棄狀態,如果證實需要登記,由指定DMR ID或callsign使用,就惟有當做純analogue機使用,始終對有關預先登記手法覺得反感… (本人持有有效ATO與及ASL)
我理解是。analog 也靜得很。那堆 repeater 跟本不想人用的。